임태규 박사(한국식품연구원 전통식품연구단)
◆abstract = 세포주, 얼룩무늬 물고기(제브라피쉬, Zebrafish) 및 임상 연구를 통해 검은 인삼의 미백 활성을 확인했다. 또한 미백 활성 관련 분자기전으로는 MEK-ERK 신호 전달 경로의 활성화 경로임을 제시했다. 멜라닌 생성 세포주 모델인 B16F10 세포주를 통해 확인한 결과 흑삼추출물이 멜라닌 생성을 억제하고 멜라닌 생성에 주요한 효소라고 잘 알려져 있는 티로시나아제(Tyrosinase)의 발현 및 활성을 유의하게 저해하는 것을 확인했다. 실제 인체 피부에서도 흑삼 추출물이 미백 효능을 가지고 있음을 확인하기 위하여 흑삼 추출물이 함유되어 있는 화장품 제형을 하루 1회 총 6주간 피부에 적용한 결과, 흑삼추출물이 함유되어 있지 않은 대조군 대비 약 2배의 피부밝기가 증가한 것이 확인됐으며 피검자들의 설문조사 결과에서도 피검자 대부분이 자신들의 피부의 밝기가 증가했다고 느꼈다. 인간의 피부에서 일어나는 멜라닌 생성 메커니즘과 동일한 메커니즘으로 멜라닌을 생성하는 제브라피쉬에 흑삼추출물을 적용한 실험에서도 제브라피쉬의 얼룩무늬가 흑삼추출물 농도의존적으로 감소하는 것을 확인했고 이는 티로시나아제 발현을 억제함으로써 나타나는 결과임이 확인됐다. 추가적으로 흑삼 특이 진세노사이드라고 알려져 있는 진세노사이드 Rg5와 Rk1이 흑삼추출물의 미백활성에 기여하는 생리활성물질임을 밝혀 Journal of Functiona Foods 저널에 게재했다.
Q. 기존 성과와 다른점은.
A. 이미 화장품에도 적용되어왔던 흑삼의 피부미백 기능성을 과학적으로 규명하고 기저 메커니즘을 밝혔다는 점이다. 흑삼은 이미 화장품에도 적용되어온 소재임에도 불구하고 그 과학적인 효능 규명이 이루어지지 않고 있었다. 하지만 이번 연구를 통해 흑삼추출물의 미백효능을 세포주, 인체적용시험뿐만 아니라 얼룩무늬 물고기(Zebrafish)를 통해 확인하고 생리활성 물질 제시와 함께 메커니즘을 규명했다는 것이 이번 연구의 신규성으로 생각된다.
Q. 연구배경은.
A. 한국식품연구원에 전통식품연구센터·인삼연구팀으로 입사했다. 처음 참여하게 된 과제 중 하나인 흑삼(黑衫) 관련 과제에서 전공분야인 피부관련 기능성평가를 하게 되었다. 그러던 중 ‘색깔이 까만 흑삼(黑衫)이 피부를 하얗게 만들 수 있지 않을까?’라는 생각을 하게 되었고 ‘Black Ginseng makes White Skin’이라는 주제어로 연구를 진행했다.
Q. 연구과정은.
A. 백삼으로부터 흑삼을 만드는 과정 중 중간중간 샘플링해 추출물을 얻었다. 추출물의 미백효능을 확인하기 위해 멜라닌 생성세포를 이용해 세포주 수준에서 기본적인 흑삼추출물의 미백효능을 확인하였고 하루에 1회, 총 6주간 도포하는 인체적용시험을 통해 흑삼추출물의 미백효능이 인체 피부에서도 나타나는 것을 확인했다. 더욱 심층적인 연구결과를 확보하기 위해 경북대학교 생명과학부의 허태린 교수님의 도움을 받아 흑삼추출물의 미백효능을 얼룩무늬물고기(Zebrafish) 모델을 통해 확인하고 멜라닌 생성의 주요 효소인 티로시나아제(Tyrosinase)의 발현이 저해됨을 규명했다.
Q. 연구하면서 어려웠던 점은.
A. 처음 입사한 부서에 피부기능성 평가관련 실험 기자재 및 인원이 전무하여 처음부터 끝까지 하나씩 셋팅해 나가면서 실험해 나갔다는 점이 가장 어려웠다. 하지만 부서에서 끝까지 믿어주고 셋팅을 지원해 주었고 연구원 내외의 많은 선후배님들께서 아낌없는 조언을 주셔서 연구를 성공적으로 마무리하게 되었다.
Q. 에피소드가 있다면.
A. 고려인삼을 접해 인삼의 원물(原物)로부터 추출물을 얻어 실험했던 것이 가장 기억에 남는다. 학위과정 중 기능성 평가에만 메달려 기능성 소재가 어떠한 과정으로 추출되고 분리되는지 배울 기회가 없었는데 이번 연구를 진행하면서 소재의 추출과 분리가 그냥 이루어 지는게 아님을 알게 되었다. 기회를 빌어 추출방법과 과정을 자세하게 알려주신 실험실 내 많은 선생님들께 다시 한번 감사의 말씀을 전하고 싶다.