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Aloe vera 부정근에서 추출한 phyto DNA를 포함하는 양이온 및 미네랄 복합물의 in vitro 항산화효과와 in vivo 피부장벽강화 효과
김동명,김원진,이형곤,권용성,최연매 한국피부과학연구원 2023 아시안뷰티화장품학술지 Vol.21 No.2
목적: 본 연구는 알로에 베라 부정근으로부터 추출한 피토 DNA를 추출하고 이를 포함하는 조성물을 통해 청색광으로 인한 피부노화를 방지하고 피부장벽을 개선하고 재생시키는 효과를 확인하고자 하였다. 방법: 피토 DNA를 추출하여 PLL (Polylysine)과PAMAM (Poly(amidoamine))을 포함하는 복합체를 만들었다. 섬유아세포에서 DPPH법을 통해 항산화활성을 확인하였다. 청색광을 조사한 이후 MTT assay를 수행하였다. 다양한 비율의 미네랄 복합물을 더하여 제조한 피토 DNA과 양이온 중합체 및 미네랄 복합물의 복합물을 형성하여 HaCaT 세포의 청색광 조사 이후 세포 생장을 관찰하고 SOD1, FLG, LOR, COL1A1, MMP1의 발현을RT-PCR로 측정하였다. HaCaT cell로 wound healing assay를 실행하여 세포재생효과를 확인하였다. 피토 DNA와 양이온 중합체, 미네랄 복합물을 포함하는 크림제형을 제조하였다. 태핑 스트리핑 방법(taping stripping method)을 이용한 인체적용 실험을 통해표피 수분 손실량을 측정하였다. 결과: 추출한 피토 DNA의 크기는 10 Kb였다. 양이온 중합체 및 피토 DNA복합물의 0.85%의 농도에서 섬유아세포는 100% 생존하여 독성이 없었다. 또 0.1%의 농도에서 항산화 효과가 93%로 0.05% 농도의 아스코르브산의 효과와 3%p 이하의 차이를 보였다. 청색광 조사 이후 피토 DNA 복합물의 농도가 증가할수록 섬유아세포의 생존율이 증가하였으며 농도가 100 μg/mL일 때 80.5% 세포가 생존하였고 모든 경우에서 아스코르브산의 경우와 7%p 이하의 차이를 보였다. 미네랄, 양이온 중합체, 피토 DNA를 포함하는 복합물을 처리한 HaCaT cell의 청색광 조사 이후에도 세포주기가 정상적으로 작동되는 것을 관찰하였다. 피토 DNA과 양이온 중합체 및 미네랄 복합물에서 미네랄 복합물의 비율이 증가할수록 피부장벽인자들인 SOD1, FLG, LOR, COL1A1의 발현과 세포재생율이 증가하였고 미네랄 복합물과 피토 DNA복합물의 비율이 1:10인 경우에서 인자들의 가장 높은 발현과 함께 MMP1의 발현이 가장 억제되었다. 세포재생율은 대조군인 미네랄복합물의 단일의 경우와 비교했을 때 미네랄과 피토 DNA 복합물의 10:1의 비율에서 95.7%의 높은 재생율을 보였다. 결론: 알로에 베라 부정근의 피토 DNA는 우수한 DPPH 라디칼소거능을 가졌으며 청색광의 피부세포독성을 완화할 수 있는 효과를 가진다. 피토 DNA 및 양이온 중합체와 미네랄 복합물의 특정비율 조성에서 상승작용을 통해 피부장벽인자들의 발현을 증가시켜 피부장벽 강화와 회복에 대한 효능을 가진다.
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초임계 추출로부터 분리한 제주산 알로에 오일의 피부 주름개선 효과
김동명,박혜령,이형곤,권용성,최연매 한국피부과학연구원 2022 아시안뷰티화장품학술지 Vol.20 No.4
목적: 본 연구에서는 초임계 추출로부터 분리한 알로에 아보레센스 오일에 대한 세포독성 및 항산화 효과를 확인하고, 이를 첨가한 크림을 제조하여 피부주름 개선효과 평가 시험을 진행함으로써 알로에 오일의 기능성 화장품 소재로써의 활용자료를 제공하고자 하였다. 방법: 제주 알로에 아보레센스로부터 초임계 추출방법을 이용하여 알로에 오일을 추출하였고, 이들의 지방산 분석을 진행하였으며, 색도를 측정하였다. NIH-3T3, HaCaT, B16F10 세포에 대한 세포 생존율을 MTT assay로 측정하였으며, 항산화 효과를 확인하기 위해 DPPH radical scavenging activity를 확인하였다. 또한, 알로에 오일을 함유한 크림을 제조하여 만 40-60세 성인여성 22명을 대상으로 약 8주간 매일 1회 자가 사용하였고, 스킨 비지오미터와 실리콘 레플리카를 이용하여 피부 표면 주름 등을분석하였다. 결과: 초임계 추출법을 이용하여 알로에 아보레센스로부터 획득한 오일은 100 g당 조지방 0.03 g, 지방산 0.02 g으로이루어져 있었으며, behenic acid 17%, palmitic acid 17%, α-linolenic acid 16%, oleic acid 15%, linoleic acid 14%, elaidic acid 12% 로 구성되어 있었다. 알로에 오일의 색도를 측정한 결과 L값 12.7±2.2, a값 3.7±0.3, b값 10.6±0.5, ΔE 81.4으로 확인되었고, NIH-3T3, HaCaT, B16F10 세포에 대한 세포 생존율을 확인한 결과, 알로에 초임계 추출물과 알로에 오일 시료 모두 100 μg/mL 농도까지 세포독성이 낮은 것으로 확인되었다. DPPH radical 소거능 결과에서는 알로에 초임계 추출물보다 알로에 오일이 더 우수한 것으로 확인되었다. 만 40-60세 성인여성 22명을 대상으로 알로에 오일이 함유된 크림을 제조하여 피부주름 개선 효능 시험을시행한 결과, 4주 후부터 유의적으로 뛰어난 피부주름 개선 효과가 나타나는 것이 확인되어 알로에 오일이 함유된 크림이 피부 주름 개선에 효과적이라는 것을 최종 확인하였다. 결론: 초임계 추출을 이용한 알로에 오일은 항산화 효과뿐만 아니라 피부주름 개선효과에도 우수함을 확인하였으며, 시험기간 동안 특별한 이상반응을 유발하지 않았다는 것을 확인하여 안전하고 효과적인 피부 주름을 개선하기 위한 우수한 기능성 소재인 것으로 최종 판단하였다. Purpose: In this study, the cytotoxicity and antioxidant effects of Aloe arborescens oil isolated from supercritical fluid extraction were confirmed, and an aloe oil cream was manufactured to evaluate the skin wrinkle improvement effect. Thus, we provided scientific evidence for functional cosmetic ingredients. Methods: Aloe oil was extracted from Jeju Aloe arborescens using a supercritical fluid extraction method. Aloe oil chromaticity and fatty acid analysis were determined. MTT assay and DPPH radical scavenging activity were used to assess the cell viability and antioxidant effect of NIH-3T3, HaCaT, and B16F10 cells. Additionally, we evaluated the effect of an aloe-containing cream on skin wrinkle improvement on 22 adult women 40–60 years of age. Results: Aloe oil extracted from Aloe arborescens using supercritical fluid extraction contained 0.02 g of fatty acid per 100 g, which included behenic, palmitic, α-linolenic, oleic, linoleic, and elaidic acids. The L value was 12.46±2.15, the a value was 3.73±0.26, the b value was 10.35±0.51, and the ΔE was 81.4 as a result of chromaticity. The cell viability of NIH-3T3, HaCaT, and B16F10 cells showed low cytotoxicity up to a concentration of 100 μg/mL. Aloe oil outperformed aloe supercritical extract in terms of DPPH radical scavenging activity. According to the results of a skin wrinkle improvement efficacy test, a cream containing aloe oil has a significantly high skin wrinkle improvement effect. Conclusion: We discovered that aloe oil isolated from supercritical fluid extraction has a strong antioxidant effect and significantly improves skin wrinkles.
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Aloe vera 껍질 캘러스에서 유래된 나노 엑소좀에 대한 신규 피부전달체로써의 피부개선효과 연구
김동명,김원진,이형곤,권용성,최연매 한국피부과학연구원 2023 아시안뷰티화장품학술지 Vol.21 No.1
Purpose: The purpose of this study was to extract nano-exosomes from Aloe vera bark callus and validate their effects on collagen synthesis and skin corneous improvement. Methods: Human dermal fibroblast (HDF) was used to validate collagen synthesis, while HaCaT cells, a human keratin cell line, were used to verify absorption capability. The Folin–Denis technique was used to determine the polyphenol content. In addition, lotion formulations and skin application experiments were also carried out. Results: Nano-exosomes with size ranging 50–150 nm were successfully isolated from Aloe vera bark callus (alosomes). Alosomes produced 22.11% more collagen in HDF than Aloe vera bark extract at 1.0% concentration. In the cytotoxicity test, 80% of cells were survived at concentrations of 1% or less. After one hour, a considerable quantity was transported into the cytoplasm of HaCaT cells. The polyphenol concentration was four times that of Aloe vera bark extract. Skin tests using alosome-containing lotion demonstrated that skin surface, hydration, and elasticity were improved after 4 weeks. Moisture contents of the stratum corneum and dermis layer were improved, whereas moisture content of corneous was reduced after 4 weeks. Conclusion: The skin-improving effect of nano-exosomes derived from Aloe vera bark callus is shown in this study, indicating its potential as a functional cosmetic raw material. 목적: 본 연구에서는 알로에 베라의 껍질 캘러스에서 나노 엑소좀을 추출하고 이를 유효성분으로 함유하는 조성물로 콜라겐 형성및 피부 개선 효과를 확인하여 피부전달체로써의 가능성을 검토하고자 하였다. 방법: Human dermal fibroblast (HDF)에 처리하여콜라겐 생성능을 확인하고, 인체 피부각질 세포주인 HaCaT 세포로의 흡수율을 확인하였다. 폴리페놀 함량을 측정했으며 함유된스킨로션 제형을 만들어 인체적용검사를 실시하였다. 결과: 알로에베라 껍질 캘러스로부터 성공적으로 엑소좀을 분리하여(이하 알로좀) TEM으로 관찰한 결과 크기 50-150 nm의 나노엑소좀을 수득할 수 있었다. HDF에 처리한 결과, 1.0% 농도에서 알로에 껍질보다 알로좀의 경우가 콜라겐 생성량이 22.11% 증가하여 더 높은 콜라겐 생성능을 보였다. 세포독성 실험에서 1% 이하의 농도에서는 80% 이상의 세포가 생존하여 거의 독성을 나타내지 않았다. 인체피부각질 세포주인 HaCaT세포의 세포질 내부로 한 시간 이내의 유의미한 양이 전달되는 것을 형광현미경을 통해 확인하였다. 폴리페놀 함량을 Folin-Ciocalteu법으로 측정한 결과 알로에 껍질추출물보다 4배 이상 높았다. 알로좀을 첨가하여 만들어진 스킨로션제가 인체적용검사에서 4주내에 피부 표면개선과 수분, 탄력그리고 각질감소의 효과가 있었다는 답변을 얻었다. 기기측정을 통한 정량적 평가에서 각질층과 진피층의 수분함량이 4주 내로 향상되었음을 확인하고 피부 각질 감소에 4주내로 효과를 확인할 수 있었다. 결론: 알로에 껍질 캘러스에서 얻은 나노 엑소좀은 콜라겐 생성에 도움을 주며 피부 수분 및 탄력 증가와 각질감소에 효과가 있으므로 피부전달체로써의 가능성을 제시한다.
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