# 마스크에 의해 유발되는 피부 자극 완화와 붉은기 개선 소재 'MC-MoisGF'

 

1. 서론

 

코로나19 확산으로 마스크 착용이 일상화되면서 착용부위의 가려움, 홍조 등 다양한 피부 트러블을 겪는 사람들이 늘어나고 있다. 장시간의 마스크 착용으로 인해 피부가 지속적인 접촉 자극을 받아 알러지 반응이 일어나고 마스크 속에 갇힌 습기로 인한 세균증식으로 피부 염증이 유발된다.

 

이러한 알러지와 염증 반응이 일어나면 피부에서는 피부장벽의 손상과 피부 재생능력이 약해져 건조, 주름생성, 가려움증, 세균감염이 일어나기도 한다. 이로 인해 민감해진 피부는 트러블이 발생하며 붉은기가 증가한다.

 

모아캠은 마스크에 의해 유발되는 피부 자극 완화와 붉은기를 개선하기 위해 알러지 저해 효과가 있다고 알려진 소재를 검토해 최종적으로 선복화를 선정했다. 선복화는 국화과의 금불초(Inula britannica var. japonica (Thunb.) Franch. & Sav)의 꽃을 말린 약재로 전통적으로 알러지 질환인 천식에 우수한 효능으로 알려져 있으며 최근 천식, 만성기관지염 등의 약리작용이 보고됐다.

 

본 연구에서는 선복화를 Snowbrix-TINC™ 기술을 이용해 단백다당체를 분리하고 이를 효소 처리해 저분자화 시킨 올리고 펩타이드를 함유한 MC-MoisGF의 항알러지, 항염, 피부장벽 강화 효능을 평가해 마스크에 의한 피부 자극 완화와 붉은기 개선 소재로서 가능성을 확인했다.

 

2. MC-MoisGF의 제조

 

2-1. 선복화 단백다당체의 올리고 펩타이드 복합물 제조

 

선복화로부터 모아캠만의 Snowbrix-TINC™ Technology를 적용해 파우더 형태의 단백다당체를 제조한 후 그 단백 다당체를 복합효소를 이용해 Bioconversion시켜서 선복화 올리고당 / 올리고 펩타 이드 복합체를 제조, 수득했다. Snowbrix-TINC™ Technology는 농축액으로부터 타깃으로 하는 단백다당체만 선택적, 고농도로 수득하는 모아캠 고유의 기술이다.

 

2-2. 선복화 에탄올 추출물의 제조

선복화를 에탄올에서 환류 추출 후 얻어진 추출액을 농축, 동결건조해 고체상태의 에탄올 추출물파우더를 제조했다.

 

2-3. MC-MoisGF의 제조

 

선복화 올리고당 / 올리고 펩타이드 복합체와 선복화 에탄올 추출물을 일정비율로 조합해 화장품 원료화한 최종 MC-MoisGF를 제조했다.

 

3. 결과와 고찰

 

3-1. MC-MoisGF의 TARC 억제 통한 항알러지 효과

 

마스크 착용에 의한 피부의 민감도 완화 측정을 위해 Thymus and activation-regulated chemokine(TARC) 수치를 확인했다. TARC는 여러 케모카인 중 아토피 피부염 환자나 민감한 피부를 가진 사람의 혈청에서 그 수준이 현저하게 증가되어 있는 것으로 알려진 케모카인이다. MC-MoisGF 1% 처리 시 TARC는 대조군 대비 86%의 저해효과를 보였다(그림1). 이는 MCMoisGF가 마스크에 의해 민감해진 피부의 알러지 반응을 효과적으로 줄일 수 있음을 의미한다.

 

그림1 MC-MoisGF의 TARC 억제 효과

 

 

3-2. MC-MoisGF의 항염 효과

 

마스크의 생활화로 나타나는 대표적인 증상인 염증반응은 피부 트러블을 유발시킨다. 따라서 MCMoisGF의 피부 트러블 완화 효과 확인을 위해 NO, TNF-α, PGE2 생성 억제 효과를 확인했다.

 

3-2-1. NO 생성 억제 효과

 

MC-MoisGF의 염증 완화 작용을 확인하기 위해 활성산소 중 하나이며 염증 유발에 중요한 역할을 하는 것으로 알려진 NO 생성에 대한 효과를 알아보았다. LPS 처리군은 LPS 무처리군에 비해 높은 NO 발현양을 나타냈으며 MC-MoisGF를 처리한 군은 NO 발현이 감소했다(그림2). 특히 2% 농도에서 60%의 저해율을 나타냈다. 이를 통해 MC-MoisGF의 대식 세포주에서 염증발현을 억제함을 확인했다.

 

그림2 MC-MoisGF의 NO 억제 효과

 

 

3-2-2. MC-MoisGF의 TNF-α 발현 억제 효과

 

마스크 자극 완화 효과 확인을 위해 피부 손상시 유발되는 염증유발인자인 Tumor necrosis factor-alpha(TNFα) 발현 억제 효과를 측정했다. LPS에 의해 증가된 RAW 264.7 세포에 MC-MoisGF를 1%, 2% 농도로 처리 시 TNF-α 발현양이 감소했으며 2% 농도에서 TNF-α의 발현이 Control 대비 50% 억제했다(그림3).

 

그림3 MC-MoisGF의 TNF-α 억제 효과

 

 

3-2-3. MC-MoisGF의 PGE2 발현 억제 효과

 

추가적인 항염 효능 확인을 위해 염증매개물질인 Prostaglandin E2(PGE2) 발현 억제 효과를 측정했다. LPS에 의해 증가된 RAW 264.7 세포에 MC-MoisGF를 1% 농도로 처리해 PGE2를 측정한 결과, PGE2 발현양이 45% 감소했다(그림4).

 

그림4 MC-MoisGF의 PGE2 억제 효과

 

 

3-3. MC-MoisGF 피부 면역과 피부 장벽 강화 효과

 

마스크로 인해 지속적인 자극을 받은 피부는 장벽이 약화되어 외부 자극으로부터 쉽게 자극을 받아 건조해 진다. 또 외부 유해물질이나 증식된 세균이 약해진 피부 장벽 속으로 침투해 피부 트러블을 유발한다. 따라서 피부 장벽강화와 면역력을 증가시켜 유해물질의 침투를 막는 것이 중요하다.

 

피부 면역력 증가와 피부 장벽 강화 확인을 위해서 피부 면역 인자인 Human β-defensin 2과 피부 장벽 인자인 Filaggrin의 유전자발현 효과를 확인했다. 인간 각질형성세포에 MC-MoisGF를 처리해 피부 면역 물질인 Human β-defensin 2의 유전자 발현 분석 결과, 시료 1% 처치 시 β-defensin 2 유전자가 대조군 대비 75% 증가했다(그림5).

 

그림5 MC-MoisGF의 β -defensin2 발현 증가 효과

 

 

피부 장벽 강화능은 각질분화 마커이자 분해되어 자연보습인자를 생성하는 Filaggrin 유전자를 확인했다(그 림6). MC-MoisGF 처리 시 아토피를 유발한다고 알려진 IL-4 cytokine 처리한 대조군 대비 Filaggrin 유전자가 2배 이상 증가했다. 이를 통해 MC-MoisGF는 약해진 피부의 각질분화 촉진을 통해 자연보습인자의 생성을 증가시키며 피부장벽을 강화 시킴을 확인했다. 따라서 MC-MoisGF는 장시간 마스크 착용으로 인해 손상된 피부장벽을 강화하고 피부면역력을 증가시켜 피부 트러블 발생을 억제하는데 효과적인 소재이다.

 

그림6 MC-MoisGF의 Filaggrin 유전자 발현 증가 효과

 

 

3-4. 마스크 자극에 의한 피부 붉은기 완화 임상 효과

 

장시간 마스크 착용으로 인해 유발된 피부자극은 피부 민감도를 증가시켜 붉은기 증가의 원인이 된다. 따라서 MC-MoisGF의 붉은기 완화 효과 확인을 위해 임상시험을 진행했다. 임상시험은 2주간 10시간씩 매일 마스크를 착용해 민감도가 증가한 피부를 대상으로 얼굴의 양쪽에 MC-MoisGF와 Base(대조군)를 도포해 확인했다.

 

Base의 경우 마스크 자극으로 인해 붉은 기가 더 증가한 반면 MC-MoisGF를 사용한 쪽은 붉은기가 악화되지 않고 유지됐다(그림7). 또 수치상 으로도 MC-MoisGF군이 Base군에 비해 붉은기가 완화됨을 확인했다(그림8). 따라서 MC-MoisGF가 마스크 자극에 의한 붉어짐을 완화하는 효과가 있음을 확인 했다.

 

그림7 마스크에 의한 피부 붉은기 완화 효과

 

 

그림8 마스크에 의한 피부 붉은기 완화 효과

 

 

4. 결론

 

본 연구는 항알러지 효과가 우수한 선복화를 소재로 추출물과 고분자 당단백을 bioconversion 기술을 이용해 저분자화시켰으며 이를 함유한 추출물인 MCMoisGF를 이용해 항알러지, 항염, 피부장벽 강화, 피부 붉은기 억제 효과를 확인해 다음과 같은 결론을 얻었다.

 

1) Th2 세포를 염증 부위로 이동시키는 대표적인 케모카인인 TARC 발현양을 측정한 결과 MC-Mois GF 1% 처리 시 대조군 대비 86%의 저해함. MCMoisGF는 TARC 분비로 인해 유발되는 가려움증을 완화시킴.

 

2) 염증 유발에 중요한 역할을 하는 것으로 알려진 NO, TNF-α 정량 결과 MC-MoisGF 2% 농도 에서 각각 60%, 50%의 저해율 확인. 또 MCMoisGF를 1% 농도로 처리해 PGE2를 측정한 결과 PGE2 발현양 45% 감소 확인. MC-Mois GF는 대식세포에 대한 염증 완화 효과가 있음.

 

3) Real Time PCR을 이용한 유전자 발현 분석 결과 MC-MoisGF는 부가적으로 피부 면역과 피부 장벽을 강화시킴.

 

4) 임상 평가 결과 마스크 자극에 의한 붉어지는 피부를 보호함.

 

위 결과들을 종합해 저분자화된 당단백을 함유한 선복화 추출물인 MC-MoisGF는 피부세포 내에서의 항알러지, 항염, 피부면역 증가, 피부 장벽기능 강화 효과를 나타내어 마스크로 인해 유발되는 자극을 완화시키며 피부 붉은기를 개선할 수 있는 화장품 소재임을 확인했다.

 

5. 통계처리
본 논문의 그래프는 mean+SD 값으로 나타냈다. 통계해석은 Student 의 t 검정에 의해 실시해 ^*** p <0.001, ^** p <0.01, ^* p <0.05로 표시했다.

 

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