본 연구에서는 풍선덩굴 잎 추출물 및 그 분획물에 대하여 항산화 활성 평가와 성분 분석을 수행하였다. 본 실험에는 풍선덩굴 건조 잎의 50% 에탄올 추출물, 에틸아세테이트 분획 및 아글리콘 분획을 사용하였으며, 각각의 수율은 16.4, 0.9 및 0.3%로 나타났다. 자유라디칼 소거활성(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl, DPPH, $FSC_{50}$)은 에틸아세테이트 분획($92.5{\mu}g/mL$)이 가장 큰 것으로 나타났으며, 이때 대조군인 (+)-${\alpha}$-tocopherol의 $FSC_5$은 $8.9{\mu}g/mL$이었다. $Fe^{3+}-EDTA/H_2O_2$계를 이용한 활성산소 소거활성(총항산화능, $OSC_{50}$)은 아글리콘 분획($4.2{\mu}g/mL$)에서 가장 크게 나타났으며, 대조군인 L-ascorbic acid ($1.5{\mu}g/mL$)와 유사한 효과를 나타내었다. $^1O_2$로 유도된 사람 세포 손상에 대한 보호효과 측정에서 풍선덩굴 잎 추출물 및 분획은 모두 농도 의존적($5.0-25.0{\mu}g/mL$)으로 세포보호효과를 나타냈다. 추출물/분획물 중에서 아글리콘 분획(${\tau}_{50}$, 76.4 min)이 가장 큰 세포보호효과를 나타내었다. TLC, HPLC, LC/ESI-MS를 이용하여 풍선덩굴 잎 추출물 중 에틸아세테이트 분획물에 대하여 성분 분석을 실시하였다. 그 결과, apigenin-7-O-glucuronide, apigenin-7-glucosdie 및 quercitrinhydrate 등의 플라보노이드가 함유되어 있음을 확인하였다. 이상의 결과들은 풍선덩굴 잎 추출물 또는 분획이 항산화 기능성 화장품 원료로서 응용 가능성이 있음을 시사한다.
본 연구에서는 풍선덩굴 잎 추출물 및 그 분획물에 대하여 항산화 활성 평가와 성분 분석을 수행하였다. 본 실험에는 풍선덩굴 건조 잎의 50% 에탄올 추출물, 에틸아세테이트 분획 및 아글리콘 분획을 사용하였으며, 각각의 수율은 16.4, 0.9 및 0.3%로 나타났다. 자유라디칼 소거활성(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl, DPPH, $FSC_{50}$)은 에틸아세테이트 분획($92.5{\mu}g/mL$)이 가장 큰 것으로 나타났으며, 이때 대조군인 (+)-${\alpha}$-tocopherol의 $FSC_5$은 $8.9{\mu}g/mL$이었다. $Fe^{3+}-EDTA/H_2O_2$계를 이용한 활성산소 소거활성(총항산화능, $OSC_{50}$)은 아글리콘 분획($4.2{\mu}g/mL$)에서 가장 크게 나타났으며, 대조군인 L-ascorbic acid ($1.5{\mu}g/mL$)와 유사한 효과를 나타내었다. $^1O_2$로 유도된 사람 세포 손상에 대한 보호효과 측정에서 풍선덩굴 잎 추출물 및 분획은 모두 농도 의존적($5.0-25.0{\mu}g/mL$)으로 세포보호효과를 나타냈다. 추출물/분획물 중에서 아글리콘 분획(${\tau}_{50}$, 76.4 min)이 가장 큰 세포보호효과를 나타내었다. TLC, HPLC, LC/ESI-MS를 이용하여 풍선덩굴 잎 추출물 중 에틸아세테이트 분획물에 대하여 성분 분석을 실시하였다. 그 결과, apigenin-7-O-glucuronide, apigenin-7-glucosdie 및 quercitrin hydrate 등의 플라보노이드가 함유되어 있음을 확인하였다. 이상의 결과들은 풍선덩굴 잎 추출물 또는 분획이 항산화 기능성 화장품 원료로서 응용 가능성이 있음을 시사한다.
In this study, the antioxidant effect and component analysis for extract and fractions of Cardiospermum halicacabum leaf were investigated. All experiments were performed with 50% ethanol extract, ethyl acetate fraction and aglycone fraction obtained from dried C. halicacabum leaf. The yields of ext...
In this study, the antioxidant effect and component analysis for extract and fractions of Cardiospermum halicacabum leaf were investigated. All experiments were performed with 50% ethanol extract, ethyl acetate fraction and aglycone fraction obtained from dried C. halicacabum leaf. The yields of extract and fractions were 16.4, 0.9 and 0.3% per dried powder, respectively. DPPH (1,1-phenyl-2-picrylhydrazyl) radical scavenging activity ($FSC_{50}$) of ethyl acetate fraction ($92.5{\mu}g/mL$) was the greatest radical scavenging activity, but lower than (+)-${\alpha}$-tocopherol ($8.9{\mu}g/mL$). In reactive oxygen species (ROS) scavenging activity (total antioxidant capacity, $OSC_{50}$) on ROS generated in $Fe^{3+}-EDTA/H_2O_2$ system, aglycone fraction ($4.2{\mu}g/mL$) was the highest total antioxidant capacity and similar to L-ascorbic acid ($1.5{\mu}g/mL$). The cellular protective effects of C. halicacabum leaf extract and fractions on the $^1O_2$-induced cellular damage of human erythrocytes were exhibited at all concentration-dependent ($5.0-25.0{\mu}g/mL$). Especially, aglycone fraction (${\tau}_{50}$, 76.4 min) in $25.0{\mu}g/mL$ showed the most protective effect among extracts. Components of the ethyl acetate fraction obtained from C. halicacabum extracts were analyzed by TLC, HPLC chromatogram and LC/ESI-MS. Results showed that the ethyl acetate fraction contained some flavonoids, such as apigenin-7-O-glucuronide, apigenin-7-glucosdie and quercitrin hydrate. These results suggest that the extracts and fractions of C. halicacabum leaf may be applied as antioxidant functional cosmetic raw materials.
In this study, the antioxidant effect and component analysis for extract and fractions of Cardiospermum halicacabum leaf were investigated. All experiments were performed with 50% ethanol extract, ethyl acetate fraction and aglycone fraction obtained from dried C. halicacabum leaf. The yields of extract and fractions were 16.4, 0.9 and 0.3% per dried powder, respectively. DPPH (1,1-phenyl-2-picrylhydrazyl) radical scavenging activity ($FSC_{50}$) of ethyl acetate fraction ($92.5{\mu}g/mL$) was the greatest radical scavenging activity, but lower than (+)-${\alpha}$-tocopherol ($8.9{\mu}g/mL$). In reactive oxygen species (ROS) scavenging activity (total antioxidant capacity, $OSC_{50}$) on ROS generated in $Fe^{3+}-EDTA/H_2O_2$ system, aglycone fraction ($4.2{\mu}g/mL$) was the highest total antioxidant capacity and similar to L-ascorbic acid ($1.5{\mu}g/mL$). The cellular protective effects of C. halicacabum leaf extract and fractions on the $^1O_2$-induced cellular damage of human erythrocytes were exhibited at all concentration-dependent ($5.0-25.0{\mu}g/mL$). Especially, aglycone fraction (${\tau}_{50}$, 76.4 min) in $25.0{\mu}g/mL$ showed the most protective effect among extracts. Components of the ethyl acetate fraction obtained from C. halicacabum extracts were analyzed by TLC, HPLC chromatogram and LC/ESI-MS. Results showed that the ethyl acetate fraction contained some flavonoids, such as apigenin-7-O-glucuronide, apigenin-7-glucosdie and quercitrin hydrate. These results suggest that the extracts and fractions of C. halicacabum leaf may be applied as antioxidant functional cosmetic raw materials.
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문제 정의
따라서 본 연구에서는 풍선덩굴 잎에 대하여 추출물 및 분획물을 제조하고, 피부노화의 큰 원인인 활성산소에 따른 세포손상에 대한 보호작용, 총 항산화능 및 free radical 소거능에 대한 항산화능을 비교 평가하였다. 또한 풍선덩굴 잎 추출물의 활성 성분을 조사하고 이를 기능성 화장품 소재로서 화장품에 응용 가능성이 있는지를 알아보고자 하였다.
자유 라디칼의 이러한 큰 반응성은 피부뿐만 아니라 생체 구성 성분들에도 손상을 준다. 본 연구에서는 풍선덩굴 잎 추출물 및 분획의 자유 라디칼 소거활성을 평가하기 위해 비교적 안정한 라디칼인 DPPH에 대한 시료의 전자 주개 능력을 통한 환원력을 측정하였다. 실험결과, 자유 라디칼이 50% 소거되는 농도인 FSC50은 50% 에탄올 추출물이 217.
제안 방법
앞서 진행한 TLC 상에서의 표준물질과의 비교 및 HPLC 분석을 통해 세 가지 물질 모두 페놀성 플라보노이드 성질을 가지고 있는 것으로 예측할 수 있다. Apigenin-7-O-glucuronide로 예측되는 CHE-1, apigenin-7-glucoside로 예측되는 CHE-2, quercitrin hydrate로 예측되는 CHE-3 및 CHE-4의 구조분석을 위해 TLC 띠를 긁어서 추출하여 얻은 물질을 LC/ESI-MS 분석하였다.
가장 큰 세포보호효과를 나타내었던 25.0 µg/mL를 기준으로 풍선덩굴 잎 추출물 및 분획과 지용성 항산화제인 (+)-α-tocopherol (40.2 min)의 τ50을 비교하였다(Figure 3). 풍선덩굴 잎 추출물의 아글리콘 분획의 τ50이 76.
따라서 본 연구에서는 풍선덩굴 잎에 대하여 추출물 및 분획물을 제조하고, 피부노화의 큰 원인인 활성산소에 따른 세포손상에 대한 보호작용, 총 항산화능 및 free radical 소거능에 대한 항산화능을 비교 평가하였다. 또한 풍선덩굴 잎 추출물의 활성 성분을 조사하고 이를 기능성 화장품 소재로서 화장품에 응용 가능성이 있는지를 알아보고자 하였다.
따라서 적혈구 세포를 이용한 광용혈 실험을 통하여 활성산소에 의한 세포 손상을 방어하는 항산화제의 세포보호효과를 측정할 수 있다. 본 실험에서는 rose bengal로 유도된 1O2에 의 한 세포 손상에 대한 풍선덩굴 잎 추출물 및 분획의 세포보호효과를 평가하였다.
5 [M-H]- . 앞서 진행한 TLC와 HPLC 분석을 통해, apigenin-7-glucoside로 예상되는 CHE-2의 구조 분석을 위해 LC/ESI-MS를 이용하였다. 그 결과, positive ion 모드에서 [M+H]+ 이 m/z 433.
모든 실험은 20 ℃ 항온실에서 수행하였다. 풍선덩굴 잎 추출물 및 분획이 광용 혈에 미치는 효과는 암반응 시간과 용혈 정도로 구성된 그래프로부터 적혈구의 50%가 용혈되는 시간(τ50) 을 구하여 비교 평가하였다.
풍선덩굴 잎 추출물의 성분 분석을 위해 풍선덩굴 잎 추출물 에틸아세테이트 분획을 사용하였다. 에틸아세테이트 분획을 100% 에탄올에 녹인 후, syringe filter (Milopore 0.
6 [M-H]- . 풍선덩굴 잎 추출물의 주요 성분인 CHE-4의 구조 분석을 위해 LC/ESI-MS 및 MS/MS를 이용하였다. MS 결과, positive ion 모드에서 [M+H]+ 이 m/z 489.
대상 데이터
본 실험에서 사용된 적혈구는 건강한 성인으로부터 얻었으며, 채혈 즉시 heparin이 첨가된 시험관에 혈액을 넣고, 3,000 rpm으로 5 min 동안 원심 분리하여 적혈구와 혈장을 분리하였다. 분리한 적혈구는 0.
본 연구에서 사용된 풍선덩굴은 여명바이오켐(주) (충북 청주시)에서 제공받아 진행하였다.
데이터처리
본 연구의 모든 실험은 3회 반복하여 실시하였고 통계자료의 값은 mean ± S.D.로 표시하였다. 통계적 유의성 검증은 Graphpad Prism 5.
로 표시하였다. 통계적 유의성 검증은 Graphpad Prism 5.0 (San Diego, CA)프로그램을 이용하였으며, one-way ANOVA 검정을 적용하여 p < 0.05 유의수준에서 유의성 검정을 실시하였다.
이론/모형
항산화제에 의해 ROS가 소거되면 루미놀이 아미노프탈산으로 전환 되는 양이 감소하며 따라서 화학발광이 감소하게 된다. 본 실험에서는 풍선덩굴 잎 추출물과 분획 및 수용성 항산화제인 L-ascorbic acid의 총 항산화능을 루미놀 발광법을 이용하여 측정하였고, 결과를 OSC50으로 나타냈다(Table 3). 실험결과, ROS가 50% 소거되는 농도인 OSC50은 50% 에탄올 추출물이 20.
W = 8 : 1 : 1 : 1 조건을 사용하였다. 성분 확인은 기존에 알려진 분광학적 자료와 플라보노이드 표준물질의 Rf 값 과 자외선 및 NP (natural products, 2-aminoethyl diphenylborinate) 발색법을 이용한 띠의 색상 등을 통해 확인하였다. HPLC 분석은 2% acetic acid 용매(phase A) 와 0.
6 [M-H]- . 앞서 진행한 TLC와 HPLC 분석을 통해, quercitrin hydrate로 예상되는 CHE-3의 구조 분석을 위해 LC/ESI-MS를 이용하였다. 그 결과, positive ion 모드에서 [M+H]+ 이 m/z 449.
성능/효과
1) 풍선덩굴 잎 추출물의 자유라디칼 소거활성 (FSC50) 측정 결과, (+)-α-tocopherol (8.9 µg/mL) > 에틸아세테이트 분획(92.5 µg/mL) > 아글리콘 분획(101.9 µg/mL) > 50% 에탄올 추출물(217.6 µg/mL) 순서로 나타났다. 풍선덩굴 잎 추출물 및 분획은 비교 물질인 (+)-α-tocopherol 보다 낮은 자유라디칼 소거활성을 보였다.
2) 풍선덩굴 잎 추출물의 활성산소 소거활성(총항산화능, OSC50)은 L-ascorbic acid (1.5 µg/mL) > 아글리콘 분획(4.2 µg/mL) > 에틸아세테이트 분획(4.6 µg/mL) > 50% 에탄올 추출물(20.2 µg/mL) 순서로 나타났으며 아글리콘 분획 및 에틸아세테이트 분획은 대조군인 L-ascorbic acid와 큰 차이를 보이지 않았다. 따라서 풍선덩굴 잎 추출물 및 분획의 항산화제로서의 가능성을 확인할 수 있었다.
3) 풍선덩굴 잎 추출물의 1O2로 유도된 적혈구 파괴에 대한 효과 실험에서 50% 에탄올 추출물과 에틸아세테이트 분획은 농도에 따른 차이 없이 대조군과 유사한 세포보호효과를 보인 반면, 아글리콘 분획만 농도 의존적인 세포보호효과를 나타내었다. 또한 25.
4) 자유 라디칼 소거 활성에 대한 효과는 에틸아세테이트 분획이 우수한 활성을 나타내었고 활성산소 소거활성에 대한 효과는 아글리콘 분획과 에틸아세테이트 분획이 유사한 효과를 나타내었으며 1O2로 유도된 적혈구 파괴에 대한 효과는 아글리콘 분획이 우수한 효과를 나타내었다. 이를 통해 풍선덩굴 잎 추출물 중 에틸아세테이트를 이용하여 유효성분을 정제한 분획이 우수한 항산화 활성 및 세포보호효과를 나타내는 유효성분 추출에 적합한 조건으로 사료된다.
5) 풍선덩굴 잎 에틸아세테이트 분획의 성분 분리, 정제 및 구조분석을 통해 주 성분인 apigenin-7-Oglucuronide, apigenin-7-glucoside, quercitrin hydrate 및 apigenin 배당체를 동정하였고, 이러한 성분들로 인해 항산화 활성 및 세포보호효과를 나타내는 것을 확인하였다.
건조된 풍선덩굴 잎을 50% 에탄올로 침적 추출하여 여과 및 건조시켜 얻은 50% 에탄올 추출물의 수율은 풍선덩굴 잎 건조 중량의 16.4%였다. 50% 에탄올 추출물로부터 얻어진 에틸아세테이트 분획의 수율은 추출에 이용한 풍선덩굴 잎의 건조 중량 대비 0.
0 µg/mL의 농도로 실험에 사용되었다. 결과로 50% 에탄올 추출물에서 τ50은 농도 별로 각각 30.1, 28.8 및 31.8 min으로 세포보호효과를 나타냈으며 에틸아세테이트 분획에서의 τ50은 각각 30.8, 25.3 및 25.4 min으로 농도와 거의 무관하게 약간의 세포보호효과만을 나타내었다. 그러나 아글리콘 분획의 경우 τ50이 각각 61.
2 µg/mL) 순서로 나타났으며 아글리콘 분획 및 에틸아세테이트 분획은 대조군인 L-ascorbic acid와 큰 차이를 보이지 않았다. 따라서 풍선덩굴 잎 추출물 및 분획의 항산화제로서의 가능성을 확인할 수 있었다.
풍선덩굴 잎 추출물 중 에틸아세테이트 분획이 높은 항산화 활성을 보였다. 따라서 항산화 활성 및 세포보호 효과를 나타내는 유효 성분에 대한 동정이 필요하다고 판단하였다.
후속연구
9배 높은 세포보호효과를 나타내었다. 이러한 결과는 아글리콘 분획의 항산화 활성 성분들이 세포와 친화적인 성질(지용성)을 가지고 있다고 사료되며 풍선덩굴 잎 추출물의 아글리콘 분획이 천연 항산화제로서 화장품에 응용 가능성이 있음을 시사한다.
이상의 결과들로 미루어 볼 때 풍선덩굴 잎 추출물은 항산화 기능성 화장품 원료로서 응용 가능성이 있을 것으로 사료된다.
이를 통해 풍선덩굴 잎 추출물의 CHE-4는 apigenin 배당체로 추정되었다. 하지만 보다 정확한 구조 동정을 위해서는 추가 연구가 필요하다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
외인적 노화는 무엇인가?
피부 노화는 일반적으로 내인적 노화(intrinsic aging)와 외인적 노화(extrinsic aging)로 나눌 수 있다[1]. 내인적 노화는 나이가 증가함에 따라 나타나는 자연적인 노화이며, 외인적 노화는 자외선[2], 흡연[3] 및 환경요소 등의 원인으로 나타나는 노화이다. 그중에서 피부노화의 가장 큰 원인은 자외선 노출에 의한 광노화(photoaging)이다[4].
피부의 구성은 어떻게 나눌 수 있는가?
피부는 표피, 진피, 피하조직의 3개의 층으로 구성되어 있으며 신체의 전신을 둘러싸고 있다. 피부는 자외선이나 미생물과 같이 해로운 외부 환경에 직접 노출되기 때문에 이들로부터 생체를 보호하는 역할을 한다.
항산화 방어망은 산화적 스트레스에 어떻게 대항하는가?
이러한 ROS로 부터 유도된 산화적 스트레스에 대항하기 위해 피부에는 항산화 방어망이 구축되어 있다. Superoxide dismutase (SOD), catalase, glutathione peroxidase 등의 효소적 항산화제와 함께 flavonoids, vitamin E, vitamin C, glutathione 등과 같은 비효소적 항산화제들이 서로 상호보완하며 피부에 항산화 네트워크를 형성한다. 이들은 지질과산화 반응에 대하여 화학적 소거 및 물리적 소광을 통해 singlet oxygen을 감소시키며 ∙OH을 소거함으로써 자동산화반응으로 이어지는 개시반응을 억제한다. 또한 일부의 플라보노이드와 같은 항산화제들은 Fenton 반응을 촉매하는 Fe2+, Cu+ 의 전이금속과 결합함으로써 라디칼을 생성시키는 반응을 억제시키기 도 한다. 특히 과잉의 ROS는 체내에 존재할 때 효소적 항산화계를 손상시킬 수 있으며 비효소적 항산화제의 고갈도 쉽게 일으킬 수 있다.
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