선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 본 연구에서는 풀빅산을 포함하고 있는 peat moss 추출 및 정제 시료를 이용하여 항산화활성, 멜라닌생성 억제활성 및 tyrosinase 저해활성 등을 검증하여 항산화 및 피부 미백 활성을 가진 기능성 화장품소재로의 활용 가능성을 검토하고자 하였다.
제안 방법
- Peat moss 추출 및 정제 시료의 항산화 활성을 검증하기 위하여 양성대조군인 L-ascorbic acid와 비교하여 DPPH의 수소 공여능을 측정하였다 (Table 1). 그 결과, sample 3의 IC50 값이 12.
- Peat moss를 산·염기 추출법으로 추출하였고 (sample 1), 이를 초임계 이산화탄소 추출장치를 이용하여 40℃의 온도에서 압력을 각각 100 bar(sample 2), 120 bar (sample 3) 혹은 150 bar (sample 4)로 설정하여 정제하였다.
- 멜라닌 생성에 중요한 역할을 하는 효소인 tyrosinase의 저해활성은 mushroom tyrosinase를 효소원으로 하여 기질인 L-DOPA와의 반응으로 생성된 L-dopaquinone의 흡광도를 측정하였다 [22]. 측정 결과, sample 1~4 모두가 100 μg/mL의 농도에서는 음성 대조군에 비해 각각 16%, 16%, 27%, 16%의 효소활성을 유의적으로 억제하였고, sample 3의 경우는 10 μg/mL의 농도에서도 음성 대조군에 비해 16%의 효소활성을 유의적으로 억제하였다 (Fig.
- 배양된 B16F10 세포 (배지 2 mL)에 200 nM의 농도로 α-MSH를 처리하고 증류수에 녹인 시료 용액을 최종농도 0.1, 1, 10 및 100 μg/mL가 되도록 처리한 후 48시간 배양하였다.
- 배양된 B16F10 세포 (배지 2 mL)에 200 nM의 농도로 α-melanocyte stimulating hormone (MSH, Sigma, USA)를 처리하고 증류수에 녹인 시료 용액을 최종농도 0.1, 1, 10 및 100 μg/mL가 되도록 처리한 후 48시간 배양하였다.
- 본 연구에서는 캐나다산 peat moss 추출물을 초임계 이산화탄소 추출장치를 이용하여 3가지의 다른 조건에서 정제하였고, 시료들의 생리활성을 검증하였다.
- 한편, TBA법으로 측정한 항산화 활성의 경우는 sample 2가 높은 활성을 나타냈다. 시료들의 미백효과는 mushroom tyrosinase와 B16F10 melanoma 세포를 이용하여 측정하였다. Sample 3은 전반적으로 유의적인 미백효과를 나타냈으나, 다른 시료들은 비교적 낮은 미백효과를 나타냈다.
- 실험에 사용한 시료는 캐나다산 피트모스를 산·염기 추출법 [17]을 이용하여 추출하여 산 · 염기 추출시료 (sample 1)를 제조하였고, 이를 100, 120 및 150 bar의 압력조건과 40℃의 온도에서의 초임계 이산화탄소 (C-SCO2) 추출장치를 이용한 분리정제 과정을 거쳐, 각각 sample 2, 3, 4로 명명하였다.
- 시료들의 항산화 활성은 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) 라디칼 소거능, Fe2+/ascorbate (FTC)법 및 2-thiobarbituric acid (TBA)법으로 측정하였다. 항산화 활성은 L-ascorbic acid를 양성 대조군으로 하여 수치를 비교하여 나타냈다. Sample 3의 DPPH 라디칼 소거활성은 다른 시료들보다 비교적 높게 나타났다.
대상 데이터
- Peat moss로부터 산·염기 추출법을 이용하여 추출한 산·염기 추출시료 (sample 1) 50 mL 및 초임계 이산화탄소 (C-SCO2) 추출장치를 이용하여 분리정제 과정을 거친 각 시료 (sample 2~4) 50 mL를 NaOH로 중화시키고 동결건조한 결과, 각각 0.7 g, 0.6 g, 0.6 g 및 0.7 g의 분말시료를 획득하였다.
- ) 추출장치를 이용한 분리정제 과정을 거쳐, 각각 sample 2, 3, 4로 명명하였다. 각각의 시료들은 500 mM NaOH 용액을 사용하여 pH 7로 중화시킨 후 동결건조 장치 (FD5525-01, Ilshin Engineering Co., Korea)로 분말화하여 생리활성 검증을 위한 시료로 사용하였다.
- 본 연구에 사용된 생쥐의 B16F10 흑색종 (melanoma) 세포는 한국 세포주 은행 (Korean Cell Line Bank, KCLB, Seoul, Korea)에서 분양받아 사용하였다. B16F10 세포를 10% fetal bovine serum (FBS, BioWhittaker, Walkersville, MD, USA)과 penicillin-streptomycin (100 units/mL, BioWhittaker)을 포함하는 DMEM (BioWhittaker) 배지를 이용하여 37℃, 5% CO2에서 배양하였다.
- 각각의 시료 4 mL와 DPPH 용액 1 mL을 균일하게 혼합한 다음 실온에서 30분간 방치한 후 520 nm에서 흡광도를 측정하였다. 양성 대조군으로 L-ascorbic acid (Sigma, USA)를 사용하였다. 각 시료의 항산화 활성은 시료를 첨가하지 않은 대조군의 흡광도를 50% 감소시키는데 필요한 검체의 농도 (IC50)로 표시하였다.
- 각각의 시료 4 mL와 DPPH 용액 1 mL을 균일하게 혼합한 다음 실온에서 30분간 방치한 후 520 nm에서 흡광도를 측정하였다. 양성 대조군으로 L-ascorbic acid (Sigma, USA)를 사용하였다. 각 시료의 항산화 활성은 시료를 첨가하지 않은 대조군의 흡광도를 50% 감소시키는데 필요한 검체의 농도 (IC50)로 표시하였다.
- 8) buffer 155 μL에 50 mM L-DOPA (Sigma, USA) 기질액 25 μL와 검증시료용액 10 μL를 첨가하고 잘 혼합한 후, mushroom tyrosinase (50 units/mL, Sigma, USA), 10 μL를 첨가하고 25℃에서 2분간 반응시켜 생성된 DOPA chrome을 475 nm에서 흡광도를 측정하였다. 양성 대조군으로 kojic acid (Sigma, USA)와 arbutin (Sigma, USA)을 사용하였다.
- 8) buffer 155 μL에 50 mM L-DOPA (Sigma, USA) 기질액 25 μL와 검증시료용액 10 μL를 첨가하고 잘 혼합한 후, mushroom tyrosinase (50 units/mL, Sigma, USA), 10 μL를 첨가하고 25℃에서 2분간 반응시켜 생성된 DOPA chrome을 475 nm에서 흡광도를 측정하였다. 양성 대조군으로 kojic acid (Sigma, USA)와 arbutin (Sigma, USA)을 사용하였다.
데이터처리
- Values were significantly different at p < 0.05 by Duncan’s multiple range test.
이론/모형
- Peat moss를 산·염기 추출법으로 추출하였고 (sample 1), 이를 초임계 이산화탄소 추출장치를 이용하여 40℃의 온도에서 압력을 각각 100 bar(sample 2), 120 bar (sample 3) 혹은 150 bar (sample 4)로 설정하여 정제하였다. 시료들의 항산화 활성은 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) 라디칼 소거능, Fe2+/ascorbate (FTC)법 및 2-thiobarbituric acid (TBA)법으로 측정하였다. 항산화 활성은 L-ascorbic acid를 양성 대조군으로 하여 수치를 비교하여 나타냈다.
성능/효과
- B16F10 cell의 세포내 tyosinase 저해 활성을 측정한 결과, sample 3의 경우는 100 μg/mL의 농도에서는 음성 대조군에 비해 35%의 저해 활성을 나타냈으며, 10 μg/mL의 농도에서도 30%의 저해활성을 나타내었다 (Fig. 3).
- B16F10 세포에 각 시료를 처리한 후, 멜라닌 생성 저해 활성을 측정한 결과, 100 μg/mL 농도에서는 sample 2와 3이 음성 대조군에 비해 멜라닌 생성을 각각 14%, 16% 저해하는 것으로 나타났다 (Fig. 2).
- FTC법을 이용한 항산화 활성 측정에서 sample 3의 IC50 값이 23.72 mg/mL로 가장 높게 나타났으며, DPPH 자유 라디칼 소거능 측정의 결과 (Table 1)와 유사한 경향을 나타냈다 (Table 2). 또한, sample 3의 IC50 값은 양성 대조군인 L-ascorbic acid의 56.
- Sample 3의 IC50 값은 양성 대조군인 L-ascorbic acid의 IC50 값보다는 높은 수치를 나타냈으나, sample 1, 2 및 4에 비해 유의적으로 낮은 IC50 값을 나타내어 항산화 소재로서의 활용가능성을 확인할 수 있었다.
- TBA 분석법을 이용한 항산화 활성 측정 결과는 sample 2가 가장 높게 나타났으나, sample 3 및 4와 거의 비슷한 수치로 유의성은 나타나지 않았다 (Table 4). 한편 시료 모두에서 양성 대조군으로 사용한 L-ascorbic acid 보다 낮은 IC50 값을 나타내어 (Table 3) 합성 항산화제를 대체할 수 있는 천연 항산화제로서의 활용 가능성을 확인하였다.
- 가장 높은 활성을 나타낸 sample 3은 100 μg/mL의 농도에서 양성 대조군인 arbutin 및 koji acid의 1 μg/mL 농도에서의 활성보다 높은 활성이거나 유사한 활성을 나타냈고, arbutin 및 koji acid의 10 μg/mL 농도에서의 활성보다 약간 낮은 활성을 나타냈다 (Fig. 2).
- Peat moss 추출 및 정제 시료의 항산화 활성을 검증하기 위하여 양성대조군인 L-ascorbic acid와 비교하여 DPPH의 수소 공여능을 측정하였다 (Table 1). 그 결과, sample 3의 IC50 값이 12.35 mg/mL로 가장 높은 라디칼 소거능을 나타냈으며, 다음으로 sample 4, 2, 1의 순으로 나타났다 (Table 1). Sample 3의 IC50 값은 양성 대조군인 L-ascorbic acid의 IC50 값보다는 높은 수치를 나타냈으나, sample 1, 2 및 4에 비해 유의적으로 낮은 IC50 값을 나타내어 항산화 소재로서의 활용가능성을 확인할 수 있었다.
- 72 mg/mL로 가장 높게 나타났으며, DPPH 자유 라디칼 소거능 측정의 결과 (Table 1)와 유사한 경향을 나타냈다 (Table 2). 또한, sample 3의 IC50 값은 양성 대조군인 L-ascorbic acid의 56.29 mg/mL 보다 낮게 나타났으며, sample 1 역시 IC50 값이 46.20 mg/mL로 양성 대조군인 L-ascorbic acid 보다 낮은 IC50 값을 나타내어, 항산화 활성이 뛰어난 것으로 검토되었다 (Table 3). 생체 내에서 지질의 산화로 발생하는 과산화 생성물들은 우리 몸에서 암을 유발하거나 DNA를 손상시키기도 하며, 세포의 노화에도 관여를 하고 있는 것으로 알려지고 있다 [20].
- 측정 결과, sample 1~4 모두가 100 μg/mL의 농도에서는 음성 대조군에 비해 각각 16%, 16%, 27%, 16%의 효소활성을 유의적으로 억제하였고, sample 3의 경우는 10 μg/mL의 농도에서도 음성 대조군에 비해 16%의 효소활성을 유의적으로 억제하였다 (Fig. 1).
후속연구
- 이 과정에서 중요하게 작용하는 효소가 tyrosinase이며, tyrosinase 효소의 억제는 멜라닌 생합성을 억제할 수 있는 것으로 알려져 있다. 따라서 sample 3은 tyrosinase 활성을 억제시킴으로서 피부 색소 침착 등을 방어할 수 있는 미백 기능성 화장품의 소재로 이용 가능할 것으로 기대된다 (Fig. 3).
- Sample 3은 전반적으로 유의적인 미백효과를 나타냈으나, 다른 시료들은 비교적 낮은 미백효과를 나타냈다. 이러한 결과들로 초임계 이산화탄소 추출장치를 이용하여 정제된 peat moss 추출물은 항노화 및 미백효과를 가진 화장품 첨가물로 사용이 가능할 것으로 기대된다.
- 생체 내에서 지질의 산화로 발생하는 과산화 생성물들은 우리 몸에서 암을 유발하거나 DNA를 손상시키기도 하며, 세포의 노화에도 관여를 하고 있는 것으로 알려지고 있다 [20]. 이와 같은 지질의 산화를 억제하기 위하여 보편적으로 사용되고 있는 것이 항산화제를 이용하는 방법이므로, 피부 노화방지를 위한 미용소재로 화장품 등의 첨가제로 사용 가능할 것으로 기대된다.
- TBA 분석법을 이용한 항산화 활성 측정 결과는 sample 2가 가장 높게 나타났으나, sample 3 및 4와 거의 비슷한 수치로 유의성은 나타나지 않았다 (Table 4). 한편 시료 모두에서 양성 대조군으로 사용한 L-ascorbic acid 보다 낮은 IC50 값을 나타내어 (Table 3) 합성 항산화제를 대체할 수 있는 천연 항산화제로서의 활용 가능성을 확인하였다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.