선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 그러나 활성산소는 세포에 직접적으로 손상을 주기 때문에 세포가 아닌 화학 물질로만 형성된 in vitro 활성산소 발생 시스템은 항산화 활성 평가하는데 있어서 한계가 있다. 따라서 우리는 활성산소가 직접적으로 세포 손상을 유발하는 계를 통해 라벤더 꽃 추출물 및 분획들의 항산화 활성을 평가하고자 하였다.
- 본 연구에서는 라벤더의 ROS에 의한 피부 노화를 방지하는데 효과가 있는 기능성 화장품 소재로서의 가능성을 검토하기 위해 몇 가지 추출물을 제조하고 이에 대한 항산화 활성을 측정하고 성분 분석을 진행하였다.
제안 방법
- 4) 라벤더 에틸아세테이트 및 아글리콘 분획의 성분들을 TLC 및 LC-MS를 통해 분석하고, 라벤더 관련 문헌을 참고하였으며 스탠다드 물질을 이용하여 성분들을 최종적으로 확인하였다(luteolin 7-O-glucuronide, vitextin, rosmarinic acid, luteolin 및 apigenin). 라벤더 에틸아세테이트 분획의 아글리콘화 과정에서 주요 플라보노이드인 luteolin 및 apigenin의 함량이 두드러지게 증가하지 않았다.
- 그 후 Fenton 반응을 통한 활성산소종 생성을 위해 150 mM H2O2 40 µL를 첨가하였으며, 25 min 동안 화학발광 정도를 측정하였다.
- 그리고 다시 에틸아세테이트로 분획하여 얻어낸 분획물을 감압⋅농축하여 아글리콘 분획(수율 1.4%)을 제조하였다(Scheme 1).
- 농도에 따라 각각 세 번씩 측정하였으며, 자유 라디칼 소거 활성은 DPPH의 농도가 50% 감소되는데 필요한 시료의 농도(free radical scavenging concentration, FSC50, µg/mL)를 구하여 비교하였다
- 농축된 5개의 분획들에 포함된 성분들은 LC-MS를 이용하여 λmax (nm)와 [M-H]-(m/z), [M+H]+(m/z)을 측정했으며, 라벤더 관련 참고논문들과 비교하고 최종적으로 각 스탠다드 성분들과 TLC, LC 위치 및 UV흡광스펙트럼을 비교하여 확인하였다(Table 4, Figure 2).
- 대조군(control)은 추출물 대신 증류수를 첨가하였고, 공시험(blank)은 FeCl3⋅6H2O와 H2O2 대신 증류수를 첨가하였다.
- 라디칼 소거활성만으로 항산화 활성이 높다고 정의 내릴순 없다. 따라서 더욱 폭넓게 항산화 활성 평가하기 위해, 라디칼을 포함하여 다양한 활성산소를 생성 시스템을 추가적으로 이용하였다.
- 라벤더 추출물 및 분획들의 자유라디칼 소거활성 결과는 수용성 항산화제로 알려진 L-ascorbic acid와 비교하였다. 라벤더 꽃 70% 에탄올 추출물, 에틸아세테이트 분획 및 아글리콘 분획의 총항산화능(OSC50) 각각 8.
- 라벤더 추출물 및 분획물에 포함된 성분들을 분석하기 위해, 순상 TLC 및 LC-MS를 이용하였다. 분리된 에틸아세테이트 및 아글리콘 성분들 중 눈에 띄는 변화를 보이는 5개의 띠(A1-5)를 긁어 수확하고, 100% 에탄올로 추출하고 농축하였다(Figure 1).
- 2 mM의 DPPH 시약, 에탄올 그리고 특정 농도의 추출물 또는 분획물을 1 : 1 : 1의 비율로 혼합하여 10 min 동안 방치 후, UV/Vis 분광광도계를 이용하여 517 nm에서의 흡광도를 측정하였다. 라벤더 추출물 및 분획물의 자유라디칼 소거 활성 정도는 DPPH 시약을 넣지 않은 것을 blank, 시료를 넣지 않은 것을 대조군(control)으로 하여 계산하였다.
- 라벤더의 건조된 꽃잎을 이용한 70% 에탄올 추출물을 (주)지에프씨로부터 제공받았으며 이것의 일부를 이용하여 분획물을 제조하였다. 먼저 헥산을 이용하여 지질과 엽록소 등의 비극성 성분을 제거하였다. 이후 에틸아세테이트를 3회 반복 처리하여 얻은 분획을 감압⋅농축하여 유기용매를 완전히 제거해 에틸아세이트 분획(수율 2.
- 본 연구에서는 라벤더 꽃잎의 70% 에탄올 추출물과 에틸아세테이트 분획 및 그 아글리콘 분획을 제조하였고, 다양한 항산화 활성평가 방법들(free radical 소거활성과 Fe3+-EDTA/ H2O2계에서 생성된 다양한 ROS에 대한 총항산화능 및 1O2으로 유도된 세포손상에 대한 보호활성)을 이용하여 항산화 활성을 평가하고 활성 성분에 대한 분석을 진행하였다.
- 루미놀은 활성산소에 의해 산화되어 높은 에너지의 들뜬 상태의 아미노프탈산이 된 후 바닥상태로 떨어지게 되면서 발광(420-450 nm)한다. 본 연구에서는 라벤더 추출물 및 분획의 농도에 따른 발광정도를 측정함으로써 활성산소를 얼마나 소거하는지 확인하였으며, 총항산화능은 활성산소를 50% 소거하는 시료의 농도(OSC50)로 비교하였다(Table 2)
- 라벤더 추출물 및 분획물에 포함된 성분들을 분석하기 위해, 순상 TLC 및 LC-MS를 이용하였다. 분리된 에틸아세테이트 및 아글리콘 성분들 중 눈에 띄는 변화를 보이는 5개의 띠(A1-5)를 긁어 수확하고, 100% 에탄올로 추출하고 농축하였다(Figure 1). 농축된 5개의 분획들에 포함된 성분들은 LC-MS를 이용하여 λmax (nm)와 [M-H]-(m/z), [M+H]+(m/z)을 측정했으며, 라벤더 관련 참고논문들과 비교하고 최종적으로 각 스탠다드 성분들과 TLC, LC 위치 및 UV흡광스펙트럼을 비교하여 확인하였다(Table 4, Figure 2).
- 를 생성하며, 지질 과산화, 단백질 산화 등 세포 손상을 야기한다. 우리는 광증감제인 rosebengal 및 적혈구 세포를 이용한 1O2으로 유도된 산화적 세포 손상(광용혈) 시스템을 구축하였다. 활성산소로 인해 적혈구 세포가 50% 감소하는데 걸리는 시간(τ50)으로 세포보호효과를 비교하였다(Table 3).
- 와 같은 활성산소종을 생성시키며 철이나 구리 같은 전이금속은 특히 반응성이 큰 ⋅OH를 생성시키는데 중요한 역할을 한다. 이 실험에서는 활성산소에 의해 루미놀이 발광하는 현상을 이용하여 활성산소 저해 활성을 측정하였다. 화학발광 측정용 튜브에 증류수 1.
- 저자들은 활성산소로 유도된 광용혈 시스템에서, 라벤더 꽃 추출물 및 분획들은 각각 5, 10, 25 및 50 µg/mL의 농도로 처리하고 그 보호효과를 확인했다.
- 플라보노이드 배당체의 당을 제거하기 위한 아글리콘 분획을 제조하기 위해, H2SO4와 아세톤을 혼합한 용액에 에틸아세테이트 분획의 일정량을 첨가한 후 4 h 동안 중탕 가열하면서 환류⋅냉각시킨후, 환류 시킨 용액을 5% KOH-MeOH 용액으로 중화 적정 후 증류수로 세척하여 산, 염기 및 당 등을 모두 제거하였다.
- 활성산소로 인해 적혈구 세포가 50% 감소하는데 걸리는 시간(τ50)으로 세포보호효과를 비교하였다(Table 3).
- 획물이 광용혈에 미치는 효과는 암반응 시간과 용혈 정도로 구성된 그래프로부터 적혈구의 50%가 용혈되는 시간인 τ50을 구하여 비교하였다.
대상 데이터
- (Japan)에서 구입하였으며 에탄올, 에틸아세테이트 등 각종 용매는 시판 특급 시약을 사용하였다. UV-VIS spectrophotometer는 Varian (Australia), 화학발광 실험에 사용된 6-channel LB9505 LT는 Berthold (Germany)사의 제품을 사용하였다.
- 또한 FeCl3⋅6H2O는 Junsei Chemical Co. (Japan)에서 구입하였으며 에탄올, 에틸아세테이트 등 각종 용매는 시판 특급 시약을 사용하였다.
- 라벤더의 건조된 꽃잎을 이용한 70% 에탄올 추출물을 (주)지에프씨로부터 제공받았으며 이것의 일부를 이용하여 분획물을 제조하였다. 먼저 헥산을 이용하여 지질과 엽록소 등의 비극성 성분을 제거하였다.
- 실험에 사용된 적혈구 현탁액은 700 nm에서 O.D. 값이 0.6이 되도록 제조하였으며, 이때 적혈구 수는 약 1.5 × 107 cells로 계산된다.
- 실험에 사용된 토끼 적혈구는 삼육축산농원(경기도 화성군)에서 구입한 생후 6개월 된 건강한 토끼로부터 얻어 채혈 후 heparin이 첨가된 시험관에 넣어 4 ℃의 냉장고에 보관하고 12 h 이내에 실험에 이용하였다. 이를 3,000 rpm으로 5 min 동안 원심분리 하여 적혈구와 혈장을 분리하고, 혈장을 제거한 뒤 남은 적혈구는 0.
- 자유 라디칼 소거활성에 사용한 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) radical과 화학발광 실험에 사용한 luminol 및 ethylenediaminetetraacetic aicd (EDTA), H2O2 그리고 비교물질로 사용된 (+)-α-Tocopherol과 L-ascorbic acid는 Sigma-Aldrich (Korea)에서 구입하였다.
데이터처리
- 라벤더 추출물 및 분획들의 자유라디칼 소거활성 결과는 지용성 항산화제로 알려진 (+)-α-Tocopherol과 비교하였다.
- 광 증감제로 사용된 rose bengal을 첨가하고 광조사를 하지 않은 경우와 rose bengal을 첨가하지 않고 광조사만 했을 경우, 모두 암반응 120 min까지 거의 용혈이 일어나지 않았다. 모든 실험은 상온에서 진행하였으며 3회 반복하여 평균하였다.
이론/모형
- 자유 라디칼은 노화, 특히 피부노화의 원인 물질로 간주되고 있다. 라벤더 추출물의 자유 라디칼 소거 활성은 DPPH 시험법을 이용하여 측정하였다. 0.
성능/효과
- 1) DPPH 시험법을 이용한 자유 라디칼 소거활성(FSC50)은 70% 에탄올 추출물과 에틸아세테이트 분획물, 아글리콘 분획물이 각각 46.6, 45.5 및 477.5 µg/mL를 나타냈다.
- 2) Fe3+-EDTA/H2O2계에 있어서의 활성산소 소거 활성(총 항산화능, OSC50)은 70% 에탄올 추출물, 에틸아세테이트 분획물 및 아글리콘 분획물이 각각 8.1, 3.3 및 17.6 µg/mL로 나타났으며 에틸아세테이트 분획이 가장 큰 항산화능을 나타냈다.
- 3) 1O2로 유도된 적혈구 세포 파괴에 대한 세포보호효과(적혈구 세포가 50% 파괴되는데 걸리는 시간, τ50)를 확인한 결과, 70% 에탄올 추출물, 에틸아세테이트 및 아글리콘 분획은 모든 농도에서 비교군으로 사용한 지용성 항산화제인 (+)-α-Tocopherol 보다 높은 세포보호 효과를 나타내었다.
- 결과적으로, 라벤더 에틸아세테이트 분획의 아글리콘화를 통한 세포보호효과의 증진은 주요 플라보노이드의 증가가 아닌 다른 성분들의 전환이 크게 기여한 것으로 사료된다. 추후 연구를 통해 이러한 효과에 대한 깊은 연구가 필요할 것으로 사료된다.
- Vitexin은 apigenine과 glucose가 결합된 배당체이지만, 탄소-탄소 결합으로 연결되어 있어 가수분해가 되지 않아 apigenin이 증가하지 않았다. 결론적으로 라벤더의 주요 플라보노이드인 luteolin 및 apigenin은 아글리콘화 과정에서 큰 변화를 보이지 않았으며, 기타 성분들의 전환이 항산화 및 세포보호효과에 영향을 미쳤을 것으로 사료된다.
- 대조군은 τ50이 30.1 min으로 오차 범위 ± 0.1 min 이내로 모든 경우의 실험에서 재현성이 양호하게 나타났다.
- 따라서 라디칼을 환원시키는 항산화제의 능력은 상대적으로 안정한 라디칼 구조를 갖는 DPPH를 이용하였으며, 라디칼 소거활성은 DPPH 라디칼을 50% 소거하는 시료의 농도(FSC50, µg/mL)로 나타내었다(Table 1).
- 지질과산화가 일어나는 세포막은 인지질이다. 따라서 소수성 지질층에 배당체로부터 친수성인 당이 제거된 아글리콘 분획은 70% 에탄올 추출물 및 에틸아세테이트 분획보다 소수성 상호작용에 의한 세포 이입이 용이하여 세포막에 존재하는 아글리콘 분획물이 활성산소에 의한 세포막에서의 자동산화 반응을 효율적으로 차단함으로써 세포가 손상되고 파괴되는 것을 억제했을 것으로 판단된다.
- 라벤더 꽃 70% 에탄올 추출물, 에틸아세테이트 분획 및 아글리콘 분획의 자유라디칼소거활성은 각각 46.6, 45.5 및 477.5 µg/mL로 나타났으며, (+)-α-Tocopherol은 9.0 µg/mL로 라벤더 꽃 추출물 및 분획들보다 5배 이상 높은 자유라디칼 소거활성을 나타냈다.
- 라벤더 꽃 70% 에탄올 추출물, 에틸아세테이트 분획 및 아글리콘 분획의 총항산화능(OSC50) 각각 8.1, 3.3 및 17.6 µg/mL로 나타났으며, L-ascorbic acid는 1.5 µg/mL로 매우 높은 항산화 활성을 나타냈다.
- 0 µg/mL로 라벤더 꽃 추출물 및 분획들보다 5배 이상 높은 자유라디칼 소거활성을 나타냈다. 라벤더 꽃 70% 에탄올 추출물과 에틸아세테이트 분획의 라디칼 소거활성 활성은 유사하였으며, 이들은 아글리콘 분획보다 10배 높은 자유라디칼 소거활성을 나타내었다. 라디칼 소거활성만으로 항산화 활성이 높다고 정의 내릴순 없다.
- 5 µg/mL로 매우 높은 항산화 활성을 나타냈다. 라벤더 꽃 에틸아세테이트 분획은 70% 에탄올 추출물 및 아글리콘 분획 보다 각각 2.5 및 5.5배 높은 총항산화능을 나타냈다. 이러한 결과는 라디칼 소거활성 평가와 다르게 나타났으며, 에틸아세테이트 분획이 70% 에탄올 추출물보다 라디칼뿐 아니라 다른 활성산소들에 대한 소거활성 및 Fenton 반응을 유도하는 전이금속에 대한 킬레이팅 효과가 높은 활성 물질들을 다량 함유한 것으로 사료된다.
- 6 µg/mL로 나타났으며 에틸아세테이트 분획이 가장 큰 항산화능을 나타냈다. 라벤더 추출물 및 에틸아세테이트 분획은 아글리콘보다 높은 활성산소 소거활성을 나타내었으며 강력한 수용성 항산화제로 알려진 L-ascorbic acid과 유의한 활성산소 소거활성을 보였다.
- 에탄올 추출물 및 에틸아세테이트 및 아글리콘 분획은 비교 물질로 사용된 지용성 항산화제인 (+)-α-Tocopherol (9.0 µg/mL)보다 낮은 라디칼 소거활성을 보였다.
- 5 µg/mL를 나타냈다. 에탄올 추출물과 에틸아세테이트 분획의 자유라디칼 소거활성은 유의한 수준을 나타내었으며 아글리콘 분획은 그에 비해 낮은 소거활성을 나타내었다. 에탄올 추출물 및 에틸아세테이트 및 아글리콘 분획은 비교 물질로 사용된 지용성 항산화제인 (+)-α-Tocopherol (9.
- 5배 높은 총항산화능을 나타냈다. 이러한 결과는 라디칼 소거활성 평가와 다르게 나타났으며, 에틸아세테이트 분획이 70% 에탄올 추출물보다 라디칼뿐 아니라 다른 활성산소들에 대한 소거활성 및 Fenton 반응을 유도하는 전이금속에 대한 킬레이팅 효과가 높은 활성 물질들을 다량 함유한 것으로 사료된다. 그러나 활성산소는 세포에 직접적으로 손상을 주기 때문에 세포가 아닌 화학 물질로만 형성된 in vitro 활성산소 발생 시스템은 항산화 활성 평가하는데 있어서 한계가 있다.
- 특히 아글리콘 분획은 25 µg/mL 농도에서 150.5 min, 50 µg/mL 농도에서 165.2 min으로 매우 높은 세포보호효과를 나타내었으며 (+)-α-Tocopherol 보다 약 3.8배 높은 세포보호효과를 나타내었다.
- 특히, 아글리콘 분획이 α-Tocopherol보다 자 유라디칼 소거활성이 약 53배 낮은 활성을 보였음에도 불구하고, 세포보호효과에서 3.8배 높게 나타났다.
- 6 min)보다 약 2배 이상 높은 세포보호효과를 나타냈다. 흥미로운 점은 in vitro 항산화활성에서 70% 에탄올 추출물 및 에틸아세테이트 분획보다 낮은 활성을 나타낸 아글리콘 분획이 세포보호효과에서는 가장 높게 나타났다는 점이다(Table 1, 2). 특히, 아글리콘 분획이 α-Tocopherol보다 자 유라디칼 소거활성이 약 53배 낮은 활성을 보였음에도 불구하고, 세포보호효과에서 3.
후속연구
- 결과적으로, 라벤더 에틸아세테이트 분획의 아글리콘화를 통한 세포보호효과의 증진은 주요 플라보노이드의 증가가 아닌 다른 성분들의 전환이 크게 기여한 것으로 사료된다. 추후 연구를 통해 이러한 효과에 대한 깊은 연구가 필요할 것으로 사료된다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.