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Aloe vera 부정근에서 추출한 phyto DNA를 포함하는 양이온 및 미네랄 복합물의 in vitro 항산화효과와 in vivo 피부장벽강화 효과

Efficacy in vitro Antioxidation and in vivo Skin Barrier Recovery of Composition Containing Mineral-cation-phyto DNA Extracted from Aloe vera Adventitious Root

김동명|김원진|이형곤|권용성|최연매
한국피부과학연구원 (Korea Institute of Dermatological Sciences)|2023.06|아시안뷰티화장품학술지 (Asian Journal of Beauty and Cosmetology)|제21권 제2호|pp. 231-246

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Antioxidant항산화피부장벽알로에 베라피토 DNA청색광Aloe vera adventitious rootPhyto DNABlue lightSkin barrier
주제분류미용

초록

목적: 본 연구는 알로에 베라 부정근으로부터 추출한 피토 DNA를 추출하고 이를 포함하는 조성물을 통해 청색광으로 인한 피부노화를 방지하고 피부장벽을 개선하고 재생시키는 효과를 확인하고자 하였다. 방법: 피토 DNA를 추출하여 PLL (Polylysine)과PAMAM (Poly(amidoamine))을 포함하는 복합체를 만들었다. 섬유아세포에서 DPPH법을 통해 항산화활성을 확인하였다. 청색광을 조사한 이후 MTT assay를 수행하였다. 다양한 비율의 미네랄 복합물을 더하여 제조한 피토 DNA과 양이온 중합체 및 미네랄 복합물의 복합물을 형성하여 HaCaT 세포의 청색광 조사 이후 세포 생장을 관찰하고 SOD1, FLG, LOR, COL1A1, MMP1의 발현을RT-PCR로 측정하였다. HaCaT cell로 wound healing assay를 실행하여 세포재생효과를 확인하였다. 피토 DNA와 양이온 중합체, 미네랄 복합물을 포함하는 크림제형을 제조하였다. 태핑 스트리핑 방법(taping stripping method)을 이용한 인체적용 실험을 통해표피 수분 손실량을 측정하였다. 결과: 추출한 피토 DNA의 크기는 10 Kb였다. 양이온 중합체 및 피토 DNA복합물의 0.85%의 농도에서 섬유아세포는 100% 생존하여 독성이 없었다. 또 0.1%의 농도에서 항산화 효과가 93%로 0.05% 농도의 아스코르브산의 효과와 3%p 이하의 차이를 보였다. 청색광 조사 이후 피토 DNA 복합물의 농도가 증가할수록 섬유아세포의 생존율이 증가하였으며 농도가 100 μg/mL일 때 80.5% 세포가 생존하였고 모든 경우에서 아스코르브산의 경우와 7%p 이하의 차이를 보였다. 미네랄, 양이온 중합체, 피토 DNA를 포함하는 복합물을 처리한 HaCaT cell의 청색광 조사 이후에도 세포주기가 정상적으로 작동되는 것을 관찰하였다. 피토 DNA과 양이온 중합체 및 미네랄 복합물에서 미네랄 복합물의 비율이 증가할수록 피부장벽인자들인 SOD1, FLG, LOR, COL1A1의 발현과 세포재생율이 증가하였고 미네랄 복합물과 피토 DNA복합물의 비율이 1:10인 경우에서 인자들의 가장 높은 발현과 함께 MMP1의 발현이 가장 억제되었다. 세포재생율은 대조군인 미네랄복합물의 단일의 경우와 비교했을 때 미네랄과 피토 DNA 복합물의 10:1의 비율에서 95.7%의 높은 재생율을 보였다. 결론: 알로에 베라 부정근의 피토 DNA는 우수한 DPPH 라디칼소거능을 가졌으며 청색광의 피부세포독성을 완화할 수 있는 효과를 가진다. 피토 DNA 및 양이온 중합체와 미네랄 복합물의 특정비율 조성에서 상승작용을 통해 피부장벽인자들의 발현을 증가시켜 피부장벽 강화와 회복에 대한 효능을 가진다.

Abstract

Purpose: This study aimed to extract phyto DNA from the adventitious root of Aloe vera and confirm its role in improving and regenerating skin and antiaging properties caused by blue light. Methods: Phyto DNA was extracted and a complex containing polylysine and Poly (amidoamine) was made. The antioxidant activity was confirmed using the DPPH method. The MTT test was performed on fibroblasts. The expression of SOD1, FLG, LOR, COL1A1, and MMP1 was measured using RT–PCR after blue light irradiation on HaCaT cells. The wound-healing test was performed. A phyto DNA complex cream formulation was created. Using this method, skin epidermal water loss was determined after human application. Results: At 0.85% of the cation polymer–phyto DNA complex concentration, 100% of fibroblasts survived. At 0.1% concentration, the antioxidant effect was 93%. After being exposed to blue light, only 40.4% of fibroblasts survived, but after being treated with a 100 μg/mL complex, 80.5% survived. At a mineral–cation-phyto DNA complex ratio of 10:1, the expression of skin barrier factors was highest. About 95.7% of HaCaT cells regenerated at 10:1 ratio of the mineral with phyto DNA complex in comparison to complex with only the minerals without phyto DNA. Conclusion: Phyto DNA from aloe vera’s adventitious root has no cytotoxicity, has excellent DPPH free radical scavenging ability, and can mitigate blue light cytotoxicity. It can improve skin barrier function by increasing the expression of barrier factors via a synergistic action in a specific ratio composition of phyto DNA, cationic polymer, and mineral complexes.

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