오미자 추출물 화장품의 중년 여성 피부미용에 대한 효과 = Effect of the cosmetics containing Schizandra chinesis extracts on the skin of the middle aged women

국문 초록 (Abstract)

최근 고령화 사회가 되면서 건강과 항노화에 대한 관심이 더욱 고조되었고 자유라디칼과 같은 산화적 스트레스 유발물질이 피부 노화의 중요한 원인 중의 하나로 알려지면서 항산화제의 활용에 대한 많은 연구가 진행되어 합성 항산화제가 개발되었으나 이런 합성 항산화제의 부작용이 보고되면서 천연 항산화제에 대한 연구가 더욱 중요성을 띄게 되었다. 일상에서 약용과 식용으로 널리 이용되고 있는 오미자가 항산화 및 항균효능이 있는 것으로 보고되면서 오미자의 항산화 효과를 이용한 다양한 연구가 지속적으로 진행 중이다. 본 연구에서는 오미자 추출물이 in vitro의 임상실험을 통하여 오미자 추출물의 기능성 효과를 평가하였다. 첫째로 건조 오미자(Schizandra chinensis Baillon)로부터 열수 및 95% 에탄올을 이용하여 오미자 추출물을 제조한 후 in vitro 실험을 통해서 이들 추출물의 항균, 항산화 효과, 항염 효과, 멜라닌 생성 억제 효과, 콜라겐 생성능을 비롯하여 세포독성에 대해서 평가를 하였다. 오미자 추출물 0.5%에서 피부염의 원인이 되는 병원성 균주인 E. coli, S. aureus, P. aeruginosa, C. albicans 모두를 효과적으로 제어할 수 있음을 확인하였다. 오미자 추출물 0.25%에서 68.92 µg/mL (caffeic acid equivalents)로 총 폴리페놀의 함량은 높게 확인되었으나, 플라보노이드 함량은 0.5%에서 2.732 µg/mL (quercetin equivalents), DPPH 라디칼 소거능은 1.0 µg/mL에서 20%로 비교적 낮은 것으로 확인되었다. 오미자 추출물은 B16F10 melanoma 세포주, RAW 264.7 macrophage 세포주, HDF 세포에 대한 독성을 측정한 결과 100 µg/mL의 처리 농도에서도 높은 세포생존율을 보였다. RAW 264.7 세포내에 오미자 추출물의 NO 생성 저해능을 평가한 결과는 50 µg/mL에서 10% 미만으로 확인되었다. B16F10 세포내에서 멜라닌 생성 저해능을 측정한 결과는 6.25 µg/mL의 저농도에서 25% 정도의 멜라닌 감소 효과를 보였다. 또한 HDF 세포에서 콜라겐 생성능을 측정한 결과, 12.5 µg/mL에서 40% 이상 콜라겐 생성이 증가되어 높은 콜라겐 생성능을 확인할 수 있었다. 둘째로 오미자 추출물 함유 화장품의 임상효과를 평가하기 위하여 화장품의 기본 성분만을 함유한 대조군 화장품과 오미자추출물 0.1 g을 함유한 화장품을 제조하여 40-60대 여성 24명을 대상으로 4주간 아침·저녁으로 바르게 한 후 멜라닌지수, 홍반지수, 수분함량, 유분함량, 각질함량, pH의 변화를 측정하고, 화상 분석기를 이용한 색소 침착소의 수와 면적, 색소 침착대의 수와 면적, 왼쪽·오른쪽 눈 밑 주름의 길이, 눈꼬리 주름 총 길이, 눈꼬리 주름 면적 등의 변화를 비교·측정하였다. 임상평가 결과, 화장품 사용 전과 사용 4주 후의 멜라닌지수, 홍반지수, 각질함량, pH에서는 대조군과 비교하여 유의적인 차이는 없었다. 그러나 pH의 변화의 경우 대조군이 실험 전 보다 pH가 증가한 반면, 오미자군은 건강한 피부의 pH 5.5-6.5 범위를 유지하는 결과를 보여 오미자 추출물 함유 화장품이 피부 건강에 도움을 주는 약산성으로 피부를 유지시켜 주는 것을 확인하였다. 또한 오미자군의 수분함량, 유분함량이 유의적으로 증가하였고 (p<0.05), CS 50 화상분석기를 이용한 측정에서 색소 침착소와 색소 침착대 수와 면적의 유의적 변화는 없었으나 왼쪽·오른쪽 눈 밑 주름 수, 눈꼬리 주름의 총길이 변화, 눈꼬리 주름 면적에서 유의적인 차이를 보여 오미자추출물이 주름개선에 효과가 있음을 확인하였다(p<0.05). 이상의 연구결과를 통해 오미자추출물이 피부의 탄력 및 주름개선 화장품 소재로서 활용성이 있다는 사실을 확인할 수 있었다. 또한, 오미자추출물은 항균활성을 통한 천연화장품용 방부 소재, 그리고 피부의 pH 항상성 유지에 도움을 주는 기능성 소재로의 활용성이 클 것으로 기대된다. 특히 오미자 추출물이 고농도에서 세포독성이 나타나지 않았다는 것은 향후 다양한 분야에서 무독성 소재로 활용될 수 있다는 것을 의미하는 것이다. 따라서, 본 연구결과를 토대로 오미자 추출물의 다양한 생리활성 효과를 충분히 활용한 다기능성 화장품의 개발로 이어지기를 기대한다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In this work, the effect of cosmetics containg Schizandra chinesis extract on the skin of middle aged women was studied. Schizandra chinensis Baillon was extracted using hot water or 95% ethanol. In the in-vitro study, the characteristics as a cosmetic ingredient including antimicrobial activity, antioxidant activity, anti-inflammation activity, whitening effect and collagen production activity were investigated. For antimicrobial activity, 0.5% Schizandra extract was effective to inhibit the growth of microorganism such as E. coli, S. aureus, P. aeruginosa, C. albicans. 0.25% Schizandra extract contained 68.92 µg/mL of total polyphenols and 2.732 µg/mL of flavonoid. DPPH radical scavenging activity of the extract was relatively low. For anti-inflammation activity, 10% of NO production in RAW 264.7 cells was reduced by Schizandra extract of 50 µg/mL. For whitening effect, 10% of melanin production in B16-F10 cells was reduce by Schizandra extract of 6.25 µg/mL and this effect was not so high comparing to the other kinds of plant extracts. On the other hands, the collagen synthesis in HDF cells was greatly enhanced by Schizandra extract of 50 µg/mL as high as 30%. For the in-vivo test, the cosmetics containing 0.1% Schizandra extract were applied to the middle-aged women for 4 weeks. Measured variables before and after experiments were melanin index, erythema index, moisture content, oil content, keratin content, pH change and hyper-pigmented area and wrinkle state of the under the eye. After 4 week's application, the skin variables such as moisture content, hyper-pigmented area and wrinkle state of the under the eye were found to be significantly improved for the group using the cosmetics containing 0.1% Schizandra extract. From these results, we could conclude that the cosmetics containing Schizandra extract may be useful to the skin of the middle-aged women.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서론 1
• 1. 연구의 필요성 및 목적 1
• 1.1. 연구의 필요성 1
• 1.2. 연구의 목적 2
• 2. 피부 노화와 콜라겐 3
• 3. 다기능성 화장품과 주름개선화장품 5
• 4. 오미자 7
• Ⅱ. 실험재료 및 방법 11
• 1. 실험재료 11
• 1.1. 재료 11
• 1.2. 사용시약 12
• 1.3. 사용기기 12
• 1.4. 사용균주 12
• 1.5. 사용세포 13
• 2. 실험 방법 14
• 2.1. 오미자 추출물 제조 방법 14
• 2.2. 세포배양 15
• 2.3. 균주배양 및 항균력 측정 15
• 2.4. 항산화 활성 측정 15
• 2.5. 오미자 추출물의 세포활성 측정 17
• 3. 화장품 제조 방법 20
• 3.1. 오미자 추출물 함유 에센스 처방 및 제조 방법 20
• 3.2. 오미자 추출물 함유 크림 처방 및 제조 방법 21
• 4. 임상평가 방법 22
• 4.1. 연구대상 22
• 4.2. 연구방법 23
• 4.3. 피부자극도 시험 23
• 5. 피부 측정 도구 24
• 5.1. 측정방법의 개요 24
• 5.2. 피부의 멜라닌 지수 및 홍반 지수 측정 24
• 5.3. 피부의 수분함량 측정 25
• 5.4. 피부의 유분함량 측정 26
• 5.5. 피부의 pH 측정 26
• 5.6. 피부의 각질함량 측정 27
• 5.7 화상분석 및 피부 측정 27
• 6. 통계 분석 28
• Ⅲ. 연구결과 및 고찰 29
• 1. 오미자 추출방법에 따른 특성 29
• 1.1. 오미자 추출물의 항균력 측정 결과 29
• 2. 오미자 추출물의 항산화 활성 측정 35
• 2.1. 총 폴리페놀 함량 측정 결과 35
• 2.2. 총 플라보노이드 함량 측정 결과 37
• 2.3. DPPH 라디칼 소거능 측정 결과 39
• 3. 오미자 추출물의 세포 활성 측정 결과 41
• 3.1. RAW 264.7에 대한 세포 독성 측정 결과 41
• 3.2. B16F10에 대한 세포 독성 측정 결과 43
• 3.3. HDF에 대한 세포 독성 측정 결과 45
• 3.4. Nitric Oxide (NO) 생성 저해능 측정 결과 47
• 3.5. Melanin 생성 저해능 측정 결과 49
• 3.6. 콜라겐 생성능 측정 결과 51
• 4. 첩포 시험에 의한 피부 자극도 결과 54
• 5. 오미자 추출물을 포함하는 화장품의 임상 효능평가 54
• 5.1. 멜라닌 지수 변화 54
• 5.2. 홍반 지수 변화 59
• 5.3. 수분함량 변화 64
• 5.4. 유분함량 변화 69
• 5.5. pH 변화 74
• 5.6. 각질함량 변화 78
• 5.7. 색소 침착소 수 변화 82
• 5.8. 색소 침착소 면적 변화 84
• 5.9. 색소 침착대 수 변화 86
• 5.10. 색소 침착대 면적 변화 88
• 5.11. 왼쪽 눈 밑 주름 수 변화 91
• 5.12. 오른쪽 눈 밑 주름 수 변화 94
• 5.13. 눈꼬리 주름 총 길이 변화 96
• 5.14. 눈꼬리 주름 면적 변화 98
• Ⅳ. 결론 102
• 참고문헌 105
• 국문초록 115