A soluble carbohydrate biopolymer, SC-glucan™ (β-1,3-glucan with β-1,6-branches), produced by liquid cultivation of the mycelia from the Schizophyllum commune mushroom, was found to increase skin cell proliferation and collagen biosynthesis, reduce skin irritation and erythema, and moisturize skin. Lysozyme and papain were stabilized to be applied as enzyme cosmeceuticals (cosmetic and pharmaceutical raw materials). Development of the stabilized enzymes was achieved by conjugation with the SC-glucan. With a novel structure of the conjugation site, stability of the enzymes was significantly enhanced such that more than 90 % of the initial activity remained after a month storage at 45℃. Cosmetic lotion containing 1 % papain conjugate was more effective in exfoliating stratum corneum of human skin than the lotion containing 5% lactic acid, one of the currently popular exfoliating agents to accelerate skin refreshment. Cosmetic serum containing SC-glucan-conjugated lysozyme accelerated skin regeneration at the sites of injury in troubled skins such as pimples, acnes, and scars. Toxicological test results indicateed an extremely low potential of the conjugated enzymes for irritation on skin. Furthermore, SC-glucan-conjugated papain was found to enhance transdermal penetration of hydrophilic drugs by altering the polar pathway in stratum corneum. Confocal laser scanning microscopy showed that conjugated papain helps fluorescent dye permeate into the deeper dermal layer through intercellular space in the stratum corneum.
화장품 산업의 최근 동향은, 화장품의 효용성을 인간의 감성을 만족시키는 데 국한하지 않고, 실제 피부에서의 생리적인 변화를 유도할수 있는 제품으로서 역할을 인정하면서 인간의 삶의 질을 높여주는 보다 적극적인 산업으로 이해되어 가고 있다. 생리적인 변화를 유도할수 있는 원료들의 개발에 대한 관심이 지대하며 본 논문도 이러한 관점에서 출발 했으며, 그 대상은 효소이다. 효소는 그 안정성만 유지 시킬수 있다면 기능성화장품의 원료로서 아주 적합하다.
Schizophyllum commune의 균사체에서 생산한 β-(1,6)-branched β-(1,3) glucan(SC-glucan)은 피부세포인 fibroblast를 증식시키며, 콜라젠의 생합성을 도우며, 피부의 수분을 보호하는데 효과적이며, 항염증 효과와 함께 자외선으로 부터 손상된 피부의 회복을 빠르게 하며, 자극도 많이 경감시키고 있어 화장품 혹은 피부과영역에서 적용도를 확대시킬수 있는 적합한 원료임을 확인 하였다.
SC-glucan과 효소의 결합은 수용액상에서 효소를 안정화 시키는데 크게 기여했다. 신원료인 수용성 결합체는 화장품처방 내에서도 안정하였으며, 피부에 적용시 자극은 보이지 않는 것은 물론 부드러운 사용감을 나타냈다. 결합된 파파인은 효과적인 각질제거와 함께 피부재생을 빨리 도왔으며, 결합된 lysozyme은 피부상처유에 효과적이었다. 이 원료들은 경구투여독성, 피부1차 자극, 광독성, 안자극 시험에서도 안전함을 보이고 있다. 이러한 결과들로부터 sc-glucan과 결합된 효소는 안정과 효능의 속성을 동시에 갖고 있어 기능성화장품에의 응용에 아주 효과적이라고 판단하였다.
SC- glucan conjugated papain은 피부를 가로 질러 약물들을 통과시키는 데도 영향을 주었다. 특히 친수성 약물의 피부 침투를 의미있게 증대시켰다. 이러한 현상은 papain에 의해 피부의 stratum corneum에 존재하는 단백질의 구조변화가 일어나게 되고 결국은 stratum corneum의 구조변화로 이어지는 것에 기인하는 것으로 판단된다. 더욱이 stratum corneum interstices에서 lamellar의 구조를 흔들어 커다란 hole모양의 lacuna의 형성을 유도 하고 있다. 이러한 구조의 변화는 세포간 공간으로 을 통하여 운반되는 친수성약물의 polar pathway를 변화시킬수 있을 것이다. 이러한 연구들로부터 SC- glucan conjugated papain는 폭넓은 범위의 친수성약물들의 피부침투를 강하게 돕고 있는 것으로 여겨진다.
