본 연구에서는 밤나무 잎 추출물의 항산화 활성 및 주름과 미백에 관련된 tyrosinase와 elastase의 활성에 대한 억제 효능을 측정하였으며, 밤나무 잎 추출물에 함유된 플라보노이드 성분에 대한 분석을 실시하였다. 항산화 활성측정 결과로, 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl radical (DPPH)을 이용한 free radical 소거활성은 50% ethanol 추출물($13.6{\mu}g/mL$ < ethyl acetate 분획(6.2) < aglycone 분획(2.1)으로 나타났고, lumionl-의존성 화학발광법을 이용한 $Fe^{3+}$-EDTA/$H_2O$ 계에서 생성된 활성산소종(ROS)의 소거활성은 aglycone 분획(0.8) < 50% ethanol 추출물(0.5) < ethyl acetate 분획(0.3) 순으로 나타났다. NET법을 이용한 xanthine과 xanthine oxidase의 반응으로부터 생성된 ${O_2}^{{\cdot}\;-}$의 소거활성은 aglycone 분획(65.5)이 ethyl acetate 분획(145.5)보다 더 높게 나타났으며, rose-bengal과 빛으로 유도된 사람 적혈구의 용혈에 대한 세포보호 활성은 $10{\mu}/mL$에서 aglycone 분획이 가장 높은 세포보호 활성을 나타내었다. Elastase 저해활성은 aglycone 분획이 oleanolic acid ($13.7{\mu}/mL$)에 비해 훨씬 좋은 $9.1{\mu}g/mL$로 나타나 뛰어난 주름 개선효과가 있을 것으로 생각된다. Tyrosinase 저해활성은 aglycone 분획이 미백 관련 화장품 고시 원료인 arbutin ($226.2{\mu}g/mL$)에 비해 훨씬 좋은 $21.6{\mu}g/mL$로 나타나 뛰어난 미백 효과가 있을 것으로 생각되어 B16 melanoma 세포를 이용한 멜라닌 합성 저해 활성을 측정하였다. 측정에 앞서 세포 독성 실험에서는 ethyl acetate 및 aglycone 분획이 $25{\mu}g/mL$ 이하에서 80% 이상의 세포 생존율을 나타내었고, $25{\mu}g/mL$ 이하에서의 멜라닌 합성 저해활성 측정 결과, ethyl acetate 및 aglycone 분획이 arbutin보다 훨씬 높은 저해 활성을 나타내었다. 이러한 항산화 및 항노화 활성을 나타내는 밤나무 잎 추출물의 플라보노이드 성분을 TLC와 HPLC를 통해 분석한 결과 kaempferol, quercetin, quercitrin, isoquercitrin, hyperin, rutin이 함유되어 있었고, 그 중에서도 quercitrin이 가장 많이 함유되어 있는 것으로 나타났다. 이상의 결과들은 밤나무 잎 추출물이 free radical, ROS를 소거하여 세포막을 보호함으로써 생체계, 특히 자외선에 노출된 피부에서 항산화제로서 작용할 수 있음을 가리킨다. 또한 자외선으로 인한 기미, 주근깨 과형성 및 주름 생성에 있어 상당한 저해 효과를 나타낼 수 있음을 시사한다.
본 연구에서는 밤나무 잎 추출물의 항산화 활성 및 주름과 미백에 관련된 tyrosinase와 elastase의 활성에 대한 억제 효능을 측정하였으며, 밤나무 잎 추출물에 함유된 플라보노이드 성분에 대한 분석을 실시하였다. 항산화 활성측정 결과로, 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl radical (DPPH)을 이용한 free radical 소거활성은 50% ethanol 추출물($13.6{\mu}g/mL$ < ethyl acetate 분획(6.2) < aglycone 분획(2.1)으로 나타났고, lumionl-의존성 화학발광법을 이용한 $Fe^{3+}$-EDTA/$H_2O$ 계에서 생성된 활성산소종(ROS)의 소거활성은 aglycone 분획(0.8) < 50% ethanol 추출물(0.5) < ethyl acetate 분획(0.3) 순으로 나타났다. NET법을 이용한 xanthine과 xanthine oxidase의 반응으로부터 생성된 ${O_2}^{{\cdot}\;-}$의 소거활성은 aglycone 분획(65.5)이 ethyl acetate 분획(145.5)보다 더 높게 나타났으며, rose-bengal과 빛으로 유도된 사람 적혈구의 용혈에 대한 세포보호 활성은 $10{\mu}/mL$에서 aglycone 분획이 가장 높은 세포보호 활성을 나타내었다. Elastase 저해활성은 aglycone 분획이 oleanolic acid ($13.7{\mu}/mL$)에 비해 훨씬 좋은 $9.1{\mu}g/mL$로 나타나 뛰어난 주름 개선효과가 있을 것으로 생각된다. Tyrosinase 저해활성은 aglycone 분획이 미백 관련 화장품 고시 원료인 arbutin ($226.2{\mu}g/mL$)에 비해 훨씬 좋은 $21.6{\mu}g/mL$로 나타나 뛰어난 미백 효과가 있을 것으로 생각되어 B16 melanoma 세포를 이용한 멜라닌 합성 저해 활성을 측정하였다. 측정에 앞서 세포 독성 실험에서는 ethyl acetate 및 aglycone 분획이 $25{\mu}g/mL$ 이하에서 80% 이상의 세포 생존율을 나타내었고, $25{\mu}g/mL$ 이하에서의 멜라닌 합성 저해활성 측정 결과, ethyl acetate 및 aglycone 분획이 arbutin보다 훨씬 높은 저해 활성을 나타내었다. 이러한 항산화 및 항노화 활성을 나타내는 밤나무 잎 추출물의 플라보노이드 성분을 TLC와 HPLC를 통해 분석한 결과 kaempferol, quercetin, quercitrin, isoquercitrin, hyperin, rutin이 함유되어 있었고, 그 중에서도 quercitrin이 가장 많이 함유되어 있는 것으로 나타났다. 이상의 결과들은 밤나무 잎 추출물이 free radical, ROS를 소거하여 세포막을 보호함으로써 생체계, 특히 자외선에 노출된 피부에서 항산화제로서 작용할 수 있음을 가리킨다. 또한 자외선으로 인한 기미, 주근깨 과형성 및 주름 생성에 있어 상당한 저해 효과를 나타낼 수 있음을 시사한다.
In this study, the antioxidative effects, inhibitory effects on tyrosinase and elastase and components of Castanea crenata leaf were investigated. The free radical (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl radical, DPPH) scavenging activity ($FSC_{50}$) of extract / fractions of Castanea crenata lef...
In this study, the antioxidative effects, inhibitory effects on tyrosinase and elastase and components of Castanea crenata leaf were investigated. The free radical (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl radical, DPPH) scavenging activity ($FSC_{50}$) of extract / fractions of Castanea crenata left was in the order: 50% ethanol extract ($13.6{\mu}g/mL$) < ethyl acetate fraction (6.2) < aglycone fraction (2.1). Reactive oxygen species (ROS) scavenging activities ($OSC_{50}$ of extract / fractions from Castanea crenata leaf extract / fractions on ROS generated in $Fe^{3+}$-EDTA/$H_2O_2$ system were investigated using the luminol-dependent chemiluminescence assay. The order of ROS scavenging activity was in the order: aglycone fraction (0.8) < 50% ethanol extract (0.5) < ethyl acetate fraction (0.3). The scavenging activity ($IC_{50}$ for ${O_2}^{{\cdot}\;-}$ (superoxide anion radical) generated by NBT method was in the order: ethyl acetate fraction (145.5) < aglycone fraction (65.5). The protective effects on the rose-bengal sensitized photohemolysis of human erythrocytes were investigated. The ethyl acetate fraction exhibited the most prominent cellular protective effect (${\tau}_{50}$, $191.9{\pm}12.2\;min$ at $10{\mu}g/mL$). The inhibitory effect of aglycone fraction ($9.1{\mu}g/mL$) on elastase was higher than oleanolic and ($13.7{\mu}g/mL$). And the inhibitory effect of aglycone fraction ($21.6{\mu}g/mL$) on tyrosinase was higher than arbutin ($226.2{\mu}g/mL$). But 50% ethanol extract rarely exhibited the inhibitory activity on tryosinase and elastase. Flavonoids were contained in Castanea crenata left (96.3 mg / 100 g dried Castanea crenata leaf). And flavonoids contained in ethyl acetate fraction were kaempferol, quercetin, quercitrin, and so on. Quercitrin is the most abundant component. These results indicate that extract / fractions of Castanea crenata can function as antioxidants in biological systems, particularly skin exposed to UV radiation by scavenging free radical and ROS, Castanea crenata leaf extract/ fractions could be used as new cosmeceutical for whitening and anti-wrinkle products.
In this study, the antioxidative effects, inhibitory effects on tyrosinase and elastase and components of Castanea crenata leaf were investigated. The free radical (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl radical, DPPH) scavenging activity ($FSC_{50}$) of extract / fractions of Castanea crenata left was in the order: 50% ethanol extract ($13.6{\mu}g/mL$) < ethyl acetate fraction (6.2) < aglycone fraction (2.1). Reactive oxygen species (ROS) scavenging activities ($OSC_{50}$ of extract / fractions from Castanea crenata leaf extract / fractions on ROS generated in $Fe^{3+}$-EDTA/$H_2O_2$ system were investigated using the luminol-dependent chemiluminescence assay. The order of ROS scavenging activity was in the order: aglycone fraction (0.8) < 50% ethanol extract (0.5) < ethyl acetate fraction (0.3). The scavenging activity ($IC_{50}$ for ${O_2}^{{\cdot}\;-}$ (superoxide anion radical) generated by NBT method was in the order: ethyl acetate fraction (145.5) < aglycone fraction (65.5). The protective effects on the rose-bengal sensitized photohemolysis of human erythrocytes were investigated. The ethyl acetate fraction exhibited the most prominent cellular protective effect (${\tau}_{50}$, $191.9{\pm}12.2\;min$ at $10{\mu}g/mL$). The inhibitory effect of aglycone fraction ($9.1{\mu}g/mL$) on elastase was higher than oleanolic and ($13.7{\mu}g/mL$). And the inhibitory effect of aglycone fraction ($21.6{\mu}g/mL$) on tyrosinase was higher than arbutin ($226.2{\mu}g/mL$). But 50% ethanol extract rarely exhibited the inhibitory activity on tryosinase and elastase. Flavonoids were contained in Castanea crenata left (96.3 mg / 100 g dried Castanea crenata leaf). And flavonoids contained in ethyl acetate fraction were kaempferol, quercetin, quercitrin, and so on. Quercitrin is the most abundant component. These results indicate that extract / fractions of Castanea crenata can function as antioxidants in biological systems, particularly skin exposed to UV radiation by scavenging free radical and ROS, Castanea crenata leaf extract/ fractions could be used as new cosmeceutical for whitening and anti-wrinkle products.
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문제 정의
또한 ethyl acetate 분획의 일부는 산가수분해 시켜 당을 제거시킨 aglycone 분획을 만들었다. Ethyl acetate 분획에 함유되어 있는 배당체는 aglycone에 당(sugar)이 결합되어 있어 수용성이 커 세포막에의 투과가 용이하지 못하기 때문에 피부 또는 세포막으로의 투과를 향상시킬 목적으로 당을 산가수분해 시켜 제거한 aglycone 분획을 제조하고 이를 제품에 응용 가능한지를 검토하고자 하였다.
그리고 이러한 항산화능을 나타내는 플라보노이드 물질에 대한 함량 및 성분 분석을 실시하였으며, 주름 생성에 주된 역할을 하는 elastase의 활성에 대한 억제 효능을 측정하였고, 미백 효능에 대해서는 tyrosinase 활성 억제 효능과 B16 melanoma cell을 이용한 멜라닌 합성 저해 효능을 측정하였다. 피부노화를 방지하는데 효과가 있는 기능성 화장품소재를 개발하고자 하였다.
제안 방법
HPLC 분석은 C18로 충진된 column (250 nm x 4.6 nm, 5 μm, Phenomenex) 을 이용하였고, 주입량은 20 μL였다.
MTT (3-4,5-dimethylthiazol-2-yl) -2,5-diphenyltetrazolium bromide) 정량은 Mosrmrm[14] 의 방법을 변형하여 실시하였다. B16 melanoma 세포를 1 x 105 cell/well 농도로 24 well plate에 분주한 세포에 시료를 처리하고 24 h 동안 37 °C CO2 배양기 에서 배양하였다.
Silica gel TLC plate을 이용하여 ethyl acetate 분획의 성분 분리에는 ethyl acetate : chloroform : formic acid : dis仕lied water = 8 : 1 : 1 : 1 (v/v), aglycone 분획은 hexane : ethyl acetate : acetic acid = 21 : 14 : 5 (v/v)의 조건으로 전개용매를 제조하여 전개하였고, TLC plate 에서 분리된 띠의 위치는 retention factor (Rf) value를 구하여 확인하였다. 또한 발색시약을 이용해 발색시켜 물질의 구조상 특징적으로 나타내는 색상을 확인하여 플라보노이드 물질을 추측하였고, 이렇게 추측된 물질들은 2차적으로 ethyl acetate 분획과 표준물질을 함께 전개시켜 확인하였다.
Superoxide anion radical 소거 활성은 NBT 법을 이용하여 즉정하였다[13]. Xanthin과 xanthine oxidase의 반응에서 생성된 superoxide anion radical로 인해 nitroblue tetrazolium (NBT)이 formazan의 형태로 환원되고, 환원된 formazan의 듭광도를 560 nm에서 측정하여 밤나무 잎 추출물에 대한 superoxide anion radical 소거 활성을 측정하였다. 0.
Etoyl acetate 분획의 HPLC 크로마토그램을 Figure 11 에 나타내었다. 각각 peak의 동정은 표준물질을 사용하여 비교하였다. 또한 Figure 10(a) 의 크로마토그램에 나타난 각각의 띠를 긁어 용매로 용출하여 얻은 시료용액은 UV-visible spectrophotometer로 물질 고유의 흡광도를 확인하였고, 동일 조건의 HPLC로 분리하여 Figure 11의 paak를 확인하는데 사용하였다.
5 mb를 가하고 15 min 동안 광조사 하였다 광용혈에 필요한 광조사는 내부를 검게 칠한 상자 안에 20 W 형광등을 장치하고, 형광등으로부터 5 cm 거리에 적혈구 현탁액이 담긴 파이렉스 시험관을 형광등과 평행이 되도록 배열한 후 15 min 동안 광조사 하였다. 광조사가 끝난 후 암반응 (post-incubation) 시간 동안 15 min 간격으로 700 nm에서 투광도 (transmittance, %)를 즉정하여 적혈구의 파괴정도를 구하였다. 이 파장에서 적혈구 현탁액의 투광도 증가는 적혈구의 용혈정도에 비례하기 때문에 밤나무 잎 추출물의 광용혈에 미치는 효과를 투광도로부터 구할 수 있다.
의 소거활성에 대하여 몇 가지 다른 항산화제들과 비교하여 밤나무 잎 추출물의 항산화능을 비교 평가하였다. 그리고 이러한 항산화능을 나타내는 플라보노이드 물질에 대한 함량 및 성분 분석을 실시하였으며, 주름 생성에 주된 역할을 하는 elastase의 활성에 대한 억제 효능을 측정하였고, 미백 효능에 대해서는 tyrosinase 활성 억제 효능과 B16 melanoma cell을 이용한 멜라닌 합성 저해 효능을 측정하였다. 피부노화를 방지하는데 효과가 있는 기능성 화장품소재를 개발하고자 하였다.
기기는 high pressure liquid chromatography (DIONEX, Germany), UV-visible spectrophotometer (Varian, Australia), Spectronic 20D (Milton Roy Co., USA)를 사용하였다.
따라서, 본 연구에서는 밤나무 잎 추출물의 활성 분획을 추출하여 피부노화에 있어서 주도적인 역할을 하는 1O2으로 유도된 세포손상에 대한 보호작용, 총항산화능 및 free radical과 O2⋅-의 소거활성에 대하여 몇 가지 다른 항산화제들과 비교하여 밤나무 잎 추출물의 항산화능을 비교 평가하였다.
또한 quercetin을 농도별로 처리하여 농도별 흡광도에 따른 검량곡선을 만든 뒤 ethyl acetate 분획과 AlCl3 ·2H2O 반응 후 측정한 흡광도와 비교하여 밤나무 잎에 함유된 플라보노이드 함량을 계산하였다.
) value를 구하여 확인하였다. 또한 발색시약을 이용해 발색시켜 물질의 구조상 특징적으로 나타내는 색상을 확인하여 플라보노이드 물질을 추측하였고, 이렇게 추측된 물질들은 2차적으로 ethyl acetate 분획과 표준물질을 함께 전개시켜 확인하였다.
여기서 얻은 pellet 에 1 N NaOH (in 10 % DMSO) 200 μL를 첨가하고, 405 nm에서 흡광도를 측정하였다. 멜라닌 표준품으로 얻은 표준 검량선을 이용하여 각 well에서 생성된 멜라닌 양을 산출하였다. 멜라닌은 단위세포 (1 x 104 cells)에서 생성량을 비교하였다.
멜라닌은 L-tyrosine을 기질로 하여 tyrosinase가 핵심 효소로 작용하여 생성되기 때문에 tyrosinase의 활성을 저해하는 능력을 즉정하였다. 실험방법은 potassium phosphate buffer (pH 6.
멜라닌 표준품으로 얻은 표준 검량선을 이용하여 각 well에서 생성된 멜라닌 양을 산출하였다. 멜라닌은 단위세포 (1 x 104 cells)에서 생성량을 비교하였다.
밤나무 잎 추출물이 멜라닌 합성에 미치는 영향을 확인하기 위해 B16 melanoma 세포를 이용하여 생성된 멜라닌 양을 측정하였다. 세포독성 결과에 따라 처리한 ethyl acetate와 aglycone 분획 의 농도는 25 μg/mL 이하로 처리하였다.
사람 적혈구를 대상으로 활성산소에 의한 세포막 파괴 실험은 활성산소에 의한 세포손상 모델로 적합하다고 판단하여, 실험법을 이용하여 천연물을 대상으로 활성산소에 의한 세포 손상(또는 파괴)에 대한 보호 효과를 측정하였다.
암소에서 30 min 동안 사전반응(pre-incubation) 시킨 후, 광증감제 rose-bengal (10 μM) 0.5 mb를 가하고 15 min 동안 광조사 하였다 광용혈에 필요한 광조사는 내부를 검게 칠한 상자 안에 20 W 형광등을 장치하고, 형광등으로부터 5 cm 거리에 적혈구 현탁액이 담긴 파이렉스 시험관을 형광등과 평행이 되도록 배열한 후 15 min 동안 광조사 하였다.
총항산화능은 luminol이 ROS에 의해 산화되어 나타나는 빛을 화학발광기로 검출하여 측정하였다. 먼저 화학 발광 측정용 튜브에 증류수 1.
피부노화, 특히 주름생성에 있어 주된 역할을 하는 matrix metalloproteinases (MMPs) 인 elastase 의 활성 저해 능력을 다음과 같이 측정하였다. 0.
대상 데이터
B16F1 은 쥐의 melanoma 세포주로 서울대학교 한국 세포주 은행에서 구입하였다. 구입한 세포는 5 % fetal bovine serum (Bio Whittaker, USA), 1 % penicillin streptomycin (Gibco BRL, USA), 200 μM α-MSH (Sigma, USA)를 첨가하여 37 °C, 5% CO2 배양기에서 배양하였다.
구입한 세포는 5 % fetal bovine serum (Bio Whittaker, USA), 1 % penicillin streptomycin (Gibco BRL, USA), 200 μM α-MSH (Sigma, USA)를 첨가하여 37 °C, 5% CO2 배양기에서 배양하였다.
본 연구에서 사용한 밤나무(Castanea crenata) 잎은 2007년 9월 경에 서울시 노원구 공룽동 서울산업대학교 교내에서 채취한 것을 음건하여 사용하였다.
실험에 사용한 시약으로 quercetin, rutin, quercitrin, isoquercitrin, hyperin, 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH), FeCl3 · 6H2O, EDTA, luminol, heparin, rosebengal, L-tyrosine, succinyl-(Ala)3-p-nitroanilide, tyrosinase, trizma base, elastase 등은 Sigma Chemical Co. (USA) 에서 구입하였으며, H2O2는 Fluka에서, Na2HPO4 · 12H2O, NaH2PO4 · 2H2O은 Dae Jung Chemicals & Metals (Korea)에서 구입하였다.
적혈구는 건강한 성인 남녀로부터 얻었다. 채혈 즉시 heparin이 첨가된 시험관에 넣은 후, 3,000 rpm으로 5 min 동안 원심분리하여 적혈구와 혈장을 분리하고, 분리한 적혈구는 0.
이론/모형
Superoxide anion radical 소거 활성은 NBT 법을 이용하여 즉정하였다[13]. Xanthin과 xanthine oxidase의 반응에서 생성된 superoxide anion radical로 인해 nitroblue tetrazolium (NBT)이 formazan의 형태로 환원되고, 환원된 formazan의 듭광도를 560 nm에서 측정하여 밤나무 잎 추출물에 대한 superoxide anion radical 소거 활성을 측정하였다.
멜라닌 정량은 Yasunobu[15] 의 방법을 사용하였다. 6 well plate에 3 x 105 cell/well로 세포를 분주하여 배양한 후 시료를 처리하고, 48 h 동안 37 °C CO2 배양기에서 배양하였다.
플라보노이드 함량은 AlCl3법[16]에 의해 측정하였다. Methanol에 ethyl acetate 분획 을 용해시킨 용액 과 AlCl3 · 2H2O를 용해시켜 만든 2 % AlCl3 · 2H2O용액을 각각 1 mL씩 반응시킨 후, 430 nm에서 흡광도를 측정하였다.
성능/효과
1) 밤나무 잎 추출물의 수득률의 경우 50 % ethanol 추출물은 9.0 %, ethyl acetate 분획은 1.8 %, aglycone 분획은 0.53 % 이었다.
1, 5, 10, 25 μg/mL에서 밤나무 잎 주줄물의 용혈 억제 효과 즉정 결과를 보면, ethyl acetate 분획의 경우 세포 보호 활성이 미약한 것으로 나타났으나, 50 % ethanol 추출물과 당을 제거시킨 aglycone 분획은 세포보호활성이 큰 것으로 나타났다.
10 μg/mL일 때, 50 % ethanol 추출물은 120.0 min, ethyl acetate 분획은 104.8 min, aglycone 분획은 191.9 min이었고, 이들과 세포막에 존재하면서 항산화 활성을 지닌 α-tocopherol이 10 μg/이일 때 38 min 인 것을 비교해 보면(Data is not shown), 50 % EtOH 추출물, ethyl acetate 분획과 aglycone 분획은 모두 세포보호 활성이 매우 큰 것을 확인할 수 있다.
10) 밤나무 잎의 ethyl acetate분획은 TLC와 HPLC를 통하여 quercetin, quercitrin, isoquercitrin, hyperin, rutin 이 함유되어 있는 것으로 확인되었다. 이들 플라보노이드 중 quercitrin이 가장 많이 함유되어 있는 것으로 나타났다.
11) Aglycone 분획의 성분은 kaempferol, quercetin으로 확인되었다.
4) Rose-bengal과 빛으로 유도된 사람 적혈구의 용혈에 대한 세포보호 활성은 ethyl acetate 분획의 경우 세포 보호 활성이 미약한 것으로 나타났으나, 50 % ethanol 추출물과 당을 제거시킨 aglycone 분획은 세포보호활성이 큰 것으로 나타났다. 특히, 10 μg/mL에서 aglycone 분획은 τ50이 191.
5) 피부에 탄력을 부여하는 elastin을 분해하는 elastase의 소거활성에 대해서는 50 % ethanol 추출물은 활성이 거의 없었고, 반면에 ethyl acetate 분획과 aglycone 분획은 각각 42.4 μg/mL, 9.1 μg/mL로 최근 주름 개선에 대한 기능성 화장품 원료로 사용되고 있는 oleanolic acid가 89.0 μg/mL인 것에 비하면 억제 효능이 상당히 큰 것으로 나타나 ethyl acetate 분획과 aglycone 분획은 뛰어난 주름 개선 효과가 있을 것으로 생각된다.
50 % ethanol 추출물은 13.6 μL/mL, ethyl acetate분획은 6.2 μL/mL, aglycone 분획은 2.1 μL/mL로, 비교물질로 사용한 L-ascorbic acid (3.8 μL/mL), 지용성 항산화제인 (+)- a-tocopherol (9.0 μL/mL) 과 비교해 볼 때, 유사한 소거 활성을 가진 것으로 나타났으며, 그 중 aglycone 분획은 소거활성이 상당히 뛰어난 것으로 나타났다.
6) Melanin 생성의 핵심역할을 하는 tyrosinase의 활성에 대해서는 50 % ethanol 추출물, ethyl acetate 분획은 효능이 없었다 하지만 aglycone 분획의 경우, ICso이 21.6 μg/mL로 나타나 미백관련 기능성 화장품 원료에 있어서 기준물질이 되는 arbutin이 226.2 μg/mL에 비해 억제 효능이 크게 나타났다.
7) 밤나무 잎의 ethyl acetate와 aglycone 분획은 25 μg/mL 이하에서 세포 생존율이 80 % 이상인 것으로 나타나 B16 melanoma 세포를 이용한 멜라닌 생성 저해 활성은 25 μg/mL 이하에서 측정하였다.
8) B16 melanoma 세포를 이용하여 멜라닌 합성에 미치는 영향을 확인하기 위해 실험한 결과, ethyl acetate와 aglycone 분획은 농도 의존적으로 멜라닌 합성을 저해시켰다. Ethyl acetate 분획에 비해 aglycon 분획이 더 큰 효능을 나타냈지만 비교물질로 사용한 arbutin이 2000 μg/mL에서 61.
9) 총 플라보노이드 함유량 측정결과 음건한 밤나무잎 100 g에는 플라보노이드 93.6 mg이 함유되어 있는 것으로 나타났다.
B16 melanoma cell 에서 25 μg/mL의 ethyl acetate 및 aglycon 분획은 arbutin에 비해 더 큰 멜라닌 생성 억제 작용을 나타냈으며, 이 때 aglycone 분획이 보다 더 큰 억제 효과를 나타내는 것을 알 수 있었다.
Elastase 저해 활성즉정 결과, 50 % ethanol 주줄물은 IC50이 314.0 μg/mL로 elastase 저해 활성이 거의 없었지만, ethyl acetate 분획은 42.4 μg/mL, aglycone 분획은 9.1 μg/mL로 etoyl acetate 분획과 aglycone 분획이 매우 큰 효능을 나타내었다(Figure 6).
Ethyl acetate 분획에 비해 aglycon 분획이 더 큰 효능을 나타냈지만 비교물질로 사용한 arbutin이 2000 μg/mL에서 61.5 %의 저해 활성을 나타낸 것에 비교해보면, ethyl acetate와 aglycone 분획 모두 멜라닌 생성 저해 활성이 크다는 것을 알 수 있다.
Ethyl acetate와 aglycone 분획은 25 μg/mL이하에서 세포 생존율이 80 % 이상인 것으로 나타났다
IC50이 각각 145.5 μg/mL, 65.5 μg/mL로 나타난 ethyl acetate 및 aglycone 분획 과 superoxide anion radical의 효과적인 소거제로 알려진 allopurinol의 IC50이 3.2 μg/mL인 것에 비해, 활성이 낮긴 하지만 aglycone 분획의 경우 ethyl acetate 분획에 비해 활성이 높게 나타나 superoxide anion radical의 소거제로 사용이 가능함을 시사하였다.
밤나무 잎 추출물 및 분획의 tyrosinase 저해 활성 즉정 결과를 Figure 7에 나타내었다. Tyrosinase 의 활성 저해 능력 즉정결과 50 % ethanol 추출물과 ethyl acetate 분획은 효능이 없었다(data is not shown). 하지만 aglycone 분획 의 경우 IC50이 21.
대조군은 τ50이 31 min으로 오차범위 ± 1 min 이내로 모든 경우의 실험에서 재현성이 양호하게 나타났다.
음지에서 건조시킨 밤나무 잎을 50 % ettianol로 침적시켜 얻은 추출물의 수득률은 9.0 %이었고, ethyl acetate 분획의 수득률은 1.8 %이 었다. 또한 ethyl acetate 분획 중 일정량을 취해 당제거 반응을 통해 배당체의 당을 제거시킨 aglycone 분획은 0.
발색 시약으로부터 CC 1은 kaempferol, CC 2 ~ 6은 quercetin 및 quercetin 유도체로 추측되었다. 이후 표준물질과 함께 전개시켜 CC 1은 kaempferol, CC 2는 quercetin, CC 3은 quercitrin, CC 4 는 isoquercitrin, CC 5는 hyperin, CC 6 은 rutin 임을 확인하였다. Aglycone 분획은 2개의 띠(CA 1, 2)로 분리되었다.
후속연구
상기에서 언급한 바와 같이, in vitro tyrosinase 실험에서 ethyl acetate 분획이 tyrosiniase의 활성을 저해하지는 못하지만, B16 melanoma cell을 이용한 실험에서는 멜라닌 저해 활성을 나타내었다. 이는 ethyl acetate 분획이 또 다른 메카니즘에 의해서 멜라닌 생성을 억제하는 것으로 추정되며, 추가적인 연구가 필요하다고 생각된다. B16 melanoma cell 에서 25 μg/mL의 ethyl acetate 및 aglycon 분획은 arbutin에 비해 더 큰 멜라닌 생성 억제 작용을 나타냈으며, 이 때 aglycone 분획이 보다 더 큰 억제 효과를 나타내는 것을 알 수 있었다.
이상의 결과들로부터, 밤나무 잎 추출물의 ethyl acetate 분획과 aglycone 분획들은 항산화 및 항노화 활성이 크며, 이들 추출물 및 분획은 항산화와 항노화 작용에 관한 기능성 소재로서 화장품에 응용 가능성이 큼을 시사한다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
활성산소종은 항산화 방어체계와 관련하여 피부노화에 어떤 악영향을 미치는가?
이들 활성산소종 중에서 1O2 및 ·OH은 피부 광손상에 있어서 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 이들은 피부의 효소적, 비효소적 항산화 방어체계의 불균형을 초래하여 지질 과산화반응의 개시, 단백질의 산화, DNA 산화, 결합조직 성분인 콜라젠, 히아루론산 등의 사슬절단 및 비정상적인 교차결합에 의한 주름생성, 멜라닌 생성 과정 등에 참여하는 등 피부노화를 가속시킨다[1-7]. 특히 피부에서는 주름과 관련하여 활성산소종에 의해 단백질 분해효소(matrix metalloproteinases, MMPs)의 발현이 유발되어 피부에 탄력을 부여하는 콜라젠 또는 엘라스틴 등을 변성 또는 파괴시켜 주름을 야기시킬 수 있다.
밤 귀피에는 어떤 성분들이 함유되어 있는가?
최근 연구된 바에 의하면, 밤 과육에는 gallic acid, catechin, ellagic acid가 함유되어 있고, 대식세포 식세포 활성을 증가시킨다는 연구 결과도 보고된 바 있다. 또한, 밤 귀피에는 salicylic acid, p-hydroxybenzoic acid, gallic acid, ferulic acid, ellagic acid 등이 함유되어 있고, DPPH 소거 활성이 있는 것으로 보고되었다[10, 11].
밤나무는 무엇인가?
밤나무(Castanea crenata)는 참나무목 참나무과의 낙엽교목으로, 우리나라 전역에 분포하고 있다. 밤나무에서 밤 과육 외에도 수피, 뿌리, 꽃, 잎을 달인 액이나 분말은 창상 및 염증의 치료에 효과가 있다고 알려져 있다[9].
참고문헌 (16)
J. C. Fantone and P. A. Ward, Role of oxygen- derived free radicals and metabolites in leukocyte dependent inflammatory reaction, Ann. J. Path, 107, 397 (1982)
K. J. A. Davies, Protein damage and degradation by oxygen radical, J. Biol. Chem, 262, 9895 (1987)
C. S. Foote, Photosensitized oxidation and singlet oxygen; consequences in biological systems, ed. W. A. Pry or, 2, 85, Acdemic press, New York (1976)
S. N. Park, Ph. D. Dissertation, Seoul National Univ., Seoul, Korea (1989)
S. N. Park, Skin aging and antioxidant, J. Soc. Cos. Sci. Kor., 23, 75 (1997)
S. N. Park, Protective effect of isoflavone, genistein from soybean on singlet oxygen induced photo-hemolysis of human erythrocytes, Korean J. Food Sci. Tecknol, 35(3), 510 (2003)
S. N. Park, Antioxidative properties of baicalein, component from Scutellaria baicalensis Georgi and its application to cosmetics (I), J. Korean Ind. Eng. Chem., 14(5), 657 (2003)
G. S. Sim, J. H. Kim, D. H. Lee, B. C. Lee, G. S. Lee, and H. B. Pyo, The inhibition of UVA-In-duced matrix metalloproteinase-1 in human dermal fibroblasts and the improvement of skin elasticity by Cirsium setidens extract, J. Soc. Cosmet. Scientists Korea, 33(3), 181 (2007)
O. B. Choi, G. S. Yoo, and K. H. Park, Antioxidative and antimicrobial effects of water extracts with castanea crenata leaf tea, Korean J. Food Sci. Technol., 31(4), 1128 (1999)
H. J. Lee, M. J. Chung, J.Y. Cho, S. S. Ham, and M. Choe, Antioxidative and macrophage phagocytic activities and functional component analyses of Selected korean chestnut (Castanea crenata S. et Z.) cultivars, J. Korean Soc. Food Sci. Nutr., 37(9), 1095 (2008)
K. H. Son, H. E. Yang, S. C. Lee, J. H. Chung, B. K. Jo, H. P. Kim, and M. Y. Heo, Antioxidative activity of the extract from the inner shell of chestnut, The Journal of Applied Pharmacology, 13, 150 (2005)
Y.H. Choi, J. H. Kim, M. J. Kim, S. S. Han, and Y. S. Rim Antioxidative compounds in leaves of Castanea crenata S. et Z., Korean J. Medical Crop. Sci., 8(4), 373 (2000)
Y. Lu and L. Y. Foo, Antioxidant and radical scavenging activities of polyhenols from apple pomance, Food Chemistry, 68, 81 (2000)
T. Mosmann, Rapid chlormetric assay for the cellular growth survival: aplication to proliferation and cytotoxic assay, J. Immun. Methos., 65, 55 (1983)
O. Yasunobu, K. Tomoko, O. Yuri, M. Histoshi, K. Yoshiko, F. Yoko, I. Masamitsu, Y. Ytaka, K. Yoshitane, and S. Hiromu, Development of a novel zinc complex as whitening agent in a new concept, ASCS., 6th, 69 (2003)
C. Quettier-Deleu, B. Gressier, J. Vasseur, T. Dine, C. Brunet, M. Luycks, Mi Cazin, J. Cazin, F. Bailleul, and F. Trotin, Phenolic compounsd and antioxidant activities of buckwheat (Fagopyrum esculentum Moench) hulls and flour, Journal of Ethnopharmacology, 72, 35 (2000)
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