피부는 표피, 진피, 피하조직의 세 가지 층으로 구성되어 있으며 진피는 피부의 \( 90 \% \) 이상을 차지하는 결합조직층으로 다량의 교원섬유와 탄력섬유 단백질과 히알루론산이 존재하여 피부 구조를 지지하고, 표피의 각질형성세포에 영양소와 산소를 공급하며 섬유성 단백질은 조직의 구조와 피부의 탄력성에 관여하는데 피부에 조사되는 자외선이 섬유아세포와 각질형성세포에 유해한 영향을 미치게 되며 이로 인해 세포 내에 hydrogen per-oxide \( \left(\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}_{2}\right) \), hydroxyl radical \((\mathrm{HO})\), superoxide anion radi-cal \((\cdot \mathrm{O}_{2^{-}})\)및 singlet oxygen \( \left({ }^{1} \mathrm{O}_{2^{-}}\right) \)을 비롯한 다양한 ROS를 발생시켜 산화적 스트레스를 유도함으로써 세포외기질을 분해하는 matrix metalloproteinases (MMPs)의 발현이 촉진되어 collagen 및 elastin의 생성이 억제되고 피부 세포의 탄력 감소와 항산화 방어체계를 무너뜨려 세포막 손상 및 세포 내 구조의 분해로 인해 외인성 피부 노화가 가속화된다. 또한 자외선으로 인한 자극 및 피부 노화는 단백질 인산화효소의 일종인 mitogen-activated protein kinase (MAPK) 활성화에 의한 신호전달을 거쳐 AP-1 전사인자의 발현을 유도하기 때문에 이들의 과다발현을 저해하여 세포외기질 구조의 파괴를 완화하면 주름 생성을 억제하고 피부 탄력 감소를 개선할 것으로 보아 본 연구에서는 다양한 만병초 중 대량 생산이 가능하고 채취가 쉬운 울릉도 만병초와 운금 만병초를 소재로 하여 주름 개선 활성을 검증함으로써 기능성 화장품 소재로서의 응용 가능성 및 이용가치를 확인하고자 하였다.
<h1>서 론</h1> <p>빠르게 발전되는 의학과 향상된 생활수준에 의해 평균 수명이 과거에 비해 증가된 현대 사회에서는 건강에 대한 관심이 증가하고 있으며 외적인 아름다움과 노화에 대한 소비자들의 관심과 요구가 늘어나고 있다. 또한 지속적인 환경오염으로 인한 자연주의 확산으로 여러 분야에서 천연, 유기농 및 친환경 제품이 선호되고 있으며 이로 인해 식용 또는 단순 치료 개념으로 사용해왔던 천연 소재들은 시대적인 요구에 의해 사용범위가 확대되고 있다. 특히 화장품 산업에서 기능성 화장품 소비 증가에 따라 항염증 및 노화방지, 주름 개선, 항산화 등의 효능을 가지는 친환경 소재에 대한 연구들이 활발히 진행되고 있다.</p> <p>피부는 표피, 진피, 피하조직의 세 가지 층으로 구성되어 있으며 진피는 피부의 \( 90 \% \) 이상을 차지하는 결합조직층으로써 다량의 교원섬유 및 탄력섬유 등의 단백질과 히알루론산이 존재하여 피부 구조를 지지하고, 표피의 각질형성세포에 영양소와 산소를 공급하는 역할을 한다. 섬유아세포에 의해 생성되는 섬유성 단백질(fibrous protein)은 glycosaminolycan (GAG), pro eoglycan 및 세포 간 물질들과 함께 세포외기질(extracellular matrix, ECM) 구조를 형성하고 있다. 이러한 ECM을 이루고 있는 섬유성 단백질은 조직의 구조와 피부의 탄력성에 관여하는데 피부에 조사되는 자외선이 섬유아세포와 각질형성세포에 유해한 영향을 미치게 되며 이로 인해 세포 내에 hydrogen per-oxide \( \left(\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}_{2}\right) \), hydroxyl radical \((\mathrm{HO})\), superoxide anion radi-cal \((\cdot \mathrm{O}_{2^{-}})\)및 singlet oxygen \( \left({ }^{1} \mathrm{O}_{2^{-}}\right) \)을 비롯한 다양한 ROS를 발생시켜 산화적 스트레스를 유도함으로써 세포외기질을 분해하는 matrix metalloproteinases (MMPs)의 발현이 촉진되어 collagen 및 elastin의 생성이 억제되고 피부 세포의 탄력 감소와 항산화 방어체계를 무너뜨려 세포막 손상 및 세포 내 구조의 분해로 인해 외인성 피부 노화가 가속화된다.</p> <p>자외선 등으로 인한 자극 및 피부 노화는 단백질 인산화효소의 일종인 mitogen-activated protein kinase (MAPK) 활성화에 의한 신호전달을 거쳐 AP-1 전사인자의 발현을 유도한다. AP-1은 세포의 생장, 분화 및 세포사멸에 관련되는 유전자의 발현에 관여하며 MMPs의 발현을 조절한다. Matrix metalloproteinases (MMPs)는 세포의 기질을 분해하는 금속단백질분해효소의 총칭으로 zinc \( ^{2+} \) 의존성 en-dopeptidase로 기질 특이성에 따라 collagenase, gelatinase, matrilysin, stromelysin 및 membrane-type MMP 등으로 분류된다. 그 중 collagen을 분해하는 효소 중 가장 많이 알려진 MMP-1은 collagenase 1으로 type I 과 III col-lagen을 기질로 한다. MMP-2 (gelatinase-A, \( 72 \mathrm{kDa} \) type IV collagenase)는 stromelysin 1 인 MMP-3에 의해 분해되어 zymogen인 proMMP-1을 활성화한다. 이들의 과다발현을 저해함으로써 세포외기질 구조의 파괴를 완화하여 주름 생성을 억제하고 피부 탄력 감소를 개선시킬 수 있다.</p> <p>만병초(Rhododendron bracyhcarpum)는 진달래과의 진달래속(Rhododendron)에 속하며, 대표적으로 만병초, 홍만병초(Rhododendron brachycarpum var. roseum), 노랑 만병초(Rhododendron aureum) 등이 우리나라에 자생하고 있다. 이 중 홍만병초는 만병초의 변종으로 대부분 울릉도에서 자생하고 있으며 높은 산의 숲 속에서 서식하고 관상용으로도 쓰인다. 또한 노랑만병초는 북방계 희귀식물로 러시아, 중국 및 일본 등지에 분포하며 해발 \(1,500 \mathrm{m} \) 이상의 고산지역에 서식하여 국내에도 자생지가 존재하지만 적은 개체수를 가지고 있다. 울릉도는 고유의 지형과 지질, 기후 특성 및 지리적 위치로 인한 특유의 식물 분포를 가지고 있으며, 이곳에 자생하고 있는 식물들 중 울릉도 만병초(Rhododendron bracyhcarpum)는 고산지대에 서식하며 내한성과 내음성이 강한 특징이 있다. 울릉도 만병초는 만병초와 같은 계열의 DNA를 가지고 있어 Rhododendron bracyhcarpum과 같은 학명으로 명명되나 옆으로 펴져 자라는 조금 다른 형태를 가진 식물이다. 최근 기후의 변화 및 등산객들이나 도민들의 무분별한 채취로 인한 훼손으로 피해를 받고 있으며 환경부로부터 지정된 보호수종으로써 산림청 희귀 및 멸종 위기식물로 지정되어 있다. 이에 따라 소중한 식물자원인 울릉도 만병초의 군락 서식지를 유지하고 보호하기 위해 생육 및 재배 환경 등 생태학적 특성을 분석하여 서식지의 복원과 증식에 관한 연구가 진행되고 있다.</p> <p>전 세계적으로 분포하고 있는 만병초 중에서 중국 고유의 Rhododendron 종 중 하나인 운금 만병초(Rhododendron fortunei) 는 다양한 기후조건에 강하며 높은 내한성으로 우리나라 중남부의 기후에서도 잘 자라는 특성을 가진다. 처음에는 학명을 따라 포르투네이 만병초로 등록되었으나, 최근 중국 이름을 따라 운금 만병초로 명명되고 있다. 비단 구름을 뜻하는 운금은 꽃이 만개하였을 때 크고 밝은 색상의 아름다운 꽃들이 모여 있는 모습이 마치 꽃구름처럼 보인다고 하여 붙여진 이름이라고 한다. 아름답고 강한 향의 꽃을 가진 운금 만병초는 장식성과 높은 환경적 가치로 우리나라에서도 조경 식물로 많이 사용되고 있는 추세이다.</p> <p>본 연구에서는 다양한 만병초 중 대량 생산이 가능하고 채취가 쉬운 울릉도 만병초와 운금 만병초를 소재로 하여 주름 개선 활성을 검증함으로써 기능성 화장품 소재로서의 응용 가능성 및 이용가치를 확인하고자 하였다.</p>