[논문]유령멍게(Ciona intestinalis)와 노랑꼭지유령멍게(Ciona savignyi) 에탄올 추출물의 항산화 효과

이정은; 강상모

doi:10.22156/cs4smb.2021.11.04.186

[국내논문] 유령멍게(Ciona intestinalis)와 노랑꼭지유령멍게(Ciona savignyi) 에탄올 추출물의 항산화 효과
The Antioxidation Effect of Ethanol Extracts from Ciona intestinalis and Ciona savignyi 원문보기

융합정보논문지 = Journal of Convergence for Information Technology, v.11 no.4, 2021년, pp.186 - 193

이정은 (건국대학교 대학원 생물공학과) , 강상모 (건국대학교 생물공학과)

초록
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유령멍게와 노랑꼭지유령멍게는 국내의 경우, 항만, 선박의 바닥, 양식장에 대량으로 발생하여 큰 피해를 입혀, 위해종으로 지정되어 있다. 따라서 이들을 이용하는 측면에서 화장품 원료로의 사용 가능성을 검토하였다. 유령멍게와 노랑꼭지유령멍게를 70% 에탄올로 추출물을 제조하여 항산화능을 측성하였다. 유령멍게와 노랑꼭지유령멍게 추출물 20 mg/mL에서 DPPH는 각각 71.80%, 21.40%를 보였고, ABTS는 각각 95.47%, 27.53%, nitric oxide 생성 억제능은 각각 97.47%, 88.90%로 나타났다. 총 페놀 함량은 유령멍게와 노랑꼭지유령멍게에서 각각 0.081, 0.041 mg gallic acid/mg extract으로 나타났다. 결과적으로 노랑꼭지유령멍게보다 유령멍게에서 다소 높은 항산화능을 보였다. 이들은 추출물은 동물성 유래 항산화물질들로 화장품 소재로서 활용 가능함을 확인하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

Ciona intestinalis and Ciona savignyi have been designated as hazardous species because they have caused great damages as they appeared in ports, ships, and farms in Korea in large amount. Therefore, in terms of using them, the possibility of use as cosmetic ingredients was examined. C. intestinalis and C. savignyi were treated with 70% ethanol to make an extract and then their antioxidant activity was measured. C. intestinalis and C. savignyi showed 71.80% and 21.40% of DPPH at 20mg/mL of extract, respectively. ABTS was 95.47% and 27.53%, while nitric oxide production inhibitory ability was 97.47% and 88.90%, respectively. Total phenol content was 0.081 and 0.041 mg gallic acid/mg extract, respectively. As a result, C. intestinalis showed somewhat higher antioxidant activity than C. savignyi. It is confirmed that these extracts are animal-derived antioxidants that can be used as cosmetic materials.

주제어

표/그림 (4)

그림 Fig. 1. DPPH absorbance with Ciona spp. extract
그림 Fig. 2. ABTS absorbance with Ciona spp. extract
그림 Fig. 3. NO absorbance with Ciona spp. extract
그림 Fig. 4. Total phenolic content of Ciona spp. extract

AI 본문요약
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문제 정의

효능은 아직 보고된 바 없다. 본 논문에서는 유령멍게와 노랑꼭지유령멍게의 항산화효과를 밝히고, 이들이 천연 자원유래 물질로서 항산화 가능을 가진 화장품 소재로서의 가치를 갖는가를 평가하고자 하였다.
본 연구에서는 천연물질이자 생태계 위해종인 유령멍게와 노랑꼭지유령멍게를 자원화하고 기능성 화장품 원료로서의 사용 가능성을 실험해 보기 위해 유령멍게와 노랑꼭지유령멍게 추출물의 항산화능을 평가해보았다. 각 추출물의 총 페놀함량 분석과 Nitric oxide 생성 억제능, DPPH radical 소거능, ABTS 소거능의 항산화 활성을 비교하여 본 연구를 수행하였다.

제안 방법

5, 5, 10, 20 mg/mL의 농도가 되도록 70% ethanol로 희석하여 사용하였다. Nitric oxide 소거능은 griess reagent를 이용하여 측정하였다. Griess reagent는 1% sulfanilamide를 5% phosphoric acid에 녹인 것과 0.
Nitric oxide는 각 추출물은 1.25, 2.5, 5, 10, 20 mg/mL의 농도가 되도록 70% ethanol로 희석하여 사용하였다. Nitric oxide 소거능은 griess reagent를 이용하여 측정하였다.
각 추출물은 1.25, 2.5, 5, 10, 20 mg/mL의 농도로 70% ethanol로 희석하여 사용하였다. ABTS는 2.
DPPH assay는 천연물 추출물의 항산화 활성 측정법으로 널리 사용하는 방법이다. 각 추출물은 1.25, 2.5, 5, 10, 20 mg/mL이 되도록 70% ethanol로 희석한 후 사용하였다. DPPH는 70% ethanol에 희석하여 517nm에서 흡광도가 0.
각 추출물의 총 페놀함량 분석과 Nitric oxide 생성 억제능, DPPH radical 소거능, ABTS 소거능의 항산화 활성을 비교하여 본 연구를 수행하였다.
80 mL를 test tube에 주입하여 30분간 반응시켰다. 반응물은 UV-Vis spectrophotometer (Ultrospec 3100 pro, GE Healthcare, USA)를 이용하여 740nm에서 흡광도를 측정하였다. ABTS radical scavenging activity는 시료첨가 구와 무첨가군의 흡광도를 구하여 식 (2)과 같이 백분율로 표시하였다.
7 세포를 이용하여 NO의 생성 억제능을 분석하였다. 유령멍게와 노랑 꼭지 유령멍게 추출물 1.25, 2.5, 5, 10, 20 mg/mL의 농도별로 처리해 nitric oxide 생성 억제능을 나타내었다. 측정한 결과, 각 추출물의 농도가 증가함에 따라 nitric oxide 생성 억제능이 증가하였다.
특히 용매로 물을 사용하기 때문에, 혈장과 같이 많은 단백질이 포함된 시료의 항산화능 측정이 가능하다[19]. 유령멍게와 노랑꼭지유령멍게 추출물의 ABTS radical scavenging activity를 측정하기 위해 유령멍게와 노랑꼭지유령멍게의 추출물을 희석하여 ABTS radical solution에 반응시켜 측정하였다. 유령멍게와 노랑 꼭지 유령멍게의 ABTS radical scavenging activity를 측정한 결과, 각 추출물의 농도가 증가함에 따라 ABTS radical scavenging activity가 농도에 따라 증가하며, 유령멍게가 노랑꼭지유령멍게보다 ABTS radical scavenging activity가 뛰어난 것을 Fig.
여기서 자유라디칼 (free radical)은 정상적인 대사과정에서 생성되는 물질로 자유라디칼에 의해서 생체 구성성분 지방, 단백질, 핵산이 산화적 손상을 받게 되며, 이러한 손상들이 축적되면 노화가 진행되는 것으로 알려져 있다[16, 17]. 유령멍게와 노랑꼭지유령멍게의 DPPH radical scavenging activity를 보기위해 멍게 추출물을 희석하여 DPPH radical solution에 반응시켜 측정하였다. 유령멍게와 노랑꼭지유령멍게의 DPPH radical scavenging activity를 측정한 결과 각 추출물의 농도가 증가함에 따라 DPPH radical scavenging activity가 농도에 따라 증가하며, 유령멍게가 노랑 꼭지 유령멍게 보다 DPPH radical scavenging activity 가 뛰어난 것을 Fig.
이러한 산화적 스트레스를 제거하기 위해서는 항염 뿐만 아니라 항산화 또한 중요하다[4, 20]. 이러한 이유로 유렁멍게와 노랑꼭지 유령멍게의 NO 생성 억제능을 확인하기 위해 lipopolysaccharide (LPS)로 자극을 유도한 Raw 264.7 세포를 이용하여 NO의 생성 억제능을 분석하였다. 유령멍게와 노랑 꼭지 유령멍게 추출물 1.
자유라디칼(free radical) 소거 능력을 측정하기 위하여 DPPH를 사용하였다. DPPH assay는 천연물 추출물의 항산화 활성 측정법으로 널리 사용하는 방법이다.
자유라디칼(free radical) 소거 능력을 측정하기 위하여 DPPH를 사용하였다. DPPH assay는 천연물 추출물의 항산화 활성 측정법으로 널리 사용하는 방법이다.

대상 데이터

20 mL의 증류수 주입한 뒤, 원심분리하여 상층액을 분리하였다. 반응물질은 UV-Vis spectrophotometer (Ultrospec 3100 pro, GE Healthcare, USA)를 이용하였으며 740 nm에서 흡광도를 측정하였다. gallic acid를 양성대조군으로 사용하였다.
실험에 사용된 2, 2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (D PPH), 2, 2'-azino-bis (3-ethylbenzothiazoline-6- sulfonic acid (ABTS), ferric chloride, Folin–Cioc âlteu reagent, manganese dioxide, ascorbic acid gallic acid, sodium carbonate, phosphate buffer ed saline (PBS), potassium ferricyanide, trichloro acetic acid는 Sigma (USA)에서 구입하여 사용하였다. 실험에 사용된 유령멍게 추출물과 노랑꼭지 유령멍게 추출물은 MBRIS(해양생명자원 통합정보시스템)에서 분양받아 사용하였으며, 유령멍게와 노랑 꼭지 유령멍게를 70% ethanol로 추출하여 사용하였다.
사용하였다. 실험에 사용된 유령멍게 추출물과 노랑꼭지 유령멍게 추출물은 MBRIS(해양생명자원 통합정보시스템)에서 분양받아 사용하였으며, 유령멍게와 노랑 꼭지 유령멍게를 70% ethanol로 추출하여 사용하였다.

데이터처리

모든 실험은 동일조건에서 독립적으로 3회 반복하여 Minitab® 18 (IBM, USA)을 통해 평균, 표준편차를 계산하여 평균 ± 표준편차(Mean ± SD)로 표기하였으며, student's T test method로 유의성을 검증하였다.

성능/효과

40%로 유령멍게가 다소 높은 항산화능을 보였다. ABTS를 통한 항산화능 측정 결과, 유령멍게와 노랑 꼭지 유령멍게 추출물은 20 mg/mL에서 95.47%, 27.53%로 유령멍게가 다소 높은 항산화능을 보였다. RAW 264.
DPPH를 통한 항산화능 측정 결과, 유령멍게와 노랑 꼭지 유령멍게 추출물은 20 mg/mL에서 71.80%, 21.40%로 유령멍게가 다소 높은 항산화능을 보였다. ABTS를 통한 항산화능 측정 결과, 유령멍게와 노랑 꼭지 유령멍게 추출물은 20 mg/mL에서 95.
53%로 유령멍게가 다소 높은 항산화능을 보였다. RAW 264.7 세포를 통해 항염증 측정 결과, 유령멍게와 노랑꼭지유령멍게 추출물은 20 mg/mL에서 97.47%, 88.90%의 nitric oxide 생성 억제능을 나타내었다.
Total phenolic contents 측정 결과, 유령멍게와 노랑 꼭지 유령멍게의 총 페놀 함량은 각각 0.081, 0.041 mg gallic acid/mg extract으로 유령멍게 의총 페놀함량이 노랑꼭지유령멍게 보다 다소 높은 것으로 나타내었다.
NO, nitric oxid)을 제거하며, 세포막 인지질의 산화 방지, 염증성 cytokine의 생성 방지, 세포 내 효소 및 신호전달 물질의 산화 방지, DNA 및 RNA의 손상 방지 역할을 한다. 결과적으로 transepidermal water loss의 감소, 피부장벽의 강화, 염증 반응 억제, 주름 방지, MMP 생성 감소 및 collagen 분해 억제 등 노화 작용을 억제한다. 항산화 물질의 항산화능을 측정하는 방법은 크게 특정 항산화 물질의 농도를 측정하는 방법과 항산화 물질의 항산화능의 총량을 측정하는 방법으로 나누어진다.
한편 DPPH와 ABTS, NO radical 측정은 항산화 능의 총량을 측정하는 방법으로, 이들의 측정을 통해 유령멍게의 항산화능 총량이 높은 것으로 나타났다. 결론적으로 유령멍게 추출물의 항산화능이 높은 것으로 나타났다.
항산화 물질의 항산화능을 측정하는 방법은 크게 특정 항산화 물질의 농도를 측정하는 방법과 항산화 물질의 항산화능의 총량을 측정하는 방법으로 나누어진다. 본 연구에서는 total phenolic contents 측정이 특정 항산화 물질의 농도를 측정하는 방법으로, 실험 결과 유령멍게의 항산화 물질 함량이 높게 측정되었다. 한편 DPPH와 ABTS, NO radical 측정은 항산화 능의 총량을 측정하는 방법으로, 이들의 측정을 통해 유령멍게의 항산화능 총량이 높은 것으로 나타났다.
측정한 결과, 각 추출물의 농도가 증가함에 따라 nitric oxide 생성 억제능이 증가하였다. 유령멍게 추출물은 1.25, 2.5, 5, 10, 20 mg/mL의 농도에서 각각 12.13%, 25.70%, 53.03%, 93.13%, 97.47%를 보였고 노랑 꼭지 멍게 추출물은 1.25, 2.5, 5, 10, 20 mg/mL 의 농도에서 각각 4.73%, 10.07%, 25.17%, 51.80%, 88.90% nitric oxide 생성 억제능을 Fig. 3, Table 3 과 같이 확인하였다. 이 둘의 nitric oxide 생성 억제 능을 t-test로 비교한 결과 유의미한 차이를 나타내어 유령멍게의 항산화능이 뛰어난 것으로 밝혀졌다(p<0.
유령멍게 추출물은 1.25, 2.5, 5, 10, 20 mg/mL의 농도에서 각각 7.40%, 18.20%, 32.73%, 69.87%, 95.47%의 radical scavenging activity를 보였고 노랑 꼭지 멍게 추출물은 1.25, 2.5, 5, 10, 20 mg/mL의 농도에서 각각 2.40%, 2.73%, 5.47%, 13.20%, 27.53% radical scavenging activity를 보였다. 이 둘의 radical scavenging activity를 t-test로 비교한 결과 유의미한 차이를 나타내어 유령멍게의 항산화능이 뛰어난 것으로 밝혀졌다(p<0.
1, Table 1과 같이 확인하였다. 유령멍게 추출물은 1.25, 2.5, 5, 10, 20 mg/ml의 농도에서 각각 7.40%, 5.78%, 20.33%, 34.67%, 71.80%의 radical scavenging activity를 보였고 노랑 꼭지 멍게추출물은 1.25, 2.5, 5, 10, 20 mg/ml의 농도에서 각각 1.20%, 3.93%, 5.60%, 10.80%, 21.40% radical scavenging activity를 보였다. 이 둘의 radical scavenging activity를 t-test로 비교한 결과 유의미한 차이를 나타내어 유령멍게의 항산화능이 뛰어난 것으로 밝혀졌다(p<0.
유령멍게와 노랑꼭지유령멍게 추출물의 ABTS radical scavenging activity를 측정하기 위해 유령멍게와 노랑꼭지유령멍게의 추출물을 희석하여 ABTS radical solution에 반응시켜 측정하였다. 유령멍게와 노랑 꼭지 유령멍게의 ABTS radical scavenging activity를 측정한 결과, 각 추출물의 농도가 증가함에 따라 ABTS radical scavenging activity가 농도에 따라 증가하며, 유령멍게가 노랑꼭지유령멍게보다 ABTS radical scavenging activity가 뛰어난 것을 Fig. 2, Table 2 과 같이 확인하였다.
유령멍게와 노랑꼭지유령멍게의 DPPH radical scavenging activity를 보기위해 멍게 추출물을 희석하여 DPPH radical solution에 반응시켜 측정하였다. 유령멍게와 노랑꼭지유령멍게의 DPPH radical scavenging activity를 측정한 결과 각 추출물의 농도가 증가함에 따라 DPPH radical scavenging activity가 농도에 따라 증가하며, 유령멍게가 노랑 꼭지 유령멍게 보다 DPPH radical scavenging activity 가 뛰어난 것을 Fig. 1, Table 1과 같이 확인하였다. 유령멍게 추출물은 1.
4, Table 4 와 같다. 유령멍게와 노랑꼭지유령멍게의 총 페놀 함량은 각각 0.081, 0.041 mg gallic acid/mg extract 으로 이 둘의 총 페놀 함량을 t-test로 비교한 결과 유의미한 차이를 나타내어 유령멍게의 항산화능이 뛰어난 것으로 밝혀졌다(p<0.001). 이 수치는 선행연구[2] 에서 붉은멍게 추출물에서 총 페놀함량 0.
3, Table 3 과 같이 확인하였다. 이 둘의 nitric oxide 생성 억제 능을 t-test로 비교한 결과 유의미한 차이를 나타내어 유령멍게의 항산화능이 뛰어난 것으로 밝혀졌다(p<0.01).
40% radical scavenging activity를 보였다. 이 둘의 radical scavenging activity를 t-test로 비교한 결과 유의미한 차이를 나타내어 유령멍게의 항산화능이 뛰어난 것으로 밝혀졌다(p<0.001).
40% radical scavenging activity를 보였다. 이 둘의 radical scavenging activity를 t-test로 비교한 결과 유의미한 차이를 나타내어 유령멍게의 항산화능이 뛰어난 것으로 밝혀졌다(p<0.001).
이와 같은 결과를 종합해 볼 때 유령멍게와 노랑 꼭지 유령멍게 추출물은 phenolic compound를 함유하고 있으며, 노랑꼭지유령멍게보다 유령멍게 추출물에서 높은 항산화능을 나타내었다. 본 연구를 바탕으로 향후 피부 세포에 대한 독성, 항염, 미백 효능을 검증하는 세포실험을 통해 유령멍게 추출물의 다양한 효능을 입증하고 이에 따른 임상연구를 적용한다면 해양폐기물을 이용한 천연 물질 소재의 기능성 화장품 원료서의 개발 가능성과 환경적, 경제적 효율성까지 있을 것으로 사료되었다.
5, 5, 10, 20 mg/mL의 농도별로 처리해 nitric oxide 생성 억제능을 나타내었다. 측정한 결과, 각 추출물의 농도가 증가함에 따라 nitric oxide 생성 억제능이 증가하였다. 유령멍게 추출물은 1.
본 연구에서는 total phenolic contents 측정이 특정 항산화 물질의 농도를 측정하는 방법으로, 실험 결과 유령멍게의 항산화 물질 함량이 높게 측정되었다. 한편 DPPH와 ABTS, NO radical 측정은 항산화 능의 총량을 측정하는 방법으로, 이들의 측정을 통해 유령멍게의 항산화능 총량이 높은 것으로 나타났다. 결론적으로 유령멍게 추출물의 항산화능이 높은 것으로 나타났다.

후속연구

항산화능을 나타내었다. 본 연구를 바탕으로 향후 피부 세포에 대한 독성, 항염, 미백 효능을 검증하는 세포실험을 통해 유령멍게 추출물의 다양한 효능을 입증하고 이에 따른 임상연구를 적용한다면 해양폐기물을 이용한 천연 물질 소재의 기능성 화장품 원료서의 개발 가능성과 환경적, 경제적 효율성까지 있을 것으로 사료되었다.

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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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