HeritaGEL™ Red Ginseng의 피부 주름 완화 및 피부 수분 개선 효과
HeritaGEL™ Red Ginseng의 피부 주름 완화 및 피부 수분 개선 효과
  • 신송석 박사(SK바이오랜드) ( office@thekbs.co.kr)
  • 승인 2019.08.28 08:34
  • 매거진 : 2019년 07월호
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SK바이오랜드 신송석 박사 et al.

Effect of red ginseng NaturalGEL on skin aging

 

ABSTRACT

노화된 피부에서는 Extracellular Matrix의 대부분을 차지하는 콜라겐 섬유의 저하와 히알루론산, 세라마이드 등 피부 성분의 변화로 주름이 생성되고 피부 보습력이 떨어져 건조하고 탄력을 잃는다. 홍삼은 화장품 및 식품 재료로 사용되며 UVB로 유도된 세포사(Cell Death)로부터 세포를 보호하고, 피부수화를 증가시키며 주름 예방 및 항산화 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 그러나 일반적으로 재료로 사용되는 홍삼은 용매의 가용성 액체 부분이며, 용매에 용해되지 않는 부분은 폐기된다. 따라서 본 연구에서는 전체 홍삼을 Micro-Granulation으로 만들어 물에 분산시킴으로써 홍삼 전체를 사용할 수 있는 젤 형태로 만들었고, 이를 HeritaGEL™ 홍삼이라 이름 붙이고, 노화방지 화장품의 효과적인 성분으로서의 HeritaGEL™ 홍삼에 대해 논할 것이다.

연구 배경: 피부 노화와 수분 상실

피부 노화는 여러 가지 요인에 의해 야기되는 복잡한 과정으로 크게 내인성(혹은 선천적) 노화와 외인성 노화가 있다. 내인성 노화는 대사 과정 중 무작위 세포 손상에 의해 발생하며 시간에 따라 달라진다. 외인성 노화는 환경 자극, UV, 대기 오염, 온도, 흡연 등 여러 요소에 의해 발생한다[1]. 노화된 피부에서는 진피와 표피 세포의 수가 감소하고, 세포의 기능이 저하되어 주름 형성, 색소 침착, 건성, 두터운 피부, 탄성 감소가 나타난다[2]. 자외선에 노출되면 피부에서 MMP(Matrix Metalloproteinase) 생성을 유도하는데, 이 MMP는 콜라겐, 엘라스틴, 프로테오글리칸과 같은 Extracellular MatrixECM 단백질의 저하를 일으킨다[2-3]. 이 중, MMP-1은 콜라겐 분해효소로서 피부의 주요 형태인 제1형 콜라겐(COL1A1)과 3형 콜라겐(COL3A1)을 분해한다[3-5]. 자연적으로 노화된 피부와 광노화된 피부에서 콜라겐 합성이 감소하는 것으로 보고되었다. 따라서 우리는 열수 추출한 홍삼과 HeritaGEL™ 홍삼의 콜라겐 합성능 증가 및 MMPs 발현 저해 효능을 비교하는 실험을 통해 HeritaGEL™ 홍삼의 항주름 효능을 확인하였다.

그림 1. HeritaGEL™ 홍삼의 콜라겐 발현 증가 효과.
그림 1. HeritaGEL™ 홍삼의 콜라겐 발현 증가 효과.

앞서 언급했듯이, 노화에 의해 피부 주름이 생성될 뿐 아니라 피부도 건조해지는 현상이 나타난다. 아쿠아포린3(AQP-3, Aquaporin 3)는 물, 글리세롤 등이 막을 통과할 수 있도록 하는 역할을 하며, AQP-3의 감소는 피부 건조 및 피부 탄력 저하를 유발하는 것으로 알려져 있다[6-7]. ECM 성분인 히알루론산(HA, Hyaluronic acid)은 피부 수화에 중요한 역할을 하며 HAS(Hyaluronic acid synthase)라는 특정 효소에 의해 합성된다. HAS는 3가지 형태로 존재하며, 그 중 HAS-2는 피부에 HA를 생성하는 주요 isoform이다[8]. 또한, 피부 각질층에서는 세라마이드, 콜레스테롤, 프리 지방산 등의 지질이 피부 장벽의 형성과 전이성 수분 손실 방지의 역할을 하는데, 노화가 진행되면서 이들의 역할이 약해짐으로써 피부 장벽 손실과 함께 건조한 피부가 나타나게 된다. 이 중 특히, 세라마이드는 각질세포간(intercellular SC) 지질의 약 50%를 구성하고 있으며, 일반적으로 de novo pathway에 의해 생성되고 그 중 하나는 SPT(Serine palmitoyl transferase)에 의해 개시된다[9-10]. 또한 필라그린에 의해 생성되는 아미노산과 파생물이 피부에 수분 함량을 유지하는 천연 보습인자 (NMF, Natural moisturizing factor)의 형성에 기여하는 것으로 알려져 있다. 이 NMF는 피부 수화 및 수분 유지를 담당한다[11-12]. 본 실험에서, 홍삼 열수 추출물과 HeritaGEL™ 홍삼의 피부 수화 및 보습에 관련된 유전자 발현 조절을 비교하는 실험을 통해 HeritaGEL™ 홍삼의 보습 효능을 확인하였다.

연구 결과

Ⅰ 피부 탄력 증가 효능 평가

콜라겐은 결합 조직의 주성분이며, 제1형 콜라겐은 우리 피부의 주성분이다[5]. 본 연구에서 홍삼 열수추출물은 제1형 콜라겐의 발현을 증가시키지 않았으나, HeritaGEL™ 홍삼을 처리하였을 때, control과 비교하여 제1형 콜라겐의 발현이 유도됨을 확인하였다 (그림 1).

그림 2. HeritaGEL™홍삼 및 홍삼 열수 추출물의 MMPs 발현 저해 효과. (A) qRT-PCR을 통한 mRNA 발현 저해 평가; (B, C) zymography를 통한 MMP-2, 9 단백질 발현 평가; (-)-epigallocatechin gallate.
그림 2. HeritaGEL™홍삼 및 홍삼 열수 추출물의 MMPs 발현 저해 효과. (A) qRT-PCR을 통한 mRNA 발현 저해 평가; (B, C) zymography를 통한 MMP-2, 9 단백질 발현 평가; (-)-epigallocatechin gallate.

Ⅱ UV에 의한 피부 주름 생성 억제 효능 평가

MMP-1은 대표적인 콜라겐 분해효소로 우리 피부를 지지하고 채워야 할 콜라겐을 분해, 피부를 손상시켜 피부 탄력 저하 및 주름 생성에 기여한다. MMP-2와 MMP-9은 제 1형 및 4형 콜라겐을 분해하는 젤라틴 분해효소로 알려져 있다. 본 연구에 따르면, 그림 2A의 결과와 같이 UVA 조사에 의해 증가된 MMP-1, 2 및 9의 mRNA 레벨은 HeritaGEL™ 홍삼의 처리에 의해 현저하게 줄어들었고 이는 홍삼 열수 추출물에 비해 더 높은 저해율을 보였다. Zymography Assay를 통한 MMP-2, 9의 단백질 발현 역시 HeritaGEL™ 홍삼에서 뛰어난 발현 저해율을 보였다 (그림 2 B, C). 이로써 HeritaGEL™ 홍삼이 피부 탄력 증가 및 주름 개선에 효과적임을 확인하였다.

그림 3. HeritaGEL™홍삼 및 홍삼 열수 추출물의 보습 관련 인자 발현 유도 효과. (A) qRT-PCR을 통한 mRNA 발현 평가; (B, C) western blotting를 통한 단백질 발현 평가; RA , retinoic acid.
그림 3. HeritaGEL™홍삼 및 홍삼 열수 추출물의 보습 관련 인자 발현 유도 효과. (A) qRT-PCR을 통한 mRNA 발현 평가; (B, C) western blotting를 통한 단백질 발현 평가; RA , retinoic acid.

Ⅲ HeritaGEL™ 홍삼의 피부 보습 효능 평가

HeritaGEL™ 홍삼은 농도 의존적으로 AQP-3와 필라그린의 발현을 각각 최대 145.4%, 134% 증가시켰다. SPT와 HAS-2의 mRNA 발현 또한 증가함을 확인할 수 있었으며, 이는 홍삼 열수추출물과 비교하여 모두 높은 발현율을 나타내었다(그림 3 A). 필라그린과 세라마이드 합성효소 단백질 발현 또한 홍삼 열수추출물에 비하여 뛰어난 발현 유도능을 보였다(그림 3 B, C). 따라서 HeritaGEL™ 홍삼은 피부 보습에 뛰어난 효능을 보임을 확인하였다.

그림 4. HeritaGEL™홍삼의 주름 방지 효과에 대한 임상 연구
그림 4. HeritaGEL™홍삼의 주름 방지 효과에 대한 임상 연구

Ⅳ HeritaGEL™ 홍삼의 주름 방지 효과에 대한

임상 연구

임상연구는 서원대학교 글로벌피부임상센터에서 실시하였으며, 식품의약품안전처의 화장품 인체적용시험 및 효력시험 가이드라인(안내서-0333-01)과 센터가 정한 규정에 따라 실시하였다. 20명의 피험자가 하루 2회씩 4주간 HeritaGEL™ 홍삼이 함유된 크림을 얼굴에 바르고 제품 적용 전후의 피부 변화를 측정하였다. 그 결과, 사용 4주 후 사용 전 대비 주름 전체 크기, 깊이 및 최대 깊이의 측정치가 통계적으로 유의미하게 감소하였다 (그림 4).

결론

HeritaGEL™ 홍삼은 콜라겐 합성을 증가시키고 MMPs의 발현을 억제하여 콜라겐이나 엘라스틴 저하를 예방함으로써 주름 형성을 억제할 수 있음을 확인하였다. 또한 HeritaGEL™ 홍삼은 피부 보습에 중요한 FLG, CERS3 등의 발현을 촉진하여 피부 장벽 기능을 강화하고 홍삼 열수 추출물에 비해 수분 손실 예방 효과가 뛰어났다. 이러한 HeritaGEL™ 홍삼의 주름방지 효과는 임상실험을 통해 입증되었다. 따라서, 이러한 모든 데이터는 HeritaGEL™ 홍삼이 외부 자극으로부터 피부 노화를 효과적으로 지연시키고 예방할 수 있다는 것을 뒷받침하여 피부 개선에 효과적인 화장품 원료가 될 수 있음을 시사하는 바이다.

REFERENCES

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