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[국내논문] 핑크-알로에의 항산화, NO 생성 억제 및 세포 재생 효과
Antioxidant, Inhibitory on NO Production and In-vitro Cell Regeneration Effects of Pink-aloe 원문보기

大韓化粧品學會誌 = Journal of the society of cosmetic scientists of Korea, v.46 no.3, 2020년, pp.273 - 282  

이경주 (한국콜마(주) 피부천연물연구소) ,  장욱주 (한국콜마(주) 피부천연물연구소) ,  김유아 (한국콜마(주) 피부천연물연구소) ,  박병준 (한국콜마(주) 피부천연물연구소) ,  강학희 (한국콜마(주) 피부천연물연구소)

초록
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알로에 베라(Aloe barbadensis Miller)는 예로부터 화상이나 상처, 습진 등의 다양한 피부 질환을 개선하기 위해 사용해 왔다. 이러한 효능은 알로에가 가지고 있는 비타민, 무기질, 당, 페놀 물질, 지방산. 아미노산 등의 다양한 성분에 의한 것으로 보고가 되었다. 알로에는 극한의 환경에서 스스로를 보호하기 위해서 성분을 변화시키며, 이로 인해 색깔이 녹색에서 적색으로 변화한다. Aloe-emodin은 알로에속 식물의 대표적인 페놀성 물질항산화 및 항염 활성을 나타낸다. 그러나 지금까지 알로에의 활성 물질인 알로에-에모딘을 증가시키고 알로에의 색상을 변화시키는 공정 개발에 대한 연구는 보고되지 않았다. 따라서 본 연구의 목적은 aloe-emodin 함량을 증가시키고 알로에의 항산화 및 항염 활성을 증대시키는 핑크 알로에 제조공정을 개발하는 것이다. 이를 위해 알로에를 적정 조건으로 가온한 결과 핑크 알로에는 일반 알로에 대비 aloe-emodin 함량이 증가하였으며, 항산화 활성 증대, NO 생성 억제, 세포 재생 촉진 등의 효과를 나타내었다. 본 연구를 통해 화장품 분야에서 핑크 알로에의 신규 항노화 소재로 활용성을 확인하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Aloe vera (Aloe barbadensis Miller) has been used since ancient times to improve various skin diseases such as burns, wounds, and eczema. It has been reported that Aloe vera contains vitamin, enzyme, mineral, sugar, phenolic compound, fatty acid and amino acid. Aloe vera changes its color from green...

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AI 본문요약
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문제 정의

  • 알로에는 최근 국내 많은 연구를 통해 알로에 추출물에 대한 생리활성이 규명되었으며 알로에의 효능이 입증되었으나, 알로에가 지닌 효능을 향상시키는 방법에 관한 연구가 미비한 실정이다. 이에 본 연구에서는 알로에가 갖는 효능을 향상시키고 알로에의 성상을 개선하여 신규 화장품 소재로서의 가치를 확인하고자 한다.
  • 핑크 색상을 띄는 알로에를 화장품 소재로 개발하기 위하여 알로에 가온 실험을 수행하였다. 일반 알로에와 가온 온도를 달리하여 제조한 핑크 알로에의 반사율과 투과율을 측정한 결과, 일반 알로에에 비하여 가온 처리한 핑크 알로에의 적색도가 높게 나타남을 확인할 수 있었다(Table 1).
  • 본 연구에서는 핑크 알로에 처리에 따른 상처를 유도한 HaCaT cell의 세포 이동 촉진 효과에 미치는 영향을 알아보기 위해 wound healing assay를 시행하였다. Figure 8과 같이 vehicle을 처리한 군은 초기 상처 면적 대비 회복된 비율인 wound healing rate가 21.
  • 본 연구에서는 예로부터 식품, 의약품 및 화장품 소재로 이용된 알로에의 부가가치를 향상시키는 최적 조건을 확립하고 이의 항산화 및 항염 그리고 피부 재생 촉진 효과를 확인하였다. 알로에 겔을 적정 조건에서 가온하여 활성성분인 Aloe-emodin 함량을 증가시켰으며, 핑크색을 나타내며 변색되지 않는 안정한 알로에 파우더를 획득할 수 있었다.

가설 설정

  • 따라서 알로에의 주요 성분과 활성을 감소시키지 않으며, 알로에의 성상을 개선할 수 있는 최적의 조건 확립이 필요하다. 본 연구에서는 알로에 젤의 색을 핑크색으로 변화시키며 활성을 유지하는 가온 조건을 효율성을 고려하여 80 ℃에서 1 h 동안 가온하는 것으로 설정하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
알로에 베라 겔의 주요 구성성분은 무엇인가? 알로에 베라(Aloe vera) 겔의 주요 구성성분은 다당류인 glucomannans이며, 이 외에도 xylose, rhamnose, galactose, arabinose, lupeol, cholesterol, campesterol 및 β-sitosterol 등으로 구성되어 있다. 페놀성분으로는 anthraquinones이 주성분이며, 유도체인 isobarbloin, anthrone C-glycosides 및 chromones이 포함되어 있다[6-7].
알로에를 가온할 경우 Aloe-emodin의 함량이 증가하는 이유는? 이전의 연구에서도 알로에를 적정 온도로 가온할 경우, 주요 활성 성분인 aloe-emodin의 함량이 증가한다는 것이 확인되었다[14]. 이는 알로에를 가온할 경우, 고온에 불안정한 aloin 등의 물질이 열에 안정한 aloe-emodin 등의 물질로 변화하기 때문이다[12]. Aloe-emodin은 활성산소를 제거하는 활성이 뛰어나 항산화 및 항암 효능이 우수하며, 특히 UV에 의해 생성된 독소를 제거하는 효과가 있어 광으로부터 피부를 보호하는 효과가 있다[15-18].
알로에에는 어떤 성분이 있는가? 알로에(aloe)는 전 세계적으로 약 500 종 이상이 속해 있는 백합과(Liliaceae)의 알로에 속(Aloineae)의 식물로, 주로 아프리카 아라비아를 비롯한 열대 지방에 광범위하게 분포한다[1-3]. 알로에는 지방산, 유기산, 플라보노이드 등 200여 가지의 화합물을 함유하고 있으며, 당단백, 다당체 등의 저분자 물질인 안트라퀴논(anthraquinone), 안트론(anthrone), 크로몬(chromone), 피론(pyrone), 아미노산, 비타민과 미네랄 등의 성분들을 포함하고 있다[4-5].
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참고문헌 (27)

  1. A. Viljoen, Ph. D. Dissertation, Randse Afrikaanse Univ. Johannesburg, Republic of South Africa (1999). 

  2. O. M. Grace, M. S. J. Simmonds, SG. F. mith, and A. E. Van Wyk, Therapeutic uses of Aloe L. (Asphodelaceae) in southern Africa, J. Ethnopharmacol., 119(3), 604 (2008). 

  3. B. H. Daru, J. C. Manning, J. S. Boatwright, O. Maurin, N. Maclean, H. Schaefer, and M. van der Bank, Molecular and morphological analysis of subfamily Alooideae (Asphodelaceae) and the inclusion of Chortolirion in Aloe, Taxon, 62(1), 62 (2013). 

  4. T. Reynolds, The compounds in Aloe leaf exudates: a review, Bot. J. Linn. Soc., 90(3), 157 (1985). 

  5. N. Okamura, N. Hine, Y. Tateyama, M. Nakazawa, T. Fujioka, K. Mihashi, and A. Yagi, ive chromones from Aloe vera leaves, Phytochemistry, 49(1), 219 (1998). 

  6. J. H. Hamman, Composition and applications of Aloe vera leaf gel, Molecules, 13(8), 1599 (2008). 

  7. W. Rebecca, O. Kayser, H. Hagels, K. H. Zessin, M. Madundo, and N. Gamba, The phytochemical profile and identification of main phenolic compounds from the leaf exudate of Aloe secundiflora by highperformance liquid chromatography-mass spectroscopy, Phytochem. Anal., 14(2), 83 (2003). 

  8. T. Reynolds and A. C. Dweck, Aloe vera leaf gel: a review update, J. Ethnopharmacol., 68(1-3), 3 (1999). 

  9. T. Norikura, D. O. Kennedy, A. K. Nyarko, A. Kojima, and I. Matsui-Yuasa, Protective effect of Aloe extract against the cytotoxicity of 1, 4-naphthoquinone in isolated rat hepatocytes involves modulations in cellular thiol levels, Basic Clin. Pharmacol. Toxicol., 90(5), 278 (2002). 

  10. S. Subramanian, D. S. Kumar, and P. Arulselvan, Wound healing potential of Aloe vera leaf gel studied in experimental rabbits, J. Biochem. Mol. Biol. Biophys., 1(2), 178 (2006). 

  11. S. Kametani, A. Kojima-Yuasa, H. Kikuzaki, D. O. Kennedy, M. Honzawa, and I. Matsui-Yuasa, Chemical constituents of cape aloe and their synergistic growth-inhibiting effect on ehrlich ascites tumor cells, Biosci. Biotechnol. Biochem., 71(5), 1220 (2007). 

  12. A. Femenia, P. Garcia-Pascual, S. Simal, and C. Rossello, Effects of heat treatment and dehydration on bioactive polysaccharide acemannan and cell wall polymers from Aloe barbadensis Miller, Carbohydr. Polym., 51(4), 397 (2003). 

  13. M. Miranda, H. Maureira, K. Rodriguez, and A. Vega-Galvez, Influence of temperature on the drying kinetics, physicochemical properties, and antioxidant capacity of Aloe Vera (Aloe Barbadensis Miller) gel, J. Food Eng., 91(2), 297 (2009). 

  14. X. L. Chang, C. Wang, Y. Feng, and Z. Liu, Effects of heat treatments on the stabilities of polysaccharides substances and barbaloin in gel juice from Aloe vera Miller, J. Food Eng., 75(2), 245 (2006). 

  15. T. Pecere, M. V. Gazzola, C. Mucignat, C. Parolin, F. Dalla Vecchia, A. Cavaggioni, and G. Palu, Aloe-emodin is a new type of anticancer agent with selective activity against neuroectodermal tumors, Cancer Res., 60(11), 2800 (2000). 

  16. B. A. Jurkiewicz and G. R. Buettner, Ultraviolet light-induced free radical formation in skin: an electron paramagnetic resonance study, Photochem. Photobiol., 59(1), 1 (1994). 

  17. F. Vargas, G. Fraile, M. Velasquez, H. Correia, G. Fonseca, M. Marin, and Y. Sanchez, Studies on the photostability and phototoxicity of aloe-emodin, emodin and rhein, Die Pharmazie, 57(6), 399 (2002). 

  18. F. Vargas, Y. Diaz, and K. Carbonell, Antioxidant and scavenging activity of emodin, aloe-emodin, and rhein on free-radical and reactive oxygen species, Pharm. Biol., 42(4-5), 342 (2004). 

  19. M. Y. Park, H. J. Kwon, and Sung, M. K. Evaluation of aloin and aloe-emodin as anti-inflammatory agents in aloe by using murine macrophages, Biosci. Biotechnol. Biochem., 73(4), 828 (2009). 

  20. C. Lopez-Otin, M. A. Blasco, L. Partridge, M. Serrano, and G. Kroemer, The hallmarks of aging, Cell, 153(6), 1194 (2013). 

  21. K. H. Wagner, D. Cameron-Smith, B. Wessner, and B. Franzke, Biomarkers of aging: from function to molecular biology, Nutrients, 8(6), 338 (2016). 

  22. I. Iontcheva, S. Amar, K. H. Zawawi, A. Kantarci, and T. E. Van Dyke, Role for moesin in lipopolysaccharide-stimulated signal transduction, Infect. Immun., 72(4), 2312 (2004). 

  23. G. L. Su, Lipopolysaccharides in liver injury: molecular mechanisms of Kupffer cell activation, Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol., 283(2), G256 (2002). 

  24. H. H. J ang, H. H. Lee, and S. N. Lee, Epidermal skin barrier, Asian J. Beauty Cosmetol., 14(3), 339 (2016). 

  25. M. M. Santoro and G. Gaudino, Cellular and molecular facets of keratinocyte reepithelization during wound healing, Exp. Cell. Res., 304(1), 274 (2005). 

  26. E. A. O'toole, Extracellular matrix and keratinocyte migration, Clin. Exp. Dermatol., 26(6), 525 (2001). 

  27. T. L. Tuan, L. C. Keller, D. Sun, M. E. Nimni, and D. Cheung, Dermal fibroblasts activate keratinocyte outgrowth on collagen gels, J. Cell. Sci., 107(8), 2285 (1994). 

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