[논문]마치현 에탄올 추출물의 항균, 항산화 효과

곽정심; 김춘득

doi:10.12925/jkocs.2018.35.3.975

마치현 에탄올 추출물의 항균, 항산화 효과
Anti-microbial, Anti-oxidant Effect of Portulacae Herba ethanol Extract 원문보기

한국유화학회지 = Journal of oil & applied science, v.35 no.3, 2018년, pp.975 - 984

곽정심 (남부대학교 향장 미용학과) , 김춘득 (남부대학교 향장 미용학과)

초록
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마치현 추출물에 대한 생리활성 소재로서 응용 가능성을 확인하고자 하였다. 마치현 추출물의 측정 결과, 플라보노이드, 폴리페놀 함량과 DPPH radical 소거능을 확인하였으며, 세포실험 결과 HaCaT, RAW 264.7, RBL-2H3 세포에서 유의한 세포독성은 나타나지 않았으며. $H_2O_2$에 의한 유발되는 산화적 스트레스에 대한 HaCaT 세포는 마치현 에탄올 $100{\mu}g/mL$ 농도에서 83% 보호효과가 확인되었다. RAW 264.7 세포에 대한 마치현 추출물의 항염 효과를 확인 결과 저농도에서도 nitric oxide 생성이 억제되었으며, S. aureus, S. epidermidis, P. acnes 균에서도 마치현 추출물의 농도 의존적으로 항균 활성이 확인되었다. 본 연구는 마치현 추출물의 항산화, 항염증 및 항균 효과를 가지는 생리 활성 물질로서 활용 가능성을 확인하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

The purpose of that was to investigate the potential of P. Herba extracts as phytonutrient active ingredients. In order to elucidate the P.Herba ethanol extracts were examined DPPH radical scavenging activity, NO production, protective effects against oxidative stress in HaCaT cells, anti-inflammatory activity, antimicrobial activity, anti-allergic effects, and inhibition of ${\beta}$-hexosaminidase expression. The antioxidative activity of the P. Herba extracts was compared, and the antioxidative activity of the ethanol extract was found to be superior. No significant cytotoxicity was observed in HaCaT, RAW 264.7, and RBL-2H3 cells. The protective effect of the extracts against oxidative stress induced by hydrogen peroxide ($H_2O_2$) was examined in HaCaT cells, and it was found to be 83% This concentration refers to which extract ethanol at $100{\mu}g/mL$. The anti-inflammatory activity of the extracts was examined in RAW 264.7 cells, and NO production was suppressed even at low concentrations. In addition, the concentration-dependent antimicrobial activities of the extracts were demonstrated in several bacterial strains, such as those of S.aureus, S.epidermidis and P. acnes. Based on the findings from this study, Portulacae Herba extracts could be used as physiological active substance that possess antioxidative, anti-inflammatory, and antimicrobial properties.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

aureus가 화농성 감염을 유발하며 아토피 환자 중 90%에서 발견되고 있다6). 천연식물인 마치현(Portulaca oleracea)은 한해살이풀로 진액이 많이 함유되어 상처치유, 피부 진정, 상피세포의 생리기능 등을 정상적으로 유지시켜 궤양이나 피부건조와 비타 민A 결핍증, 안구건조증, 야맹증 등에 민간요법으로 사용되어왔는데, 본 연구에서는 마치현 추출물의 생리활성과 RAW 264.7 세포에서의 항염증, 항산화, 항균 효과를 확인함으로서 생리 활성 물질로서의 활성효능을 알아보고자 한다.

제안 방법

H₂O₂에 의해 유발되는 산화적 스트레스에 대한 HaCaT 세포의 보호를 관찰하기 위하여 O'Toole et al. (1996)11) 방법을 응용하여 실험하였다. 96 well plate에 HaCaT 세포를 1×10⁵ cells/well의 농도로 조절하여 24 h 동안 배양한 후, 세포 생존율에 따라 추출물을 2 h 전처리 후, 최종 농도가 500 μM의 H₂O₂를 함유한 배양액을 투여하여 24 h 동안 반응시킨 다음 MTT assay로 생존율을 측정하였다
본 연구에서는 세포 외로 분비된 β -hexosaminidase 분비량을 측정하여 마치현 추출물의 항 알레르기 효능을 확인하였다. 에탄올 추출물의 처리 농도는 세포 생존율 측정 결과에 따라 세포에 영향을 미치지 않는 농도인 5-50 μg/mL로 처리하였다.
활성산소 중 염증 유발에 중요한 역할을 하는 것으로 알려진 NO 생육 저해능12)에 대한 마치현 추출물로 RAW 264.7 세포에 LPS로 자극을 주고, 마치현 추출물로 실험을 진행하였다. Raw 264.

대상 데이터

건조된 마치현(생약 협동조합, Korea)은 10 g 을 70% 에탄올 (Duksan Pure Chemicals, Korea) 1 L를 이용하여, 환류 냉각 추출기 (WHM, 21303, DH, korea)로 70℃ 조건에서 24 h 동안 추출하였고, 마치현 추출액은 여과지 (Whatman filter paper No. 2; GE Healthcare Life Sciences, USA)를 사용하였다. 감압농축기 (EYELA N-1000; Tokyo Rikakikai, Japan)를 이용하여 에탄올을 제거 후 동결건조(FD5508; IlshinBioBase, Korea)하여 냉동 보관하여 사용하였으며 추출물의 수율은 19.
본 실험에서 HaCaT 세포, 마우스의 RAW 264.7 대식세포, RBL-2H3 세포는 한국 세포주 은행(Korean Cell Line Bank, Korea)에서 구입하였다. HaCaT 세포와 RAW 264.
8% 확인하였다. 시약은 RAW 264.7(DMEM; Gibco™, Thermo Fisher Scientific, USA), RBL-2H3 세포는 Minimum Essential Media (MEM; Gibco™), Griess reagent, fetal bovine serum (FBS; Gibco ™), streptomycin/penicillin(HyClone™, GE Healthcare Life Sciences), lipopolysaccharide (LPS), DPPH, ascorbic acid, Griess reagent, Folin-Ciocalteau’s phenol reagent, sodium carbonate (Na2CO₃; Sigma-Aldrich USA)등을 구입하여 사용하였다.

데이터처리

모든 실험 결과는 동일조건으로 3회 이상 반복하여 평균값으로 모든 실험 결과는 평균±표준편차(mean±standard deviation, M±SD)로 표기하였다. 대조군과 실험군 사이의 통계학적 유의성 검정은 ANOVA 분석을 적용하였으며 p<0.05 수준에서 유의성 검정을 실시하였다.

이론/모형

MTT assay를 이용한 세포독성 측정으로 HaCaT 세포와 RAW 264.7 대식세포와 RBL-2H3 세포의 생존율 측정은 Mosmann (1983)10) 방법에 의해 실시하였다. 96well plate 에 logarithmic phase에 도달한 세포를 1×10⁵ cells/well의 농도가 되도록 조절하여 분주 후 24 h 배양하여 안정화를 시행하였다.
동일조건으로 3회 반복하여 평균값을 측정하였고 표준물질은 tannic acid (Sigma-Aldrich USA)를 이용하였다. 또한 총 플라보노이드 함량 측정은 Davis8) 등의 방법으로 마치현 추출물 0.1 g에 methanol (B&J Brand, USA)10mL을 가하여 70℃에서 30 min 동안 추출한 후 1 mg/mL로 희석하여 사용하였다. 검액 100 μL에 1 mL의 diethylene glycol (DEG; B&J Brand)를 첨가하고, 1N sodium hydroxide (NaOH; Sigma-Aldrich) 100 μL을 넣어 잘 혼합시켜 37℃ water bath에서 1 h 반응시킨 후 microplate reader (Molecular Devies)를 이용하여 420 nm에서 흡광도를 측정하였다.
총 폴리페놀 함량은 Folin & Denis (1915)7) 방법을 사용하여 마치현 추출물 (1 mg/mL)을 각 농도 별로 희석한 후 시료 50 μL에 증류수 650 μL를 넣은 후 Folin-Denis phenol reagent (Sigma-Aldrich, USA) 50 μL를 혼합하여 3 min 동안 실온에서 반응시킨 후 10% sodium carbonate (Na₂CO₃ ;Sigma-Aldrich USA) 포화 용액을 100 μL을 첨가하고, 최종 볼륨을 1 mL 로 맞추기 위하여 증류수 150 μL를 넣어 혼합시켰다. 37℃ water bath (HB-205WM, HANBAEK Scientific Technology, Korea)에서 1 h 반응시킨 후 microplate reader (Molecular Devies, USA)를 이용하여 725 nm에서 흡광도를 측정하였다.

성능/효과

마치현 추출물이 HaCaT 세포에 미치는 영향이 100 μg/mL 이하의 농도에서는 90% 이상의 생존율이 확인되었고, 200 μM의 H₂O₂로 산화적 스트레스로 세포 생존율을 측정은 HaCaT 세포의 보호 효과가 확인되었다.
이상의 결과를 통해 마치현 추출물은 항 알레르기 활성 및 항염 효과, 여드름, 아토피 피부염과 관련된 균에 대한 항균 효능이 확인되어 마치현 추출물은 항산화, 항염, 항균 및 생리활성 등 활성물질로서의 가치가 있는 것으로 사료된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	염증이란 무엇인가?	염증은 피부손상 및 노화의 주요 원인이며, 체내 세포 조직에 어떠한 기질적 변화로 조직 재생이나 회복을 위한 방어적 반응으로 활성산소종(reactive oxygen species)의 일종인 nitric oxide (NO)는 대식세포와 같은 면역세포에 의해 생성되어 각종 생리 및 병리적 과정에 있어 중요한 역할을 한다1). 또한 히스타민은 mast cell에서 합성 저장되고 염증반응에 영향을 끼치며, β -hexosaminidase는 mast cell 내에 존재하는 효소로 탈 과립에 의해 누출되는 히스타민의 양과 비례하며 항 알레르기 효과의 지표로서 이용되고 있다2).
	마치현(Portulaca oleracea)은 의학적으로 어떻게 사용되어왔는가?	aureus가 화농성 감염을 유발하며 아토피 환자 중 90%에서 발견되고 있다6). 천연식물인 마치현(Portulaca oleracea)은 한해살이풀로 진액이 많이 함유되어 상처치유, 피부 진정, 상피세포의 생리기능 등을 정상적으로 유지시켜 궤양이나 피부건조와 비타 민A 결핍증, 안구건조증, 야맹증 등에 민간요법으로 사용되어왔는데, 본 연구에서는 마치현 추출물의 생리활성과 RAW 264.7 세포에서의 항염 증, 항산화, 항균 효과를 확인함으로서 생리 활성 물질로서의 활성효능을 알아보고자 한다.
	마치현 추출물의 P. acnes 균에 대한 효과를 바탕으로 향후 활용 분야는 어떻게 되겠는가?	acnes 균에서 가장 우수한 항균 활성이 나타났고 사멸 효과가 확인되었다. 이상의 결과를 통해 마치현 추출물은 항 알레르기 활성 및 항염 효과, 여드름, 아토피 피부염과 관련된 균에 대한 항균 효능이 확인되어 마치현 추출물은 항산화, 항염, 항균 및 생리활성 등 활성물질로서의 가치가 있는 것으로 사료된다.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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