Studies on Antioxidant, Anti-inflammatory and Whitening Effects of Oriental Herbal Extracts (Mix) including Eucommiae cortex

Recently, due to the increase in skin diseases caused by particulate matter, endocrine disruptor and environmental changes, the trend of development of cosmetic materials has been shifting to the more safe and effective ingredients based on natural materials rather than existing synthetic compounds like steroids and antihistamines. This study aimed to develop a new natural cosmetic materials using oriental herbs such as Eucommiae cortex, Alpinia oxyphylla Miquel and Bombyx batryticatus. First, DPPH assay was performed to examine the antioxidative activity of the herbal extract (Mix) and 98.8% DPPH radical scavenging activity was confirmed at $400{\mu}g/mL$ concentration of it. In order to confirm the whitening efficacy of oriental herbal extracts(mix), the amount of melanin synthesized after stimulation of ${\alpha}-MSH$ with B16F10 cells was measured. Results showed that it was decreased to 27.1% comparing with the only ${\alpha}-MSH$ treated group, which confirmed the whitening efficacy. Also, both nitric oxide(NO) production and iNOS and COX-2 expression were significantly reduced in RAW264.7 macrophages activated by LPS in the presence of the extracts(Mix). The mRNA expression of the inflammatory cytokines such as $IL-1{\alpha}$, $IL-1{\beta}$, IL-6, and $TNF-{\alpha}$ was also analyzed to confirm the inhibition effect of the extracts on inflammation. Finally, to confirm the enhancement of skin barrier function, the expression of claudin 1 gene, a tight junction protein, was observed using human keratinocyte HaCaT cells and increased as concentration dependent manner. From these results, it is concluded that the oriental herbal extracts(Mix) containing Eucommiae cortex, Alpinia oxyphylla Miquel and Bombyx batryticatus is effective for antioxidant, anti-inflammation, skin whitening, and skin barrier and thus could be applied as a new natural cosmetic material.

두충을 포함하는 한방추출물(Mix)의 항노화, 항염, 미백 효능 활성에 관한 연구

최근 미세먼지, 내분비장애, 환경 호르몬등에 의해 피부 염증 질환 환자들이 증가함에 따라 화장품 소재 개발 연구는 스테로이드, 항히스타민제 등의 피부염 치료 합성화합물 보다 이를 대체할 수 있는 천연물 기반의 보다 안전한 소재 발굴에 관심이 더 증가되고 있다. 따라서 본 연구에서는 여러 가지 천연 약재 스크리닝을 거쳐 피부 효능 효과가 검증된 두충, 익지인, 백강잠의 한방추출물(Mix)을 선정하고, 이들의 새로운 피부효능을 규명하여 천연 화장품 소재를 개발하고자 하였다. 우선 한방추출물(Mix)의 항산화 효능을 검증하기 위해 DPPH assay를 수행한 결과 $400{\mu}g/mL$ 농도 조건에서 약 98.8% DPPH radical 소거 활성을 확인하였다. 한방추출물(Mix)의 미백효능을 확인하기 위해 B16F10 세포주를 활용하여 한방추출물에 의한 멜라닌 합성량을 측정하였다. $400{\mu}g/mL$ 농도 조건에서 ${\alpha}-MSH$ 처리군 대비 27.1% 수준까지 멜라닌 합성량이 감소하여 미백효능 활성에 대해 유의성 있는 결과를 확인하였다. 또한 한방추출물(Mix)의 항염증 효능을 확인하기 위해 LPS 자극으로 활성화된 RAW264.7 대식세포에서 NO(nitric oxide) 합성 및 iNOS, COX-2의 유전자 발현을 관찰한 결과 모두 유의적으로 감소되는 것을 확인하였다. 염증성 사이토카인으로 알려진 $IL-1{\alpha}$, $IL-1{\beta}$, IL-6, $TNF-{\alpha}$의 mRNA 발현을 분석한 결과에서도 한방추출물에 의해 효과적으로 억제되는 것을 확인하였다. 마지막으로 피부장벽 기능 강화를 확인하기 위해 인간 각질형성세포인 HaCaT을 이용해 tight junction 구성 단백질인 claudin 1 유전자의 발현 변화를 관찰한 결과 한방추출물에 의해 mRNA 발현이 농도 의존적으로 증가되는 것을 확인하였다. 따라서 본 연구를 통해 우리는 두충, 익지인, 백강잠을 함유한 한방추출물(Mix)이 항산화, 항염, 미백, 그리고 피부장벽 강화 등에 유효한 소재임을 확인하였고, 향후 피부 임상시험 등이 이뤄진다면 피부염 환자에 효과적인 천연 화장품 소재로 개발될 수 있을 것이다.