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[M.브라이든] 락토바이오닉 애씨드의 하이드레이팅&안티에이징 효과

2019.01.15





락토바이오닉 애씨드는 수분 보유력이 뛰어나고 상처 치유를 강화하며 안티에이징 효과를 전달하는 등 스킨케어 성분으로 탁월한 물질로 각광받고 있다.



  
락토바이오닉 애씨드의 스킨케어 효과  
락토바이오닉 애씨드는 글라이콜릭 애씨드 분자 하나와 갈락토오스 분자하나가 연결된 구조로 이루어져 있다. 글라이콜릭 애씨드는 피부에 유익한 효과를 전달하는 것으로 알려진 ‘폴리하이드록시 AHA(PHA)’이며, 요즘 출시된 스킨케어 제품에는 글루코노락톤의 형태로 함유되어 있다. 갈락토오스는 글리코사미노글리칸과 콜라겐을 합성하고, 상처 치유를 강화하는 역할을 한다. 락토바이오닉 애씨드는 새로운 폴리하이드록시 바이오닉 애씨드 성분이다. 이당류 락토스(유당)의 산화로 형성된 락토바이오닉 애씨드는 제약산업에서 사용하고 있는 성분으로, 정맥 주사에 들어가는 에리트로마이신을 위한 소금 형태, 혹은 미네랄 보충제로 이용되고 있다.

또한 장기이식 수술 중 장기 보존 용액의 주 성분으로도 많이 사용된다. 활성산소로 야기된 장기의 조직 손상을 막는데 탁월하기 때문에, 최대 이틀 동안 체내 바깥에서도 장기가 보존될 수 있도록 도와주는 역할을 한다. 이러한 효과는 Fe Ⅱ의 복합화를 통한 하이드록실 래디컬 생산을 억제해 조정되는 것으로 알려져 있다. 반면 아직 락토바이오닉 애씨드의 스킨케어 효과는 완전히 드러나지 않았다. 그러나 유진 반스콧 박사(Eugene J, Van Scott, M.D)와 루이 유 박사(Reuy J. Yu, Ph.D, O.M.D)의 초기 연구자료에 따르면, 락토바이오닉 애씨드의 스킨케어 효과는 상당하다고 알려져 있다.


 
 목표   
이 기사의 목적은 현재 이용 가능한 과학적, 임상적 데이터를 검토해 새로 폴리하이드록씨 바이오닉애씨드 스킨케어 성분의 잠재적 이용 가능성을 평가하는 것이다.


 
 락토바이오닉 애씨드의 화학적 특성   
락토바이오닉 애씨드를 화학식으로 표현하면, ‘올리고사카라이드 알도닉애씨드’이다. 카보하이드레이트(갈락토오스)가 알도닉애씨드(글루코닉애씨드)와 화학적으로 연결된 상태이다. 카보하이드레이트와 알도닉애씨드 분자는 in-vivo 상태에서 효소 가수분해해 갈락토오스와 글루코닉애씨드(AHA/PHA의 한 종류)를 형성할 수 있는 아노머로 연결되어 있다. 싱글 알도닉 애씨드 단위에 연결된 카보하이드레이트 모노머가 있기 때문에, 이 혼합물은 ‘알도바이오닉 애씨드’로 정의된다- 여기서 ‘바이’는 두 개 단위를 의미한다. 케미컬 파생물(유도체)은 락토바이오닉 애씨드를 포함한 올리고사카라이드 알도닉애씨드와 함께 형성될 수 있다.






 
 락토바이오닉 애씨드의 수분 보유력    
락토바이오닉 애씨드는 실온에서 증발되는 즉시, 천연 겔 매트릭스가 형성될 정도로 대기 중 수분을 매우 많이 흡수하는 흡습성 혼합물이다. 이는 부분적으로 락토바이오닉 애씨드의 화학적 구조가 가진 특성 때문에 가능한 것이지만, 구조적·기능적으로는 글리코사미노글리칸과 매우 유사하다. 겔매트릭스 필름은 약 14%의 수분을 함유하고 있으며, 피부 컨디셔닝과 피부 차단막 효과에도 기여한다. 락토바이오닉 애씨드와 습윤 특성이 있는 다른화학 성분의 수분 보유력에 대한 연구에 따르면, 락토바이오닉 애씨드는 수분 보유력과 흡수력이 매우 뛰어나다고 밝혀졌다.


수분 보유력 실험
페트리 접시에 테스트가 진행된 모든 혼합물을 1M 수분 솔루션으로 준비했고, 전체 양은 25ml였다. 테스트 성분 중 하나가 수분을 더 이상 보유할 수 없을 때까지 오븐 안에 솔루션을 건조한 상태로 두었다(100°F). 샘플 무게를 측정했고, 테스트 물질 분자 당 얻은 수분 무게를 측정했다.

결과 락토바이오닉 애씨드는 잘 알려진 습윤제(글리세롤, 소르비톨), 기타 AHA 성분, 살리실릭 애씨드, 프로필렌 글라이콜과 대비했을 때 성분 분자 당 수분을 최대량으로 얻었다.






수분 흡수력 실험
테스트 혼합물을 준비해 위에 설명한 것과 동일하게 건조시킨 뒤, 4시간 동안 100% 습기실에 노출시켰다. 테스트 성분 분자 당 각 테스트 성분을 흡수한 물의 양을 계산했다.

결과 락토바이오닉 애씨드는 잘 알려진 습윤제(글리세롤, 소르비톨), 기타 AHA 성분, 살리실릭 애씨드, 프로필렌 글라이콜과 대비했을 때 성분 분자 당 수분을 최대량으로 흡수했다. 살리실릭 애씨드는 수분을 흡수하지 않았고, 마이너스(-)로 실험이 마무리됐는데, 이는 건조시키는 과정에서 수분을 잃었다는 것을 함의한다.





 
 락토바이오닉 애씨드의 항산화 효과   
락토바이오닉 애씨드는 철 킬레이트 특성으로 하이드록실 래디컬 제품을 억제해 조직 내에서 항산화제로 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 또한 다양한 PHA와 바이오닉 애씨드는 기존의 항산화제 성분으로 기능한다. 안트랄린, 하이드로퀴논, 바나나 껍질과 같은 기타 성분의 산화를 방지할 수 있다.




이 결과는 잘 알려진 다른 항산화 성분과 비교 시, 락토바이오닉 애씨드가 효과적인 항산화 성분이라는 점을 함의한다.










 
 상처 치유   
상처 치유는 바이오 케미컬과 세포 활동이 복합적으로 진행되는 과정이다. 그 과정에서 상처 부위가 과립 조직으로 대체되어 상피세포에 의해 커버되고, 콜라겐의 결합으로 강화된다. 그 동안 효율적인 세포 이동, 과립조직의 성장, 콜라켄 합성·집합이 핵심이다. 상처치유 모델에서 갈락토오스가 좋은 영향을 미치는 것으로 보였다. 갈락토오스는 락토바이오닉 애씨드의 구성성분이며, 엔자임 가수분해 후 자유화될 수 있고 이후 상처치유 관측으로 나타난다.


초기 임상 연구결과
1) 스크래치 테스트 : 소독한 22게이지 니들을 사용해 실험참가자 남성의 팔에 길이 1cm, 깊이 0.5mm의 상처 2개를 만들었다. 이 상처는 락토바이오닉 애씨드 2%와 소듐 클로라이드 0.9%(통제용)으로 각각 트리트먼트하고, 5일 간 필름막으로 가렸다. 1주일이 끝날 무렵 통제성분 대비 락토바이오닉 애씨드로 트리트먼트한 상처는 완전히 상피화되었다. 9일 동안 두 상처부위 모두 홍반이 있었다.

2) 펀치 생검 테스트 : 4mm 피부 생검펀치를 사용해 실험참가자 남성의 팔에 깊이 0.5mm의 상처 2개를 만들었다. 이 상처는 락토바이오닉 애씨드 2%와 소듐 클로라이드 0.9% (통제용)으로 각각 트리트먼트하고, 5일 간 필름막으로 가렸다. 1주일이 끝날 무렵 통제성분 대비 락토바이오닉 애씨드로 트리트먼트한 상처는 완전히 상피화되었다. 9일 동안 두 상처부위 모두 홍반이 사라졌다.

3) 틈 개선 : 손가락 끝에 길이 2~3mm의 벌어진 상처를 가진 남성 실험참가자의 타깃 부위에는 락토바이오닉 애씨드 크림(10%)을 반면 통제 부위에는 비히클을 적용한 상태로 1주일을 두었다. 락토바이오닉 애씨드 크림으로 트리트먼트한 벌어진 틈은 빠르게 치료됐고, 며칠 뒤 통증이 사라졌다. 일주일 만에 트리트먼트된 부위는 완치됐고, 통제 부위는 치료되지 않은 상태로 있었다.


초기 실험을 기초로 관측 결과, 국소부위용 락토바이오닉 애씨드는 상처치유 강화에 유용할 수도 있다는 점을 유추할 수 있다. 이번 연구결과를 입증하기 위한 추가 연구가 필요하다.



 
 락토바이오닉 애씨드 안전성·독성 연구   
이 혼합물의 안전성 기준을 세우기 위해 안정성·독성 연구를 진행했고, 아래와 같이 요약할 수 있다.











 
 락토바이오닉 애씨드의 코스메틱 활용   
알파하이드록시 애씨드(AHA)와 폴리하이드록시 애씨드(PHA)는 광노화 피부와 과각화 피부에 상당한 코스메틱적 효과를 전달하는 것으로 알려져 있다. 초기 테스트 결과에 따르면, 락토바이오닉 애씨드는 AHA와 기본적으로 동일한 AHA 구조를 갖고 있기 때문에 같은 기능을 한다. 뿐만 아니라 락토바이오닉 애씨드는 폴리하이드록시 애씨드 구조를 띄고 있어, 피부에 추가적인 유효 효과를 전달할 수 있을 것으로 기대된다. 일부 초기 연구는 잠재적인 코스메틱 효과를 보인 것으로 보고된 바 있다.


엑스폴리에이션·세포 턴오버 정상화
반 스콧 박사와 유 박사가 만든 초기 효능 모델은 유전 질병으로서 스케일링과 플레이킹이 극심한 층판상 어린선에 미치는 락토바이오닉 애씨드의 효과를 평가했다. 락토바이오닉 애씨드는 AHA 기준이라 할 수 있는 글라이콜릭 애씨드 대비 적은 양으로도 어린선 피부를 거의 완벽하게 깨끗하게 만드는 것으로 밝혀졌다. 파일럿 연구를 진행해 댄실 클로라이드로 착색한 뒤, 락토바이오닉 애씨드(8% 크림, pH 3.5)를 트리트먼트 되지 않은 부위 대비 팔 부위 세포 턴오버를 평가했다. 연구 결과 락토바이오닉 애씨드를 통한 세포 턴오버 강화가 밝혀졌다.



•사용된 축약 모델 - 댄실 클로라이드(바세린 속 5% 함유) 3시간 적용 후 필름. 암실에서 우드 램프를 이용해 형광 정도를 평가했음.




피부 두께 증가·안티에이징 효과 
혼합물이 광노화된 팔 부위의 피부에 ‘플럼핑’ 효과가 있는지에 대한 여부를 평가하기 위해 테스트 혼합물(솔루션)을 하루 두 번 국소부위에 펴 바른다. 마이크로미터 캘리퍼를 사용해서 전체 피부 두께를 측정했다. 피부 두께 결과가 사용 전 점수 대비 인상적이었다. 초기 연구결과, 락토바이오닉 애씨드가 피부 두께를 크게 증가시키는 것으로 나타났다. 이와 유사한 이전의 연구결과는 피부 노화에 대한 조직학적 증상을 전환시키는 것과 연관이 있었다.






  결론   
락토바이오닉 애씨드는 스킨케어 분야에서 폴리하이드록시 바이오닉 애씨드로 활용될 수 있는 새로운 혼합물이며, 이번 연구를 통해 안티옥시던트(항산화) 효과가 명백하게 규명되었다. 락토바이오닉 애씨드는 다른 잘 알려진 습윤제와 대비할 때, 겔 매트릭스를 구축하는 물(수분)을 끌어당기고 가두는 데 매우 탁월하다. 필름 구축 특성은 락토바이오닉 애씨드를 함유한 포뮬러에 유니크한 코스메틱, 에스테틱 특성을 전달한다. 락토바이오닉 애씨드의 코스메틱 효과에 대한 초기 연구결과 안티에이징과 세포 턴오버 효과를 전달하는 것으로 나타났다.

또한 락토바이오닉 애씨드는 상처 치유 강화에도 유용할 수 있다. 락토바이오닉 애씨드는 안전한 혼합물이며, 일부 비타민 보조제와 항생제 속 반대이온의 형태로 경구 복용 혹은 정맥 안으로 사용이 가능하다. 또한, 피부에 관한 이번 연구에서 락토바이오닉애씨드는 안전하며, 자극을 일으키지 않는 것으로 나타났다. 락토바이오닉 애씨드에 대한 기초 정보를 평가 후 락토바이오닉 애씨드는 새롭고 참신한 스킨케어 성분으로 드러났으며 추가 연구할 만한 가치가 있다.






















 

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