생물소재를 이용한 황색포도상구균의 바이오필름 억제 연구

신계호 ( Kyeho Shin ),윤유나 ( Yuna Yun ),전기붕 ( Giboong Jeon ),이태룡 ( Tae Ryong Lee ),이성원 ( Sungwon Yi ),조준철 ( Jun-cheol Cho ),박지용 ( Jiyong Park ) 대한화장품학회 2011 대한화장품학회지 Vol.37 No.4

바이오필름은 부유 미생물이 피부 표면에 부착되어 형성된 미생물 집락이며 형질적ㆍ생화학적 특성에서 부유 상태와는 차이가 있다. 바이오필름으로 증식하는 미생물은 부유 상태의 미생물 보다 숙주의 방어나 항생제에 대한 저항성이 훨씬 높기 때문에 바이오필름이 형성되면 감염 상태를 치료하기 위해 더욱 많은 항생제를 사용해야 한다. 따라서 감염된 세균의 내성을 피하면서 치료를 하기 위해서는 단순히 세균을 사멸하는 것이 아니라 표적을 달리하는 새로운 전략이 필요하다. 이번 연구에서는 아토피 등 염증성 피부 질환의 원인균의 S. aureus의 바이오필름을 억제하는 기작에 초점을 맞추어 연구를 진행하였다. 이 연구의 목적은 S. aureus의 바이오필름의 형성을 억제하여 피부질환을 조절할 수 있는 후보 물질을 찾는 데에 있다. 슬라이드글라스를 human placental 콜라겐으로 코팅하고 시험 물질과 함께 배양하여 억제된 바이오필름의 양을 crystal violet 염색법으로 측정하여 정량적으로 측정하였다. 이 실험에서는 표준균인 S. aureus ATCC 6538 strain이 사용되었다. 실험 결과 편백다당체가 바이오필름의 형성을 강하게 억제하였으며 녹차다당체와 황촉규근은 오히려 바이오필름의 형성을 촉진하였다. 자일리톨은 1 %의 낮은 농도에서는 바이오필름을 촉진하나 그 이상의 높은 농도인 3 %와 5 %에서는 억제하여 농도 의존적인 결과를 보였다. Biofilms are surface-attached microbial communities with phenotypic and biochemical properties distinct from free-living planktonic cells. Biofilm bacteria show much greater resistance than planktonic counterparts and much higher concentration of biocide is needed to treat biofilms compared to the dosage used for planktonic bacteria. As a result, alternative strategies or more effective agents exhibiting activity against biofilm-producing micro-organisms are of great interest. Therefore, we turned our attention to control of biofilm of S. aureus. The aims of this research are to investigate substances which inhibit the formation of biofilm by S. aureus and to suggest effective materials for controlling skin problems. We coated slide glasses with human placental collagen and the coverslip was incubated with test materials and bacteria. The coverslip was stained with crystal violet and we measured optical density of each sample. The biofilm inhibitory activity was calculated by crystal violet staining degrees. In this study, S. aureus ATCC 6538 was used as test organism. Our results show that both water soluble and insoluble Hinoki cypress polysaccharide strongly inhibited biofilm formation. Whereas, green tea and sunset hibiscus root extract promoted biofilm. Xylitol showed a concentration dependent effect; high concentration (3 % and 5 %) of xylitol reduced biofilm while promoted biofilm formation at a concentration of 1 %. These results support that Hinoki cypress polysaccharide and xylitol have ability to suppress biofilm formation.

자외선차단제품의 방부력 확보를 위한 방부제와 자외선 차단제, 제품 포장재의 상관성 연구

박태훈 ( Taehun Park ),곽일영 ( Il Young Kwack ),전기붕 ( Gi Boong Jeon ),김현희 ( Hyun Hee Kim ),김한곤 ( Hankon Kim ),신계호 ( Kyeho Shin ) 대한화장품학회 2010 대한화장품학회지 Vol.36 No.4

화장품에서 일반적으로 사용되고 있는 대표적인 자외선차단 원료들과 방부제인 phenoxyethanol (PE), 항균효과가 있는 ethylhexylglyceirn (EG)의 분배계수와 흡착도를 측정하여 비교하였고, 제품의 포장재 재질에 따라 PE가 흡착되는 정도를 비교하였다. PE, EG에 대한 11개 자외선 차단제의 분배계수는 EG가 상대적으로 높게 나타났으며 그중 Tinsorb M, Solaveil CT434가 높은 분배계수를 보였다. 40 % 이상의 EG 흡착을 보인 자외선 차단 원료는 Gransil PSQ, UV Titan M 160, Micro TiO2 MT 100 TV였고, Gransil PSQ와 Scadder는 40 % 이상의 PE를 흡착하였다. 또한 PE는 포장재 원료인 polyoxymethylene에 의해 1개월 후 7 ~ 8 % 흡착됨을 확인하였다. 자외선차단제품의 방부처방을 설계할 때 사용되는 자외선 차단제와 방부제와의 상관성을 고려하여 적절한 방부제 및 차단제를 선정해야 적은 방부제로도 최적의 방부력을 갖는 제품 설계가 가능함을 보여준다. 또한 포장재의 종류에 따라 시간이 경과하면서 방부제가 포장재에 흡착되어 방부력이 저하될 수 있음을 확인하였다. We measured and compared the partition coefficients and absorption levels of preservative phenoxyethanol (PE), antimicrobial ethylhexylglycerin (EG) and UV-filters widely used in cosmetic products and more specifically evaluated the relative absorption level of PE depending on various packaging materials. The resulting partition coefficients of 11 UV filters in relation to PE and EG displayed EG with a relatively higher partition coefficients. The partition coefficients of Tinsorb M and Solaveil CT434 were also high. Among the UV-filter ingredients with EG absorption levels exceeding 40 % were Gransil PSQ, UV Titan M 160 and Micro TiO₂ MT 100 TV, whereas Gransil PSQ and Scadder showed PE absorption levels above 40 %. In addition, we confirmed that PE had displayed an absorption level of 7 ~ 8 % as a result of 1 month-long exposure to packaging material polyoxymethylene. This extensive research illustrates the possibility of producing the most potent preservative contents based on studying the relative compatibility between UV-filters and preservatives and selecting the adequate preservatives to be used. Furthermore, preservative level can also decline with passage of time depending on the type of packaging material used.

시각적 염색 방법을 이용한 마우스워시의 구강균에 대한 항균효과 확인

박태훈 ( Taehun Park ),조정훈 ( Jeong Hun Cho ),성영은 ( Youngeun Sung ),조준철 ( Jun-cheol Cho ),신계호 ( Kyeho Shin ) 대한화장품학회 2014 대한화장품학회지 Vol.40 No.2

충치는 사람의 구강질환 중 가장 흔한 질환으로 Streptococcus mutans (S. mutans)균이 초기 충치를 형성하는데 매우 중요한 역할을 담당한다. Porphyromonas gingivalis (P. gingivalis)는 대표적인 구취 유발균으로 구취 형성에 중요한 휘발성 황화합물을 생성하는데 관여한다. 치주질환은 치은결체조직과 치조골의 파괴를 유발하여 치아의 상실을 초래할 수 있는 만성 염증성 질환으로 Prevotella intermedia (P. intermedia)가 원인균이다. 이번 연구에서는 cetylpyridinium chloride (CPC), sodium fluoride (NaF), 녹차 추출액, 솔잎 추출액을 유효성분으로 하는 마우스워시 제품을 사용하여 S. mutans 균을 포함, 구강질환 균으로 널리 알려진 P. gingivalis, P. intermedia 대해 항균 효과를 확인하고자 하였다. 그 결과 시험군의 경우 S. mutans, P. gingivalis에 대해 30 s 내에 4.00 Log, 4.68 Log의 사멸력을 확인하였고, P. intermedia의 경우 30 s 2.40 Log, 60 s 2.70 Log 사멸력을 확인하였다. 또한 Dentocult SM Strip mutans (SM Strip) 염색방법을 적용하여 S. mutans 균의 감소여부를 시각적 자료로 쉽게 확인할 수 있었다. 이와 같은 결과를 통해 CPC, NaF, 녹차 추출액, 솔잎 추출액을 포함한 마우스워시 제품은 구강균 사멸을 통해 충치 및 구취와 같은 구강질환 예방에 효과가 있을 것으로 기대한다. Dental caries are one of the most common oral diseases and Streptococcus mutans (S. mutans) plays an important role in the initiation and progression of dental caries. Oral malodor is primarily the result of microbial metabolism such as Porphyromonas gingivalis (P. gingivalis) that produce volatile sulfur compounds (VSCs), causing oral malodor. Prevotella intermedia (P. intermedia) is known as typical periodontopathic bacteria, and periodontal disease is chronic inflammatory disease that leads to damage of gingival connective tissue and alveolar bone, eventually loss of teeth. In this study, we investigated antimicrobial effect of mouthwash containing cetylpyridinium chloride (CPC), sodium fluoride (NaF), green tea water extract and pine needles water extract against cariogenic and periodontopathic bacteria sucn as S. mutans, P. gingivalis and P. intermedia. As a result, the reduction ratios of S. mutans and P. gingivalis were 4.00 Log and 4.68 Log reduction for 30 s, and P. intermedia were 2.40 Log reduction for 30 s and 2.70 Log reduction for 60 s. Dentocult SM Strip mutans (SM Strip) provides easy detection of visual data showing a significant inhibition on S. mutans. In conclusion, we expected that mouthwash containing CPC, NaF, green tea water extract and pine needles water extract could help preventing the dental disease like dental caries and oral malodor.

치약에 대한 YD-38 세포주를 활용한 새로운 구강 점막 자극 시험방법

남기백 ( Gi Baeg Nam ),조선아 ( Sun-a Cho ),조준철 ( Jun-cheol Cho ),김찬호 ( Chanho Kim ),김유진 ( Yoo-jin Kim ),이존환 ( John Hwan Lee ),신계호 ( Kyeho Shin ) 대한화장품학회 2012 대한화장품학회지 Vol.38 No.4

우리는 평생 동안 하루도 빠짐없이 치약과 같은 구강관리 제품들을 사용한다. 이와 같이 매일 입에 사용되는 제품의 안전성이 담보되어야 함은 매우 중요한 일이다. 이전까지 이루어진 동물시험이나 임상시험에서 치약 내 계면 활성제 등에 의한 구강 자극이 유발될 수 있음이 알려져 있다. 하지만, 동물복지를 위하여 유럽 화장품 법안은 화장품과 그에 사용하는 원료에 대한 동물 시험을 금지했다. 그로 인해 여러 분야에서 동물을 대체하거나 동물의 사용을 줄일 수 있는 동물대체 시험법의 개발이 활발하게 이루어지고 있다. 하지만, 현재까지 구강 점막 독성을 측정할 수 있는 방법으로 임상시험과 동물시험이 있었으며, 최근에는 구강 점막 조직 모델이나 구강 세포들을 활용한 방법들이 연구되고 있다. 이번 연구의 목적은 구강관리 제품의 안전성을 확보할 수 있는 동물대체 시험법을 개발하는 것이다. 구강 세포주(YD-38 cell)를 활용해 불용성 물질을 포함한 치약에 대한 시험이 가능하도록 구강 점막 자극 시험법을 개발하였고, 이 시험법으로 이전에 이루어진 동물시험에서 자극유발원으로 알려진 물질에 의한 자극을 구별해낼 수 있었다. 또한, 유아와 어린이 치약의 자극 수준이 일반 성인 치약에 비해 낮음을 증명하였다. 이 결과를 바탕으로 동물을 사용하지 않고 인체에 대한 위해성을 줄일 수 있도록, 구강관리 제품의 구강 점막 자극 수준을 평가할 수 있는 이 시험법이 하나의 새로운 구강 자극 시험 방법으로 사용될 수 있으리라 사료된다. Through our entire life, oral care products such as toothpaste are used. Thus the safety of oral care products used every day to our mouth is very important. As the previous study in animal tests or clinical trials, surfactant in toothpaste may cause the oral irritation. However, EU cosmetics legislation prohibits animal testing of cosmetics and its ingredient for animal welfare. Therefore the development of alternative in vitro test has been actively performed to replace or reduce using the animal in many areas. However, the way to evaluate oral mucosal toxicity has been done using animal models or clinical trials from now on. Even more, the experiment with human oral 3D tissue or human oral cell line is used recently. The aim of this study is the development of oral mucosal irritation method without using animal for the safety of the oral care product. We developed in vitro test method for oral irritation by using human oral cell line (YD-38 cell) acceptable to toothpaste which contains insoluble material. By the results of this assay, we could discriminate toothpaste with or without irritating substance as same manner in animal studies reported previously. In addition, we confirmed that toothpaste for babies and children toothpaste irritated oral musoca lower than the general adult toothpaste. The present study suggest that this new in vitro method by using human oral cell line (YD-38 cell) could be used for evaluation of oral irritation without using animal.