유자 과피와 편백나무 잎을 이용한 기능성화장품소재 개발 및 평가 :Development of functional cosmetics material using Citrus Junos SIEB ex TANAKA peel and Hinoki cypress leaves

이대희

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자료유형: 학위논문

저자정보: 이대희 (경기대학교, 경기대학교 대체의학대학원)

지도교수: 김애정

발행연도: 2021

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이 논문의 연구 히스토리 (2)

2021

유자 과피와 편백나무 잎을 이용한 기능성화장품소재 개발 및 평가

이대희 대체의학과 2021.01 학위논문

2020

유자 · 편백나무 잎을 소재로 한 화장품원료개발

이대희 , 김애정 동아시아식생활학회 학술발표대회논문집 2020.10 학술대회자료

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현대과학과 경제적, 생활수준의 향상으로 현대인의 건강과 노화에 대한 관심이 증가하면서 노화를 예방하며 건강하고 희고 아름다운 피부를 유지하고자 피부미용에 대한 관심이 확대되어 소비자들의 천연물 소재 기능성화장품의 구매 욕구가 증가하고 있다. 합성 항산화제의 안정성 문제가 대두되면서 인체에 무해한 천연물질 소재에 관한 연구가 활발히 진행 중이다.
유자는 항산화, 항암, 항염증, tyrosinase 효소 억제, collagen 합성 증가 등의 효능이 있어 많은 연구가 보고되었으며, 과실뿐만 아니라 과피에서도 항균 효능이 있는 것으로 밝혀졌다.
편백나무 잎의 정유 성분은 아토피성 피부염의 가려움증 완화 효과와 피부 미생물에 대한 항균 효능이 있는 것으로 연구되었으며, 이외에도 항산화, 미백 효능이 우수한 것으로 보고되었다. 특히 나뭇가지와 잎에서 추출한 에센셜오일은 화장품 첨가제로 많이 사용되고 있다.
주로 유자를 이용한 제품에서 사용되지 않는 부산물인 유자 과피와 편백나무의 목재 자원화 과정에서 발생하는 부산물인 잎은 버려지거나 방치되고 있다. 이러한 부산물을 이용하여 본 연구에서는 기능성화장품 소재를 개발하고자 유자(과피, 과육, 종자, 과실)와 편백나무 잎 단일 EtOH 추출물과 유자 과피와 편백나무 잎 EtOH 혼합물의 생리활성(항산화, 효소활성, 항균활성)을 평가하였다.
유자(과피, 과육, 종자, 과실)와 편백나무 잎 추출 시료의 생리활성 측정 결과, 유자의 과피 추출물이 과육, 종자, 과실에 비해 항산화활성이 우수하게 나타났으나 편백나무 잎에 비해서는 항산화활성이 낮게 나타났다.
유자(과피, 과육, 종자, 과실)와 편백나무 잎 추출 시료의 tyrosinase 저해활성을 측정한 결과, 유자 과육에서 높은 활성을 보였고 편백나무 잎에 비해서도 높은 tyrosinase 저해활성을 보였다.
유자(과피, 과육, 종자, 과실)와 편백나무 잎 추출 시료의 elastase 저해활성을 측정한 결과, 유자 종자에서 가장 높은 활성을 보였으나 편백나무 잎에 비해서는 낮은 elastase 저해활성을 보였다.
유자 과피와 편백나무 잎 혼합물 시료들(1:1, 2:1, 3:1, 1:2, 1:3 비율)의 생리활성을 측정한 결과, 혼합시료의 항산화활성의 경우 유자 과피1:편백나무 잎3(Y1H3)의 시료에서 가장 높게 나타났다. 즉, 유자 과피의 비율이 낮고 편백나무 잎의 비율이 높은 시료에서 항산화활성이 높게 나타났다.
혼합시료의 tyrosinase 저해활성을 측정한 결과, 유자 과피1:편백나무 잎1(Y1H1)의 비율에서 가장 높았다.
혼합시료의 elastase 저해활성을 측정한 결과, 유자 과피1:편백나무 잎2(Y1H2)의 비율이 가장 높았으며, 유자 과피에 비해 편백나무 잎의 비율이 높을 때 elastase 저해활성이 낮았다.
혼합시료 중 항산화활성이 우수하게 나온 Y1H3 시료를 선정하여 여드름 유발 균인 Cutibacterium acnes와 진균인 Candida albicans에 대한 항균력을 측정한 결과, 항균활성이 없는 것으로 나타났다. 본 연구결과를 정리해보면 유자 과피와 편백나무 잎 혼합물(Y1H3)은 항산화용, Y1H1은 미백용, Y1H2는 항주름용 화장품 소재로 활용되는 것이 바람직하다.

Advancements in modern science and improvements in economic and lifestyle standards have led to a growing interest in health and aging. An increased interest in skin care to prevent aging and maintain healthy and glowing skin has resulted in an increased consumer demand for functional cosmetics with natural ingredients. Extensive research is being conducted to study natural products that are harmless to the human body, especially in view of the safety concerns regarding synthetic antioxidants.
Numerous studies have reported antioxidant, anti-cancer, and anti-inflammatory properties of Yuza, as well as its ability to inhibit tyrosinase and promote collagen synthesis. The benefits are not limited to just the fruit; the peel of Yuza has been found to exhibit antibacterial properties.
The essential oil extracted from the leaves of Hinoki cypress is known to relieve itchiness in atopic dermatitis and also shows antibacterial activity against skin microbes. Moreover, outstanding antioxidant and skin brightening effects have been reported. The essential oil extracted from the branches and leaves of Hinoki cypress are frequently used as ingredients in cosmetic products.
The peel of Yuza is a by-product that is rarely used in Yuza-based products while the leaves of Hinoki cypress is a by-product in the process of timber harvesting. These are, thus, either wasted or neglected. The aim of this study was to develop a functional cosmetic product using these by-products. The physiological activities (antioxidant activity, enzyme activity, and antibacterial activity) were evaluated for the EtOH extracts of Yuza (peel, flesh, seed, and whole) and Hinoki cypress leaves, and the mixture of EtOH extracts of Yuza peel and Hinoki cypress leaves.
Evaluation of physiological activities of the extraction samples containing Yuza (peel, flesh, seed, and whole) or Hinoki cypress leaves revealed that Yuza peel extract has a higher antioxidant activity than the extracts of Yuza flesh, seed, or whole fruit, but a lower antioxidant activity than Hinoki cypress leaves. Evaluation of tyrosinase inhibitory activity of the extraction samples containing Yuza (peel, flesh, seed, and whole) or Hinoki cypress leaves showed that Yuza flesh has a higher activity in comparison to Hinoki cypress leaves. Evaluation of elastase inhibitory activity of the extraction samples containing Yuza (peel, flesh, seed, and whole) or Hinoki cypress leaves revealed that Yuza seed has the highest activity, although it was lower than Hinoki cypress leaves.
For the physiological activities of the mixture samples containing Yuza peel and Hinoki cypress leaves (in 1:1, 2:1, 3:1, 1:2, and 1:3 ratios), the antioxidant activity was shown to be the highest for the sample of Yuza peel: Hinoki cypress leaves in 1:3 ratio (Y1H3). Hence, the antioxidant activity was higher when the proportion of Yuza peel was low and that of Hinoki cypress leaves was high. The tyrosinase inhibitory activity was highest for the sample of Yuza peel: Hinoki cypress leaves in 1:1 ratio (Y1H1). The sample of Yuza peel: Hinoki cypress leaves in 1:2 ratio (Y1H2) showed the highest elastase inhibitory activity, while the activity was low when the proportion of Hinoki cypress leaves was higher than that of Yuza peel.
Among the mixture samples, the Y1H3 sample showing the highest antioxidant activity was selected to measure antimicrobial activity against the acne-causing bacterium Cutibacterium acnes and fungus Candida albicans. The results did not show any antimicrobial activity.
In conclusion, the mixture of Yuza peel and Hinoki cypress leaves should be used in cosmetic products for its various benefits based on the mixing ratio, i.e., Y1H3 for antioxidant activity, Y1H1 for skin brightening activity, and Y1H2 for anti-wrinkle activity.

#기능성화장품 #유자 #편백나무 잎 #항산화

Ⅰ. 서 론 1
1. 연구 필요성 및 목적 1
Ⅱ. 이론적 배경 3
1. 피부 생리활성 3
1) 항산화 작용 3
2) 항균 작용 6
3) 미백 작용 9
4) 항주름 작용 11
2. 기능성화장품 소재 13
3. 유자(Citrus Junos SIEB ex TANAKA) 과피, 과육, 종자, 과실 16
4. 편백나무 잎(Hinoki cypress leaves) 19
Ⅲ. 연구 방법 21
1. 실험재료 21
1) 추출물 제조 21
2. 유자(Citrus Junos SIEB ex TANAKA) 과피, 과육, 종자, 과실과 편백나무 잎(Hinoki cypress leaves) 추출물의 생리활성 평가 23
1) Total polyphenol 함량 23
2) Total flavonoid 함량 23
3) DPPH radical 소거능 24
4) ABTS radical 소거능 24
5) Tyrosinase 저해활성 25
6) Elastase 저해활성 26
3. 유자(Citrus Junos SIEB ex TANAKA) 과피와 편백나무 잎(Hinoki cypress leaves) 혼합물의 생리활성 평가 27
1) 시료 제조 27
2) Total polyphenol 함량 29
3) Total flavonoid 함량 29
4) DPPH radical 소거능 30
5) ABTS radical 소거능 30
6) Tyrosinase 저해활성 31
7) Elastase 저해활성 32
4. 유자(Citrus Junos SIEB ex TANAKA) 과피와 편백나무 잎(Hinoki cypress leaves) 혼합물의 항균활성 평가 33
1) 사용 균주 및 배지 33
2) Paper disk 법을 이용한 항균력 측정 35
5. 통계처리 36
Ⅳ. 연구결과 및 논의 37
1. 유자(Citrus Junos SIEB ex TANAKA) 과피, 과육, 종자, 과실과 편백나무 잎(Hinoki cypress leaves) 추출물의 생리활성 평가 37
1) Total polyphenol 함량 37
2) Total flavonoid 함량 40
3) DPPH radical 소거능 41
4) ABTS radical 소거능 43
5) Tyrosinase 저해 활성 45
6) Elastase 저해활성 47
2. 유자(Citrus Junos SIEB ex TANAKA) 과피와 편백나무 잎(Hinoki cypress leaves) 혼합물의 생리활성 평가 49
1) Total polyphenol 함량 49
2) Total flavonoid 함량 51
3) DPPH radical 소거능 53
4) ABTS radical 소거능 55
5) Tyrosinase 저해활성 57
6) Elastase 저해활성 59
3. 유자(Citrus Junos SIEB ex TANAKA) 과피와 편백나무 잎(Hinoki cypress leaves) 혼합물의 항균활성 61
1) Cutibacterium acnes에 대한 항균력 61
2) Candida albicans에 대한 항진균력 62
Ⅴ. 요약 및 결론 64
참고문헌 67
Abstract 92

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