화장품 소재로서 후박 에틸아세테이트 분획물의 미백활성에 관한 효과

강희철 ( Hee Cheol Kang ),주광식 ( Kwang Sik Joo ),주세진 ( Se Jin Joo ),하영애 ( Young Ae Ha ),김학수 ( Hack Soo Kim ),차미연 ( Mi Yeon Cha ) 대한화장품학회 2017 대한화장품학회지 Vol.43 No.1

천연물인 후박(Magnolia obovata Bark, M. obovata Bark)을 에탄올 추출 및 농축하여 에틸아세테이트 층으로 분획한 분획물이 피부에 안전하고 효과적인 미백 활성을 확인함으로써 미백 화장품 원료 소재로서 가능성을 확인하였다. 후박의 에탄올 농축물을 에틸아세테이트 분획하여 유효물질 honokiol을 HPLC로 정량하였다. 후박 에틸아세테이트 분획물에 대한 in vitro 미백활성 결과, 농도 의존적으로 세포 외 멜라닌 분비를 감소시켜 IC50 = 11.05 μ g/mL임을 확인하였다. 또한 세포에 독성을 가지지 않는 최대농도인 12.5 μ g/mL 처리 시 최대 약 60%의 멜라닌 분비 억제로 세포 외로 분비되는 멜라닌의 양을 효과적으로 억제함을 확인할 수 있었다. 또한 α-MSH (50 nM) 처리한 그룹과 비교하여 IC₅₀ = 10.85 μ g/mL로 우수한 세포 내 멜라닌 생성억제 효과를 보였으며 세포에 자극이 되지 않는 최대농도인 12.5 μ g/mL 처리 시 최대 약 59%의 멜라닌 생성 억제를 확인하여 세포 외 멜라닌 분비 뿐만 아니라 세포 내에 존재하는 멜라닌의 양 또한 효과적으로 억제함을 확인할 수 있었다. 양성대조군으로 사용된 α-arbutin의 경우, IC₅₀ = 59.99 μ g/mL로 후박 에틸아세테이트 분획물이 양성대 조군 α-arbutin과 비교하여 우수한 세포 내 멜라닌 생성 억제 효과를 가짐을 확인하였다. 임상연구의 경우, 후박 에틸아세테이트 분획물을 적용한 화장품 크림은 (주)대한피부과학연구소(KDRI) 윤리위원회의 IRB 승인(KDRI-IRB-1536) 후 반복 첩포를 통한 인체 누적첩포시험을 진행하여 무감작 물질로 확인하였다. 또한 후박 에틸아세테이트 분획물을 적용한 화장품 크림은 대조군 대비 국소적 미백효과와 신뢰성 있는 피부 안전성을 보여주었다. 최종적으로 후박 에틸아세테이트 분획물이 안전하고 효과적인 미백효과를 가지는 화장품 소재로 충분한 이용 가능성이 있음을 확인하였다. EtOAc fractions of Magnolia obovata (M. obovata) Bark extracts were studied for the potential ingredient as a safe and effective whitening cosmetic material. The concentration of active substances honokiol was determined by HPLC. In vitro, the fractions reduced the extracellular and intracellular melanin contents in B16F10 cells in dose dependently and inhibited extracellular melanin secretion (IC₅₀ = 11.05 μg/mL). The 12.5 μg/mL treatment of maximum concentration effectively inhibited up to about 60% to the amount of extracullular melanin. Also, the 12.5 μg/mL treatment of maximum concentration effectively inhibited up to about 59% to the amount of intracullular melanin (IC₅₀ = 10.85 μg/mL). The IC₅₀ value of α-arbutin used as a positive control was 59.99 μg/mL. So, EtOAc fractions of M. obovata Bark extracts showed whitening effect when compared with the non-treatment group. In case of in vivo study, Cosmetic cream with EtOAc fractions of M. obovata Bark extracts was approved by Ethics committee of KDRI (IRB number: KDRI-IRB-1537). As a result in progress for skin sensitization as well as assessment of skin irritation through repeated patch test, skin allergens was identified as non sensitizing agents. Also, cosmetic cream with EtOAc fractions of M. obovata Bark extracts showed significant topical whitening effect and reliable skin safety when compared with the non-treatment group. In conclusion, EtOAc fractions of M. obovata Bark extracts may be a useful cosmetic ingredient for effective skin whitening.

사포닌 전환 활성 Stenotrophomonas rhizopilae Strain GFC09 균주의 분리 동정 및 전환 사포닌의 주름 개선 효과

민진우 ( Jin Woo Min ),김혜진 ( Hye-jin Kim ),주광식 ( Kwang-sik Joo ),강희철 ( Hee-cheol Kang ) 대한화장품학회 2015 대한화장품학회지 Vol.41 No.4

진세노사이드(인삼 사포닌)는 인삼의 대표적 약리성분 중의 하나로 생물학적 활성을 가진 배당체 화합물이다. 이들 사포닌은 가수분해 되어 저분자화 되었을 때, 항주름 및 항산화, 항암 등에 높은 약리효능효과를 나타낸다. 본 연구에서는 인삼 esculin 배지를 활용하여 β-glucosidase 활성을 가진 균주를 분리하였고 인삼 사포닌 전환을 미생물을 이용하여 수행하였다. 본 균주들을 16S rRNA sequencing을 통하여 동정하여 본 결과 Stenotrophomonas rhizopilae strain GFC09로 확인되였다. 균주의 최적 활성 조건을 결정하기 위해 조효소 1 mM와 인삼사포닌 Rb₁과 함께 배양한 후 생물학적 전환을 TLC, HPLC를 사용하여 확인하였다. 조효소에 의한 인삼 사포닌 Rb1의 전환 경로는 다음과 같다. LB: RbNeobio R&D center, Gyeonggi-do 16954, Korea →Rd→FNeobio R&D center, Gyeonggi-do 16954, Korea→compound K, TSB: Rb₁→Rd→ F₂. 가수 분해된 생성된 물질은 NMR로 구조 동정하였다. 전환 산물의 효능 분석결과, 콜라겐 생성을 농도 의존적으로 증가시키는 것이 관찰되었다. 이에 본 연구에서는 ginsenoside F₂와 compound K 함유 인삼 전환 산물의 주름 개선 소재로서 활용가능성을 확인하였다. Ginsenosides (ginseng saponin) as the one of important pharmaceutical compounds of ginseng and is responsible for the pharmacological and biological activities. These ginsenoside produces diverse small molecules ginsenoside which have more pharmacological activities including anti-wrinkle, anti-cancer and anti-oxidant effects. In the present study, we isolated bacteria using esculin agar, to produce β-glucosidase, and we focused on the bio-transformation of ginsenoside. Phylogenetic tree analysis was performed by comparing the 16S rRNA sequences; we identified the strain as Stenotrophomonas rhizopilae strain GFC09. In order to determine the optimal conditions for enzyme activity, the crude enzyme was incubated with 1 mM ginsenoside Rb1. Bioconversion of ginsenoside Rb₁ were analyzed using TLC and HPLC. The crude enzyme hydrolyzed the ginsenoside Rb1 along the following pathway: LB: Rb₁→Rd→F₂ into compound K, TSB: Rb₁→Rd→F₂. The structure of the hydrolyzed metabolites were identified by NMR. The activity screening tests showed that the conversion product induced the production of type I procollagen in a dose-dependent manner. These results suggested that hydrolyzed ginseng product containing the ginsenoside F₂ and compound K could be useful as an active ingredient for wrinkle-care cosmetics.

황금 발효물의 항산화 및 미백 효과 증진

엄지나 ( Ji Na Um ),민진우 ( Jin Woo Min ),주광식 ( Kwang Sik Joo ),강희철 ( Hee Cheol Kang ) 대한화장품학회 2017 대한화장품학회지 Vol.43 No.3

황금(Scutellariae baicalensis)은 항염 작용이 뛰어나 예로부터 사용되어온 약재로, 본 연구는 인삼에서 분리한 유산균 Leuconostoc mesenteroides (L. mesenteroides)을 이용해 황금 발효물을 제조하고 항산화와 미백 효과를 조사하였다. 황금 발효물은 황금을 70% 에탄올로 추출한 후에 L. mesenteroides를 접종하여 발효 제조하였다. 발효 전 황금과 황금 발효물에서 2가지 지표 성분 baicalin과 baicalein을 high-performance liquid chromatography (HPLC)을 이용하여 retention times (t_R)과 UV spectra를 확인함으로써 정성 및 정량 분석하였다. 세포 생존율 실험 결과, 발효 전후 황금 모두 독성이 확인되지 않았고 DPPH 라디칼 소거능 실험은 발효물의 SC₅₀ 값이 34.43 μ g/mL로 발효 전보다 우수한 효능을 나타내었으며, 세포 독성을 나타내지 않는 농도에서 흑색종 세포인 B16F10을 이용한 melanin 생성 억제 활성 실험 결과, 황금 발효물은 우수한 melanin 생성 억제 효과를 나타내었다(IC₅₀ = 68.17 μ g/mL). 이상의 결과들로부터 황금 발효물이 항산화 효능뿐만 아니라 미백 효능을 갖는 화장품 원료로서 개발 가능성이 있음이 시사되었다. Scutellariae baicalensis (S. baicalensis) has been traditionally used for anti-inflammatory effect. This study was designed to compare the antioxidant and whitening effects of S. baicalensis extract and its fermented extract by Leuconostoc mesenteroides (L. mesenteroides). Fermented extract of S. baicalenins was prepared by inoculation of L. mesenteroides after the extraction procedure with 70% ethanol. S. baicalensis extract and its fermented extract was investigated via high-performance liquid chromatography (HPLC). Simultaneous qualitative analysis of two bioactive components; baicalin and baicalein was achieved by comparing their retention times (t_R) and UV spectra with those of the standard components. Cell viability test results indicated that both S. baicalensis extract and its fermented extract were non-toxicity. In DPPH radical scavenging ability, SC₅₀ values of the fermented extract was 34.43 μg/mL as a result of more effective than S. baicalensis extract. In nontoxic concentration rage, fermented extract of S. baicalensis showed strong melanin production inhibitory effect in α-melanocyte stimulating hormone (MSH)-stimulated B16F10 cell (IC₅₀ = 68.17 μg/mL). These results suggested that fermented extracts of S. baicalensis has considerable potential as a cosmetics ingredient with an antioxidant and anti-wrinkle and whitening effects.

황련해독탕 발효물의 항산화, 항주름 및 미백 효과

엄지나 ( Ji Na Um ),민진우 ( Jin Woo Min ),주광식 ( Kwang Sik Joo ),강희철 ( Hee Cheol Kang ) 대한화장품학회 2017 대한화장품학회지 Vol.43 No.1

황련해독탕(HHT)은 기력을 회복하며 여러 만성질환을 예방하고 치료하기 위해 예로부터 사용되어온 약재로, 본 연구는 인삼에서 분리한 유산균 Leuconostoc mesenteroides (L. mesenteroides)을 이용해 황련해독탕 발효물(FHHT)을 제조하고 항산화, 항주름 및 미백 효과를 조사하였다. 황련해독탕 발효물은 황련해독탕을 70% 에탄올로 추출한 후에 L. mesenteroides를 접종하여 발효 제조하였다. 발효 전 황련해독탕과 황련해독탕 발효물에서 2가지 지표 성분 berberine과 palmatine을 high-performance liquid chromatography (HPLC)을 이용하여 retention times (tR)과 UV spectra를 확인함으로써 정성 및 정량 분석하였다. 세포 생존율 실험 결과, 발효 전후 황련해독탕 모두 독성이 확인되지 않았고 DPPH 라디칼 소거능 실험은 발효물의 SC₅₀ 값이 68.85 μ g/mL로 발효 전보다 우수한 효능을 나타내었다. Procollagen type I의 생성량 측정 실험에서도 역시 황련해독탕 발효물은 발효 전보다 더 높은 발현량을 나타내었으며, 세포 독성을 나타내지 않는 농도에서 흑색종 세포인 B16F10을 이용한 멜라닌 생성 억제 활성 실험 결과, 황련해독탕 발효물은 강한 멜라닌 생성 억제 효과를 나타내었다(IC₅₀ = 9.82 μ g/mL). 이상의 결과들로부터 황련해독탕 발효물이 항산화 효능, 항주름 효능뿐만 아니라 미백 효능을 갖는 화장품 원료로서 개발 가능성이 있음이 시사되었다. Hwangryunhaedoktang (HHT) has been traditionally used as a preventive and therapeutic medicine to treat enervation and diverse chronic diseases. This study was designed to compare the antioxidant, anti-wrinkle and whitening effects of HHT extract and its fermented extract by Leuconostoc mesenteroides (FHHT). FHHT was prepared by inoculation of L. mesenteroides after the extraction procedure with 70% ethanol. HHT and FHHT was investigated via high-performance liquid chromatography (HPLC). Simultaneous qualitative analysis of two bioacitive components, berberine and palmatine. was achieved by comparing their retention times (tR) and UV spectra with those of the standard components. Cell viability test results indicated that both HHT and FHHT were non-toxic. In DPPH radical scavenging ability, SC₅₀ values of the FHHT was 68.85 ㎍/mL, which is more effective than HHT. Moreover, FHHT showed higher expression in production of procollagen type I than HHT. In nontoxic concentration range, FHHT showed strong melanin production inhibitory effect in α-melanocyte stimulating hormone (α-MSH)-stimulated B16F10 cell (IC₅₀ = 9.82 μg/mL). These results suggested that fermented extracts of hwangryunhaedoktang had considerable potential as a cosmetics ingredient with an antioxidant and anti-wrinkle and whitening effects.