데옥시리보핵산 [ Deoxyribonucleic acid ]

[오로라]

데옥시리보핵산 [ Deoxyribonucleic acid ]

핵산화학의 역사는 1869년에 스위스의 화학자 J. F. Miescher에 의해 발견되어 ‘neclein’이라고 명명되었다. 1900년대 전반에 각종 장기, 흉선, 간장, 어류정액 등에서 핵단백질을 분해 추출하였고 1901-1929년 사이에 핵산에는 DNA와 RNA가 있다는 것이 밝혀지고 다음에 노벨상을 수상한 왓슨과 클릭에 의해 DNA, RNA의 구조식이 해명되었다.
그리고 1940년대에 들어가 핵산연구는 급속도로 발전되어 천연초고분자화합물로서 인간의 생명을 유지해 가기 위해 중요물질로서 각광을 받게 되었다. 용도면에서의 역사는 프랑스가 파이오니어로서 1950년에 사용한 이래 미국, 이탈리아, 독일, 중국, 호주 등에서도 여러 용도로 이용되고 이용분야는 주로 의약품, 화장품, 건강식품 등이다.

1. 일반성상물질명: 데옥시리보핵산(Deoxyribonucleic acid)
성상: 본 품은 백색 또는 유백색의 분말. 물에 거의 불용. 알칼리성 및 염기성 염용액에 간단히 녹는다.
규격: 전 질소 14.5% 이상, 인 9% 이상, 단백질 1% 이하, 건조감량 7% 이하
조성: DNA에 들어있는 염기성분은 아데닌, 구아닌, 시토신, 티민이다. 이들 퓨린, 피리미딘염기는 데옥시리보스와 n-        글루코시드결합을 하고 각 뉴클레오시드는 그 3번 위치와 5번 위치의 수산기가 인산디에스테르결합을 하고 있다.
        질소함량 15%, 인산함량 약 9%, N/P는 약 1.7이다.

2. DNA세포핵 중에 분포하고 있으며 일반적으로 일상의 식생활 중에서 야채, 어육류 등을 먹으면 반드시 섭취하게 된다.
상업적으로 판매되는 DNA는 학술적으로 말하는 DNA와 달리 그 구조는 2중 나선의 수천만 분자량인 것에서 2가닥의 쇄상 1가닥이 부정형으로 잘린 분자량 수만의 것까지 있다.
즉 정확하게 말하면 DNA의 구성물질 전구물질이라는 표현이 적절하다. 구조적으로 말하면, 올리고뉴클레오티드, 폴리뉴클레오티드이며, 규격은 프랑스 약국법에 따라 이들을 총칭하는 DNA라고 하고 있다. 또 화장품업계에서 사용되고 있는 DNA는 프리엑시드, 칼륨염, 나트륨염이며 허가전례는 화장품, 의약품 외품이다.

3. DNA(PNT)의 화장품 기능1) 보습성
DNA와 보습성에 대한 시험결과는 하마마쓰 의과대학의 타카미교수의 시험결과를 소개한다.

(1) 자료조정
DNA에 화장품원료기준의 수산화칼륨용액(1/10 N)을 첨가 중화하고, ㏗ 7로 조정한 것을 시료로 하였다.

(2) 비교첨가제
보습제로서 사용되고 있는 1,3-부틸렌글리콜(BG), 피로리돈카르본산소다(PCA-Na), 콜라겐(Collagen)을 각각 1% 수용액을 사용하였다.

(3) 측정방법
수분측정은 고주파전도 측정장치의 전극을 가볍게 표피에 주는 방법으로 패널의 피부에 1방울의 증류수를 10초간 올려놓고 가제로 닦은 직후의 상승으로 보습성은 그 뒤 30초마다 같은 측정을 2분간 실시하고, 각층의 수분이 없어지는 전도도가 저하되는 상태를 조사하였다. 측정은 기온 23-26℃, 습도 48-60%의 실내에서 실시하였다.

(4) 사용 패널
성인 10명: 남자 8명 여자 2명, 연령 21-41세, 모두 팔꿈치의 피부를 이용하였다.

(5) 시험결과
측정결과는 2시간 폐쇄 밀봉하여 15분간 바깥공기에 노출한 상태에서의 측정치, 즉 물부하 전의 수치를 보면 1% 콜라겐용액을 제외하고 모두 유의한 각층수분함유량의 상승이 나타났고 DNA용액에서도 상승이 나타났다. 그 뒤 증류수를 1방울 10초간 표피에 놓은 각층에 충분히 흡수시킨 다음, 가제로 잘 닦아서 측정한 물부하 직후의 수치도 콜라겐을 제외하고 유의한 상승이 인정되었다. 이 10초간 증류수를 놓고 흡수시킨 각층의 수분은 실내의 공기로 계속 소실되므로, 각층 내 수분함량은 감소해 가지만, PCA-Na에서는 30초마다 측정하여 모두 바르기 전과 비교해서 유의의 상승이 인정되었으며, BG에 있어서도 90초, 120초 후의 수치에서도 유의의 상승이 관찰되었으며, DNA에 있어서는 90초 후의 수치가 유의적으로 높았다. 만약을 위해 5% DNA수용액을 만들어 비교한 결과, 물부하 후의 90초, 120초 후 현저한 상승이 확인되었다. 이 실험결과에서 타카미교수는 연고와 크림이라면 기제의 유지도 피부에 남고 한층 좋은 효과가 있을 것이라고 한다.

2) 세포 부활 작용
Dec. 1967 Parf. Cosm. Sav. Vol. 10 No.12에 게재된 이탈리아의 Dr. Rovesti와 Dr. Galli 두 박사의 논문에서 ‘피부부활제로서의 뉴클레오티드, 뉴클레오시드의 화장품에의 응용’이라는 테마로 된 논문을 인용한다.

(1) 총론
DNA 및 RNA의 뉴클레오티드(NT)와 뉴클레오시드(NS)는 피부세포내에 들어있고 피부콜라겐합성의 전단계 물질로서 관련되며 NT, NS를 외부에서 피부상에 준 경우에도 간단히 흡수되어 피부의 건강재생, 노화방지 등 현대미용학상 피부부활제로서 가장 적당하다고 한다.

(2) NT, NS를 미용에 이용하는 동기
피부조직 세포 내에서의 물질형성을 촉진하기 때문에, 그 세포핵 내의 생산에너지의 기본이 되는 핵산을 진피에 흡수시킴으로서 미용에 응용할 수 있는 세포학, 생화학적 문제에 대해 다음의 고찰이 있었다.
① 핵산의 가수분해에 의해 얻어진 NT, NS는 DNA, RNA의 전구물질로서 DNA, RNA를 세포 내에서 재합성할 수 있다.
② NT, NS는 핵산의 1/100배의 분자량이므로 피부에 간단히 흡수되어 세포막을 통과할 수 있다. NT, NS의 흡수 메카니즘은 아스코르빈산과 같이 작은 에너지물질과는 다르다. 그것은 작은 에너지물질이 lipotrophic 또는 lipophilic과 결합해서 피부의 모든 층을 통과하는 것이다.

(3) NT, NS는 DNA, RNA를 형성
간접적인 활성물로 생각되지만 이것은 핵산이 촉매작용을 해서 항상 세포의 동화작용과정에서 존재한다는 것에서 증명될 수 있다. 즉, DNA, RNA가 감소하면 세포의 형성이 감소하고 노화쇠퇴가 일어난다.

핵산은 항상 활동하고 단백질합성, 증식, 유착, 세포분열 및 생체활성제(에스트로겐, 플라센타 등)을 이용한 경우의 세포대사의 전 과정에 존재하고 있다. 모근의 gricogen 세포에는 RNA가 많이 들어있으나, 그 농도는 성장이 완만하게 되거나 또는 낮게 되거나 X선과 같은 방사선조사에 의해 현저하게 감소하는 것으로 알려져 있다.

(4) 플랜카드, 헤넬 등의 연구
DNA, RNA의 전구물질 및 이 세포내 합성에 관여하는 것은 모두 상처, 낫기 힘든 상처부위, 동맥암성의 괴양 등의 치료목적으로 사용된 실험에서 나타난 것처럼 영양과 에너지량에 따라 매우 효과가 있는 치료가능성이 있다고 한다.

4. 응용시험1) 케이스 ①. 피지콘트롤 관능테스트
[시료의 조종]
당에스테르, 당글리세라이드, 보통의 화장품조제로 되는 반액체 크림에 NT 0.5%, NS 0.5%를 첨가하였다.

[시험방법]
피부시험은 안면 반씩 비교하고 블랭크는 같은 크림을 사용하고 피부의 타입을 3종류로 나누어 각각 20케이스 합계 60케이스의 피부에 대해 시험하였다. 미용 맛사지는 5-10분간, 1일, 2일로 우선 피부를 잘 씻고 열탕에서 모공을 열리게 하고 이 상태에서 크림을 발랐다. 대상의 패널연령은 20-50세였다.

[평가]
ㆍ건성피부: 건조된 피부의 거친 느낌이 없어지고 윤기와 탄력성이 생기며 아름답게 팽팽해지고 처음에는 없었던 피지가 생긴다.
ㆍ지방성 피부: 넓어진 모공이 보기 힘들게 되고 번쩍번쩍한 “기름진 느낌”이 감소하였다. 만져봐도 미끌미끌한 감촉이 아닌 융단같은 느낌으로 되었다.
ㆍ노화불활성피부: 이런 종류의 피부가 가장 현저한 결과로 나타났다. 처음의 미세한 상처가 꺼칠꺼칠하고 생기가 없고 어두운 색의 피부가, 상처부위가 없어지고 혈색좋고 탄성이 풍부하며 “매끄러운” 감촉의 피부로 되었다.

2) 케이스 ②. 피지선분비량시험: 세보그라프시험
Roth 등에 의한 세보그라프법을 이용하여 건성피부, 지방성피부, 노화 불활성 피부 등 3가지타입의 표피지방의 측정을 실시하였다. 오소담규격(피부상태의 최량범위를 나타내는 규격)에 기초하여 HS(피지선 분비량) 40-150을 표준으로 하고 있다.

[평가]
ㆍ건성피부: 20케이스의 HS치 평균은 25였으나 크림을 바르고 48시간 후의 HS치는 평균 48로서 표준치 내에 들었다. 20케이스 중 3케이스는 30, 35, 38에 그쳤으나 최초의 숫자보다 상승하였다.
ㆍ지방성피부: 20케이스의 HS치 평균은 최초 175이고 크림을 바르고 48시간 후에 평균 140으로 되었다. 예외는 2케이스로서 HS치는 156, 160이었다.
ㆍ노화불활성피부: 20케이스중의 10케이스는 31, 다른 10케이스는 160이었다. 결과는 81로 되고 예외는 35와 153이었다.

[정리]
이상의 결과에서 피부의 생리적 기능상 피지의 콘트롤이 현저하게 나타난 것을 의미한다. 즉 스킨케어 면에서 보통 3가지 타입의 표피에 대해 NS, NT는 세포내의 대사를 자극하고 피부의 성분교환을 조정하는 작용이 있다.

3) 케이스 ③. 피부부활작용ㆍ데르모그라프시험
부활작용의 측정법으로서 데르모그라프를 이용하는 방법이다. 이 방법은 가수된 피부의 전기 전달율을 조사하는 방법으로 표피조직내의 수분증가에 따른 피부의 전기 전달율은 높게되고, 한편 수분이 감소하면 전달율은 저하하는 것이다.
데르모그라프, E.V.의 전도지수는 건성피부에서 1-12, 보통피부에서 12-30, 지성피부 및 수분과다피부에서는 30-60이라는 수치이다.

[평가]
ㆍ건성피부: 10케이스의 전도지수평균치 8이 4번 크림을 바르고 48시간 후 14로 되어 수분의 양호한 상태로 되었다.
ㆍ지방성피부: 10케이스에서는 최초의 평균치 48이 크림을 바른 후 38로 되어 정상치에 가까웠다.
ㆍ노화불활성피부: 10케이스 10이었으나, 크림 처리 후 16으로 정상치로 되었다.

4) 케이스 ④. 알레르기테스트
밀라노대학 피부과병원에서 3가지타입 각 100회 표피테스트를 알레르기성 사람을 대상으로 시험하였으나 피부에 대해 장해가 없다고 보고되어 있다.

5. 마무리DNA, 즉 폴리뉴클레오티드 PNT, 올리고뉴클레오티드 ONT의 효과 및 기능을 임상적인 것, 데이터가 있는 것을 포함해서 정리하면 다음과 같다.

① 보습효과
② 피지분비의 콘트롤
③ 세포부활작용
④ 피부의 연화작용
⑤ 작은 점, 흑갈색점의 개량
⑥ 자외선 흡수능
⑦ 방사선방어

DNA의 생체내의 기능은 단백질의 합성, 세포의 대사 등이 있고, 피부의 생리에도 깊은 관계가 있으며 앞으로 연구의 진전으로 화장품의 기능성분으로서 생체내의 가장 중요한 물질로 취급될 가능성이 있다.
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