부평초 추출물 및 부평초 분획물의 기능성 화장품 소재로서의 효능을 측정하기 위하여 항산화, 항주름 및 미백 활성을 평가하였다. DPPH와 ABTS+ 라디칼 소거 활성은 부평초 70% 에탄올추출물의 에틸아세테이트 분획물(SE-E) 100 ㎍/mL 농도에서 각각 44.2와 74.3%로 나타났다. 항주름 활성을 측정하기 위하여 세포내에서의 procollagen 생합성 활성과 MMP-1 저해 활성을 측정하였다. 그 결과 부평초 70% 에탄올추출물(SE)은 25 ㎍/mL 농도에서 48.5%, 같은 농도에서 SE-E는 가장 높은 57.8%의 생합성 활성을 나타내었다. SE와 SE-E의 MMP-1 저해활성은 25 ㎍/mL 농도에서 각각 13.4와 28.5%로 나타났다. 마지막으로 미백 효과를 검증하기 위해 melanin 생합성 저해 활성과 세포내 tyrosinase 저해 활성을 측정한 결과, 25 ㎍/mL 농도에서 SE는 각각 9.6과 13.8%의 저해활성을 나타내었으며 SE-E는 각각 15.4와 22.0%의 값을 나타내었다. 본 연구의 결과로부터 SE와 SE-E의 높은 항주름 및 미백 활성이 확인되어 우수한 기능성 소재로 개발 가능성이 높아 졌으며 추가적인 항균, 항염, 항암 등의 연구가 진행된다면 제약, 화장품, 기능성 식품 등의 분야에 효과적인 소재로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.
부평초 추출물 및 부평초 분획물의 기능성 화장품 소재로서의 효능을 측정하기 위하여 항산화, 항주름 및 미백 활성을 평가하였다. DPPH와 ABTS+ 라디칼 소거 활성은 부평초 70% 에탄올추출물의 에틸아세테이트 분획물(SE-E) 100 ㎍/mL 농도에서 각각 44.2와 74.3%로 나타났다. 항주름 활성을 측정하기 위하여 세포내에서의 procollagen 생합성 활성과 MMP-1 저해 활성을 측정하였다. 그 결과 부평초 70% 에탄올추출물(SE)은 25 ㎍/mL 농도에서 48.5%, 같은 농도에서 SE-E는 가장 높은 57.8%의 생합성 활성을 나타내었다. SE와 SE-E의 MMP-1 저해활성은 25 ㎍/mL 농도에서 각각 13.4와 28.5%로 나타났다. 마지막으로 미백 효과를 검증하기 위해 melanin 생합성 저해 활성과 세포내 tyrosinase 저해 활성을 측정한 결과, 25 ㎍/mL 농도에서 SE는 각각 9.6과 13.8%의 저해활성을 나타내었으며 SE-E는 각각 15.4와 22.0%의 값을 나타내었다. 본 연구의 결과로부터 SE와 SE-E의 높은 항주름 및 미백 활성이 확인되어 우수한 기능성 소재로 개발 가능성이 높아 졌으며 추가적인 항균, 항염, 항암 등의 연구가 진행된다면 제약, 화장품, 기능성 식품 등의 분야에 효과적인 소재로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.
The antioxidant, whitening, and anti-wrinkle activity of Spirodela polyrhiza extracts and fractions were evaluated to determine its efficacy as a functional cosmetic material. 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl and 2,2'-azinobis-3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid radical scavenging activities were 44...
The antioxidant, whitening, and anti-wrinkle activity of Spirodela polyrhiza extracts and fractions were evaluated to determine its efficacy as a functional cosmetic material. 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl and 2,2'-azinobis-3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid radical scavenging activities were 44.2 and 74.3%, respectively, at 100 ㎍/mL of SE-E (the ethyl acetate fraction of 70% ethanol extract). To measure anti-wrinkle effects, procollagen biosynthesis and matrix metalloproteinase-1 (MMP-1) inhibition activity were determined. At 25 ㎍/mL of SE (70% ethanol extract), the biosynthesis activity was 48.5%, and SE-E showed the best activity (57.8%) at the same concentration. MMP-1 inhibition activity of SE and SE-E was 13.4 and 28.5%, respectively, at 25 ig/mL. Finally, the inhibition of cellular melanin synthesis and cellular tyrosinase were measured to determine the whitening effect; at 25 ㎍/mL, the inhibition activities of SE were 9.6 and 13.8%, respectively, and those for SE-E were 15.4 and 22.0%, respectively. Our results confirmed the possibility of SE and SE-E as effective functional materials. Further research investigating the antimicrobial, anti-inflammatory, and anticancer activities of S. polyrhiza is necessary to confirm its potential use in the food, cosmetics, and drug industries.
The antioxidant, whitening, and anti-wrinkle activity of Spirodela polyrhiza extracts and fractions were evaluated to determine its efficacy as a functional cosmetic material. 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl and 2,2'-azinobis-3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid radical scavenging activities were 44.2 and 74.3%, respectively, at 100 ㎍/mL of SE-E (the ethyl acetate fraction of 70% ethanol extract). To measure anti-wrinkle effects, procollagen biosynthesis and matrix metalloproteinase-1 (MMP-1) inhibition activity were determined. At 25 ㎍/mL of SE (70% ethanol extract), the biosynthesis activity was 48.5%, and SE-E showed the best activity (57.8%) at the same concentration. MMP-1 inhibition activity of SE and SE-E was 13.4 and 28.5%, respectively, at 25 ig/mL. Finally, the inhibition of cellular melanin synthesis and cellular tyrosinase were measured to determine the whitening effect; at 25 ㎍/mL, the inhibition activities of SE were 9.6 and 13.8%, respectively, and those for SE-E were 15.4 and 22.0%, respectively. Our results confirmed the possibility of SE and SE-E as effective functional materials. Further research investigating the antimicrobial, anti-inflammatory, and anticancer activities of S. polyrhiza is necessary to confirm its potential use in the food, cosmetics, and drug industries.
또한 부평의 효능에 관한 연구로서 비만의 원인인 수습정체, 담음, 양허 등에 부평이 효과가 있는 것으로 생각되어 지방세포 합성에 미치는 영향을 관찰한 결과 유의성 있는 결과가 있는 것으로 보고된바 있으며[18], 면역과 아토피관련 효능, 항암 활성에 대한 연구[19,20]와 부평초의 화학성분 및 항산화효과에 관한 연구 등이 일부 보고된 바 있어 건강 바이오 소재나 다이어트 소재로서도 활용 가능성이 있을 것으로 생각된다. 본 연구에서는 수생식물로부터 항산화, 항주름 및 미백 활성을 나타내는 천연소재를 탐색하고자 다양한 수생식물을 대상으로 효능을 조사, 평가하였으며, 그 중에서 우수한 생리활성을 나타낸 부평초(S. polyrhiza) 70% EtOH 추출물 및 각 분획물의 강한 라디칼 소거활성, 항주름 및 미백 활성을 검증하고 그 결과를 보고하고자 한다.
제안 방법
MMP-1, MMP-9, Tyrosinase, TRP-1, TRP-2, microphthalmia transcription factor 저해활성을 보기 위하여 각각의 세포를 60 mm tissue culture dish에 cell seeding 후 24시간 동안 배양하여 세포를 안정화 시켰다. 배지를 제거한 후 UVB (20 mJ/cm2) 로 조사하고 추출물을 농도 별로 처리한 배지로 24-48시간 배양한 후 다시 배지를 제거하고 PBS로 2번 세척해주었다.
이렇게 실험한 세포의 상등액을 모아서 실험에 사용하였다. 세포 배양액 내 콜라겐 생합성 정도는 procollagen type-C peptide (PIP) EIA kit (Takara, Shiga, Japan)를 사용하여 propeptide의 양을 측정하였으며, MMP-1 저해 활성 측정은 matrix metalloproteinase-1 ELISA kit (Abcam, Cambridge, MA, USA)을 이용하여 측정하였다.
대상 데이터
부평초(S. polyrhiza)는 경산시 소재 약업사로부터 2016년 9월에 구입하였으며 원산지는 중국이다. 증거 표본은 한국한의약진흥원 표본실에 보관중이다.
데이터처리
모든 실험은 3회 이상 반복하여 실시하였으며 평균치와 표준편차로 나타내었으며, 유의성 검증은 SPSS statistics 20 (IBM, Armonk, NY, USA) software package program을 이용하여 Duncan’s multiple range test와 t-test를 실시하였으며 통계적 유의수준 p <0.05, 0.01에서 검증하였다.
이론/모형
부평초 추출물 및 분획물의 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) 라디칼 소거 활성은 Blois 방법[21]에 따라 측정하였다. 각 시료용액에 100 μL에 0.
피부 melanoma 세포로부터의 melanin 생합성 저해 측정은 Hosoi 등의 방법[24]에 따라 측정하였다. DMEM 배지로 배양된 melanoma 세포를 100 mm culture dish에 2×106 cell/dish가 되게 분주하고, 24시간 배양 후 α-MSH를 처리한 후 시료를 농도 별로 조제하여 2 mL 첨가하고, 48시간 후에 인산완충액 (pH 7.
성능/효과
CCD-986sk 세포에 대한 부평초의 세포 생존율을 측정한 결과, 대조군에 비해 부평초 에탄올, 열수 추출물과 용매별 분획물은 25 μg/mL의 농도 이하에서 80% 이상의 세포생존율을 나타내었으며, B16F10세포에서도 대조군에 비해 25 μg/mL의 농도 이하 에서 모두 80% 이상의 생존율을 나타내는 것을 확인하였다(Fig. 2). 따라서 SW, SE 및 70% 에탄올 용매 별 분획물은 세포생존율 결과를 바탕으로 25 μg/mL의 농도에서 procollagen 생합성, MMP-1 저해 활성, melanin 생합성 저해활성, tyrosinase 저해 활성 등을 검증 하였다.
이는 Koo 등[29]이 연구한 사상자 EtOAC분획물의 대조군 대비 3-12% 수준의 MMP-1 저해활성을 나타낸 결과와 비교해 보았을 때 SE-E의 MMP-1 저해활성이 뛰어남을 확인할 수 있었다. 결론적으로 Procollagen type 생합성 측정 결과와 MMP-1 저해활성 측정 결과 모두에서 SE와 이의 분획물들은 control 대비 positive 활성을 나타내어 피부 주름 개선을 위한 소재로서 가능성을 보였으며 특히 SE-E는 가장 우수한 활성이 확인되었다.
열악한 환경에서 서식하는 수생식물인 부평초는 민간에서 한약재 등으로 사용되었음에도 불구하고 그동안 충분한 연구가 이루어지지 않았다. 본 연구에서는 부평초 추출물 및 부평초 분획물의 기능성 화장품 소재로서의 효능을 측정하기 위하여 항산화, 항주름 및 미백 활성을 평가하였으며 그 결과 부평초 70% 에탄올 추출물(SE)과 이의 에틸아세테이트 분획물(SE-E)이 DPPH 및 ABTS+ 라디칼 소거 활성, 세포내 procollagen 생합성 활성, MMP-1 저해 활성, melanin 생합성 저해 활성, 세포 내 tyrosinase 저해 활성 등에서 우수한 생리활성이 있음을 검증하였다. 특히 SE-E에서 높은 항주름 및 미백 활성이 확인되어 우수한 기능성 소재로서 개발 가능성이 높아졌으며 추가적인 항균, 항염, 항암 등의 연구가 진행된다면 제약, 화장품, 기능성 식품 등의 분야에 효과적인 기능성 소재로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.
5%의 procollagen 생합성량을 나타내었다. 부평초의 용매별 분획물의 경우 SE-E (57.8%) > SE-W (43.8%) > SE-B (41.5%) > SE-H (32.3%) 순으로 procollagen 생합성 활성을 나타내었다. Koo 등[29]의 보고에 의하면, 사상자 용매별 분획물의 경우에는 BuOH > EtOA>C > water > hexane 분획 순으로 콜라겐 생합성의 증가가 확인되었다.
후속연구
본 연구에서는 부평초 추출물 및 부평초 분획물의 기능성 화장품 소재로서의 효능을 측정하기 위하여 항산화, 항주름 및 미백 활성을 평가하였으며 그 결과 부평초 70% 에탄올 추출물(SE)과 이의 에틸아세테이트 분획물(SE-E)이 DPPH 및 ABTS+ 라디칼 소거 활성, 세포내 procollagen 생합성 활성, MMP-1 저해 활성, melanin 생합성 저해 활성, 세포 내 tyrosinase 저해 활성 등에서 우수한 생리활성이 있음을 검증하였다. 특히 SE-E에서 높은 항주름 및 미백 활성이 확인되어 우수한 기능성 소재로서 개발 가능성이 높아졌으며 추가적인 항균, 항염, 항암 등의 연구가 진행된다면 제약, 화장품, 기능성 식품 등의 분야에 효과적인 기능성 소재로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
부평초(Spirodelae Herba)는 무엇인가?
부평초(Spirodelae Herba)는 개구리밥과(Lemnaceae)에 속한 다년생 수생식물인 개구리밥(Spirodela polyrhiza (L.) Schleid)과 청평(Lemna minor L.), 좀개구리밥(Lemna paucicostata Hegelm)의 전초를 건조한 것으로, 6월9월 사이에 채취하여 씻어 불순물을 제거한 다음 건조하여 치료에 사용되고 있는 한약재이다. 부평초의 성분에 관한 연구로 개구리밥(S.
광노화는 피부에 어떠한 영향을 끼치는가?
외인적 노화는 외부 스트레스에 의해 노화 현상이 나타나는 것으로 자외선에 의한 광노화가 주된 원인이다. 자외선을 받게 되면 교원질(collagen) 및 탄력섬유(elastin fiber) 등의 기질 단백질이 손상되어 피부 내 교원질의 양이 부족해지고 탄력섬유가 변성되어 주름을 유발하며 기미, 주근깨 및 검버섯이 증가하는 현상을 보인다[7,8]. 또한 자외선에 노출되면, α-melanocyte stimulating hormone (α-MSH), adrenocorticotropic hormone 등의 신호전달물질을 멜라닌세포로 분비하게 된다[9].
개구리밥(S. polyrhiza)에 존재하는 성분은 어떤 것들이 있는가?
부평초의 성분에 관한 연구로 개구리밥(S. polyrhiza)에서 campesterol, β-sitosterol, stigmasterol 등의 sterol [13]과 apigenin-7-O-β-D-glucoside, cynaroside, hypolaetin-8-O-β-D-glucoside, vitexin, orientin 등의 flavonoid, anthocyanin 및 tannin 등이 보고되어 있다[14,15]. 예로부터 한방과 민간에서는 부평초를 말려 부종, 수종, 갈증, 강장, 발한, 해독, 충독, 수독, 양모, 당뇨병, 창종, 화상 등 피부와 관련된 질환의 약재로 사용하였으며[16,17] 이를 근거로 아토피관련 효능, 피부재생관련 효능, 항염증관련 효능, 피부 진정관련 효능, 피부미백관련 효능을 객관적으로 검증하여 바이오 소재화할 수 있을 것으로 사료된다.
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