본 논문은 재배가 용이하고 민간요법에서 다양하게 이용되고 있는 곰보배추의 에탄올 추출물이 화장품 소재로서 가능성이 있는지를 알아보기 위해 항산화, 미백효능에 대하여 관찰하였다. B16F10 세포에서 곰보배추 에탄올 추출물 25, 50, $100{\mu}g/mL$ 농도에서 독성이 나타나지 않았다. DPPH radical 소거능을 관찰한 결과 모든 농도에서 소거능을 보여주었고, $50{\mu}g/mL$의 농도에서 65.2%, $100{\mu}g/mL$에서 77.6%의 강한 항산화 효능을 나타냈다. Raw 264.7 세포 내에서 ROS 생성 저해능을 관찰한 결과 농도 의존적으로 유의하게 나타냈고, $100{\mu}g/mL$ 농도에서는 39.1% 억제하는 것으로 나타났다. NO생성 억제를 관찰하기 위해 Raw 264.7 세포에 곰보배추 에탄올 추출물을 25, 50, $100{\mu}g/mL$ 농도별로 첨가하여 관찰한 결과 농도 의존적으로 NO생성을 억제하였다. 시험관 내에서 L-DOPA와 L-tyrosine을 이용하여 곰보배추 에탄올 추출물이 tyrosinase activity를 농도 의존적으로 억제하는 것을 나타냈다. 세포 내에서 MSH를 가한 B16F10 세포에 곰보배추 에탄올 추출물을 25, 50, $100{\mu}g/mL$의 melanin 함량을 관찰한 결과 농도 의존적으로 억제하는 것을 보여주며 $100{\mu}g/mL$에서 30.7%로 억제하였다. 따라서 곰보배추 에탄올 추출물이 항산화 기능이 있는 미백 기능성 화장품의 소재로서 개발 가능성이 충분히 있는 것으로 사료된다.
본 논문은 재배가 용이하고 민간요법에서 다양하게 이용되고 있는 곰보배추의 에탄올 추출물이 화장품 소재로서 가능성이 있는지를 알아보기 위해 항산화, 미백효능에 대하여 관찰하였다. B16F10 세포에서 곰보배추 에탄올 추출물 25, 50, $100{\mu}g/mL$ 농도에서 독성이 나타나지 않았다. DPPH radical 소거능을 관찰한 결과 모든 농도에서 소거능을 보여주었고, $50{\mu}g/mL$의 농도에서 65.2%, $100{\mu}g/mL$에서 77.6%의 강한 항산화 효능을 나타냈다. Raw 264.7 세포 내에서 ROS 생성 저해능을 관찰한 결과 농도 의존적으로 유의하게 나타냈고, $100{\mu}g/mL$ 농도에서는 39.1% 억제하는 것으로 나타났다. NO생성 억제를 관찰하기 위해 Raw 264.7 세포에 곰보배추 에탄올 추출물을 25, 50, $100{\mu}g/mL$ 농도별로 첨가하여 관찰한 결과 농도 의존적으로 NO생성을 억제하였다. 시험관 내에서 L-DOPA와 L-tyrosine을 이용하여 곰보배추 에탄올 추출물이 tyrosinase activity를 농도 의존적으로 억제하는 것을 나타냈다. 세포 내에서 MSH를 가한 B16F10 세포에 곰보배추 에탄올 추출물을 25, 50, $100{\mu}g/mL$의 melanin 함량을 관찰한 결과 농도 의존적으로 억제하는 것을 보여주며 $100{\mu}g/mL$에서 30.7%로 억제하였다. 따라서 곰보배추 에탄올 추출물이 항산화 기능이 있는 미백 기능성 화장품의 소재로서 개발 가능성이 충분히 있는 것으로 사료된다.
Whitening and anti-oxidant effects were observed in order to investigate the biological activations of Salvia plebeia herb ethanol extracts. No toxicity was found in both B16F10 melanoma cells and Raw 264.7 cells exposed to Salvia plebeia herb ethanol extracts for 48 hour. The extracts showed signif...
Whitening and anti-oxidant effects were observed in order to investigate the biological activations of Salvia plebeia herb ethanol extracts. No toxicity was found in both B16F10 melanoma cells and Raw 264.7 cells exposed to Salvia plebeia herb ethanol extracts for 48 hour. The extracts showed significant antioxidant activity in cell-free and cell-cultured system. In the DPPH radical assay, it removed dose-dependently DPPH radicals and showed 77.6% at $100{\mu}g/mL$. In the cells, it also significantly removed silica-induced ROS generation and LPS-induced NO production in a dose dependent manner. Using L-DOPA and L-tyrosine as a substrate, tyrosinase activity was inhibited using Salvia plebeia herb ethanol extracts in a dose-dependent manner. The supression occurred to be in the B16F10 melanoma cells, where dose-dependently inhibited Salvia plebeia herb ethanol extracts of $1{\mu}g/M$${\alpha}$-melanocyte stimulated hormone-induced melanin production and the inhibitory effect was 30.7% at a concentration of $100{\mu}g/mL$. This suggests that the Salvia plebeia herb ethanol extracts are usable for cosmetic product developments for anti-oxidant and whitening effects.
Whitening and anti-oxidant effects were observed in order to investigate the biological activations of Salvia plebeia herb ethanol extracts. No toxicity was found in both B16F10 melanoma cells and Raw 264.7 cells exposed to Salvia plebeia herb ethanol extracts for 48 hour. The extracts showed significant antioxidant activity in cell-free and cell-cultured system. In the DPPH radical assay, it removed dose-dependently DPPH radicals and showed 77.6% at $100{\mu}g/mL$. In the cells, it also significantly removed silica-induced ROS generation and LPS-induced NO production in a dose dependent manner. Using L-DOPA and L-tyrosine as a substrate, tyrosinase activity was inhibited using Salvia plebeia herb ethanol extracts in a dose-dependent manner. The supression occurred to be in the B16F10 melanoma cells, where dose-dependently inhibited Salvia plebeia herb ethanol extracts of $1{\mu}g/M$${\alpha}$-melanocyte stimulated hormone-induced melanin production and the inhibitory effect was 30.7% at a concentration of $100{\mu}g/mL$. This suggests that the Salvia plebeia herb ethanol extracts are usable for cosmetic product developments for anti-oxidant and whitening effects.
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문제 정의
[7] 본 연구를 통해 알아볼 곰보배추는 여지초의 in vitro에서의 항암 효과 및 면역 세포 활성화에 미치는 영향 등의 기존연구를 통 해 항암이나 면역세포 활성화에 긍정적 영향을 끼치는 것으로 연구되었고, 특히 곰보배추 추출물은 활성산소 소거에 효과가 있는 것으로 보고되었다.[11] 본 연구의 목적은 지금까지 곰보배추 에탄올 추출물을 소재로 한 연구들이 약품, 식품 쪽으로 접근해 항산화, 항염 등의 연구가 진행되어 왔으나 화장품 소재와 관련된 기초 연구는 이루어지고 있지 않아 본 연구를 통해 향장학적 측면에서 화장품 소재로서의 활용 가능성을 기대할 수 있을지 미백효과에 대해 알아보고자 한다.
재배가 용이하고 민간요법에서 다양하게 이용되고 있는 곰보배추의 에탄올 추출물이 화장품 소재로서 가능성과 활용도가 있는지를 알아보기 위해 항산화, 미백효능에 대하여 관찰하였다.
제안 방법
DCF-DA가 RAW 264.7 세포내로 들어가서 세포내에서 생성된 자유라디칼과 반응하여 형광 물질인 DCF로 산화되는 원리를 이용하여 측정하였다. RAW 264.
7 세포를 15 mL의 Krebs buffer에 suspend시킨 후, 20 μM DCF-DA를 가하고 1시간 어두운 곳에서 배양하였다. DCF-DA가 없는 Krebs buffer로 한번 세척한 후 원심분리 하여 세포를 추출하였다. 1 X 105 cells/mL로 소분하고 시료를 농도별로 전처치한 후 silica 1 ㎎/mL를 가하여 30분간 H2O2 생성을 유도하였다.
를 통하여 산화적 스트레스를 주었을 때 세포의 손상을 농도 의존적으로 억제하는 것으로 보고되어 있다.[14] 따라서 시험관 내에서 DPPH free radical 소거 활성을 확인하였다면 세포내에서의 항산화능을 확인하기 위해 DCF-DA를 이용한 ROS(reactive oxigen species) 생성 저해능을 관찰하였다. 곰보배추 에탄올 추출물 25, 50, 100 ㎍/mL의 농도에서 stimulant로 사용한 silica 1 mg/mL를 처치한 후 ROS 생성 저해능을 관찰한 결과 silica는 ROS 생성을 41.
96 well plate에 세포 배양 상등액 100 μL와 Griess시약(1% sulfanilamide in 5% phosphoric acid + 1% α-naphthylamide in H2O) 150 μL를 혼합한 후, 5분 동안 반응시켜 ELISA microplate reader(MQX200R, BioTek, Winooski, VT, USA)를 이용하여 540 nm에서 흡광도를 측정하였다. 검량선 작성을 위해 sodium nitrite(NaNO2)를 표준품으로 사용하여 비교하였다.
곰보배추 에탄올 추출물의 세포 독성을 알아보기 위하여 B16F10 melanin 세포를 이용하여 MTT를 통해 관찰하였다. 곰보배추 에탄올 추출물의 농도는 25, 50, 100 ㎍/mL의 범위를 사용하여 48시간 동안 실험한 모든 농도에서 독성이 나타나지 않았다.
곰보배추의 전초에는 항산화 효능이 있다고 알려진 luteolin, caffeic acid 등의 성분을 포함하고 있으며[5] 곰보배추 에탄올 추출물의 자체적인 항산화 효능을 규명하기 위하여 DPPH radical 소거 활성을 측정하였다.
원심분리 후 얻은 cell pellet에 1 N NaOH 100 μL와 증류수 200 μL를 가하고 6 0℃에서 1시간 배양하여 멜라닌을 완전히 녹인 후 96 well plate에 200 μL를 옮기고 405 nm에서 흡광도를 측정하였다. 동일한 조건으로 4회 반복적으로 실험하여 평균값을 얻어 멜라닌 표준품으로 얻은 검량선을 이용하여 각 well에서 생성된 멜라닌 양을 산출하였다.
세포수준에서 곰보배추 에탄올 추출물이 멜라닌 합성에 미치는 영향을 조사하기 위해 B16F10 세포에 MSH를 가하여 melanin 생성을 관찰하였다. 곰보배추 추출물 100 ㎍/mL은 MSH에 의한 melanin 생성을 30.
대상 데이터
(Eugene, OR, USA)에서 구입하였다. B16F10 melanin 세포, RAW 264.7 세포는 서울대학교 세포주 은행으로부터 구입하였다.
곰보배추 에탄올 추출물의 세포독성을 확인하기 위하여 MTT법을 하였다. B16F10 melanin 세포를 사용하였으며, 96 well plate에 well당 1 X 104의 세포수로 분주하고 시료를 농도별로 가한 후 48시간 동안 37℃, CO2배양기에서 배양하였다. 48시간 후 배양 용액을 버리고, Krebs 용액 (mM : NaCl 137, KCl 2.
본 연구의 실험재료로 사용한 곰보배추는 전라도 부안농장에서 구입하여 건조한 전초 200g을 수세한 다음 시료에 95% ethanol 용액 4배량을 가한 후 실온에서 일주일 동안 침적시켜 얻어진 상층액을 3M filter paper를 이용하여 여과하고, 정제된 추출물을 Rotary evaporator로 농축한 후에 Heating block을 이용하여 남아있는 ethanol을 모두 날리고 최종 추출물을 얻어 시료로 사용하였다.
데이터처리
실험 결과는 평균 ± 표준편차로 표기 하였으 며, 실험 성적은 non-paired student’s t- test로 검정하였다.
이론/모형
곰보배추 에탄올 추출물의 세포독성을 확인하기 위하여 MTT법을 하였다. B16F10 melanin 세포를 사용하였으며, 96 well plate에 well당 1 X 104의 세포수로 분주하고 시료를 농도별로 가한 후 48시간 동안 37℃, CO2배양기에서 배양하였다.
성능/효과
DPPH radical 소거능을 관찰한 결과 모든 농도에서 소거능을 보여주었고, 50 ㎍/mL의 농도에서 65.2%, 100 ㎍/mL에서 77.6%의 강한 항산화 효능을 나타냈다. Raw 264.
[14] 따라서 시험관 내에서 DPPH free radical 소거 활성을 확인하였다면 세포내에서의 항산화능을 확인하기 위해 DCF-DA를 이용한 ROS(reactive oxigen species) 생성 저해능을 관찰하였다. 곰보배추 에탄올 추출물 25, 50, 100 ㎍/mL의 농도에서 stimulant로 사용한 silica 1 mg/mL를 처치한 후 ROS 생성 저해능을 관찰한 결과 silica는 ROS 생성을 41.2% 증가시켰으며 곰보배추 에탄올 추출물은 농도 의존적으로 ROS scavenging 활성을 나타내었고, 특히 100 ㎍/mL 농도에서는 39.1% 억제하였다.[Fig.
곰보배추 에탄올 추출물의 농도는 25, 50, 100 ㎍/mL의 범위를 사용하여 48시간 동안 실험한 모든 농도에서 독성이 나타나지 않았다. 따라서 곰보배추 에탄올 추출물의 세포 독성에 대한 안전성을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 선행연구인 여지초 추출물의 항산화 및 항염 활성 효과에서[4] 세포 생존율 측정 결과를 뒷받침하는 것으로 곰보배추 에탄올 추출물을 화장품 첨가 성분으로 사용하여도 안전할 것으로 사료된다.
따라서 곰보배추 에탄올 추출물이 항산화 기능이 있는 미백 기능성 화장품의 소재로서 개발 가능성이 충분히 있는 것으로 사료된다.
또 대조군인 L-ascorbic acid의 100 μM (17.6 ㎍/mL)의 농도와 비교하였을 때는 곰보배추 에탄올 추출물 100 ㎍/mL의 농도에서 대조군과 유사한 DPPH radical 소거능을 보였다.
시험관 내에서 L-DOPA와 L-tyrosine을 이용하여 곰보배추 에탄올 추출물이 tyrosinase activity를 농도 의존적으로 억제하는 것을 나타냈다. 세포 내에서 MSH를 가한 B16F10 세포에 곰보배추 에탄올 추출물을 25, 50, 100 ㎍/mL의 melanin 함량을 관찰한 결과 농도 의존적으로 억제하는 것을 보여주며 100 ㎍/mL에서 30.7%로 억제하였다.
시험관 내에서 L-DOPA와 L-tyrosine을 이용하여 곰보배추 에탄올 추출물이 tyrosinase activity를 농도 의존적으로 억제하는 것을 나타냈다. 세포 내에서 MSH를 가한 B16F10 세포에 곰보배추 에탄올 추출물을 25, 50, 100 ㎍/mL의 melanin 함량을 관찰한 결과 농도 의존적으로 억제하는 것을 보여주며 100 ㎍/mL에서 30.
시험관내에서 L-DOPA를 활성기질로 하여 tyrosinase 활성 저해능을 관찰한 결과 농도 의존적으로 활성을 억제하였으며 100 ㎍/mL에서 20.4% 억제하였다.[Fig.
후속연구
8%로 억제하는 결과를 볼 때 곰보배추 에탄올 추출물이 멜라닌 생성억제에 우수한 효능이 있는 것을 알 수 있다. 또한 곰보배추의 주요 성분 중 luteolin이 tyrosinase 활성에는 직접적인 억제 작용을 보이지 않았으나 B16F10 세포에서는 melanin 생성을 억제한 결과를 밝힌 연구와 매우 유사한 결과를 나타내었으며,[21] 따라서 곰보배추 에탄올 추출물에 포함되어 있는 luteolin의 작용으로 멜라닌 생성이 억제된 것으로 볼 수 있어 미백관련 기능성 화장품 소재로서의 활용 가능성이 매우 높을 것으로 사료된다.
따라서 곰보배추 에탄올 추출물의 세포 독성에 대한 안전성을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 선행연구인 여지초 추출물의 항산화 및 항염 활성 효과에서[4] 세포 생존율 측정 결과를 뒷받침하는 것으로 곰보배추 에탄올 추출물을 화장품 첨가 성분으로 사용하여도 안전할 것으로 사료된다.
이러한 결과는 활성산소에 의한 피부 노화 과정을 최대한 지연시켜 항노화에 효능이 있는 기능성 화장품 소재로서의 활용 가능성을 시사한다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
항산화 효과란?
식물체에 존재하는 천연 flavonoid 성분은 세포 내에서 항산화 효과를 갖고 있는데, 항산화 효과란 활성산소의 산화활동을 억제하거나 제거 하는 것을 뜻하며, 활성산소는 산소라디칼(oxygen free radical) 및 여기서 파생되는 산소 화합물을 통칭하는 것으로 몸에서 과잉 생산된 여분의 산소로 전자쌍을 이루고 있지 않은 원자나 분자를 말한다.[6,7] 이는 생체막의 구성 성분인 불포화 지방산을 공격하여 지질 과산화로 인해 막을 손상시켜 신체 기능의 저하나 노화 및 성인병을 유발하고 단백질의 내부 변형을 일으켜 면역기능을 손상시킨다.
곰보배추의 효능은 무엇이 있는가?
그 외 곰보배추 종자에는 지방유, 락틱, 4-히드록시-펜일, 에시드, 프로트카테추익에시드가 함유된 것으로 알려졌으며, 정유, 사포닌, 강심 배당제, 불포화 스테롤, 폴리테르페니, 기타 페놀성 물질 등을 함유하고 있다.[4] 곰보배추의 효능으로는 정혈, 해독, 이뇨, 소염, 항균 및 소종, 편도 선염, 자궁출혈, 자궁염, 치질, 위염 등의 치료와 항암 효과 및 면역세포 활성에 긍정적인 영향을 주며, 무독성 식물로 알려져 있다.[4] 최근에는 민간약초에 대한 관심이 높아짐에 따라 식품은 물론 질병 예방과 치료에 활용하기 위해 민간에서 재배, 유통 판매되고 있는 실정이다.
곰보배추는 어떤 나라에 분포하는가?
촉촉한 땅에서 겨울을 이겨내는 식물이며, 뿌리에서 난 잎이 로제트 모양으로 땅바닥에 붙어나기 때문에 물이 고인 땅에서는 살 수 없다. 우리나라 전 지역에 분포하며 중국, 만주, 대만, 일본(혼슈이남), 우수리, 인도, 말레이시아, 호주 등의 냉온대 또는 난온대 지역에 분포한다.[2] 곰보배추의 전초에는 flavonoid 성분이 많이 함유된 것으로 알려져 있으며 hispidulin, hispidulin-7-O-glucoside, hispiduling-glucuronide, nepetin, nepetin-Oglucoside, caffeic acid, β-sitosterol luteolin, luteolin-o-glucoside, rosmarinic acid, coniferyl aldehyde, 6-methoxylnaringenin 등이 알려져 있다.
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