• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2012년도 정기총회 및 춘계학술발표회
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• pp.3-3
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• 2012

자원식물은 인간의 천연물에 대한 관심 고조와 미래 생물자원으로서의 경제적 가치가 재인식되어 미국을 비롯한 선진국은 오래전부터 유용한 식물자원 보존과 이를 이용한 산업화에 정부가 앞장서 추진하고 있다. 더욱이 우리나라는 국토면적에 비해 많은 식물종이 분포하고 뚜렷한 4계절과 다양한 토양특성으로 우수한 기능성식물자원이 많으며 이들 식물자원의 이용과 효능에 대한 풍부한 지식이 전통적으로 이어져 왔다. 그럼에도 불구하고 우수한 자원식물에 대한 보존과 이용이 과학화 체계화되지 못하여 세계적인 품종이나 제품개발은 미흡한 실정이다. 그동안 우리나라는 토종자원에 대한 관심과 꾸준한 연구개발로 농촌진흥청 보존 농업유전자원은 세계 6위 수준('10년말 291천점) 이며, 멀티기능 유용물질 함유 작물 개발 및 실용화 기술수준도 기술력 지수 세계7위로 높게 평가되고 있다. 그러나 이들 자원식물로부터 유용물질을 이용하여 세계시장을 선도하는 천연물신약, 건강기능성식품, 한방화장품, 천연 색소 및 향료 등의 제품개발은 미흡하여 앞으로 유망 자원식물을 이용한 체계적이고 과학적인 고부가 산업 육성을 위한 집중적인 투자가 필요한 시점이다. 자원식물을 이용한 천연물 신약개발은 고부가가치 제품과 산업재산권 확보가 가능하므로 수입 대체와 기술 및 제품수출이 충분히 이루어질 수 있다고 보여 현재 연구개발 중인 신약후보 도출 및 임상개발 과제의 수요를 반영한 후 단계별 대규모 신약개발 노력이 필요하다 하겠다. 건강기능 식품 개발은 고령사회 진입과 노령인구 증가로 노화억제 및 고령자 건강유지용 식품비중이 지속적으로 높아질 것으로 추정되어 약용식물을 소재로 개인 맞춤형 나노바이오 건강기능성 식품 개발을 통한 다양한 제품개발이 요구된다. 또한 우리나라 화장품분야의 전반적인 기술수준은 세계최고 기술의 62% 수준이나 화장품 소재의 자원식물 발굴과 나노기술 접목을 통한 효능의 극대화는 소비자의 웰빙 트랜드와 외국화장품과의 차별화 전략에 맞물려 국내 한방화장품의 세계화가 가능한 품목 중 하나이다. 식용 및 염색용 색소도 자원식물이 풍부하고 천연색소 시장이 크게 확장되고 있어 자원식물 중 경제성과 기술적 개발 가능성을 고려하여 단계적인 개발이 요구된다. 특히, 우리의 식물자원, 전통지식, 과학기술이 통합되어 효능을 현저하게 상승시키는 천연물신약, 건강보조식품, 화장품 등이 개발된다면 세계시장을 선도할 날도 멀지 않을 것으로 기대한다.

• 대한화장품학회지
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• 제45권1호
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• pp.37-47
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• 2019

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.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제38권6호
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• pp.1568-1576
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• 2021

본 연구에서는 인체에 보다 안전한 천연 화장품보존제 발굴을 목표로 하여 인간유래 항균펩타이드 LL-37의 짧은 유사체인 FK-13을 화장품보존제로 사용하고자 연구를 진행하였다. 이를 위해 13개의 아미노산으로 구성된 FK-13 펩타이드를 고상 펩타이드 합성법로 합성하였고 reversed phase-high performance liquid chromatography (RP-HPLC)로 정제 후 liquid chromatography-mass spectrometry (LC-MS)를 이용하여 순도와 분자량을 확인하였다. 합성된 FK-13을 이용하여 미생물에 대한 방부력을 검정하였고 화장품에 적용 가능성을 살펴보았다. FK-13은 3개의 그람-양성균 (Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis, Staphylococcus epidermidis)과 3개의 그람-음성균 (Escherichia coli, Salmonella typhimurium, Pseudomonas aeruginosa), 그리고 진균인 Candida glabrata 에서도 높은 항균 활성을 보였으며 넓은 항균활성 스펙트럼을 나타내었다. 이를 바탕으로 화장품보존제로서의 적합성을 확인하였다. 또한 FK-13은 고온에서 분자의 열안정성을 보였으며 기존의 천연 한방화장품 방부제 및 화학보존제들과의 항균활성 비교 실험에서도 보다 월등한 항균활성 효능을 나타내었다. 따라서 FK-13 펩타이드는 인체 친화적이고 효과적인 항균활성을 나타내므로, 기존 화학보존제를 대체할 새로운 천연 화장품보존제로 적용이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2018년도 추계학술대회
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• pp.26-27
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• 2018

유전 자원에 대한 접근 및 이용에 따른 이익의 공정한 공유를 표방하는 나고야 의정서가 발효되면서, 최근 국내 천연자원을 이용한 바이오 소재 및 제품 개발 연구에 많은 지원이 이뤄지고 있다. 국내 화장품 연구 및 개발 동향은 기존의 합성 화합물 중심에서 벗어나 안전성이 확보된 천연 바이오 소재 중심으로 변화하고 있다. 또한 기능성화장품의 범위가 기존에 크게 미백, 주름개선, 자외선 차단 3가지에서 염모, 탈모 완화, 여드름 완화, 아토피성 피부의 보습 등으로 세분화 및 추가됨으로써 화장품 연구 개발의 범위가 확대되었다. 이러한 기능성 화장품 범위 확대, 화장품 소재에 대한 안전성 규제 강화, 동물실험 금지 등 화장품 연구 환경 변화로 인해 다양한 천연물 기반의 생물학적 활성을 갖는 유효 성분들이 기능성 화장품 소재로 연구되는 사례가 점차 증가하고 있다. 충북은 바이오산업을 지역 특화산업으로 선정하여 바이오산업 육성을 위한 중부권의 오송생명과학단지/오창과학산업단지와 북부권 제천 바이오벨리 조성, 충주기업도시 등을 통해 바이오 제약 및 화장품 기업 유치 와 바이오 산업클러스터를 완성해 가고 있다. 이와 더불어 오송생명과학단지 내에 위치한 오송화장품임상연구지원센터는 충북 지역 중소 화장품 기업들의 글로벌 시장 진출 및 동남아 수출 지원을 위해 임상시험, 효능평가, 해외 인증, 해외시장 박람회 등의 지원을 중점적으로 수행하고 있다. 이러한 하드웨어 인프라 조성과 함께 충북의 천연 소재를 이용한 다양한 국책 연구 개발 사업을 추진하여 충북 특화자원인 황기, 오미자 뿐 아니라 두충, 익지인, 소목 등을 이용한 화장품 소재 개발 연구를 수행하고 있다. 충북지역 기업체 및 연구기관을 중심으로 천연물의 지표 및 유효 물질 원료 확보와 이를 활용한 기능성 화장품 제품화가 본격적으로 추진되고 있어 향후 충북 천연물 산업은 화장품 산업을 중심으로 더욱 성장해 나갈 것으로 기대된다.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2011년도 임시총회 및 추계학술발표회
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• pp.8-8
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• 2011

인류는 자연으로부터 식량과 질병 치료를 위하여 자연스럽게 약초를 얻을 수 있었다. 약 6만 년 전 네안데르탈인의 무덤에서 오늘날 향료로 쓰이는 약초가 발견 될 정도로 인류가 약초를 이용한 역사는 오래 되었다. 약초는 난치병, 노화, 성인병 등 현대의학에서 미비점을 보완하는 대체의약 산업의 원료이자 새로운 생물자원의 보고로서, 그 중요성이 커지고 있다. 새로운 생물자원 소재로 약초는 약용성분을 함유한 식물자원의 확보 및 개발 등 고부가산업의 소재로 선진국에서 연구개발의 경쟁이 치열하며, 약초산업은 천연소재 신약과 기능성 식품, 화장품, 생활용품 등으로 확대되고 있다. 의약품 분야에서는 새로운 시대의 중요한 생명산업으로서 약초는 한약뿐 아니라 신약 개발을 위한 소재로도 부각되고 있으며, 항암제인 택솔, 신종플루 치료제인 타미플루 등 천연물 약의 가능성은 이미 증명되었다. 식품 분야에서는 재배기술 발달과 웰빙 트렌드 속에서 약초는 신선채소와 기능성 식품으로 변신하고 있다. 한약재의 이미지를 벗어난 약초는 음료와 과자, 술 등으로 활용되고, 비빔밥 등 다양한 약선음식으로도 개발되고 있다. 산업소재의 활용분야에서는 약초는 특히 화장품 산업의 소재로 각광받고 있다. 이미 다양한 화장품 회사에서 한방화장품을 출시하여 세계 속으로 진출하고 있다. 또한 약초는 천연 색소이자 생활 용품의 소재로 활용되고 있는데, 약초를 활용한 염색약과 여성 생리대, 샴푸 등의 인기가 높다. 약초산업의 부가가치 증대를 위하여 한약재 위주의 약초산업을 천연물 신약, 기능성 식품, 화장품, 산업 소재 등 고부가가치 시장으로 확장시키고, 우리 약초 산업의 세계화를 추진해야 한다. 연구개발 투자 확대와 빠르게 변화하는 시장을 반영하여 연구 방향을 수립하고, 산학연 및 생산자단체 등과 새로운 약초 산업의 블루오션 창출을 위해 협력을 해야 할 것이다. 또한 약초의 생산기술 안정화를 통해 산업화 기반을 구축하여, 약초 공급의 안정화, 약초 생산 농가 소득 안정화가 필요하며, 마지막으로 변해가는 약초 산업의 트렌드에 부응할 수 있는 품질관리와 유통 질서 확립을 위한 정책과 제도의 선진화가 뒷받침 되어야 할 것이다.

• 대한화학회지
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• 제54권6호
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• pp.707-710
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• 2010

우리나라 서남단의 지리산에는 천연야생에서 자생하는 한방약초의 보고라고 할 수 있다. 현재 약초로 분류되는 식물로는 1200여종이 자생 혹은 재배되고 있다. 최근들어 이들 중 현대인의 피부노화억제와 관련하여 관심을 끌고 있는 약초로 홍화에 관한 연구가 활발히 연구되고 있는데 금번연구에서는 홍화의 주성분인 폴리페놀 화합물(Polyphenol cocktail)이 30 - 40대 중년기의 여성에게 주름생성을 억제시켜 피부노화에 대한 지연효과를 줄 수 있는 천연물질임을 확인하고자 한다. 본 연구에서는 1차적으로 in vitro법으로 DPPH assay로 항산화효과를 확인하고 더불어 인체에 대한 임상시험을 통해 얼굴피부의 주름발생에 대한 억제 혹은 개선효과가 있음을 입증하고자 한다. 또한 홍화추출물을 주성분으로 하는 항노화 마스크팩 시제품의 개발로 진일보하여 기능성화장품 산업의 발전에 기여할 것임을 확신한다.

• 대한화장품학회지
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• 제31권2호
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• pp.153-159
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• 2005

본 연구는 한방제제의 구성 약재인 마황이라는 천연한방소재로부터 미백효과가 있는 화장품 원료를 개발하고자 하였다. 본 실험에서 마황추출물의 tyrosinase 억제 효과를 확인하고 마황추출 과정을 세분화하여 methylene chloride 및 물분획물을 얻었으며 이들을 가지고 다시 tyrosinase 억제 실험을 실시하였다. 그 결과 수층부분에서만 $0.2\%$ 농도에서 $60.6\%$의 tyrosinase 억제 효과를 보여주었으며 이후 수층부분만을 농축하여 L-DOPA 산화억제 실험 및 B-16 melanoma를 이용한 미백 실험을 실시하였다. 그 결과 마황추출물 $0.5\%$ 농도에서 $87\%$의 L-DOPA 산화억제 효과를 보여주었으며, $0.75\%$에서는 $98.8\%$의 억제효과를 보여주었다. 또한 B-16 melanoma에서는 $0.05\%$에서 $70.2\%$, $0.075\%$에서는 $79.9\%$의 억제효과를 보여주었다. 그리고 수층부분만을 농축한 마황추출물의 in vivo상에서의 미백 효과를 검증하기 위하여 마황추출물 $0.5\%$를 함유한 제형으로 미백 임상실험을 실시하였다. 그 결과 마황추출물을 함유한 제형에서 10주 경과 후에 육안 및 기기평가 모두에서 미백효과를 보여주었으며 통계적으로도 유의한 차이(p<0.05)를 보여주었다.

• KSBB Journal
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• 제22권5호
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• pp.271-277
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• 2007

치자나무 (Gardenia jasminoides)는 우리나라 남부 지방에 널리 분포하는 이리도이드 (iridoid)계 꼭두서니과의 수목으로서 그 열매인 치자는 예로부터 옷감의 염료, 식용 색소 및 한방 약재로 널리 사용되어 왔다. 치자에 함유된 주요성분으로는 치자 과실에 이리도이드 배당체인 제니핀 (genipin: $C_{11}H_{14}O_5$)과 제니포사이드 (geniposide: $C_{17}H_{24}O_{10}$) 및 겐티오비오시드 (gentiobioside), 크로신 (crocin), 노나코산, 기르네노시드, 만니톨 등이 있고 잎에는 가데오시드 (gardeoside)가 포함되어 있다. 치자색소중 가장 대표적인 치자황색소는 매염처리에 따라 색상이 거의 변하지 않는 단색성 염료이면서 매염처리를 하지 않고도 면직물 등의 식물섬유에 염색이 되는 직접 염료로서 그 시장가치가 높다. 현재 치자황색소는 가격경쟁의 격화에 따라 금액 기준으로 약간 감소하고 있으나 수요 그 자체는 라면 등 식품을 중심으로 광범위한 시장을 형성하고 있다. 다음으로 치자청색소는 치자추출물을 효소반응이나 미생물 배양을 통한 가수분해에 의해 다량의 제니핀으로 전환하여 여러 아미노산과 함께 생산이 이루어지게 된다. 치자청색소는 단백질 섬유에 염색한 결과 매염제 없이도 우수한 착색을 보였으며, 견뢰도도 우수하게 나타났다. 또한 냉과류의 합성착색료 대체품으로 신장하고 있는 스피룰리나 청색소와 가격경쟁력이 있어서 앞으로의 수요는 더 커질 수 있을 것으로 사료된다. 치자적색소는 520-540 nm에서 최대흡광도를 나타내며, 이는 청색소와 마찬가지로 이리도이드 배당체를 효소 및 미생물로 가수분해한 구성물과 일차 아미노 그룹을 포함한 기질과 함께 반응함으로써 형성된다. 치자 색소는 식품 뿐만 아니라 섬유의 염색에도 우수한 천연색소로서 가치가 있다고 사료된다. 따라서 앞으로 식품에 있어서 천연색소로의 대체가 당면한 과제이며 이를 위해 식용색소로서 조건들을 만족시킬 수 있는 기술개발은 계속 이루어져야 할 것이다. 천연색소의 안정성 문제는 식품 뿐만 아니라 화장품, 섬유 염색 등 거의 모든 부분에서 제약이 되므로 추후 천연염료 (특히 치자 염료)의 안정성을 증가시킬 수 있는 품질 개발과 생산 코스트 다운을 위한 연구는 전체 천연색소 시장의 성장에 필수불가결하다.

• 대한화장품학회지
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• 제33권2호
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• pp.79-86
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• 2007

본 연구는 연교 추출물과 연교 추출물에서 분리한 활성물질의 멜라닌 생성 억제 효과에 관한 것이다. 연교 추출물은 $0.1{\sim}1.0%$ (v/v)에서 세포독성이 없는 것을 확인하였으며 이를 바탕으로 멜라닌 생성억제 실험결과 1.0 %에서 $63.1{\pm}3.1%$ 저해 효과를 확인하였다. 또한 활성물질을 분리하여 $^1H-NMR,\;^{13}C-NMR$, Mass analysis 등의 기기분석 결과 리그난 계열의 활성물질인 4-[(3,4-Dimethoxyphenyl)methyl)]dihydro-3-[(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)methyl]-2(3H)-furanone (arctigenin)으로 동정되었다. 활성물질에 대한 멜라닌 저해효과를 확인한 결과 농도 의존적으로 $3.0{\mu}g/mL$에서 $52.7{\pm}3.1%$를 저해하는 것을 확인하였다. 또한 연교 추출물을 3 % 함유한 크림의 미백효과에 대한 임상실험을 진행한 결과 전문의의 육안평가와 기기평가 모두 통계적으로 유의한 결과를 얻을 수 있었다. 결론적으로 연교 추출물은 미백 효능을 갖는 화장품 소재로서의 개발 가능성이 클 것으로 기대된다.

• 대한화장품학회지
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• 제31권4호
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• pp.305-310
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• 2005

본 연구에서는 한방 천연 미백 소제를 개발하기 위하여 삼릉추출물의 미백 효과에 대하여 연구하였다. 삼릉추출물은 프리 라디칼 소거활성(DPPH)에서 $IC_{50}=638{\mu}g/mL$, superoxide radicals 소거활성은 $IC_{50}=21.7{\mu}g/mL$을 나타냈다. 삼릉추출물의 B16 melanoma 세포에서의 멜라닌 생합성 저해효과는 $100{\mu}g/mL 삼릉추출물을 48 h 처리한 세포에서는 멜라닌 합성량이 27% 감소되었다. 삼릉 추출물은 농도에 비례하여 B16 melanoma 세포내의 타이로시네이즈 활성을 저해하였으며, western blot을 이용하여 타이로시네이즈와 타이로시나아제 관련 단백질(TRP-1)의 발현감소를 확인하였다. 또한, RT-PCR을 이용하여 삼릉추출물이 멜라닌 생성 과정에 관련하는 유전자 발현을 조사한 결과 타이로시네이즈와 TRP-1의 mRNA발현을 억제하는 것을 확인하였다. 그러므로 삼릉추풀물은 항산화 효과와 함께 멜라닌 저해 효과가 우수하여 새로운 미백 화장품으로 응용할 수 있을 것으로 생각된다.