[논문]백지를 포함하는 한약재 복합 에탄올 추출물이 피부 항노화 및 미백에 미치는 영향

윤석나; 김유진; 이예지; 김미려; 유왕근

doi:10.6116/kjh.2019.34.6.109.

백지를 포함하는 한약재 복합 에탄올 추출물이 피부 항노화 및 미백에 미치는 영향
Effect of ethanol extract from mixture including Angelicae Dahuricae Radix on Dermal Anti-aging and Whitening 원문보기

大韓本草學會誌 = The Korea journal of herbology, v.34 no.6, 2019년, pp.109 - 115

윤석나 (동주대학교 미용계열) , 김유진 (대구한의대학교 한의과대학) , 이예지 (대구한의대학교 한의과대학) , 김미려 (대구한의대학교 한의과대학) , 유왕근 (대구한의대학교 보건학부)

Abstract ▼ AI-Helper

Objective : Herbal medicinal mixture (JMB) are consisted of Caryophylli Flos, Aucklandiae Radix, and Angelicae Dahuricae Radix. Each of these herbal medicines has studied on anti-aging effect in vitro. So this study was conducted to investigate efficacy and potency of JMB extract on dermal anti-aging and whitening. Methods : The JMB was extracted at room temperature by 80% ethanol. Collagenase and elastase inhibition activity in JMB ethanol extract were determined at 10, 50, 100, 500, 1000 mg/ml concentrations by colorimetric method. The toxic range of JMB ethanol extract was evaluated using MTT assay. Also, The inhibitory effect of JMB ethanol extract on tyrosinase activity and melanin contents in mouse melanoma cell line (B16F10 cell) was identified at 50, 100, 200 ㎍/㎖ levels by spectrometric assay. In each analysis, EGCG (epigallocatechin gallate) and Kojic acid were used as positive controls, respectively. Results : The elastase and collagenase inhibitory activity of JMB ethanol extract increased dose dependently. Also, The MTT assay showed that JMB, up to 400 ㎍/㎖ concentration, exhibited no toxic effect to the B16F10 cell. And following the JMB ethanol extract treat, cellular melanin contents and tyrosinase activity were dose-dependently decreased compared to those of control. Conclusion : These results suggest that JMB ethanol extract has effects to inhibitory activity on dermal wrinkle enzyme and melanogenesis. Therefore, JMB has applicable benefits for development of materials or products to have whitening and anti-aging functions on skin.

주제어

표/그림 (8)

표 Table 1. Composition of herbal medicinal mixture (JMB).
그림 Fig. 1. Effect of ethanol extract from mixed herbal medicine (JMB) on elastase inhibitory activity .
표 Table 2. Effect of ethanol extract from mixed herbal medicine (JMB) on elastase inhibitory activity.
그림 Fig. 2. Effect of ethanol extract from mixed herbal medicine (JMB) on collagenase inhibitory activity.
그림 Fig. 3. Cell viability of ethanol extract from mixed herbal medicine (JMB) in B16F10 melanoma cell.
그림 Fig. 4. Effect of ethanol extract from mixed herbal medicine (JMB) on melanin contents in B16F10 melanoma cell.
표 Table 3. Effect of ethanol extract from mixed herbal medicine (JMB) on collagenase inhibitory activity.
그림 Fig. 5. Effect of ethanol extract from mixed herbal medicine (JMB) on tyrosinase activity in B16F10 melanoma cell.

AI 본문요약
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문제 정의

그러므로 tyrosine 활성 억제제는 피부 내에서 멜라닌 합성을 효과적으로 저해할 수 있어 피부 미백제 개발에 있어서 tyrosinase 활성 저해 실험은 유용한 일차평가방법으로 인정되고 있다³⁸⁾. 따라서 본 연구에서 미백 효능을 관찰하기 위하여 멜라닌의 함량과 tyrosinase활성을 측정하였다. 멜라닌 함량은 JMB 에탄올 추출물의 50 ㎍/㎖, 100 ㎍/㎖, 200 ㎍/㎖ 처리농도에서 각각 79.
따라서 본 연구에서는 위 한약재 혼합물(정향, 목향, 백지)의 피부 탄력과 관련된 효소, 멜라닌 형성에 대한 영향을 관찰, 분석하였고, 이를 통해 항노화 및 미백 효능을 평가하고자 한다.
본 연구는 JMB 80% 에탄올 추출물의 효능에 관한 기초연구로서, 항노화 및 미백 활성을 실험한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.

제안 방법

3가지 소재인 정향, 목향, 백지(중국산, 조은제약(안양, 한 국))에 재료의 10배수에 해당하는 80% ethanol을 첨가하여 24시간 실온 추출한 후 12시간 초음파 추출하였다. 여과지 (Adcantec filter paper NO.
JMB의 미백 효능을 측정하기 위해 50 ㎍/㎖, 100 ㎍/㎖, 200 ㎍/㎖의 농도로 처리하여 멜라닌의 함량을 확인하였다.
구성 한약재인 정향 및 목향은 방향이 있는 이기약이며, 백지는 해표약으로서 풍한사를 없애고 혈액순환을 원활히 하여 통규, 지통시킨다^31-33). 그러므로 항산화, 항염, 항혈전 등 활성산소와 관련된 스트레스나 생활습관병, 면역관련 질환의 개선을 포함하는 항노화에도 의미가 있으며, 이전 연구에서 항산화 효과가 입증되었으므로³⁴⁾ 주름과 탄력 등 피부 항노화 및 미백에도 영향이 있을 것으로 사료되어 in vitro 실험을 진행하였다.
5㎖을 가하였다. 기질 N-succinyl-(L-Ala)3- p-nitroanilide (0.5 ㎎/㎖)을 50 mM tris-HCl buffer (pH 8.6)에 녹인 후 첨가하여 20분 간 반응시켜 얼음에서 5분간 방치해 반응을 중지시킨 뒤 410㎚에서 흡광도를 측정하였다. Elastase 저해 활성은 시료용액의 첨가구와 무첨가구의 흡광도 감소율(%)로 나타냈다.
5×10⁵ cells/well이 되게 500 ㎕씩 분주하고 48시간 동안 37℃, 5% CO₂ incubator에서 적응시켰다. 이후 농도별로 조제한 시료를 처리하였고, 시료를 용해한 증류수를 대조군으로 사용하여 48시간 더 배양하였다. 1 ㎎/㎖의 농도인 MTT 용액(Sigma, st.

대상 데이터

100 ㎜에서 80% 자란 mouse melanoma cell (B16F10) 을 2.5×106 cells/well으로 60 ㎜에 분주한 후 24시간 동안 배양하였다.
본 실험에 이용한 mouse melanoma cell (B16F10)은 ATCC (Manassas, VA, USA) 세포주 은행으로부터 분양받아 10% FBS (Hyclone, Victoria, Australia)와 1% penicillin (Hyclone, Logan, Utah, USA)을 첨가한 DMEM (Hyclone, Logan, Utah, USA) 배지를 배양액으로 배양하였다. 37℃, 5% CO₂ 조건에서 cell confluence가 80-85% 될 때 계대배양 하였으며 계대배양 시 trypsin-EDTA (Gibco, Burlington, Canada)을 처리 후 25℃, 1,300 rpm에서 5분간 원심분리 하여 세포를 얻었다.

데이터처리

one-way-ANOVA를 실시하여, 분석결과에 대한 p < 0.05 수준에서 Duncan 사후 검정을 통하여 각 군 간의 평균값에 대한 유의성을 나타내었다.
실험결과 통계 처리는 SPSS 11.5 (SPSS Inc., USA)를 사용하여 분석하였다. one-way-ANOVA를 실시하여, 분석결과에 대한 p < 0.

이론/모형

B16F10 melanoma cell에서 JMB의 세포 생존율을 확인하기 위해 MTT assay를 실시하였다. 대조군을 기준으로 JMB 는 각각 25 ㎍/㎖에서 108.
Melanin contents는 Hosoi 등²⁵⁾의 방법을 참고하여 사용하였다. 100 ㎜에서 80% 자란 mouse melanoma cell (B16F10) 을 2.
Tyrosinase activation은 Choi 등²⁶⁾의 방법을 참고하여 진행하였다. 농도별로 처리한 시료를 48시간 동안 배양한 후 300 ㎕의 ripa buffer를 분주하여 scraper (Sarstedt, USA)로 긁어 cell을 얻었다.
본 연구에서 사용된 복합 한약재의 조성은 ‘체인휘편’에서 유래된 세면여옥고(洗面如玉膏)의 처방을 참고하였다30).

성능/효과

1. JMB에탄올 추출물의 항노화 효과를 측정한 결과, collagenase 및 elastase 저해 활성 모두 농도 의존적으로 유의하게 증가하였다.
2. 미백 효능 검증을 위해 JMB 에탄올 추출물의 멜라닌 함량 및 tyrosinase의 활성을 측정한 결과 대조군에 비해 멜라닌 함량 및 tyrosinase 활성이 농도 의존적으로 유의하게 감소하였다.
44%로 나타났다. B16F10 melanoma cell에서 JMB를 처리한 모든 농도에서 80% 이상의 생존율을 나타내어 세포에 대한 독성이 나타나지 않았다는 것을 확인하였다(Fig. 3).
36 ㎍/㎖로 나타났다. JMB 에탄올 추출물 500 ㎍/㎖, 1000 ㎍/㎖의 처리 농도에서는 양성대조군인 EGCG의 고농도 처리군(50 ㎍/㎖, 100 ㎍/㎖)과 비교하였을 때 통계적으로 유의하게 증가함을 확인하였다. 따라서 JMB에탄올 추출물 처리 시 농도 의존적 으로 collagenase 저해 활성이 증가함을 보였으며, JMB 에탄올 추출물의 고농도 처리군에서 EGCG와 유사한 저해능을 보였다 (Fig.
여기서 elastase는 엘라스틴을 분해할 수 있는 효소로 콜라겐과 엘라스틴과 같은 모든 단백질들을 가수분해하므로 elastase의 저해는 피부주름을 개선하여 항노화 지표로 널리 쓰인다. JMB 에탄올 추출물의 elastase의 저해 활성을 측정한 결과, 10 ㎍/㎖ 에서 1.76%, 50 ㎍/㎖에서 4.63%, 100 ㎍/㎖에서 28.40%, 500 ㎍/㎖에서 35.47%, 1000 ㎍/㎖에서 45.92%로 측정되었다. 또한 양성대조군인 EGCG는 1 ㎍/㎖에서 6.
14%로 측정되었다. JMB처리군은 대조군에 비해 농도 의존적으로 감소하였으며 같은 농도인 양성대조군과 비교하였을 때 유의한 차이를 나타냈다. 따라서 JMB 에탄올 추출물이 멜라닌 함량 감소에 효과가 있음을 확인하였다(Fig.
JMB의 미백 효능을 측정하기 위해 50 ㎍/㎖, 100 ㎍/㎖, 200 ㎍/㎖의 농도로 처리하여 멜라닌의 함량을 확인하였다. 그 결과 JMB 에탄올 추출물 처리군은 각각 79.87%, 71.59%, 64.81%로 측정되었으며, 양성대조군인 kojic acid 처리군은 97.65%, 96.68%, 95.14%로 측정되었다. JMB처리군은 대조군에 비해 농도 의존적으로 감소하였으며 같은 농도인 양성대조군과 비교하였을 때 유의한 차이를 나타냈다.
14%로 감소하였다. 그리고 Tyrosinase 활성을 측정한 결과, 50 ㎍/㎖, 100 ㎍/㎖, 200 ㎍/㎖의 JMB 에탄올 추출물 처리 농도에서 각각 대조군에 비해 69.63%, 63.72%, 60.93%로 유의하게 감소하였으며, 양성대조군인 kojic acid의 동일 농도 처리군에 비해서도 유의하게 tyrosinase 활성이 감소하였다.
22 ㎍/㎖로 나타났다. 따라서 JMB 에탄올 추출물은 농도 의존적으로 elastase 저해 활성이 증가 하였으며, 고농도로 처리 시 유의한 elastase 저해 활성을 확인하였다(Fig. 1, Table 2).
JMB처리군은 대조군에 비해 농도 의존적으로 감소하였으며 같은 농도인 양성대조군과 비교하였을 때 유의한 차이를 나타냈다. 따라서 JMB 에탄올 추출물이 멜라닌 함량 감소에 효과가 있음을 확인하였다(Fig. 4).
따라서 JMB 에탄올 추출물은 melanin 생성과 관련이 있는 tyrosinase 활성 감소 에 효과가 있음을 확인하였다(Fig. 5).
JMB 에탄올 추출물 500 ㎍/㎖, 1000 ㎍/㎖의 처리 농도에서는 양성대조군인 EGCG의 고농도 처리군(50 ㎍/㎖, 100 ㎍/㎖)과 비교하였을 때 통계적으로 유의하게 증가함을 확인하였다. 따라서 JMB에탄올 추출물 처리 시 농도 의존적 으로 collagenase 저해 활성이 증가함을 보였으며, JMB 에탄올 추출물의 고농도 처리군에서 EGCG와 유사한 저해능을 보였다 (Fig. 2, Table 3).
또한, IC₅₀값은 JMB 에탄올 추출물에서 383.40 ㎍/㎖, EGCG처리군에서는 13.22 ㎍/㎖로 나타났다. 따라서 JMB 에탄올 추출물은 농도 의존적으로 elastase 저해 활성이 증가 하였으며, 고농도로 처리 시 유의한 elastase 저해 활성을 확인하였다(Fig.
멜라닌 생성 단계에 관여하는 tyrosinase에 미치는 영향을 관찰하기 위하여 tyrosinase 활성을 측정한 결과, JMB 에탄올 추출물 50 ㎍/㎖, 100 ㎍/㎖, 200 ㎍/㎖의 처리농도에서 대조군에 비해 각각 69.63%, 63.72%, 60.93%로 감소하였으며, 양성대조군인 kojic acid 처리군은 97.07%, 95.87%, 94.89%로 감소하였다. 즉, JMB처리군은 농도 의존적으로 tyrosinase 활성이 감소하였으며 대조군 및 동일 농도의 양성 대조군에 비해 유의한 활성 감소를 보였다.
따라서 본 연구에서 미백 효능을 관찰하기 위하여 멜라닌의 함량과 tyrosinase활성을 측정하였다. 멜라닌 함량은 JMB 에탄올 추출물의 50 ㎍/㎖, 100 ㎍/㎖, 200 ㎍/㎖ 처리농도에서 각각 79.87%, 71.59%, 64.81%로 대조군에 비해 유의하게 감소하였으며, 양성대조군인 kojic acid 처리군은 97.65%, 96.68%, 95.14%로 감소하였다. 그리고 Tyrosinase 활성을 측정한 결과, 50 ㎍/㎖, 100 ㎍/㎖, 200 ㎍/㎖의 JMB 에탄올 추출물 처리 농도에서 각각 대조군에 비해 69.
따라서 collagenase 활성도의 증가는 피부 탄력을 유지하는 결합조직의 파괴로 주름 및 탄력저하, 피부처짐 등 피부 노화의 주원인이 된다. 본 실험에서 collagenase 저해 활성을 측정한 결과, JMB에탄올 추출물의 10 ㎍/㎖에서 48.19%, 50 ㎍/㎖에서 53.35%, 100 ㎍/㎖에서 59.51%, 500 ㎍/㎖ 에서 75.60%, 1000 ㎍/㎖에서 100.00%로 측정되었다. 또한 양성대조군인 EGCG는 1 ㎍/㎖에서 44.
콜라겐 분해에 따른 감소는 피부 탄력을 유지하는 결합조직이 파괴되어 피부 처짐, 피부의 탄력저하, 주름의 원인으로 나타난다³⁵⁾. 본 연구에서 JMB 에탄올 추출물의 collagenase 저해 활성을 측정한 결과, 10 ㎍/㎖ 에서 1.76%, 50 ㎍/㎖에서 4.63%, 100 ㎍/㎖에서 28.40%, 500 ㎍/㎖에서 35.47%, 1000 ㎍/㎖에서 45.92%로 저해 활성이 측정되었으며 농도 의존적으로 유의한 증가를 보였다.
또한, urosolic acid 등의 elastase 저해제는 피부 주름을 개선시킨다. 본 연구에서 JMB 에탄올 추출물의 elastase 저해 활성을 측정한 결과, JMB 에탄올 추출물의 10 ㎍/㎖에서 48.19%, 50 ㎍/㎖에서 53.35%, 100 ㎍/㎖에서 59.51%, 500 ㎍/㎖에서 75.60%, 1000 ㎍/㎖에서 100.00%로 나타났으며 농도 의존적으로 유의한 증가를 보였다.
89%로 감소하였다. 즉, JMB처리군은 농도 의존적으로 tyrosinase 활성이 감소하였으며 대조군 및 동일 농도의 양성 대조군에 비해 유의한 활성 감소를 보였다. 따라서 JMB 에탄올 추출물은 melanin 생성과 관련이 있는 tyrosinase 활성 감소 에 효과가 있음을 확인하였다(Fig.

후속연구

따라서 실험 결과 천연 약재 복합물인 JMB 에탄올 추출물의 항노화 및 미백 효능이 탁월하였으므로, 천연 미백 및 항노화를 위한 식품, 화장품 및 의약품 소재로서의 활용 가능성이 기대된다.
따라서 추후 JMB 에탄올 추출물의 유효 성분 분석 및 항노화, 미백 작용기전에 대한 심도 있는 연구가 뒷받침되어야 할 것으로 생각되며, JMB 에탄올 추출물은 주름개선, 탄력개선, 미백 등에 효능을 보임으로써, 노화를 예방 또는 억제하는 건강 기능 식품, 화장품 및 의약품 등의 기능성 소재로 활용될 가능성이 있을 것으로 사료된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	피부 노화현상을 두 가지로 나누면 어떻게 나누어 지는가?	오늘날 미용기능식품 산업이 전 세계적으로 크게 성장하고 있으며, 식이와 피부 및 건강에 대한 소비자들의 이해와 인식이 깊어짐에 따라 미용기능식품으로 활용 가능한 소재의 연구가 활발히 진행되고 있다1). 피부 노화현상은 생리적으로 노화되는 내인성 노화(intrinsic aging)와 외적인 요인으로부터 노화현상이 발생하는 외인성 노화(photo-aging)로 나누어진다. 나이가 들어감에 따라 지질형성 능력이 저하되고 피부 각질형성세포의 분열 능력이 떨어지면서 내인성 노화가 진행된다.
	정향, 목향, 백지의 효능은?	본 연구에서 사용된 복합 한약재의 조성은 ‘체인휘편’에서 유래된 세면여옥고(洗面如玉膏)의 처방을 참고하였다30). 구성한약재인 정향 및 목향은 방향이 있는 이기약이며, 백지는 해표약으로서 풍한사를 없애고 혈액순환을 원활히 하여 통규, 지통시킨다31-33). 그러므로 항산화, 항염, 항혈전 등 활성산소와 관련된 스트레스나 생활습관병, 면역관련 질환의 개선을 포함하는 항노화에도 의미가 있으며, 이전 연구에서 항산화 효과가 입증되었으므로34) 주름과 탄력 등 피부 항노화 및 미백에도 영향이 있을 것으로 사료되어 in vitro 실험을 진행하였다.
	외인성 노화가 일어나는 이유는?	나이가 들어감에 따라 지질형성 능력이 저하되고 피부 각질형성세포의 분열 능력이 떨어지면서 내인성 노화가 진행된다. 한편 오랜 시간 자외선 노출로 인해 일어나는 외인성 노화는 자외선이 표피를 투과해 진피층까지 깊게 침투함으로써 탄력을 유지시키는 진피 내의 콜라겐과엘라스틴을 손상시켜 나타난다2,3). Elastase는 피부 각질층에 존재하는 elastin을 분해하여 피부 탄력을 저하시켜 주름 생성을 유발하는 유일한 효소이다4).

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저자의 다른 논문 :

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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