복합처방인 승마갈근탕을 이용하여 화장품 및 식품에 응용하고자 항산화 및 항균효과를 검토하였다. 승마갈근탕의 전자공여능은 모든 추출물 100 ppm에서 50% 이상의 효과를 나타내었고, 특히 초임계 추출물의 경우 500 ppm에서 88%로 가장 높은 효과를 나타내었다. SOD 유사활성은 승마갈근탕 1,000 ppm에서 50% 이하의 다소 낮은 경향을 보였으나, 그 중 에탄올과 초임계 추출물의 경우 각각 46, 45의 효능을 나타내었으며, xanthine oxidase 저해활성의 경우 초임계 추출물 1,000 ppm에서 76%로 대조군인 vitamin C의 39%보다 높은 효과를 나타내었다. 승마갈근탕의 지방산패 억제능을 측정하기 위해 산화촉진제인 $Fe^{2+}$, $Cu^{2+}$ 이온을 첨가하여 측정한 결과 초임계 추출물의 $Cu^{2+}$ 첨가 시 500 ppm에서 68%의 효과를 나타내었고, $Fe^{2+}$를 첨가 시 100 ppm에서 60%의 지방산패 억제능을 나타내었다. 승마갈근탕의 clear zone 형성을 관찰한 결과, 추출물 모두 Escherichia coli를 제외한 모든 균주에 대해서 항균 효과가 나타내었다. Staphylococcus aureus와 Propionibacterium acnes의 경우 4 mg/disc에서 초임계 추출물에서는 1.45, 2.10 cm로 가장 높은 항균 효과를 나타내었고, Staphylococcus epidermidis의 경우, 에탄올 추출물이 1.82 cm의 항균효과를 나타내었다.
복합처방인 승마갈근탕을 이용하여 화장품 및 식품에 응용하고자 항산화 및 항균효과를 검토하였다. 승마갈근탕의 전자공여능은 모든 추출물 100 ppm에서 50% 이상의 효과를 나타내었고, 특히 초임계 추출물의 경우 500 ppm에서 88%로 가장 높은 효과를 나타내었다. SOD 유사활성은 승마갈근탕 1,000 ppm에서 50% 이하의 다소 낮은 경향을 보였으나, 그 중 에탄올과 초임계 추출물의 경우 각각 46, 45의 효능을 나타내었으며, xanthine oxidase 저해활성의 경우 초임계 추출물 1,000 ppm에서 76%로 대조군인 vitamin C의 39%보다 높은 효과를 나타내었다. 승마갈근탕의 지방산패 억제능을 측정하기 위해 산화촉진제인 $Fe^{2+}$, $Cu^{2+}$ 이온을 첨가하여 측정한 결과 초임계 추출물의 $Cu^{2+}$ 첨가 시 500 ppm에서 68%의 효과를 나타내었고, $Fe^{2+}$를 첨가 시 100 ppm에서 60%의 지방산패 억제능을 나타내었다. 승마갈근탕의 clear zone 형성을 관찰한 결과, 추출물 모두 Escherichia coli를 제외한 모든 균주에 대해서 항균 효과가 나타내었다. Staphylococcus aureus와 Propionibacterium acnes의 경우 4 mg/disc에서 초임계 추출물에서는 1.45, 2.10 cm로 가장 높은 항균 효과를 나타내었고, Staphylococcus epidermidis의 경우, 에탄올 추출물이 1.82 cm의 항균효과를 나타내었다.
Biological activities such as anti-oxidative and anti-microbial of the Seungmakalgeuntang, a traditional prescription, were evaluated. The electron donating ability of water, ethanol, supercritical fluid and 1,3-butylene glycol extract of Seungmakalgeuntang showed more than 50% at a 100 ppm concentr...
Biological activities such as anti-oxidative and anti-microbial of the Seungmakalgeuntang, a traditional prescription, were evaluated. The electron donating ability of water, ethanol, supercritical fluid and 1,3-butylene glycol extract of Seungmakalgeuntang showed more than 50% at a 100 ppm concentration. At a 1000 ppm concentration, the superoxide dismutase-like activities of ethanol and supercritical fluid extract of Seungmakalgeuntang showed less than 50%. xanthine oxidase inhibition effect of the supercritical fluid extract showed more than 70% at a 1,000 ppm concentration, which was higher than vitamin C. From the measurement on lipid oxidation, the $Fe^{2+}$ chelating abilities of the supercritical fluid extract of Seungmakalgeuntang was more than 60% at a 100 ppm concentration. Also the $Cu^{2+}$ chelating abilities of supercritical fluid extract Seungmkalgeuntang was showed more than 60% at a 500 ppm concentration. Clear zones formed by sample against the human skin-resident microflora such as Staphylococcus epidermidis, Staphylococcus aureus and Propionibacterium acne of ethanol and supercritical fluid extract of Seungmakalgeuntang showed the highest among all the extracts tested using a 4mg/disc. The minimum inhibitory concentration (MIC) against both S. epidermidis and S. aureus showed 2,500 ppm in the extract of the supercritical fluid.
Biological activities such as anti-oxidative and anti-microbial of the Seungmakalgeuntang, a traditional prescription, were evaluated. The electron donating ability of water, ethanol, supercritical fluid and 1,3-butylene glycol extract of Seungmakalgeuntang showed more than 50% at a 100 ppm concentration. At a 1000 ppm concentration, the superoxide dismutase-like activities of ethanol and supercritical fluid extract of Seungmakalgeuntang showed less than 50%. xanthine oxidase inhibition effect of the supercritical fluid extract showed more than 70% at a 1,000 ppm concentration, which was higher than vitamin C. From the measurement on lipid oxidation, the $Fe^{2+}$ chelating abilities of the supercritical fluid extract of Seungmakalgeuntang was more than 60% at a 100 ppm concentration. Also the $Cu^{2+}$ chelating abilities of supercritical fluid extract Seungmkalgeuntang was showed more than 60% at a 500 ppm concentration. Clear zones formed by sample against the human skin-resident microflora such as Staphylococcus epidermidis, Staphylococcus aureus and Propionibacterium acne of ethanol and supercritical fluid extract of Seungmakalgeuntang showed the highest among all the extracts tested using a 4mg/disc. The minimum inhibitory concentration (MIC) against both S. epidermidis and S. aureus showed 2,500 ppm in the extract of the supercritical fluid.
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문제 정의
한방 의학에 중요한 기초를 두고 있는 천연 약재의 복합처방으로 기와 혈의 흐름을 원활하게 촉진시키는 승마갈근탕[Cho 와 Kim, 1984; Jeong 등, 1994]은 방제학(方劑學)에 수록되어 있는 승마, 갈근, 작약, 감초의 4가지 한약재로 구성되어 있다. 사용된 한약재는 오래 전부터 외부로 나타나는 피부 발진에 응용되어 온 처방을 현재에 맞게 수정보완하여 개발한 처방으로, 최근 항 알레르기 및 면역반응, 항히스타민 효과, 항염증 등이 입증되어 알레르기 질환의 하나인 두드러기에, 외부 인자의 풍열(風熱)을 제거하고 오장육부의 부조화로 인한 허약을 조절, 혈허생풍(血虛生風)하여 기혈상태와 순환을 개선하고 피부에 적절한 영양을 공급할 목적으로 사용하였다. 또한 최근 피부 상재균과 진균에 대한 항균효과가 뛰어남이 보고된바 있다[Cho와 Kim, 1984].
또한 최근 피부 상재균과 진균에 대한 항균효과가 뛰어남이 보고된바 있다[Cho와 Kim, 1984]. 이에 한의학의 본질을 담고 있는 천연물 특히 한방약재를 중심으로 항산화물질 및 항균물질에 대한 연구를 진행하기 위하여, 한방 복합처방인 승마갈근탕을 추출방법에 따른 항산화 및 항균 효과를 측정하여 한방화장품 및 식품의 소재로 응용하고자 하였다.
제안 방법
각 균주에 대한 최소저해농도(MIC: minimum inhibitory concentration)를 측정하기 위하여 각 시료를 농도별로 혼합 분주한 액체배지에 활성화된 각 균주의 전배양액을 1 백금이량 취하여 접종한 후, 37°C에서 48시간 배양하여 육안으로 미생물의 증식이 확인되지 않은 농도로 결정하였다[Conner와 Beuchat, 1984].
멸균된 8mm filter paper disc(Whatman, Japan)를 평판배지에 올려놓은 다음 50 µL/disc가 되도록 추출물을 흡수시켜 35°C에서 18~24시간 배양하여 disc주위의 저해환(mm)의 직경을 측정하였다.
2% 50 µL의 dibutylhydroxytoluens (BHT)를 시료에 가하여 산화반응을 정지시켰다. 반응 혼합물을 잘 섞은 다음 2 mL의 TCA/TBA 시약을 가하고 다시 혼합한 후 끓는 물에서 15분간 끊인 다음 원심분리 시켜 상등액을흡광도 531 nm에서 측정하였고, 대조군은 시료대신 증류수를 가하여 같은 방법으로 측정하였다.
시료의 1,3-butylene glycol 추출은 화장품에 첨가시 보습력을 높이기 위하여 70% 1,3-butylene glycol 10배의 양을 가하여 85°C에서 3시간 환류냉각 추출하여 상등액과 침전물을 분리하여 3회 반복 추출하였다.
열수 추출물의 경우, 승마갈근탕의 구성 약재인 승마, 갈근, 작약, 감초에 10배 양의 증류수를 가하여 3시간 환류냉각 추출하여 상등액과 침전물을 분리하여 3회 반복 추출하였다. 시료의 에탄올 추출은 70% 에탄올 10배의 양을 가하여 실온에서 24시간 침지하여 상등액과 침전물을 분리하여 동일한 방법으로 3회 반복 추출 하였다. 시료의 1,3-butylene glycol 추출은 화장품에 첨가시 보습력을 높이기 위하여 70% 1,3-butylene glycol 10배의 양을 가하여 85°C에서 3시간 환류냉각 추출하여 상등액과 침전물을 분리하여 3회 반복 추출하였다.
즉, 평판 배지에 배양된 각 균주를 1 백금이를 취해서 액체배지 10 mL에 18~24시간 배양하여 활성화시킨 후 다시 액체배지 10 mL에 균액을 0.1 mL접종 하여 3~6시간 본 배양한 후 평판배지 1개당 균액을 약 1×107cells되게 접종하여 멸균 면봉으로 균일하게 도말하였다.
초임계 추출은 유체로 CO2, 보조 용매로는 ethanol을 사용하였고, 각각의 유속은 3 flow/min, 압력은 20 MPa로 변화를 주었으며, 온도는 40°C로 조절하여 3회 반복 추출하였다.
생육 저해환(Clear zone) 측정. 항균력 검색실험에서 전 배양 및 본 배양을 위한 액체 배지는 tryptic soy broth를 사용하였으며, 생육 저해환 및 생균수 측정을 위한 고체배지는 tryptic soy agar를 사용하였다. 균액의 희석액으로는 0.
대상 데이터
)에서 구입하여 사용하였으며, 생육 저해환 및 생균수 측정을 위한 고체배지는 nutrient agar(NA), tryptic soy agar(TSA) 및 GAM agar를 Difco Lab.(Sparks, MD, U.S.A.)에서 구입하여 사용하였다.
실험에 사용된 시약인 1-1-diphenyl-2-picryl-hydrazyl (DPPH), xanthine, xanthine oxidase, pyrogallol 등은 Sigma Chemical Co.(St. Louis, MO, U.S.A.)에서 구입하여 사용하였으며, 항균력 검색 실험에서 사용한 공시 균주는 피부 상재균으로서 Staphylococcus aureus KCTC 1621, Staphylococcus epidermidis KCTC 1917, Escherichia coli KCTC 1039 및 Propionibacterium acnes KCTC 3314를 Korean Cell Line Bank(KCLB)에서 구입하여 계대 배양 후 사용하였다. 전 배양 및 본 배양을 위한 액체 배지는 nutrient broth(NB), tryptic soy broth(TSB) 및 GAM(Nissui Co, Tokyo, Japan)를 Difco Lab.
초임계 추출은 유체로 CO2, 보조 용매로는 ethanol을 사용하였고, 각각의 유속은 3 flow/min, 압력은 20 MPa로 변화를 주었으며, 온도는 40°C로 조절하여 3회 반복 추출하였다. 각 추출물을 원심분리 및 여과, 농축하여 동결건조 후 냉장실에 보관하면서 본 실험의 시료로 사용하였고, 1,3-butylene glycol 추출물은 52.4 o brix로 농축하여 시료로 사용하였다.
본 실험에서 사용한 승마갈근탕은 방제학(方劑學)에 기록된 내용에 준하였으며, 시료로 사용된 약재는 경북 경산의 약령시장에서 구입하여 물로 세척하여 음건 후 사용하였다. 시료의 생약명과 학명은 Table 1과 같고, 시료의 추출은 Fig.
균배양. 전 배양 및 본 배양을 위한 액체배지 중 P. acnes균은 Gifu anaerobic medium(GAM)을 사용하였고, E. coli 및 S. epidermidis의 액체배지로는 nutrient broth(NB)를 사용하였고, S. aureus의 액체배지로는 tryptic soy broth(TSB)를 사용하였다. 고체배지는 상기 액체배지에 agar를 첨가하여 본 실험에 사용하였다.
데이터처리
통계처리는 SPSS 10.0을 사용하였으며, 유의차 검증은 분산분석(ANOVA:analysis of variance)을 한 후 α=0.05 수준에서 Duncan의 다중검증법(DMRT: Duncan’s multiple range test)에 따라 분석하였다.
이론/모형
Superoxide dismutase(SOD) 유사활성 측정. SOD 유사활성은 Marklund 등의 방법[1974]에 따라 실시하였다. 각 시료용액 0.
Thiobarbituric acid reactive substances(TBARS)는 Buege와 Aust[1978]의 방법에 따라 측정하였다. pH6.
전자공여능 측정. 전자공여능(EDA; electron donating ability) 은 Blois의 방법[1958]을 따라 측정하였다. 각 시료용액 2 mL 에 0.
1% peptone수를 사용하였다. 추출물의 항균력 측정은 paper disc법[Conner와 Beuchat, 1984]으로 측정하였다. 즉, 평판 배지에 배양된 각 균주를 1 백금이를 취해서 액체배지 10 mL에 18~24시간 배양하여 활성화시킨 후 다시 액체배지 10 mL에 균액을 0.
성능/효과
coli를 제외한 모든 균주에 대해서 항균효과를 나타내었다. S. aureus의 경우, 4 mg/disc에서 열수 추출물에서는 1.14 cm, 에탄올 추출물에서는 1.40 cm, 초임계 추출물에서는 1.45 cm, 1,3-butylene glycol 추출물에서는 1.42 cm의 항균 효과를 나타내었고, S. epidermidis의 경우, 4mg/disc에서 각 추출물이 1.21, 1.82, 1.58 및 1.30 cm의 항균효과를 나타내었으며, P. acne의 경우, 4 mg/disc에서 각 추출물이 1.85, 2.05, 2.10 및 1.04 cm의 항균 효과를 나타내었다. 이는 An 등[2005b]의 청열소독음의 생육 저해환 측정에서 S.
승마갈근탕 초임계 추출물의 경우 1,000 ppm에서 76%의 저해활 성을 나타내어 대조군인 Vitamin C의 39% 보다 높은 효과가 나타났다. 그 외 승마갈근탕 에탄올 추출물이 1,000 ppm에서 38%의 활성을 나타내어 전반적으로 에탄올 및 초임계 추출물의 활성이 우수함을 확인할 수 있었다. 이는 An 등[2005b]의 청열소독음의 xanthine oxidase 저해활성을 측정한 결과 모든 농도에서 10% 이하의 낮은 효과를 나타낸 결과와 비교하여 승마갈근탕 초임계 추출물의 활성은 유의한 결과를 나타내었다.
20 cm를 나타내어, 승마갈근탕 복합처방의 열수, 에탄올 추출물이 다소 낮았으나, 초임계 추출물은 비슷한 항균 활성을 나타내었다. 또한 Do 등[2005]이 보고한 32종의 생약재 추출물의 6종의 미생물에 대한 항균활성검증에서 가자(Terminalia chebula)를 제외한 생약재들이 5 mg/disc에 대한 S. aureus와 P. acne의 항균활성이 열수, 에탄올 추출물에서 2.0 cm 내외를 나타낸 경우와 비교할 때 승마갈근탕이 S. aureus와 P. acne에 대한 항균 효과가 더 높은 것을 확인할 수 있었다. 현재 화장품 업계의 글로벌화가 진행되면서 기술적인 능력의 발전에도 불구하고 화장품 미생물에 의한 오염, 변질, 변패 등의 문제점을 항상 가지고 있어, 최근 천연물로부터 미생물의 증식억제 및 살균을 목적으로 천연 항균성물질에 대한 탐색이 많이 이루어지고 있다[Nakamura 등, 1991; Hwang 등, 2006].
2와 같이 나타났다. 승마갈근탕 모든 추출물 100 ppm에서 55% 이상의 효과를 나타내었고, 특히 초임계 추출물의 경우 500 ppm에서 88%로 가장 높은 효과를 나타내었으며, 대조군인 Vitamin C의 92%와 유사한 전자공여능을 나타내었다. 이는 Yang 등[2006]의 황금과 생강 복합 수용성겔이 10,000 ppm에서 87%, 황금 수용성 겔이 76%를 나타내어 복합처방인 승마갈근탕의 효능이 우수함을 확인할 수 있었다.
3과 같이 나타났다. 승마갈근탕 복합처방의 SOD 유사활성능은 모든 추출물 1,000 ppm에서 50% 이하의 다소 낮은 경향을 보였으나, 에탄올 및 초임계 추출물의 경우 각각 46%, 45%로 열수 및 1,3-butylene glycol 추출물보다 높은 효과가 나타났다. 이는 An 등[2005a]의 한방복합처방인 내소황련 탕의 에탄올 추출물이 700 ppm에서 27%로 유사한 효과를 나타내었으며, Lee 등[2005]의 싸리 추출물의 SOD 유사활성능을 측정한 결과 1,000 ppm의 열수, 에탄올 및 압력열수 추출물에서 각각 20, 44, 30%의 유사활성능을 나타내 결과와 비교하여 승마갈근탕 에탄올 및 초임계 추출물의 경우 유의성 있는 결과를 확인할 수 있었다.
4와 같이 나타났다. 승마갈근탕 초임계 추출물의 경우 1,000 ppm에서 76%의 저해활 성을 나타내어 대조군인 Vitamin C의 39% 보다 높은 효과가 나타났다. 그 외 승마갈근탕 에탄올 추출물이 1,000 ppm에서 38%의 활성을 나타내어 전반적으로 에탄올 및 초임계 추출물의 활성이 우수함을 확인할 수 있었다.
승마갈근탕은 각 균주에 대하여 같은 농도에서 MIC를 나타내었다. 즉, S. aureus에 대하여 열수, 에탄올 및 초임계 추출물의 MIC는 각각 5.0, 5.0 및 2.5 mg/mL로 초임계 추출물의 MIC가 가장 높게 나타났으며, 1,3-butylene glycol 추출물은 측정할 수 없었다. 또한, S.
후속연구
현재 화장품 업계의 글로벌화가 진행되면서 기술적인 능력의 발전에도 불구하고 화장품 미생물에 의한 오염, 변질, 변패 등의 문제점을 항상 가지고 있어, 최근 천연물로부터 미생물의 증식억제 및 살균을 목적으로 천연 항균성물질에 대한 탐색이 많이 이루어지고 있다[Nakamura 등, 1991; Hwang 등, 2006]. 이에 복합처방인 승마갈근탕은 한방화장품에 첨가 시 천연 보조 방부제 및 피부 상재균주에 대한 천연 항균제로서 사용이 가능할 것으로 판단된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
승마, 갈근, 작약, 감초의 4가지 한약재의 효능은?
한방 의학에 중요한 기초를 두고 있는 천연 약재의 복합처방으로 기와 혈의 흐름을 원활하게 촉진시키는 승마갈근탕[Cho 와 Kim, 1984; Jeong 등, 1994]은 방제학(方劑學)에 수록되어 있는 승마, 갈근, 작약, 감초의 4가지 한약재로 구성되어 있다. 사용된 한약재는 오래 전부터 외부로 나타나는 피부 발진에 응용되어 온 처방을 현재에 맞게 수정보완하여 개발한 처방으로, 최근 항 알레르기 및 면역반응, 항히스타민 효과, 항염증 등이 입증되어 알레르기 질환의 하나인 두드러기에, 외부 인자의 풍열(風熱)을 제거하고 오장육부의 부조화로 인한 허약을 조절, 혈허생풍(血虛生風)하여 기혈상태와 순환을 개선하고 피부에 적절한 영양을 공급할 목적으로 사용하였다. 또한 최근 피부 상재균과 진균에 대한 항균효과가 뛰어남이 보고된바 있다[Cho와 Kim, 1984]. 이에 한의학의 본질을 담고 있는 천연물 특히 한방약재를 중심으로 항산화물질 및 항균물질에 대한 연구를 진행하기 위하여, 한방 복합처방인 승마갈근탕을 추출방법에 따른 항산화 및 항균 효과를 측정하여 한방화장품 및 식품의 소재로 응용하고자 하였다.
기와 혈의 흐름을 원활하게 촉진시키는 것은?
한방 의학에 중요한 기초를 두고 있는 천연 약재의 복합처방으로 기와 혈의 흐름을 원활하게 촉진시키는 승마갈근탕[Cho 와 Kim, 1984; Jeong 등, 1994]은 방제학(方劑學)에 수록되어 있는 승마, 갈근, 작약, 감초의 4가지 한약재로 구성되어 있다. 사용된 한약재는 오래 전부터 외부로 나타나는 피부 발진에 응용되어 온 처방을 현재에 맞게 수정보완하여 개발한 처방으로, 최근 항 알레르기 및 면역반응, 항히스타민 효과, 항염증 등이 입증되어 알레르기 질환의 하나인 두드러기에, 외부 인자의 풍열(風熱)을 제거하고 오장육부의 부조화로 인한 허약을 조절, 혈허생풍(血虛生風)하여 기혈상태와 순환을 개선하고 피부에 적절한 영양을 공급할 목적으로 사용하였다.
자외선 등의 내외적인 여러 가지 스트레스가 피부에 주는 영향은?
피부노화는 여러 가지 구조적 기능적 변화를 보이는데 특히, 자외선 등의 내외적인 여러 가지 스트레스는 피부의 탄력성과 윤택성을 감소하여 주름이 생기고, 표면이 거칠어지며 기미, 주근깨 등 피부 색소 침착 등의 피부노화 현상을 촉진한다[Voegeli, 1996; Kwak 등, 2005]. 이러한 피부노화를 방지하기 위해서 한의학 이론에서는 선천의 신정(腎精)을 자양하지 못하거나 장부(臟腑)의 영양 공급에 이상이 초래되면 인체는 정상적으로 생장발육하지 못한다고 알려져 항산화, 항노화 물질을 이용하여 피부 세포를 보호하려는 노력이 필요하고, 노화 예방 및 방지책으로 한방 원료를 이용한 물질의 연구가 활발히 진행되고 있다[Kim 등, 2006].
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