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문제 정의
- 또한, 복령은 이뇨, 진정효과, 강장효과가 있으며[14], 황련은 항균작용, 항염증작용 및 혈압 강하작용 등이 있음이 밝혀져 있다[15]. 본 연구는 갈근, 복령, 황련의 에탄올 추출물의 자외선 차단효과, 항산화효과 및 미백효과를 측정하여 기능성화장품 분야와 기능성 식품소재로서 활용가능성을 검토하였다.
- 본 연구에서는 콩과에 속한 다년생 칡의 뿌리를 건조한 갈근(Puerariae Radix)과 다공균과에 속하는 복령(Poria Cocos) 및 미나리 재비과에 속하는 황련(Coptidis Rhizo ma)을 이용하여 식품 및 화장품 원료로 활용가능성을 재 연구 검토하고자 한다.
제안 방법
- Tyrosinase 저해 활성 측정은 Yagi등[20,21]의 방법에 따라 측정하였다. 반응은 Sodium phosphate buffer(pH 6.8) 0.5㎖에 10mM L-DOPA 기질액 0.2㎖와 시료용액 0.1㎖의 혼합액에 mushroom tyrosin ase(110U/㎖) 0.2㎖을 첨가하고 10초간 vortex mix후 25℃에서 2분간 반응시킨 후 생성된 DOPA chrome을 475nm에서 측정하였다.
- 본 실험에 사용한 건조한 갈근(Pueraria Radix), 복령(Poria Cocos) 및 황련(Coptidis Rhizoma)은 금산 인삼 센터의 A약업사에서 2007년 11월에 구입하여 물로 세척하고 음건하여 사용하였으며, 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl(DPPH), Pyrogallol, Xanthine, Xanthine oxidase, mushroom tyrosi nase 등은 Sigma제를 그 외 추출용매 및 완충용액에 사용되는 시약은 Aldrich사 및 국산 시약을 사용하였다. 실험에 사용된 시료처리는 갈근, 복령 및 황련시료를 300ml 삼각플라스크에 각각 20g을 취하고 80% ethanol 200ml를 가한 후 60℃ 항온수조(Samheung, SH- GWB 22)에서 24시간 동안 가열 추출한 후 감압 증류장치(Eyela, Rotary evaporator N- 1000)에서 4배 농축하고, 3,000rpm으로 10분간 원심분리한 후 Whatman No.1 여과지로 여과하여 실험에 사용하였다.
- 자외선 차단 효과는 농축한 시료의 흡광도가 너무 높아 농축 원액을 갈근과 황련은 100배, 복령은 20배 묽힌 후 UV-Visible Spectrophotometer(Shimadzu, UV-1601)를 사용하여 자외선영역(400nm-200nm)에서 측정하였다.
대상 데이터
- 본 실험에 사용한 건조한 갈근(Pueraria Radix), 복령(Poria Cocos) 및 황련(Coptidis Rhizoma)은 금산 인삼 센터의 A약업사에서 2007년 11월에 구입하여 물로 세척하고 음건하여 사용하였으며, 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl(DPPH), Pyrogallol, Xanthine, Xanthine oxidase, mushroom tyrosi nase 등은 Sigma제를 그 외 추출용매 및 완충용액에 사용되는 시약은 Aldrich사 및 국산 시약을 사용하였다. 실험에 사용된 시료처리는 갈근, 복령 및 황련시료를 300ml 삼각플라스크에 각각 20g을 취하고 80% ethanol 200ml를 가한 후 60℃ 항온수조(Samheung, SH- GWB 22)에서 24시간 동안 가열 추출한 후 감압 증류장치(Eyela, Rotary evaporator N- 1000)에서 4배 농축하고, 3,000rpm으로 10분간 원심분리한 후 Whatman No.
이론/모형
- SOD유사활성은 Marklund등의 방법[17, 18]에 따라 시료용액 0.2㎖에 Tris-HCl 완충용액(pH 8.5) 3㎖와 7.2mM pyrogallol 0.2㎖을 가하고 10초간 vortex mix후 25℃에서 10분간 반응시킨 후 1M HCl 1㎖를 가하여 반응을 정지시키고 420nm에서 흡광도로 산화된 pyrogallol 양을 측정하였다. SOD유사활성은 시료 첨가군과 무 첨가군의 흡광도차이로 나타내었다.
- Tyrosinase 저해 활성 측정은 Yagi등[20,21]의 방법에 따라 측정하였다. 반응은 Sodium phosphate buffer(pH 6.
- Xanthine oxidase 활성 저해 측정은 Stirpe의 방법[19]에 따라 시료용액 0.1㎖와 0.1M Sodium phosphate buffer (pH 7.5) 0.6㎖에 xanthine(2mM)을 녹인 기질액 0.2㎖를 가하고 xanthine oxidase(0.2U/㎖) 0.1㎖를 가하고 10초간 vortex mix후 37℃에서 15분간 반응시킨 후 1M HCl 1㎖를 가하여 반응을 정지시킨 후 생성된 uric acid의 양을 292nm에서 흡광도로 측정하였다. Xanthine oxidase 활성 저해율은 시료용액 첨가군과 무첨가군의 흡광도 감소율로 나타내었다.
- 전자공여능( electron donating ability)은 Blois의 방법을 이용하였다[16].
성능/효과
- 2. DPPH 라디칼에 대한 소거능은 복령 추출물은 81.2%, 갈근 추출물은 44.2%, 황련 추출물은 9.0%의 저해율 순서로 복령 추출물이 가장 높은 전자공여능을 나타내었다.
- 3. Superoxide dismutase(SOD) 유사활성율은 황련 추출물 58.0%, 갈근 추출물 36.6%, 복령 추출물은 7.5% 순으로 황련 추출물이 가장 높은 SOD 유사활성을 나타내었다.
- 4. Xanthine oxidase 저해활성을 측정한 결과 갈근 추출물 23.3%, 복령 추출물 79.3%를 나타내었으나 황련 추출물의 경우에는 음(-)값 을 나타내었는데 이는 황련추출물이 효소나 기질과 반응하여 292nm에서 흡광도가 큰 다른 물질이 생성되기 때문으로 생각되며, 복령 추출물은 Xanthine oxidase 저해활성도가 매우 높은 것으로 나타났다.
- 5. Tyrosinase 저해 활성도는 황련 추출물 83.3%, 갈근 추출물 17.9%, 복령 추출물 5.2% 순으로 측정되었으며, 황련 추출물은 높은 tyrosinase 저해 활성을 나타내었다.
- 갈근 추출물은 44.2%, 복령 추출물은 81.2%를 황련 추출물은 9.0%의 저해율을 나타내었다. Lee 등은 느릅나무와 시무나무의 근, 수피의 80% 에탄올 추출물의 전자공여능 91.
- 이들 결과와 Xanthine oxidase 저해활성도를 비교해 볼 때 갈근 추출물은 높은 편에 속하지만 복령 추출물은 매우 높음을 알 수 있다.
- 이들 결과와 비교하여 볼 때 갈근 추출물과 황련 추출물의 SOD 유사활성도는 높은 것임을 알 수 있다.
- 0%를 나타내는 것으로 보고되어 있으며[27], 토사자, 숙지황 등은 30%미만으로 보고되어 있다[28]. 이러한 결과와 비교하여 볼 때 갈근 추출물과 복령 추출물은 다른 연구 결과물들과 유사한 Tyrosinase 저해활성을 가지지만 황련 추출물은 높은 저해활성을 나타내므로 미백화장품의 기능성 재료로 활용가능성이 높음을 알 수 있다.
- 이상의 결과를 보면 자외선 차단효과는 황련 추출물, 항산화 효과는 세 가지 추출물을 적당히 혼합한 혼합물, 미백효과는 황련추출물을 사용하면 좋은 기능성 화장품원료로 사용가능한 것으로 사료된다.
후속연구
- 1. 자외선 차단효과는 갈근 추출물은 250nm와 210nm에서 복령은 300-210nm에서 흡광도가 크기 때문에 UV-C영역의 자외선 흡수용으로 활용 가능하며, 황련은 거의 자외선 전 영역 370-210nm에서 높은 흡광도를 나타내므로 좋은 자외선차단용 원료로 사용할 수 있을 것이다.
- 농축한 추출물 원액으로 측정한 값은 흡광도 값이 너무 크기 때문에 묽힌 용액으로 측정하였으며, 자외선을 일반적으로 UV-A(400-320nm), UV-B(320-290nm), UV-C(290-200nm) 나누어 볼 수 있다. 갈근 추출물의 경우에는 250nm와 210nm에서 흡수 피이크를, 복령은 300-210nm에서 나타내는 것으로 보아 자외선 차단용화장품 원료로 사용시 UV-C영역의 자외선을 흡수하는 목적으로 사용할 수 있을 것이며, 황련은 자외선 파장의 전 영역에서 흡수를 나타내어 좋은 자외선차단용 원료로 사용할 수 있을 것이다. 일반적으로 광범위하게 사용되고 있는 자외선 차단용화장품은 멜라닌 세포를 활성화 시키는 UV-B 영역의 자외선을 차단하는 물질들이 화장품원료로 많이 사용되고 있다.
- 물론 합성 항산화제들 중에서 BHA, BHT 등은 가격도 저렴하고 우수한 항산화 효과도 나타내고 있지만 과잉 섭취시 다른 질병을 유발하는 등 안전성상의 문제점들이 있는 것으로 보고되어 있어[6] 사용량을 규제 하고 있는 실정이다. 그러한 차원에서 볼 때 앞으로 더욱더 천연물을 이용한 항산화 효과의 검증을 통한 물질 개발 분야는 지속적인 연구가 필요하리라 사료된다.
- 70%를 나타낸다고 보고되어있다[23]. 이와 비교하여 볼 때 본 실험에 사용한 황련이나 갈근 추출물은 전자공여능이 우수하여 항산화제로 활용이 가능할 것으로 여겨진다.
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