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자초 추출물 극성 성분의 피부 보습 증진 및 아토피 피부염 호전 효과

Effects of Oral Intake of Gromwell Water Fraction on Ceramides Content and the Development of Atopic Dermatitis in NC/Nga Mice

한국식품과학회지 = Korean journal of food science and technology, v.41 no.5 = no.207, 2009년, pp.547 - 551  

김영란 (경희대학교 동서의학대학원 의학영양학과) ,  조시영 ((주)아모레퍼시픽 기술연구원) ,  서대방 ((주)아모레퍼시픽 기술연구원) ,  김성한 ((주)뉴트렉스) ,  이상준 ((주)아모레퍼시픽 기술연구원) ,  조윤희 (경희대학교 동서의학대학원 의학영양학과)

초록
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자초 에탄올 추출물의 활성성분이 어떤 분획에 있는지를 확인하기 위해, 자초 에탄올 추출물과 이를 각각 물과 에틸아세테이트로 추출한 물질들을 NC/Nga mice 아토피 피부염 동물 모델에 10주간 식이 공급한 후, 세라마이드 함량과 아토피성 피부염 발전의 억제 효과를 분석하였다. 자초 추출물들의 5주 이상의 장기간의 식이 공급은 체중 및 식이 효율에 부정적인 효과를 나타내지 않았다. 자초의 70% 에탄올 추출물의 식이 공급은 표피에서 세라마이드 함량을 현저히 증가시켰다. 자초 에탄올 추출물을 다시 물로 추출한 물 추출물을 먹인 군에서는 통계적으로 유의하지는 않으나 아토피 피부염 음성 대조군과 비교하여 세라마이드 함량이 50% 이상 증가하였다. 그러나, EA 추출물을 먹인 군에서는 세라마이드 함량증가가 관찰되지 않았다. 또한, 아토피 피부염에 의해 발생한 표피의 과증식도 자초의 물 추출물을 먹인 군에서는 어느 정도 억제되었으나, EA 추출물을 먹인 군에서는 과증식이 억제되지 않았다. IgE의 수준과 소양증은 아토피 피부염 음성 대조군에 비해 자초 추출물 3종을 먹인 군들에서 모두 호전되었다. 이것은 자초의 70% 에탄올 추출물에 함유된 활성 성분이 에틸아세테이트 층보다는 물 층에 존재할 확률이 높다는 것을 의미한다. 우리의 연구결과는 NC/Nga mice 아토피 피부염 동물 모델에서 자초 70% 에탄올 추출물 중 물 추출물이 EA 추출물 보다 표피의 세라마이드 함량의 증가와 표피 과증식 억제를 비롯하여 혈청 IgE 감소 및 소양증 완화에 더욱 효과적임을 보였다. 이로부터 자초 70% 에탄올 추출물에 함유된 극성 성분은 피부의 보습 및 아토피성 피부염 발전의 억제의 효능이 확인되어 건강 기능식품의 소재로서의 이용 가능성이 높다고 할 수 있다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Gromwell (LE, Lithospermum erythrorhizon), a perennial herbal plant, has been used for the treatment of various problems associated with atopic dermatitis of the skin, such as water loss, epidermal hyperproliferation, and severe inflammation. Previously, it was shown that oral supplementation with a...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구에서는 자초의 에탄올 추출물 중 어떤 fraction이 피부 보습 증진 및 아토피성 피부염 발전의 억제에 효능을 나타내는 지를 평가하고자 하였다. NC/Nga mice 아토피 피부염 동물 모델에 자초의 70% 에탄올 추출물과 이 추출물을 다시 물과 에틸아세테이트로 각각 추출한 추출물 등 총 세가지를 10주간 경구투여한 후 피부의 보습 증진 및 아토피성 피부염 발전의 억제 효과를 측정하였다.
  • 최근에는 이 또한, 자초 추출물이 쥐의 macrophage 세포에서 LPS 가 유도한 AP-1과 NF-κB의 분비를 억제하여 만성적인 염증반응을 완화시킬 수 있다는 연구결과도 보고 되었다(19). 이에 본 연구에서는 가장 일반적인 염증의 증상인 혈청내 IgE 수준이 자초 추출물 3종을 먹인 쥐들에서 어떻게 변화하는지를 분석하였다. 아토피 피부염의 일반적인 임상학적 증상으로 혈청내의 IgE 수준 증가가 보고되어 있다.
  • 자초는 그 추출물을 화장품에 섞어서 여성들에게 바르게 했을 때 보습력을 증가시킨다는 임상 보고가 있다(17). 이에 본 연구에서는 자초 추출물이 보습력의 한가지 지표가 될 수 있는 세라마이드 함량에 어떤 변화를 주는지 분석하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
본 연구에서 사용된 자초 추출물 3가지를 만드는 과정은 어떻게 되는가? 실험에 사용한 자초(LE)는 경상북도 영주에서 2001년 수확하여 건조시킨 것을 구입하여 사용하였다. 분쇄한 자초 100 kg에 70% 에탄올 300 kg을 가하고 85-90oC에서 2시간 동안 추출한 후 여과, 감압 농축하여 자초 70% 에탄올 추출물을 얻었다. 자초 70% 에탄올 추출물에서 에탄올을 건조시킨 후 물과 에틸아세테이트로 phase-phase separation을 통해 분리한 후, 물과 에틸아세테이트를 건조하여 각각 자초 물 추출물과 에틸아세테이드 추출물(이하 EA 추출물)을 얻었다. 제조된 고형분 분배는 물 fraction :에틸아세테이트 fraction=15.5:1의 비율이였다.
국내 식물 자원인 자초는 어떤 성분들을 함유하는가? 국내 식물 자원인 자초(생약명: radix lithospermi)는 지치(학명: Lithospermum erythrorhizon)의 뿌리로서, 시코닌(shikonin), 아세틸 시코닌(acetylshikonin) 등과 함께 다당류인 리소스퍼먼(lithosperman) 등의 성분을 함유하며, 혈액 순환 촉진 작용, 해독작용, 항균 및 항염작용 등이 있어 각종 창양 종기나 화상, 습진 등을 치료하는데 상용되는 한약재로 알려져 있다(13). 또한 자초 추출물은 NFκB와 히스타민의 분비를 억제하여 비만세포가 유도한 염증성 알러지 반응을 저해한다고 보고되었다(14).
국내 식물 자원인 자초는 무엇인가? 국내 식물 자원인 자초(생약명: radix lithospermi)는 지치(학명: Lithospermum erythrorhizon)의 뿌리로서, 시코닌(shikonin), 아세틸 시코닌(acetylshikonin) 등과 함께 다당류인 리소스퍼먼(lithosperman) 등의 성분을 함유하며, 혈액 순환 촉진 작용, 해독작용, 항균 및 항염작용 등이 있어 각종 창양 종기나 화상, 습진 등을 치료하는데 상용되는 한약재로 알려져 있다(13). 또한 자초 추출물은 NFκB와 히스타민의 분비를 억제하여 비만세포가 유도한 염증성 알러지 반응을 저해한다고 보고되었다(14).
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참고문헌 (21)

  1. Huang HC, Chang TM. Ceramide 1 and ceramide 3 act synergistically on skin hydration and the transepidermal loss of sodium lauryl sulfate-irritated skin. Int. J. Dermatol. 47: 812-819 (2008) 

  2. Winsor T, Burch GE. Differential roles of layers of human epigastric skin on diffusion of water. Arch. Intern. Med. 74: 428-444 (1994) 

  3. Holleran AV, Feingold KR, Man MQ. Regulation of epidermal sphingolipid synthesis by permeability barrier function. J. Lipid Res. 32: 1151-1158 (1991) 

  4. Feingold KR, Man MQ, Menon GK, Cho SS, Brown BE, Elias PM. Cholesterol synthesis is required for cutaneous barrier function in mice. J. Clin. Invest. 86: 1738-1745 (1990) 

  5. Mao-Qiang M, Elias PM, Feingold KR. Fatty acids are required for epidermal permeability barrier homeostasis. J. Clin. Invest. 92: 791-798 (1993) 

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  9. Saurat H. Retinoids and psoriasis: Novel issue in retinoid pharmacology and implications for psoriasis treatment. J. Am. Acad. Dermatol. 41: S2-S6 (1999) 

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  11. Barnes PJ. Therapeutic strategies for allergic diseases. Nature 402: B31-B38 (1999) 

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  13. Staniforth V, Wang SY, Shyur LF, Yang NS. Shikonins, phytocompounds from Lithospermum erythrorhizon, inhibit the transcriptional activation of human tumor necrosis factor α promoter in vivo. J. Biol. Chem. 279: 5877-5885 (2004) 

  14. Kim EK, Kim EY, Moon PD, Um JY, Kim HM, Lee HS, Sohn Y, Park SK, Jung HS, Sohn NW. Lithospermi radix extract inhibits histamine release and production of inflammatory cytokine in mast cells. Biosci. Biotech. Bioch. 71: 2886-2892 (2007) 

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  16. Uchida Y, Hara M, Nishio H, Sidransky E, Inoue S, Otsuka F, Suzuki A, Elias PM, Holleran WM, Hamanaka S. Epidermal sphingomyelins are precursors for selected stratum corneum ceramides. J. Lipid Res. 41: 2071-2082 (2000) 

  17. Park EJ, Park KC, Eo HK, Seo JK, Son MW, Kim KH, Chang YS, Cho SH, Min KU, Jin MR, Kim SY. Suppression of spontaneous dermatitis in NC/Nga murine model by PG102 isolated from Actinidia arguta. J. Invest. Dermatol. 127: 1154-1160 (2007) 

  18. Bown D. Encyclopedia of Herbs and Their Uses. Dorling Kindersley: London. UK. pp. 149-155 (1995) 

  19. Chang MJ, Huang HC, Chang HC, Chang TM. Cosmetic formulations containing Lithospermum erythrorhizon root extract show moisturizing effects on human skin. Arch. Dermatol. Res. 300: 317-323 (2008) 

  20. Han KY, Kwon TH, Lee TH, Lee SJ, Kim SH, Kim J. Suppressive effects of Lithospermum erythrorhizon extracts on lipopolysaccharide-induced activation of AP-1 and $NF-_KB$ viamitogen-activated protein kinase pathways in mouse macrophage cells. BMB Rep. 41: 328-333 (2008) 

  21. Lee JH, Jung KM, Bae IH, Cho S, Seo DB, Lee SJ, Park YH, Lim KM. Anti-inflammatory and barrier protecting effect of Lithospermum erythrorhizon extracts in chronic oxazoloneinduced murine atopic dermatitis. J. Dermatol. Sci. 56: 64-66 (2009) 

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