화장품에 석류껍질 추출분말의 용도는 무엇인가요?

2월07,2025
범주:화장품 재료

Pomegranate (Punica granatum L.) is a deciduous shrub or tree, also known as danruo, tianpian, anshihuan, etc. [1], has a very wide range of cultivation in China, both edible and medicinal value. Pomegranate peel was first published in Lei Gong Gun Zhi Lun [2], refers to the fruit of the pomegranate after removing the edible part of the pulp, after drying and get the peel, is a Chinese medicine, mainly used to treat digestive diseases, with astringent dysentery effect.

 

석류껍질은 중국에서 응용한 역사가 긴 한약재로서 안전성이 높다.연구 [3]에 따르면 석류 껍질에는 탄닌, 플라보노이드, 다당류, 알칼로이드, 유기산 등 다양한 생리활성 물질이 함유되어 항산화, 항균, 항무타제, 항암, 항바이러스, 항고혈압, 심혈관 질환 예방 등 다양한 생리 및 약리학적 활성을 가지고 있다.석류껍질은 항주름, 살균, 미백, 자외선 차단 효과가 있는 화장품 원료로 사용할 수 있다.본 기사에서는 석류껍질에 함유된 주요 활성성분과 그 약리학적 효과 및 화장품에의 응용에 대하여 정리하였다.

Pomegranate Peel

1 석류 껍질 추출 활성 성분

1. 1 탄 닌

Ellagitannins, also known as tannins or ellagic acid, are a class of complex polyphenolic compounds that are widely distributed in the plant kingdom, and their structural types include hydrolysis and condensation [4]. The ellagitannins contained in pomegranate peel mainly include andrographidine, andrographidine, ellagic acid and gallic acid, etc. [5], and the chemical structure of the main monomers in the ellagitannins of pomegranate peel is characterized in Figure 1. Studies [6] have shown that pomegranate peel ellagitannins can scavenge excessive free radicals in organisms, maintain the flow of cell membranes and protein conformation, prevent radiation-induced DNA breaks, and have antioxidant, antibacterial and antitumor effects. Literature research has revealed that pomegranate peel tannins have the advantages of a wide spectrum of bacterial inhibition and strong bacterial inhibitory activity, and their inhibitory ability against different bacterial activities varies, as shown in Table 1.

 

석류껍질 엘라직산에 들어 있는 가장 대표적인 단량체는 엘라직산 (ellagic acid) 인데, 엘라직산은 천연 식물 폴리페놀로 자유 또는 응축된 형태로 존재할 수 있다 [10].

 

It is a natural plant polyphenol that can exist in free or condensed form [ 10 ].

석류 껍질에 있는 갈릭산 (gallic acid), 안드로그라홀리드 (andrographolide) 등의 2차 대사산물은 엘라직산 (ellagic acid)으로 대사될 수 있다.엘라직산은 티로시나제 [11]에 강한 억제 효과가 있어 자외선 후 피부 색소 침착을 줄일 수 있다.Fan Gaofu 등 [12]의 연구에서, ellagic acid는 대장균과 황색포도상구균에 억제 효과가 있는 것으로 밝혀졌다.루징징 등 [13]의 연구에서 엘라직산은 산소와 하이드록시기 라디칼을 청소하고 금속 이온과 킬레이트함으로써 항산화 효과를 발휘할 수 있다.

 

Ellagitannin은 석류 껍질에서 매우 중요하고 독특한 생리활성 물질입니다.여러 개의 히드록시기를 포함하는 큰 상대 분자량을 가진 가수분해 가능한 엘라지타닌으로, 물에 쉽게 녹고 [14] 에탄올에도 잘 녹으며, 한 쌍의 이성질체가 서로 전환될 수 있다.Liu Di 등 [15]의 연구에 따르면 andrographolide는 항산화 능력이 좋고, hydroxyl 라디칼과 DPPH 라디칼에 대한 청소 효과가 있습니다.쑤핑 등 [16]은 안드로그라홀라이드가 신경 통증을 완화시키고 인지 기능을 향상시킬 수 있으며, 시상하부-뇌하수체-부신 축 (HPA 축)의 과다활동을 억제하고 해마 뉴런을 손상시키지 않도록 뇌 속 모노아민 전달물질의 분비를 촉진함으로써 항우울제 효과를 발휘할 수 있다는 것을 밝혔다.Niu Ruohui 등 [17]의 연구에서 andrographolide 가 지방산 합성효소의 활성을 억제하여 비만을 예방할 수 있다는 것이 밝혀졌다.황수연 등 [18]의 연구에서 석류사이드가 황색포도상구균의 세포막의 투과성과 세포벽의 온전성에 크게 영향을 미칠 수 있다는 것이 밝혀졌으며, 박테리아 단백질에 대해서도 일부 억제 효과를 보였다.이외에도 석류사이드는 심혈관질환, 당뇨병 및 각종 종양 예방에 널리 사용되고 있다.

 

Pomegranate Peel Extract Powder


석류껍질에는 안드로그라홀라이드와 엘라그산 외에도 클로로겐산, 안드로그라홀라이드, 갈릭산 등 다양한 엘라기타닌이 함유되어 있다.이광희 등의 연구 [19]에서 chlorogenic acid와 andrographolide 가 시너지 효과로 세포막을 손상시키고 포도상구균에 억제 효과를 발휘할 수 있다는 것이 밝혀졌다.Chen Peng et al [20]의 연구에 따르면 andrographolide는 DPPH와 hydroxyl 라디칼을 모두 제거하는 능력이 있으며 총 항산화 능력은 andrographolide보다 낮다.갈릭산은 가수분해 가능한 타닌으로 항산화 능력이 좋고, 다양한 종양 형성 단계에 예방 및 억제 효과가 있으며, 위를 보호하기도 한다 [21].

 

1. 2 플 라보 노이 드

플 라보 노이 드 are secondary metabolites in plants, generally found in plant fruits, stems, leaves, roots and other parts of the plant, most of which are combined with sugar to form glycosides, and a few exist in the form of free glycosides [22]. Pomegranate peel has obvious antioxidant activity and free radical scavenging ability, which is closely related to its rich flavonoids. The flavonoids contained in pomegranate rind can exert antioxidant effects by quenching reactive oxygen species, inhibiting oxidative enzymes, eliminating various reactive oxygen species and oxygen radicals as hydrogen donors, and complexing metal ions with catalytic effects [23]. Studies [24] have shown that the flavonoid compounds contained in pomegranate peel have obvious inhibitory effects on Staphylococcus aureus, Salmonella and Escherichia coli, and their antibacterial mechanism may be to inhibit the growth of microorganisms by altering the structure of the cell wall and the permeability of the cell membrane, so that a large number of reactive oxygen species (ROS) are generated in the cell.

 

멍신타오 등 [25]의 연구에서 석류 껍질에 포함된 플라보노이드에는 주로 rutin, quercetin, quercetin, kaempferol, isorhamnetin 등이 있다는 것이 밝혀졌으며 구체적인 화학 구조는 그림 2에 나타나 있다.루틴 (Rutin) 이라고도 하며, 활성산소를 제거할 수 있는 천연 항산화제이며 [26], 항염증 및 간 건강 등의 다양한 효과가 있다.케르세틴 (Quercetin)은 다중 산화 환원 중심을 가진 폴리히드록시 치환 플라보놀 화합물로, 항산화, 항종양 [27], 항염증, 항균 등의 다양한 생물학적 활성을 가지고 있다.케르세틴은 안전성이 높아 염증성 장질환 치료에 활용 가능성이 있다.보통 다양한 당질의 형태로 존재하는 Kaempferol은 항산화 능력이 좋으며 [28] 흑색종 B16세포의 증식에 대한 억제 효과가 뚜렷하다.케르세틴의 직접 대사 산물인 Isorhamnetin은 생체 내 산소 활성산소에 의한 세포 손상을 제거하고 h2o2로 인한 산화 스트레스로부터 인간 표피 멜라노세포를 보호할 수 있다 [29].

 

1. 3 다당류

Polysaccharides are natural macromolecular compounds containing aldehyde or ketone groups formed by linking more than 10 monosaccharides through glycosidic bonds, and they are widely found in the body of plants and animals as well as in the cell walls of microorganisms [30], and they have a great influence on the growth and development of living organisms. Pomegranate peel polysaccharides are mainly composed of pectin, fucose, galacturonic acid, arabinose, and small amounts of mannose, rhamnose, glucuronic acid, glucose, xylose, and galactose, and it has been shown that pomegranate peel polysaccharides have the effects of antioxidant, antitumor, and immunomodulation, and they also have a better inhibitory effect on cholesterol esterase and pancreatic lipase. According to the research of Chen Haiming et al [ 32 ], pomegranate peel polysaccharides can inhibit inflammatory cytokines through inhibiting NF-κB and STAT3 signaling pathway to improve the symptoms of psoriasis, and can improve the protective barrier of the skin by enhancing AQP3 (aquaporin 3) and FLG (filamentous polyprotein).

 

펙틴은 주로 갈락투론산으로 구성된 복잡한 구조를 가진 산성 헤테로다당류의 일종으로 [33] 과일과 채소의 뿌리, 줄기, 잎의 세포벽과 세포졸에 널리 존재하며 펙틴은 주로 감귤껍질, 레몬껍질 잔여물, 사과껍질 잔여물에서 생산된다.석류껍질에는 펙틴이 풍부하며 이를 가지고 펙틴을 생산하면 석류껍질의 자원을 더 잘 리용하여 자원낭비를 줄일수 있다.펙틴은 겔링, 진해, 유화, 안정화 효과가 좋으며 식품, 약품, 보건품 및 화장품의 겔링제, 안정제 및 진해제로 사용할 수 있다.맹판레이 등 [34]의 연구에 따르면 석류 껍질 펙틴은 DPPH 활성산소에 대한 특정 소거 효과가 있으며, 이는 체외 항산화 활성이 있다는 것을 나타냅니다.펙틴은 또한 항설사, 항암, 혈압, 콜레스테롤 및 당뇨병 치료 및 기타 효과가 있는 것으로 나타났다 [35].

 

석류껍질에는 펙틴 외에도 다양한 다당류 성분도 함유되어 있는데, 티안샤오 (Tian Xiao) 등 [36]의 연구를 통해 포큐스는 항염증, 항암, 장내 미생물에 대한 탄소원을 제공하고 장내 식물체와 다른 기능의 균형을 유지한다는 것이 밝혀졌다.천잉이 등 [37]의 연구를 통해, 만코는 요로 감염 증상을 개선하고, 종양의 성장을 억제하며, 화학 요법과 면역력 조절 등의 효과를 높일 수 있다는 것이 밝혀졌는데, 이는 응용 가능성이 매우 높다.

 

1. 4 다른

In addition to tannins, flavonoids and polysaccharides, pomegranate peel is also rich in minerals, alkaloids, amino acids and organic acids. The minerals contained in pomegranate peel mainly include potassium, nitrogen, calcium, magnesium and phosphorus. Pomegranate rind is rich in alkaloids, including pyrrolipiperidines and piperidines such as garnetine, isogarnetine and N-methylisogarnetine [38]. Alkaloids are a kind of natural nitrogenous compounds widely existed in plants, and the research of Wang Hong et al [ 39 ] found that they have good antiviral activity, and can play antiviral roles by inhibiting the adsorption and entry of viruses, and promoting apoptosis and autophagy of cells. The rat test showed that pomegranate rind is slightly toxic, and the alkaloids contained in pomegranate rind can cause locomotor disorders and respiratory paralysis in test animals [40].

 

알칼로이드를 함유한 식물이 광감작을 유발할 수 있다는 연구 [41]에서 밝혀졌으며, 알칼로이드는 살충제의 식물 광감작 독소로 사용이 유망하다.석류껍질에는 표 2에 나타낸 바와 같이 테르페노이드, 아미노산, 비타민 C, 유기산 등도 함유되어 있다.석류 껍질에 들어있는 테르페노이드에는 주로 우르솔산 (ursolic acid)과 올레아놀산 (oleanolic acid)이 있으며, 올레아놀산이 면역 조절 효과가 좋다는 연구 결과 [42] 가 있다.석류껍질에는 아미노산이 풍부한데 글루타민산의 함량이 가장 높아 단백질합성에 참여할수 있으며 장내의 발육을 촉진하는데 일정한 역할을 한다 [43].비타민 C는 필수 비타민의 하나이자 천연 항산화 물질로, 티로시나제의 활성을 억제해 피부를 미백시킬 수 있다.석류 껍질에 함유된 유기산은 주로 미백 효과가 있는 화장품에 널리 사용되는 우르솔산 (ursolic acid) 이며 항암, 산화 방지, 항염증, 항균 효과가 있다.

 

화장품 중 석류 껍질의 효능 2

2017~2021년 5년간 석류껍질의 화장품 적용에 관한 문헌을 조사한 결과, 그림 3과 같이 석류껍질이 항주름, 살균, 미백, 자외선 차단제 등의 효과가 있는 화장품에 더 많이 적용되고 있는 것으로 나타났다.


2.1 석류껍질 추출물을 주름 방지 효과가 있는 화장품에 적용

피부 노화의 원인은 자연 노화와 광노화 [44]로 나눌 수 있으며, 피부 세포 대사 불균형은 과도한 활성산소, 미토콘드리아 DNA 손상, 자외선 조사에 의한 과도한 ROS 생성 등이 모두 피부 노화를 초래한다 [45].

 

Pomegranate peel has good antioxidant activity and is widely used in cosmetics with anti-wrinkle effect. The antioxidant activity of pomegranate peel is mainly attributed to its high content of phenolic acids, flavonoids and polysaccharides. In vitro cellular experiments have shown that the phenolic substances contained in pomegranate peel are protective against H2O2-induced oxidative stress and cytotoxicity in human keratinocytes (HaCaT cells). Compared with the treatment group using H2O2-induced HaCaT cells, pomegranate peel extract at 12.5, 25, and 50 μg/mL reduced the production of H2O2-induced ROS by 1.36, 1.06, and 1.03-fold, respectively, in HaCaT cells. Compared with the H2O2-treated group, pomegranate peel extracts at 25 and 50 μg/mL significantly reduced H2O2-induced cytotoxicity and increased the viability of HaCaT cells by 85.6% and 89.9%, respectively [46]. Ellagic acid contained in pomegranate peel can play an antioxidant role by chelating with metal ions and reacting with free radicals.

 

Pomegranate Peel extract product

Xing Xiaoping et al [ 47 ] used vitamin C as a positive control and found that the scavenging rate of hydroxyl radicals could reach 92.26% when the mass concentration of ellagic acid was 0.14 g/L, and the inhibition rate of elastase could reach 88.26% when the mass concentration of ellagic acid was 4.57 g/L, indicating that ellagic acid can be applied to pomegranate peel as a natural scavenger and inhibitor of elastase, and can be used in the treatment of pomegranate peel as a natural scavenger and inhibitor of elastase. This indicates that ellagic acid can be used as a natural free radical scavenger and elastase inhibitor in cosmetics with anti-wrinkle effect. It has been shown that pectin contained in pomegranate rind can support the internal cells and has good antioxidant activity, which is widely used in the cosmetic industry.

 

2.2살균 효과가 있는 석류 껍질 추출물을 화장품에 적용

화장품의 원료와 첨가제에는 많은 수분과 영양소가 함유되어 있으며, 그 과정에서 피플 's를 사용하면 미생물이 화장품에 대량으로 번식하여 인체 건강에 해로울 것이다.화장품에 방부제를 첨가하면 화장품의 오염을 줄이고 미생물의 생장을 억제하며 사용기간을 연장할수 있다.흔히 화장품에 사용되는 방부제, 예를 들면 니파진 에스테르, 엔도설판요소이미다졸리디닐요소, 이소티아졸리논벤조산 등은 인체에 일부 부정적인 영향을 미친다.자연스럽고 안전하며 믿을 수 있는 화장품을 추구하면서 식물에서 추출한 항균 효과가 있는 천연 방부제를 화장품에 적용하는 것이 최근 점점 더 많은 관심을 받고 있다.


식물유래 방부제를 화장품에 응용하는 것은 그 전망이 매우 밝으며, 많은 국내외 연구자들이 여러 식물에서 항균효과가 있는 물질을 추출하여 방부제로 개발하여 소비자의 요구에 부응하고자 노력하고 있다.In vitro bacteriostatic 실험에서 석류 껍질에 포함된 ellagitannins과 flavonoid 가 좋은 박테리아 효과를 가지고 있고, ellagitannins이 더 나은 박테리아 효과를 가지고 있는 것으로 밝혀졌다.송창청 등 [49]의 연구에 따르면 석류 껍질의 엘라기타닌이 박테리아 단백질의 합성을 억제하고 박테리아 세포벽과 세포막의 구조에 영향을 주어 억제 역할을 할 수 있다.Andrographidine는 석류 껍질에서 가장 중요 한 ellagitannin 화합물이 그것을 행사 항진 균 성 효과 [50], 그리고 그것은 엔도 외에 의해 발견 되었다. [51] 그 Andrographidine 비 칸에 강 한 억제 효과를 보여주었고 칸 디 smoothii, 3. 9의 최소 억제 농도와 1. 9 μ g/mL, 각각이다.

 

Wei Lu 등 [52]의 연구에서 석류 껍질에 함유된 quercetin, kaempferol 및 기타 플라보노이드는 Propionibacterium acnes 및 Staphylococcus aureus의 성장을 억제하고, 각질형성세포의 항증식 활성, lipase 활성 감소 및 항염증 활성을 억제하여 여드름 치료에 유용하게 사용될 수 있음이 밝혀졌다.석류껍질은 다양한 생물학적 활성물질을 함유한 한약재로서 친환경 및 환경보호의 개념에 부합할 뿐만 아니라 석류껍질에 함유된 항균 및 살균 효과가 있는 활성성분을 추출하여 천연 살균 성분으로서 화장품에 적용한다면 전통 방부제가 피부에 미치는 해를 줄일 수 있을 것이다.현재 석류껍질을 화장품에 기존의 방부제 대신 천연방부제 성분으로서 응용한 자료는 충분히 포괄적이지 못하며, 석류껍질의 화장품에 대한 방부제로서의 실용적 활용가치는 더 많은 연구가 필요하다.

 

2.3 석류껍질 추출물을 미백 효과가 있는 화장품에 적용

멜라닌의 함량과 분포는 인간의 피부색에 영향을 미치는 중요한 요소이며, 그 합성 과정이 매우 복잡하고 섬세하기 때문에 요즘 대부분의 미백제는 멜라닌의 형성을 억제하는 작용을 한다.멜라닌 합성 과정에서 티로시나제는 매우 중요한 역할을 하며, 티로시나제의 활성을 억제함으로써 멜라닌 합성의 반응 연쇄를 차단하여 미백의 목적을 달성할 수 있다.

 

구옌페이 등 [53]의 연구를 통해 다음과 같은 사실이 밝혀졌다석류 껍질 추출물은 과색소 침착을 줄일 수 있다멜라닌 세포의 증식에 영향을 미쳐 티로시나아제의 활성을 억제하고 멜라닌 세포의 이동과 다른 경로를 억제함으로써 자외선 조사에 의해 유발됩니다.tyrosinase에 대한 석류 껍질 추출물의 저해활성을 arbutin을 양성대조구로 한 색도법으로 확인한 결과 [54], 50 ℃에서 건조시킨 껍질의 추출물이 tyrosinase의 활성에 대한 저해효과가 더 우수한 것으로 나타났다.석류껍질에는 엘라직산이 풍부해 효소 자체의 활성부위에 구리 원자를 킬레이트시켜 티로시나제 활성을 억제할 수 있다.

 

피부 내에 멜라닌 세포가 있는 갈색 기니피그의 피부 표면에 엘라직산을 6주 동안 가하고, 동시에 자외선 조사를 2주 동안 이용했을 때, 피부의 색소 침착이 현저히 억제되었으며, 엘라직산을 받은 피부는 자외선을 조사하지 않은 피부와 유사한 특성을 보인 것으로 나타났다 [55].엘라지산 노출 피부는 자외선을 쬐지 않은 피부와 유사한 특성을 보였다.tyrosinase 저해를 위한 식물성 추출물의 대부분은 버섯 tyrosinase 활성 억제를 근거로 규명되었으며, Yoshimura 등의 연구에서 90% ellagic acid를 함유한 석류껍질 추출물이 arbutin에 필적하는 버섯 tyrosinase 활성 억제 효과가 있음이 밝혀졌다.Ren Qianqian 등 [57]의 연구에 따르면, 석류 껍질은 풍부한 andrographolide를 함유하고 있으며, 이는 EPK/Akt 신호전달 경로를 통해 MITF 단백질의 발현을 감소시킴으로써 B16F10 흑색종 세포의 멜라닌 합성을 억제할 수 있으며, 이는 석류 껍질 추출물이 분자 수준에서 멜라닌 형성 과정을 조절할 수 있음을 시사한다.

 

Pomegranate Peel extract product

자외선 차단 효과가 있는 화장품에 석류 껍질 추출물 적용 2.4

인체가 과도한 자외선에 장기간 노출되면 피부 태닝, 염증, 산화 스트레스 손상, 광발암 등이 일어나며, 피부에 자외선 차단 효과가 있는 화장품의 사용은 필수불가결하다.흔히 화장품에 사용되는 선크림에는 화학적 선크림과 물리적 선크림이 있는데 전자는 피부에 자극을 줄 수 있고 후자는 피부에 느낌이 좋지 않을 수 있다.자외선으로부터 피부를 보호하는 기능을 가진 식물 추출물에 함유된 활성 성분의 활용은 현재 연구에서 뜨거운 화두이다.

 

자외선 흡수는 식물 추출물이 광보호 효과를 발휘하기 위한 가장 중요한 기작이며, 석류 껍질에 함유된 폴리페놀과 플라보노이드는 벤젠 고리 또는 공중합 구조를 갖기 때문에 좋은 자외선 흡수를 나타내어 화장품에 천연 자외선 차단제의 일종으로 사용될 수 있는 것으로 나타났다.구준리 등 (59)은 석류 껍질에 함유된 폴리페놀은 자외선 흡수제의 주요 성분 중 하나이며, 감초류의 플라보노이드와의 결합으로 UVB와 UVA 자외선에 효과적으로 저항할 수 있다고 밝혔다.현재 자외선차단효과가 있는 화장품에 첨가되는 자외선차단제로서 석류껍질 추출물의 사용에 대한 연구는 거의 없는 실정이며, 화장품에서의 자외선차단제로서의 실용적 활용가치 및 안전성에 대한 추가적인 조사가 필요하다.

 

3 결론

석류는 중국에서 널리 재배되고 있으며, 과일 가공 부산물인 석류 껍질에는 탄닌, 플라보노이드, 다당류 및 기타 생물활성물질이 풍부하여 항주름, 살균, 미백, 자외선 차단제 및 기타 효과를 갖는 화장품에 응용할 수 있으며, 한의학의 오랜 응용역사로서 안전하지만 이것이 석류 껍질에 독성이 없는 것을 의미하는 것은 아니며, 껍질에는 알칼로이드,및 기타 독성 agent.그러나 그렇다고 해서 석류껍질이 독성으로부터 자유로운 것은 아니다.

 

Pomegranate peel contains alkaloids, which can lead to locomotor disorders and respiratory paralysis in test animals, as well as triggering photosensitization, so it is necessary to carry out a comprehensive safety evaluation of pomegranate peel extracts for cosmetic applications. Except for a few pomegranate peels which are used as herbal medicines, most of the pomegranate peels are discarded or incinerated, causing great environmental pollution and waste of resources. Therefore, future research on the use of pomegranate peel as a raw material for herbal cosmetic products could start from the following aspects: 1) further enhancement of the utilization of pomegranate peel; 2) deeper and wider research on the bioactive substances contained in pomegranate peel and their mechanisms of action; and 3) the application of pomegranate peel extracts in cosmetic products for other effects, except for wrinkle prevention, antiseptic, whitening, and sun protection.

 

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