본 연구의 목적은 8가지 한약재(가지, 금은화, 감초, 천궁, 당귀, 황련, 치자, 연교)로 구성된 가지청열소 독음의 항산화 효과와 항염증 효과를 검증하여 효과적인 화장품소재로서의 가능성을 확인하는 것이다. 한약재의 구성과 비율은 동의보감에 수록된 청열소독음(淸熱蘇毒飮) 처방을 변형시켜 사용하였고 추출은 열수와 70% 에탄올로 하여 동결건조 분말화하였다. 항산화 효능을 확인하기 위해 라디칼 소거능력(DPPH, $ABTS^+$, superoxide), superoxide dismutase (SOD)유사활성능력, 총 폴리페놀 화합물 함량을 조사하였고 항염증 효능을 확인하기 위해 LPS (lipopolysaccharide)로 염증반응을 유도시킨 RAW264.7 대식세포에서의 nitric oxide(NO)생성 저해력과 western blot 분석을 통한 염증 관련 단백질 inducible nitric oxide synthase (iNOS)와 cyclooxygenase (COX-2)의 발현 저해를 확인하였다. 그 결과, 가지청열소독음은 뛰어난 항산화 효과와 항염증 효과를 나타내었고 화장품을 위한 효과적인 성분으로 사용 가능할 것으로 사료된다.
본 연구의 목적은 8가지 한약재(가지, 금은화, 감초, 천궁, 당귀, 황련, 치자, 연교)로 구성된 가지청열소 독음의 항산화 효과와 항염증 효과를 검증하여 효과적인 화장품소재로서의 가능성을 확인하는 것이다. 한약재의 구성과 비율은 동의보감에 수록된 청열소독음(淸熱蘇毒飮) 처방을 변형시켜 사용하였고 추출은 열수와 70% 에탄올로 하여 동결건조 분말화하였다. 항산화 효능을 확인하기 위해 라디칼 소거능력(DPPH, $ABTS^+$, superoxide), superoxide dismutase (SOD)유사활성능력, 총 폴리페놀 화합물 함량을 조사하였고 항염증 효능을 확인하기 위해 LPS (lipopolysaccharide)로 염증반응을 유도시킨 RAW264.7 대식세포에서의 nitric oxide(NO)생성 저해력과 western blot 분석을 통한 염증 관련 단백질 inducible nitric oxide synthase (iNOS)와 cyclooxygenase (COX-2)의 발현 저해를 확인하였다. 그 결과, 가지청열소독음은 뛰어난 항산화 효과와 항염증 효과를 나타내었고 화장품을 위한 효과적인 성분으로 사용 가능할 것으로 사료된다.
The purpose of this study is verification of the anti-oxidant effect and anti-inflammatory effect of Eggplant-cheongyeolsodokum composed of 8 herbs (Solanum melongena L., Lonicera japonica Thunb., Glycyrrhiza uralensis Fisch., Ligusticum chuanxiong Hort., Angelica gigas Nakai., Coptis deltoidea C. Y...
The purpose of this study is verification of the anti-oxidant effect and anti-inflammatory effect of Eggplant-cheongyeolsodokum composed of 8 herbs (Solanum melongena L., Lonicera japonica Thunb., Glycyrrhiza uralensis Fisch., Ligusticum chuanxiong Hort., Angelica gigas Nakai., Coptis deltoidea C. Y. Cheng et Hsiao., Gardenia jasminoides J. Ellis., Forsythia suspensa Vahl) to confirm the possibilities as useful cosmetic material. We used the modified prescription of 'cheongyeolsodokum' contained in Korean traditional medical book 'Donguibogam' as composition of Eggplant-cheongyeolsodokum and their proportions. Eggplant-cheongyeolsodokum were extracted with hot water, 70% ethanol and then powdered. To confirm anti-oxidant effect, we investigated radical scavenging ability (DPPH, $ABTS^+$, superoxide), superoxide dismutase (SOD)-like activity, total polyphenolic contents. Also to confirm anti-inflammatory effect, we investigated inhibition effect of nitric oxide (NO) production in lipopolysaccharide (LPS)-stimulated RAW264.7 macrophages, and Inhibition effect of the expression of inflammatory-related proteins (iNOS, COX-2) by western blot analysis. As a result, Eggplant-cheongyeolsodokum showed good anti-oxidant and anti-inflammation effects, we suggest that it can be used as an active ingredient for cosmetics.
The purpose of this study is verification of the anti-oxidant effect and anti-inflammatory effect of Eggplant-cheongyeolsodokum composed of 8 herbs (Solanum melongena L., Lonicera japonica Thunb., Glycyrrhiza uralensis Fisch., Ligusticum chuanxiong Hort., Angelica gigas Nakai., Coptis deltoidea C. Y. Cheng et Hsiao., Gardenia jasminoides J. Ellis., Forsythia suspensa Vahl) to confirm the possibilities as useful cosmetic material. We used the modified prescription of 'cheongyeolsodokum' contained in Korean traditional medical book 'Donguibogam' as composition of Eggplant-cheongyeolsodokum and their proportions. Eggplant-cheongyeolsodokum were extracted with hot water, 70% ethanol and then powdered. To confirm anti-oxidant effect, we investigated radical scavenging ability (DPPH, $ABTS^+$, superoxide), superoxide dismutase (SOD)-like activity, total polyphenolic contents. Also to confirm anti-inflammatory effect, we investigated inhibition effect of nitric oxide (NO) production in lipopolysaccharide (LPS)-stimulated RAW264.7 macrophages, and Inhibition effect of the expression of inflammatory-related proteins (iNOS, COX-2) by western blot analysis. As a result, Eggplant-cheongyeolsodokum showed good anti-oxidant and anti-inflammation effects, we suggest that it can be used as an active ingredient for cosmetics.
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문제 정의
본 연구에서는 아름다움과 건강에 대한 관심이 늘고 있는 현대 사회의 니즈에 부합하는 새로운 천연물 화장품 소재를 개발하기 위해 가지청열소독음을 제조하였고 그 효과를 검증하여 화장품 소재로서의 가능성을 알아보고자 하였다. 그 결과 가지청열소독음 추출물은 각종 radical (DPPH, ABTS, superoxide) 소거 효과가 뛰어나며 특히 superoxide dismutase (SOD)유사활성 측정실험에서는 기존의 항산화제로 널리 사용되어지고 있는 L-ascorbic acid와 동등한 항산화 효과를 나타내었고 이는 700 μg/mL 농도에서 약 10%의 효과를 나타낸 An 등[27]의 청열소독음 추출물의 SOD 유사 활성 측정결과와 비교해 보았을 때 가지청열소독음의 효과가 월등하게 뛰어난 것을 알 수 있었다.
하지만 이는 경구적 내복약으로서의 효능이며 피부에 영향을 줄 수 있는 효능에 관해서는 각종 피부상재균에 대한 항균 효과, 항산화 효과, 피부흑색종의 원인이 되는 멜라노마세포 G361와 B16F10을 포함한 각종 암세포에 대한 항암 효과 등이 일부 연구되어져 있으나[27] 세포수준의 항염증 효과, 미백 효과 등 그 밖의 연구는 현재까지 미비한 실정이다. 이에 본 연구팀은 청열소 독음의 피부 외용으로서의 사용을 도모하고 피부약리학적 효과를 상승시키기 위한 방법을 모색하여 피부보효 효과를 나타내는 가지를[28,29] 주성분으로 첨가하는 등 처방을 일부 변경함으로써 가지청열소독음을 제조하였고 그 효과를 검증하여 화장품 소재로서의 가능성을 알아보고자 하였다.
제안 방법
COX-2는 염증반응에서 나타나는 중요인자 중 하나로서 통증, 발열, 면역반응등에 반응하는 물질을 생성하는 등[41] 다양한 질환에 관여하며 병리학적 염증반응에서 급성적으로 발현되는 것으로 알려져 있다. 이에 가지청열소독음 추출물이 LPS에 의해 자극된 RAW264.7 세포에서 염증관련 단백질 iNOS와 COX-2의 발현에 미치는 영향을 알아보기 위해 western blot 분석을 시행하였다 (Figure 8). 그 결과 가지청열소독음은 iNOS와 COX-2 단백질의 발현을 유의성 있게 감소시켰다는 것을 확인하였다.
대상 데이터
본 실험에 사용된 한약재는 인터넷쇼핑몰 한약재시장(www.hanyakjae.net)에서 구입하여 사용하였으며 구성과 학명은 다음과 같다(Table 1).
세포실험에 사용된 세포주 및 시약은 다음과 같다. 세포주 murine macrophage cell (RAW264.7)은 American type culture collection (USA)에서 구입하여 사용하였다. Dulbecco’s Modified Eagle’s Medium (DMEM), fetal bovine serum (FBS)은 Lonza (Switzerland)에서 구입하여 사용하였다.
데이터처리
모든 실험은 3회 반복하여 측정하였고 결과는 평균값 ± 표준편차로 나타냈다. 통계분석은 SPSS 10.
0 프로그램을 사용하였다. 처리구간 간의 유의성 검증을 위해 분산분석(analysis of variance, ANOVA)하였으며 p < 0.05 수준에서 검정을 실시하였다.
이론/모형
ABTS+ radical scavenging을 이용한 항산화 효과의 측정은 Van den Berg의 방법[31]에 따라 측정하였다. 7 mM 2,2-azinobis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) 와 2.
DPPH radical scavenging을 이용한 항산화 효과의 측정은 Blois의 방법[30]에 따라 측정하였다. 각 시료 용액 120 μL에 0.
SOD 유사활성은 Marklund의 방법[34]에 따라 측정하였다. 각 시료용액 20 μL에 50 mM tris-HCl buffer (pH 8.
Superoxide anion radical scavenging을 이용한 항산화 효과의 측정은 nitrobule tetrazolium (NBT) 환원방법 [32]에 의해 측정하였다. 각 시료용액 10 μL에 0.
가지청열소독음 추출물의 농도별 처리에 따른 RAW264.7 murine macrophage cell의 생존율을 확인하기 위하여 MTT assay를 진행하였다(Figure 6). 열수와 70% 에탄올 추출물을 5, 10, 25, 50, 100, 200, 400 μg/mL 농도로 24 h 동안 처리한 결과 두 추출물 모두 200 μg/mL 이상의 농도에서는 세포 생존율이 급격하게 줄어드는 반면 100 μg/mL 이하의 농도에서는 90% 이상의 세포 생존율이 확인되었다.
세포 생존률 측정은 Carmichael의 방법[35]에 따라 측정하였다. 세포주 RAW264.
폴리페놀의 정량은 Folin-danis법[33]에 의해 측정하였다. Folin-Ciocalteu phenol reagent 50 μL에 농도별로 희석한 시료용액 50 μL를 넣고 실온에서 3 min 동안 반응시키고 난 후 0.
성능/효과
가지청열소독음은 열수와 70% 에탄올 추출물 모두에서 농도의존적인 항산화 효과가 나타났다. 500 μg/mL 이상의 농도에서 두 추출물은 99% 이상의 효과를 나타내었으며 모든 농도에서 대조군인 L-ascorbic acid와 같은 수준의 항산화 효과를 보여 효과적인 항산화 기능성 첨가 물질로서 가능성을 확인하였다.
84%)보다 낮게 나타났다. 가지청열소독음은 LPS로 자극시킨 RAW264.7 세포에서 염증물질 NO의 생성을 유의성 있게 저해시켰다는 것을 확인하였다.
가지청열 소독음의 열수와 70% 에탄올 추출물의 항산화 효능을 측정하기 위한 방법으로 DPPH radical 소거능을 측정하였으며 결과는 Figure 2에 나타내었다. 가지청열소독음은 열수와 70% 에탄올 추출물 모두에서 농도 의존 적인 항산화 효과가 나타났다. 1,000 μg/mL 농도에서 열수 추출물의 효과가(62.
가지청열 소독음의 열수와 70% 에탄올 추출물의 항산화 효능을 측정하기 위한 방법으로 DPPH radical 소거능을 측정하였으며 결과는 Figure 2에 나타내었다. 가지청열소독음은 열수와 70% 에탄올 추출물 모두에서 농도 의존 적인 항산화 효과가 나타났다. 1,000 μg/mL 농도에서 열수 추출물의 효과가(62.
가지청열 소독음의 열수와 70% 에탄올 추출물의 항산화 효능을 측정하기 위한 방법으로 DPPH radical 소거능을 측정하였으며 결과는 Figure 2에 나타내었다. 가지청열소독음은 열수와 70% 에탄올 추출물 모두에서 농도 의존 적인 항산화 효과가 나타났다. 1,000 μg/mL 농도에서 열수 추출물의 효과가(62.
가지청열 소독음의 열수와 70% 에탄올 추출물의 항산화 효능을 측정하기 위한 방법으로 DPPH radical 소거능을 측정하였으며 결과는 Figure 2에 나타내었다. 가지청열소독음은 열수와 70% 에탄올 추출물 모두에서 농도 의존 적인 항산화 효과가 나타났다. 1,000 μg/mL 농도에서 열수 추출물의 효과가(62.
본 연구에서는 아름다움과 건강에 대한 관심이 늘고 있는 현대 사회의 니즈에 부합하는 새로운 천연물 화장품 소재를 개발하기 위해 가지청열소독음을 제조하였고 그 효과를 검증하여 화장품 소재로서의 가능성을 알아보고자 하였다. 그 결과 가지청열소독음 추출물은 각종 radical (DPPH, ABTS, superoxide) 소거 효과가 뛰어나며 특히 superoxide dismutase (SOD)유사활성 측정실험에서는 기존의 항산화제로 널리 사용되어지고 있는 L-ascorbic acid와 동등한 항산화 효과를 나타내었고 이는 700 μg/mL 농도에서 약 10%의 효과를 나타낸 An 등[27]의 청열소독음 추출물의 SOD 유사 활성 측정결과와 비교해 보았을 때 가지청열소독음의 효과가 월등하게 뛰어난 것을 알 수 있었다. 또한 RAW264.
7 세포에서 염증관련 단백질 iNOS와 COX-2의 발현에 미치는 영향을 알아보기 위해 western blot 분석을 시행하였다 (Figure 8). 그 결과 가지청열소독음은 iNOS와 COX-2 단백질의 발현을 유의성 있게 감소시켰다는 것을 확인하였다.
후속연구
7 murine macrophage cell을 이용한 항염증 효과 측정실험에서는 nitric oxide를 비롯한 염증 매개물질 iNOS와 COX-2의 발현을 적절하게 억제시키는 효과를 검증하였다. 따라서 가지청열소독음 추출물은 피부약리학적으로 기존의 청열소독음보다 뛰어난 항산화 효과를 가지며 항염증 효과 또한 뛰어나 각종 기능성 소재로서 사용 가능할 것으로 보이며 이를 응용한 효과적인 화장품소재로서의 적용 가능성 또한 높다고 사료된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
COX-2의 병리학적 특성은 무엇인가?
또한 NO는 직?간접적으로 cyclooxygenase-2 (COX-2)의 활성을 조절하는데 직접적으로는 superoxide anions radical과 반응하여 peroxynitrite anions (ONOO - )을 생성하여 COX-2의 촉매적 활성을 증가시키며, 간접적으로는 signaling cascade를 촉발하여 전사단계에서 COX-2의 발현을 조절하는 것으로 알려져 있다[14]. COX-2는 염증반응을 조절하는 중요인자 중 하나인 COX의 inducible isoform으로서 다양한 난치성 질환에 관여하며 병리학적 염증반응에서 급성적으로 발현되는 것으로 알려져 있다[15-18]. Lipopolysaccharide (LPS)는 그람 음성균의 세포벽을 구성하는 성분으로 대식세포의 toll-like receptor (TLR)에 결합하여 염증 매개반응을 유발하는 유력한 인자로 알려져 있으며 다양한 염증 연구에 활용되고 있다[19-23].
청열소독음의 피부 영향에 관한 효능에는 현재까지 어떤 연구가 이루어진 상태인가?
청열소독음은 한국 전통의학서인 동의보감 [26]에 수록되어져 있는 처방이며 청열해독(淸熱解毒) 하여 열을 내리고 독을 없애는 효능을 가진 연교, 금은화, 황련, 치자, 자음청열(滋陰淸熱)하여 음기(陰氣)를길러 성질을 차거나 서늘하게 시키는 지황, 보혈화혈 (補血和血)하여 피가 부족하거나 몰린 것을 치료하는 당귀, 활혈행기(活血行氣)하여 혈액 순환과 기(氣)의운행이 원활하게 돕는 천궁, 산어지통(散瘀止痛)하여 어혈(瘀血)을 제거하고 통증을 멈추는 작약, 협화제약 (協和諸藥)하여 모든 약재의 약효를 조화롭게 하여 상호 협조시켜 주는 감초로 구성되어져 있으며 주로 갈증과 발열 등의 증상에 오래도록 사용되어져 왔다. 하지만 이는 경구적 내복약으로서의 효능이며 피부에 영향을 줄 수 있는 효능에 관해서는 각종 피부상재균에 대한 항균 효과, 항산화 효과, 피부흑색종의 원인이 되는 멜라노마세포 G361와 B16F10을 포함한 각종 암세포에 대한 항암 효과 등이 일부 연구되어져 있으나[27] 세포수준의 항염증 효과, 미백 효과 등 그 밖의 연구는 현재까지 미비한 실정이다. 이에 본 연구팀은 청열소 독음의 피부 외용으로서의 사용을 도모하고 피부약리학적 효과를 상승시키기 위한 방법을 모색하여 피부보효 효과를 나타내는 가지를[28,29] 주성분으로 첨가하는 등 처방을 일부 변경함으로써 가지청열소독음을 제조하였고 그 효과를 검증하여 화장품 소재로서의 가능성을 알아보고자 하였다.
Nitric oxide는 무엇인가?
이에 따르면 세포에서 이용된 산소의 2% 정도는 부분적으로 환원되며 활성 산소로 변화하며[2], 그로 인한 산화 스트레스는 세포의 노화를 유발하는 것으로 알려져 있다[3]. Nitric oxide (NO)는 고 반응성의 생체 생성 radical의 일종으로 neuronal NOS (nNOS), endothelial NOS (eNOS), inducible NOS (iNOS) 세 가지 형태로 구성된 NOS (nitric oxide synthase)에 의해 L-arginine과 O2로부터 생성되는데 [4-6] 정상 생리 상태에서는 신경신호 전달 및 박테리아의 사멸을 통한 면역작용 등의 생리적으로 중요한 역할을 하지만[7], 과도하게 작용하면 생체 내 염증을 유발시키고 유전자의 변이, 조직과 신경의 손상 등을 일으키며 인체에 해로운 작용을 하게 된다[8-13]. 또한 NO는 직?간접적으로 cyclooxygenase-2 (COX-2)의 활성을 조절하는데 직접적으로는 superoxide anions radical과 반응하여 peroxynitrite anions (ONOO - )을 생성하여 COX-2의 촉매적 활성을 증가시키며, 간접적으로는 signaling cascade를 촉발하여 전사단계에서 COX-2의 발현을 조절하는 것으로 알려져 있다[14].
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