[논문]Eruca sativa 에칠아세테이트와 부탄올 분획물의 미백 및 항균효과를 이용한 화장품 응용연구

박지혜; 이광호; 김보라

doi:10.12925/jkocs.2021.38.3.651

Eruca sativa 에칠아세테이트와 부탄올 분획물의 미백 및 항균효과를 이용한 화장품 응용연구
Cosmetic Application Using Skin Whitening and Anti-microbial effects of Ethyl Acetate and n-Butanol Fractions from Eruca sativa 원문보기

Journal of the Korean Applied Science and Technology = 한국응용과학기술학회지, v.38 no.3, 2021년, pp.651 - 661

박지혜 (목원대학교 대학원 화학과) , 이광호 (한국폴리텍대학 융합기술연구원 생명의료시스템과) , 김보라 (목원대학교 화장품뷰티학과)

초록
AI-Helper

Eruca sativa (E. sativa)는 루꼴라라고 불리우고 이탈리아 요리에 많이 사용되는 식물로 Brassicaceae 속에 속하는 다년생 식물이다. E. sativa를 70% 에탄올로 환류추출 및 농축하고 (ES), n-hexane (EHex), ethyl acetate (EEA), chloroform (ECHCl₃), n-butyl alcohol (EBuOH) 및 water (EDW) 용매 극성별로 분획하여 미백 효능을 규명하고 화장품 소재로서의 응용성을 연구하였다. ES, EHex, EEA, ECHCl₃, EBuOH 및 EDW의 mushroom tyrosinase 활성 저해를 평가한 결과 EEA가 가장 유의하게 저해하였으며, B16F10 멜라노마 세포 내에서의 멜라닌 생성을 확인한 결과 ES, EEA 및 EBuOH를 처리하였을 때 멜라닌 생성이 유의하게 저해되었으며, 특히 EEA 분획물에서 가장 효과가 뛰어났다. 피부염과 여드름을 일으키는 황색포도상구균, 여드름 원인균을 포함한 8종의 세균, 진균에 대해 ES, EHex, EEA, ECHCl₃, EBuOH 및 EDW의 항균력과 방부력 시험을 평가한 결과 EEA는 8종의 균 모두 효과적으로 항균력을 나타냈다. ES를 0.05, 0.1%를 함유하여 제조한 토너와 에멀션은 기존 처방에서 방부력을 증가시켜 천연보존제 역할을 할 수 있을 것으로 판단된다. ES를 토너, 에멀션 제형에 0.05, 0.1%로 첨가하여 일광, -20, 4, 25, 55 ℃ 조건에서 4 개월동안 안정성을 평가한 결과 pH 및 점도에 대한 영향은 크게 없었으나 대조군 및 ES를 첨가한 에멀션 55 ℃에서 분리가 일어나는 것을 확인하였다. 또한, 피부침투시험을 통해 EEA는 6 hr에서 0.058%가 침투되어 임상적인 효능을 예측할 수 있었다. 천연소재 E. sativa는 미백 기능성화장품 소재 및 천연 항균 보존제로 활용 가치가 있을 것으로 사료된다.

Abstract ▼ AI-Helper

Eruca sativa, called arugula, is a perennial plant in the Brassicaceae family, an edible plant commonly used in Italian cuisine. To study as a cosmetic material application E. sativa was extracted with 70% ethanol (ES). Then ES was fractionated using n-hexane, chloroform, ethyl acetate, n-butyl alcohol and water (EHex, EEA, ECHCl3, EBuOH and EDW). EEA showed mushroom tyrosinase inhibitory activity. ES, EEA and EBuOH showed inhibition of tyrosinase activity. As a result, ES is expected to have skin whitening efficacy. ES was applied to 0.05, 0.1% the toner and emulsion formulation to test the stability. The anti-microbial activity of eight bacteria and fungi including Staphylococcus aureus and Propionibacterium acnes which cause dermatitis and acne was evaluated. EEA showed effects in all of microorganisms. The toner and emulsion containing ES with 0.05, 0.1% were passed in the challenge test. At -20, 4, 25, 55 ℃ and daylight, there was no significant change on pH, viscosity for 4 months. However, emulsions had phase separation phenomenon at 55 ℃, so the base formulation needs improvement. In addition, through the skin penetration test, EEA penetrated 0.058% in 6 hr, predicting the clinical efficacy. This means that E. sativa can contribute whitening agent and the synergistic effect of preservatives.

주제어

표/그림 (7)

$Fig. 1. Inhibition of tyrosinase activity in ES and EEA, EBuOH, ECHCl<sub>3</sub>, EDW and EHex. Values are the mean±SD of three experiments. (***p <0.001, compared to ES) ES, Eruca sativa 70% ethanol extract; EHex, n-hexane fraction; ECHCl3, chloroform fraction; EEA, ethyl acetate fraction; EBuOH, n-butyl alcohol fraction; EDW, water fraction$ 그림 Fig. 1. Inhibition of tyrosinase activity in ES and EEA, EBuOH, ECHCl₃, EDW and EHex. Values are the mean±SD of three experiments. (***p <0.001, compared to ES) ES, Eruca sativa 70% ethanol extract; EHex, n-hexane fraction; ECHCl3, chloroform fraction; EEA, ethyl acetate fraction; EBuOH, n-butyl alcohol fraction; EDW, water fraction
그림 Fig. 2. Cell viability of ES, EEA, EBuOH in B16F10 melanoma cells. Cells were treated with various concentrations of ES, EEA, and EBuOH for 24 hrs using the WST-1 assay. Values are the mean±SD of triplicate experiments.
그림 Fig. 3. Inhibition of melanogenesis of E. sativa. (a) ES, EEA, EBuOH were treated at 25 μg/mL with IBMX (200 μM). Kojic acid (100 μg/mL) was used as a positive control. (b) the picture of the B16F10 cell pellets. Values expressed the mean ± SD calculated by triplicate experiments. (**p <0.01, ***p <0.001, compared to only IBMX treated control)
그림 Fig. 4. Anti-microbial activity of ES and EEA, EBuOH, ECHCl₃, EDW and EHex. (a : ES, b : EHex, c : ECHCl₃, d : EEA, e : EBuOH, f : EDW, All samples were treated at a concentration of 200 μg/mL).
$Table 1. Results of anti-microbial activity of E. sativa extracts and fractions$ 표 Table 1. Results of anti-microbial activity of E. sativa extracts and fractions
그림 Fig. 5. Skin penetration rate of EEA using Franz cell diffusion. The experiment was conducted under conditions similar to skin temperature (32 ℃). The skin penetration rate was calculated by comparing with total polyphenol content onto membrane and receptor media. Values expressed the mean ± SD calculated by triplicate experiments.
표 Table 2. Formulation of toner and emulsion containing ES. (a) toner (b) emulsion

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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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