생강과 ‘봉출’ 추출물 피부 주름 개선 효과
생강과 ‘봉출’ 추출물 피부 주름 개선 효과
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한국식품연구원, 피부 관련 염증 및 콜라겐 분해 억제 효과 발견
송경모 박사(한국식품연구원 가공공정연구원)
송경모 박사(한국식품연구원 가공공정연구원)

[더케이뷰티사이언스] 한국식품연구원(원장 박동준) 가공공정연구원 송경모 박사 연구팀이 생강과에 속하는 봉술의 뿌리줄기인 봉출(蓬朮)의 초음파 추출물이 자외선에 의해 발생하는 피부 주름의 개선에 효과가 있음을 최초로 입증했다고 지난 11일 밝혔다.

연구팀은 자외선을 조사한 마우스에 봉출 초음파 추출물을 처리한 경우 피부의 주름 형성이 개선되는 것을 확인했다. 그동안 봉출을 이용한 약재의 다양한 효능이 전통적으로 활용되어 왔으나, 이를 이용한 피부노화 억제 효능의 입증은 처음이다.

봉출은 생강과에 속하는 식물인 봉술(Curcuma zedoaria)의 뿌리줄기로 아출 또는 봉아출이라고도 불리운다. 모양 또한 생강을 닮은 형태이나, 매우 단단하며 뿌리에 기반한 약재 중에서 경도가 제일 높은 편에 속한다. 이 봉출에 어혈, 소화기능개선, 염증개선 등에 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 제한적으로 식용가능하며, 약재, 향신료, 식재료 등으로 이용되고 있다.

연구팀은 봉출 초음파 추출물의 피부 주름 개선효과를 인간 피부 세포 및 동물 실험을 통해 입증했다. 구체적으로, 인간각질형성세포(HaCaT)에 자외선(UV-B)을 조사해 염증반응을 유도하는 효소와 콜라겐을 분해하는 효소의 발현을 증가시킨 후, 두 효소의 발현량이 봉출 초음파 추출물에 의해 현저히 감소하는 것을 밝혀냈다. 그리고 이러한 억제 효과는 MAPK 신호전달경로를 통해 조절되는 것을 확인했다.

 

봉출은 생강과에 속하는 식물인 봉술(Curcuma zedoaria)의 뿌리줄기다. 사진제공=한국식품연구원.

인간각질형성세포(HaCaT)는 균일한 조직에서 유래된 세포의 집단이며 생체 밖에서 계속적으로 배양이 가능한 세포집합을 의미한다. 짧은 세포 배양주기와 재현 할 수 있는 특성을 가졌기 때문에 사람의 각질 세포의 특성을 규명하기 위해 연구에 많이 사용된다. 자외선(UV-B)는 동물체의 피부를 태우고 피부 조직을 뚫고 들어가며 때로는 피부암을 일으키는 원인이며 피부에서 프로비타민 D를 활성화시켜 인체에 필수적인 비타민 D로 전환시켜주는 자외선의 종류다.MAPK(mitogen-activated protein kinase) 신호전달경로는 세포 표면의 수용체에서 세포핵의 DNA로 신호를 전달하는 단백질 사슬로, 염증, 세포 스트레스 반응, 세포 분화, 세포 분열, 세포 증식, 대사, 운동성 및 아포토시스 등 세포 과정을 조절하는데 필수적인 신호전달경로다.

생쥐를 이용한 동물 실험에서도 염증 반응 유도효소와 콜라겐 분해효소의 발현이 억제되었으며, 피부 주름 형성 또한 동반 감소하였다. 주 3회 아세톤에 봉출 초음파 추출물 피부에 도포하고, 1시간 후 자외선을 등 부위에 조사하는 방식으로 13주간 실험을 진행한 결과, 봉출 초음파 추출물 처리군은 대조군에 비해 주름의 굵기와 깊이가 개선됐다.

김경탁 전략기술연구본부장은 “이번 연구를 통해 봉출 초음파 추출물의 피부 광노화로 인한 주름 개선 효과를 확인하고, 그 기전을 최초로 입증하였다는 점에서 의의가 있다”고 밝혔다.

이 연구결과는 Jounal of Food Biochemistry(IF 1.358) 2018년 5월에 게재됐다.

 


Abstract

We sought to investigate whether Curcuma zedoaria extract (CZE) has preventive effects against UVB‐induced skin inflammation and photoaging. CZE was identified as a promising anti‐inflammatory and photoaging candidate based on a matrix metalloproteinase (MMP)‐1 promoter assay and the suppressive effects of CZE on UVB‐induced cyclooxygenases (COX)‐2 and MMP‐13 expression were confirmed in immortalized skin human keratinocytes. CZE suppressed UVB‐induced phosphorylation of c‐Jun N‐terminal kinases, mitogen‐activated protein kinase kinases 3/6/p38, B‐Raf/ERK kinase (MEK)1/2/extracellular signal‐regulated kinases (ERK)1/2, and Akt as well as phosphorylation of epidermal growth factor receptor (EGFR) and Src. Using a chronic skin inflammation and photoaging model, we observed that CZE significantly suppressed repetitive UVB‐induced wrinkle formation and COX‐2 and MMP‐13 expression in vivo. Among the compounds investigated, curcumin was found to exhibit the strongest inhibitory effect on UVB‐induced MMP‐1 promoter activity. These results demonstrate that CZE has a potent preventive activity for UVB‐induced skin inflammation and photoaging, which occurs via the suppression of EGFR, Src, MAPKKs/MAPKs, and Akt phosphorylation. Practical applications This study is a study to develop materials that can prevent skin inflammation and photoaging by UVB exposure. Therefore, it can be applied to functional cosmetics or functional foods after standardization and clinical studies on this material.

KEY WORDS

Curcuma zedoaria extract, cyclooxygenase‐2, epidermal growth factor receptor, matrix metalloproteinase‐13, mitogen‐activated protein kinase

출처: Jounal of Food Biochemistry


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