1.성분명

세라마이드(Ceramide)

※ 세라마이드는 

스핑고이드 베이스에 지방산이 결합된 분자

※ 스핑고이드 베이스 

스핑고신

다이하이드록시스핑고신

파이토스핑고신

6-하이드록시스핑고신

※지방산

N : neutral 

A : alpha-hydroxy

EO : ester linked omega hydroxy

O : Omega hydroxy

EN : 1-O-acylceramide

세라마이드 전구체인 스핑고이드(Sphingoids)와 결합되는 지방산의 구조에 의해 다양한 세라마이드가 존재하게 된다. 

피부에 존재하는 세라마이드는 이론적으로 20개가 존재하나, 현재까지는 15종이 발견되었다.  

세라마이드는 크게 4가지로 NP(NP,AP), EOP, OP, ENP가 있으며 각기 중요한 역할을 담당한다. 

최근에는 새롭게 발견된 1-O-acylceramide에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 

1-O-acylceramide는 ENP에 속하는 것으로 각질세포에서 라멜라(lamella, 층상)를 양방향에서 고정시킴으로써 

라멜라 구조를 안정화시키는 역할을 한다.

※ Ceramides are a family of waxy lipid molecules. 

A ceramide is composed of sphingosine and a fatty acid. 

Ceramides are found in high concentrations within the cell membrane of eukaryotic cells, 

since they are component lipids that make up sphingomyelin, one of the major lipids in the lipid bilayer.[1] 

Contrary to previous assumptions that ceramides and other sphingolipids found in cell membrane were purely supporting structural elements, ceramide can participate in a variety of cellular signaling: 

examples include regulating differentiation, proliferation, and programmed cell death (PCD) of cells.

2. 구조식

3. SKIN DEEP(EWG)

1등급

4. 원료 제조사

Evonik(독일)

Doosan(한국)

Grant Industries(미국)

※ 세라마이드는 약 20년 전에 개발되었는데 

최근에 다시 재조명을 받고 있다. 

Persistence Market Research의 시장보고서에 의하면, 

글로벌 세라마이드 마켓은 

향후 연평균 6.6% 성장률로 

2029년에는 691.1M 달러

(한화 약 8,500억원)의 

시장규모가 예상된다. 

효모 유래 세라마이드

(Fermentation Ceramides) 

시장이 60%이상을 차지할 것으로 보이며, 특히 중국시장은 연평균 8.8%로 

글로벌 시장에 비해 높은 

고성장을 할 것으로 전망된다. 

5. 화장품 용도

피부컨디셔닝제, 

헤어컨디셔닝제

보습제 밀폐제

6. 효능

보습제

※ 스핑고신은 

스핑고신 키네이스 1 및 

스핑고신 키네이스 2에 의해 

생체 내에서 인산화될 수 있다. 

스핑고신의 인산화로 인해 

강력한 신호 전달 지질인 

스핑고신 1-인산(S1P)이 생성된다.

세라마이드, 스핑고신, 

스핑고신 1-인산과 같은 스핑고지질의 대사산물들은 

다양한 세포 과정에 관여하는 

지질 신호전달 분자이다.

※ 지방산과 콜레스테롤 인지질도

지질 신호전달 물질임.

https://en.wikipedia.org/wiki/Nuclear_receptor#Ligands

7. 역사

※ 피부장벽 구조는 1990년 초중반에 

피터 일라이스(Peter Elias)에 의해 

‘벽돌과 모타르 모델(Brick and Mortar)’로 명명되어졌으며, 

모타르에 해당되는 

세포간 지질은 

세라마이드, 콜레스테롤 및 유리지방산으로 구성되어 있는 것으로 밝혀졌다. 

※ 세라마이드는 

화장품산업에서는 매우 중요한 보습제로서 지난 25년간 사용되어져 왔다.

1985년 처음 사람 피부에서 

세라마이드가 발견된 후,

1세대 세라마이드는 

동물세포(Bovine Brain)에서 채취되었으나, 

1995년 광우병 사태로 인해 

사용이 금지 되었다. 

2세대 세라마이드는 효모 발효로 

만들어진 세라마이드이다.  

화장품 산업에서 많이

사용되어졌지만, 

하나의 지방산(Single Fatty Acid)을 

가진 하나의 세라마이드에 불과했다. 

3세대세라마이드는 지방산의 길이에 따라 다양하다.

8. 기타

※ 각질층에서 세라마이드 형성

과립층 세포의 매끈소포체(SER, smooth endoplasmic reticulum)에서 만들어져 

골지체로 이동하여 라멜라바디 형성

세포막과 퓨전되면서 각질세포간 지질로 배출됨.

※ 합성경로

There are three major pathways of ceramide generation. First, the sphingomyelinase pathway uses an enzyme to break down sphingomyelin in the cell membrane and release ceramide. Second, the de novo pathway creates ceramide from less complex molecules. Third, in the "salvage" pathway, sphingolipids that are broken down into sphingosine are reused by reacylation to form ceramide.

1) Sphingomyelin hydrolysis

Hydrolysis of sphingomyelin is catalyzed by the enzyme sphingomyelinase. Because sphingomyelin is one of the four common phospholipids found in the plasma membrane of cells, the implications of this method of generating ceramide is that the cellular membrane is the target of extracellular signals leading to programmed cell death. There has been research suggesting that when ionizing radiation causes apoptosis in some cells, the radiation leads to the activation of sphingomyelinase in the cell membrane and ultimately, to ceramide generation.[2]

2) De novo

De novo synthesis of ceramide begins with the condensation of palmitate and serine to form 3-keto-dihydrosphingosine. This reaction is catalyzed by the enzyme serine palmitoyl transferase and is the rate-limiting step of the pathway. In turn, 3-keto-dihydrosphingosine is reduced to dihydrosphingosine, which is then followed by acylation by the enzyme (dihydro)ceramide synthase to produce dihydroceramide. The final reaction to produce ceramide is catalyzed by dihydroceramide desaturase. De novo synthesis of ceramide occurs in the endoplasmic reticulum. Ceramide is subsequently transported to the Golgi apparatus by either vesicular trafficking or the ceramide transfer protein CERT. Once in the Golgi apparatus, ceramide can be further metabolized to other sphingolipids, such as sphingomyelin and the complex glycosphingolipids.[3]

3) Salvage pathway

Constitutive degradation of sphingolipids and glycosphingolipids takes place in the acidic subcellular compartments, the late endosomes and the lysosomes, with the end goal of producing sphingosine. In the case of glycosphingolipids, exohydrolases acting at acidic pH optima cause the stepwise release of monosaccharide units from the end of the oligosaccharide chains, leaving just the sphingosine portion of the molecule, which may then contribute to the generation of ceramides. Ceramide can be further hydrolyzed by acid ceramidase to form sphingosine and a free fatty acid, both of which are able to leave the lysosome, unlike ceramide. The long-chain sphingoid bases released from the lysosome may then re-enter pathways for synthesis of ceramide and/or sphingosine-1-phosphate. The salvage pathway re-utilizes long-chain sphingoid bases to form ceramide through the action of ceramide synthase. Thus, ceramide synthase family members probably trap free sphingosine released from the lysosome at the surface of the endoplasmic reticulum or in endoplasmic reticulum-associated membranes. The salvage pathway has been estimated to contribute from 50% to 90% of sphingolipid biosynthesis.[4]