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H2O2에 의해 유도된 HDF 세포 손상에 대한 그라비올라 추출물의 항산화 및 세포 보호 효과
Antioxidative and Cytoprotective Effects of Annona muricata (Graviola) Extract for HDF Cell Damage Induced by Hydrogen Peroxide 원문보기

한국유화학회지 = Journal of oil & applied science, v.34 no.3, 2017년, pp.568 - 576  

신윤미 (건국대학교 생물공학과) ,  김유정 (여주대학교 뷰티미용과) ,  유선희 (연성대학교 뷰티스타일리스트과)

초록
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최근 기능성과 친환경 화장품에 대한 관심이 증가하고 있으며, 이에 따라 안전하면서 효능이 우수한 식물 추출물을 활용한 소재 개발이 이루어지고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서도 주로 건강 기능성 소재로써 다양한 효능이 있는 것으로 알려진 그라비올라 추출물이 기능성 화장품 소재로써의 가능성을 확인하고자 하였다. 그라비올라 추출물의 항산화 활성을 확인하고자 총 폴리페놀과 총 플라보노이드 함량, DPPH radical 소거 활성을 측정하였고, HDF 세포에서의 세포 독성을 확인한 후 적정 농도에서 HDF 세포에 과산화수소($H_2O_2$)를 처리하여 산화적 스트레스에 대한 ROS 활성 억제 효과와 세포 보호 효과를 측정하였다. 본 실험 결과, 그라비올라 추출물은 항산화 지표가 되는 총 폴리페놀과 플라보노이드의 100g당 26.6 mg(CA)/100g, 14.3 mg(CA)/100g의 높은 함량을 확인하였으며, 높은 radical 소거 활성을 확인하였다. HDF 세포에 대한 세포 생존율을 측정한 결과, 모든 농도에서 유의한 세포 독성이 나타나지 않았으며, 추후 $100{\mu}g/mL$ 농도에서 실험하였다. $H_2O_2$로 유도된 HDF 세포에 ROS 활성 억제를 측정한 결과, 농도 의존적인 ROS 활성 억제 효과를 확인하였고, $H_2O_2$를 4 시간, 24 시간, 48 시간 동안 처리 후 그라비올라 추출물의 세포 보호 효과를 측정한 결과, $25{\mu}g/mL$ 농도에서 24시간까지 89.92%의 높은 세포 보호 효과를 확인하였다. 이와 같은 결과를 통하여 그라비올라 추출물은 항산화 활성이 우수하고, HDF 세포에 대한 독성이 거의 없으며, $H_2O_2$에 의해 발생하는 활성산소에 대한 효과적인 활성 억제 효과와 세포 보호 효과가 우수한 것으로 확인됨에 따라 항산화 및 세포 보호 효과를 가진 다양한 기능성 소재로서의 가능성을 확인하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

As interest in functionality and environmentally friendly cosmetics is growing in recent years, materials that use safe and effective plant extracts have been developed. Therefore, this study also attempted to check the possibility of the graviola extract, which is known to have various efficacy mai...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • Neutral red (NR) assay를 이용하여 그라비올라 추출물이 HDF 세포에 H2O2로 유도된 산화적 스트레스에 대한 세포 보호 효과를 측정하고자 하였다[26]. HDF 세포를 96 well plate에 well 당 3 × 104 cells/well로 처리한 후 24 h 동안 배양하였고, 24 h 후 그라비올라 추출물을 각 농도별로 처리한 다음 H2O2 100 μM을 각 4 h, 24 h, 48 h 동안 처리하여, 37℃에서 CO2 배양기에서 48 h 동안 배양하였다.
  • 최근 건강식품으로써 그라비올라에 대한 관심이 높아지고 있으나, 현재까지 화장품 소재로서의 생리활성 연구는 미비한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 그라비올라 잎을 70% 에탄올로 추출하여, 총 폴리페놀과 총 플라보노이드 함량, DPPH radical 소거 활성을 통한 항산화 활성을 확인하고, HDF 세포에서의 H2O2로 유도된 산화적 스트레스에 대한 세포 보호 효과를 통하여 기능성 화장품 소재로서의 가능성을 확인하고자 하였다
  • 본 연구에서는 그라비올라 추출물의 항산화 활성 및 H2O2에 의해 유도된 산화적 스트레스에 대한 세포 보호 효과를 확인하였다. 먼저, 그라비올라 추출물의 항산화 활성을 측정한 결과, 총 폴리페놀과 플라보노이드 함량은 26.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
활성산소종의 특성은 무엇인가? 인체는 생명 유지에 필요한 에너지를 유지하기 위한 호흡과정을 통해 끊임없이 산소를 필요로 하며, 흡입한 산소의 일부(약 2~3%)는 활성산소 (Reactive Oxygen Species, ROS)라는 유독한 물질로 전환되어 세포에 손상을 일으키는 것으로 알려져 있다[1]. 이러한 활성산소종은 일중항산소 (1O2)나 superoxide (O2·), Hydroxyl radical (OH·)과 같이 짝이 없는 상태의 free radical과 과산화수소(H2O2)등으로, 이들은 분자 구조적으로 매우 불안정하기 때문에 정상 세포들을 공격하여 산화적 손상을 유발하고[2], 더욱 강하게 활성화하려는 특성을 가지고 있다[3]. 산화적 스트레스에 의한 ROS 생성은 당뇨병[4], 간섬유화[5] 등의 여러 가지 질환의 원인이 될 수 있으며, 더 나아가 유전자와 단백질 구조를 변화시켜 피부 노화를 가속화시키고, 염증, 발암, 동맥경화를 일으키는 것으로 알려져 있다[6-9].
페놀 함량이 항산화 활성에 중요한 인자로 생각되는 까닭은 무엇인가? 생체막에 존재하는 지질 성분들은 불안정한 free radical과 반응하여 산화되며, 생체의 노화를 일으키는 주범으로 알려져 있다. 이러한 산화 반응을 방지하기 위하여 free radical scavenging을 이용하여 radical을 비교적 안정한 상태로 유지하게 되는데, 이러한 free radical scavenging을 항산화제라고 부르며, 대표적인 물질이 페놀 화합물 이다[27]. 따라서 총 페놀 함량은 항산화 활성에 중요한 인자로 작용하며, 일반적으로 폴리페놀 함량이 증가할수록 항산화 활성이 증가 한다고 보고됨과 같이 본 연구에서 항산화 활성에 지표가 되는 총 폴리페놀 함량을 확인하기 위하여, 그라비올라 추출물 0.
산화적 스트레스에 의한 ROS 생성이 유발하는 것은 무엇이 있는가? 이러한 활성산소종은 일중항산소 (1O2)나 superoxide (O2·), Hydroxyl radical (OH·)과 같이 짝이 없는 상태의 free radical과 과산화수소(H2O2)등으로, 이들은 분자 구조적으로 매우 불안정하기 때문에 정상 세포들을 공격하여 산화적 손상을 유발하고[2], 더욱 강하게 활성화하려는 특성을 가지고 있다[3]. 산화적 스트레스에 의한 ROS 생성은 당뇨병[4], 간섬유화[5] 등의 여러 가지 질환의 원인이 될 수 있으며, 더 나아가 유전자와 단백질 구조를 변화시켜 피부 노화를 가속화시키고, 염증, 발암, 동맥경화를 일으키는 것으로 알려져 있다[6-9]. 최근 성인병과 노화의 원인이 활성산소에 기인한 것이라는 학설이 보고됨에 따라, 이러한 활성산소를 조절하거나 제거할 수 있는 물질인 항산화제에 대한 관심이 높아지고 있으며, 대표적으로 비타민 C, 비타민 E, 폴리페놀과 같은 천연 항산화제와 butylated hydroxyanisole (BHA)와 butylated hydroxytoluene (BHT)등의 합성 항산화제가 널리 사용되어 지고 있다.
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참고문헌 (30)

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  29. J. H. Choi, S. H. Ohk, "Evaluations on Antioxidant Effect of Water Extract from Graviola Leaves", Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, Vol.18, No.6 pp. 129-135, (2017). 

  30. G. Nonaka, "Isolation and structure elucidation of tannins", Pure & Appl. Chem, Vol.61, No.3 pp. 357-360, (1989). 

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