본 연구에서는 화장품의 천연소재로 사용 가능함을 알아보기 위해 추출부위가 각각 다른 총 11종의 자생식물의 항산화, 항주름에 관한 생리활성 효능을 스크리닝 하였다. DPPH scavenging assay 측정결과 100 μg/ml 농도에서 70% 넘는 활성을 나타낸 시료는 순비기나무, 송이고랭이, 방울고랭이, 큰고랭이, 자귀풀이었다. Hydrogen peroxide scavenging assay 측정결과 1,000 μg/ml 농도에서 물꼬챙이골을 제외한 10종이 90%넘는 활성을 나타내었다. Xanthine oxidase scavenging assay 측정결과 1,000 μg/ml 농도에서 순비기나무(Leaf; 86.3%)가 가장 높은 활성을 나타냈다. 4가지 항산화 실험에서 모두 효능이 우수하게 나온 시료는 순비기나무, 송이고랭이, 방울고랭이, 큰고랭이, 자귀풀이며 그중 collagenase 저해활성 측정결과 방울고랭이가 가장 높은 저해 활성을 나타내어 항산화 및 항주름에 효능이 있는 시료로 나타났다. 이러한 결과를 바탕으로 활성이 높은 자생식물은 화장품에 사용되는 천연소재로 이용이 가능한 좋은 수종으로 판단된다.
본 연구에서는 화장품의 천연소재로 사용 가능함을 알아보기 위해 추출부위가 각각 다른 총 11종의 자생식물의 항산화, 항주름에 관한 생리활성 효능을 스크리닝 하였다. DPPH scavenging assay 측정결과 100 μg/ml 농도에서 70% 넘는 활성을 나타낸 시료는 순비기나무, 송이고랭이, 방울고랭이, 큰고랭이, 자귀풀이었다. Hydrogen peroxide scavenging assay 측정결과 1,000 μg/ml 농도에서 물꼬챙이골을 제외한 10종이 90%넘는 활성을 나타내었다. Xanthine oxidase scavenging assay 측정결과 1,000 μg/ml 농도에서 순비기나무(Leaf; 86.3%)가 가장 높은 활성을 나타냈다. 4가지 항산화 실험에서 모두 효능이 우수하게 나온 시료는 순비기나무, 송이고랭이, 방울고랭이, 큰고랭이, 자귀풀이며 그중 collagenase 저해활성 측정결과 방울고랭이가 가장 높은 저해 활성을 나타내어 항산화 및 항주름에 효능이 있는 시료로 나타났다. 이러한 결과를 바탕으로 활성이 높은 자생식물은 화장품에 사용되는 천연소재로 이용이 가능한 좋은 수종으로 판단된다.
To check the possibility of using natural extracts for cosmetic substances, we tested the bioactive effects of 11 crude extracts originating from native plants grown in the Republic of Korea on anti-oxidant and anti-wrinkle activities. When DPPH scavenging activities were measured, the crude extract...
To check the possibility of using natural extracts for cosmetic substances, we tested the bioactive effects of 11 crude extracts originating from native plants grown in the Republic of Korea on anti-oxidant and anti-wrinkle activities. When DPPH scavenging activities were measured, the crude extracts of Vitex rotundifolia, Scirpus triangulatus, S. wichurae, S. tabernaemontani, and Aeschynomene indica assays had more than 70% of DPPH scavenging activities at 100 μg/ml concentration. The data from the hydrogen peroxide scavenging assay revealed that the crude extracts from the 10 species, except for Eleocharis mamillata var. cyclocarpa, could scavenge more than 90% at 1,000 μg/ml concentration. The crude extract of V. rotundifolia had the highest xanthine oxidase scavenging activity at a 1,000 μg/ml concentration. Based on the four anti-oxidant assays, the crude extracts of V. rotundifolia, S. triangulatus, S. wichurae, S. tabernaemontani, and A. indica were shown to have excellent anti-oxidant capacities overall. In addition to the anti-oxidant capacities, the crude extract from S. wichurae exhibited high collagenase inhibitory activity, therefore, it could be a promising candidate for a cosmetic ingredient with anti-oxidant and anti-wrinkle qualities. The results of this study indicate that many wild plants native to the Korea Peninsula can be used as excellent natural substances for cosmetics based on their bioactive effects.
To check the possibility of using natural extracts for cosmetic substances, we tested the bioactive effects of 11 crude extracts originating from native plants grown in the Republic of Korea on anti-oxidant and anti-wrinkle activities. When DPPH scavenging activities were measured, the crude extracts of Vitex rotundifolia, Scirpus triangulatus, S. wichurae, S. tabernaemontani, and Aeschynomene indica assays had more than 70% of DPPH scavenging activities at 100 μg/ml concentration. The data from the hydrogen peroxide scavenging assay revealed that the crude extracts from the 10 species, except for Eleocharis mamillata var. cyclocarpa, could scavenge more than 90% at 1,000 μg/ml concentration. The crude extract of V. rotundifolia had the highest xanthine oxidase scavenging activity at a 1,000 μg/ml concentration. Based on the four anti-oxidant assays, the crude extracts of V. rotundifolia, S. triangulatus, S. wichurae, S. tabernaemontani, and A. indica were shown to have excellent anti-oxidant capacities overall. In addition to the anti-oxidant capacities, the crude extract from S. wichurae exhibited high collagenase inhibitory activity, therefore, it could be a promising candidate for a cosmetic ingredient with anti-oxidant and anti-wrinkle qualities. The results of this study indicate that many wild plants native to the Korea Peninsula can be used as excellent natural substances for cosmetics based on their bioactive effects.
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문제 정의
DPPH radical scavenging assay외 3가지 항산화 실험 결과를 바탕으로 11종의 자생식물의 자유라디칼을 소거하여 항산화의 효능이 있음을 확인하고 기능성 화장품에 적용 가능한 범위인 항노화의 활성을 알아보기 위해 elastase 저해활성 및 collagenase 저해활성을 평가하기로 하였다. Elastine 척추동물의 세포외기질의 중요한 단백질이며 대동맥, 폐, 연골, 인대,피부 등 많은 조직과 장기에 탄력성 및 인장강도를 나타내고 있다[7].
국내 자생식물, 약용식물 등을 대상으로 이러한 항산화 및 항균활성 등에 관한 연구는 지속적으로 실시 된 바 있으나 향장활성으로 사용 가능한 소재 중심의 스크리닝의 연구는 아직까지 보고된 바 없다. 따라서 본 연구에서는 국내 자생식물 11종의 항산화, 항주름에효과를 탐색하여 화장품 소재로서 가능성이 있는 소재를 확보하기 위한 기초자료로 활용하고자 한다.
향후 바이오 기능성 소재 개발에 있어서 경쟁력을 갖기 위해서는 특히, 한국에서만 자생하는 소재를 발굴하는 것이 중요하다고 볼 수 있다. 본 연구에서는 11종의 자생식물의 항산화, 항주름에 관한 생리활성 효능을 검증하여 화장품 산업에 적용하기 위한 천연소재로서의 이용 가능성에 대해 살펴보았다. 자생식물 11종의 샘플에 대한 활성실험의 대한 분석결과는 다음과 같다.
대상 데이터
본 실험에 사용한 11종 자생식물은 국립생물자원관 생물자원 활용 부로 부터 건조된 시료를 제공받아 사용하였으며 각 시료의 추출부위 및 추출방법은 Table 1과 같다.
데이터처리
각 추출물에 대한 결과는 독립적으로 3회 이상 반복 실시하여 평균(mean)과 표준편차(standard deviation)로 표시하였다.
이론/모형
Collagenase 저해활성 측정은 Wunsch 등의 방법[34]에 따라 측정하였다. 즉 반응구는 0.
Elastase 저해활성 측정은 Cannell 등의 방법[3]에 따라 측정하였다. 추출물을 실험농도로 조제하여 0.
Hydrogen peroxide 소거능 측정은 Gulcin 등의 방법[11]에 따라 측정하였다. 희석한 시료 500 ㎕와 4 mM Hydrogen peroxide 500 ㎕를 가한 후 37℃에서 10분 동안 반응시켜 ELISA reader 기를 이용하여 230 nm에서 흡광도를 측정하여 소거 능을 측정하였다.
Nitric oxide radical 저해활성은 Marcocci 등의 방법[23]에 따라 측정하였다. Sodium nitroprusside solutionse 10 mM sodium nitroprusside을 20 mM phosphate buffer (pH 7.
Xanthine oxidase 저해활성 측정은 Stirpe의 방법[31]에 따라 측정하였다. 각 시료용액 0.
전자공여능(EDA; electron donating ability)은 Blois의 방법 [2]에 따라 측정하였다. 각 시료용액 2 ml에 0.
성능/효과
11종의 자생식물의 Nitric oxide radical 저해활성을 측정한 결과는 Fig 4와 같다. 1, 000 ㎍/ml 농도에서 대조군 BHA가 98.7%로 높은 활성을 나타낸 반면 자생식물의 활성은 50% 이하의 효능을 나타내 Nitric oxide radical 저해활성은 뛰어난 효능을 나타내지 않았다.
3에 결과를 나타냈다. 1,000 ㎍/ ml 농도에서 순비기나무(Leaf; 86.3%)가 가장 높은 Xanthine oxidase 저해활성을 나타내었고 모자기(Whole plant), 순비기나무(Leaf), 큰고랭이(Stem parts), 금방동사니(Aerial parts), 자귀풀(Whole plant)은 50%가 넘는 저해활성을 나타내었다.
2와 같이 나타났다. 500 ㎍/ml 농도에서 대조군 BHA는98.2%의 소거 능을 나타내었고 동일농도에서 대조군 보다 효능이 우수한 자생식물은 송이고랭이(Whole plant; 99.8%), 방울고랭이(Inflorescence; 100.1%)로 나타났다. 그 외 추출물은 효능이 비교적 낮았으나 1,000 ㎍/ml 농도에서는 대조군 BHA (99.
자생식물 11종의 샘플에 대한 활성실험의 대한 분석결과는 다음과 같다. DPPH radical 소거 능 측정 결과, 100 ㎍/ml의 농도에서 순비기나무(Leaf), 송이고랭이(Whole Parts), 방울고랭이(Inflorescence), 큰고랭이(Stem Parts), 자귀풀(Whole Parts)이 70% 넘는 높은 활성을 나타내었다. Hydrogen peroxide 소거능 측정결과 1,000 ㎍/ml 농도에서 대조군 BHA (99.
7%로 높은 활성을 나타낸 반면, 자생식물 11종의 활성은 50% 이하를 나타내 항염증 효능은 높지 않음을 알 수 있었다. Elastase 저해활성 측정 결과 순비기 나무(Leaf; 66.1%)가 1,000 ㎍/ml 농도에서 가장 높은 활성을 나타내었으며 collagenase 저해활성 측정결과 에서는 동일 농도에서 대조군 EGCG (98.9%)에 대비하여 활성이 더 높은 식물은 방울고랭이(Inflorescence)였으며, 그 외의 10종의 시료 또한 collagenase 저해활성이 높게 나타나 피부 주름에 효능이 있는 식물임을 나타내었다. 이와 같은 결과를 종합해볼 때 11종 자생식물 중 항산화 효능이 높은 식물은 순비기나무, 송이고랭이, 방울고랭이, 큰고랭이, 자귀풀로 나타났으며 그 중 순비기나무 추출물이 효능이 가장 우수하였다.
DPPH radical 소거 능 측정 결과, 100 ㎍/ml의 농도에서 순비기나무(Leaf), 송이고랭이(Whole Parts), 방울고랭이(Inflorescence), 큰고랭이(Stem Parts), 자귀풀(Whole Parts)이 70% 넘는 높은 활성을 나타내었다. Hydrogen peroxide 소거능 측정결과 1,000 ㎍/ml 농도에서 대조군 BHA (99.8%) 대비했을때 줄(Aerial Parts;49.7%), 물꼬챙이골(Whole Parts; 83.2%)을 제외한 9종의 시료에서 90% 이상의 높은 Hydrogen peroxide 소거능을 보였다. Xanthine oxidase 저해활성 측정결과 1,000 ㎍/ml 농도에서 순비기나무(Leaf; 86.
2%)을 제외한 9종의 시료에서 90% 이상의 높은 Hydrogen peroxide 소거능을 보였다. Xanthine oxidase 저해활성 측정결과 1,000 ㎍/ml 농도에서 순비기나무(Leaf; 86.3%)가 가장 높은 xanthine oxidase 저해 활성을 나타내었고 nitric oxide radical 저해활성 결과에서는 1, 000 ㎍/ml 농도에서 대조군 BHA가 98.7%로 높은 활성을 나타낸 반면, 자생식물 11종의 활성은 50% 이하를 나타내 항염증 효능은 높지 않음을 알 수 있었다. Elastase 저해활성 측정 결과 순비기 나무(Leaf; 66.
1%)로 나타났다. 그 외 추출물은 효능이 비교적 낮았으나 1,000 ㎍/ml 농도에서는 대조군 BHA (99.8%) 대비했을 때 줄(Stem parts; 49.7%), 물꼬챙이골(Whole plant; 83.2) 을 제외한 시료에서는 90% 이상의 높은 hydrogen peroxide 소거능을 보였다.
9%)의 높은 collagenase 저해활성을 나타내었다. 동일농도에서 대조군 EGCG (98.9%)에 대비 활성이 더 높은 식물은 방울고랭이(Inflorescence)였으며 그 외의 10종은 collagenase 저해활성이 비교적 높게 나타났다.
9%)에 대비하여 활성이 더 높은 식물은 방울고랭이(Inflorescence)였으며, 그 외의 10종의 시료 또한 collagenase 저해활성이 높게 나타나 피부 주름에 효능이 있는 식물임을 나타내었다. 이와 같은 결과를 종합해볼 때 11종 자생식물 중 항산화 효능이 높은 식물은 순비기나무, 송이고랭이, 방울고랭이, 큰고랭이, 자귀풀로 나타났으며 그 중 순비기나무 추출물이 효능이 가장 우수하였다. 11종 자생식물의 collagenase 저해활성이 높은 것으로 나타나 항 주름에 효능이 있다고 볼 수 있다.
1과 같이 나타내었다. 추출물의 농도 100 ㎍/ml에서 모자기(Whole plant; 43.3%), 물꼬챙이골(Whole plant; 45.5%), 순비기나무(Leaf; 70.7%), 송이고랭이(Whole plant; 77.6%), 방울고랭이(Inflorescence; 74.5%), 줄(Stem parts; 31.1%), 양미역취(Aerial parts; 51.1%), 큰고랭이(Stem parts; 72.2%), 금방동사니(Aerial parts; 66.2%), 모새달(Whole plant; 50.2%), 누린내풀(Stem parts; 56.6%), 자귀풀(Whole plant; 71.1%)이 각각 DPPH radical 소거 능이 나타나 동일농도에서 대조군으로 사용된 합성 항산화제인 BHA (92.9%)에 대비해서는 활성이 낮았으나 순비기나무, 송이고랭이, 방울고랭이, 큰고랭이, 자귀풀은 70% 넘는 높은 활성을 나타내었다.
후속연구
따라서 항산화, 항주름 효능이 있는 순비기나무, 송이고랭이, 방울고랭이, 큰고랭이, 자귀풀은 화장품 소재로서 개발되기 위한 기초자료로서 활용이 기대된다. 또한, 향후 우수한 식물 종에 대해 유효성분의 확인과 항노화, 항산화의 효능검증에 대한 추가적인 연구가 더 깊게 진행된다면 새로운 천연물 유래 생리활성 물질로서 활용이 가능할 것으로 기대된다.
위한 기초자료로서 활용이 기대된다. 또한, 향후 우수한 식물 종에 대해 유효성분의 확인과 항노화, 항산화의 효능검증에 대한 추가적인 연구가 더 깊게 진행된다면 새로운 천연물 유래 생리활성 물질로서 활용이 가능할 것으로 기대된다.
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