본 연구는 새로운 기능성 화장품 소재 개발을 위해 노랑어리연꽃 추출물 및 분획물을 이용하여 섬유아세포내에서의 항노화 효과를 확인 하고자 하였다. 노랑어리연꽃 추출물 및 분획물의 CCD-986sk 세포를 이용하여 항노화 효과를 측정한 결과, EA 분획물이 UVB에 의해 증가된 ROS 발현을 50% 이상 억제하였으며, BuOH 분획물의 경우 pro-collagen mRNA 발현을 $25{\mu}g/mL$에서 50% 이상 발현을 증가시켰다. EA 분획물과 BuOH 분획물 모두 MMP-1 protein과 mRNA발현을 농도 의존적으로 저해시켰으며, BuOH 분획물의 경우 $10{\mu}g/mL$에서 40% 이상의 MMP-1 mRNA 발현 억제율을 확인하였다. 이는 노화 인자인 활성산소종의 생성 억제와 주름과 밀접한 관련이 있는 콜라겐의 합성 및 분해억제를 통해 항산화 및 주름 개선 효과가 있는 것으로 판단되었으며 특히 EA 와 BuOH 분획물의 높은 효능이 확인되었다. 따라서 노랑어리연꽃 EA 및 BuOH 분획물은 화장품 분야에서 항노화 소재로서의 활용가치가 있을 것으로 사료된다.
본 연구는 새로운 기능성 화장품 소재 개발을 위해 노랑어리연꽃 추출물 및 분획물을 이용하여 섬유아세포내에서의 항노화 효과를 확인 하고자 하였다. 노랑어리연꽃 추출물 및 분획물의 CCD-986sk 세포를 이용하여 항노화 효과를 측정한 결과, EA 분획물이 UVB에 의해 증가된 ROS 발현을 50% 이상 억제하였으며, BuOH 분획물의 경우 pro-collagen mRNA 발현을 $25{\mu}g/mL$에서 50% 이상 발현을 증가시켰다. EA 분획물과 BuOH 분획물 모두 MMP-1 protein과 mRNA발현을 농도 의존적으로 저해시켰으며, BuOH 분획물의 경우 $10{\mu}g/mL$에서 40% 이상의 MMP-1 mRNA 발현 억제율을 확인하였다. 이는 노화 인자인 활성산소종의 생성 억제와 주름과 밀접한 관련이 있는 콜라겐의 합성 및 분해억제를 통해 항산화 및 주름 개선 효과가 있는 것으로 판단되었으며 특히 EA 와 BuOH 분획물의 높은 효능이 확인되었다. 따라서 노랑어리연꽃 EA 및 BuOH 분획물은 화장품 분야에서 항노화 소재로서의 활용가치가 있을 것으로 사료된다.
The purpose of this study was to investigate the antiaging effect in the fibroblasts by using the extracts and fractions of Nymphoides peltata for the development of new functional cosmetic materials. The anti-aging effects of the extracts and fractions of N. peltata were measured using CCD-986sk ce...
The purpose of this study was to investigate the antiaging effect in the fibroblasts by using the extracts and fractions of Nymphoides peltata for the development of new functional cosmetic materials. The anti-aging effects of the extracts and fractions of N. peltata were measured using CCD-986sk cells. Ethyl aceate (EA) fraction inhibited UVB-induced reactive oxygen species expression by more than 50%, and n-butyl alcohol (BuOH) fraction increased expression of pro-collagen mRNA by more than 50% at $25{\mu}g/mL$. In addition, EA and BuOH fractions inhibited MMP-1 protein and mRNA expression in a concentration-dependent manner, BuOH fraction inhibited MMP-1 mRNA expression by more than 40% at $10{\mu}g/mL$. Especially, the high efficacy of EA and BuOH of the N. peltata was confirmed. Therefore, the EA and BuOH of N. peltata are expected to be useful as anti-aging materials in cosmetics field.
The purpose of this study was to investigate the antiaging effect in the fibroblasts by using the extracts and fractions of Nymphoides peltata for the development of new functional cosmetic materials. The anti-aging effects of the extracts and fractions of N. peltata were measured using CCD-986sk cells. Ethyl aceate (EA) fraction inhibited UVB-induced reactive oxygen species expression by more than 50%, and n-butyl alcohol (BuOH) fraction increased expression of pro-collagen mRNA by more than 50% at $25{\mu}g/mL$. In addition, EA and BuOH fractions inhibited MMP-1 protein and mRNA expression in a concentration-dependent manner, BuOH fraction inhibited MMP-1 mRNA expression by more than 40% at $10{\mu}g/mL$. Especially, the high efficacy of EA and BuOH of the N. peltata was confirmed. Therefore, the EA and BuOH of N. peltata are expected to be useful as anti-aging materials in cosmetics field.
따라서 본 연구에서는 노랑어리연꽃 추출물 및 극성에 따른 용매 분획물의 주름개선 활성을 평가하여 천연 항노화 소재로서의 가치를 검토하고, 향후 노랑어리연꽃의 다양한 화장품 소재로서의 활용에 기초자료를 제시하고자 한다.
제안 방법
ELISA를 통해 pro-collagen의 합성능과 MMP-1의 발현 저해를 정량적으로 확인 하였으며, CCD-986sk 세포에서 단백질과 RNA을 추출하여 protein 및 mRNA level 에서의 노랑어리연꽃 EA와 BuOH 분획물의 효과를 확인하기 위하여 western blot과 RTPCR을 이용하여 활성을 측정하였다. UVB를 조사한 그룹에서는 pro-collagen 발현이 UVB를 조사하지 않은 그룹에 비해 40% 이상 발현이 저해 되었으며, MMP-1의 발현은 UVB 조사한 그룹이 조사 하지 않은 그룹에 비해 4배 이상 발현률이 증가하였다.
노랑어리연꽃 추출물 및 분획물 cell viability와 실험에 사용될 농도 범위 결정을 위해 MTT assay를 수행하였다. CCD-986sk세포에 노랑어리연꽃 추출물 및 분획물을 5, 10, 25, 50, 75, 100 μg/mL 농도로 처리한 결과, 25 μg/mL 이하의 농도에서 세포생존율이 90% 이상으로 나타내어 CCD-986sk 세포의 생존율에 큰 영향을 나타내지 않음을 확인 할 수 있었다(Fig.
따라서 프로펩타이드와 MMP-1의 양을 측정함으로써 세포내에서의 콜라겐 합성 정도를 파악할 수 있다. 따라서 프로콜라겐의 합성을 촉진 및 MMP-1의 발현을 억제 시킬 수 있는 소재는 탄력 있는 피부를 만들어 주는 화장품 원료로서 사용 가능성이 높다고 생각되며 이에 노랑어리연꽃 추출물 및 분획물을 이용하여 pro-collagen 합성 및 MMP-1 발현 실험을 수행하였다. 그 결과, 노랑어리연꽃 MeOH 추출물의 경우 5, 10, 25μg/mL의 농도에서 6, 16, 28%의 pro-collagen 합성을 나타내었으며, EA 및 BuOH 분획물은 5 μg/mL 농도에서는 낮은 합성율을 나타내었지만 10, 25 μg/mL 농도에서는 높은 활성을 나타내었다.
대상 데이터
본 실험에 사용된 노랑어리연꽃은 국내산으로 광주광역시에 소재한 농업회사법인 (주)로터스그린에서 2015년 11월 구매하여 사용하였으며, 국립생물자원관 생물자원연구부 식물자원과의 확증표본(NIBRVP000012545)으로 생물 종 판별 시스템에 의해 확인되었다. 노랑어리연꽃의 전초는 음건한 후 건조 시료 200 g을 실온에서 methyl alcohol (MeOH)에 3일 동안 침지시키고 이 과정을 3회 반복하여 농축 후 동결 건조하여 추출물 21.
데이터처리
0을 사용하였다. 각 실험군의결과는 평균치와 표준편차로 나타내었으며, 각 실험군의 간의 결과는 2-표본 t 검정을 사용하여 분석하고 유의적인 차이가 있는 항목에 대해서만 검정하였다. 실험군 간의 차이는 95% 수준(*p <0.
성능/효과
이는 광노화를 방어하고 자외선으로부터 보호제를 개발하는데 있어서 ROS의 역할이 중요함을 시사하여 준다. 따라서 노랑어리연꽃 추출물 및 분획물의 ROS 억제효과를 알아보기 위하여 CCD-986sk 세포에서의 UVB 조사에 따른 ROS 생성을 측정한 결과, UVB로 유도된 그룹에서는 정상군에 비해 ROS 생성률이 증가하였으며, 노랑어리연꽃 추출물 및 분획물을 농도별로 처리한 결과 농도 의존적으로 ROS 생성을 감소시키는 것을 확인하였다. 그 중 노랑어리연꽃 EA 분획물이 25 μg/mL의 농도에서 50% 이상의 ROS 발현을 억제시켰으며 Park 등 (2014)의 말채나무 잎 추출물이 50 μg/mL 농도에서 ROS 생성을 억제시키는 활성을 나타낸 것에 비해 노랑어리연꽃 EA 분획물이 더 우수한 효능을 나타냄을 확인 할 수 있었다(Fig.
3). 또한 노랑어리연꽃 추출물 및 분획물의 MMP-1 활성 저해를 측정한 결과,UVB로 발현된 MMP-1을 모든 추출물에서 농도 의존적으로 저해를 시켰지만, EA 분획물이 5, 10, 25 μg/mL에서 10, 28, 46%의 저해율을 나타내었으며, BuOH 분획물의 경우 EA 분획물과 같은 농도구간에서 각각 7, 15, 32%로 발현을 저해 하는 것을 확인하였다. 이는 Lee와 Lee (2013)에 보고된 청미래덩굴 에탄올 추출물의 50 μg/mL에서의 25.
UVB를 조사한 그룹에서는 pro-collagen 발현이 UVB를 조사하지 않은 그룹에 비해 40% 이상 발현이 저해 되었으며, MMP-1의 발현은 UVB 조사한 그룹이 조사 하지 않은 그룹에 비해 4배 이상 발현률이 증가하였다. 여기에 노랑어리연꽃 EA와 BuOH 분획물을 농도별로 처리한 결과 pro-collagen protein 발현 증가에서는 낮은 활성이 확인 되었지만, MMP-1 저해 활성의 경우 두 분획물 모두 농도 의존적으로 저해시키는 것이 확인 되었다. EA 분획물은 25 μg/mL의 농도에서 38%의 저해율을 나타내었으며, BuOH 분획물의 경우 같은 농도인 25 μg/mL에서 35%의 저해율이 나타냄을 확인 하였다(Fig.
후속연구
Lee 등 (2013)은 생물전환 지실 추출물의 100 μg/mL에서 50% MMP-1 저해 활성이 나타나는 것으로 보고하였는데, 노랑 어린연꽃은 10 μg/mL의 농도에서 40% 이상의 MMP-1 저해 활성을 확인하여 저농도에서도 높은 활성을 확인 할 수 있었다. 따라서 노랑어리연꽃 EA 및 BuOH 분획물은 CCD-986sk 세포내에서 ROS와 같은 노화 인자의 생성 억제와 동시에 피부의 주요 구성성분인 콜라겐의 합성 및 분해 억제 효능을 통해 항노화 소재로서의 활용가치가 있는 것으로 판단되며, 앞으로 임상 수준에서 안전성 및 효능 연구를 진행 할 예정이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
광노화란?
피부 노화는 내인성 노화와 외인성 노화로 구분되며 외인성 노화 중 자외선에 의한 노화를 광노화(photoaging)라고 한다(Jenkins 2002). 광노화의 원인인 자외선은 피부세포 내에 유해한 활성 산소종 (reactive oxygen species, ROS)을 생성시키며 이러한 활성 산소종은 피부 결합조직을 구성하는 콜라겐, 엘라스틴 등과 같은 세포 외 기질 단백질의 합성을 줄이고, 구조 변형 및 탄력 감소에 밀접한 관련이 있는 것으로 알려져 있다(Fisher 등, 2002; Kim 등, 2010).
피부 노화를 예방하기 위해 필요한 것은?
인체 진피 섬유아세포에 자외선을 조사하면 MMP-1 및 MMP-3 발현이 증가하는 것이 보고되어 있으며(Kim 등, 2013), 이 중 MMP-1은 collagenase 1으로 알려져 있으며, 콜라겐 type I과 III를 기질로 하고 있다(Wang 등, 1999). 따라서 피부 주름 예방을 위해서는 섬유아세포내에서의 세포외기질 분해효소인 MMP의 작용을 억제시키고 collagen 합성을 증가시키는 것이 필요하다.
광노화의 원인은?
피부 노화는 내인성 노화와 외인성 노화로 구분되며 외인성 노화 중 자외선에 의한 노화를 광노화(photoaging)라고 한다(Jenkins 2002). 광노화의 원인인 자외선은 피부세포 내에 유해한 활성 산소종 (reactive oxygen species, ROS)을 생성시키며 이러한 활성 산소종은 피부 결합조직을 구성하는 콜라겐, 엘라스틴 등과 같은 세포 외 기질 단백질의 합성을 줄이고, 구조 변형 및 탄력 감소에 밀접한 관련이 있는 것으로 알려져 있다(Fisher 등, 2002; Kim 등, 2010). 또한 자외선은 activatingprotein-1 (AP-1)을 활성화 시키며, 활성화된 AP-1은 matrix metalloproteinase (MMPs)의 발현을 유도하여 광노화를 촉진시킨다(Oh 등, 2006; Soter 1990).
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