[논문]토사자, 복분자 및 작약의 항산화성 및 미백효과에 관한 연구

허상선; 김일출

doi:10.12925/jkocs.2014.31.1.136

토사자, 복분자 및 작약의 항산화성 및 미백효과에 관한 연구
Antioxidative Properties and Whitening Effects of the Cuscutae Semen, Rubi Fructus and Paeoniae Radix 원문보기

한국유화학회지 = Journal of oil & applied science, v.31 no.1, 2014년, pp.136 - 142

허상선 (중부대학교 식품생명과학과) , 김일출 (중부대학교 화장품과학과)

Abstract ▼ AI-Helper

In an attempt to find natural sources of antioxidants and whitening agents, comparisons of the antioxidative and tyrosinase inhibitory activities of various ethanol extracts of Cuscutae Semen, Rubi Fructus and Paeoniae Radix were carried out. Comparison of the three ethanol extracts revealed that, Paeoniae Radix had the highest electron-donating ability(79.3%),; however, Rubi Fructus had the highest SOD-like ability(31.1%). The xanthine oxidase experiment exhibited a hindrance effect of 74.3% in Cuscutae Semen, 80.4% in Rubi Fructus and 60.8% in Paeoniae Radix. A tyrosinase inhibitory activity assay was conducted to evaluate the whitening effects of the extracts, The tyrosinase inhibitory activity was 20.1% in the Cuscutae Semen, 54.2% in the Rubi Fructus, 56.3% in the Paeoniae Radix. Based on these results, we suggest that the ethanol extracts of Cuscutae Semen, Rubi Fructus and Paeoniae Radix can be used as food and cosmetic ingredients.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

자외선을 일반적으로 UV-A(400-320 nm), UV-B(320-290 nm), UV-C(290-200 nm) 나누어 볼 수 있다. 본 실험에서 사용한 추출물들은 모두 250 nm 이하에서 강한 흡수를 나타내지만, 자외선 차단용 화장품은 주로 UV-A, UV-B영역의 자외선을 흡수 또는 산란시키는 기능을 가지고 있어야 함으로 이들 추출물 중에서 토사자 추출물의 경우에는 340 - 270 nm 사이에서 강한 흡수 피이크를 나타내는 것으로 보아 자외선 차단용화장품 원료로 사용가능한 추출물은 토사자 추출물이 UV-A, UV-B 영역의 자외선을 흡수하는 목적으로 사용할 수 있을 것이다.
본 연구는 토사자, 복분자, 작약의 80%에탄올로 추출한 추출물을 이용하여 자외선 차단효과, 항산화효과 및 미백효과를 측정하고 기능성화장품 분야와 기능성식품소재로서 활용가능성을 검토하였다.
본 연구에서는 메꽃과에 속하는 실새삼 또는 동속식물의 씨앗인 토사자(Cuscutae Semen)와 장미과의 복분자딸기의 채 익지 않은 열매를 건조한 복분자(Rubi Fructus) 및 모란과에 속한 다년생초본인 작약의 뿌리를 건조한 작약(Paeoniae Radix)을 이용 하여 식품 및 화장품 원료로 활용가능성을 재 연구 검토하고자 한다.

가설 설정

1. 자외선 차단효과는 토사자 추출물은 340 - 270nm 사이에서 강한 흡수 피이크를 나타내므로 UV-A, UV-B 영역의 자외선을 흡수하는 목적의 자외선 차단용화장품 원료로 사용가능하나, 다른 추출물의 경우 290 nm 이상에서 강한 흡수 피이크를 나타내지 않아 자외선 차단용화장품 원료로 사용하기가 어려울 것이다.

제안 방법

본 실험에 사용한 건조한 토사자(Cuscutae Semen)와 복분자(Rubi Fructus) 및 작약(Paeoniae Radix)을 금산 인삼 센터의 A약업사에서 2013년 11월에 구입하여 물로 세척하고 음건하여 사용하였으며, 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl(DPPH), Pyrogallol, Xanthine, Xanthine oxidase, mushroom tyrosinase등은 Sigma제를 그 외 추출용매 및 완충용액에 사용되는 시약은 Aldrich사 및 국산 시약을 사용하였다. 실험에 사용된 시료처리는 토사자, 복분자 및 작약 20g에 80% ethanol 250 mL를 가한 후 70℃ 항온수조(Samheung, SH- GWB 22)에서 24시간 동안 가열 추출한 용액을 3,000 rpm으로 10분간 원심분리한 후 Whatman No.1 여과지로 여과하여 실험에 사용하였다.
자외선 차단 효과는 추출한 시료의 흡광도가 너무 높아 원액을 30배에서 50배 정도 묽힌 후 UV-Visible Spectrophotometer(Shimadzu, UV-1601)를 사용하여 자외선영역(400 nm - 200 nm)에서 측정하였다.

대상 데이터

본 실험에 사용한 건조한 토사자(Cuscutae Semen)와 복분자(Rubi Fructus) 및 작약(Paeoniae Radix)을 금산 인삼 센터의 A약업사에서 2013년 11월에 구입하여 물로 세척하고 음건하여 사용하였으며, 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl(DPPH), Pyrogallol, Xanthine, Xanthine oxidase, mushroom tyrosinase등은 Sigma제를 그 외 추출용매 및 완충용액에 사용되는 시약은 Aldrich사 및 국산 시약을 사용하였다. 실험에 사용된 시료처리는 토사자, 복분자 및 작약 20g에 80% ethanol 250 mL를 가한 후 70℃ 항온수조(Samheung, SH- GWB 22)에서 24시간 동안 가열 추출한 용액을 3,000 rpm으로 10분간 원심분리한 후 Whatman No.

데이터처리

모든 실험의 결과치에 대한 자료분석은 SPSS(v20)사용하여 평균± 표준편차로 나타내었으며 유의성은 p값이 0.05 이하 일 때 유의한 차이가 있는 것으로 판정하였다.

이론/모형

SOD유사활성은 Marklund등의 방법[12, 13]에 따라 시료용액 0.2 mL에 Tris-HCl 완충용액(pH 8.5) 3 mL와 7.2 mM pyrogallol 0.2 mL을 가하고 10초간 vortex mixer로 혼합한 후 25℃에서 10분간 반응시킨 후 1 M HCl 1 mL를 가하여 반응을 정지시키고 420 nm에서 흡광도로 산화된 pyrogallol 양을 측정하였다. SOD유사활성은 시료 첨가군과 무 첨가군의 흡광도차이로 나타내었다.
Tyrosinase 저해 활성 측정은 Yagi 등[15,16]의 방법에 따라 측정하였다. 반응은 Sodium phosphate buffer (pH 6.
Xanthine oxidase 활성 저해 측정은 Stripe의 방법[14]에 따라 시료용액 0.1 mL와 0.1 M Sodium phosphate buffer (pH 7.5) 0.6 mL에 xanthine(2 mM)을 녹인 기질액 0.2 mL를 가하고 xanthine oxidase (0.2U/mL) 0.1 mL를 가하고 10초간 vortex mixer로 혼합한 후 37℃에서 15분간 반응시킨 후 1 M HCl 1 mL를 가하여 반응을 정지시킨 후 생성된 uric acid의 양을 292 nm에서 흡광도로 측정하였다. Xanthine oxidase 활성 저해율은 시료용액 첨가군과 무첨가군의 흡광도 감소율로 나타내었다.
전자공여능(electron donating ability)은 Blois의 방법을 이용하였다[11].

성능/효과

2. 전자공여능 실험에서 DPPH 라디칼에 대한 소거능은 토사자 추출물은 74.4%, 복분자 추출물은 72.9%를 작약 추출물은 79.3%의 저해율을 나타내어 모두 높은 전자공여능을 나타내었다.
3. Superoxide dismutase(SOD) 유사활성도는 토사자 추출물은 17.9%, 복분자 추출물은 31.1%를 작약 추출물은 SOD 유사활성도가 낮은 2.6%를 나타내었다.
4. Xanthine oxidase 활성 저해도를 측정한 결과 토사자 추출물은 74.3%, 복분자 추출물은 80.4%, 작약 추출물은 60.8%로 다른 한약 재료들에 비하여 높은 값을 나타내었다.
5. Tyrosinase 활성 저해도는 토사자 추출물은 20.1%, 복분자 추출물은 54.2%를 작약 추출물은 56.3%의 나타내었다.
0%)의 저해능이 있는 것으로 보고되어 있다[21]. 이들 결과와 Xanthine oxidase 저해활성도를 비교해 볼 때 토사자, 복분자, 작약 추출물은 비교적 높은 값을 나타내었다.
9%의 효과를 나타내는 것으로 보고되어 있다[20]. 이들 결과와 비교하여 볼 때 작약 추출물은 비교적 낮은 편에 속하나 복분자 추출물은 SOD 유사활성도는 비교적 높은 편임을 알 수 있다.
이상의 결과를 보면 자외선 차단효과는 UV-A 영역과 UV-B영역의 자외선을 흡수하는 목적으로는 토사자 추출물 사용할 수 있을 것이며, 항산화 효과는 세 가지 추출물 모두 활용가능하나 SOD 유사활성도는 작약 추출물의 경우 낮은 것을 알 수 있었다. 미백효과는 복분자와 작약추출물은 기능성 화장품원료로 사용가능한 것으로 사료된다.
토사자 추출물은 17.9%, 복분자추출물은 31.1%를 작약 추출물은 2.6%의 나타내었다. Kim 등은 황기, 백출, 오가피의 80% 에탄올 추출물의 SOD 유사활성이 26.
4에 나타내었다. 토사자 추출물은 74.3%, 복분자 추출물은 80.4%, 작약 추출물은 60.8%를 나타내었다. 다른 추출물들의 Xanthine oxidase 저해활성을 측정한 연구결과를 보면 미역(10.
2에 나타내었다. 토사자 추출물은 74.4%, 복분자 추출물은 72.9%를 작약 추출물은 79.3%의 저해율을 나타내었다. 다른 연구결과들과 비교하여보면 Kim과 Hur[17]는 황기, 백출, 오가피의 80% 에탄올 추출물의 전자공여능이 72.
5에 나타내었다. 토사자 추출물은20.1%, 복분자 추출물은 54.2%, 작약 추출물은 56.3%를 나타내었다. 다른 연구의 결과와 비교하여 보면, 하수오 추출물은 6.

후속연구

물론 합성 항산화제들 중에서 butylated hydroxyanisole, butylated hydroxytoluene 등은 가격도 저렴하고 우수한 항산화 효과도 나타내고 있지만 과잉 사용섭취 시 다른 질병을 유발하는 등 안전성상의 문제점들이 있는 것으로 보고되어 있어 사용량을 규제하고 있는 실정이다[5]. 그러한 차원에서 볼 때 앞으로 더욱더 천연물을 이용한 항산화 효과의 검증을 통한 물질 개발 분야는 지속적으로 연구가 진행되어야 할 것이다.
0%를 나타내는 것으로 보고되어 있다[23]. 이러한 결과를 비교하여 볼 때 토사자 추출물은 다른 연구 결과물들과 유사한 Tyrosinase 활성 저해도를 가지며, 복분자와 작약 추출물의 경우에는 높은 활성 저해도를 나타내므로 미백화장품의 기능성 재료로 활용할 수 있을 것으로 사료된다.
70%를 나타낸다고 보고되어 있다[19]. 이와 비교하여 볼 때 본 실험에 사용한 토사자, 복분자 및 작약추출물들의 전자공여능이 우수하여 항산화제로 활용이 가능할 것으로 여겨진다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	천연물을 이용한 항산화제 개발이 지속되야 하는 이유는 무엇인가?	최근에는 한약재로 검증되어 사용 중인 생약 추출물을 활용한 항산화성에 대한 연구 활발히 진행되고 있으며, 천연물에서 얻을 수 있는 항산화성 물질들은 대부분 flavonoid계통과 phenol계 화합물로 밝혀져 있다[4]. 물론 합성 항산화제들 중에서 butylated hydroxyanisole, butylated hydroxytoluene 등은 가격도 저렴하고 우수한 항산화 효과도 나타내고 있지만 과잉 사용섭취 시 다른 질병을 유발하는 등 안전성상의 문제점들이 있는 것으로 보고되어 있어 사용량을 규제하고 있는 실정이다[5]. 그러한 차원에서 볼 때 앞으로 더욱더 천연물을 이용한 항산화 효과의 검증을 통한 물질 개발 분야는 지속적으로 연구가 진행되어야 할 것이다.
	토사자는 무엇인가?	본 연구에서는 메꽃과에 속하는 실새삼 또는 동속식물의 씨앗인 토사자(Cuscutae Semen)와 장미과의 복분자딸기의 채 익지 않은 열매를 건조한 복분자(Rubi Fructus) 및 모란과에 속한 다년생초본인 작약의 뿌리를 건조한 작약(Paeoniae Radix)을 이용 하여 식품 및 화장품 원료로 활용가능성을 재 연구 검토하고자 한다.
	작약의 효능은 무엇인가?	이들 한약 재료들의 약리작용을 보면 토사자 추출물중 다당체는 림프구의 증식과 항체 생성을 촉진시키는 효과가 있는 것으로 밝혀졌으며[7], 복분자의 약리작용은 Chen등의 연구결과 복분자의 추출물이 혈중에서 LH, FSH 및 estrogen의 함량은 저하 시키지만 흉선에서 분비되는 LHRH의 함량 및 혈중 testosterone의 함량을 증가시킨다고 보고하고 있다[8]. 작약의 경우는 혈관 확장 작용[9], 동맥경화 억제 효과, 혈압상승효과, 항산화효과, 항암효과[10]등이 있는 것으로 밝혀져 있다.

참고문헌 (22)

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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