피부는 항상 산소와 접촉하고 있으며 산화적 스트레스(자외선, 공해, 미생물 등)에 노출되어 있다. 생체 내에 ROS가 과잉 생성될 경우 생체 내에서는 지질 과산화 반응, DNA 및 단배질의 산화, 결합조직 성분인 콜라젠과 히알루론산 등의 사슬절단 및 비정상적인 교차결합을 통하여 주름 생성 등을 수반하는 피부노화가 일어나게 되고, ROS에 의한 피부손상에 대항하기 위하여 피부는 항산화제로 구성된 항산화 방어망이 발달되어 있다. 피부 자극이나 안전성의 문제가 대두되면서 인체에 무해한 천연 항균제나 방부제의 개발이 중요시되고 있어, 본 연구에서는 사자발쑥 추출물을 대상으로 \( { }^{1} \mathrm{O}_{2} \) 으로 유도된 세포손상에 대한 보호활성과 free radical 소거활성, \( \mathrm{Fe}^{3+}-\mathrm{EDTA} / \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}_{2} \) 계에서 생성된 활성산소에 대한 총항산화능, 타이로시네이즈 활성 저해효과와 파부 상재균의 항균 활성을 측정한다. 사자발쑥 추출물에 대한 항산화, 항노화, 항균 등의 화장품 소재 활용이 가능한지 확인하고, ROS에 의한 피부 노화 방지 기능성 화장품 소재로서의 개발이 가능한지 검토하였다.
<h1>서 론</h1> <p>피부는 항상 산소와 접촉하고 있으며 산화적 스트레스(자외선, 공해, 미생물 등)에 노출되어 있다. 이들 산화적 스트레스는 생체 내 산화적 손상 및 항상성 붕괴를 통하여 피부 노화를 가속화시킬 수 있다. 파부노화의 원인은 크게 두 가지로 구분된다. 특별한 환경적 요인 없이 시간의 흐름에 따라 피부구조의 변화와 생리적 기능이 쇠퇴하여 나타나는 내인성 노화와 공해, 자외선과 같은 외부 환경 요인에 의해서 나타나는 외인성 노화로 구분된다. 외인성 노화의 대표적인 예로는 광노화를 들 수 있다. 광노화는 자외선에 의한 활성산소종(reactive oxygen species, ROS)의 생성을 통하여 나타나는 피부노화이다.</p> <p>ROS 는 hydroxyl radical \( (\cdot \mathrm{OH}) \), superoxide anion radical\( \left(\mathrm{O}_{2}^{\cdot-}\right) \), peroxyl radical \( (\left.\mathrm{ROO} \cdot\right) \) 과 같은 산소 중심의 라디칼과 singlet oxygen \( \left({ }^{1} \mathrm{O}_{2}\right) \), hydrogen peroxide \( \left(\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}_{2}\right) \), hydroperoxide ( \( \mathrm{ROOH}) \) 와 같은 비라디칼 종들을 포함한다. 이들은 반응성이 매우 크며 광증감반응 및 효소반응을 포함하는 다양한 과정을 거쳐서 세포 및 조직 중에서 생성될 수 있다. 또한, 생체 내에 ROS가 과잉 생성될 경우 생체 내에서는 지질 과산화 반응, DNA 및 단배질의 산화, 그리고 결합조직 성분인 콜라젠과 히아루론산 등의 사슬절단 및 비정상적인 교차결합을 통하여 주름 생성 등을 수반하는 피부나화가 일어나게 된다.</p> <p>ROS에 의한 피부손상에 대항하기 위하여 피부는 항산화 제로 구성된 항산화 방어망이 발달되어 있다. 그 예로 체내에서 활성산소종이 과잉 생성될 경우, 효소적 항산화제인 superoxide dismutase (SOD), glutathione peroxidase (GPx), catalase (CAT) 등과 플라보노이드, 비타민 C, 비타민 E와 같은 비효소적 항산화지들이 활성산소를 소거함으로써 항상성을 유지하는뎨 기여하고 있다. 하지만 자외선 등에 의한 산화적 스트레스가 지속되면 항산화 방어망은 파괴된다. 따라서 ROS 생성을 억제하거나 또는 생성된 ROS를 효율적으로 제거하기 위해서는 보다 완벽한 피부 항산화 방어망을 구축할 필요가 있다. 따라서 항산화 방어망 구축에 필요한 천연 항산화제의 개발 및 이를 효율적으로 피부에 전달할 수 있는 피부 흡수 증진 시스템 개발 연구가 관심의 대상이 되고 있다.</p> <p>한편, 피부는 피부 상재균에 의해서 많은 피부질환이 발생할 수 있다. 피부 상재균으로는 대표적으로 Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Propionibacterium acnes 및 Pityrosporum ovale 등이 있다. P. acnes는 여드름 발생의 1 차적 원인은 아니지만, 지질분해효소와 화학주성인자 등을 분비하여 중성지방의 가수분해를 통해 유리지방산을 생성하고, 이러한 과정을 통하여 linoleic acid의 감소를 가져온다. 이러한 linoleic acid의 감소는 표피장벽기능의 이상을 초래하여 여드름을 유발시킨다. P. ovale은 효모균으로서 두피나 피부에 존재하며, 환경적 또는 생리적 요인에 의해 과다중식을 할 경우, 비듬과 지루성 피부염을 일으키게 된다. 그 외에 잘 알려진 피부 상재균으로 그람 양성세균인 S. aureus, B. subtilis 등이 있으며, 그람 음성 세균으로는 E coli, Pseudomonas aeruginosa 가 있다. 이러한 피부 상재균은 피부에 악영향을 주고 있으며 이를 사멸하기 위하여 화장품에서는 합성 방부제가 사용되고 있다. 하지만 피부 자극이나 안전성의 문제가 대두되면서 인체에 무해한 천연 항균제나 방부제의 개발이 중요시되고 있다.</p> <p>강화 사자발쑥은 약쑥으로 잘 알려져 있으며, 국화괴에 속하는 초본 식물이다. 강화도 지역에서 주로 자생하며, 키는 \( 70 \mathrm{~cm} \) 내외로 줄기가 다소 굵고 곧게 지라며 연보라색의 꽃이 핀다. 특히, 잎이 넓고 끝이 뾰족하며 짙은 녹색으로 사자발 모양으로 갈라져 있고 특유의 향을 가지고 있다. 알려진 성분으로는 스테롤, 정유, 플라보노이드 성분 등이 보고 되어 있다. 효능으로는 현재까지 당뇨병과 동맥경화증 치료에 효과적이며 항염중, 항암, 항산화 작용에 대한 연구가 일부 보고되고 있다. 그러나 피부질환을 일으키는 피부 상재균에 대한 활성이나, 피부 노화 과정에 깊이 관여하는 활성산소인 \( { }^{1} \mathrm{O}_{2} \) 으로 유도된 세포손상에 대한 항산화적 보호 작용, 각종 ROS가 생성되는 계에서의 총항산화능 및 추출물의 주요 생리활성 성분에 대한 연구는 미미한 실정이다.</p> <p>따라서 본 연구에서는 사자발쑥 추출물을 대상으로 \( { }^{1} \mathrm{O}_{2} \) 으로 유도된 세포손상에 대한 보호활성과 free radical 소거활성, \( \mathrm{Fe}^{3+}-\mathrm{EDTA} / \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}_{2} \) 계에서 생성된 활성산소에 대한 총항산화능, 타이로시네이즈 활성 저해효과와 파부 상재균의 항균 활성을 측정함으로써 사자발쑥 추출물에 대한 항산화, 항노화 및 항균 등의 기능성 화장품 소재로서의 활성과 효능을 확인하고, ROS에 의한 피부 노화를 방지하는데 효과가 있는 기능성 회장품 소재로서의 개발 가능성이 있는지 검토하였다.</p>