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[최신연구] 'MC-EQ Micro', Microbiome 밸런스 조절 '피부 면역력' 강화

천연물질 한약재 '애엽, 가자추출물' 피부 면역기능 향상 Microbiome 유지

# 마스크 착용으로 무너진 Microbiome 밸런스 조절을 통한 피부 면역력 강화 소재 'MC-EQ Micro'

 

1. 서론


1-1. 코로나19 시대, 피부 Microbiome의 중요성

 

코로나19의 장기화로 마스크 착용이 일상화되면서 피부 면역력 감소에 따른 착용부위의 가려움, 홍조 등 다양한 피부 트러블을 겪는 사람들이 늘어나고 있다. 피부는 외부 환경에 직접적으로 노출되는 신체 부위로 외부의 자극으로부터 신체를 보호하는 보호막 역할을 한다. 이러한 사람의 피부조직에는 수많은 미생물이 서식하며 유익한 미생물과 유해한 미생물이 균형을 이루어 피부 면역을 유지한다.

 

그러나 코로나19로 인한 마스크 착용 생활화로 피부 Microbiome의 균형이 깨지며 유해한 미생물이 증식해 피부 면역력이 무너지게 됐다. 이로 인해 유해 미생물에 의한 1차 염증 반응이 발생하고 유해 미생물의 초항원 등 독성 대사물에 의한 가려움증, 염증 심화 반응 등 2차 염증 반응이 유발된다.

 

이렇게 생성된 피부 트러블은 미관상 문제가 될 뿐 아니라 염증 반응 과정에서 생성되는 물질들이 부수적으로 피부의 색소 침착을 일으키고 피부 탄력 섬유의 붕괴를 촉진시키며 나아가 피부 노화를 앞당긴다.

 

1-2. 피부 Microbiome을 유지시키는 천연 물질의 개발


MC-EQ Micro에 사용되는 한약재 ‘애엽’은 국화과의 황해쑥(Artemisia argyi Lev. et Vant.), 쑥(Artemisia princeps Pampanini) 또는 산쑥(Artemisia montana Pampani)의 잎과 어린줄기이다. 포함하고 있는 성분으로는 알테미시닌(Artemisinin), 알테미시닌산(Artemisinic acid) 등 테르펜 화합물이 있다. 애엽추출물과 애엽 성분의 항염 효능은 이미 많이 보고됐다. 활성성분인 알테미시닌(Artemisinin)을 개똥쑥(Artemisia annua, 국화과)으로부터 분리해 말라리아 치료제를 개발한 중국의 투유유 교수는 2015년 노벨 생리의학상을 수상했다.

 

또 ‘가자’는 사군자과의 가자(Terminalia chebula Retzius) 또는 융모가자(Terminalia chebula Retzius var. tomentella Kurt.)의 잘 익은 열매이다. 포함하고 있는 성분으로는 케불라직산(Chebulagic acid), 케불린산 (Chebulinic acid) 등 페놀화합물이 있다. 가자에탄올추출물이 포도상구균, 대장균을 비롯한 5종의 균주 생장을 억제한다는 연구결과가 보고됐으며 천연 항균 활성 물질 스크리닝 결과, 뛰어난 항균 활성을 보였다.

 

이에 모아캠 기술연구소에서는 항염 효과와 항균 효과가 뛰어난 애엽과 가자를 이용해 Microbiome 균형 유지 효과를 확인함으로써 코로나19 시대에 중요한 피부 면역력 증가 소재로서의 가능성을 확인했다.

 

2. 시험방법과 결과


2-1. MC-EQ Micro의 개발

 

가자, 애엽을 분쇄해 정제수-에탄올 혼합액을 투입, 교반하며 가온 추출을 통해 수득한 추출물에 대해 분리 정제 공정을 거쳐 유효성분의 함량을 증가시킨 후 감압 농축했다. 동결건조 공정을 통해 추출물 파우더를 수득후 가용화와 안정화시켜 MC-EQ Micro를 제조했다.

 

2-2. MC-EQ Micro의 피부 Microbiome 밸런스 조절 효과

 

그림1 MC-EQ Micro의 피부 Microbiome 밸런스 조절 효과

 

 

장기간의 마스크 착용은 피부 Microbiome의 밸런스를 무너뜨려 면역력 감소, 피부 자극 등을 유발시킨다. 피부 Microbiome을 구성하는 대표적인 세균으로는 유익균인 표피포도상구균(Staphylococcus epidermidis), 유해균인 황색포도상구균(Staphylococcus aureus)이 알려져 있다. 피부가 건강한 상태라면 피부 Microbiome 을 구성하는 유익균인 표피포도상구균이 우세하며 서식하는 세균의 다양성도 풍부하다.

 

한편, 피부가 건강하지 못한 상태라면 유해균인 황색 포도상구균이 우세하게 되며 피부 Microbiome 균형이 깨지게 된다. 따라서 피부 유익균과 유해균의 증식량을 측정해 MC-EQ Micro의 피부 Microbiome 조절 효과를 확인했다(그림2).

 

그림2 유익균인 표피포도상구균(S.epidermidis), 유해균인 황색포도상구균(S.aureus)의 밸런스 조절 효과

 

 

피부 유익균인 표피포도상구균의 경우 MC-EQ Micro를 처리 했을 때, Control과 유사한 증식량으로 보아 유익균에는 영향을 주지 않는 것을 확인했다. 반면, 피부 유해균인 황색포도상구균의 경우 MC-EQ Micro를 처리 했을 때, Control보다 낮은 증식량을 보였다.

 

한편, Methyl Paraben은 잘 알려진 방부제로 유익균이나 유해균 모두 증식을 저해시킴을 확인했다. 이는 MC-EQ Micro가 피부 유해 미생물에서 선택적으로 항균효과를 보여 피부 Microbiome 밸런스 조절효과가 있음을 보여준다.

 

2-3. MC-EQ Micro의 피부 면역 증가 효과


코로나19의 장기화로 피부 면역에 대한 관심이 증가함에 따라 MC-EQ Micro의 피부 면역 증가 효과를 확인하기 위해 β-defensin를 측정했다. β-defensin은 피부 자체에서 만들어내는 항균 펩타이드의 하나로서 병원균의 세포막을 파괴해 항균 효과를 나타낸다. 인간 각질형성세포에 MC-EQ Micro를 처리해 피부 면역 물질인 Human β-defensin 2, 3의 유전자 발현 여부를 확인했다(그림3). 그 결과, MC-EQ Micro 0.5% 처치시 β-defensin 2, 3 유의적인 증가 효과를 보였다.

 

그림3 피부 면역 물질인 β -defensin 2, 3 증가 효과

 

 

2-4. MC-EQ Micro의 항알러지 효과


마스크 착용 등의 접촉자극에 의한 피부 민감도 완화 측정을 위해 MC-EQ Micro의 비만세포 탈과립 감소 효과를 확인했다. 비만세포의 과립 안에는 히스타민과 헤파린, 세로토닌, 가수분해효소 등이 함유되어 있는데 비만세포가 자극을 받으면 비만세포 탈과립이 이루어지며 히스타민과 세로토닌, 가수분해 효소 등의 염증 매개 물질들이 비만세포 밖으로 분비된다. 이렇게 비만세포 탈과립으로 비만세포 내 물질이 과다 분비되면 아토피 피부염과 기관지 천식, 알러지성 비염 등이 유발된다.

 

따라서 피부 민감도 완화 측정을 위해 비만세포를 자극해 탈과립을 유도한 후 MC-EQ Micro를 처리해 비만세포 탈과립 시 분비되는 물질 중 하나인 β-hexosaminidase 감소여부를 확인했다(그림4). MC-EQ Micro 1% 처치 시 비만세포 탈과립은 대조군 대비 20% 이상 감소 했다.

 

그림4 PMA + A23187로 자극한 비만세포 탈과립 억제 효과

 

 

2-5. MC-EQ Micro의 피부 유해미생물에 의해 유발된 자극 완화 효과


피부 유해균에 의한 자극완화 효과를 확인하기 위해 TNF-α(Tumor necrosis factor-alpha)와 IL-6(Interleukin-6) 생성 억제 효과를 확인했다. 포도상구균(S. aureus)은 대표적인 피부상재균으로 아토피성 피부에서 더 많이 발견된다. 특히 포도상구균의 대사체는 피부가려움증이나 염증성 사이토카인인 TNFα와 IL-6를 유발한다고 알려져 있다. 따라서 포도상구균 배양 배지에서 포도상구균 대사체(S. aureus metabolites)를 분리해 세포에 자극 후 TNF-α와 IL-6를 정량해 MC-EQ Micro의 자극 완화 효과 확인했다(그림5). MC-EQ Micro 1% 처치 시 포도상구균 대사체에 의해 증가된 각질형성세포의 TNF-α와 IL-6가 유의적으로 감소했다.

 

그림5 포도상구균 대사체에 의해 유발된 염증성 사이토카인(TNF-α, IL-6) 감소 효과

 

 

3. 결론


MC-EQ Micro는 천연 추출물을 사용해 부작용을 최소화했으며 가자와 애엽추출물을 유효성분으로 함유하는 피부 미생물의 균형을 조절하는 소재이다. MCEQ Micro는 피부 유익 미생물을 보호하며 피부 유해 미생물을 감소시키는 효과가 있으며 피부 유해 미생물에서 유발되는 염증 작용을 완화했다. 따라서 MC-EQ Micro는 피부 Microbiome 밸런스를 조절해 피부 면역 기능을 향상시켜 장기간 마스크 착용에 의한 부작용을 완화시키는 화장품 소재로서의 가능성을 확인했다.

 

4. 통계처리


본 논문의 그래프는 mean±SD 값으로 나타냈다. 통계해석은 Student의 t 검정에 의해 실시해 ***p<0.001, **p<0.01, *p<0.05로 표시했다.

 

문의처
(주)모아캠

주소 : 경기도 용인시 기흥구 흥덕1로 13, A동 811호 (영덕동, 흥덕IT밸리)

TEL : 031-215-7752
E-mail : info@morechem.net

홈페이지 : http://www.morechem.net

 

 

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