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밤나무 잎 추출물의 항노화 활성 및 화장품에의 응용( I )
Anti-oxidative Activities of Castanea crenata Leaf Extract/Fractions and Application on Cosmetics 원문보기

大韓化粧品學會誌 = Journal of the society of cosmetic scientists of Korea, v.34 no.4, 2008년, pp.259 - 268  

김진영 (서울산업대학교 자연생명과학대학 정밀화학과) ,  박수남 (서울산업대학교 자연생명과학대학 정밀화학과)

초록
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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 항산화항노화 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.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

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...

주제어

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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.
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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].
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참고문헌 (16)

  1. 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) 

  2. K. J. A. Davies, Protein damage and degradation by oxygen radical, J. Biol. Chem, 262, 9895 (1987) 

  3. C. S. Foote, Photosensitized oxidation and singlet oxygen; consequences in biological systems, ed. W. A. Pry or, 2, 85, Acdemic press, New York (1976) 

  4. S. N. Park, Ph. D. Dissertation, Seoul National Univ., Seoul, Korea (1989) 

  5. S. N. Park, Skin aging and antioxidant, J. Soc. Cos. Sci. Kor., 23, 75 (1997) 

  6. 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) 

  7. 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) 

  8. 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) 

  9. 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) 

  10. 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) 

  11. 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) 

  12. 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) 

  13. Y. Lu and L. Y. Foo, Antioxidant and radical scavenging activities of polyhenols from apple pomance, Food Chemistry, 68, 81 (2000) 

  14. T. Mosmann, Rapid chlormetric assay for the cellular growth survival: aplication to proliferation and cytotoxic assay, J. Immun. Methos., 65, 55 (1983) 

  15. 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) 

  16. 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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