연락처: Audrey Hu Whatsapp/hp: 0086 13880143964 이메일:audrey.hu@wecistanche.com

추상적인:화장품 산업은 지난 10년 동안 가장 빠르게 성장하는 산업 중 하나입니다. 뷰티 개념이 혁신되면서 이 산업의 혁신을 수반하기 위해 많은 용어가 만들어졌습니다. 뷰티 제품은 인체의 외모를 보호하고 향상시키기 위해 적용되는 것에 국한되지 않기 때문입니다. 결과적으로 다음과 같은 용어화장품andnutricosmetics는 내부에서 외부로 아름다움을 창조하는 제품의 건강상의 이점에 대한 개념을 제공하기 위해 등장했습니다. 지난 몇 년 동안 천연 제품 기반화장품무해하다는 일반적인 믿음으로 인해 연구자뿐만 아니라 대중의 큰 관심을 받았습니다. 특히, 최근 몇 년 동안에 대한 수요화장품해양 자원은 육상 자원에서는 볼 수 없는 독특한 화학적 및 생물학적 특성으로 인해 기하급수적으로 증가하고 있습니다. 따라서 현재 검토에서는 해양 천연 자원의 화장품 잠재력을 가진 새로운 화학 물질과 이러한 화합물이 신체 기능 및 관련 건강상의 이점에 미치는 작용 메커니즘을 강조하면서 해양 유래 화합물의 중요성을 설명합니다. 해양 환경은 생물학적 활성 물질을 제공하는 가장 중요한 생물다양성 저장소이며, 그 잠재력은 여전히 ​​제약, 기능식품 및화장품. 해양 생물은 화장품 제형의 점도를 증가시키기 위해 겔화 및 증점제로 사용되는 한천 및 카라기난과 같이 화장품 산업에서 사용되는 귀중한 벌크 화합물의 중요한 재생 가능 공급원일 뿐만 아니라 엑토인(피부 수분 촉진 ),트리코딘 A(미생물 오염으로 인한 제품 변형 방지), 미틸록산틴(착색제). 해양 유래 분자는 또한 활성 성분으로 기능할 수 있으며, 다음과 같은 코스메슈티컬의 기능을 결정하는 주성분입니다.항티로시나제(kojic acid), 항여드름(sargafuran), 미백(chrysophanol), UV 보호(scytonemin, mycosporine-like amino acid(MAA)), 항산화제, 주름개선(astaxanthin 및 PUFA).

키워드: 화장품; 영양제; 해양 유래 화합물;항티로시나제; 노화 방지;주름 방지; 자외선 차단

시스탄체, 티로시나제 억제제

1. 소개

유럽연합 집행위원회(EC) 규정 No.1223/2009는 화장품을 "표피, 모발, 손톱, 입술 및 외부 생식기 또는 치아 및 점막과 같은 인체의 외부 부분에 적용하기 위한 제품"으로 정의합니다. 구강 세척, 향료, 보호 또는 외관 변경 또는 양호한 상태 유지를 배타적 또는 주요 목적으로 하는 구강" [1]. 화장품이 신체의 구조 및 기능에 영향을 미치도록 의도된 것은 아니지만 다음을 포함하는 화장품에 대한 많은 요구 사항이 있습니다. 안전성, 부작용 부족, 웰빙에 긍정적인 영향을 미치는 능력[2]. 화장품 시장은 매우 역동적이고 새로운 제품이 매우 빠른 속도로 끊임없이 출시됨에 따라 새로운 개념도 지속적으로 등장하고 새로운 용어가 만들어졌습니다. 따라서 "라는 용어는화장품"cosmetics"와 "pharmaceuticals"의 조합에서 파생되어 Kilgman[3]에 의해 대중화되었으며 약물과 유사한 효과가 있는 화장품을 말합니다. 연방 식품, 의약품 및 화장품법(FD&C Act)은 그렇지 않습니다. 이 용어를 인식하여 화장품 산업에서 널리 사용됩니다.[4] 뷰티 산업의 최신 트렌드를 대표하는 가장 최근의 개념은 "뉴트리코스메틱스"의 조합에서 나온 "뉴트리코스메틱스"입니다.화장품" 및 "기능식품" 및 이들은 미용 목적으로 특별히 제조 및 판매되는 영양소의 경구 보충용으로 예정되어 있습니다. [4] 영양 화장품은 이러한 화합물은 신체 내에서 미화 효과 및/또는 개인 위생을 발휘하는 것으로 믿어집니다.따라서 오늘날 소비자는 식품 및 식품 보조제에 대한 인식이 높아 자연에서 얻은 제품을 우선적으로 구입하는 경향이 있기 때문에 영양제는 강력한 추세가 되고 있습니다. 해로운 영향 없이 건강과 아름다움을 회복하고 향상시킬 수 있습니다[4].

화장품크림, 로션, 연고와 같은 다양한 제형에 존재하는 비타민, 미네랄, 파이토케미컬, 효소와 같은 활성 성분으로 구성됩니다[5]. 이러한 천연 생물 활성 물질은 육상 식물, 미생물 및 해양 생물과 같은 다양한 출처에서 유래할 수 있습니다. 이러한 물질은 세포 수준에서 건강한 피부, 모발 및 손톱을 촉진할 수 있는 인간 건강[5]에 유익한 효과를 갖는 것을 포함하여 무수한 기능적 역할을 할 수 있습니다[6]. 식물 유래 성분은 여전히 ​​인기가 높고 코스메슈티컬로 널리 사용되지만 식물의 성장 속도가 너무 느리고 화학 성분이 계절과 지역에 따라 다르기 때문에 몇 가지 한계가 있습니다. 이에 반해 해양생물 및 동물군은 육상자원에서 볼 수 없는 화학적으로 독특한 생체분자를 생산할 뿐만 아니라 현대적 양식기술에 의해 대량으로 빠르게 성장할 수 있고 비용면에서 효율적이다[7].

2. 코스메슈티컬의 생물학적 표적과 작용기전

현재 수요가 많다.화장품피부 탈색, UV 필터,항염증, 주름 방지,노화 방지, 피부보습, 항여드름은 물론항산화제및 세포 보호제[8]. 따라서 이 섹션에서는 이러한 프로세스에 관련된 생화학적 경로 및 표적뿐만 아니라 일부 주요 코스메슈티컬의 생물학적 활성 및 기본 작용 메커니즘에 대해 간략하게 논의할 것입니다.

2.1. 항멜라닌 생성 활성

스킨케어 제품에 대한 수요는 피부톤을 밝게 하고 국소적인 과색소침착을 제거하려는 의도에서 비롯되었습니다[9]. 피부 미백은 피부의 멜라닌 농도를 감소시켜 색소 침착을 감소시키는 천연 합성 물질을 사용하는 것입니다. 이 관행은 자가면역 상태로 인한 피부 과다색소침착, 자외선 노출, 유전적 요인 및 피부에서 멜라닌의 과잉 생성을 유발할 수 있는 호르몬 변화와 같은 피부과적 요구에 의해 주도될 수 있습니다[10]. 탈색 과정은 멜라노솜 전달 또는 탈색소 처리 및 분해와 같은 멜라닌 생성 경로에서 하나 이상의 단계를 포함할 수 있습니다. 따라서 자외선 노출, tyrosinase 효소 억제, 멜라닌 세포 대사 및 증식을 피하거나 멜라닌 자체를 제거함으로써 멜라닌 생합성을 예방할 수 있다[11]. 피부 미백은 소안구증 관련 전사 인자의 억제, 멜라노코르틴 1 수용체 활성의 하향 조절, 멜라노솜 성숙 및 전달 방해, 멜라닌 세포 손실, 티로시나제 효소 억제와 같은 여러 메커니즘에 의해 달성될 수 있습니다[12]. 여러 탈색제는 티로시나제 관련 멜라닌 생성 효소, 티로시나제 관련 단백질-1(TYRP{10}}), 티로시나제 관련 단백질{12}}(TYRP{13})의 전사 및 활성에 영향을 주어 피부 색소 침착을 조절합니다. }}), 또는 퍼옥시다제[13]. 티로시나제 억제는 피부 미백 화장품에서 가장 일반적이며 점점 인기를 얻고 있습니다. 지금까지 합성 티로시나제 억제제의 사용은 독성, 낮은 안정성, 낮은 피부 침투성 및 낮은 활성으로 인해 다소 제한적이었다[14]. 전통적으로 하이드로퀴논글리코사이드 알부틴(1) 및 아젤라산(2)과 같은 식물의 화합물과 코직산(3)과 같은 균류의 화합물(그림 1)[10]은 화장품의 피부 미백제로 널리 사용되었습니다. 그러나 최근 몇 년 동안 연구는 해양 생물의 화합물, 특히 갈조류의 7-플로로에콜(4)과 같은 플로로탄닌에 초점을 맞추었습니다(그림 1). 이러한 화합물은 일반적으로 일반 피부보다 안전하기 때문입니다. 미백제. 안전성 문제는 활성 성분이 분리되어 있지 않고 대신 적용 부위에 대한 부정적인 영향을 방지하는 복잡하고 안정적인 화학 클러스터에 존재한다는 아이디어에서 비롯되었습니다[15].

멜라닌은 광대역 UV 흡수제 역할을 할 뿐만 아니라 항산화 및 라디칼 소거 특성을 가지고 있기 때문에 피부 색소 침착은 가장 중요한 광보호 인자입니다[16]. 또한 멜라닌은 위장, 열 조절 및 미용 상호 작용에 중요한 역할을 합니다. 색소 침착은 유전적이며 유전적, 환경적, 내분비적 요인이 피부, 모발, 눈에 있는 멜라닌의 양, 유형 및 분포를 조절합니다. 피부는 항상 내부 및 외부 조건의 영향을 받는 신체의 가장 큰 기관이므로 구성적인 색소 침착 패턴을 수정하여 이러한 요인에 반응하는 경우가 많습니다[17]. 지속적으로 멜라닌 색소의 과잉 생산이나 부족은 미적인 문제만은 아닙니다. 인체의 생리학적 상태의 사소한 변화나 유해한 외부 요인에 대한 노출이 일시적(임신 중 등) 또는 영구적(예: 임신 중)의 색소 침착 패턴에 영향을 미칠 수 있기 때문입니다. 나이 반점) 매너 [17]. 이 때문에 검버섯 치료를 위한 미백화장품, 임신마스크, 약물중독으로 인한 과색소침착까지도 수요가 많다.

멜라닌은 멜라닌 세포에 있는 세포 소기관인 멜라노솜에서 순차적인 효소 과정에 의해 생성된 다음 광보호를 위해 근처의 케라티노사이트로 전달됩니다[18,19]. Tyrosinase는 다기능성, 막 글리코실화 및 구리 함유 산화효소 효소로, 티로신이 3,{4}}디히드록시페닐알라닌(DOPA)으로 수산화되어 멜라닌 생성의 초기 단계에 개입하고 후속적으로 DOPA를 도파퀴논으로 산화시킵니다[20]. 티로시나아제는 속도 제한 효소이기 때문에 멜라닌 합성에 중요하며 피부의 색소 침착을 조절합니다. 따라서 이 생물학적 표적의 억제는 현재 화장품용 피부 미백제 개발을 위한 가장 일반적인 접근법이다[18].

시험관 내 티로시나제 억제 활성을 나타내는 많은 화합물에도 불구하고, 소수만이 임상 시험에서 효과적이었습니다[21,22]. 따라서 다양한 요인과 화합물이 멜라닌 생성을 유도하는 메커니즘을 이해하는 것은 특히 색소 질환 치료 및 피부암 위험을 줄이기 위한 태닝 제품과 같은 특정 목적을 가진 제품을 설계하고 개발하는 데 기본이 됩니다[17]. 또한, 티로시나아제는 인간 흑색질에서 도파민퀴논의 형성을 촉매하는 것으로 보고되었으며, 이는 도파민 신경독성 및 파킨슨병과 같은 다양한 신경퇴행성 질환에 관련될 수 있는 물질입니다. 일관되게, tyrosinase는 또한 파킨슨병 치료를 위한 약물 개발의 잠재적 표적이 될 수 있습니다[23]. 멜라닌 생성을 조절하는 능력을 가진 새로운 티로시나제 억제제의 발견은 멜라닌의 과도한 생성이 소위 "검은 반점" 및 흑색종 형태의 주근깨의 형태로 피부의 과다색소침착으로 이어지기 때문에 특별한 관심입니다. 다양한 화학 부류에 속하는 여러 티로시나제 억제제가 해양 자원에서 피부 미백제 또는 착색 장애 치료용으로 발견되었지만 일부는 인체 건강에 부정적인 영향을 미칩니다[24].

또 다른 중요한 측면은 티로시나제 억제제의 억제 강도가 일반적으로 반 억제 농도(IC50)의 값으로 표시되지만 실험 조건 때문에 문헌에 보고된 IC50 값과 다른 화합물의 억제 활성을 직접 비교할 수 없다는 것입니다. 기질 농도, 배양 시간 및 사용된 상용 티로시나제 효소의 배치와 같은 것은 다양한 분석법에 따라 다릅니다. 불일치를 피하기 위해 새로운 티로시나제 억제제를 평가하기 위해 수행된 대부분의 연구는 코직산(3)(그림 1)과 같은 표준 티로시나제 억제제를 양성 대조군으로 사용합니다[20]. 현재 화장품에서 피부 미백제로 사용되며 효소적 갈변을 방지하기 위한 식품 첨가물로 사용되는 곰팡이 대사산물인 코직산(3)은 티로시나제 억제제에 대해 가장 집중적으로 연구되고 있다[25].

티로시나제 억제제는 화장품에서 중요한 탈색제일 뿐만 아니라 멜라닌 과다색소침착과 관련된 일부 피부병 치료에 임상적으로 유용하기 때문에[26] "티로시나제 억제제"라는 용어를 올바르게 정의하는 것이 중요합니다. 일반적으로 "티로시나제 억제제"의 명칭이 항상 명확하지는 않습니다. 일부 저자는 멜라닌 형성의 방해를 주로 포함하지만 티로시나제 효소에 직접적인 영향을 미치지 않는 멜라닌 생성 억제제를 언급하기 위해 동일한 용어를 사용하기 때문입니다. 따라서 효소에 직접 결합하여 그 활성을 억제하는 티로시나아제의 특정 불활성화제 및/또는 특정 억제제만이 "진정한 억제제"로 간주됩니다. 티로시나제의 이러한 "진정한 억제제"는 다음 두 가지 범주로 나뉩니다. (1) 효소에 가역적으로 결합하여 촉매 능력을 감소시키는 특정 티로시나제 억제제[20], (2) 비가역적 억제제 또는 "자살 기질로도 알려진 특정 티로시나제 불활성화제" "는 티로시나제에 대한 공유 결합을 형성하여 활성 부위를 변경하고 촉매 과정(예: L-DOPA 및 카테콜) 동안 효소를 비가역적으로 비활성화합니다. 가장 중요한 것은 이러한 화합물이 일반적으로 tyrosinase에 특이적이고 다른 단백질을 비활성화하지 않는다는 것입니다[27,28]. 티로시나제 억제제는 또한 화학 구조 또는 억제 메커니즘에 따라 (1) 폴리페놀, (2) 벤즈알데히드 및 ​​벤조에이트 유도체, (3) 장쇄 지질 및 스테로이드, (4) 기타 천연 또는 합성의 5가지 주요 부류로 분류될 수 있습니다. 억제제, 및 (5) 비가역적 불활성화제. 폴리페놀은 티로시나제 억제제의 가장 다양하고 가장 큰 그룹을 나타내며, 플라보노이드가 이 그룹의 주요 대표입니다[29]. 플라보노이드 외에도 여러 스틸벤 및 쿠마린 유도체가 항티로시나제 활성을 갖는 것으로 밝혀졌습니다[30].

2.2. 노화방지 활동

"피부노화"라는 용어는 얇아짐, 건조, 느슨함, 연약함, 확대된 모공, 잔주름 및 주름, 혈관계 돌출, 투명도 증가 및 탄력 상실을 포함하는 진피의 저하를 의미한다[31]. 노화 과정은 피부 두께, 탄력 및 피부의 탄성 섬유의 컬링을 감소시켜 주름을 유발합니다[32]. 내인성 노화는 일반적으로 유전적 요인에 의해 결정됩니다. 그러나 햇빛 노출, 공해 또는 니코틴과 같은 외적 요인, 눈을 찡그리거나 찡그린 것과 같은 반복적인 근육 운동,식이 요법, 수면 자세 및 전반적인 건강과 같은 생활 방식 또한 노화 과정에 기여합니다 [31]. 노화는 또한 콜라겐 유전자 발현의 감소, 낮은 섬유아세포 활성 및 섬유아세포 재생뿐만 아니라 라멜라 장벽의 수축에 의해 영향을 받아 피부가 수분을 유지하지 못하게 합니다. 피부 노화의 기본 메커니즘이 완전히 해명되지는 않았지만, 화장품 산업은 계속해서 엄청나게 다양한 노화 방지 제품을 제공하고 있으며, 대부분은 표피의 섬유아세포에 의해 콜라겐과 글리코사미노글리칸(GAG) 합성을 자극하여 피부의 탄력과 유연성을 증가시키는 것으로 알려져 있습니다. 피부의 각막층 [33].

인간의 피부는 병원체와 물리적 손상에 대한 해부학적 장벽으로 내부 환경과 외부 환경을 구분하는 역할을 합니다[34,35]. 피부는 자외선에 노출되었을 때 손상을 최소화하는 일련의 메커니즘을 포함하는 외부 공격자, 특히 태양으로부터 우리 몸을 보호합니다. 이러한 메커니즘은 멜라닌(5)과 같은 특정 유기 및 무기 화합물에 의해 제어될 수 있습니다(그림 2)[34,35]. 다른 유기체는 자외선의 해로운 영향으로부터 자신을 보호하기 위해 다른 화학 물질을 생산합니다. 예를 들어, 동물(인간 포함)은 자외선으로부터 자신을 보호하기 위해 멜라닌(5)을 사용하는 반면 고등 식물은 플라보노이드와 같은 2차 대사산물을 생성하고 햇빛이 많은 해양 환경에 사는 미생물은 시토네민(6)과 같은 화합물을 생성합니다. (그림 2), mycosporine-likeamino acid(MAA), 그리고 같은 목적을 위한 알려지지 않은 화학 구조의 여러 다른 UV 흡수 물질 [36,37]. 많은 종류의 미세조류에 의해 생산되는 또 다른 종류의 UV 필터인 카로티노이드는 노화 방지 특성을 가진 상위 성분 중 주요 활성 화합물입니다[38], 그 중 -카로틴(7)(그림 2)은 반응성 산소를 방지하는 가장 효과적인 화합물 중 하나입니다. 종(ROS) 형성을 억제하여 세포 손상과 노화 과정을 방지합니다[39].

2.2.1. 항광노화 활성

자외선에 만성적으로 노출되면 피부건조증이나 광노화를 유발할 수 있습니다[40]. UV 조사에 대한 노출, 두 UVA(400 nm <>< 320="" nm)="" and="" uvb="" (320="" nm="" <="" λ="" <="" 290="" nm),="" can="" lead="" to="" alterations="" in="" the="" composition="" of="" the="" dermal="" extracellular="" matrix="" (ecm),="" resulting="" in="" wrinkles,="" laxity,="" coarseness,="" mottled="" pigmentation,="" and="" histological="" changes="" including="" epidermal="" thickness="" and="" connective="" tissue="" alteration="" or="" even="" skin="" cancer="" (melanoma),="" which="" are="" typically="" mediated="" by="" ros="" [41–43].="" continuous="" exposure="" to="" uv="" radiation="" leads="" to="" numerous="" complications="" that="" are="" correlated="" with="" various="" pathological="" consequences="" of="" skin="" damage.="" for="" example,="" sunburn="" occurs="" when="" exposure="" to="" uv="" radiation="" exceeds="" the="" protective="" capacity="" of="" an="" individual's="" melanin="" [43–46].="" although="" short-term="" solar="" exposure="" can="" be="" beneficial="" on="" mood="" and="" vitamin="" d="" synthesis,="" it="" can="" also="" cause="" an="" immediate="" skin="" burn,="" detrimental="" skin="" thickening,="" actinic="" erythema,="" and="" excessive="" tanning.="" on="" the="" other="" hand,="" the="" long-term="" effects="" are="" all="" negative,="" including="" photo-induced="" skin="" aging="" and="" photo-carcinogenesis="" caused="" by="" uv="" radiation-induced="" immunosuppression.="" the="" severity="" of="" these="" long-term="" effects="" requires="" the="" use="" of="" appropriate="" protection="" during="" uv="" radiation="" exposure="" [47].="" although="" uvb="" affects="" mainly="" the="" epidermis="" and="" uva="" intervenes="" directly="" in="" the="" dermal="" compartment,="" both="" are="" the="" major="" factors="" responsible="" for="" the="" photoaging="" of="" human="" skin,="" damaging="" dermal="" fibroblasts,="" through="" the="" induction="" of="" cytokines,="" matrix="" metalloproteinases="" (mmps),="" and="" mitochondrial="" dna="" mutations="" [48,49].="" radiation-induced="" oxidation="" may="" cause="" photoaging="" by="" the="" reduction="" of="" antioxidant="" enzymes="" and="" the="" antioxidant="" defense="" mechanism,="" which="" may="" result="" in="" significant="" oxidative="" damage,="" immunomodulation,="" the="" activation="" of="" melanogenesis,="" and="" ultimately="" carcinogenesis="" [50].="" to="" avoid="" the="" deleterious="" effects="" caused="" by="" uv="" exposure,="" sunscreen="" products="" that="" commonly="" contain="" organic="" and/or="" inorganic="" filters="" are="" used="" [51–53].="" however,="" a="" number="" of="" naturally="" occurring="" photoprotective="" compounds="" such="" as="" scytonemin="" (6,="" from="" cyanobacteria),="" mycosporines="" (from="" fungi="" and="" cyanobacteria),="" maas="" (from="" cyanobacteria,="" microalgae,="" macroalgae,="" yeasts,="" fungi,="" sponges,="" corals,="" and="" animals),="" flavonoids="" (from="" higher="" plants),="" melanins="" (in="" humans="" and="" other="" animals="" and="" even="" some="" bacteria),="" and="" several="" other="" uv-absorbing="" substances="" of="" unknown="" chemical="" structures="" from="" different="" organisms="" have="" been="" explored="" to="" develop="" novel="" uv="" filters="" for="" sunscreen="" products="" to="" prevent="" photodamage="">

다양한 광합성 유기체가 광보호 화합물의 공급원으로 조사되었습니다. 여기에는 미코스포린, MAA 및 기타 여러 UV 필터가 포함됩니다[42,56,57]. MAA는 다양한 유기체, 특히 태양 복사에 대한 보호를 위해 해양 및 담수 환경과 같이 많은 양의 햇빛이 있는 생태계에 서식하는 유기체에 의해 생성되는 2차 대사 산물의 패밀리에 속합니다[58]. 이러한 저분자량(보통<400 da)="" and="" colorless="" compounds="" are="" water-soluble="" and="" share="" the="" same="" chemical="" scaffold,="" but="" they="" differ="" in="" substituents="" and/or="" the="" presence="" and="" type="" of="" amino="" acids.="" their="" structures="" consist="" of="" cyclohexenone="" or="" cyclohexenimine="" chromophores="" linked="" to="" a="" nitrogen="" substituent="" of="" an="" amino="" acid="" or="" its="" iminoalcohol="" by="" conjugation="" [58,59].="" maas="" absorb="" uv="" radiation="" ranging="" from="" 310="" to="" 362="" nm="" and="" dissipate="" this="" energy="" in="" the="" form="" of="" heat="" radiation="" to="" the="" surrounding="" environment="" [60].="" the="" protection="" efficiency="" of="" maas="" against="" uv="" radiation="" depends="" also="" on="" their="" location="" in="" the="" cell,="" i.e.,="" maas="" located="" in="" the="" cytoplasm="" provide="" limited="" protection="" against="" uv="" radiation="" while="" extracellular="" maas="" are="" more="" effective="" protectors="" [61,62].="" on="" the="" other="" hand,="" scytonemin="" (6)="" (figure="" 2),="" a="" stable="" yellow-brown="" and="" lipid-soluble="" pigment,="" is="" located="" in="" the="" extracellular="" polysaccharide="" sheath="" of="" some="" cyanobacteria.="" scytonemin="" (6)="" has="" a="" maximum="" absorption="" at="" 386="" nm="" but="" also="" absorbs="" significantly="" at="" 252,="" 278,="" and="" 300="" nm.="" recent="" studies="" suggested="" that="" scytonemin="" (6)="" not="" only="" has="" the="" potential="" as="" a="" uv="" filter="" in="" cosmetics="" but="" also="" as="" an="" anticancer="" drug="">

2.2.2. 주름 개선 활동

많은 조사에서 분비되거나 막횡단되는 아연엔도펩티다아제 계열인 MMP가 광노화 피부에서 콜라겐 합성을 억제하는 것으로 밝혀졌습니다[64]. MMP는 섬유아세포, 각질형성세포, 비만세포, 대식세포, 호중구 등 다양한 세포에서 생산되며 주름 형성에 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있습니다[65,66]. MMP는 세 가지 주요 기능 그룹, 즉, 간질 콜라게나제(유형 I, II 및 III 콜라겐을 분해함)[67], 스트로멜리신(라미닌, 피브로넥틴 및 프로테오글리칸을 분해함)[68], 젤라티나제(이는 유형 IV 및 V 콜라겐을 분해함) [69]. MMP의 발현은 일반적으로 성장인자, 사이토카인, 자외선과 같은 다양한 세포외 자극에 의해 유도된다[70,71]. MMP 유전자 발현은 또한 신호 전달 경로를 통해 ROS에 의해 영향을 받을 수 있습니다[72]. 또한 MMP 과발현은 조직 리모델링, 복구 및 파괴 현상과 관련이 있습니다. 예를 들어 MMP{10}} 및 MMP{11}}는 ECM을 저하시키고 주름 형성 및 피부 두께에 영향을 줄 수 있습니다[73]. 콜라겐 I형 분해를 유도하는 콜라게나아제 또는 MMP{13}}의 유도는 주름 형성을 향상시킬 수 있으며, 콜라겐 I형은 결합조직의 주성분이기 때문에 콜라겐 합성의 수반되는 유도에 의해 보상될 수 없다[74] . 이러한 불균형은 일반적으로 UVA 조사의 영향에 의해 증가되어 콜라겐 1A1 및 콜라겐 1A2의 발현이 감소하여 사이토카인 인터루킨(IL){19}}[75]의 상향 조절을 유도합니다. 한편, 전사 인자, UVA 자극 시 활성화되는 활성화 단백질-1(AP1)은 MMP{23}} 합성을 유도하고 콜라겐 1A1 및 콜라겐 1A2를 억제합니다[76]. 따라서 MMP는 피부 노화에 유용한 마커이며 콜라겐 합성을 자극하거나 MMP의 광유도 상향 조절을 감소시키는 제제는 잠재적으로 스킨케어 제품에 유용합니다[33]. 흥미롭게도 여러 연구에서 아스키토올리고당, 플라보노이드, 폴리페놀 및 지방산과 같은 영양소 유래 화합물이 MMP의 활성화 및 발현을 억제할 수 있음이 밝혀졌습니다[71,77,78]. 따라서 이러한 화합물은 영양 미용 제품 개발에 대한 강력한 잠재력을 가질 수 있습니다.

모든 주름/노화 방지 화장품 제형은 일반적으로 피부 기능에 필수적인 피부 수분을 유지하기 위해 보습 성분을 함유하고 있습니다. 수분 손실을 제한하는 지질 또는 물 분자와 결합을 형성할 수 있는 화합물의 외부 적용은 피부의 자연적인 수화 메커니즘을 모방하는 데 사용됩니다[10]. 전통적으로 리놀레산과 리놀렌산은 경피 수분 손실(TEWL)을 정상 수준으로 회복시키기 위해 피부에 수분을 유지하기 위해 오일/물 에멀젼에 일반적으로 사용됩니다[79]. 그러나 최근 만노실에리트리톨(8), 람노지질(9), 소포로지질(10a, 10b)과 같은 일부 해양 미생물 유래 생물계면활성제는 유화, 가용화, 습윤화, 거품 및 분산 특성은 제품에서 소수성 성분의 가용화를 향상시킬 뿐만 아니라 피부 장벽을 통한 전달을 촉진합니다[80]. 더욱이, 이러한 해양 유래 바이오계면활성제는 피부에 대한 자극이 낮기 때문에 합성 대응물에 비해 장점이 있어 주름 방지 제제에 이상적입니다[81].

2.3. 항산화 활성

항산화제는 UV에 의해 유도된 ROS(예: 슈퍼옥사이드 음이온(O2-), 하이드록실 라디칼 H2O) 및 H2O2가 막 지질, 단백질 및 DNA를 공격하는 것을 방지함으로써 노화에 대한 세포 보호에 중요한 역할을 합니다[82,83]. 막지질의 산화는 피부의 젊음을 감소시키는 가장 중요한 인자 중 하나이기 때문에[84], ROS 형성의 예방은 기본이다. 항산화제는 인간의 피부가 노출되는 산화촉진 환경, 특히 자외선, 연기 및 대기 오염물질로부터 보호합니다[82,83]. 따라서 항산화제가 풍부한 식품 보조제의 섭취는 건강을 유지하고 많은 질병을 예방하기 위해 소위 "항산화 요법"에서 사용되는 중요한 전략입니다. 항산화제는 효소 분자와 비효소 분자로 구성됩니다. 효소 항산화제에는 인간 혈장 및 적혈구에 존재하는 슈퍼옥사이드 디스뮤타제(SOD), 카탈라제(CAT), 글루타티온 과산화효소(GSH), 글루타티온 환원효소(GR) 및 글루타티온전이효소(GST)가 포함됩니다[85,{14}}]. 비효소적 항산화제는 α-카로틴(7)(그림 2), R-토코페롤(TOH)(11), 아스코르브산(12) 및 유비퀴놀(13)(그림 3)과 같은 여러 부류의 소분자로 구성됩니다. [87].

현재, 부틸화 히드록시아니솔(BHA)(14), 부틸화 히드록시톨루엔(BHT)(15), tert-부틸히드로퀴논(TBHQ)(16), 프로필 갈레이트(17)(그림 3)와 같은 많은 합성 항산화제가 식품, 화장품 및 의약품의 산화. 그러나 이러한 합성 항산화제는 독성과 안전성이 결여되어 잠재적으로 인체 건강에 문제를 일으킬 수 있어 식품이나 의약품에 사용이 제한되어 왔다[88,89]. 이에 반해 천연 항산화제는 안전한 대안으로 여겨져 화장품 산업에 효과적인 천연 항산화제를 찾기 위한 많은 연구가 진행되고 있다[90-93]. 모두 거대 조류에서 추출한 아스플로로타닌, 황산화 다당류, 푸코스테롤(18), 푸코잔틴(19)(그림 3)과 같은 천연 항산화제는 화장품 산업의 좋은 대안으로 여겨집니다[8,94].

엽록소, 카로티노이드와 같은 천연 색소와 비타민E 및 이소프레노이드와 같은 토코페롤 유도체도 해양 자원에서 얻을 수 있는 흥미로운 천연 항산화제입니다[90-93]. UVA 유발 ROS 독성 억제를 통해 피부의 광보호에 기여하는 카로티노이드의 항산화 및 항염 특성은 많은 선스크린 로션의 주요 성분입니다[53]. 한편, MAA는 자외선으로부터 피부를 보호할 수 있을 뿐만 아니라 슈퍼옥사이드 음이온을 소거하여 높은 항산화 활성을 나타내어 지질 과산화를 방지할 수 있습니다[95-97]. UV 필터 및 ROS 제거제로서의 MAA의 특성은 이것이 자외선 차단제 제품에 매우 유용한 성분이 될 수 있음을 시사합니다[98]. 천연 항산화제의 또 다른 흥미로운 부류는 해양 유래 올리고당과 펩타이드입니다. 조류 유래 탄수화물은 이들 외에도 증점 및 보습, 항산화, 항멜라닌 생성 및 피부에 유익한 노화 방지 특성을 나타내어 부가 가치를 나타냅니다.화장품 [99,100].

2.4. 항여드름 활동

일반적으로 여드름 또는 여드름으로 알려진 심상성 여드름은 청소년기의 전형적인 증상이지만 성인에게도 발생할 수 있으며 이러한 피지선의 염증을 특징으로 하는 가장 흔한 피부 질환이다[101]. 여드름은 피지선 활동의 안드로겐 매개 자극, 모낭 과각화 및 염증과 같은 호르몬, 미생물 및 면역 기전을 포함한 다인자 사건에 의해 발생합니다. 프로피오니박테리움 아크네스(Propionibacterium acnes)라는 세균은 염증 단계의 원인균으로 염증성 병변을 유발한다[102-104]. 따라서 P. 여드름과 표피포도상구균은 여드름의 예방 및 치료의 주요 표적이다[101,103]. 이러한 혐기성 박테리아는 염증유발 사이토카인의 생성을 자극하고 과도한 생성이 흉터를 유발하는 파괴적인 현상을 초래하는 ROS의 방출을 유도합니다[105]. 그들은 또한 리파제를 방출하여 잉여의 피부 기름과 피지를 소화시켜 모낭을 파열시키는 강렬한 국소 염증을 자극합니다. 따라서, P.acnes의 성장을 억제하는 것은 화장품 산업에서 여드름 치료를 위한 전략적 방법으로 인식되어 왔다. 여드름 예방을 위한 새로운 천연 화장품 개발을 위해 해양 생물 자원에서 P. 아크네스에 대한 새로운 항균 화합물을 찾는 과정에서 해양 갈조류 Sargassum macrocarpum 추출물에서 분리한 sargafuran(20)(그림 4)이 강력한 항여드름 활성을 나타내는 것으로 나타났습니다. 최소 억제 농도(MIC) 값이 15μg/mL인 P. 아크네스[106]. Mari(또는 심상성 여드름 치료용 화합물)을 찾기 위한 노력의 일환으로 Choi 등은 한국 연안에서 흔히 볼 수 있는 다양한 종의 거대 조류에 대한 항균 활성을 평가했지만 Ecklonia kurome, E. cava 및 Ishige만이 sinicola는 P.acnes에 대한 강력한 성장억제 활성과 항염증 활성을 나타내었다[107], 따라서 이들 3가지 조류 종에 의해 생산되는 화합물은 심상성 여드름 퇴치용 화장품 개발에 유망한 약제가 될 수 있다.

2.5. 상처 치유 및 항염 작용

상처 치유는 세 가지 중첩 단계로 구성된 손상된 조직의 형태와 해부학적 기능을 회복하는 복잡하고 엄격하게 규제되는 과정입니다[108,109]. 초기 염증기는 혈소판 활성화와 성장인자와 사이토카인의 분비로 특징지어지며, 그 다음에는 성장인자가 분비되고 세포의 증식이 촉진되는 증식기, 마지막으로 리모델링으로 콜라겐 생성과 조직화가 일어나며 이는 성숙한 흉터로 이어진다[110]. 급성 또는 정상 상처 치유는 순서대로 겹치는 과정을 통해 진행되어 7-10일의 기간에 건강하지 않은 개인에게 조정된 방식으로 피부 기능과 완전성의 복구를 허용합니다[111]. 이러한 모든 현상이 원활하게 진행되면 상처 치유가 정상적으로 완료되고 손상된 피부 기능이 회복됩니다[112,113]. 그러나 치유 과정을 방해하는 모든 변화는 조직 손상을 악화시키고 회복 과정을 지연시켜 만성 상처에 기여할 수 있습니다. 치유. 감염, 기저 질환(예: 당뇨병 또는 심혈관 질환), 약물(예: 스테로이드), 노령과 같은 다양한 요인이 상처 치유 과정을 손상시킬 수 있습니다[109,111]. 반면에, 염증은 백혈구, 혈구, 섬유아세포 및 상피 세포를 포함한 다양한 세포의 복잡한 캐스케이드 상호작용을 포함하는 신체 면역 반응의 중요한 사건입니다[108]. 염증 과정에는 두 가지 유형의 신호가 있습니다. 염증을 시작하고 유지하는 신호와 과정을 중지시키는 신호, 이러한 신호의 비대칭은 세포 및 조직 손상을 유발할 수 있습니다. 따라서 전체 과정의 규제 완화는 만성 염증을 유발할 수 있으며 경우에 따라 사망에 이를 수도 있습니다[114]. 염증성 피부질환은 피부가려움증과 발적을 동반하는 간헐적인 발진에서부터 아토피성 피부염, 주사비, 지루성 피부염, 건선과 같은 만성 질환에 이르기까지 다양한 형태로 존재하는 매우 흔한 피부과적 문제이다[115]. 피부 염증은 암 및 원판형 홍반성 루푸스(DLE) 및 눈에 보이는 예상되는 피부 노화를 비롯한 많은 질병과 관련이 있습니다. 그러나 항산화제나 항염증제를 매일 사용하면 눈에 보이는 피부 노화를 줄이고 예방할 수 있습니다.화장품,항염 및 항산화 보충제가 풍부한 식단과 결합 [116]. 미생물학 및 면역학적 요인 및 독성 물질은 프로스타글란딘(PG), 류코트리엔(LT), NO, 종양 괴사 인자-알파(TNF-) 및 인터루킨(IL)의 사이토카인과 같은 다양한 체액 및 세포 매개체를 활성화하여 염증 반응을 시작할 수 있습니다. 가족[117]. 진피 세포와 표피 세포는 항상성 유지와 피부 염증 조절에 중요한 역할을 하는 다양한 사이토카인과 에이코사노이드를 구성적으로 생산하며, 그 수준은 생리학적 및 병태생리학적 사건에 의해 조절됩니다[118,119]. pro-inflammatoryeicosanoids의 전구체인 Arachidonic acid(AA)는 염증 활성화 과정에서 막 인지질에서 방출되어 PG와 LT로 대사됩니다[118,119]. phospholipase A2(PLA2) 억제, AA 방출을 위한 효소 촉발, cyclooxygenase(COX) 및 lipoxygenase(LOX) 경로 차단과 같은 다양한 수준의 생화학적 경로에서 지질 매개체의 과도한 생성을 제어하기 위한 다양한 전략이 조사되었습니다. 혈소판 활성화 인자(PAF) 및 LT에 대한 수용체 길항제의 개발 [118,119]. 비스테로이드성 항염증제(NSAID), 면역조절제, 국소 코르티코스테로이드와 같은 피부 상처에 대한 대부분의 기존 치료법은 염증 감소를 목표로 합니다[120]. 그러나 이 치료법은 위축, 골다공증, 비만, 녹내장과 같은 부작용을 포함하여 상처 치유에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다[121]. 부작용이 적은 새로운 항염증제를 찾는 것이 중추적이지만 염증 과정의 복잡성과 숙주 방어에서의 역할로 인해 노력은 상당히 어렵습니다. 그러나 최근 염증과 관련된 기전을 밝히기 위한 진전으로 새로운 표적의 식별이 가능해졌습니다[122].

해양 자원을 고려할 때 상처 치유력에서 해삼과 비교할 수 있는 것은 없다[123-125]. 일반적으로 "gamat emas"로 알려진 해삼, 특히 Stichopus Hermann은 상처 치유를 포함한 무수한 질병의 치료를 위해 민간 요법에서 오랫동안 인식되어 왔습니다[126]. 다양한 유형의 동물 모델을 사용한 생체 내 연구에서 해삼 추출물로 치료한 상처가 치료하지 않은 상처보다 낫고 더 빨리 치유되는 것으로 나타났습니다. 다양한 종의 해삼 추출물을 동물의 상처에 국소 도포하면 상처 치유 단계의 기본 과정인 상처 수축 속도가 빨라지는 것으로 나타났습니다[127]. 더욱이, S. Germany 기반 하이드로겔 상처 드레싱으로 화상 상처를 치료한 결과 화상 후 상처 21일 및 28일에 상당한 상처 수축률이 나타났습니다. 반면 7일과 14일에는 유의한 차이가 발견되지 않았다[128]. 이 효과는 활성 성분을 보유하는 능력을 부여하고 상처 입은 피부에 전달을 지연시켜 상처 치유 단계의 후기 단계에서 작용하는 가교결합된 "gamat hydrogel(S. hermanii) 드레싱" 때문일 수 있습니다. 이 하이드로겔 드레싱의 장점은 생물학적 활성 화합물이 하이드로겔 매트릭스에 더 오랜 기간 동안 고정되어 조직 복구 중에 통합된 해삼 추출물의 활성을 크게 향상시키고 상처와 효과적으로 상호 작용하고 촉진할 수 있는 지속 및 제어 방출 시스템을 생성한다는 것입니다. 나중 단계의 치유 과정 [128]. 다른 해삼 종인 S. choronotus도 상처 치유의 초기 단계에서 작용하는 것으로 밝혀졌습니다[125]. 흥미롭게도, 수성 추출물은 유기물보다 약 80% 더 높은 항산화 활성을 보였습니다[129]. 과도한 자유 라디칼의 존재는 손상된 상처 치유와 관련이 있기 때문에, 오이의 수성 추출물에 존재하는 항산화제에 의한 자유 라디칼 소거는 상처 치유에 기여할 것입니다. 또한 지방산 조성 분석은 수성 추출물이 더 높은 함량의 도코사헥사엔산(DHA)을 함유하는 것으로 나타났습니다. (21) (그림 4) 유기 추출물 [130]보다. DHA(21)는 상처 부위에서 전염증성 사이토카인 생성을 자극하여 식균 작용을 강화하고 상처 가장자리에서 각질 세포의 이동을 자극하며 섬유아세포 주화성 및 증식을 증가시켜 감염을 제어하고 추가 복구를 위해 조직을 준비하는 데 도움이 될 수 있다고 가정했습니다. ECM 단백질 분해를 촉발하고 다른 사이토카인 및 성장인자의 방출을 조절합니다[131]. 또한 해삼의 주요 지방산인 에이코사펜타엔산(EPA)(22)과 DHA(21)(그림 4)도 레졸빈(일차적으로 IL{28}} 생성을 억제하는 레졸빈 생성을 자극하여 염증 과정에 관여합니다. ) 및 COX{31}} 및 5-LOX 경로를 통한 프로텍틴(TNF 및 IL{30}} 생성을 억제함) [132]. 다른 종의 해삼에 대한 연구에서도 수성 추출물이 유기 추출물보다 상처 치유에 더 효율적이라는 사실이 확인되었습니다. 또한, 임상 환경에서 해삼의 항염증 효과는 해삼 추출물을 Carbopol® 젤 베이스에 통합하고 당뇨병성 족부 궤양 환자에게 12주 동안 국소 적용하여 연구했습니다. 결과는 시작과 8, 10, 12주에 TNF-의 수준이 유의하게 다른 것으로 나타났습니다[133]. 해삼 추출물의 사포닌 함량은 리포다당류에 의해 유도되는 TNF-의 생성을 억제하는 역할을 할 수 있음이 시사되었다. 염증 과정 [134,135].

상처 치유 능력이 있는 또 다른 해양 유래 화합물은 후코이단(23)입니다(그림 4). 후코이단(23)은 갈조류의 ECM에서 주로 발견되는 푸코스가 풍부한 황산화 다당류입니다. 후코이단(23)은 l-퓨코스, 설페이트 그룹 및 하나 이상의 작은 비율의 기타 당으로 구성됩니다[136]. 구조적으로 후코이단(23)은 두 가지 유형의 호모푸코스로 구성됩니다. 137]. 이 종류의 다당류는 무수한 약리학적 효과와 무독성 식용 자원으로 인해 생명공학적 잠재력에 대해 광범위하게 조사되었습니다[138]. 특히, 고분자량 후코이단(HMF)에 비해 조직 내 생체이용률이 우수한 저분자량 후코이단(LMF)은 항염 및 혈관신생과 같은 유익한 효과를 나타내는 것으로 밝혀져 피부 상처 치유에 대한 임상적 잠재력을 시사합니다[108 ]. 이러한 맥락에서 Park et al. 은 해조류 Undaria pinnatifida에서 추출한 LMF의 상처 치유 특성을 Centella Asiatica가 1% 함유된 상업용 제품 Madecassol Care™와 비교하여 전층 피부 절제 쥐 모델에서 조사했습니다. 그들은 LMF의 국소 적용이 Madecassol Care™와 비교할 때 용량 의존적 방식으로 상처 수축에 훨씬 더 나은 효과와 더 빠른 반폐쇄 시간(CT50)을 보여 LMF가 항염증 활성을 통해 상처 치유를 향상시켰음을 나타냅니다. 또는 과립화 단계의 촉진. 이러한 결과는 이전에 보고된 바와 같이 후코이단이 호중구 부착 및 백혈구 동원 감소 또는 전염증성 사이토카인 방출 억제를 통해 항염증 효과를 매개한다는 사실에 의해 뒷받침됩니다[139]. 또한, LMF는 증가된 과립 조직에서 혈관 신생 및 콜라겐 침착을 촉진하여 재상피화를 향상시킵니다. 이러한 현상은 콜라겐 침착 및 콜라겐 분자간 및 다른 단백질과의 긴밀한 가교 형성 및 과립 조직 내 다양한 ​​세포의 증식이 상처 수축을 증가시킬 수 있다는 사실로 설명될 수 있다[140]. 한편, MMP, 특히 MMP2와 MMP9는 재형성 및 상처 재상피화 과정에서 콜라겐 기질의 매개체로 알려져 있다[141]. 이러한 맥락에서, LMF 처리는 용량 의존적으로 처리 후 7일째에 MMP9의 증가를 유발하는 것으로 밝혀졌으며, 이는 LMF가 MMP9의 시간적 발현의 변화를 유발하여 다양한 분비 증가에 반응하여 조직 재형성을 촉진함을 시사한다. 사이토카인 또는 단백질 분해로부터 보호. 또한, LMF 처리는 지질 과산화(malondialdehyde)를 감소시켰고, SOD, CAT 및 GSH와 같은 항산화 효소 수치를 증가시켰습니다. 이전 연구에 따르면 후코이단(23)의 황산염 함량(그림 4)[142]은 항산화 활성에 중요한 역할을 하므로 LMF에 있는 많은 수의 황산염 그룹이 강력한 항산화 활성에 기여할 수 있습니다. 한편, Transforming growth factor-beta(TGF-)와 VEGF(vascular endothelialgrowth factor)가 섬유아세포 재증식 및 혈관신생을 증가시켜 상처 회복 개선에 관여한다는 강력한 증거가 있으며[143], LMF 치료에서도 TGF 및 VEGF 수용체{55}}(VEGFR2) 면역반응 세포의 실질적인 증가는 이 현상이 상처 치유 능력에도 기여할 수 있습니다.

시탕체 추출물

3. 해양에서 온 코스메슈티컬

천연 화장품에 대한 소비자의 인식이 높아짐에 따라 화장품 용도를 위한 생물학적 활성 화합물에 대한 탐색 자연의 부(富)가 급증했습니다[9]. 점점 더 많은 소비자들이 천연 공급원으로부터 제품을 요구함에 따라 해양 기반 추출물 또는 화합물을 포함하는 화장품이 화장품 산업에서 점점 더 출시되고 있습니다[6]. 건강하고, 환경적으로 지속 가능하며, 친환경적인 것으로 간주되는 제품에 대한 글로벌 경향으로 인해 화장품 산업은 천연 자원에서 파생된 물질 또는 추출물을 포함하는 신제품의 연구 개발(R&D)에 점점 더 많은 투자를 하게 되었습니다[144]. 따라서 점점 더 많은 소비자들이 비천연 제품에 비해 많은 유익한 효과 때문에 천연 자원에서 얻은 새로운 생리 활성 화합물을 성분으로 하는 화장품을 찾고 있습니다. 식물 천연 제품이 전통적으로 천연 화장품의 활성 성분으로 사용되어 왔지만(지금도 여전히 사용 중) 해양 자원은 최근 천연 화장품으로 탐색되기를 기다리는 수많은 생물학적 특성을 가진 구조적으로 다양한 화합물의 풍부한 공급원으로 부상했습니다.화장품/영양화장품. 해양 환경은 제약, 코스메슈티컬, 영양 보조제, 분자 탐침, 정밀 화학 및 농약에 대한 산업 발전을 위한 큰 잠재력과 함께 거대한 화학적 다양성의 중요한 원천인 놀라운 생물다양성을 나타냅니다[145]. 더욱이, 아직 발견되지 않은 새로운 해양 종들이 너무 많기 때문에 해양 환경이 제공하는 방대한 잠재력을 이해하기 위해서는 더 많은 연구 노력이 필요할 것입니다[9]. 해양 생물은 번식, 의사 소통 및 포식, 감염 및 경쟁에 대한 보호에 필요한 생리 활성 화합물의 생산을 포함하는 생화학적 및 생리학적 메커니즘을 진화시켜 왔습니다[146]. 놀랍지 않게도 이러한 화합물 중 많은 수가 다음과 같은 큰 잠재력을 가지고 있습니다.화장품항산화, 항염, 항알레르기, 노화방지, 주름개선,항티로시나제, MMP 억제 활성 및 UV 차단 [147].

현재 새로운 해양 천연 제품에 대한 검색은 표본의 수확에 달려 있습니다.그의 단점은 지속 가능성과 복제 가능성입니다. 지속 가능성 문제는 일반적으로 약물 발견에 필요한 많은 양의 바이오매스와 관련이 있는 반면, 복제 가능성 문제는 환경 변동성 및 대상 유기체의 화학적 생태에 대한 커뮤니티 수준의 변화와 관련이 있습니다[148]. 다른 지리적 지역이나 다른 계절에서 샘플링된 동일한 종의 개체는 동일한 화학 조성을 포함하지 않을 수 있으므로 목표 대사 산물의 공급을 보장하지 못할 수 있습니다[149]. 그러나 최근 해양 무척추 동물의 양식 기술은 균질한 환경 조건을 사용하여 동물 바이오매스를 지속적으로 생산할 수 있기 때문에 이 두 가지 문제를 극복하는 대안을 제공할 수 있습니다[150].

3.1. 거대 조류 유래 화합물

일반적으로 해양 갈조류와 홍조류는 일반적으로화장품화장품 [151]. 전통적으로 거대 조류 또는 해조류는 한천, 카라기난 및 알기네이트와 같은 하이드로콜로이드의 생산에 사용되었습니다. 또한, 다른 생물학적 활성 화합물의 존재 외에도 비타민, 미네랄, 아미노산, 당 및 지질 함량으로 인해 일부 유형의 갈색 및 적색 거대 조류는 화장품에 사용됩니다[152,153]. 화장품에 일반적으로 사용되는 거대 조류는 Ulva Lactuca, Ascophyllum nodosum, Laminaria longicruris, L. saccharina, L. digitata, Alaria esculenta, Chondrus crispus, Mastocarpus stellatus 및 다양한 Porphyra 종입니다. 일반적으로 조류는 방어를 위한 다양한 화합물을 생성하여 자연 환경에 노출되는 많은 스트레스 요인에 반응합니다. 이러한 화합물 중 다수는 다음과 같이 가치 있는 것으로 간주됩니다.화장품자외선, 산화스트레스, 노화방지, 스무딩, 보습, 미백을 위한 스킨케어 및 많은 화장품의 안료 [144]. 거대 조류의 기능성 제품은 주로 물리화학적 특성 때문에 화장품 산업에서 피부 연화제, 피부 컨디셔닝제 및 점도 조절 성분으로 수십 년 동안 사용되어 왔습니다. 한천 및 카라기난과 같은 벌크 제품은 기능성 식품뿐만 아니라 화장품의 겔화, 농축 및 안정제로 사용되었습니다[154].

갈조류는 세계에서 재배되는 총 거대 조류의 약 59%를 차지하며 홍조류가 40%, 녹조류가 1% 미만입니다. 거대 조류는 비교적 빠른 성장률로 대규모로 해변에서 양식할 수 있으며 배양 조건을 조작하여 단백질, 폴리페놀 및 색소와 같은 생리 활성 화합물의 생산을 제어할 수 있습니다[155]. 갈조류 Alaria esculenta의 친유성 추출물은 자연적으로 발생하는 세포 노화 및 진행성 텔로미어 손상으로 인해 과잉 생산되는 피부 프로게린[156]의 감소에 효과적이었습니다[157]. 새로운 젤라틴 소화 분석법을 사용하여 감태 유래 플로로탄닌이 MMP 활동에 미치는 시험관 내 억제 효과를 조사함으로써 Kim et al. 세균성 콜라게나제{8}} 활성의 완전한 억제를 관찰했습니다. [158] 민감한 형광 분석 결과 E. cava의 플로로탄닌 6,6'-디에콜(24)(그림 5)이 NF-κB 경로의 활성화. 또한 7-phloroeckol(4)(그림 1)도 색소 침착에 탁월한 억제 효과를 나타냈는데, 이는 아마도 tyrosinase 억제 활성으로 인한 것으로 추정되며 피부- 미백제 [154,159-161]. Eckol(25) 및 dieckol(26)(그림 5), E. stolonifera 추출물의 플로로타닌도 MMP1 발현의 강력한 억제를 나타냈습니다[162]. 해양 갈조류 Ishige okamurae에서 분리된 플로로탄닌인 Diphlorethohydroxycarmalol(28)(그림 5)은 손상된 꼬리와 형태학적으로 UVB 방사선에 의해 유도된 DNA 손상에 대한 보호 특성 외에도 피부 미백에 대한 높은 효능을 나타냈습니다. 섬유아세포의 변화. 디플로레토하이드록시카르말롤(28)의 이러한 이중 생물학적 특성은 흥미로운 코스메슈티컬 후보가 됩니다[159]. 갈조류의 플로로글루시놀 유도체는 또한 이 효소에서 구리를 킬레이트화하는 능력으로 인해 티로시나제 억제 활성을 가지고 있습니다[164]. 생체 내 연구에 따르면 갈조류에서 추출한 폴리페놀의 식이 및 국소 적용은 COX{36}} 발현과 세포 증식을 억제했습니다. 이러한 결과는 갈조류 폴리페놀이 광암 발생 및 UVB 방사선 노출의 기타 부작용에 대한 잠재적인 암 화학 예방제로서의 역할을 시사합니다. [165]. 반면, 갈조류 Dictyota pfaffii에서 분리된 dolabellane diterpene인 dolabelladienetriol(27)(그림 5)은 NFκB 억제를 통해 TNF- 및 산화질소(NO)의 생성을 하향 조절하여 항염증 활성을 부여하는 것으로 밝혀졌습니다. [122]. 이 모든 증거는 해조류에서 추출한 생리활성 화합물이 스킨케어에 유망하다는 것을 시사합니다[165]. 또 다른 중요한 해조류는 일본에서 "다시마"라고도 알려진 Laminaria japonica입니다. 이 해조류는 고도로 농축된 형태의 해양 광물과 미량 원소를 함유하고 있기 때문에 UV 방사선에 대한 보호 제형을 위한 특수 조류 기반 활성 성분을 생산하는 데 사용됩니다. 이 조류는 또한 썰물 때 건조를 방지하는 매우 효과적인 수분 결합제를 생산하기 때문에, 그 추출물은 피부 탄력을 유지하는 것은 물론 잠재적인 피부 보습제로 탐색될 수 있습니다[166]. 이 조류는 또한 항산화제 및항티로시나제활성, 흑색종의 항멜라닌 생성, 및 항-UVB-유도 피부색소침착. 또한, fucoxanthin(19) 경구 치료는 멜라닌 생성 관련 티로시나제 효소의 mRNA 발현을 유의하게 억제하여 이 화합물이 프로스타글란딘 합성 및 멜라닌 생성 자극 수용체(뉴로트로핀, PGE2 및 멜라닌 세포 자극 호르몬 발현 억제를 통해 전사 수준에서 멜라닌 생성 인자를 음성적으로 조절함) ) [167]. 미용 잠재력이 있는 Laminaria의 또 다른 종은 L. saccharina입니다. 추출물에는 단백질, 비타민, 미네랄 및 탄수화물이 풍부합니다. 이 조류의 추출물은 피지선 활동을 조절하는 것 외에도 항염증 및 치유 특성이 있는 것으로 보고되었습니다. [169]. 홍조류(Corallina pilulifera)의 메탄올 추출물에 대한 시험관 내 연구에서 인간 진피 섬유아세포(HDF) 세포에서 UV 유발 산화 스트레스 및 MMP2 및 MMP9 발현을 예방할 수 있음이 밝혀졌습니다. dermocea®(Gelyma)로 시판되는 홍조류 Meristotheca dakarensis와 Jania Rubens의 조류 추출물 조합은 케라틴, GAG, 콜라겐 I 및 III 합성을 자극한다고 주장되었습니다[170]. 이러한 모든 연구는 추출물 또는 순수한 화합물 형태의 해양 갈조류 및 홍조류가 귀중한 해양 유래화장품.

녹조류 추출물은 다양한 화장품에도 사용됩니다. Codium tomentosum의 추출물은 글루쿠론산의 좋은 공급원이라고 주장되었으며(38), 피부에 수분을 분배하고 건조한 환경의 유해한 영향으로부터 피부를 보호하는 데 사용됩니다[5]. 녹조류인 Chlamydocapsa sp.의 추출물은 피부 관리 및 모발 보호 제품의 광노화를 방지하기 위해 국소 도포에 사용됩니다. 또한 환경 노출로 인한 장벽 기능의 손실을 방지하고 TEWL을 감소시키며 자외선, 춥거나 건조한 조건에 노출된 후 주름 형성을 방지할 수 있습니다[171].

3.2. 해양 무척추동물 유래 화합물

3.2.1. 해양 스폰지 유래 화합물

해양 무척추동물, 특히 해면동물이 생산하는 2차 대사산물을 다룰 때는 관련 미생물 및 식물성 플랑크톤과의 관계를 고려하는 것이 중요합니다. 172]. 이러한 미생물은 새로운 의약품에 매우 중요할 수 있으며,화장품, 그리고 nutraceuticals는 다양한 천연 제품의 재생 가능한 자원이기 때문에 [173,174]. 실제로, 해양 해면은 해양 생물 공학의 새로운 길을 제공할 수 있는 해양 미생물 다양성의 저장소로 간주됩니다[175]. 이것은 많은 해면에서 유래한 대사 산물이 박테리아 및 곰팡이 천연 산물과 유사하거나 이러한 미생물에 의해 일반적으로 생성되는 화합물 부류에 속한다는 사실에 의해 입증됩니다[176]. 일부 보고서에서는 원래 해면 해면 추출물에서 분리된 일부 화합물이 실제로 해면 관련 미생물에 의해 생합성된다는 것을 확인했습니다. 해면 메소힐은 일반적으로 미생물에 의해 서식하고 해양 해면에서 분리된 많은 천연 제품(예: 항생제, 항진균제, 항포식자 또는 방오 화합물은 해양 미생물에 의해 생성되는 대사 산물인 것으로 보입니다[176]. 박테리아의 경우 숙주에게 대사 산물을 제공하여 해면이 독립 영양, 질소 고정 및 질화와 같은 박테리아 고유의 특성에 접근할 수 있도록 합니다. 이 박테리아는 또한 대사성 폐기물 화합물을 처리하여 해면체 골격을 안정화하고 자외선으로부터 보호합니다[177-179]. 차례로, 해양 해면체는 또한 효소를 방출하여 땅을 놓고 경쟁하고, 박테리아와 곰팡이의 성장을 지연시켜 초대받지 않은 사람으로부터 숙주를 제시합니다. 이 효소는 여러 화장품 제형에서 피부 미백제로 사용될 수 있습니다[147]. 지금까지 해양 스펀지에서 분리된 몇 가지 생리 활성 화합물만이 화장품 산업에 의해 탐구되었지만, 코스메슈티컬 가능성을 가진 스펀지 대사 산물의 수가 증가하고 있습니다. 예를 들어, 할리스타놀 삼황산염(29)(그림 6), 인도-태평양 해면 Haliclona sp.에서 분리된 C{14}} 스테로이드 세제. Tyrosinase가 착색된 인간 흑색종 세포주인 MM418에서 멜라닌 합성과 관련된 형태로 변하는 것을 억제하는 것으로 나타났습니다[180]. 바다 해면 Phorbas sp.에서 분리한 10,{21}bis-epi-homoverrucosane 스캐폴드의 고산소 디테르펜인 Gagunin D(30)(그림 6)는 티로시나제 발현 억제에 의해 멜라닌 생성 활성을 나타내는 것으로 밝혀졌습니다. 및 마우스 멜라닌-a 세포 및 재구성된 인간 피부 모델에서 티로시나제 효소 활성의 억제와 함께 티로시나제 분해 속도 증가 [18]. 또한, gagunin D(30)는 멜라노솜 전달과 관련된 단백질의 발현도 억제하였다. 다기능 특성으로 인해 gagunin D(30) 및 그 유사체는 피부 미백의 잠재적 후보로 간주될 수 있습니다.화장품[18].바다 해면은 또한 40가지 이상의 카로티노이드를 생산하는 것으로 알려져 있습니다. 해면에는 카로티노이드를 합성하는 생합성 기계가 없기 때문에 이러한 색소는 음식 섭취나 대사 변형을 통해 직접 축적됩니다. 카로티노이드는 과도한 태양 복사 및 유해한 UV 복사에 대한 노출로 인한 광 에너지 소산 및 자유 라디칼 해독을 통한 광보호 및 항산화 기능을 포함하여 해양 해면에서 중요한 역할을 합니다[182]. 아릴 카로티노이드 외에 붉은색 색소인 미틸록산틴 유도체, 19-부타노일옥시미틸록산틴(31) 및 19-헥사노일옥시미틸록산틴(32)(그림 6)도 밝은 오렌지색 해면 Phakellia stellidem에서 분리되었습니다[183]. fucoxanthin (19) (그림 3)의 대사 산물인 mytiloxanthin은 astaxanthin (33) (그림 6)과 거의 동일한 단일 독소 억제 및 지질 과산화 억제 활성을 나타내지만 수산기 라디칼에 대한 소거 활성이 더 높다는 점에 주목하는 것이 흥미 롭습니다. [184]. 결과적으로 이러한 화합물은 다음과 같이 큰 가치를 가질 수 있습니다.화장품스킨케어 제품용.

해양 스폰지 유래 콜라겐은 생체 적합성과 재생 가능성에 대해서도 평가되었습니다[185-187]. 해면연골(Chondrosia reniformis)의 트립신 분해 콜라겐 추출물(마린 콜라겐 가수분해물(MCH)이라고도 함)의 시험관 내 독성, 항산화 활성, 치유력 및 광보호가 특정 물리화학적 특성과 동적 가소성으로 인해 평가되었습니다[188]. . 이 연구는 다양한 출처의 콜라겐 가수분해물이 다양한 실험 모델에서 우수한 생체 적합성, 침투 능력 및 피부 보호 특성을 입증했다는 사실에 근거했습니다. 4개의 MCH는 ROS의 제거를 촉진하여 독성이 없고 유의한 항산화 활성을 나타낼 뿐만 아니라 보다 가속화된 증식 단계를 촉진하여 상처 치유 능력을 나타내는 것으로 밝혀졌습니다. 이러한 데이터는 이러한 MCH를 다음과 같이 적용할 수 있는 길을 열어줍니다.화장품손상되거나 광노화 된 피부를 복구하기 위해 [188]. 그럼에도 불구하고 시장에 출시되기 전에 이러한 유망한 제품을 검증하기 위한 추가 연구가 필요합니다.

해면산 해면 Acanthella cavernosa의 헥산, 메탄올, 에탄올 추출물에 대해 P. 아크네스에 대한 항균 및 항생물막 활성과 항산화 활성을 평가하였다. 그러나 에탄올 추출물만이 이 박테리아에 대해 시험관내 항균 및 항생물막 활성을 나타냈다. 따라서 이 해양 스펀지는 천연해양 유래 여드름 예방용 화장품으로 응용될 가능성이 있다[191].

3.2.2. 산호 유래 화합물

산호 분말은 미네랄 함량뿐만 아니라 물리적, 화학적, 질감적 특성으로 인해 수많은 화장품에서 지속 가능한 소재로 사용됩니다[147]. 화학적으로는 주로 탄산칼슘으로 구성되어 있으나 중금속을 제외하고 약 74가지의 다른 미네랄을 함유할 수 있습니다. 산호 분말은 피부에 미네랄을 제공하고 자외선으로부터 보호하며 항산화, 노화 방지, 여드름, 피부 연화, 립스틱 및 데오도란트 제조에 사용됩니다[147]. 소수의 산호 이차 대사 산물만이 다음과 같은 용도로 사용되었습니다.화장품, 카리브해 Gorgonian 산호 Pseudopterogorgia elisabethae에서 분리된 diterpene glycosides pseudopterosins A–D(34–37)(그림 6)는 화장품 산업에서 가장 주목할만한 해양 천연 제품입니다[192]. 이들 화합물은 항염증 및 진통[193-195], 항균[196], 항여드름[197]에서 상처 치유[198,199]에 이르는 다양한 생물학적 활성을 가지고 있습니다. 이 화합물은 Resilience® [200]라는 브랜드 이름으로 에스티 로더 스킨케어 및 주름 개선 화장품에 첨가제로 사용하기 위해 상업적으로 허가된 최초의 천연 제품입니다. 그러나 항염증 활성에 대해 이 종류의 화합물에서 가장 많이 연구된 구성원은 G 단백질 결합 수용체에 결합하는 메커니즘에 의해 식세포 형성을 억제하고 세포 내 칼슘 방출을 유발하는 슈도프테로신 A(34)(그림 6)입니다. ]. 탁월한 항염증 활성을 가진 다른 슈도프테로신도 확인되었으며 류코트리엔의 합성과 인간 호중구의 탈과립화를 억제하는 것으로 제안되었습니다[122].

3.2.3. 해삼 유래 화합물

해삼은 또한 사포닌, 콘드로이틴 설페이트, 콜라겐, 비타민, 아미노산, 페놀, 트리테르펜 배당체, 카로티노이드, 생리활성 펩타이드, 미네랄, 지방산 및 젤라틴과 같은 생리활성 화합물이 풍부합니다. 바다의 건강상의 이점 중 오이는 상처 치유, 신경 보호, 항종양, 항응고제, 항균 및 항산화 특성이 있습니다[202]. 해삼 추출물은 비타민 A, B1(티아민), B2(리보플라빈), B3(나이아신), 미네랄(칼슘, 마그네슘, 철, 아연, 셀레늄, 게르마늄, 스트론튬, 구리, 망간)이 풍부하여화장품영양제. 해삼 추출물의 비타민과 미네랄은 흡수가 쉽고 수분을 공급하여 손상된 피부 세포의 재생을 촉진합니다[6]. 홍해 오이(Stichopus japonicus) 추출물에 대해 수행된 조사에서 멜라닌 생성 흑색종의 현저한 억제 및 티로시나제 및 티로시나제 관련 단백질(TYRP-1 및 TYRP-2)의 발현을 억제하는 것으로 나타났습니다. Yunet al. S. japonicus 추출물의 에틸 아세테이트 분획은 쥐의 흑색종 세포에서 멜라닌 생성을 억제하여 티로시나제 관련 유전자의 멜라닌 세포 특이적 동형의 단백질 수준을 감소시킨다는 것을 입증했습니다[203]. 잣 추출물과 참나무 추출물의 피부 미백 효과를 평가한 결과, 잣 추출물은 61.78%의 tyrosinase 활성 억제를 나타냈고, 두 추출물의 혼합물은 59.14%의 억제를 나타냈습니다. 흥미롭게도 두 추출물의 혼합물은 클론 M{12}} 멜라닌 세포에서 멜라닌 생성의 현저한 억제를 나타냈습니다[204]. 삶은 S. japonicus의 당단백질 분획은 티로시나제 억제 활성을 50%까지 향상시키는 것으로 나타났습니다[205]. 해삼 종의 생체 활성 추출물이 나타내는 티로시나아제 억제는 낮은 세포 독성, 높은 안전성 및 광범위한 수용과 같은 수많은 이점을 가진 유망한 피부 미백 화장품으로 만듭니다.

해삼의 또 다른 중요한 측면은 화장품 및 의약품의 개발에 큰 잠재력을 가진 신규 황산화 다당류가 상당량 있다는 것입니다. 다른 무척추동물, 척추동물 및 조류에서 분리된 다당류 [206]. 많은 양의 황산화 글리칸은 세 부분으로 분리될 수 있습니다. 첫 번째 부분은 많은 양의 푸코스를 함유하고, 두 번째 부분은 주로 후코이단(23)을 함유하고(그림 4), 세 번째 부분은 높은 비율의 글루쿠론산(38)을 함유합니다. ].FuCS는 Ludwigothurea grisea, Pearsonothuriagraeffei, Holothuria vagabunda, H. edulis, H. Nobilis, Stichopus tremulus, S. japonicus, Isostichopus badionotus, Thelenata ananas, Apostichoponia . 구조적으로, FuCS는 -d-글루쿠론산(38)과 N-아세틸{9}}d-글루코사민(39)의 반복 단위로 구성됩니다(그림 7)[207,208]. 해삼 후코이단(그림 4)은 다양한 생물학적 활성을 나타내는 것으로 보고되었습니다[209,210]. 예를 들어, Thelenota ananas의 후코이단(23)은 황산염 함량이 증가함에 따라 개선되는 상당한 슈퍼옥사이드 라디칼 소거 활성을 갖는 것으로 나타났습니다. 더욱이, 특정 잔기의 추가적인 2-O-황화는 라디칼 소거 효과를 증가시키며, 이는 T. ananas에서 유래한 후코이단(23)의 항산화 활성이 단순히 황산염 함량이 아니라 황산화 패턴에 의존함을 시사합니다[211 ]. 또한, 후코이단(23)의 황산염 함량 및 구조적 특징(그림 4)은 생물학적 특성과 깊은 관계가 있습니다. S. japonicus, I. badionotus 및 L. grisea에서 분리된 후코이단(23)은 활용할 수 있는 흥미로운 생물학적 활성을 보여주었습니다. ~처럼화장품[209]. 후코이단(23)은 인간 피부의 MMP1 활성을 증가시킬 수 있으므로 화장품의 주름 형성 및 피부 광노화를 방지하는 노화 방지제로 사용할 수 있습니다[209,210].

해삼은 동물성 콜라겐에 비해 상대적으로 안전한 콜라겐과 점액다당류가 다량 함유되어 있는 것으로 보고되고 있다[42,57]. 해삼의 체벽 전체 단백질에는 약 70%의 불용성 콜라겐 섬유가 포함되어 있으며 가수분해 후 젤라틴으로 전환될 수 있습니다. 콜라겐 섬유는 인접한 콜라겐 분자의 비나선형 텔로펩티드에 의해 형성된 분자간 가교 때문에 거의 용해되지 않는 반면, 젤라틴은 콜라겐의 부분 가수분해에 의해 얻어지는 가용성 단백질이다[212,213]. 해삼 콜라겐에 대한 연구는 손상된 조직 복구, 항종양, 항산화 및 안지오텐신 전환 효소 억제 활성을 포함하는 가수분해 생리활성 펩타이드의 기능에 주로 초점이 맞춰져 있습니다. 항산화 특성으로 인해 콜라겐 섬유는 스킨 케어 제품에 사용되었습니다[214]. 해삼의 또 다른 구성 성분은 사포닌이다[215]. 이러한 화합물은 화학 방어에서 중요한 역할을 하며 광범위한 약리학적 활성을 가지고 있습니다. 대부분의 해삼사포닌은 일반적으로 holostane 유형의 triterpene 배당체입니다[215]. 일부 사포닌은 과색소침착, 주사비 감소, 혈관 강화 및 수분 침투 개선 외에도 국소 적용 시 비듬을 감소시키고 건선을 완화할 수 있습니다. 약리활성에 관한 연구의 대부분은 식물성 사포닌에 대한 연구였기 때문에 해삼의 사포닌이 식물과 동일한 효능을 가지는지 검증하기 위해서는 보다 심도 있는 연구가 필요하다.

생태학적 개념은 또한 유용한 생리활성 화합물을 찾는 데 근본적인 역할을 합니다.화장품및 영양제. 이것의 예는 MAA가 holothuroids, 특히 흑해삼 Holothuriaatra[216]와 같은 많은 해양 유기체에서 보호 역할을 하는 것으로 관찰되었으며, 여기서 이들은 주로 표피 조직에서 발생합니다. H. atra의 표피 조직에는 mycosporine-glycine(40), asterina{3}}(41), shinorine(42), Porphyra{6}}(43), palythine(44)과 같은 여러 MAA가 다양한 양으로 포함되어 있습니다. , palythinol(45)(그림 7)에 비해 Cucumaria Ferrari의 익은 난소와 산란된 새끼에는 미코스포린 글리(40), 시노린(42), Porphyra{14}}(43) 및 팰리틴( 44) [217]. 해삼에서 얻은 Porphyra{18}}(43)의 리포솜을 함유한 자외선 차단제 제형은 피부 지질 산화 및 낮은 탄력, 주름 깊이, 거칠기와 같은 피부 노화 매개변수를 감소시키는 것으로 밝혀졌습니다. 조사 시, 반응성 중간체는 Porphyra{20}}(43)에 의해 생성되지 않았으며, 이는 이 화합물이 흡수된 UV 방사선을 무해한 열 에너지로 변환했음을 시사합니다[218]. 일부 해삼 종의 추출물, 특히 S. hermanni, H. fuscogilva, A. mauritiana, A. crassa, B. vitiensis, B. tenuissima, P. graeffei,B. cousteaui, H. atra, H. leucospilota 및 H. Nobilis는 강력한 항균 활성을 나타냈습니다[219,220]. 보고서에 따르면 -크립토잔틴(46), 크산토필(47)(그림 7) 및 -카로틴(7)(그림 2) ), 이집트 해삼 H. scabra에서 분리하여 S. 아우레우스 (ATCC 6538) [219]. 이러한 발견은 제품의 변질을 유발하고 소비자에게 심각한 위험을 초래할 수 있는 화장품의 미생물 오염을 방지하기 위한 카로티노이드 함유 해삼 추출물의 사용에 중요할 수 있다[221].

앞서 언급했듯이 해삼의 일부 생리활성 대사산물은 조직 복구를 유도하고 상처 치유 과정을 강화할 수 있습니다. 그것은 외피 조직의 GAGs가보고되었습니다. vastus 및 S. hermanni는 쥐에서 상처 치유 특성을 발휘했습니다[123,222]. Masre et al. 해삼 외피의 일부가 총 O-sulfated GAG 함량이 가장 높았고 내장 및 체강액이 그 뒤를 이었다[222].

3.3. 해양 미생물 유래 화합물

균류, 균류 유사 원생생물 및 박테리아를 포함한 해양 미생물은 잠재적인 납 화합물 생산자로 큰 관심을 끌었다[223,224]. 지금까지 연구되고 있는 이들 유기체의 종 수는 비교적 적음에도 불구하고 수천 가지 화합물이 분리 및 확인되었으며 그 중 상업적으로 유용한 제품으로의 잠재적인 가능성에 대해 조사된 것은 적은 비율에 불과합니다[225]. 어쨌든 해양 재료의 인기는 대규모 소싱이나 지속 불가능한 생산 방식이 이미 위기에 처한 해양 생태계를 교란시킬 수 있다는 우려를 불러일으켰습니다. 많은 해양미생물이 배양가능하고 발효조에서 배양될 수 있기 때문에 고부가가치 화합물을 생산할 수 있는 지속가능한 자원으로서 큰 이점을 제공한다[226].

3.3.1. 미세조류 유래 화합물

미세조류의 다양성은 기능식품 및 식품으로서의 잠재적인 응용 가능성이 있는 풍부한 생리활성 화합물의 공급원이 됩니다.화장품. 미세조류는 또한 지방산, 토코페롤, 스테롤, 단백질, 탄수화물, 비타민, 미네랄, 항산화제 및 색소(예: 엽록소 및 카로티노이드) 함량으로 인해 주로 동물 사료용 주요 식품을 구성합니다[227]. 클로렐라(Chlorella), 스피루리나(Spirulina), 두날리엘라(Dunaliella), 오돈텔라(Odontella) 종을 포함한 미세조류도 화장품의 성분으로 사용되어 왔다[33]. 면에서화장품, 미세조류는 피부의 ECM 악화, 주름, 늘어짐, 거칠기, 얼룩덜룩한 색소침착을 방지할 수 있는 UV 방사선을 흡수하는 물질을 합성하기 때문에 큰 관심을 받고 있습니다. 예를 들어, 시아노박테리아 자외선 차단제 색소인 사이토네민(6)(그림 2)은 상업용 제형보다 더 효율적으로 UVA/UVB 방사선을 흡수합니다[228]. Scytonemin(6)은 Nostoc sp., Calothrix 갑각류 또는 Chlorogloeopsis sp.와 같은 여러 남세균에 의해 생성됩니다. [229]. 또 다른 UV 보호 안료는 -카로틴(7)(그림 2)이며, 이는 건조 중량의 10% 이상을 생성할 수 있는 할로겐화 미세조류 Dunaliella salina에 의해 생성되는 주요 카로티노이드입니다[230]. 미세조류에 의해 생산되는 또 다른 잘 알려진 카로티노이드는 아스타잔틴(33)입니다(그림 6). 이 화합물은 피부 건강에 대한 유익한 효과와 UV 방사선에 대한 광보호 효과에 대해 광범위하게 연구되었습니다. 염증 매개체 [232], 따라서 강력한 항산화 제 및 우수한 항염증제로 간주되었습니다. 또한 면역 조절 및 DNA 복구 특성을 나타내어 피부 건강을 유지하고 피부 손상을 예방하기 위한 사용을 추가로 지원합니다[231]. Haematococcus Pluvialis는 다량의 아스타잔틴(33)을 축적하며 인간이 소비하는 주요 천연 공급원으로 간주됩니다. 코스메슈티컬/영양화장품으로서의 아스타잔틴(33)에 대한 엄청난 수요로 인해 H.에 의한 아스타잔틴(33)의 지속 가능한 생산. Pluvialis는 이미 산업 규모에 도달했습니다[233].

루테인(48), 칸타잔틴(49), 리코펜(50), 제아잔틴(51)(그림 8)과 같은 다른 카로티노이드도 건강 및 화장품 분야에서 어느 정도 중요성을 갖게 되었습니다[38]. 루테인(48)은 특히 다른 항산화제 및 면역보호 물질[234]과 함께 UV 유도 산화 손상으로부터 피부의 표피 및 진피층을 보호하는 것으로 나타났습니다. 피부, 머리카락 등을 건강하게 유지합니다. 예를 들어, Spirulina sp. 수분 보유력을 제공하는 모발 제품에 보습 특성을 부여하고 아토피 피부염 또는 기타 건성 피부 상태에 권장됩니다[144,235]. 일부 미세 조류, 특히 속에서 온전한 세포의 건조 물질로부터 얻은 오일은 부드럽고 매끄럽게 하는 특성을 가지고 있습니다. 피부와 모발용 [236,237]. 스킨케어 화장품의 국소 적용을 위한 또 다른 신흥 해양 코스메슈티컬은 알구론산입니다. 알구론산은 순수한 화합물이 아니라 "Solazyme"(현재 TerraVia Holdings, Inc.)에 의해 미세조류에 의해 생성된 미확인 다당류 혼합물에 대해 생성된 상품명입니다. 2011년 산은 알제니스트 안티에이징스킨케어 포뮬러라는 상용 제품의 활성 성분으로 시장에 출시되었습니다[79].

해양 미세조류 Nannochloropsis oculata의 순수한 추출물은 제아잔틴(51)(그림 8)과 EPA(22)가 풍부한 PUFA 함유 지질을 포함합니다(그림 4)[238,239]. 빛과 이산화탄소에 최적으로 노출되는 특수 광생물 반응기에서 배양된 이 미세조류 추출물은항티로시나제및 제아잔틴(51)의 항산화 특성 및 EPA(22)의 보습 효과.

fucoxanthin(19)(그림 3)[241] 및 EPA(22) 및 DHA(21)(그림 4)와 같은 ω-3 PUFA가 풍부한 해양 규조류 Phaeodactylum tricornutum의 추출물[242]은 피부 세포, 특히 각질세포, 섬유아세포 또는 멜라닌세포에서 프로테아좀 활성을 촉진하는 것으로 밝혀졌습니다. 이 추출물은 피부의 탄력과 탄력을 개선할 뿐만 아니라 자외선 노출의 부작용으로부터 피부를 보호할 수 있습니다. 주름의 출현을 지연시키거나 주름의 깊이를 감소시킬 수 있습니다[243]. P. tricornutum의 추출물은 Depollutine®과 Megassane®의 두 가지 노화 방지 및 재생 크림의 성분으로 사용됩니다.

규조류 Thalassiosira sp. 및 Chaetoceros sp. 및 fucoxanthin(19) 및 기타 카로티노이드 색소[245–247] 및 ω-3PUFA(예: DHA(21) 및 EPA(22)[248,249])를 포함하는 미세조류 Chlorococcum sp. 및 Monodus sp. 모발과 피부의 멜라닌 생성을 조절하고 각질 세포 분화, 멜라닌 세포 증식, 모발 및 모낭의 성장을 개선하고 자극할 수 있기 때문에 탈모를 예방하기 위한 제형으로 제안됩니다[250].

3.3.2. 해양 박테리아 유래 화합물

해양 박테리아는 바다 표면에 풍부하지만 수심이 깊어질수록 그 수는 감소하며 대부분은 유기 입자 또는 동물성 플랑크톤과 기질로 결합되어 있습니다. 가혹한 해양 기후에서 번성하며 이러한 2차 대사 산물은 생리 활성 화합물의 좋은 공급원이 될 수 있습니다[223]. 많은 수의 세균성 생리활성 2차 대사산물은 높은 상업적 가치를 가지며 제약 및 화장품 산업에서 그 위치를 찾았습니다[5]. 실제로 알칼로이드, 펩타이드, 단백질, 지질, 마이코스포린, MAA, 배당체, 이소프레노이드와 같은 해양 박테리아에서 유래한 많은 화합물은 광보호, 노화 방지, 항균, 항산화 및 보습 활성을 나타냅니다[251].

해양 기원의 노화 방지 활성을 갖는 생리 활성 화합물 중 다당류(PS)는 가장 많이 이용되는 코스메슈티컬 제품 중 하나이며[252], 박테리아는 더 높은 PS 생성에 가장 유리한 유기체[253]입니다. 해양 박테리아 Alteromonas macleodii에서 파생된 엑소폴리사카라이드인 Deepsane은 화학적, 기계적 및 UVBaggression에 대한 민감한 피부의 자극을 진정시키고 감소시키기 위해 Abyssine®[1]이라는 이름으로 상업적으로 이용 가능합니다[254,255]. 남극 해역에서 분리된 Pseudoalteromonas sp.의 PS 혼합물은 노화 방지 제품의 제형에 포함됩니다. 발효를 통해 얻은 이 혼합물은 콜라겐 I의 합성을 향상시킬 수 있어 피부 구조적 특성 개선에 기여합니다[254]. 심해 열수 분출구 해양 박테리아인 Vibrio diabolicus는 콜라겐 구조화를 자극하는 독특한 기능을 가진 히알루론산(53)(그림 9)과 구조적으로 유사한 아넥소다당류 HE 800(52)(그림 9)을 생성합니다.

관련 항산화 활성을 가진 두 가지 희귀 카로티노이드인 사프록산틴(54)과 믹솔(55)(그림 9)은 플라보박테리아과(Flavobacteriaceae)에 속하는 해양 박테리아의 새로운 균주에서 분리되었습니다. 화장품에 사프록산틴(54) 또는 믹솔(55)을 첨가하면 생물학적 막을 강화하여 산소 투과성을 감소시키고 산화에 대한 보호를 강화하는 데 도움이 될 수 있습니다. 흥미롭게도 사프록산틴(54)과 믹솔(55)의 항산화 활성은 제아잔틴(51)(그림 8)과 α-카로틴(7)(그림 2)보다 훨씬 더 큽니다[257]. Astaxanthin(33)(그림 6)은 Paracoccus sp. 및 Agrobacterium sp. [259].

새로운 종의 해양세균(Pseudomonas sp.)에 의해 생성되는 염화메틸렌은 티로시나아제의 발현을 억제하여 인간 멜라닌 세포와 배양된 피부 세포의 착색을 감소시킬 수 있다[260]. 이매패류에서 채취한 해양세균인 Thalassotalea sp.에서 분리한 N-acyldehydrotyrosine 유사체 thalassotalic acid A(56), B(57), C(58)(그림 9)항티로시나제활동. 흥미롭게도,항티로시나제탈라소탈산 A(52)의 활성은 상업적으로 사용되는 대조 화합물인 알부틴(1)의 활성과 비슷합니다(그림 1). 저자는 카르복실산과 선형 지방족 사슬의 존재가 이러한 구조적 종류의 화합물 내에서 효소 억제의 증가에 기여한다고 제안했습니다[261]. 또 다른 박테리아 유래 화합물은 엑토인 또는 1,4,5,{8}}테트라히드로{9}}메틸{10}}피리미딘카르복실산(59)이며(그림 9), 이는 여러 박테리아에 의해 생성되는 삼투 방지제입니다. 삼투압 스트레스에 반응하는 종 [262]. Ectoine(59)은 Ectothiorhodospira halochloris에서 처음 분리되었지만 높은 염 농도에서 - 및 -proteobacteria 및 일부 Actinobacteridae와 같은 다른 호염성 박테리아에서도 분리되었습니다. [263] 이 화합물은 분자간 간격을 증가시켜 세포 표면의 수화를 개선하고 세포막에서 지질 머리 그룹의 이동성 [262], 인간이 잘 견뎌냅니다 [264-266]. 따라서 ectoine(59)은 표피의 탈수를 방지하는 효과적인 장기 보습제입니다[262,267]. 또한 피부 염증을 감소시키며 현재 중등도 아토피 피부염 치료를 위해 연구되고 있다[264].

지방산 에스테르는 천연 연화제 및 유화제로서 화장품 제형의 일반적인 성분입니다[79]. 현재 화장품에 사용되는 많은 지방산 에스테르가 고등식물에서 얻어지지만 일부 박테리아는 독특한 지방산 에스테르를 생성할 수도 있습니다. 따라서 많은 화장품에 연화제 및 방향제로 널리 사용되는 에틸 올레이트(60)(그림 9)도 해면 해면 Dendrilla nigra의 공생인 방선균 Nocardiopsis dassonvillei에서 얻었습니다. 이 화합물은 또한 항염증 효과를 나타냈습니다. 활동 [268]. 따라서 에틸 올레이트(60)는 지속 가능한 방식으로 생산될 수 있는 스킨케어 제품을 위한 잠재적인 다기능 화장품이 될 수 있습니다. 많은 해양 스폰지 유래 방선균 종. 및 스트렙토마이세스 sp. 식품 및 화장품 등급의 천연 색소와 같은 생명공학 제품을 위한 재생 가능한 카로티노이드 공급원으로도 조사되었습니다[269,270].

3.3.3. 해양 곰팡이 유래 화합물

여러 해양 유래 균류는 약용 가능성이 있는 2차 대사 산물을 생산합니다. 예를 들어, Phaeotheca triangular, Trimmatostroma salinum, Hortaea werneckii, Aureobasidium pullulans 및Cryptococcus liquefaciens는 MAA를 생산하는 것으로 알려져 있습니다[271]. benzodiazepine alkaloids, circumdatinsI(61), C(62), G(63)(그림 10)는 해양 스펀지 관련 균류Exophiala sp.의 배양액에서 분리되었습니다. (과: Herpotrichiellaceae)는 현재 자외선 차단제 제형에 사용되는 양성 대조군 옥시벤존(64)(그림 10)보다 더 강력한 UVA 보호 활성을 나타냈습니다[272]. 미로테논 A(65) 및 6-n-펜틸{{ 13}} algicolousfungus Myrothecium sp.의 배양액에서 분리된 파이론(66)(그림 10). 해양 녹조류 Enteromorpha compressa에서 얻은항티로시나제kojic acid(3, IC50=7.7μM)보다 활성(각각 IC{0}}.6 및 0.8 μM)[273]. 6-[(E)-hept{10}}enyl]{11}}pyrone(67)(그림 10)이 있는 붉은 해조류 Hyalosiphonia caespitosa의 표면은 더 강력한 효과를 나타냈습니다.항티로시나제코직산보다 활성(3) [274]. 해양 퇴적물 유래 Trichoderma viridae H{3}}의 배양은 버섯 티로시나제의 경쟁적 억제제인 ​​호모탈린 II(68)(그림 10)를 생성했습니다. 이러한 화합물은 구리 활성 부위에 결합하여 효소를 억제하는 것으로 나타났습니다. 효소 [275]. 비록 소수의 해양 곰팡이 대사산물만이 화장품 세계에 진출했지만, 피부 미백제인 chrysophanol(69)(그림 10)은 algicolous 곰팡이 Microsporum sp.(MFS)에서 추출한 특허입니다. -YL), 미국에 출원되었습니다(미국 특허 20140056834A1)[10]. 해양 유래 균류인 Pestalotiopsis sp.의 배양에 비생물적 스트레스 요인인 CuCl2를 첨가함으로써. Z233, 해양 조류 Sargassumhorneri, 이전에 보고되지 않은 두 가지 sesquiterpenes, 1, 5, 6, 14-tetraacetoxy-9 -benzoyloxy- 7 H-eudesman-2, {{25} }디올(70) 및 4, 5 -디아세톡시-9 -벤조일옥시-7 H-eudesman-1, 2, 11, 14-테트라올(71)을 얻었다( 그림 10). 화합물 70과 71은 14.8 µM과 22.3 µM의 IC50 값으로 버섯티로시나제에 대한 억제 활성을 나타내었으며, 이는 코직산(3,IC{46}}.2 µM)[276]과 비슷합니다. 바다 녹조류(Ulva pertusa)의 표면에서 분리한 해양 균류 Alternaria sp.의 배양액은 포말리골 A와 함께 2개의 코직산 유도체, 즉 코직산 디메틸 에테르(72)와 코직산 모노메틸 에테르(73)를 생산했습니다. (74) (그림 10); 그러나 kojicacid만 표시됨항티로시나제활동 [277].

원래 상어 간유에서 얻은 스쿠알렌(75)(그림 10)은 Protista Thraustochytriales와 같은 미생물에서도 얻을 수 있습니다. 피지선에서 생성되는 일반적인 지질로서 스쿠알렌(75)은 국소 피부 윤활 및 세포 구조 및 보호에 중요한 역할을 합니다. 따라서 스쿠알렌(75)은 피부를 촉촉하게 유지하기 위해 화장품에 사용됩니다. 스쿠알렌(75)을 함유한 보습 크림은 무독성, 무자극, 무민감성이며 정전기 방지 및 완화 특성을 제공합니다[278]. 한편, 지방산은 식이보충제로 사용될 뿐만 아니라 광범위하게 사용되는 것으로 알려져 있습니다.화장품콜라겐 생성의 자극과 항염증 및 상처 치유 특성을 통한 연조직 복구 및 피부 영양에서의 역할 때문입니다[279]. 트라우스토키트리드(Thraustochytrids) 또는 균류 유사 원생생물은 DHA(21), EPA(22)(그림 4) 및 도코사펜타엔산(DPA)(76)(그림 10)과 같은 PUFA의 산업적 생산을 위해 조사되었습니다. 바이오매스 단위 [280,281]. 특히, Thraustochytriaceae과의 Schizochytrium, Aurantiochytrium 및 Ulkenia에 속하는 종이 DHA의 주요 생산자이다(21)[282]. Thraustochytrids의 DHA가 풍부한 오일은 현재 기능 식품으로 시장에 나와 있습니다. 그러나 그들은 또한 미용 및 영양 미용으로서 큰 잠재력을 가지고 있습니다[283]. Thraustochytriidae sp.와 같은 Thraustochytrids. ONC-T18, CHN{17}}, Ulkenia sp.AS{18}}A1 및 Aurantiochytrium sp. KH105)는 또한 카로틴(7)(그림 2), 아스타잔틴(33)(그림 6), 칸타잔틴(49), 제아잔틴(51)(그림 8), 페니코잔틴(77), 에키네논(78)을 포함한 카로티노이드를 생산합니다. )(그림 10), 광보호 및 항산화 성분으로 무관심한 화장품 제형으로 사용될 수 있다[283].

파푸아뉴기니의 미확인 해양 해면에서 얻은 해양 유래 Acremonium sp.의 배양액에서 분리한 N-methylated linear octapeptide RHM1(79)(그림 10)이 높은 S. epidermidis에 대해 항균 활성을 나타냈습니다. 여드름의 원인 물질 [105]. 수많은 생물학적 활성을 가진 곰팡이 대사산물의 또 다른 부류는 메로테르페노이드입니다. 최근에 Zhang et al. [284], 해양 스펀지 관련 균류 Penicillium brasilianum WZXY-m122-9의 배양에서 생리 활성 이차 대사 산물을 검색하면서 일련의 메로테르페노이드를 분리했으며 이를 brasilianoids A–F라고 명명했습니다(80–85). (그림 10). 흥미롭게도 피부의 수분 장벽을 조절하는 능력을 유지하는 필수 천연 보습 인자인 필라그린[285]과 TEWL을 조절하고 UVB 손상 [286]. 따라서 이 화합물은 UVB 유발 세포 손상의 보호를 촉진하는 데 사용할 수 있는 천연물의 첫 번째 예이며 피부 관리 및 피부병 치료를 위한 코스메슈티컬로서 큰 잠재력을 가질 수 있음을 시사합니다[284].

3.3.4. 효모 유래 화합물

로도토룰라(Rhodotorula), 파피아(Phaffia) 및 크산토필로마이세스(Xanthophyllomyces)와 같은 효모의 여러 속은 아스타잔틴을 생산하는 것으로 알려져 있습니다(33)(그림 6)[11]. 효모는 조류와 같은 다른 유기체와 비교할 때 더 적은 양의 아스타잔틴(33)을 생산하지만 다른 유기체에 비해 몇 가지 장점이 있습니다. 왜냐하면 효모는 더 높은 성장률, 더 쉬운 재배 조건을 갖고 있으며 유전자 변형 또는 카로티노이드 생산을 증가시키기 위해 유전자 표적을 밝혀낼 수 있기 때문입니다. 비율 [287-289].

4. 미래 전망 및 결론

베이비붐 세대가 고령화 시대에 접어들면서 젊어지고 건강해지고 싶은 열망이 전 세계적으로 대두되고 있습니다. 대중에게 정보를 제공하는 소셜 미디어의 영향과 과학적 연구의 효과적인 보급은 천연 자원에서 얻은 화합물의 건강상의 이점뿐만 아니라 약물 및 화장품에 많은 화학 물질을 사용하는 위험에 대한 인식을 높였습니다. 따라서 이 밀레니얼 세대는 환경 친화적인 프로세스와 천연 물질의 사용으로 특징지어집니다. "녹색 기술"에 대한 대안으로 해양 또는 "청색 생명 공학"은 전례 없는 생물학적 및 약리학적 특성을 지닌 육상 환경에서 발견할 수 없는 무수한 천연물을 제공함으로써 그 영역을 확보하고 있습니다. 제약 부문이 바다의 보물을 개척하는 선구자였지만 이제 화장품 및 기능식품 부문은 해양 환경에 더 많은 관심을 기울였습니다.

일부 해양 제품이 이미 시장에 나왔음에도 불구하고 이러한 제품의 수는 광대한 바다와 앞으로 펼쳐질 미래의 발견에 비해 여전히 매우 소심합니다. 예를 들어, 2012년까지 해조류의 세 가지 유형의 화합물, 즉 알지네이트, 한천 및 카라기난만이 상업적으로 이용되었습니다. 이것은 해양 화합물, 특히 작은 분자가 여전히 많다는 것을 보여줍니다.화장품및 영양제. 그러나 약물의 분리 및 특성 규명, 분자 변형, 약리학적 특성 및 안전성 측면의 평가, 제품의 품질 향상, 무엇보다도 R&D에 대한 더 많은 투자가 필요합니다. 이러한 해양 자원이 몇 가지 고유한 한계로 인해 여전히 제대로 활용되지 않고 있다는 점도 언급하는 것이 흥미로울 것입니다. 무엇보다도 해양 환경에서 일반적으로 수집되는 생물학적 물질에서 분리되는 화합물의 양이 매우 적어 추가 생물 분석 및 개발이 어렵습니다. 둘째, 해양생물이 노출되는 환경 변화에 따라 제품의 변형이 영향을 받습니다. 따라서 활성 성분, 부형제 및 첨가제로 사용할 생리 활성 대사 산물을 수확하기 위해 최적의 조건에서 해양 생물을 양식하는 것과 같은 지속 가능한 방법을 찾는 것이 필요합니다. 이러한 측면에서 미생물 생명공학은 다음과 같이 많은 양의 고부가가치 화합물을 얻을 수 있는 유망한 방법으로 간주될 수 있습니다.화장품및 영양제.

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