곤충 추출물, 자외선에 의한 피부 광노화 개선

곤충 추출물이 자외선에 의한 피부 광노화를 억제하는 효과와 그 작용기전을 규명한 연구결과가 발표됐다.
한국한의학연구원(원장 김종열)은 한약연구부 채성욱 박사 연구팀이 곤충 추출물의 자외선으로 인한 피부 광노화 개선 효과를 동물실험으로 밝히고 그 작용기전을 과학적으로 규명했다고 21일 밝혔다. 연구결과는 국제학술지'뉴트리언츠(Nutrients)' 최신호에 게재됐다.
햇볕은 우리 몸의 체온유지, 피부 살균작용, 비타민 D 합성 등의 긍정적 작용을 한다. 과한 햇볕 노출은 피부화상, 광민감성 피부염, 피부 광노화(Photoaging)를 일으키며 심각하게는 피부암을 유발할 수 있다. 특히 피부 광노화는 자외선에 지속적으로 노출되어 생긴 피부노화로 미세주름, 반점, 색소침착 등의 증상이 나타나며, 햇볕에 노출된 시간과 강도에 비례하여 누적되는 것으로 알려져 있다.
연구팀은 햇볕에 의한 피부 광노화 개선을 위해 최근 미래 식·약용품으로 각광받고 있는 곤충에 주목했다. 곤충은 한의학에서 오랜 세월 사용한 약재로 다양한 서적에서 자료를 찾아볼 수 있다. 특히 동의보감 탕액편 충부(蟲部)에서 곤충을 비롯한 양서류, 파충류, 연체동물, 절지동물, 갑각류, 조개류에 이르기까지 95종의 약재를 소개한다. 그 중 우리주변에서도 쉽게 볼 수 있는 벌, 사마귀, 매미, 개구리, 굼벵이, 누에 등의 질환별 효능이 서술돼 있다.

연구팀이 활용한 곤충은 장수풍뎅이 애벌레, 흰점박이 꽃무지 애벌레, 갈색거저리 애벌레, 쌍별귀뚜라미다. 해당 곤충은 식품의약품안전처 식품공전에 등록되며 안전성이 입증됐으며 미래식품으로서 가치가 인정된 식품원료다.
연구팀은 자외선(UVB) 처리로 피부 광노화를 유도한 실험쥐 모델에서 장수풍뎅이 애벌레, 흰점박이 꽃무지 애벌레, 갈색거저리 애벌레, 쌍별귀뚜라미 4종의 추출물을 각각 12주간 경구투여하며 피부 광노화 개선을 관찰했다. 그 결과 곤충 추출물을 투여한 실험군에서 자외선에 의해 감소된 피부보습 효과가 개선됨을 확인했다. 피부 광노화를 유도한 대조군의 경피수분손실량(TEWL, Transepidermal water loss)이 정상군에 비해 2배 정도 증가한데 반해 네 가지 곤충추출물을 각각 투여한 실험군의 경우 모두 회복된 수치를 보였다. 특히 흰점박이 꽃무지 추출물을 투여한 실험군은 TEWL 수치가 대조군에 비해 최대 44%까지 낮아지며 뚜렷한 개선 효과를 보였다.
연구팀은 작용기전을 알아보고자 대표적인 피부보습 관련인자를 확인한 결과, 실험군이 대조군에 비해 히알루론산(Hyaluronic acid)이 최대 2.4배 증가하며 피부보습효과가 개선됨을 밝혔다. 히알루론산(Hyaluronic acid)은 피부보습 관련인자로 다량의 물과 결합하여 겔을 만드는 성질이 있다.
자외선에 의해 증가된 표피층의 두께 및 콜라겐 조직 손상도 곤충 추출물 투여에 의해 개선됐다. 특히 정상군에 비해 1.5배 두꺼워진 대조군의 표피 두께가 곤충추출물 투여 후 최대 33%까지(갈색거저리 추출물) 개선됨을 확인했다.
자외선으로 인해 손상된 콜라겐은 기질단백분해효소인 MMP(Matrix Metalloproteinases)효소 생성이 감소하며 개선된다는 작용기전도 확인했다. 곤충추출물을 투여한 네 가지 실험군 모두 대조군에 비해 MMP 수치가 감소했으며 특히 흰점박이 꽃무지 추출물 투여 시 수치가 89%까지 감소하는 것으로 나타났다. MMP(Matrix Metalloproteinases)는 산화적 손상이나 자외선에 의해 생성되며 콜라겐 손상에 영향을 주는 단백분해효소이다.
이 밖에도 곤충 추출물이 항산화 효소인 SOD(Superoxide Dismutase)의 생성을 최대 50%까지 증가시키고 이를 통해 염증유발인자인 IL-1β의 생성을 68%까지 감소시킨다는 사실도 확인했다. SOD(Superoxide Dismutase)는 초과산화이온을 산소와 과산화수소로 바꿔주는 효소로 산소에 노출된 세포에서 항산화 작용을 한다. IL-1β(인터루킨-1β)는 염증유발인자로 진피의 콜라겐 분해를 촉진해 주름 생성 등 피부 노화를 유발한다.
연구책임자인 한약연구부 채성욱 책임연구원은 "곤충은 한약재로서 잠재적 가치가 매우 큰 자원"이라며 "다양한 질환의 예방 및 치료연구에 곤충 자원을 활용할 수 있도록 지속적인 노력을 할 것"이라고 밝혔다.
[이병문 의료전문 기자]