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FJK 2020년 11월호 [특집] 안티폴루션의 연구개발 1

대기오염 물질에 의한 기미 형성에 대한 예방적 접근법

# 대기오염 물질에 의한 기미 형성에 대한 예방적 접근법

 

대기오염은 생체건강에 있어 다양한 피해를 미치기 때문에 심각한 환경문제로서 전 세계가 대책을 강구하고 있다. 대기오염물질은 다양한 성분으로 구성되며 질소산화물, 유황산화물, 부유입자상물질(SPM), 미소입자상물질(PM2.5), 광화학 옥시던트, 다환방향족탄화수소(PAH), 매연이나 황사를 포함한 부유분진 등을 들 수 있다.

 

이러한 물질은 호흡기 질환을 비롯한 다양한 질환을 일으키는 것으로 보고됐으며1)2) 실제로 대기오염에 관련된 질환에 의한 사망자는 세계에서 연간 수백만 명이나 된다3). 이러한 배경과 더불어 대기오염 물질에 의한 건강피해에 대한 관심은 높아지고 있다.

 

일본 환경성의 조사에 의하면 대기오염 물질의 하나인 PM2.5의 연간 평균농도는 2013년 이후 완만한 감소 추세에 있으며 환경기준 달성률도 높기는 하지만(그림1) 지역이나 계절에 따라서는 기준치를 넘는 PM2.5가 검출된다4). 또 주변 국가에서 국경을 넘어오는 경우도 있으므로 아직 대기오염 물질에 의한 건강피해에 대한 영향을 불식시킬 수 없는 상황이라고 생각된다.

 

그림1 일본에서의 연간 평균 PM2.5 농도

 

 

 

건강에 미치는 영향이 우려되는 대기오염 물질은 최근 미용분야에서도 주목받고 있으며 특히 기미나 주름, 여드름과의 관련이 지적되고 있다5)~7). 이 중 기미에 대해서는 역학조사가 실시되고 대기오염 물질이 많은 지역에서는 기미가 있는 사람이 많이 관찰된다고 보고 되고 있다5)8)9).

 

이제까지 기미 형성의 주된 원인은 태양 광선 중에 포함되는 자외선이라고 알고 있었기 때문에 자외선에 대한 케어를 위한 미백화장품이 많이 개발되어 왔다. 그러나 대기오염 물질의 기미 형성에 대한 영향도 시사되고 있기 때문에 이에 의한 기미 형성 메커니즘의 이해와 예방, 개선 효과가 있는 화장품은 새로운 미용의 타깃으로서 중요하다고 생각한다.

 

본고에서는 대기오염 물질이 기미 형성에 미치는 영향에 대해 우리가 실시한 피부 케라티노사이트와 멜라노 사이트를 이용한 기미 형성 메커니즘의 검토와 예방, 개선 효과가 있는 식물소재의 탐색 결과에 대해 소개한다.

 

미토콘드리아는 산소를 이용해 에너지인 ATP를 생성하는 세포 내 소기관이다. 한편, 활성 산소종(reactive oxygen species, ROS)의 발생 장소로도 알려져 있다. 미토콘드리아 내의 전자전달계에서 ATP가 생성될 때 일부 정상적으로 전달되지 않은 전자와 산소가 반응해 ROS가 발생한다(그림2a). ROS는 케라티노사이트에서 방출되는 멜라노사이트 자극물질의 생성을 촉진하기 때문에 기미 형성 요인의 하나이다. 그래서 우선 우리는 대기오염 물질이 기미 형성에 미치는 영향에 대해서 케라티노사이트의 미토콘드리아 기능과 ROS 생성의 변화에 주목해 검토했다.

 

 

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