본 연구는 항산화 및 알러지성 피부질환에 대한 효과가 있는 안전성이 확보된 새로운 천연 향장 소재 개발을 위하여 인진호(A. capillaris)를 6종의 용매($dH_2O$, ethanol, methanol, acetone, ethyl acetate and hexane)로 추출한 추출물의 항산화 및 항아토피 활성을 검증하였다. 항산화 활성 검증에서는 methanol (DPPH: 85.87%, FRAP: 1.772)과 $dH_2O$ (DPPH: 60.69%, FRAP: 3.185) 등의 극성 용매 추출물에서 우수한 항산화 활성을 나타내었으나 비극성 용매에서는 활성이 거의 없었다(ethyl acetate 41.81%, 0.407, Hexane 8.37%, 0.328). DNFB-induced atopic dermatitis mouse model에 의한 항 아토피에 대한 치유력 측정에서는 인진호 추출물 처리군은 염증 세포의 수에서 음성 대조군과 비교하여 220% 증가로 양성 대조군의 400% 보다 약 45%의 완화 효과를 보여 주었으며, 귀의 두께는 음성 대조군의 175%로 양성 대조군의 330%보다 약 47%가 감소하는 뚜렷한 증상 완화 효과를 나타내었다. 이러한 결과는 인진호 추출물의 항산화 물질이 극성 물질이며, DNFB 처치에 의한 귀의 비후반응 감소와 염증부위의 면역세포 침투현상을 감소시키는 염증반응 완화 기능성 물질을 포함하고 있을 가능성을 알 수 있었다. 이상의 결과를 바탕으로 인진호 추출물에 대한 물리적 특성, 유전자 발현과 면역학적 실험 등이 추가 된다면 새로운 향장소재나 기능성 식품의 소재로도 이용 가능할 것으로 판단된다.
본 연구는 항산화 및 알러지성 피부질환에 대한 효과가 있는 안전성이 확보된 새로운 천연 향장 소재 개발을 위하여 인진호(A. capillaris)를 6종의 용매($dH_2O$, ethanol, methanol, acetone, ethyl acetate and hexane)로 추출한 추출물의 항산화 및 항아토피 활성을 검증하였다. 항산화 활성 검증에서는 methanol (DPPH: 85.87%, FRAP: 1.772)과 $dH_2O$ (DPPH: 60.69%, FRAP: 3.185) 등의 극성 용매 추출물에서 우수한 항산화 활성을 나타내었으나 비극성 용매에서는 활성이 거의 없었다(ethyl acetate 41.81%, 0.407, Hexane 8.37%, 0.328). DNFB-induced atopic dermatitis mouse model에 의한 항 아토피에 대한 치유력 측정에서는 인진호 추출물 처리군은 염증 세포의 수에서 음성 대조군과 비교하여 220% 증가로 양성 대조군의 400% 보다 약 45%의 완화 효과를 보여 주었으며, 귀의 두께는 음성 대조군의 175%로 양성 대조군의 330%보다 약 47%가 감소하는 뚜렷한 증상 완화 효과를 나타내었다. 이러한 결과는 인진호 추출물의 항산화 물질이 극성 물질이며, DNFB 처치에 의한 귀의 비후반응 감소와 염증부위의 면역세포 침투현상을 감소시키는 염증반응 완화 기능성 물질을 포함하고 있을 가능성을 알 수 있었다. 이상의 결과를 바탕으로 인진호 추출물에 대한 물리적 특성, 유전자 발현과 면역학적 실험 등이 추가 된다면 새로운 향장소재나 기능성 식품의 소재로도 이용 가능할 것으로 판단된다.
The antioxidant activities of 6 solvent extracts of Artemisia capillaris were evaluated in a dintroflurobenzen (DNFB)-induced allergic mouse model. In vitro antioxidant activities were determined using DPPH and the FRAP test. Methanol (DPPH: 85.87%, FRAP: 1.772) and $dH_2O$ (DPPH: 60.69%,...
The antioxidant activities of 6 solvent extracts of Artemisia capillaris were evaluated in a dintroflurobenzen (DNFB)-induced allergic mouse model. In vitro antioxidant activities were determined using DPPH and the FRAP test. Methanol (DPPH: 85.87%, FRAP: 1.772) and $dH_2O$ (DPPH: 60.69%, FRAP: 3.185) extracts showed the highest antioxidant activities compared with other solvents (ethyl acetate 41.81%, 0.407, hexane 8.37%, 0.328, etc.). In addition, we tested atopic dermatitis (AD)-like skin lesions in mice treated with DNFB. The methanol extract of A. capillaris on the AD-like skin lesions in DNFB-induced atopy inhibited ear thickness increases (47%) and the skin lesions (45%) compared with a positive control (methanol). The results suggest that they have potential as natural antioxidants and allergy-improving substances and that they may be valuable materials in the functional food or cosmeceutical industry.
The antioxidant activities of 6 solvent extracts of Artemisia capillaris were evaluated in a dintroflurobenzen (DNFB)-induced allergic mouse model. In vitro antioxidant activities were determined using DPPH and the FRAP test. Methanol (DPPH: 85.87%, FRAP: 1.772) and $dH_2O$ (DPPH: 60.69%, FRAP: 3.185) extracts showed the highest antioxidant activities compared with other solvents (ethyl acetate 41.81%, 0.407, hexane 8.37%, 0.328, etc.). In addition, we tested atopic dermatitis (AD)-like skin lesions in mice treated with DNFB. The methanol extract of A. capillaris on the AD-like skin lesions in DNFB-induced atopy inhibited ear thickness increases (47%) and the skin lesions (45%) compared with a positive control (methanol). The results suggest that they have potential as natural antioxidants and allergy-improving substances and that they may be valuable materials in the functional food or cosmeceutical industry.
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문제 정의
인진호에 대한 연구는 주로 항균효과, 간장약효, 간세포에 미치는 효과와 간장 내 효소활성에 관한 연구 등 간경변에 대한 연구가 많이 이루어져 왔다[17,28]. 본 연구에서는 예로부터 민간요법으로 널리 이용되던 인진호를 대표적인 극성, 비극성 용매 6종으로 추출한 추출액의 항산화 활성 및 접촉성 알러지성 피부염 저해 활성을 검색함으로써 인진호의 기능성 식품 및 향장 소재로서의 개발 가능성을 검토 하고자 한다.
제안 방법
96 well 마이크로 플레이트(well volume: 200 μl)에 용매별 인진호 추출액(2 μl)와 발색시약(198 μl)을 처리한 다음 약 30분 간 암소에서 방치 한 후 590 nm에서 흡광도를 측정하여 활성을 측정하였다.
DNFB 처리 후 아토피 유발 마우스의 귀 표면에 9, 11, 12, 13, 15, 17일에 인진호 methanol 추출액 20 μl를 총6회 도포하였다.
각 용매 추출물의 농도 별 시료 10 μl와 0.2 mM DPPH (1,1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl) 190 μl를 혼합하여 상온에서 10분간 반응시킨 후 517 nm에서 흡광도를 측정하여 DPPH radical 소거활성 비율(% inhibition)을 아래와 같은 방법으로 계산을 하였다[11].
고정된 검체는 수세 및 탈수, 파리핀 포매 과정을 거쳐 5-6 μm크기로 절편 제작 후 hematoxylin-eosin (HE)을 이용하여 염색하여 현미경으로 관찰 하였다[36].
동물 실험실의 사육 환경은 온도 22±2℃, 상대습도 55±5%, 조명주기 12시간, 조도 200 lux로 조절하여 사육하였다. 급이 사료는 pellet형 고형사료인 purina rat chow를 Nestle Purina Pet Care Korea Ltd. (Seoul, Korea)로부터 공급받아 자유롭게 섭취할 수 있도록 하였으며, 음수도 멸균 정제수를 자유롭게 섭취하도록 하였다.
동물 실험실의 사육 환경은 온도 22±2℃, 상대습도 55±5%, 조명주기 12시간, 조도 200 lux로 조절하여 사육하였다.
순화 과정을 거친 마우스에 0.5% DNFB (dinitro phenyl benzene; Sigma)를 acetone:olive oil 의 용매에 4:1의 비율로 희석하여 용액 50 μl를 복부에 주사하여 면역 세포를 유도하였으며, 제6, 7, 8, 10, 14, 16일에 0.2% DNFB (acetone:olive oil=4:1) 용액 20 μl를 총 6회 귀 부위에 도포하여 재 감작시켜 아토피를 유발 시켰다.
시료에 대한 ferric reducing antioxidant power assay (FRAP)는 일반적으로 널리 이용되는 색의 변화로서 항산화능을 측정하는 Benzie 등[4]의 방법을 변형하여 실험에 이용하였다. C2H3NaO2와 acetic acid (C2H4O2)를 이용하여 acetate buffer (pH 3.
인진호의 free radical-scavenging activity는 radical인1, 1-diphenyl-2-picryhydrazyl (DPPH)을 이용하여 이전에 보고된 Blois 등[5]의 방법을 변형하여 실험을 하였다. 각 용매 추출물의 농도 별 시료 10 μl와 0.
인진호의 항산화 활성 측정을 위하여 6종의 용매(dH2O, ethanol, methanol, acetone, ethyl acetate and hexane)로 추출하여 항산화 활성 측정을 위하여 대표적으로 사용되는 시험법인 DPPH 라디칼 소거능 활성측정과 FRAP 활성 측정을 통하여 검증하였다. 인진호의 용매에 따른 DPPH 라디칼 소거능 활성을 측정한 결과 methanol 추출물에서 라디칼 소거능이 85.
대상 데이터
공급받은 마우스는 마우스용 케이지(220×20 ×145 mm)에서 1주일간 순화시킨 후 실험에 사용하였다.
실험에 사용된 동물은 샘타코(주)(Osan, Korea)에서 공급받은 4-5주령의 수컷 C57BL6마우스를 사용하였다. 공급받은 마우스는 마우스용 케이지(220×20 ×145 mm)에서 1주일간 순화시킨 후 실험에 사용하였다.
실험에 사용한 인진호(A. capillaris)는 대구 약령 시장에서 구입하여 사용하였으며, 사용 전 세척하여 불순물을 제거한 후 탈수 하였다. 인진호 100 g을 1 l 플라스크에 넣고, 10배 부피의 용매(dH2O, ethanol, methanol, acetone, ethyl acetate, hexane)를 첨가하여 2시간 동안 진탕 시킨 후 72시간 침지하고 10,000 rpm으로 10분간 원심분리 후 상등액을 취하였으며, 이를 3회 반복 후 추출액을 감압 하에서 농축하여 분말로 조제하여 각 용매에 녹여 실험에 사용하였다[31].
2g-i). DNFB 처치군의 귀는 부종이 현저하게 증가되어 귀의 두께가 음성 대조군에 비해 약 3.3배 증가하였으나, DNFB+methanol 추출물 처치군에서는 약 1.75배 증가하는데 그쳐 약 47%의 완화 효과를 나타내었다(Fig. 3B). 염증 세포의 수도 DNFB 처치군은 약 4배 정도 증가 하였으나, DNFB+methanol 추출물 처치군 에서는 약 2.
이러한 현상은 DNFB를 마우스의 귀에 처치 했을 때 나타나는 증상과 유사하다[18]. DNFB 처치에 의한 methanol 추출물 도포는 mice의 귀의 비후 반응과 염증부위 면역세포 침투현상을 완화 하였다. 실험기간 동안 DNFB를 지속 처치한 mice는 증상이 악화되었으나(Fig.
DNFB 처치에 의한 methanol 추출물 도포는 mice의 귀의 비후 반응과 염증부위 면역세포 침투현상을 완화 하였다. 실험기간 동안 DNFB를 지속 처치한 mice는 증상이 악화되었으나(Fig. 2d-f), DNFB와 함께 methanol 추출물을 처치한 mice에서는 현저한 증상 완화 소견을 나타내었다(Fig. 2g-i). DNFB 처치군의 귀는 부종이 현저하게 증가되어 귀의 두께가 음성 대조군에 비해 약 3.
3B). 염증 세포의 수도 DNFB 처치군은 약 4배 정도 증가 하였으나, DNFB+methanol 추출물 처치군 에서는 약 2.2 배 증가 하는데 그쳐 약 45%의 아토피 증상 완화 효과를 확인 하였다(Fig. 3A). Kang 등[14]은 인진호의 에탄올 추출물이 in vitro상에서 macrophage cell line RAW264.
Kang [14]과 Seo [28]의 보고처럼 본 실험의 결과도 인진호의 methanol 추출물 처치에 의해 귀의 부종과 염증 세포의 수가 감소하는 현상을 확인하였다. 이러한 결과는 인진호의 methanol 추출물이 염증을 유발하는 면역관련 사이토카인의 생성을 억제하여 염증 유발물질의 양의 감소를 유도하거나, 작용 기전에 영향을 주어 억제하는 역할을 함으로써 나타나는 현상으로 사료되며, 염증반응을 완화시키는 기능성 물질을 포함하고 있을 가능성을 알 수 있었다. 이상의 결과를 바탕으로 인진호의 methanol 추출물에 대한 보다 정확한 작용기전을 확인하기 위한 물리적 특성, 유전자 발현과 면역학적 실험 등이 추가된다면 염증반응을 효과적으로 제어할 수 있는 새로운 기능성 향장 소재나 기능성 식품 소재 개발을 위한 조성물로 이용 가능할 것으로 판단된다.
1B). 이상의 결과로 미루어 보아 인진호의 항산화 활성 물질은 극성 용매에서 추출되는 극성물질로 판단 되었다. Kim 등[15]은 개사철쑥(Artemisia apiacea)의 항상화 물질 연구에서 n-hexane과 n-butanol 등의 추출물에서 DPPH활성이 가장 우수하다고 보고하여 본 연구와는 상이한 비극성 용매에서 우수한 항산화 활성을 보고 하였다.
식물성 유래물질의 항산화 활성을 측정하는데 널리 이용되는 FRAP 측정법은, ferric tripyridyltriazine (Fe3+-TPTZ)복합체에 반응하는 항산화 물질의 양에 의한 색의 변화를 593 nm에서 흡광도 측정을 통하여 계측하였다[4,17]. 인진호 추출물의 FRAP 활성 측정 결과 dH2O (3.185), acetone (1.789), methanol (1.772), ethanol (1.565) 순으로 DPPH와 마찬가지로 극성 용매 추출액에서 높은 활성을 나타내었으며, ethyl acetate (0.407)과 hexane (0.328) 등의 비극성 용매 추출액에서는 활성이 낮게 나타났다(Fig. 1B). 이상의 결과로 미루어 보아 인진호의 항산화 활성 물질은 극성 용매에서 추출되는 극성물질로 판단 되었다.
O, ethanol, methanol, acetone, ethyl acetate and hexane)로 추출하여 항산화 활성 측정을 위하여 대표적으로 사용되는 시험법인 DPPH 라디칼 소거능 활성측정과 FRAP 활성 측정을 통하여 검증하였다. 인진호의 용매에 따른 DPPH 라디칼 소거능 활성을 측정한 결과 methanol 추출물에서 라디칼 소거능이 85.87%로 가장 높게 나타났으며, acetone (82.33%), ethanol (71.95%), dH2O (60.69%), ethyl acetate (41.81%) 순으로 나타났으며, hexane (8.37%)에서는 활성이 거의 없었다(Fig. 1A). 식물성 유래물질의 항산화 활성을 측정하는데 널리 이용되는 FRAP 측정법은, ferric tripyridyltriazine (Fe3+-TPTZ)복합체에 반응하는 항산화 물질의 양에 의한 색의 변화를 593 nm에서 흡광도 측정을 통하여 계측하였다[4,17].
후속연구
이러한 결과는 인진호의 methanol 추출물이 염증을 유발하는 면역관련 사이토카인의 생성을 억제하여 염증 유발물질의 양의 감소를 유도하거나, 작용 기전에 영향을 주어 억제하는 역할을 함으로써 나타나는 현상으로 사료되며, 염증반응을 완화시키는 기능성 물질을 포함하고 있을 가능성을 알 수 있었다. 이상의 결과를 바탕으로 인진호의 methanol 추출물에 대한 보다 정확한 작용기전을 확인하기 위한 물리적 특성, 유전자 발현과 면역학적 실험 등이 추가된다면 염증반응을 효과적으로 제어할 수 있는 새로운 기능성 향장 소재나 기능성 식품 소재 개발을 위한 조성물로 이용 가능할 것으로 판단된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
인진호란?
인진호(Artemisia capillaris)는 사철쑥으로 알려진 국화과(Compositae)에 속하는 다년초 낙엽관목으로 줄기가 30~60 cm의 높이를 가지는 식물로서 어린잎은 식용으로 쓰이며, 말린 것은 민간요법으로 간염, 간경변증 등의 약재로 사용되어져왔다. 인진호의 성분은 수분이 81.
인진호의 성분은?
인진호(Artemisia capillaris)는 사철쑥으로 알려진 국화과(Compositae)에 속하는 다년초 낙엽관목으로 줄기가 30~60 cm의 높이를 가지는 식물로서 어린잎은 식용으로 쓰이며, 말린 것은 민간요법으로 간염, 간경변증 등의 약재로 사용되어져왔다. 인진호의 성분은 수분이 81.4%로 대부분을 차지하며, 단백질 5.2%, 지질 0.8%, 당질 4.0%, 섬유질 3.7%, 회분 2.7%와 칼슘, 인, 철, 비타민과 camphor 등의 정유성성분, esculetin-7-methylether 등의 coumarin류, chromone류, flavonoid류, caffeic acid 등이 알려져 있다. 인진호에 대한 연구는 주로 항균효과, 간장약효, 간세포에 미치는 효과와 간장 내 효소활성에 관한 연구 등 간경변에 대한 연구가 많이 이루어져 왔다[17,28].
천연 알러지성 피부염 소재의 개발 필요성을 야기하는 합성 접촉성 알러지성 피부염 억제제의 문제점은?
최근 과학적인 관심이 알러지성 피부염을 효과적으로 제어할 수 있는 신 기술이나, 천연 약물을 개발 하려는 노력이 증대되고 있다. 그러나 현재까지 개발된 합성 접촉성 알러지성 피부염 억제제는 가격이 고가이고 부작용이 검증되지 않는 등의 문제점이 있다. 따라서 이러한 문제점을 보완하기 위한 천연 알러지성 피부염 소재에 대한 개발 필요성이 절실하다.
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