키틴 나노섬유의 피부에 대한 새로운 생체기능

키틴은 게, 새우 등 갑각류의 껍질, 버섯 등의 세포 벽과 곤충류의 외골격 등에 함유되어 있는 아미노당이다. 키틴 자체는 거의 용매에 용해하지 않으므로 가공이 어려워 키틴을 탈아세틸화한 키토산이 넓게 건강식품 등의 분야에 사용되고 있다. 약 10년전부터 키틴의 미세섬유(나노섬유) 제조에 관한 연구가 돗토리 대학에서 시작되어 현재도 계속되고 있다.

그림1 CNFs의 외관과 전자현미경 사진 (참고문헌1에서 보완 전재)

2009년 IFUKU 등은 산의 첨가와 섬유해리 처리로 간편하게 키틴 나노섬유(CNF)를 제조하는 것이 가능 하다는 내용을 보고했다. CNF는 종래의 키틴과 비교해 물과의 친화성이 높아 물에 균일한 분산액으로 존재한다(그림1). 또 나노섬유의 형상을 가져 종래의 키틴에 비해 표면적이 크다. 물분산액이라는 점에서는 여러 가지 제형과 형상으로 가공이 용이할 것으로 기대된다.

필자들은 이제까지 CNF의 여러 가지 생체 기능을 밝혀왔다. 그것들은 화장품 등 피부에 대한 효과 뿐 아니라 식품, 의약품 용도를 지향한 기능을 포함하고 있다. 본고에서는 CNF와 CNF의 표면을 탈아세틸화한 SDACNF의 피부에 대한 생체기능을 개괄 설명한다. 또 최근 밝혀진 SDACNF의 육모에 대한 기능도 소개한다.

CNF의 피부에 대한 효과는 1) 보습 효과²⁾³⁾ 와 2) 항염증 효과 4) 등이 알려져 있다. CNF를 피부에 도포한 경우 CNF 자체가 피부 표면상의 장벽이 되어 피부로 부터 수분증발을 억제할 것으로 기대된다. 실제로 3차원 피부배양 모델에 도포한 경우 피부의 해부학 구조는 컨트롤군에 비해 유지됐고 피부로부터의 성장인자 방출을 조정하고 있는 모습이 보여졌다.

CNF의 항염증효과가 아토피성 피부염(AD) 모델에서 확인됐다. AD모델은 NC/Nga 마우스의 등 부분 피부에 화학물질을 도포하고 가려움 증상을 유발했다. CNF는 주 3회 등 부분 피부에 직접 도포했다. AD의 진행을 임상적, 조직학적과 혈청학적으로 검토했다. CNF 도포로 인해 AD모델의 피부염 진행에 동반하는 발적, 출혈, 건조 등의 임상징후는 억제됐다(그림2). 그 효과는 시판의 스테로이드 연고와 같은 정도였다.

또 피부와 진피에 있어서 염증세포의 침윤도 현저히 억제됐다. 피부의 면역세포 화학염색에 있어서 Nuclear Factor-κB(NF-κB)와 유도형 일산화 질소 합성효소(iNOS)의 양성부분이 감소했다. 혈청면역 글로블린E(IgE) 농도가 유의미하게 감소됐다. 이상의 결과에서 AD모델에 있어서 CNF 도포에 의한 항염증 효과가 보여졌다.

東 和生(아즈마 가즈오, Kazuo Azuma), 伊福伸介(이후쿠 신스케, Shinsuke Ifuku)

※ 이 기사는 프레그런스저널코리아에 수록된 기사입니다. 이 기사의 전체 내용은 프레그런스저널코리아 2018년 11월호에서 확인하실 수 있습니다.