ⓒ국립낙동강생물자원 (원작자: 정종덕)
ⓒ국립낙동강생물자원 (원작자: 정종덕)

우리나라 논둑에서 흔히 자라는 하늘지기에서 피부장벽 개선 및 보습 증진 효능을 발견했다. 

환경부 산하 국립낙동강생물자원관(관장 유호)은 올해 추진 중인 ‘담수 생물소재 상용화를 위한 활용기술 고도화 연구’를 통해 처음으로 하늘지기의 피부개선 효능을 확인했다. 

하늘지기(Fimbristylis dichotoma (L.) Vahl)는 사초과(Cyperaceae)의 한해살이 풀로, 논둑이나 물가에서 자라는 식물이다. 우리나라 전역, 일본, 타이완 등 전 세계적으로 온대와 아열대 지역에 분포한다. 개화시기는 7~10월이며, 높이 15~60cm로 자라며 잎과 꽃줄기의 일부에 털이 있다. 

연구진은 하늘지기 추출물이 사람의 각질형성세포(HaCaT Cells)에 독성을 보이지 않으면서 각질세포 속 단백질인 필라그린(Fillaggrin)의 합성을 증가시켜 피부 보호막 역할을 하는 피부장벽을 더욱 견고하게 한다는 사실을 확인했다. 사람의 피부는 표피와 진피로 구성되어 있는데, 이 중 표피층의 95% 이상을 구성하는 세포가 각질형성세포다. 필라그린(Fillaggrin)은 각질세포 속 단백질로 케라틴과 복합체(Keratin-filaggrin)를 형성하여 피 부장벽 기능을 수행한다. 

하늘지기 추출물은 피부 속 수분 통로인 아쿠아 포린(Aquaporin 3)과 천연보습인자인 히알루론 산(Hyaluroic acid) 합성을 증가시켜 피부 보 습력을 강화시키는 효과도 보였다. 아쿠아포린 (Aquaporin 3)은 세포막에서 채널을 형성해 물 분자들의 수동 수송을 유도하는 내재 막 단백질로 크게 13가지 서브 타입이 있다. 특히 아쿠아포린-3는 피부의 수분조절에 중요한 역할을 한다. 

하늘지기 추출물의 필라그린 생성량 증가 효과하늘지기 추출물을 처리한 실험군에서는 무 처리군에 비해 50, 100, 및 200μg/mL의 농도에서 각각 20.3%, 53.2%, 및 80.6% 증가한 필라그린의 생성량을 확인할 수 있음
하늘지기 추출물의 필라그린 생성량 증가 효과하늘지기 추출물을 처리한 실험군에서는 무 처리군에 비해 50, 100, 및 200μg/mL의 농도에서 각각 20.3%, 53.2%, 및 80.6% 증가한 필라그린의 생성량을 확인할 수 있음
하늘지기 추출물의 아쿠아포린 생성량 증가 효과 하늘지기 추출물을 처리한 실험군에서는 무처리군에 비해 50, 100, 및 200μg/mL의 농도에서 각각 11.3%, 26.3%, 및 29.6% 증가한 아쿠아포린의 생성량을 확인할 수 있음
하늘지기 추출물의 아쿠아포린 생성량 증가 효과 하늘지기 추출물을 처리한 실험군에서는 무처리군에 비해 50, 100, 및 200μg/mL의 농도에서 각각 11.3%, 26.3%, 및 29.6% 증가한 아쿠아포린의 생성량을 확인할 수 있음
하늘지기 추출물의 히알루론산 생성량 증가 효과 하늘지기추출물을 처리한 실험군에서는 무처리군에 비해 50, 100, 및 200μg/mL의 농도에서 각각 3.6%, 7.2%, 및 19.3% 증가한 히알루론산의 생성량을 확인할 수 있음
하늘지기 추출물의 히알루론산 생성량 증가 효과 하늘지기추출물을 처리한 실험군에서는 무처리군에 비해 50, 100, 및 200μg/mL의 농도에서 각각 3.6%, 7.2%, 및 19.3% 증가한 히알루론산의 생성량을 확인할 수 있음

연구진은 담수생물 자원이 유용한 소재로 활용될 수 있도록 피부장벽 개선 및 보습 증진 효능을 나타내는 유효물질을 밝히는 후속 연구를 진행할 계획이다. 

강태훈 국립낙동강생물자원관 산업화지원센터장은 “이번 연구 결과는 국내 자생 담수생물 자원을 생명산업 소재로 활용하기 위한 과학적인 근거를 제공했다는데 의의가 있다”고 말했다. 

한편, 국립낙동강생물자원관은 이번 연구결과를 바탕으로 2023년 9월 특허 출원(‘하늘지기 추출물을 이용한 피부 보습 또는 피부 장벽 개선용 조성물’, 출원번호: 10-2023-0122415)을 마쳤다. 

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