Objective : The Sinseon-yukza-hwan (SSY), a Korean medicinal formula which includes Radix Rehmanniae Preparata and other medicinal herbs, has long been used for treatment of alopecia and gray hair through oral administration. This study is designed to enhance the utilization of natural materials in ...
Objective : The Sinseon-yukza-hwan (SSY), a Korean medicinal formula which includes Radix Rehmanniae Preparata and other medicinal herbs, has long been used for treatment of alopecia and gray hair through oral administration. This study is designed to enhance the utilization of natural materials in hair and scalp-related cosmetics. Possibility of SSY as an antioxidant was examined from its 50% ethanol extract. Methods : The antioxidative capacities were evaluated by determining total phenolic and flavonoid contents, 1,1-diphenyl-2-picryl hydrazyl (DPPH), 2'-azino-bis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) (ABTS), reducing power and hydroxyl radical scavenging activity. Results : Total polyphenol and flavonoid contents of SSY were 25.53 mg TE, tannic acid equivalent/g and 18.90 mg RE, rutin equivalent/g, respectively, which correlated strongly its antioxidative activity. The DPPH and ABTS free radical scavenging activities of SSY at $0.1mg/m{\ell}{\sim}5mg/ml$ were ranged from 20% to 85% and 10% to 58%, respectively. Also the hydroxyl radical scavenger activity and reducing power increased in SSY-treated group, which were significantly lower in SSY-compared to BHA-treated group. But the highest reducing power was shown as 79% from SSY-treated group, which was higher value than 65% from BHA-treatment. These results showed that SSY extract effectively inhibited the generation of free radicals in the all assay system with dose-dependent manners. Conclusions : Thus, the present study provide preclinical data to support the expanded application of SSY, which could be potential candidates for natural antioxidants.
Objective : The Sinseon-yukza-hwan (SSY), a Korean medicinal formula which includes Radix Rehmanniae Preparata and other medicinal herbs, has long been used for treatment of alopecia and gray hair through oral administration. This study is designed to enhance the utilization of natural materials in hair and scalp-related cosmetics. Possibility of SSY as an antioxidant was examined from its 50% ethanol extract. Methods : The antioxidative capacities were evaluated by determining total phenolic and flavonoid contents, 1,1-diphenyl-2-picryl hydrazyl (DPPH), 2'-azino-bis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) (ABTS), reducing power and hydroxyl radical scavenging activity. Results : Total polyphenol and flavonoid contents of SSY were 25.53 mg TE, tannic acid equivalent/g and 18.90 mg RE, rutin equivalent/g, respectively, which correlated strongly its antioxidative activity. The DPPH and ABTS free radical scavenging activities of SSY at $0.1mg/m{\ell}{\sim}5mg/ml$ were ranged from 20% to 85% and 10% to 58%, respectively. Also the hydroxyl radical scavenger activity and reducing power increased in SSY-treated group, which were significantly lower in SSY-compared to BHA-treated group. But the highest reducing power was shown as 79% from SSY-treated group, which was higher value than 65% from BHA-treatment. These results showed that SSY extract effectively inhibited the generation of free radicals in the all assay system with dose-dependent manners. Conclusions : Thus, the present study provide preclinical data to support the expanded application of SSY, which could be potential candidates for natural antioxidants.
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문제 정의
저자들은 문헌에 근거한 모발 성장에 대한 효과 외에도 임상에서 외용제로 응용시 두피 등에 대한 산화적 스트레스 억제 기능이 탈모방지 기능성에 도움이 될 것 같아 본 연구를 진행하였다. 본 연구에서는 신선육자환(SSY)의 총폴리페놀과 플라보노이드 함량을 측정하고, DPPH, ABTS, hydroxy radical 소거능, 환원력등의 항산화 활성을 in vitro로 분석하여 향후 기능성 화장품 소재로서의 개발 가능성을 확인하고자 하였다.
제안 방법
다양한 구조와 분자량을 가지며 phenolic hydroxyl기를 가지므로 단백질 및 거대분자와의 결합이 용이하여 항산화 등과 같은 생리활성 기능을 나타내게 된다. 따라서 본 실험에서 SSY 추출물의 항산화 활성 물질인 총페놀성 함량 및 총 플라보노이드 화합물 함량을 측정하였다. 추출물에 함유된 총 폴리페놀화합물 및 플라보노이드는 g 건조 시료당 tannic acid 및 rutin으로 표현했을 때 각각 25.
‘신선육자환(SSY)’을 구성하는 한약재 중 모과(영천산)를 제외한 11종 한약재는 중국산을 대원약업사(대구)에서 구입하여 사용하였다. 선별한 토사자(Cuscutae Semen), 금령자(Toosendan Fructus), 구기자(Lycii Fructus), 복분자(Rubi Fructus), 오미자(Shizandrae Fructus), 사상자(Cnidii Fructus), 모과(Chaenomelis Fructus), 하수오(Poligoni Multiflori Radix), 소회향(Foeniculi Fructus), 지골피(Lycii Radicis Cortex), 숙지황(Rehmanniae Radix Preparata), 우슬(Achyranthis Radix)을 각각 일정 비율로 배합하고(Table 1), 건재 중량의 10배량의 50% 에탄올을 가하고 100℃에서 10시간 1회 추출하였다. 추출 후 여과, 농축을 거쳐 얻은 동결 건조 분말(SSY)은 실험 전까지 –20℃에 보관하였으며, 수율은 16.
각각의 유효성분들과 이에 대한 효능들을 보고한 연구는 많이 진행 되었지만, 신선육자환에 관련된 연구결과는 전무한 실정이다. 이에 본 연구에서는 신선육자환의 항산화능 기초 연구로서 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량을 측정하였고, DPPH 라디칼소거능, hydroxy radical 소거능, ABTS, 환원력 등의 항산화 활성을 분석하였다.
대상 데이터
‘신선육자환(SSY)’을 구성하는 한약재 중 모과(영천산)를 제외한 11종 한약재는 중국산을 대원약업사(대구)에서 구입하여 사용하였다. 선별한 토사자(Cuscutae Semen), 금령자(Toosendan Fructus), 구기자(Lycii Fructus), 복분자(Rubi Fructus), 오미자(Shizandrae Fructus), 사상자(Cnidii Fructus), 모과(Chaenomelis Fructus), 하수오(Poligoni Multiflori Radix), 소회향(Foeniculi Fructus), 지골피(Lycii Radicis Cortex), 숙지황(Rehmanniae Radix Preparata), 우슬(Achyranthis Radix)을 각각 일정 비율로 배합하고(Table 1), 건재 중량의 10배량의 50% 에탄올을 가하고 100℃에서 10시간 1회 추출하였다.
본 시험에 사용된 ‘신선육자환(神仙六子丸, SSY)’은 ‘어약원방’에 기재된 처방으로 경구로 복용시 신을 자양하고, 정을 튼튼히 하며, 혈을 보하고 머리카락을 검게 하는 효능을 가지고 있다. 또한 남자의 기혈이 쇠약해졌거나, 수염이 일찍 하얗게 세거나 혹은 나이가 어린데도 머리카락이 누렇거나 희게 변하는 증상을 치료하는데 쓰인다14)고 하였다.
데이터처리
실험결과의 통계 처리는 SPSS 11.5 (SPSS Inc, USA)를 이용하였으며 one-way-ANOVA를 실시, 분석결과에 대한 p<0.05의 수준에서 LSD 다중 검정법으로 사후 검정을 실시하여 각 처리구간의 평균치에 대한 유의성을 분석하였다.
이론/모형
·OH 소거능 측정은 Fenton 반응으로 생성된 ·OH에 의해 핵산의 구성당인 deoxyribose가 분해되는 정도를 TBA 발색법을 이용하여 측정한다. 시험관에 각 부위별 추출물 0.
총페놀성 함량은 페놀성 물질이 phosphomolydic acid와 반응하여 청색으로 발색되는 것을 이용한 Folin-Denis방법에 따라 분석하였다15). 각각의 시료 1 ㎎/㎖로 조제한 추출물 1 ㎖에 Folin-Denis 시액 2 ㎖을 가한 후, 35%의 탄산나트륨(Na2CO3) 용액 2㎖을 넣은 다음 잘 혼합하였다.
성능/효과
1. 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량은 각각 25.53±2.97, 18.90±0.47 ㎎/㎖로 함량을 감안한 각각의 처방구성 단미 한약재보다 높은 함량을 나타내었다.
2. 항산화 활성 (DPPH, ABTS)에서는 농도 의존적으로 높은 활성을 나타내었으며 (10~85%), 특히 5 ㎎/㎖ 농도에서는 합성항산화제인 0.1 ㎎/㎖ BHA 보다 유의적으로 높은 활성을 나타내었다.
DPPH 결과와 마찬가지로 농도 의존적으로 자유라디칼 소거활성이 증가하는 것으로 나타났다. SSY 추출물의 0.5 ㎎/㎖l, 1 ㎎/㎖ 처리군에 서는 양성대조군인 BHA 처리군의 80% 이상의 라디칼 저해율을 보였고, SSY 추출물 5 ㎎/㎖ 처리군에서는 양성대조군인 BHA 처리군보다 ABTS 라디칼 저해율이 유의하게 증가하였다(Figure 3).
전자공여능은 활성 라디칼에 전자를 공여하여 식품중의 지방질 산화를 억제하거나, 인체 내에서는 활성 라디칼에 의한 노화를 억제시킬 수 있는 능력을 의미한다. SSY 추출물의 농도별 DPPH 라디칼 소거활성을 측정한 결과 농도의존적으로 증가하였으며, SSY 0.5 ㎎/㎖, 1 ㎎/㎖, 5 ㎎/㎖ 처리군에서 각각 72% 및 76%, 85%의 라디칼 소거능을 나타내었다. 특히 5 ㎎/㎖ 처리군에서는 87%의 저해 활성을 나타낸 BHA 처리군과 유사한 소거 활성을 보였다(Figure 1).
환원력은 산화된 물질을 환원시키는 능력을 측정하는 것으로 시료가 항산화제로서 사용될 수 있음을 나타내는 대표적인 지표이다. SSY 추출물의 농도별 환원력을 측정한 결과, 농도의존적으로 증가하였는데, SSY 1 ㎎/㎖ 처리군은 합성항산화제인 BHA처리군에 비해 72%의 환원력을 보였으며, SSY 5 ㎎/㎖ 처리군에서는 합성항산화제인 BHA보다 유의적으로 증가하였다(Figure 2).
특히, 페놀성 화합물들의 경우 식물의 대사적 2차 대사산물로서 hydroxyl기를 가지는 방향족화합물로 항산화 뿐 만 아니라 항암, 항고혈압, 항에이즈 등의 다양한 생리활성을 보이는데, 식물성 추출물의 경우 추출 부위나 조건·추출 방법이나 용매에 따라 이러한 유효물질 함량 및 양상에 차이가 있을 뿐 아니라 추출 성분들이 달라지기 때문에33,34) 본 실험에서 사용된 각각의 소재들의 페놀성 화합물과 처방의 수율이 다른 것으로 사료된다. 따라서 추출 조건, 추출용매 등은 본 연구와 동일하지 않아 직접적인 함량 비교는 어렵지만, 처방 구성 한약재의 각각의 폴리페놀 및 플라보노이드 함량보다 본 연구의 시료인 추출물에서 높게 측정됨으로써, 복합 처방시 시너지 효과로 인한 강력한 항산화 능력이 나타날 것으로 생각된다.
신선육자환 구성 한약물 각각의 폴리페놀 및 플라보노이드 함량을 분석한 연구,22,28~32)를 각각 살펴보면, 폴리페놀 함량은 오미자 12.69 ㎎/㎖, 하수오 6.49 ㎎/㎖, 토사자 에탄올 추출물 20.1 ㎎/㎖, 구기자 에탄올 추출물의 경우 수확시기별로 4 ~ 6 ㎎/㎖ 였다. 또한 회향 메탄올 추출물(16.
신선육자환 추출물의 경우 ABTS 라디칼 소거활성이 DPPH 라디칼 소거 활성에 비하여 높은 활성을 보였다. 대부분의 항산화 연구에서 ABTS 라디칼 소거활성의 경우 DPPH 소거활성보다 높은 활성을 나타낸다고 보고하였으며, 이는 일반적으로 ABTS 라디칼 소거활성의 경우 수소공여 항산화 물질 및 chain-breaking 항산화 물질이 함께 측정되기 때문이다.
. 신선육자환의 Hydroxyl radical 소거 활성의 경우 농도의존적으로 증가하는 경향을 보였으나, 그 정도가 양성대조군인 BHA의 제거능에 미치지는 못하였으며, 전자공여능이나 ABTS 소거활성도 전반적으로 낮게 나타났다. 이는 천연소재들의 항산화효능 연구결과에서 보고된 바와 같이 다른 라디컬 소거능에 비해 hydroxyl radical 소거능이 비교적 낮게 측정 되는 연구37,38)와 유사한 결과이며, 김39)등의 다양한 약용식물 관련 연구에서 Hydroxyl radical 소거능의 상관관계가 가장 낮다고 보고한 것과 일치하는 결과이다.
후속연구
이상의 결과 신선육자환은 여러 항목의 항산화 활성 분석에서 일관된 결과를 보여 주어 항산화 소재로서 응용 가능성이 있을 것으로 사료된다. 그러나 본 연구는 시험관 수준에서의 연구로서 향후 신선육자환 장기도포 또는 복용이 동물이나 인체의 항산화능에 미치는 영향에 대한 연구 및 인체적용시험 등의 추가 연구를 통해 화장료로서의 활용을 위한 검증이 요구되는 바이다.
이상의 결과 in vitro에서 신선육자환 추출물은 우수한 항산화활성이 측정되었으나, 이는 신선육자환 추출물의 다양한 기능성 원료로서의 이용가능성을 확인하기 위한 시험관 수준의 항산화 실험이므로 추후 사람을 대상으로 하는 임상시험 등의 추가 연구를 통해 탈모방지를 포함하는 항노화 및 항산화 화장료의 소재로의 활용을 위한 연구가 뒷받침 되어야 할 것이다.
이상의 결과 신선육자환은 여러 항목의 항산화 활성 분석에서 일관된 결과를 보여 주어 항산화 소재로서 응용 가능성이 있을 것으로 사료된다. 그러나 본 연구는 시험관 수준에서의 연구로서 향후 신선육자환 장기도포 또는 복용이 동물이나 인체의 항산화능에 미치는 영향에 대한 연구 및 인체적용시험 등의 추가 연구를 통해 화장료로서의 활용을 위한 검증이 요구되는 바이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
천연 항산화제는 주로 어떤 구조를 가지며 어떤 역할을 하는가?
천연 항산화제는 대부분 천연자원유래의 항산화성 화합물로 식물의 줄기, 잎, 뿌리, 꽃, 열매, 씨앗 등의 많은 부분에 존재하고 있다. 주로 페놀화합물 구조로 자유 라디칼 및 활성산소종의 생성억제나 활성을 저해하여 항산화 역할을 하는 것으로 보고되고 있는데5), 연구 개발된 소재들은 건강 기능성과 관련된 생활필수품, 식품, 화장품 등으로 다양한 방면에서 응용되고 있다6~8).
반응산소종은 어떻게 생성되는가?
활성산소라 불리우는 반응산소종(reactive oxygenspecies, ROS)은 호흡과정에서 체내에 유입된 산소가 산화과정에 이용되면서 여러 대사과정에서 생성되어 생체조직을 공격하고 세포를 손상시켜, 암·동맥경화·당뇨등 대부분의 질환들을 유발한다1,2). 항산화제는 이러한 ROS를 제거시킴으로써 생체내산화성 스트레스로 인하여 생성되는 산화물질들을 억제 또는 중화시켜 ROS로 부터의 세포손상을 방어하는 것들을 지칭하는데, 이미 다양한 합성 항산화제물질들이 개발되어 이용되고 있다3).
항산화제는 무엇인가?
활성산소라 불리우는 반응산소종(reactive oxygenspecies, ROS)은 호흡과정에서 체내에 유입된 산소가 산화과정에 이용되면서 여러 대사과정에서 생성되어 생체조직을 공격하고 세포를 손상시켜, 암·동맥경화·당뇨등 대부분의 질환들을 유발한다1,2). 항산화제는 이러한 ROS를 제거시킴으로써 생체내산화성 스트레스로 인하여 생성되는 산화물질들을 억제 또는 중화시켜 ROS로 부터의 세포손상을 방어하는 것들을 지칭하는데, 이미 다양한 합성 항산화제물질들이 개발되어 이용되고 있다3). 그러나, 합성 항산화제의 부작용의 가능성이 제시됨에 따라 천연물이나 한방제제 및 각종 식물성 소재로부터 더 안전하고 생체방어력을 증가시킬 수 있는 항산화 기능성 물질을 탐색하는 많은 연구들이 진행되고 있다4).
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