피부 장벽 기능 강화를 통한 민감성 피부 진정과 가려움증 완화 'Citri-BarriUP5'

 

1. 서론

 

최근 미세먼지, 낮은 온도, 자외선, 장시간 마스크 착용 등 다양한 원인으로 피부가 민감하다고 느끼는 이들이 늘고 있다. 실제로 인사이트코리아의 자료에 의하면 최근 5년간 ‘민감성 피부 화장품’의 소셜미디어 언급량이 폭발적인 증가세를 보였다고 한다.

 

민감성 피부란 피부 장벽 기능이 무너져 다양한 자극에 의해 과도한 반응을 보이는 상태를 의미하며 이 과도한 반응은 피부염증, 홍반(붉어짐), 가려움, 따가움 등을 말한다. 이러한 염증 반응에 의해 유발된 피부 손상은 피부장벽을 무너뜨리고 가려움증을 일으켜 다시 피부장벽을 무너지게 만든다. 따라서 민감성 피부에 가장 중요한 것은 무너진 피부장벽 기능의 회복이다.

 

피부장벽 기능 강화를 통한 민감성 피부 진정과 가려움증 완화 소재 개발을 위해 (주)모아캠에서는 한약재 지실을 연구했다. 지실(枳實)은 탱자나무(Poncirus trifoliate)의 익지 않은 열매를 말린 것이다. 예로부터 지실은 한의학에서 피부의 작은 두드러기로 인한 가려운 증상을 치료하고 종기 등의 상처에서 새살이 잘 나올 수 있도록 도와주는 약재로 쓰인다고 알려져 있다.

 

이에 (주)모아캠에서는 지실을 Snowbrix-TINC™ 기술 적용 후 효소를 이용해 친환경방법으로 Bioconver sion한 당단백 가수분해물과 유효성분 추출법을 통해 유효성분 추출물을 수득했고 이를 Complex하여 피부 장벽기능 강화, 민감성 피부 진정과 가려움증 완화에 시너지 효과를 갖는 화장품 원료 Citri-BarriUP5 를 개발했다.

 

2. 시험방법, 결과

 

2-1. Citri-BarriUP5의 개발

 

2-1-1. 지실 당단백 가수분해물 제조

 

지실을 Snowbrix-TINC™ 기술을 통해 지실 당단백을 수득한 후 특정 효소로 Bioconversion시켜 당단백 가수분해물을 제조했다. 이를 GPC(Gel Permeation Chromatography) 분석을 통해 분자량을 확인했다. 그 결과, 지실 당단백의 평균 분자량은 약 730,000Da인 반면에 지실 당단백 가수분해물의 평균 분자량은 약 300Da인 것을 확인 했다(그림1, 2).

 

그림1 지실 당단백의 GPC 분석

 

 

그림2 지실 당단백 가수분해물 GPC 분석

 

 

2-1-2. 지실 유효성분 추출물의 제조

지실을 물과 에탄올 혼합물로 추출해 지실의 유효성분 추출물을 제조했다.

 

2-1-3. Citri-BarriUP5 제조와 지표물질 분석

Citri-BarriUP5는 지실 당단백 가수분해물과 지실 유효성분추출물을 일정비율로 조합한 후 가용화와 안정화를 통해 화장품에 적용하기 용이하도록 개발한 화장품 원료이다. Citri-BarriUP5 내에 지표물질은 Naringin과 Poncirin이며 HPLC(High-Performance Liquid Chromatography)를 이용해 제품 내 포함여부를 확인했다(그림3). 일반적으로 Naringin은 항산화 등의 효과가 있다고 알려져 있으며 Poncirin은 항염 등의 효과가 있다고 알려져 있다.

 

그림3 Citri-BarriUP5의 HPLC 분석을 통해 유효성분 확인

 

 

2-2. Citri-BarriUP5의 피부 진정과 가려움증 완화 효과

 

2-2-1. PAR-2 유전자 발현 감소 효과

 

Citri-BarriUP5의 피부 진정 효과 확인을 위해 Real Time PCR을 이용해 PAR-2(Protease activated receptor 2) 유전자를 확인했다. PAR-2 유전자는 알레르기 항원에 의한 피부 장벽 손상 시 증가하는 인자로 활성화되면 피부장벽의 회복이 느려지며 알레르기 염증반응이 증가한다. Citri-BarriUP5 1% 처리 시 자극원에 의해 증가된 PAR-2 유전자를 대조군 대비 47% 감소시켜 알레르기 염증반응을 줄여줘 피부 진정 효과가 있음을 확인했다(그림4).

 

그림4 Citri-BarriUP5의 PAR-2 유전자 발현 감소 효과

 

 

2-2-2. 비만세포 탈과립 감소 효과

피부 가려움증 완화 측정을 위해 Citri-BarriUP5의 비만세포 탈과립 감소 효과를 확인했다. 비만세포의 과립 안에는 히스타민과 헤파린, 세로토닌, 가수분해 효소 등이 함유되어 있는데 비만세포가 자극을 받으면 비만세포 탈과립이 이루어지며 히스타민과 세로토닌, 가수분해 효소 등의 염증 매개 물질들이 비만세포 밖으로 분비된다. 이렇게 비만세포 탈과립으로 비만세포내 물질이 과다 분비되면 기관지 천식, 알러지성 비염과 아토피 피부염 등 가려움증이 유발된다.

비만세포 탈과립 감소 효과 확인을 위해 비만세포 탈과립 시 분비되는 물질 중 하나인 β-hexosaminidase를 정량했다(그림5). Citri-BarriUP5 1% 처리 시 비만세포 탈과립은 대조군 대비 37% 이상 감소했다.

 

그림5 Citri-BarriUP5 의 비만세포 탈과립(β -hexosaminidase) 억제 효과

 

 

2-2-3. TARC 감소 효과

피부 가려움증 완화 측정을 위해 TARC(Thymus and activation-regulated chemokine) 수치를 확인했다. TARC는 여러 케모카인 중 아토피 피부염 환자나 민감한 피부를 가진 사람의 혈청에서 그 수준이 현저하게 증가되어 있는 것으로 알려져 있다. Citri-BarriUP5 1% 처리 시 자극원에 의해 유도된 TARC는 대조군 대비 52% 저해효과를 보였다(그림6). 이는 Citri-BarriUP5가 민감한 피부의 가려움증을 효과적으로 줄일 수 있음을 의미한다.

 

그림6 Citri-BarriUP5의 TARC 감소 효과

 

 

2-3. Citri-BarriUP5의 피부장벽 강화 효과

 

2-3-1. 지질생합성 증가 효과

 

피부 장벽에 주요한 인자인 각질세포 내 지질 생합성 증가를 Nile red 염색을 통해 확인했다. 현미경 확인 결과, 지실의 유효성분추출물, 지실의 당단백 가수분해물과 Citri-BarriUP5는 대조군 대비 지질양이 증가함을 확인했다(그림7A). 특히 지실의 유효성분추출물과 지실의 당단백 가수분해물보다 2가지 물질의 Complex인 Citri-BarriUP5 의 지질 생합성 양이 증가함을 확인해 Complex로서의 시너지 효과를 보였다. 이를 정량해 수치상으로 확인한 결과, Citri-BarriUP5은 각질세포 내지질을 대조군 대비 30% 증가시켰다(그림7B).

 

그림7 Citri-BarriUP5의 지질생합성 증가 효과

 

 

 

2-3-2. 피부 장벽 기능 관련 유전자 증가 효과

Citri-BarriUP5의 피부장벽 강화와 보습 효과를 아쿠아포린 3(Aquaporin 3), ABCA12(ATP-binding cassette transporter 12), ELOVL4(Elongation Of Very Long Chain Fatty Acids Protein 4, ELOVL FA Elongase 4)의 발현 변화를 통해 확인했다(그림8). 아쿠아포린 3는 수분 공급을 원할하게 하여 피부 수분함량을 증가시키는 유전자로 Citri-BarriUP5 1% 처리 시 155% 증가했다. ABCA12는 지질대사, 콜레스테롤 방출과 이동에 관여하며 피부 지질형성에 중요한 작용을 하는 유전자로 Citri-BarriUP5 1% 처리 시 75% 증가했다. 또 ELOVL 4는 세라마이드의 합성에 관여하는 유전자로 Citri-BarriUP5 1% 처리 시 46% 증가했다. 따라서 Citri-BarriUP5는 피부 장벽을 강화 시키며 보습 효과도 있음을 확인했다.

 

그림8 Citri-BarriUP5의 피부 장벽 기능 관련 유전자 증가 효과

 

 

2-4. Citri-BarriUP5의 임상 효과

 

2-4-1. 수분함유량 증가 효과

 

Citri-BarriUP5의 수분함유량 증가 효과 확인을 위해 Corneometer를 이용한 임상평가를 진행했다. 14일간 매일 2회(아침, 저녁) 피시험자 얼굴의 1/2은 Placebo 크림을, 1/2은 Citri-BarriUP5 1%가 함유된 크림을 도포해 유효성을 평가했다. 시험 결과, Citri-BarriUP5를 도포한 부분의 수분함유량이 0일차보다 14일차에 2배 이상 증가함을 확인했다(그림9).

 

그림9 Citri-BarriUP5의 수분함유량 증가 효과

 

 

2-4-2. 붉은기 감소 효과

민감성 피부에서 나타나는 일반적인 증상인 붉은기 완화 평가를 위해 Citri-BarriUP5를 도포 후 임상평가를 진행했다. 그 결과, Citri-BarriUP5 1% 함유 크림 도포 14일 후 붉은기를 나타내는 지표인 홍반지수가 placebo 크림보다 더 감소함을 확인했다(그림10A, B).

 

그림10 Citri-BarriUP5의 붉은기 감소 효과

 

 

 

3. 결론

 

Citri-BarriUP5는 지실의 당단백 가수분해물과 유효성분추출물로 이루어진 천연 소재이다. Citri-BarriUP5는 PAR-2 유전자를 억제해 민감성 피부를 진정시키며 비만세포 탈과립, TARC와 같은 케모카인을 감소시켜 가려움증을 감소시킨다. 또 지질생 합성을 증가시키며 세라마이드 합성에 관여하는 유전자를 증가시켜 피부 장벽 기능을 강화시킬 수 있다.

 

Citri-BarriUP5는 임상적으로도 수분함유량이 증가하며 붉은기를 완화하는 효과를 확인했다. 따라서 Citri-BarriUP5는 피부장벽 기능 강화를 통해 민감성 피부 진정과 가려움증 완화에 효과적인 소재로서의 가능성을 확인했다.

 

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