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제주용암해수로 숙성된 병풀 추출물의 항염 및 보습 효과

Anti-Inflammatory and Moisturizing Effect of Centella Extracts Fermented in Jeju Lava Water

大韓化粧品學會誌 = Journal of the society of cosmetic scientists of Korea, v.45 no.4, 2019년, pp.363 - 372  

이지선 (에이비지노쓰아시아 (주) 글로벌 디스커버리 연구개발 아시아 이노베이션 센터) ,  명철환 (경희대학교 생명공학원) ,  이지은 (경희대학교 생명공학원) ,  조미래 ((주)두래 기술연구소) ,  김홍석 ((주)두래 기술연구소) ,  이나영 ((주)두래 기술연구소) ,  우희동 (한국암웨이 (주) 연구개발부) ,  유재은 (한국암웨이 (주) 연구개발부) ,  조해 (에이비지노쓰아시아 (주) 글로벌 디스커버리 연구개발 아시아 이노베이션 센터) ,  황재성 (경희대학교 생명공학원)

초록
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병풀의 잎과 줄기는 오랜 기간 궤양, 건선과 같은 피부질환 치료를 위한 약재로 사용되어왔으며, 병풀의 유효성분인 asiaticoside, madecasosside, asiatic acid, madecassic acid와 같은 triterpenoids는 피부 항염 및 피부 광 노화 개선 등의 효능이 밝혀져 있다. 본 연구의 목적은 인체에 유익한 미네랄을 많이 함유하고 있는 제주용암해수로 병풀을 숙성한 뒤 추출하여 피부 항염 및 보습 효능을 확인하는 것이다. 제주용암해수로 병풀을 숙성한 뒤 추출물을 HPLC에 분석하였을 때 triterpenoids의 농도가 더 증가하는 것을 관찰하였다. 숙성한 병풀 추출물의 항염증 효능을 확인하기 위해 LPS로 활성화된 RAW 264.7 세포에서 NO의 생성과 PM10 혹은 UV에 의해 유도된 HaCaT 세포에서 염증성 사이토카인들의 발현을 확인하였다. 실험 결과, 숙성한 병풀 추출물이 NO와 IL-6, IL-8, TNF-a의 발현을 저해하였고 숙성하지 않은 군에 비해 숙성한 군에서 억제 효능이 더 높은 것을 확인하였다. 또한, 피부 보습 효능을 확인하기 위해 HaCaT 세포에서 HA의 합성을 확인한 결과 숙성하지 않은 군에서는 효능이 없는 것에 반해 숙성한 군에서 농도 의존적으로 HA 생성이 증가하는 것을 확인하였다. 따라서 본 연구 결과를 바탕으로 제주용암해수로 숙성한 병풀 추출물은 항염과 보습에 유효한 소재임을 확인하였고 숙성하지 않은 병풀 추출물보다 효능이 우수할 것으로 판단된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The leaves and stems of Centella asiatica have a long history of their usage as a medicine for the treatment of skin diseases such as ulcers and psoriasis, especially in Asia. Triterpenoids, the active components of Centella asiatica including asiaticoside, madecasosside, asiatic acid and madecassic...

주제어

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문제 정의

  • 시료의 추출되는 성분과 양은 방법에 따라 추출 수율이 달라질 수 있다. 따라서, 높은 함량의 madecassoside, asiaticoside, madecassic acid, asiatic acid 등의 triterpenes을 추출 조건에 따른 성분 함량을 비교하고자 하였다. 병풀을 용암해수로 숙성시키고 HPLC를 이용해 분석하였다 (Figure 2).
  • 미숙성 병풀 추출물과 숙성 병풀 추출물의 항염 효과를 통해, 병풀의 항염 효과에 숙성과정이 미치는 영향을 확인 하고자 하였다. HaCaT cell에 UV를 조사하여 IL-8 생성을 유도한 뒤, 병풀 추출물의 숙성 여부가 IL-8의 생성억제에 미치는 영향을 ELISA를 통해 확인하였다(Figure 5).
  • 본 연구에서는 제주용암해수로 숙성시킨 병풀 추출물의 피부 염증 억제 효능 및 보습 효과를 알아보았다. 제주용암해수로 7일 동안 숙성한 뒤 병풀의 대표 성분인 asiaticoside, madecasosside, asiatic acid, madecassic acid를 포함하는 pentacyclic triterpenes을 HPLC를 통해 확인하였다.
  • 숙성은 자체의 효소 또는 외적환경(온도, 습도, 시간, 공간)의 종합적인 작용에 의하여 성분이 분해가 되는 것을 의미한다. 본 연구에서는 추출과정에서 숙성과정에 의한 triterpenes의 추출량과 활성효능을 평가하고자 하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
병풀(Centella asiatica)은 무엇인가? Gotu kola 혹은 Asiatic pennywort로도 불리는 병풀(Centella asiatica)은 미나리과(Umbelliferae)에 속한다년생 포복성 초본으로 국내에서는 제주도 및 남부 지방의 섬이나 인도, 스리랑카, 남아프리카 등의 습지에서 서식하는 식물이다[1]. 병풀의 잎과 줄기는 오랜 기간 동양에서 약용 식물로 사용되어 왔고[2], 19세기에 루푸스, 확장성 궤양, 습진, 건선과 같은 피부질환의 치료에 도움이 되는 것으로 인도 약전에 기록되었다[3].
병풀의 유효성분과 그 효능은? 병풀의 잎과 줄기는 오랜 기간 동양에서 약용 식물로 사용되어 왔고[2], 19세기에 루푸스, 확장성 궤양, 습진, 건선과 같은 피부질환의 치료에 도움이 되는 것으로 인도 약전에 기록되었다[3]. 병풀의 유효성분은 asiaticoside, madecasosside, asiatic acid, madecassic acid를 포함하는 pentacyclic triterpenes으로[4], 이들 성분은 피부 세포의 콜라겐 형성 효능과 항산화 활성[5], 피부 노화 억제 효능[6], 항염 효능[7], 피부 광노화 개선[8], 상처 치유 효과[9]등의 효능이 뛰어난 것으로 보고되어 있으며 국내에서 상처치료 연고제로 사용되고 있다. 그 뿐만 아니라 신경 안정과[10], 항우울[11], 면역기능 향상[12]에 관한 효능도 알려져 있다.
제주용암해수가 다량의 유익한 미네랄을 함유함에 따라, 연구가 진행되고 있는 분야는? 제주용암해수는 바닷물이 화산 암반층에 의해 자연 여과된 지하수로 칼슘, 마그네슘, 게르마늄, 셀레늄 등 다량의 유익한 미네랄을 함유하고 있다[13]. 이에 따라 용암해수의 산업적 활용 가치가 높게 평가되고 있으며 음료, 식품, 화장품, 스파 등 다양한 활용 방안에 대한 연구가 진행되고 있다. 제주용암해수의 피부 효능에 대한 보고는 각질형성 세포를 이용한 실험에서 제주용암해수가 피부 구조를 구성하는 단백질들의 발현을 증가시켜 피부 장벽기능을 강화하고 피부의 수분 이동 채널에 관여하는 유전자와 수용체의 발현을 증가시켜 피부 보습을 향상시키는 것으로 보고되어 있다[14].
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참고문헌 (22)

  1. K. J. Gohil, J. A. Patel, and A. K. Gajjar, Pharmacological review on Centella asiatica: A potential herbal cure-all, Indian J Pharm Sci, 72(5), 546 (2010). 

  2. D. Arora, M. Kumar, and S. D. Dubey, Centella asiatica - A review of it's medicinal uses and pharmacological effects, Journal of Natural remedies, 2(2), 143 (2002). 

  3. W. Bylka, P. Znajdek-Awizen, E. Studzinska-Sroka, A. Danczak-Pazdrowska, and M. Brzezinska, Centella asiatica in dermatology: An overview, Phytother Res, 28(8), 1117 (2014). 

  4. B. Brinkhaus, M. Lindner, D. Schuppan and E. G. Hahn, Chemical, pharmacological and clinical profile of the East Asian medical plant Centella aslatica, Phytomedicine, 7(5), 427 (2000). 

  5. P. Hashim, H. Sidek, M. H. Helan, A. Sabery, U. D. Palanisamy, and M. Ilham, Triterpene composition and bioactivities of Centella asiatica, Molecules, 16(2), 1310 (2011). 

  6. Y. J. Kim, H. J. Cha, K. H. Nam, Y. Yoon, H. Lee, and S. An, Centella asiatica extracts modulate hydrogen peroxide­induced senescence in human dermal fibroblasts, Exp. Dermatol., 20(12), 998 (2011). 

  7. J. Wan, X. Gong, R. Jiang, Z. Zhang, and L. Zhang, Antipyretic and anti­inflammatory effects of asiaticoside in lipopolysaccharide­treated rat through up regulation of heme oxygenase­1, Phytother Res, 27(8), 1136 (2013). 

  8. M. Haftek, S. Mac-Mary, M. L. Bitoux, P. Creidi, S. Seite, A. Rougier, and P. Humbert, Clinical, biometric and structural evaluation of the long-term effects of a topical treatment with ascorbic acid and madecassoside in photoaged human skin, Exp. Dermatol., 17(11), 946 (2008). 

  9. J. Somboonwong, M. Kankaisre, B. Tantisira, and M. H. Tantisira, Wound healing activities of different extracts of Centella asiatica in incision and burn wound models: An experimental animal study, BMC Complement Altern Med, 12(1), 103 (2012). 

  10. I. E. Orhan, Centella asiatica (L.) urban: From traditional medicine to modern medicine with neuroprotective potential, Evid Based Complement Alternat Med, 2012 doi:10.1155/2012/946259 (2012). 

  11. T. E. Ceremuga, D. Valdivieso, C. Kenner, A. Lucia, K. Lathrop, O. Stailey, H. Bailey, J. Criss, J. Linton, J. Fried, A. Taylor, G. Padron, and A. D. Johnson, Evaluation of the anxiolytic and antidepressant effects of asiatic acid, a compound from Gotu kola or Centella asiatica, in the male Sprague Dawley rat, AANA J., 83(2), 91 (2015). 

  12. J. Ha, M. Kwon, Y. Kim, S. Kim, M. Jeong, B. Hwang and H. Lee, Enhancement of immunomodulatory of Centella asiatica L. urban with edible polymer through nano-encapsulation process, Korean J. Medicinal Crop Sci., 17(4), 257 (2009). 

  13. K. H. Bae, K. J. Kim, N. Y. Kim, and J. M. Song, In vitro culture of rare plant Bletilla striata using Jeju magma seawater, J Plant Biotechnol, 39(4), 281 (2012). 

  14. S. H. Lee, I. H. Bae, D. J. Min, H. J. Kim, N. H. Park, J. H. Choi, J. S. Shin, E. J. Kim, and H. K. Lee, Skin hydration effect of Jeju Lava sea water, J. Soc. Cosmet. Sci. Korea,, 42(4), 343 (2016). 

  15. M. K. Crispin, J. Fuentes-Duculan, N. Gulati, L. M. Johnson-Huang, T. Lentini, M. Sullivan-Whalen, P. Gilleaudeau, I. Cueto, M. Suarez-Farinas, M. A. Lowes, and J. G. Krueger, Gene profiling of narrowband UVB-Induced skin injury defines cellular and molecular innate immune responses, J. Invest. Dermatol., 133(3), 692 (2013). 

  16. B. M. Choi, H. O. Pae, S. I. Jang, Y. M. Kim, and H. T. Chung, Nitric oxide as a pro-apoptotic as well as anti-apoptotic modulator, J. Biochem. Mol. Biol., 35(1), 116 (2002). 

  17. P. G. Sator, Skin treatments and dermatological procedures to promote youthful skin, Clinl Interv Aging, 1(1), 51 (2006). 

  18. C. Hao, B. Wu, Z. Hou, Q. Xie, T. Liao, T. Wang, and D. Ma. Asiatic acid inhibits LPS-induced inflammatory response in human gingival fibroblasts, Int Immunopharmacol., 50, 313 (2017). 

  19. K. J. Yun, J. Y. Kim, J. B. Kim, K. W. Lee, S. Y. Jeong, H. J. Park, H. J. Jung, Y. W. Cho, K. Yun, and K. T. Lee. Inhibition of LPS-induced NO and PGE2 production by asiatic acid via NF- ${\kappa}B$ inactivation in RAW 264.7 macrophages: Possible involvement of the IKK and MAPK pathways, Int Immunopharmacol., 8(3), 431 (2008). 

  20. S. M. Tsao, M. C. Yin. Antioxidative and antiinflammatory activities of asiatic acid, glycyrrhizic acid, and oleanolic acid in human bronchial epithelial cells, J. Agric. Food Chem., 63(12), 3196 (2015). 

  21. J. H. Won, J. S. Shin, H. J. Park, H. J. Jung, D. J. Koh, B. G. Jo, J. Y. Lee, K. Yun, and K. T. Lee. Anti-inflammatory effects of madecassic acid via the suppression of NF- ${\kappa}B$ pathway in LPS-induced RAW 264.7 macrophage cells, Planta Med., 76(3), 251 (2010). 

  22. J. S. Guo, C. L. Cheng, and M. W. Koo. Inhibitory effects of Centella asiatica water extract and asiaticoside on inducible nitric oxide synthase during gastric ulcer healing in rats, Planta Med., 70(12), 1150 (2004). 

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