본 연구에서는 산양삼 지상부(줄기, 잎)의 동결건조물 함량을 달리하여 열수 추출물과 70% 에탄올 추출물을 제조하고, 항산화, 피부 미백 및 주름 개선 활성을 측정하여 미용 식품의 원료로 사용하기 위한 기초자료를 제공하고자 하였다. 산양삼 지상부열수, 에탄올 추출물은 $200{\mu}g/mL$ 농도에서 DPPH radical 저해율은 각각 16.69, 2.18%를 나타내었고, ABTS radical 저해율은 각각 4.04, 3.25%를 나타내었다. $200{\mu}g/mL$ 농도에서 열수 및 에탄올 추출물의 PF가 각각 1.06, 1.09 PF를 나타내었고, TBARs는 모두 96% 정도의 활성을 나타내었다. PF와 TBARs가 DPPH와 ABTS 보다 우수한 활성을 나타낸 것을 통하여 산양삼 지상부 추출물은 지용성 물질에 대한 항산화능이 더 뛰어나다는 것을 알 수 있었다. 열수 및 에탄올 추출물의 elastase와 collagenase 저해율은 $200{\mu}g/mL$ 농도에서 각각 15.71, 32.26% 그리고 20.43, 86.74%를 나타내었다. Tyrosinase 저해율은 $200{\mu}g/mL$의 농도에서 각각 10.97, 52.39%를 나타내었다. 이러한 결과에 따라 산양삼 지상부 추출물의 주름 개선 효과가 특히나 우수한 것을 알 수 있었으며, 피부의 주름을 개선시키는 새로운 미용 식품의 원료로서 사용이 가능할 것으로 기대된다.
본 연구에서는 산양삼 지상부(줄기, 잎)의 동결건조물 함량을 달리하여 열수 추출물과 70% 에탄올 추출물을 제조하고, 항산화, 피부 미백 및 주름 개선 활성을 측정하여 미용 식품의 원료로 사용하기 위한 기초자료를 제공하고자 하였다. 산양삼 지상부열수, 에탄올 추출물은 $200{\mu}g/mL$ 농도에서 DPPH radical 저해율은 각각 16.69, 2.18%를 나타내었고, ABTS radical 저해율은 각각 4.04, 3.25%를 나타내었다. $200{\mu}g/mL$ 농도에서 열수 및 에탄올 추출물의 PF가 각각 1.06, 1.09 PF를 나타내었고, TBARs는 모두 96% 정도의 활성을 나타내었다. PF와 TBARs가 DPPH와 ABTS 보다 우수한 활성을 나타낸 것을 통하여 산양삼 지상부 추출물은 지용성 물질에 대한 항산화능이 더 뛰어나다는 것을 알 수 있었다. 열수 및 에탄올 추출물의 elastase와 collagenase 저해율은 $200{\mu}g/mL$ 농도에서 각각 15.71, 32.26% 그리고 20.43, 86.74%를 나타내었다. Tyrosinase 저해율은 $200{\mu}g/mL$의 농도에서 각각 10.97, 52.39%를 나타내었다. 이러한 결과에 따라 산양삼 지상부 추출물의 주름 개선 효과가 특히나 우수한 것을 알 수 있었으며, 피부의 주름을 개선시키는 새로운 미용 식품의 원료로서 사용이 가능할 것으로 기대된다.
This study aimed to investigate the beauty food activities of wild-cultivated ginseng (Panax ginseng C.A. Meyer). wild-cultivated ginseng extracts were analyzed for antioxidant, skin whitening, anti-wrinkle effect was measured in water and 70% ethanol extract. The 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH...
This study aimed to investigate the beauty food activities of wild-cultivated ginseng (Panax ginseng C.A. Meyer). wild-cultivated ginseng extracts were analyzed for antioxidant, skin whitening, anti-wrinkle effect was measured in water and 70% ethanol extract. The 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) free radical scavenging and 2,2'-azinobis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) (ABTS) radical decolorization activities of water and 70% ethanol extracts were 16.69 and 2.18% as well as 4.04 and 3.25% at a solid content of $200{\mu}g/mL$, respectively. The antioxidant protection factors (PF) of water and 70% ethanol extracts at a solid content of $200{\mu}g/mL$ were 1.06 PF and 1.09 PF, respectively. Thiobarbituric acid reactive substance (TBARs) were both 96% at a solid content of $200{\mu}g/mL$. As PF and TBARs showed higher activity than DPPH and ABTS, we could know that antioxidant activity in the lipophilic component of wood-cultivated ginseng were superior to water-soluble component of wood-cultivated ginseng. Tyrosinase inhibitory activity was 10.97 and 52.39% in water and 70% ethanol extracts at a solid content of $200{\mu}g/mL$. The collagenase and elastase inhibitory activities as anti-wrinkle effect were 15.71 and 20.43% in water extracts as well as 32.26 and 86.74% in 70% ethanol extract at a solid content of $200{\mu}g/mL$. The results show that anti-wrinkle effect was the best among the other experiments. This extracts from wood-cultivated ginseng, therefore, seems to be a potent beauty food resource against wrinkles.
This study aimed to investigate the beauty food activities of wild-cultivated ginseng (Panax ginseng C.A. Meyer). wild-cultivated ginseng extracts were analyzed for antioxidant, skin whitening, anti-wrinkle effect was measured in water and 70% ethanol extract. The 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) free radical scavenging and 2,2'-azinobis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) (ABTS) radical decolorization activities of water and 70% ethanol extracts were 16.69 and 2.18% as well as 4.04 and 3.25% at a solid content of $200{\mu}g/mL$, respectively. The antioxidant protection factors (PF) of water and 70% ethanol extracts at a solid content of $200{\mu}g/mL$ were 1.06 PF and 1.09 PF, respectively. Thiobarbituric acid reactive substance (TBARs) were both 96% at a solid content of $200{\mu}g/mL$. As PF and TBARs showed higher activity than DPPH and ABTS, we could know that antioxidant activity in the lipophilic component of wood-cultivated ginseng were superior to water-soluble component of wood-cultivated ginseng. Tyrosinase inhibitory activity was 10.97 and 52.39% in water and 70% ethanol extracts at a solid content of $200{\mu}g/mL$. The collagenase and elastase inhibitory activities as anti-wrinkle effect were 15.71 and 20.43% in water extracts as well as 32.26 and 86.74% in 70% ethanol extract at a solid content of $200{\mu}g/mL$. The results show that anti-wrinkle effect was the best among the other experiments. This extracts from wood-cultivated ginseng, therefore, seems to be a potent beauty food resource against wrinkles.
특히 최근에는 지상부인 잎과 줄기에 대한 관심이 증대되고 있지만(Bae 2010), 아직까지 산양삼의 뿌리에 비해 잎과 줄기에 대한 연구가 미흡한 실정이다(Yeom 등, 2016). 따라서, 본 연구에서 산양삼 지상부가 가지는 미용 활성을 알아보기 위해서 elastase, tyrosinase, collagenase 등의 미용 활성과 관련된 실험을 진행하여 이들의 효능을 확인하였으며, 향후 다양한 기능성 원료 개발에 사용될 기초 자료로 제공하고자 한다.
제안 방법
시료 추출물은 열수 추출물의 경우 산양삼 지상부 건조분말 1 g 을 증류수 200 mL에 침지하여 추출물이 100 mL가 될 때까지 가열, 증발시킨 후 냉각하여 상온에서 24시간 동안 교반 추출하였으며, 에탄올 추출물은 산양삼 지상부 건조분말 1 g에 70% 에탄올 100 mL를 추출용매로 가하여 상온에서 24시간 동안 교반 추출하였다. 각 추출물은 Whatman No.
대상 데이터
본 실험에서 사용한 산양삼(Panax ginseng C.A. Meyer)은 2016년 경북 영주 지방의 산양삼 재배지에서 직접 구입한 후, 뿌리부분을 제거한 지상부(잎, 줄기 혼합물)만을 분리하여 45 °C dry oven (FO-600M, Jeiotech, Daejeon, Korea)에서 건조 시킨 후 40 mesh로 분쇄하여 4 °C로 저장하며 실험에 사용하였다.
데이터처리
본 실험은 3회 반복하여 측정하였고, 자료의 통계처리는 SPSS 22 for windows (Statistical Package for Social Science, Chicago, IL, USA)프로그램을 이용하여 평균 표준편차(mean ± standard deviation)로 표시하였다. 시료 간의 유의차는 분산분석(ANOVA)과 Duncan의 다중범위검정(Duncan’s multiple range test)을 실시하여 95% 신뢰구간에서 검증하였다.
이론/모형
항산화 효과를 측정하기 위해 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH), 2,2'-azinobis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid (ABTS), antioxidant protection factor (PF), thiobarbituric acid reactive substances (TBARs)를 측정하였다. DPPH radical에 대한 소거활성은 Blios(1958)의 방법에 준하여 측정하였으며, 저해율(%)은 (1−반응구의 흡광도/대조구의 흡광도) × 100으로 계산 하였다. ABTS radical cation decolorization의 측정은 Fellegrin 등(1999)의 방법에 준하여 측정하였고, 저해율(%)은 (1−반응구의 흡광도/대조구의 흡광도) × 100으로 계산하였다.
Elastase 저해활성 측정은 James 등(1996)의 방법에 준하여 측정하였다. 반응구는 0.
PF는 Andarwulan과 Shetty(1999)의 방법에 준하여 측정하였으며, PF 는 반응구의 흡광도/대조구의 흡광도 비로 계산하였다. TBARs 측정은 Buege와 Aust(1978)의 방법에 준하여 측정하였으며, 저해율(%)은 (1−반응구의 TBARs μM/대조구의 TBARs μM) × 100 으로 계산하였다. 시료의 항산화 효과는 항산화 물질로 잘 알려진 butylated hydroxy toulene (BHT)를 positive control로 사용하여 비교하였다.
성능/효과
74%로 농도 의존적으로 증가하는 것을 볼 수 있다. 200 μg/ mL의 농도에서 열수 추출물과 에탄올 추출물의 저해율이 각각 20.43, 86.74%인 것을 보아 산양삼 지상부의 에탄올 추출물이 열수 추출물보다 collagenase 저해활성이 더 우수한 것을 확인할 수 있었으며, positive control인 epigallocatechin gallate와유사한 수준의 효능을 나타내는 것을 알 수 있었다. Kim 등 (2012)의 실험에 따르면 숙성한 인삼 에탄올 추출물의 collagenase 저해활성은 100 μg에서 49%의 활성을 보였다고 한다.
이러한 이유로 tyrosinase 저해활성은 미백성분의 효과를 측정하는 방법으로 널리 이용되고 있다. 본 실험에서 산양삼 지상부 추출물의 tyrosinase 저해활성을 측정한 결과, Fig. 2에서와 같이 열수 추출물은 50-200 μg/mL 의 농도구간에서 저해율은 4.90-10.97%로 다소 낮은 수준으로 증가하는 양상을 나타내었고, 에탄올 추출물의 경우에는 50-100 μg/mL의 농도구간에서 저해율이 43.64-44.46%로 서로 유사하게 나왔고, 150-200 μg/mL의 농도구간에서는 저해율이 48.42-52.39%로 첨가 농도가 높아질수록 저해율이 다소 높아지는 양상을 나타내었다. Hwang 등(2013)의 실험에서는 10,000 μg/mL 농도의 인삼 지상부 에탄올 추출물의 tyrosinase 저해활성이 18%를 나타내었다고 보고되는데, 50배 낮은 농도인 200 μg/mL 에서의 산양삼 지상부의 에탄올 추출물은 52.
36%를 나타내었으므로 산양삼 지상부의 항산화능이 더 우수한 것을 알 수 있었다. 항산화 효과를 보기 위해 실시한 4가지 실험의 결과를 통하여 산양삼 지상부 추출물은 수용성 물질보다 지용성 물질에 대한 항산화능이 매우 높은 것을 확인할 수 있었다.
후속연구
이상의 결과를 종합하여 보면, 산양삼 지상부의 에탄올 추출물은 수용성보다 지용성 물질에 대한 항산화 효과가 우수하여 oil 성분을 위주로 하는 화장품 제형에 더욱 잘 어울릴 수 있는 소재로 판단되며, 미백 효과와 주름개선 효과도 우수하여 미용 식품 또는 기능성 화장품의 소재로 활용도가 높을 것으로 판단되었다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
미용 식품이란 무엇인가?
미용 식품이란 우리나라에서 그 용어적 개념이나 의미가 정확히 정의되어 있지 않은데(Park 2007), 식품 및 약리성 식물 중 미용 활성을 가지고 있어 이를 기능성 원료로 활용할 수 있는 식품 소재를 뜻한다. 최근 소비자들은 건강뿐 만 아니라, 미용을 위한 기능성 제품을 요구하고 있다(Jeong 등, 2013).
미용 식품을 활용한 산업이 활발해질 것이라 예상하는 이유는?
최근 소비자들은 건강뿐 만 아니라, 미용을 위한 기능성 제품을 요구하고 있다(Jeong 등, 2013). 특히, 노화 억제와 관련된 피부 주름 개선, 항산화와 같은 기능에 관심이 집중되고 있어(Kim 2007) 피부 미용의 시장규모가 점점 커지고 있으며, 결국 미용 식품을 활용한 산업이 앞으로 더욱 활발해질 것으로 전망된다.
산양삼 지상부 추출물의 DPPH법으로 측정한 결과 알 수 있는 활성 정도는?
1-A와 같이 나타났다. 열수 추출물은 DPPH 소거능은 크게 높지 않았으나 전 농도구간에서 3.95-16.69%로 농도 의존적으로 증가하였고, 에탄올 추출물은 전 농도구간에서 활성을 보이지 않았다. Lee 등(2004)의 실험에서 인삼의 줄기, 잎 에탄올 추출물에 대해 DPPH법을 진행한 결과 각각 −11.
참고문헌 (38)
Andarwulan N, Shetty K (1999) Phenolic content in differentiated tissue cultures of untransformed and agrobacterium-transformed roots of anise (Pimpinella anisum L.). J Agric Food Chem 47: 1776-1780
Bae MJ (2010) Assessment of ecological characteristics and development of wellbing functional product with leaves and roots of mountain-cultivates ginseng. Report of Korea Forest Service, Daejeon, Korea
Blios MS (1958) Antioxidant determination by the use of a stable free radical. Nature 26: 1199-1200
Cheon SJ, Jang MJ, Jang YA, Choi EY, Jun DH, Kim YH, Cho WA, Jeong YS, Kwon HB, Kim TH, Choi KI, Do JR, Lee CE, Lee JT (2008) Antiwrinkle effect of Cambodian Phellinus linteus extracts. J Life Sci 18: 1718-1722
Cho YJ, Chun SS, Lee KH, Kim JH, Kwon HJ, An BJ, Kim MU (2006) Screening of the antimicrobial activity against Helicobacter pylori and antioxidant by extracts from mulberry fruits (Morus albba L.). J Korean Soc of Food Sci and Nut 35: 15-20
Cojocaru IM, Cojocaru M, Musuroi C, Botezat M, Lazar L, Druta A (2004) Lipid peroxidation and catalase in diabetes mellitus with and without ischemic stroke. Rom J Intern Med 42: 423-429.
Curri SB, Gezzi A, Longhi MG, Castelpietra R (1986) Dermocosmetic activity of ginsenosides. Note III: Long term evaluation of the moisturizing and tonifying effect on the face skin. Fitoterapia 57: 217-222
Fellegrin N, Ke R, Yang M, Rice-Evans C (1999) Screening of dietary carotenoids and carotenoid-rich fruit extracts for antioxidant activities applying 2,2'-azinobis(3-ethylenebenzo thiazoline-6-sulfonic acid)radical cation decolorization assay. Methods Enzymol 299: 379-389
Gezzi A, Longhi MG, Mazzoleni R, Curri SB (1986) Dermocosmetic activity of ginsenosides. Note II: instrumental evaluation of cutaneous hydration and elasticity. Fitoterapia 57: 15-28
Grant NH, Alburn HE (1959) Studies on the collagenases of Clostridium histolyticum. Arch Biochem Biophys 82: 245-255
Hearing VJ Jr (1987) Mammalian monophenol monooxygenase (Tyrosinase): purification, properties, and reactions catalyzed. Methods Enzymol 142: 154-165
Hwang CR, Joung EM, Lee SH, Hwan IG, Kim YB, Jeong JH, Lee J, Jeong HS (2013) Chemical components and enzyme activity of hydroponiccultured ginseng roots and leaves under different heating temperatures. J Korean Soc Food Sci Nutr 42: 911-916
James AEK, Timothy DWC, Gorden L (1996) Inhibition of human leukocyte and porcin pancreatic elastase by homologues of bovine pancreatic trypsin inhibitor. Biochem J 35: 9090-9096
Jeong SC, Park JH, Kim JH (2013) The development trend of skin beauty food with skin protection effects from natural source. Kor J Aesthet Cosmetol 11: 71-80
Kang TH, Park HM, Kim YB, Kim HA, Kim N, Do JH, Kang CH, Cho YH, Kim SY (2009) Effects of red ginseng extract on UVB irradiationinduced skin aging in hairless mice. J Ethno Pharmacol 123: 446-451
Kim EA (2007) Phytochemicals and beauty food. Food science and industry 40: 3-9
Kim HK, Kim YE, Do JR, Lee YC, Lee BY (1995) Antioxidative activity and physiological activity of some Korean medicinal plants. Korean J Food Sci Technol 27: 80-85
Kim ID, Kwon RH, Heo YY, Jung HJ, Kang HY, Ha BJ (2008) Supercritical extraction of oriental herb: anti-aging and anti-wrinkle effects. KSBB Journal 23: 529-534
Kim JH, Kim JK (2005) Effect of extracting conditions on chemical compositions of Korean mountain ginseng extract. J Korean Soc Food Sci Nutri 34: 862-868
Kim MJ, Kwon RH, Jang MW, Ha BH (2012) Antioxidant and anti-wrinkle effects of steamed thress ginseng extracts. J Soc Cosmet Scientists Korea 38: 155-162
Kim NM, Koo BS, Lee SK, Hwang EI, So SH, Do JH (2007) Effect of Korean red ginseng on collagen biosynthesis and MMP-I activity in human dermal fibroblast. J Ginseng Res 31: 86-92
Lee DS (2011) Theory and practice of growing forest cultivated ginseng. Nexus Publish, Paju
Lee EH, Cho SY, Kim SJ, Shin ES, Chang HK, Kim DH, Yeom MH, Woe KS, Lee JS, Sim YC, Lee TR (2003) Ginsenoside F1 protects human HaCaT keratinocytes from ultraviolet-B-induced apoptosis by maintaining constant levels of Bcl-2. J invest dermatol 121: 607-613
Lee SE, Lee SW, Bang JK, Yu YJ, Seong NS (2004) Antioxidant activities of leaf, stem and root of Panax ginseng C. A. Meyer. Korean J. Medicinal Crop Sci 12: 237-242
Oh JY, Park LG, Song DH, Yeom MH, Jo YK (1998) Cosmetic composition containing extract of Panax ginseng C.A Meyer for prevention of skin aging. Patent 1003614330000, November 2002, Korea
Pan HY, Qu Y, Zhang JK, Kang TG, Dou DQ (2013) Antioxidant activity of ginseng cultivated under mountainous forest with different growing years. J Ginseng Res 37: 355-360
Park HJ, Byeon HE, Choi KW, Rhee DK, Lee KR, Pyo SN (2010) Inhibitory effects of ginsenoside Rb 1 on atopic dermatitis-like skin lesions in mice. J Ginseng Res 34: 363-368
Yeom MH, Lee JY, Park NH, Park JS, Kim DH, Kim HG (2016) Composition for applying skin externally containing extract from flower of ginseng. Patent 101775220000, February 2017, Korea
AI-Helper
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.