[논문]회초리말(Mutimo cylindricus)의 항산화, 항염 및 미백 활성

박상남; 이옥희

doi:10.22156/cs4smb.2020.10.11.279

회초리말(Mutimo cylindricus)의 항산화, 항염 및 미백 활성
The Antioxidation Effect of Mutimo cylindricus Extract and Its Influence on Cell Bioactivity 원문보기

융합정보논문지 = Journal of Convergence for Information Technology, v.10 no.11, 2020년, pp.279 - 287

박상남 (경동대학교 임상병리학과) , 이옥희 (경동대학교 보건관리학과)

초록
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본 연구는 갈조류 중 하나인 회초리말의 기능성 화장품 원료로서 기능성을 알아보기 위하여, 항산화 실험 및 세포실험을 실시하였다. 항산화능 측정을 위해 회초리말을 70% 에탄올로 추출물을 제조하였다. 항산화 측정에는 DPPH와 ABTS 법을 사용하였으며, 각 실험에서 EC50값이 2.040과 2.182 mg/mL로 나타났다. 폴리페놀 함량과 환원능 측정에서는 103 mg gallic acid/g extract의 폴리페놀 함량과 134 mg ascorbic acid/g extract의 환원능이 나타났다. 세포실험에서는 MTT 법을 사용하여 해당 추출물이 세포독성이 없음을 나타내었으며, 100 ㎍/mL 농도에서 항염능과 미백능을 나타내었다. 결과적으로 수송나물 추출물은 미백 및 항염능을 가진 화장품 소재로서 사용가능함을 확인하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

The objective of this study was to evaluate functionality of Mutimo cylindricus as a cosmetic ingredient, one of the brown algae. The M. cylindricus 70% ethanol extract was manufactured for antioxidant measurement. DPPH and ABTS methods were used to measure antioxidants, and its EC50 values were 2.040 and 2.182 mg/mL in each experiment. The measurement of total polyphenol contents and reducing power showed total polyphenol content of 103 mg gallic acid/g extract and reducing power of 134 mg ascorbic acid/g extract. To measure cell toxicity, MTT method was used, and its result showed that the extract was not cytotoxic. And it has anti-inflammatory and whitening activity at concentrations of 100 ㎍/mL. The result confirmed that M. cylindricus extract is available as a cosmetic material with whitening and anti-inflammatory properties.

주제어

표/그림 (9)

그림 Fig. 1. DPPH radical scavenging activity of Mutimo cylindricus extract and ascorbic acid.
그림 Fig. 2. ABTS radical scavenging activity of Mutimo cylindricus extract and ascorbic acid.
표 Table 1. Mean and standard deviation of DPPH radical scavenging activity of Mutimo cylindricus extract
표 Table 2. Mean and standard deviation of ABTS radical scavenging activity of Mutimo cylindricus extract
표 Table 3. Mean and standard deviation of total phenolic contents of Mutimo cylindricus extract
표 Table 4. Mean and standard deviation of total phenolic contents of Mutimo cylindricus extract
표 Table 5. Mean and standard deviation of cell viability of B16F10 and Raw 264.7 cell with Mutimo cylindricus extract
표 Table 6. Mean and standard deviation of melanin inhibitory activity of Mutimo cylindricus extract
표 Table 7. Mean and standard deviation of nitric oxide inhibitory activity of Mutimo cylindricus extract

AI 본문요약
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문제 정의

이러한 이유로 갈조류는 새로운 화장품 원료로서 주목받고 있다. 본 논문에서는 이러한 갈조류 중 회초리 말의 항산화능 및 세포활성을 측정하여 화장품 원료로서의 가능성을 알아보고자 하였다.

제안 방법

세포 배양에는 DMEM, FBS, penicillin-streptomycin solution을 사용하였으며, 염증반응을 유도하기 위하여 lipopolysaccharide(Sigma, USA)를 사용하였다. Nitric oxide 생성 억제능은 griess reagent를 이용하여 측정하였다. Griess reagent는 1% sulfanilamide(TCI, Japan)를 5% phosphoric acid (Junsei, Japan)에 녹인 것과 0.
각 추출물은 0.313, 0.625, 1.250, 2.500, 5.000 mg/mL의 농도가 되도록 70% ethanol로 희석하여 사용하였다. DPPH는 95% ethanol에 희석하여 520 nm에서 흡광도가 0.
각 추출물은 2.5, 5.0, 10.0 mg/mL로 DMSO로 희석하여 사용하였다. NaCO₃ 포화용액은 증류수에 과량의 sodium carbonate를 용해시킨 뒤, Whatman no.
배양 후 추출물 희석액을 회수한 뒤 MTT solution을 100p씩 처리하여 4시간 동안 결정화시켰다. 그 후 MTT solution을 다시 제거한 뒤, DMSO 100p를 처리하여 결정화된 MTT를 다시 용해시켜, 560nm 흡광도를 통해 결정화된 MTT의 양을 측정하였다. MTT의 결정 생성은 NADH의 양과 비례하며, 생존한 세포수에 비례한다.
기존 약용 및 식용으로 사용되는 회초리말의 화장품 원료로서의 가능성을 실험해 보기 위해 회초리말의 항산화능, 항염, 미백능을 평가하여 해 보았다.
5, 25, 50, 100 μg/mL의 농도 별로 처리하여 melanin 생성 억제능을 나타내었다. 대조군으로서는 arbutin을 동일한 농도로 처리하여 melanin 생성 억제능을 나타내었다.
세포 배양에는 DMEM, FBS, penicillin-streptomycin solution을 사용하였으며, melanin 생성을 유도하기 위하여 α-melanocyte stimulating hormone(α-MSH, Sigma, USA)을 사용하였다.
이러한 이유로 회초리말의 reducing power를 측정하였다. 회초리말 추출물의 reducing power를 측정한 결과 Table 4와 같은 결과를 나타내었다.
이러한 이유로 회초리말의 total phenolic content를 측정하였다. 회초리말 추출물의 total phenolic content를 측정한 결과 Table 3과 같은 결과를 나타내었다.
추출물 희석액은 DMEM용액을 용매로 하여 12.5, 25.0, 50.0, 100 μg/mL 농도로 제조하였다.
추출물은 DMEM용액을 용매로 하여 12.5, 25.0, 50.0, 100 μg/mL 농도로 제조하였다.
회초리말 추출물의 B16F10 세포에 대한 melanin 생성 억제능을 확인하고자 12.5, 25, 50, 100 μg/mL의 농도 별로 처리하여 melanin 생성 억제능을 나타내었다.
회초리말 추출물의 RAW 264.7과 B16F10 세포에 대한 세포 독성을 확인하고자 12.5, 25, 50, 100 μg/mL의 농도 별로 처리하여 세포 독성 평가 결과를 나타내었다.
회초리말 추출물의 Raw 264.7 세포에 대한 nitric oxide 생성 억제능을 확인하고자 12.5, 25, 50, 100 μ g/mL의 농도 별로 처리하여 nitric oxide 생성 억제능을 나타내었다.
회초리말의 ABTS radical scavenging activity를 보기 위해 회초리말 추출물을 희석하여 ABTS radical solution에 반응시켜 측정하였다. 회초리말 추출물의 ABTS radical scavenging activity를 측정한 결과 Fig.
회초리말의 DPPH radical scavenging activity를 보기 위해 회초리말 추출물을 희석하여 DPPH radical solution에 반응시켜 측정하였다. 회초리말 추출물의 DPPH radical scavenging activity를 측정한 결과 Fig.

대상 데이터

Nitric oxide 생성 억제능은 griess reagent를 이용하여 측정하였다. Griess reagent는 1% sulfanilamide(TCI, Japan)를 5% phosphoric acid (Junsei, Japan)에 녹인 것과 0.1% naphthylethylenediamine dihydrochloride (TCI, Japan)수용액을 1 : 1 비율로 혼합한 것을 사용하였다. DMEM 445 ml, FBS 50 ml, antibiotics 5 ml을 혼합하여 배양액을 제조하였다.
Melanin 생성 억제능 실험에는 B16F10 cell을 사용하였다. 세포 배양에는 DMEM, FBS, penicillin-streptomycin solution을 사용하였으며, melanin 생성을 유도하기 위하여 α-melanocyte stimulating hormone(α-MSH, Sigma, USA)을 사용하였다.
Nitric oxide 생성 억제능 실험에는 RAW 264.7 cell을 사용하였다. 세포 배양에는 DMEM, FBS, penicillin-streptomycin solution을 사용하였으며, 염증반응을 유도하기 위하여 lipopolysaccharide(Sigma, USA)를 사용하였다.
세포 독성 실험에는 RAW 264.7, B16F10 cell line(한국세포주은행, 한국)을 사용하였다. 세포 배양에 사용된 배양액은 Dulbecco's Modified Eagle Medium (DMEM, GE healthcare, USA), fetal bovine serum(FBS, Sigma, USA), penicillin-streptomycin solution(Sigma, USA)를 사용하였다.
세포 배양에 사용된 배양액은 Dulbecco's Modified Eagle Medium (DMEM, GE healthcare, USA), fetal bovine serum(FBS, Sigma, USA), penicillin-streptomycin solution(Sigma, USA)를 사용하였다.
7 cell을 사용하였다. 세포 배양에는 DMEM, FBS, penicillin-streptomycin solution을 사용하였으며, 염증반응을 유도하기 위하여 lipopolysaccharide(Sigma, USA)를 사용하였다. Nitric oxide 생성 억제능은 griess reagent를 이용하여 측정하였다.
실험에 사용된 회초리말 추출물은 해양수산부의 해양생명자원 정보 표준화 및 통합 데이터베이스 시스템인 해양생명자원 정보시스템(Marine Bio-Resource Information System, MBRIS)에서 분양받아 사용하였다.
반응물은 UV-Vis Spectrophotometer (Ultrospec 3100 pro, GE Healthcare, USA)를 이용하여 520 nm에서 흡광도를 측정하였다. 양성 대조군으로는 ascorbic acid (Sigma, USA)를 사용하였다. DPPH radical scavenging activity는 시료 첨가 전의 흡광도와 시료 첨가 후의 흡광도를 측정하여 식(1)과 같이 백분율로 표시하였다.
10 mL를 반응시켜 UV-Vis Spectrophotometer (Ultrospec 3100 pro, GE Healthcare, USA)를 이용하여 700 nm에서 흡광도를 측정하였다. 양성 대조군으로는 ascorbic acid를 사용하였다.
반응물은 UV-Vis Spectrophotometer(Ultrospec 3100 pro, GE Healthcare, USA)를 이용하여 740 nm에서 흡광도를 측정하였다. 양성 대조군으로는 gallic acid를 사용하였다.
항산화 실험에 사용된 2,2-diphenyl-1- picrylhydrazyl (DPPH), 2,2'-azino-bis (3- ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid (ABTS), ascorbic acid, ferric chloride, Folin– Ciocâlteu reagent, gallic acid, manganese dioxide, phosphate buffered saline (PBS), potassium ferricyanide, sodium carbonate, trichloroacetic acid는 Sigma (USA)에서 구입하여 사용하였다.

이론/모형

세포독성실험은 MTT assay를 이용하여 측정하였다. 96 well plate에 각 well 당 3.

성능/효과

ABTS를 통한 항산화능 측정 결과, 회초리말 추출물은 2.182 mg/mL의 EC₅₀을 보였다.
B16F10 세포를 통한 미백능 측정 결과, 회초리말 추출물은 arbutin의 89.29% 정도의 melanin 생성 억제능을 지니고 있으며 강한 미백능을 보여 미백 화장품으로서의 가능성을 보였다.
DPPH를 통한 항산화능 측정 결과, 회초리말 추출물은 2.040 mg/mL의 EC₅₀을 보였다.
Melanin 생성 억제능은 melanocyte- stimulating hormone 처리군을 100%로 보았을 때 Table 6과 같은 결과를 나타내었으며 B16F10에서는 100 μg/mL 농도에서 81.56%의 melanin 생성을 보였다.
Nitric oxide 생성 억제능은 lipopolysaccharide 처리군을 100%로 보았을 때 Table 7과 같은 결과를 나타내었으며, Raw 264.7에서는 100 μg/mL 농도에서 56.41%의 nitric oxide 생성 억제능을 보였다.
RAW 264.7 세포를 통한 항염능 측정 결과, 회초리말 추출물은 100 μg/mL에서 56.31% 정도의 nitric oxide 생성 억제능을 나타내었다.
Total phenolic content 측정 결과, 회초리말 추출물은 103 mg gallic acid/g extract에해당하는 total phenolic content를 함유하고 있으며, reducing power 측정 결과 134 mg ascorbic acid/g extract 에 해당하는 reducing power를 가지고 있었다.
세포 생존율은 대조군을 100%로 보았을 때 Table 5와 같은 결과를 나타내었으며 RAW 264.7에서는 모든 농도에서 100%이상의 생존율을 보였고, B16F10에서는 25 μg/mL이외의 모든 농도에서 100%이상의 생존율을 보였다(Table 6).
세포 생존율은 사용된 RAW 264.7 세포와 B16F10세포 모두, 실험 농도범위에서 유의미한 세포독성을 보이지 않았다.
이를 환산하면 134 mg ascorbic acid/g extract로 나타났다. 이 수치는 회초리말 추출물이 ascorbic acid의 13.4%의 항산화력을 지닌 것을 의미하며, DPPH에서의 결과인 7.4%보다 높게 측정되었으며, ABTS에서의 결과인 16.59%보다 낮게 측정되었다.
이를 기반으로 ascorbic acid의 EC₅₀을 계산한 결과 0.151 mg/mL로 나타났으며 회초리말 추출물의 EC₅₀을 계산한 결과 2.040 mg/mL로 나타났다.
이를 기반으로 ascorbic acid의 EC₅₀을 계산한 결과 0.362 mg/mL로 나타났으며 회초리말 추출물의 EC₅₀을 계산한 결과 2.182 mg/mL로 나타났다.
1과 Table 1과 같은 결과를 나타내었다. 이를 통해 추출물의 농도가 증가함에 따라 DPPH radical scavenging activity가 농도에 따라 증가하는 것을 확인하였다. 회초리말 추출물은 0.
2와 Table 2와 같은 결과를 나타내었다. 이를 통해, 추출물의 농도가 증가함에 따라 ABTS radical scavenging activity가 농도에 따라 증가하는 것을 확인하였다. 회초리말 추출물은 0.
회초리말 추출물의 reducing power를 측정한 결과 Table 4와 같은 결과를 나타내었다. 이를 통해, 추출물의 농도가 증가함에 따라 Areducing power가 농도에 따라 증가하는 것을 확인하였다. 회초리말 추출물은 0.
회초리말 추출물의 total phenolic content를 측정한 결과 Table 3과 같은 결과를 나타내었다. 이를 통해, 추출물의 농도가 증가함에 따라 total phenolic content가 농도에 따라 증가하는 것을 확인하였다. 회초리말 추출물은 0.
이와 같은 결과를 종합해 볼 때 회초리말 추출물은 높은 항산화능을 지니고 있으며, 많은 phenolic content를 함유하고 있다. 이러한 항산화능과 phenolic content는 세포 내 ROS 생성 억제를 통한 미백 효과 및 항염효과를 나타낸 것으로 보인다.

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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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