[논문]어리연꽃에서 분리된 Isoquercitrin의 주름개선 효능 연구

유재묘; 강윤환; 김동희; 김유아; 김아현; 박병준; 박태순

doi:10.3839/jabc.2018.045

어리연꽃에서 분리된 Isoquercitrin의 주름개선 효능 연구
Anti-wrinkle efficacy of isoquercitrin isolated from Nymphoides indica 원문보기

Journal of applied biological chemistry, v.61 no.4, 2018년, pp.321 - 325

유재묘 (Department of Korean Medicine Development, National Development Institute of Korean Medicine) , 강윤환 (Department of Korean Medicine Development, National Development Institute of Korean Medicine) , 김동희 (Department of Korean Medicine Development, National Development Institute of Korean Medicine) , 김유아 (Skin Science Research Institute, Kolmar Korea Co., Ltd.) , 김아현 (Skin Science Research Institute, Kolmar Korea Co., Ltd.) , 박병준 (Skin Science Research Institute, Kolmar Korea Co., Ltd.) , 박태순 (Department of Korean Medicine Development, National Development Institute of Korean Medicine)

초록
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본 연구에서는 어리연꽃에서 분리된 isoquercitrin (IQC)를 이용하여 ROS 활성 억제, procollagen 합성유도, MMP-1의 발현억제를 측정함으로써 주름개선 기능성 화장품 원료로서의 가능성을 평가하였다. 그 결과, ROS는 농도의존적으로 억제하는 경향을 나타내었고 procollagen protein 합성증가율은 대조군과 비교하여 70% ($5{\mu}g/mL$), MMP-1 protein은 41% ($5{\mu}g/mL$)의 억제 활성을 보여주었다. 이것으로 IQC의 procollagen 합성유도능과 ROS 및 MMP-1의 강력한 저해효과를 확인 할 수 있었다. 따라서 어리연꽃에서 분리된 IQC는 기능성 화장품 소재로 할 충분한 가치가 있다고 사료된다.

Abstract ▼ AI-Helper

In this study, we evaluated the possibility of wrinkle-reducing functional cosmetic material of isoquercitrin (IQC) isolated from Nymphoides indica (NP) by measuring the efficacy of ROS inhibition, procollagen synthesis induction, and matrix metalloproteinase (MMP)-1 inhibition. As a result, ROS tended to be inhibited in a concentration dependent manner, and the procollagen protein synthesis rate was increased by 70% ($5{\mu}g/mL$) and the MMP-1 protein was decreased by 41% ($5{\mu}g/mL$) compared with the control. This was suggested the ability of IQC to induce the procollagen synthesis and to reduce the ROS and MMP-1 production. Therefore, it is considered that IQC isolated from NP has enough value to be a functional cosmetic material.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 어리연꽃의 분획물에서 분리된 성분으로 항노화관련 활성을 평가하여 천연유래의 항노화 소재로서 가치를 검증하고자 한다.

제안 방법

Isoquercitrin (IQC)을 5, 10, 50, 100 μg/mL로 희석하여 40 μL 씩 96 well plate에 넣은 뒤 2.5 U/mL porcine pancreas elastase 와 n-succinyl-(L-Ala)₃-pnitroanilide (0.5 mg/mL)를 50 mM trisHCl buffer (pH 8.6)에 녹여서 well에 넣고 30 min 반응 후 445 nm에서 측정하였다[12]. 시료용액의 첨가구와 무첨가구의 흡광도 감소율(%)로 elastase 저해활성을 나타내었다.
)를 처리하였다. 그 후 IQC 를 0.5, 1, 5 μg/mL 농도로 처리하고 48시간 배양하였다. 준비된 cell을 RIPA buffer (Pierce, Appleton, WI, USA)로 단백질 추출한 후 BCA protein assay (Pierce)을 이용해 정량하였다. 동량의 단백질 sample들을 10% SDS-PAGE로 전기영동하고 PVDF membrane으로 transfer시켜 1, 2차 항체 반응을 했고, 결과는 ImageQuant LAS-4000 (GE life sciences, Taipei, Taiwan)를 사용하여 분석하였다.

대상 데이터

본 연구에서 사용한 시료인 어리연꽃은 농업회사법인 (주)로터스그린에서 구입하여 사용하였다. 또한, 이 시료는 생물종 판별 시스템에 의해 확증표본(NIBRVP000012545)으로 확인되었으며, 확인은 국립생물자원관 생물자원연구부 식물자원과를 통해 진행되었다.

데이터처리

본 실험은 SPSS 10.0으로 분산분석(ANOVA: analysis of variance)을 실시하였으며,유의수준 p <0.05에서 유의차 검정을 하였다.

성능/효과

4와 같다. UVB를 처리한 대조군(Cont)은 비처리군(Nor)보다 ROS의 생성양이 증가하였으며, IQC를 0.5, 1, 5 μg/mL 농도로 처리한 경우 농도 의존적으로 ROS 생성양이 감소되는 것을 확인할 수 있었다.
어리연꽃 정제물인 IQC의 elastase 활성 억제 효능을 평가한 결과 5, 10, 50, 100 μg/mL의 농도에서 각각 2.7, 11.9, 22.3, 38.3%의 억제 활성을 나타내었으며, 이는 대조군인 epigallocatechin gallate (EGCG)보다는 낮지만 비교적 우수한 억제 활성으로 확인되었다(Fig. 2).
반면 블랙초크베리 분획물은 MMP-1의 protein 발현이 10 μg/mL에서 30% 정도로 나타났고, procollagen합성율은 동일한 농도에서 70%로 확인되었다[15]. 위 결과로 보아 어리연꽃 정제물인 IQC는 우수한 화장품 소재로서 이용 가치가 있다고 사료된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	광노화(photoaging) 과정은 어떻게 되는가?	UV에 의해 reactive oxygen species (ROS)가 생성되면 matrix metalloproteinase (MMP)와 collagen 분해를 유도하고 procollagen 의 합성 감소를 일으켜 주름을 유발한다[2]. 또한, UV에 의한 MMPs 활성화와 그로 인한 주름 유발은 activating protein-1에 의한 것으로 알려져 있다[3,4].
	민간요법에서 사용하는 어리연꽃의 용도는?	주로 정원에 식재되거나 습지 에 분포하는 대표적인 수생식물로서[9] 잎은 마주나며 물위에 뜨고, 꽃은 6-9월에 황색으로 잎겨드랑이(葉緣)에서 하나씩 핀다. 예로부터 민간요법으로 뱀독, 해열, 항경련 등의 치료에 사용되었고 우리나라에는 어리연꽃, 노랑어리연꽃, 좀어리연꽃 3종이 자생한다[10]. 기존에 보고된 연구로는 ‘노랑어리연꽃잎에서 분리된 성분의 약리학적 효과[11]’가 보고되어 있지만 항노화 효능에 대한 연구는 미미하다.
	MMPs의 종류는 무엇인가?	또한, UV에 의한 MMPs 활성화와 그로 인한 주름 유발은 activating protein-1에 의한 것으로 알려져 있다[3,4]. MMPs는 collagenase, stromelysin, gelatinase, membrane-type MMP 등으로 나눌수 있고, 다양한 종류가 보고되어 있다[5]. 그 중 MMP-1은 collagenase로서 collagen type I, II 그리고 III을 분해하기 때문에 이를 억제시 키는 것은 중요하다[6,7].

참고문헌 (15)

Jenkins G (2002) Molecular mechanisms of skin ageing. Mech Ageing Dev 123: 801-810

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Charous SJ, Stricklin GP, Nanney LB, Burkey BB (1997) Expression of matrix metalloproteinases and tissue inhibitor of metalloproteinases in head and neck squa-mous cell carcinoma. Ann Oto Rhino 106: 271-278

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So SH, Lee SK, Hwang EI, Koo BS, Han GH, Lee MJ, Chung JH, Kim NM (2008) Mecha-nisms of Korean red ginseng and herb extracts (KTNG0345) for anti-wrinkle activity, J Ginseng Res 32(1): 39-47

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Oh JH, Kim A, Park JM, Kim SH, Chung AS (2006) Ultraviolet Binduced matrix metalloproteinase-1 and -3 secretion are mediated via PTEN/Akt pathway in human dermal fibroblasts. J Cell Physiol 209(3): 775-785

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Brincherhoff CE, Rutter JL, Benbow U (2000) Interstitial collagenases as markers of tumor progression. Clin Cancer Res 6: 4823-4830

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Sang QXA (1998) Complex role of matrix metalloproteinases in angiogenesis. Cell Research 8: 171-177

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Wang Y, Johnson AR, Ye QZ, Dyer RD (1999) Catalytic activities and substrate specificity of the human membrane type 4 matrix metalloproteinase catalytic domain. J Biol Chem 274: 33043-33049

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Hong JK (2009) A Study on Skin Aging Caused by Free-Radical and on Efficacy of Antioxidant Vitamins. Asian J Beauty Cos 7(7): 51-62
Oh MJ, Min SR, Liu JR, Kim SW (2007) Plant regeneration from floral stem cultures of Nymphoides indica (L.) O. Kuntze. Via somatic embryogenesis. J Plant Biotechnol 34(1): 7-10

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Lee BY, Nam GH, Lee JY, Park CH, Lim CE, Kim MH, Lee SJ, Roh TK, Lim JA, Han JE, Kim JH (2011) National List of Species of Korea (Vascular Plants). National Institute of Biological Resources. Incheon
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Cannell RJ, Kellam SJ, Owsianka AM, Walker JM (1998) Results of a large scale screen of microalgae for the production of protease inhibitors. Planta Med 54: 10-14
Shim JS, Kim SD, Kim TS, Kim KN (2005) Biological activities of flavonoid glycosides isolated from Angelica keiskei. Korean J Food Sci Technol 30(1): 78-83
Kim MJ, Kim JY, Jung TK, Choi SW, Yoon KS (2006) Skin anti-aging effect of Forsythia viridissima L. extract. Korean J Biotechnol Bioeng 21(6): 444-450
Choi EY, Kim EH, Lee JB, Do EJ, Kim SJ, Kim SH, Park JY, Lee JT (2016) Mechanisms for anti-wrinkle activities from fractions of Black Chokeberries. J Life Sci 26(1): 34-41

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