화장품소재로서의 하늘마(Dioscorea bulbifera)추출물에 대한 생리활성 연구

Abstract

현대인들은 성별, 나이와 상관없이 건강하고 아름다운 피부를 가꾸기 위해 화장품을 사용하는 소비자들이 늘어나고 있으며, 화장품 성분에 대한 지식의 수준 또한 높아지고 있다. 이러한 영향으로 화장품 시장에서는 화학성분보다 천연성분에 초점을 맞추어 과학적 근거를 기반한 소재 개발 연구가 활발히 진행되고 있으며, 소비자의 인식과 요구로 화장품의 범위는 더 세분화되고 있다. 이러한 화장품 시장 트렌드에 맞추어 천연 소재를 개발하기 위해 우리나라의 토착화된 하늘마를 이용하여 생리활성 연구를 통해 새로운 화장품 기능성 소재로서 효능을 확인하였다. 본 연구에서는 하늘마의 껍질을 제거한 속열매를 물과 70% EtOH를 사용하여 추출을 진행하였으며, 얻어진 추출물을 이용해 항산화, 항염증, 보습 개선, 미백, 주름 개선에 대한 효능 검증을 진행하였다. 첫째, 총 폴리페놀 함량 측정 결과는 하늘마 속열매 열수 및 70% EtOH 추출물에서 각각 114.35 ± 0.82 mg TAE /100 g, 107.76 ± 0.80 mg TAE /100 g의 함량이 나타났다. 하늘마 속열매 추출물의 항산화 효능에 대해 검증하였으며, 하늘마 속열매 열수 및 70% EtOH 추출물의 DPPH radical 소거능은 1,000 μg/ml 농도에서 각각 66.15%, 71.78%의 소거능을 보였고 ABTS radical 소거능은 500 μg/ml 농도에서 두 추출물 모두 90% 이상의 소거능을 보이는 것을 확인하였다. 따라서 하늘마 속열매 열수 및 70% EtOH 추출물이 항산화력을 가진 것을 확인하였다. 둘째, 항염증 활성을 측정하기 위해 RAW 264.7 세포에 lipopolysaccharide (LPS)를 처리하여 Nitric Oxide (NO) 생성을 유도한 후 저해 활성 실험을 진행하였다. 그 결과, 하늘마 속열매 70% EtOH 추출물은 LPS 단독 처리군 대비 500 μg/ml 농도에서 23.63%의 저해 효과를 확인하였다. 반면 하늘마 속열매 열수 추출물은 NO 생성 저해 효과가 나타나지 않는 것을 확인하였다. 따라서, 하늘마 속열매 70% EtOH 추출물의 활용 가치가 더 높은 것을 확인하였다. 셋째, 각질형성세포인 HaCaT 세포에 하늘마 속열매 열수 및 70% EtOH 추출물을 처리하여 보습 개선을 확인하기 위해 hyaluronic acid (HA) 생성량을 확인하였다. 그 결과, HA 생성량은 무처리군 대비 하늘마 속열매 열수 및 70% EtOH 추출물을 처리하였을 때 최종농도인 1,000 μg/ml 농도에서 각각 10.59%, 15.66%의 생성량을 확인하였다. 넷째, 미백 활성을 확인하고자 tyrosinase 저해 활성을 측정한 결과, 하늘마 속열매 열수 및 70% EtOH 추출물은 1,000 μg/ml 농도에서 각각 11.30%, 17.02%의 저해능을 확인하였다. 이후 melanoma 세포인 B16-F10을 사용하여 멜라닌 함량 측정 실험을 진행하였으며, α-MSH 단독 처리군 대비 하늘마 속열매 열수 및 70% EtOH 추출물은 1,000 μg/ml 농도에서 각각 17.64%, 7.48%의 멜라닌 생성 저해 활성을 보여주었다. 다섯째, 주름 개선 효능을 확인하기 위해 elastase와 collagenase 저해 활성을 측정하였다. Elastase 저해 활성 측정 결과, 1,000 μg/ml 농도에서 하늘마 속열매 열수 및 70% EtOH 추출물은 각각 13.13%, 11.48%의 저해율을 보여주었으며, collagenase 저해 활성 또한 1,000 g/ml 농도에서 각각 12.11%와 12.82%의 저해 활성을 확인하였다. 본 연구논문은 항산화, 항염증, 보습, 미백, 주름 개선의 피부의 생리활성을 측정하여 하늘마 추출물의 새로운 천연 소재로서 활용 가능성을 확인하였으며, 이 결과를 토대로 화장품, 식품 등의 다양한 분야에서 하늘마를 응용하는데 기초 자료가 될 것으로 사료된다.