REVIEW Kor. J. Aesthet. Cosmetol., 멜라닌생성과제어에영향을미치는한방추출물연구동향 김경연 1, 이나경 2 * 1 ( 주 ) 유알지, 2 인천재능대학교미용예술과 Herbal Extracts Research Trend that have Effects on Melanin Production and Control Kyung-Yun Kim 1, Na-Kyung Lee 2 * 1 URG Inc., 2 Beauty Art Management, JEI University Abstract Study of natural ingredients that have whitening effects are conducted all around the world, and they brought many research achievements. Among the herbal ingredients, this study classified herbal whitening ingredients into 3 categories, announced functional whitening ingredients, non-announced individual certificate functional whitening ingredients and ingredients with whitening effect without functional approval in order to see the skin whitening effect of herbal ingredients based on mechanism for melanin biosynthesis route. Studies regarding whitening effects have been mainly about trosinase inhibiting activation examination, but recently research methods to prove whitening effect through multilateral exam methods such as tyrosinase gene occurring inhibition, tyrosinase protein production inhibition, tyrosinase degradation promoting, tyrosinase giycosylation hindrance and control of secretion with keratogenesis cell of melanin granulation are being applied. Through this study method, whitening effect that disturbs pigment production during the certain step or various steps became more accurate and clearer, and in a situation that local cosmetics ingredients are depending on imported ingredients, multifaceted research regarding whitening ingredients development of herbal ingredients will have significant technical and economic impacts of cosmetics development. Keywords: Herbal, Whitening, Melanin, Research trend 현대사회는환경오염으로인해자외선에의한피부손상도 가증가하고있으며피부노화, 피부색의변화와색소침착을가 중시키고있다. 뿐만아니라미용적인이유에서피부색소침착 에대한관심은증가하고있으며, 이러한요구에발맞춰미백 소재개발연구가활발히진행되고있다 ( 전민, 2008). 기존미 백제들은작용기전에따라 ascorbic acid, kojic acid, arbutin 과같은 tyrosinase 저해제, 자외선흡수제나산란제, 활성산 소소거효과가있는 tocopherol 등으로분류할수있다 ( 김대 *Corresponding author: Na-Kyung Lee, Beauty Art Management, JEI University, 178, Jaeneung-ro, Dong-gu, Incheon 401-714, Republic of Korea E-mail: dhlee@hanmail.net Received June 16, 2014; Revised August 20, 2014; Accepted August 22, 2014; Published August 30, 2014 성, 2007). 그러나일부소재는피부알레르기반응, 일정농도이상에서는독성반응을보이기도하며안정성이떨어지기도해서화장품미백소재로서이용되는데한계점이있다 ( 김희숙, 2000; 김대성, 2007). 일반적으로일시적피부표백효과가있는 2~4% hydroquinone 연고의사용이효과가있으나불규칙한색소의제거로인한백반증과과민성으로인한접촉성피부염이유발될수있으므로사용상유의해야하는단점이있다. Tyrosine이 melanin으로전환되는것을억제하는 azelaic acid 는세포독성작용을가지고있어미백소재로서이용되기어려운부분이있다 (Qui et al., 1996). 이러한세포독성문제, 피부홍반및예민반응등의한계점을극복하기위해보다안정적이며효과적인미백소재에대한관심이높고활발한연구가필요하다고볼수있다. 최근에는화학성분의미백제와약물에대한부작용으로인체에부작용이적은천연물질을이용한멜라닌생성억제및활성산소소거기능을가진미백소재개발욕구가증가하고있다 453
Kor. J. Aesthet. Cosmetol., ( 오수정과모정희, 2011; 오용열등, 2011; 한정선과이동희, 2012). 환경친화적이고자연지향적인추세에따라화장품에사용되는유효성분들도식물유래천연물유용성을기반으로하고있으며여러가지형태로화장품에배합되어이용되고있다. 미백효과가있는천연소재에대한탐색은전세계적으로많이시도되고있으며많은연구성과를가져왔다 ( 조연주, 2004). 특히국내에서는다양한한약재사용기록을바탕으로하여새로운물질개발이활발히진행되고있다 ( 전민, 2008; 조영제, 2011). 한방추출물은약용성분으로서예로부터민간요법, 또는한의학의서를통해효과가전해져내려오고있으며부작용이적을뿐만아니라각종증상을치료하는효과도있기때문에한방추출물에대한연구는본격화되고있다 ( 김대성, 2007). 한의학에서피부미백및주름개선과관련된대표적인처방으로는윤부거추방 ( 潤腐去皺方 ), 사군자탕 ( 四君子湯 ), 팔진탕 ( 八珍湯 ), 열색주안방 ( 悅色朱顔方 ), 경옥고 ( 瓊玉膏 ), 령안색광택방 ( 令顔色光澤方 ), 마풍고 ( 摩風膏 ), 칠백고 ( 七白膏 ), 문중면지방 ( 文仲面脂方 ) 등이알려져있다. 이들처방전에포함된생약으로는복분자, 인삼, 백출, 백복령, 감초, 당귀, 백작약, 천궁, 숙지황, 백밀, 백지, 상백피, 천문동, 흑태, 감태, 닥나무, 차나무, 목단피, 황화, 생강, 지황, 작약, 삼나무, 미모사, 맥문동, 봉선화, 산사나무, 쑥, 율무, 오가피, 칡, 금은화, 천마등이있다 ( 박숙경, 2008). 최근에한방추출물의이용한멜라닌생성과제어에대한연구는현저히진보적으로성장하였다고볼수있다. 또한한방원료를이용한화장품의수요가급증하고있으며한방추출물을이용한미백소재개발은기초연구로서뿐만아니라상업적인응용연구로서도매우중요하다고볼수있다 ( 중소기업진흥공단, 2009). 요즘미백효과에대한연구는피부미백효과와항산화작용, 피부노화방지를포함하는포괄적인개념으로진행되고있다. 미백에대한연구는자외선차단소재연구, 멜라닌세포에멜라닌합성명령하는 cytokine의작용을조절하는연구, tyrosinase 유전자발현억제, 활성산소제거소재, 색소환원, 각질층제거촉진소재연구등의방법으로진행되고있다 ( 은희철, 1999). 이중에서도 tyrosinase 활성을억제하거나 tyrosinase 유전자발현억제하는연구가가장많이진행되고있다. 본연구에서는민간에서오랫동안약재로사용해왔던한방소재원료들의미백효과에대한연구동향을살펴보고자하며, 앞으로한방성분을소재로한미백제개발에기초자료로활용되기를바란다. 1. 미백소재개발의연구방법및동향피부색을결정하는멜라닌의생합성은자외선, 염증반응등 의외부적인자극요소와함께기저층에존재하는멜라닌세포에서 tyrosinase, TRP-1 (tyrosinase related protein 1), TRP-2 (tyrosinase related protein 2) 등여러가지유전자가관여하고있으며 α-msh 호르몬, IL-1, α-tnf, GM- CSF 등의여러가지세포신호전달물질의상호작용과효소와비효소적산화반응에의해생성된다 (Hearing & Jimenez, 1987; Funasaka et al., 1999; Kameyama et al., 1993). Tyrosinase는멜라닌생합성의속도결정단계인초기반응에관여하는효소로서발현과함량및활성에의해멜라닌양이결정되며, tyrosine을 DOPA (3,4-dihydroxylphenyl alanine) 로전환하는 tyrosine hydroxylase 활성과 DOPA 를 DOPAquinone 으로산화하는 DOPA oxidase 활성을모두가지고있다. TRP-1은 DHICA (5,6-dihydroxyindole-2- carboxylic acid) 를 indole-5,6-quinone-2-carboxyl acid 로산화하고, TRP-2는 DOPA chrome을 DHICA로이성화하는효소이다 (Kameyama et al., 1993). 생성된멜라닌은멜라닌세포의수지상돌기에의해멜라닌좀이라는소포체형태로주변의각질형성세포로전달이되어표피에골고루퍼지게된다 (Hearing & Jimenez, 1987; Prota, 1980; Pavelm & Muskiet, 1983). 그러므로미백성분의소재들은멜라닌생합성과정과합성후전이과정에있어서특정단계나여러과정을동시에저해하거나차단시키므로인해최종적으로미백효과를기대할수있으며멜라닌합성과정및합성후전이과정의각각의단계가미백효과의타겟이될수있다 ( 산업자원부, 2002). 멜라닌합성생합성대사는피부암과관련성때문에최근집중적인연구대상이되어연구가활발히진행되고있다 ( 서장원, 2006). 1) Tyrosinase 유전자발현억제미백소재의멜라닌합성저해하는여러가지연구방법들이제시되고있다. 최근생명공학의발달로단순히효소역가측정정도가아니라 tyrosinase를포함한멜라닌생성과배치에관련된신호전달체계를유전자나단백질발현수준또는발현된단백질의인산화에의한신호전달과정까지살펴볼수있게되었다 (Hearing & Jimenez, 1987; Funasaka et al., 1999; Kameyama et al., 1993). 개별유전자의발현정도나여러단계의복잡한신호전달체계를다양한생물학적기법으로연구가가능하여미백소재성분들을세포에서정확한기전을밝혀낼수있고신호전달체계에서어느수준에서어떤방식으로조절되었는지살펴볼수있다 ( 김명옥, 2010). 한방소재의미백성분중에서작약에서얻어진파에놀 (Paeonol), 마과에함유된디오스제인 (diosgenin) 등이유전자발현수준에서영향을미쳐 tyrosinase 발현을억제하여미백효과를가지는성분들중의하나이다 (Kim et al., 2008). 454
미백효과가있는한방추출물에대한연구 2) Tyrosinase glycosylation 저해멜라닌합성조절방법에는 tyrosonase 효소의 glycosylation을저해하는방법이있다 (Petreacu et al., 1997). Tyrosinase가정상적인활성을가지기위해서는 posttranslation modification이이뤄져야한다. Tyrosinase는막단백질로사람의것은 7개의 glycosylation site를가지고있으므로이부위에 glycosylation이일어나야하고 2개의구리분자가결합되어야한다. 이과정을거친 tyrosinase 가 melanosome으로이동해야멜라닌이합성될수있다 (Branza-Nikita et al., 2000). 이과정을저해하는연구는천연소재로는 glucosamine과 tunicamycin 같은물질들은 glycisylation 반응을저해하여멜라닌합성이안전히억제될수있음을보고하였으며 (Imokawa, 1883), 콩에서유래된 genistein이 glycosylation 저해하여멜라닌생성을억제하는것으로보고되었다 ( 양은순등, 2008). 3) Tyrosinase 활성억제 Tyrosinase 활성을억제하는방법으로멜라닌생성을억제시킬수있다 ( 김철희등, 2008; 정숙희등, 2009). 미백소재로가장많이활용되어있는 arbutin은 tyrosinase와 DHICA polymerase 활성을저해한다. Tyrosinase 의기질인 tyrosine 과의구조적인유사성으로효소에대한경쟁적인저해제다 (Maeda et al., 1996). Kojic acid는 tyrosinase 활성부위의구리를 chelating 하여 tyrosine에서 DOPA로, 그리고 DOPA에서 DOPA quinone으로진행되는과정을저해한다 (Battaini et al., 2000). 서 melanosome의 phagocytosis를저해하여미백효과를나타낸다. 콩, 두유등에서얻어진 protease inhibitors도 PRT-2 pathway를저해해미백효과를가져왔다 (Paine et al., 2001). 식물과효모에존재하는 niacin (vitamin B3) 의활성화된상태의 niacinamide 또한 melanosome의분비를저해해서미백효과가있는성분이다 (Bissett et al., 2004). 6) 멜라닌세포에대한세포독성반응으로인한미백방법 Hydroquinone은 melanosome의분해와동시에멜라닌세포의막구조에영향을주어세포사멸을일으킨다. 미백의효과가있지만멜라닌세포가사멸되기때문에백반증유발의부작용이뒤따른다 (Kowichi et al., 1974). 7) 각질제거를통한미백효과각질제거가일어나면동시에멜라닌도동시에탈락이이뤄진다. 또한각질탈락속도가빨라지게되면각질형성세포의빠른속도의세포분열주기를가져와멜라닌세포에서각질형성세포로멜라닌과립의전달이충분히이뤄지기전에각질형성세포가위로올라오게된다. 각질제거효과가있는성분들은 AHA, BHA, latic acid, sailcylic acid, retinol 등이있다 ( 김명옥, 2010). 앞서기술한멜라닌세포의멜라닌생합성, 분해, 분비과정의기전들을중심으로해서미백제의연구개발이이뤄지고있으며특정단계또는여러단계에서색소생성을방해해서미백효과를낼수있다. 본연구에서도미백제차단기전을중심으로해서한방소재미백제의연구동향을살펴보았다. 4) Tyrosinase 효소분해촉진 Tyrosinase 활성과발현에는영향이없고 tyrosinase 효소의수명에영향을주어미백효과는내는경우도있다. linoleic acid가그대표적인예이다. Linoleic acid은 TRP-1, TRP-2 의발현에는영향을미치지않았다. 단백질수준에서는 TRP- 1, TRP-2 영향이없었지만 tyrosinase 함량저하되었다. 이현상은 tyrosinase 단백질분해가촉진되어나타나는현상으로사료된다 (Ando et al., 1999). 5) 멜라닌과립이멜라닌세포에서각질형성세포로분비억제 PRP-2 (protease activated receptor 2) 가멜라닌세포에서각질형성세포로의멜라닌과립분비를억제하는작용기전이 2000년도에 Seiberg M에의해밝혀졌다. RWJ-50353은 serine protease inhibitor로서 PAR-2가멜라닌세포에서멜라닌과립전달을방해하여피부미백효과를나타낸다 (Seiberg et al., 2000). PRT-2는각질형성세포에서만발현이일어나며각질형성세표표면에영향을주어 2. 한방소재의미백제연구동향 1) 식약처고시미백기능성한방소재의원료에대한연구우리나라식약처에서는안정성과안전성이확보되고그동안의많은연구결과를통해미백효과가입증된원료에대해서그연구결과를반영하여기능성미백원료로고시하고있다 ( 식품의약품안정처, 2009). 그중에서한방소재의고시된미백기능성원료는닥나무추출물, 유용성감초추출물이있다. 닥나무추출물 (niacinamide) 은줄기또는뿌리를 ethanol, ethylacetate 용매로추출하여얻은가루형태이다. tyrosinase 활성억제하는효과가있으며 ( 윤현진, 2010) 멜라닌전달을억제하는효과가있다 (Hakozaki et al., 2002). 그러나사용과정에서자극유발문제가발생되어현재는거의사용되고있지않는상황이다. 유용성감초추출물은 tyrosinase 활성을억제하는효과가있으며 ( 고진아, 2003; 이윤희, 2005), 짙은황색을띄며가격이비싼편이다. 투명한재품을선호하는소비자들의선호도와원가문제등으로사용상의어려운부분이있다. 안정성과안전성이충분히검토하여법적으로고시된기능 455
Kor. J. Aesthet. Cosmetol., 성원료들도실제사용에서문제점들이발견되고있다. 현재가장널리사용되고있는 arbutin의경우빛이나효소에의해서미량의 hydroquinone이생성될수도있고, 유용성감초추출물은안정성과색상의문제가있으며비타민 C 유도체들은가격이비싸고안정성의제기되고있다. 닥나무추출물은사용중에알려지지않은자극문제가붉어졌으며신규로고시된 niacinamide는이미자극문제가알려진물질이다. Arbutin과같이수년간에걸쳐적용하면서문제점이서서히들어난경우도있고, niacinamide처럼널리사용되기도전에자극문제가알려진경우도있다 ( 김명옥, 2010). 식약의약품안전처의비고시기능성인증절차가복잡하고고비용과장시간이소요되어미백제의원료가원활히공급되지못한실정이다. 따라서고시된미백제와비교하여효능이더우수하거나최소한비슷한효과를가지면서안정성과안전성이확보된새로운미백제의발굴이필요하다. 2) 식약처비고시미백기능성한방소재원료에대한연구미백비고시기능성원료는고시원료들의단점을보완하는미백신소재들이대기업체들의자본투자와연구결과로많이개발이되었다. 마켓팅시차별화를위해서식약의약품안전처에서는실험결과를통해미백효과가입증된미백원료를비고시개별인증기능성미백원료로인정해주었다. 이에해당되는원료로는한방소재로는대황 ( 백삼 ) 추출물, 상지추출물 ( 뽕나무가지추출물 ), 천궁추출물, 연교 ( 개나리 ) 추출물, 작약뿌리추출물등이있다 ( 조연주, 2004; 김명옥, 2010). 대황 ( 백삼 ) 추출물은 tyrosinase 활성저해와백삼추출물중에서 N-acetylglucosamin이 melanosome 분비억제하는효과가있다 ( 김지민, 2009). 상지추출물은실험결과 tyrosinase 활성을억제시키며 ( 김정숙, 2009; 송무현, 2010; 유민정, 2011), arbutin 보다는 tyrosinase 저해효과가높고감초추출물과비슷한 tyrosinase 저해효과가있었다. 시간경과에따른 tyrosinase 저해효과를살펴보았을때 8시간후에도상지추출물은 87.5% 의높은저해효과를유지하고있었다. kojic acid 3.5%, arbutin 2.5% 에비하면 30~40배의 long-lasting whitening 효과가있는것으로나타났다 ( 송무현, 2010). Tyrosinase mrna 발현이감소된것을실험을통해관찰할수있었다 ( 송무현등, 2010; 유민정 2011). 상백피에탄올추출물은인간유래흑색종인 SK-MEL-2 세포내의 tyrosinase 활성도및멜라닌생성저해효과가있으며, tryrosinase와 TRP-2 mran 발현이억제효과가우수한것으로나타났다 ( 유민정, 2011). 상지추출물은 tyrosinase 활성저해하는효과, 장시간동안 tyrosinase 활성을저해하는 long lasting whitening 효과, 유전자수준에서멜라닌생성을차단할수있는다단계로멜라닌합성을저해하는미백기능성소재라볼수 있다. 천궁추출물은 tyrosinase 저해활성효과 ( 김연주, 2006; 최지영, 2008; 김성환등, 2008) 와더불어 UV 스펙트럼을분석한결과 UVA, UVB, UVC 전역의자외선을차단하는효과가있어자외선및기능성미백제로활용가치가높다고사료된다 ( 김연주, 2006; 김성환등, 2008). 개나리열매에서추출한연교추출물중에서미백의유효성분은 actigenin, matrairesinol 등이있다. 연교추출물의 tirosinse 저해활성과멜라닌합성저해는이미많은연구자료를통해입증된소재이다 ( 조연주, 2004; 양서진과최태부, 2011; 조미경, 2005). Tyrosinase, TRP-1의 mran 유전자발현을억제시키는효과가있다 ( 조미경, 2005). 연교추출물은미백외에도여러가지약리적인효과가있어서활발히연구가진행된천연물한방소재이다. 대표적인미백고시성분인 arbutin 보다뛰어난 tyrosinase 활성억제효과가있는작약뿌리추출물은 in vitro tyrosinase 활성저해, in vitro DOPA 자동산화활성저해실험, in vitro 멜라닌생성저해실험, 세포내 tyrosinase 저해실험, 세포내멜라닌합성저해실험결과 20여종의미백성분으로알려진천연물중에서가장뛰어난미백효과가있었다 ( 손경훈, 2007). 마황추출물은 tyrosinase 활성을억제하며 RT-PCR 실험결과 tyrosinase, TRP-1, TRP2의 mrna 발현을억제하는효과가있는것으로나타났으며 western blot 결과 tyrosinase 단백질합성이억제시키는효과가있는것으로나타났다. 기능성미백소재로서활용가치가우수하다고볼수있다 ( 유진균, 2010). 감잎추출물은 tyrosinase 활성억제와멜라닌생성억제시키는효과가있다 ( 조영제등, 2011). 산뽕나무추출물의대표적인유효성분은 oxyresveratrol이다. tyrosinse 저해효과가 arbutin, kojic acid 보다월등히높은효과를보였다 ( 정동진, 2007; 김상두, 2012). 산뽕나무추출물은멜라닌생성억제와더불어멜라닌을각질세포로전달시키는단백질을감소시켜멜라닌분비를억제하는효과가있는것으로나타났다 ( 정동진, 2007; 이혜인, 2007). 돌외추출물은 tyrosinase 저해효과로인한 tyrosinase 단백질, TRP-2 단백질감소효과가있는것으로나타났다 ( 이혜인, 2007). 3) 식약처에고시또는비고시원료외의한방미백소재이제까지살펴본고시미백기능성원료, 비고시미백기능성원료들을살펴보았다. 대기업체를중심으로해서자본과많은기술연구의노력으로미백효과를검증해왔으며제품화하며시장에판매되고있다. 하지만비고시기능성개별인증절차가까다롭고비용과장시간이소요되는문제점이있어비고시기능성개별인증은받지않았지만미백소재로서활용가치가높은자연친화적이며천연물에서유래된많은성분들이연구되어지고있다. 그중에서미백에효과가있는한방소재들의연구동향을살펴보고자한다. 456
미백효과가있는한방추출물에대한연구 제주산자생식물사랑초를 80% 에탄올추출법을이용하여추출한후 B16 mouse melanoma cell 미백실험한결과 MTT assay 결과세포독성이없는것으로확인되었으며, 주요활성성분은 antocyanin, flavones, oxalic acid 등이있다. 용매분획에따른미백효과를나타내는물질은헥산층에서얻어진극성이매우낮은물질과에틸아세테이트층에서얻어진중간정도의극성을가지는물질로추정이된다. 멜라닌생성저해실험에서는 arbutin 보다더우수한효과가있었다. 멜라닌생성신호인 camp 농도의생성이억제, tyrosinase mrna 발현억제효과가있다 ( 김명옥, 2010). 미백효과가우수하다고알려진여로의뿌리를대상으로성분연구하여 verazine, epiverazine, veratramine의 3개의유효성분을분리, 구조분석해서미백효과실험을한결과 tyrosinase에대한작용은확인할수없었으며강한멜라닌합성저해능력이있는것으로나타났다 ( 진무현등, 2002). 선학초추출물은 agrimonin, agrimonolide, tormentic acid, ellagic acid 등이있고잎과줄기에는 luteolin-7-glucoside기함유되어있다 ( 신민교, 1990; Pei et al., 1990). B16F10 세포를이용하여선학초추출물처리한군에서는멜라닌세포수지상돌기가감소한것을관찰하였으며 tyrosinase 활성도가현저히감소하였고멜라닌합성양도감소하였다. Tyrosinase, TRP-1, TRP-2 western blot 실시결과 tyrosinase 70% 감소효과가있었다. Tyrosinase, TRP-1, TRP-2의 RT-PCR 수행한결과 tyrosinase mrna 40% 감소하였다. camp가 mitogen-activated protein kinase 인 P42/22MAPK를인산화하여 MITF를 degradation 시킴으로멜라닌합성을억제하는것을살펴보기위해 ERK1/2 활성을조사한결과 p-e가활성이증가하였다. α-msh 주입한후선학초추출물을처리한결과대조군과비슷한수준으로멜라닌활성저해와생합성되었다 ( 김대성, 2007). 한방과민간요법으로예전부터색소침착에이용해온접골목에탄올추출물에대해서미백실험결과 2.5%, 5% 접골목추출물을인체폐쇄첩포했을때피부에안전한것으로관찰되었으며 tyrosinase 활성억제, DOPA 산화억제효과는 kojic acid 보다유의적으로더높게나왔다. Melanoma 세포에접골목을처리한결과현미학적관찰에서무처리한대조군보다멜라닌색소생성이매우적게나타났다 ( 이정숙, 2011). 야생초개망초추출물로과 50 여종의한방소재추출물과 tyrosinase 활성저해효과를 L- Tyosinase, L-DOPA, Catechol, DHPAA 4가지기질별로비교한결과개망초추출물이 arbutin 보다는저해활성이다소약한것으로평가되었다. 추출물의용매에따라서 tyrosinase 효과가달리나타는실험결과를관찰하였다. EtOH의경우 5, 10, 15% 로증가함에따라 tyrosinase 효과가 77, 58, 40% 로급감하였고, DMSO 경우 93, 76, 69% 로감소하였다. 추출물의용매로는 EtOH 보다는 DMSO가용매로서는더적합함을 실험결과를통해알수있었다 ( 강승연, 2007). 열을내리고우수한항균력을가진것으로알려진 ( 김창민, 1998; Gardner et al., 1990) 어성초의 tyrosinase 활성을살펴본결과비타민 C 보다는높은활성과 arbutin 보다는활성을나타냈다. 어성초는항염, 항알러지, 미백효과가있는소재로서색소침착피부외에도여드름, 아토피등염증성질환의상처재생에도효과가기대되는소재이기도하다 ( 이명규, 2007). 속단추출물은 triterpene glycoside, iridoid glyciside 등이주요성분이며속단추출물의생리활성효과를살펴본실험에서 tyrosinase 활성억제는열수추출, 에탄올추출모두비타민 C 보다낮은저해효과를보였다 ( 황은진, 2010). 까마귀여름나무추출물은비타민 C 보다는낮은활성억제, 레몬에션셜오일보다는높은활성억제를보였다 ( 최미향, 2013). 참당귀뿌리의에탄올추출법을이용한참당귀추출물은 tyrosinase 저해효과는 arbutin 보다는낮은저해활성도를보였지만 DOPA oxidase 억제효과는 arbutin과비교했을때낮은농도에서는참당귀추출물이더효과를보였고높은농도로갈수록 arbutin이더저해효과가높았으며 B16F10의세포주로실험결과농도의존적으로멜라닌생성저해하는효과가있다 ( 박숙경, 2008). 조협, 천궁, 조협과천궁혼합물의미백효과를살펴보았을때 0.2 (w/v) 농도에서 80, 40, 80% tyrosinase 억제활성을보였다. 비타민 C와에비해낮은억제활성도를보였다 ( 김연주, 2006). 상황과신이화복합추출물의생리활성실험에서 tyrosinase 활성억제는비타민 C 보다는낮은활성억제를보였다 ( 서연수, 2008). 그외미백의소재의기준이되는 arbutin 보다 tyrosinase 활성억제효과가다높게나타난한방추출은오배자추출물이있으며, 상백피추출물보다더높은 tyrosinase 효과를낸한방소재는인삼, 지유, 목단피, 도인등이있다. 최근에는한방추출물을발효기법을이용하여새로운효능과안전성이뛰어난미백소재들의개발의일환으로생리활성물질, 항산화효과, tyrosinase 저해효과에대한기초연구가활발히진행되고있다 (Table 1). 미생물또는버섯균사체로발효시킨한방발효액으로멜라닌세포독성경감, 멜라닌색소감소, tyrosinase 활성저해등의효과를증가시킨연구결과들이보고되고있다 (Park et al., 2007). 생약재한방추출물은대체적으로 ph는약산성을나타났으나균사체발효후 ph가약간씩높아졌다. 40종의한방소재를발효한결과 36종이발효시 kojic acid 함량이생약추출물보다증가하는것으로나타났다. 발효의경우 tyrosinase 활성도가높아진한방미용소재는감초, 복령, 작약, 천궁등이있다. 특히천궁의경우발효액이생약추출물에비해 207% 의저해효과가증가하는효과가있었다. 향후미백원료로사용될때는발효의과정을거치는것이더효과적이라사료된다 ( 차재영등, 2010). 457
Kor. J. Aesthet. Cosmetol., 표 1. 미백효과가있는한방추출물 tyrosinase, 2009 tyrosinase,, 2009;, 2010 tyrosinase,, 2009 tyrosinase,, tyrosinase TRP-2 mrna tyrosinase tyrosinase,, tyrosinase TRP-1 mrna tyrosinase, DOPA,, 2007 tyrosinase, tyrosinase TRP-1 TRP-2 mrna, tyrosinase, 2009;, 2010;, 2011, 2006;, 2008;, 2008, 2004;, 2011;, 2005, 2010 tyrosinase,, 2011 tyrosinase, tyrosinase, tyrosinase TRP-2, 2007 tyrosinase, tyrosinase mrna, 2010,, 2002 MITF, tyrosinase mrna 40%,, 2007 tyrosinase, DOPA,, 2011 tyrosinase, 2007 tyrosinase, 2007 tyrosinase, 2010 tyrosinase, 2013 tyrosinase,, 2008 tyrosinase Park, 2007, 2007;, 2007;, 2012 최근세계적으로자연주의친환경의열풍을타고천연소재화장품원료개발연구가활발히진행되고있으며그중에서도한방소재에대한관심이집중되고있다. 우리나라에서도예전에수입에의존해오던화장품원료들을우리나라피부에체질과특성에맞는한방성분에대한연구로한방생약추출물, 발효를이용한추출물, 한방의서를근거로한한방혼합추출물등 다양한형태로연구가진행되며지금현재한방화장품은전성기를맞이하고있다. 한방원료중에서미백에관련된한방원료의연구동향을본연구를통해살펴보았다. 피부미백제에대한연구는멜라닌생합성경로에서작용하는기작을중심으로해서이루어지고있으며, 특정단계또는여러단계에서색소생성을방해해서미백효과를낼수있다. 본연구에서는한방소재중에서고시기능성미백원료, 비고시개별인증기능성미백원료, 그외기능성인증은받지않았지만미백효과가있는 458
미백효과가있는한방추출물에대한연구 원료, 3가지로분류해서멜라닌생합성경로에서작용하는기작을중심으로해서피부미백효과를살펴보았다. 식약처기능성고시미백소재중에서한방성분은닥나무추출물과감초유용성추출물이있으며, 닥나무추출물의경우제품화하여사용하게된이후피부자극성의문제가제기되어지금은많이사용하지않고있는상황이다. 식약처비고시미백기능성원료중에서한방소재는대황추출물, 상지추출물, 천궁추출물, 연교추출물, 작약추출물, 마황추출물, 감잎추출물, 산뽕나무추출물, 돌외추출물등이있다. 비고시기능성인증절차가까다로워인증은받지않았지만미백소재로서활용가치가높은한방미백소재들도많다. 지금현재연구된성분으로는제주도에서자생하는사랑초, 여로뿌리, 선학초추출물, 접골목추출물, 개망초추출물, 어성초추출물, 속단추출물, 까마귀여름나무추출물, 참당귀추출물, 조협과천궁의복합추출물, 상황과신이화복합추출물, 오배자추출물, 인삼, 지유, 목단피, 도인등이있다. 전통적으로안전성이검증된한방소재들의미백효과에대한연구는주로 trosinase 활성억제실험이주를이루고있었으나최근에들어 tyrosinase 유전자발현억제, tyrosinase 생성억제, tyrosinase 분해촉진, tyrosinase giycosylation 저해, 멜라닌과립의각질형성세포로분비억제여부등다각적인실험방법을통해미백효과를입증하는연구방법이적용되고있으며, 이러한연구방법으로특정단계또는여러단계에서색소생성을방해하는미백효과를보다좀더정확하고명확하게알수있게되었다. 국내화장품원료가수입에의존하는실정에서한방소재의미백소재개발에관한다각적인연구는화장품개발의기술적경제적파급효과가크다고사료된다. 고진아. 사람피부에있어서몇가지천연물의미백작용에관한연구. 서울산업대학교석사학위논문, 2010. 강승연. 개망초추출물의 Tyrosinase 활성저해효과. 숭실대학교석사학위논문, 2007. 김대성. 선학초에탄올추출물의멜라닌합성억제및항균효과. 원광대학교석사학위논문, 2007. 김명옥. 사랑초의미백효과에대한연구. 숙명여자대학교석사학위논문, 2010. 김상두. 산뽕나무수피의 Tyrosinase 저해성분. 서울대학교석사학위논문, 2012. 김성환, 김일출. 두충, 단삼, 진피및천궁의항산화활성및미백효과. 동아시아식생활학회지, 18: 618-623, 2008. 김연주. 한방화장품원료로서조협과천궁혼합물의미백효과. 전남대학교박사학위논문, 2006. 김정숙. 상엽과상지추출물의생리활성및자외선에손상된피부에미치는영향. 대구카톨릭대학교석사학위논문, 2009. 김지민. Rhapontigenin의효소적생산과피부미백제로서의적용연구. 한국산업대학교석사학위논문, 2009. 김창민등. 중약대사전 6권. 정담, 서울, pp2888-2892, 1998. 김철희, 권민철, 한재건, 나천수, 곽형근, 최근표, 박욱연, 이현용. 초고압추출공정에의한당귀추출물의미백및자외선차단효과. 한국약용작물학회지, 11: 207-213, 2004. 김희숙. 한국과서양의화장문화사. 청구문화사, 서울, pp63-70, 2000. 박숙경. 참당귀추출물로부터미백소재의개발. 인제대학교석사학위논문, 2008. 양은순, 황재성, 최현정, 홍란희, 강상모. 제니스테인의멜라닌생성억제및 in vivo 미백효과. 생명공학회지, 36: 196-201, 2008. 이윤희. 알부틴과유용성감초추출물및비타민 C 유도체혼합물의미백활성및안정성에관한연구. 중앙대학교석사학위논문, 2005. 오수정, 모정희. 함초와발효함초추출물의화장품소재로서생리활성비교연구. 대한피부미용학회지, 9: 305-312, 2011. 유민정. SK-MEL-2에서상백피추출물의 Tyrosinase 활성억제및 Meanin 생성억제효과. 대한피부미용학회지, 9: 419-430, 2011. 윤현진. 닥나무줄기껍질로부터타이로시네이즈저해작용물질의분리및화학구조연구. 서울대학교석사학위논문, 2010. 은희철. 피부면역학. 서울대학교출판부, 서울, pp147-148, 1999. 손경훈. A study on the evaluation of depigmenting efficacy in the skin and the search for depigmenting agent from natural product. 원광대학교박사학위논문, 2007. 송무현, 황제영, 박여림, 황규왕. 정상인체멜라닌세포및 B-16 흑색종세포주에서상지추출물이티로시나제활성억제효과에관한연구. 순천향의대논문집, 6: 391-400, 2000. 서연수. 상황과신이화복합추출물의화장품소재에관한연구. 대구한의대학교석사학위논문, 2008. 서장원. 초임계이산화탄소를이용한토복령추출물의항산화및미백작용에대한연구. 아주대학교석사학위논문, 2006. 신민교. 임상본초학. 영림사, 서울, pp499, 1990. 459
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