초록 ▼

○ 연구결과
구아바 잎 유기용매별, 분획별, 추출용매 농도별, 구아바 잎 발효액 시료 등을 추출, 분리, 농축, 유기용매 재추출 및 동결건조 등의 과정을 거쳐 고농도의 천연물 소재를 제조함. 각 시료의 일반성분, 영양성분, 지표물질 등을 분석함. 또한 선정된 천연물 소재를 대식세포, 비만세포 및 피부 각질세포에 처리하여 in vitro 항염증, 항알러지 및 항아토피 효능을 구명하여 개발대상 제품의 과학적 근거를 마련함. 아토피 피부염 동물 모델을 이용한 구아바 잎 천연물소재의 아토피 염증 억제활성 검증함. 최종적으로는 항아토피

○ 연구결과
구아바 잎 유기용매별, 분획별, 추출용매 농도별, 구아바 잎 발효액 시료 등을 추출, 분리, 농축, 유기용매 재추출 및 동결건조 등의 과정을 거쳐 고농도의 천연물 소재를 제조함. 각 시료의 일반성분, 영양성분, 지표물질 등을 분석함. 또한 선정된 천연물 소재를 대식세포, 비만세포 및 피부 각질세포에 처리하여 in vitro 항염증, 항알러지 및 항아토피 효능을 구명하여 개발대상 제품의 과학적 근거를 마련함. 아토피 피부염 동물 모델을 이용한 구아바 잎 천연물소재의 아토피 염증 억제활성 검증함. 최종적으로는 항아토피 미용제품 5종 (크림 2종, 로션 2종, 기능성화장품 1종) 및 항아토피 기능성식품(다류)을 개발하여 산업화에 성공함.(현재 생산 판매중, 특히 기능성미백화장품은 식약청에 등록완료함)

Abstract ▼

In this study antioxidant activity and anti-microbial activity of Psidium guajava(Guaba) leaf were extracted by water, ethanol and methanol was compared and analyzed. Also investigated the influence of Psidium guajava leaf were extracted for each ethanol concentration of 0, 30, 50, 70, 90% on the St

In this study antioxidant activity and anti-microbial activity of Psidium guajava(Guaba) leaf were extracted by water, ethanol and methanol was compared and analyzed. Also investigated the influence of Psidium guajava leaf were extracted for each ethanol concentration of 0, 30, 50, 70, 90% on the Staphylococcus aureus and in addition measured the anti-oxidative activity of each extract.
In the extract by water and ethanol at the concentration of 500 ppm or over it showed DPPH radical scavenging abilities as high as 90% or over and in reduction abilities and ABTs radical scavenging abilities it showed high activity in the order of water > ethanol > methanol extracts. As a result of measurement of nitric oxide (NO) scavenging abilities of Psidium guajava leaf extracts, activity of extract in ethanol appeared the highest, and in extract in water it showed about 50% activity at the concentration of 2,000 ppm, and in extract in methanol which showed activity of 30% or lower meaningful difference depending on concentration did not appear. Also in experiment of nitrite scavenging abilities in all experimental group, activity increased following the concentration but meaningful difference among experimental groups did not appear.
As a result of study of antimicrobial activity of Psidium guajava leaf extracts, inhibition of growth of extract in water against atopy induction strain Staphylococcus aureus appeared very high, and in experiment on E. coli and dermatophyte Trichophyton rubrum and Trichophyton mentagrophyte it showed high antimicrobial activity in the order of water > ethanol > methanol extract.
Extraction yield of each extract and content of index material polyphenol appeared highest in 50% ethanol extract as 16.78%, 187.19 mg/100 mL respectively and the content of flavonoid appeared highest in water extract.
Anti-microbial activities against Staphylococcus aureus of atopy inducing strain appeared in all experiment group as the size of clear zone is 20 mm or more. Expecially in concentration 0.1g/2ml of ethanol extract of 50% and 70% they were the highest as 24 mm or over and in the experiment of anti-microbial activity against E. coli they showed similar tendency.
As a result of measuring DPPH and ABTs radical scavenging activity, there was tendency of scavenging activity increasing following the concentration of ethanol and in the concentration of higher than 250 μL/mL of concentration, high scavenging activity of more than 90% was shown. In addition, reducing power showed tendency of increasing depending on the concentration.
Nitric oxide scavenging activities was showed the highest at the concentration of 100 μL/mL and scavenging activities of nitrite increased depending on the concentration of sample. In the comparative following the concentration of ethanol, It was highest activity at the 50% ethanol concentration.
Also the second purpose of this study was to research anti-allergy and anti-inflammation activities of Psidium guajava using different solvent.
Ethyl acetate extract (PGEA) have shown to reduced antigen (DNP–BSA)-induced release of β-hexosaminidase and histamine in IgE-sensitized RBL-2H3 cells.
In addition, it inhibited antigen-induced IL-4 and TNF-α mRNA expression and protein production in IgE-sensitized RBL-2H3 cells.
PGEA also suppressed antigen-induced COX-2 mRNA and protein expression in these cells, as well as antigen-induced activation of NF-AT and reactive oxygen species.
Moreover, it inhibited antigen-induced activation of NF-κB and degradation of IκB-α. To identify the mechanisms underpinning the inhibition of degranulation and cytokine production by PGEA, we examined the activation of intracellular FceRI signaling molecules.
PGEA suppressed antigen-induced phosphorylation of downstream signaling intermediates including MAP kinases.
PGEA suppressed the IFN-γ/TNF-α-co-induced production of thymus and activation-regulated chemokine (TARC) protein and mRNA in HaCaT cells.
Additionally, PGEA inhibited the TNF-α/IFN-γ-co-induced activation of NF-κB and STAT1.
Administration of PGEA onto DNCB-induced AD-like skin lesions in NC/Nga mice ameliorated lesion intensity scores, levels of IgE, thymus and activation-regulated chemokine (TARC), TNF-α, and IL-4 in serum and ears.
In contrast, PGEA increased level of the immunosuppressive cytokine IL-10.
Histopathological examination showed reduced thickness of the epidermis/dermis and dermal infiltration of inflammatory cells in the ears.
Taken together, the in vitro/in vivo anti-allergic and anti-atopic effects of PGEA suggest possible therapeutic applications for this agent in allergic diseases through the inhibition of inflammatory and atopic dermatitis cytokines.
We observed the skin of subject, treated with 1×1 inch patch soaked in guava leaf extract dissolved by Tween 80 / saline(1:99, u / v), for 24h, 48h and 72, and the erythema was not detected on the skin. The fact suggest that the product from guava leaf extract has non-toxicity to skin.
According to the result of the interest test for the advanced anti-atopic beauty product, it was recorded high scores generally in aspects of touch, oiliness and skin moisturization except color, which showed a deep color from guava leaf. Therefore, the overall acceptability was evaluated highly about all 8 products.
To determine the functional products using guava leaf, the stimulatory test was carried out for the materials of guava leaf product and other products. Gauzes were soaked in the two samples and attached to the subjects for 24hr. After 1hr from removing the gauzes from skins, the regions were evaluated by stimulatory levels and the results suggest that the guava leaf product has non-stimulating effect to skin.
According to the comparative test with the similar products, the functional products took low scores because of the deep color and weak flavor. But some respondent showed favor about the unique and delicate herbal scent, it suggest that the interest test should be conducted widely to obtain the specific and systematic data.
The result from the sensory and quality test for anti-atopic and anti-inflammatory yogurt, ice cream, snack and rice cake showed great evaluation. Comparing with the similar products, the functional products were competitive in product quality test.
The allergy experiment for anti-inflammatory products by skin prick test was negative and the fermented guava leaf extract showed an improvement effect for the dead skin cell and erythema.
According to the result from the interest test for anti-inflammatory functional product, the functional lotion and ointment were evaluated greatly but showed slipperiness. In case of functional mist, it showed great evaluation in scent and oiliness but in color. All 3 products showed great evaluation in moisturization and overall acceptability.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 요약문 ... 3
• SUMMARY ... 17
• CONTENTS ... 20
• 목 차 ... 21
• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 27
• 1. 연구개발의 목적 ... 27
• 2. 연구개발의 필요성 ... 27
• 3. 연구개발의 내용 및 범위 ... 30
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 33
• 1. 국외 현황 ... 33
• 2. 국내 현황 및 문제점 ... 34
• 제 3 장 연구개발 수행내용 및 결과 ... 36
• 제 1 절 구아바 잎을 이용한 항아토피 천연물소재 개발 ... 36
• 1. 구아바 잎의 전처리 방법 개발 ... 36
• 가. 연구재료 ... 36
• 나. 시료의 조제 ... 36
• 2. 구아바 잎 추출물의 수율 및 일반특성 ... 38
• 가. 추출용매별 수율 및 일반특성 ... 38
• 나. 에탄올 농도별 수율 및 일반특성 ... 39
• 다. 유기용매 분획별 수율 ... 40
• 라. 구아바 잎 발효액의 수율 및 일반특성 ... 40
• 제 2 절 구아바 잎을 이용한 항아토피 천연물소재의 성분분석 ... 41
• 1. 구아바 잎 추출물의 일반성분 함량 ... 41
• 2. 구아바 잎 추출물의 무기성분 함량 ... 42
• 3. 구아바 잎 추출물의 영양성분 함량 ... 43
• 제 3 절 구아바 잎을 이용한 항아토피 천연물소재의 지표물질 함량 ... 44
• 1. 추출용매별 지표물질 함량 ... 44
• 2. 에탄올 농도별 지표물질 함량 ... 45
• 3. 유기용매 분획별 지표물질 함량 ... 47
• 4. 구아바 잎 발효액 지표물질 함량 ... 48
• 제 4 절 구아바 잎을 이용한 항아토피 천연물소재의 항산화 활성 ... 49
• 1. 추출용매별 항산화활성 ... 49
• 가. DPPH radical 소거활성 측정 ... 49
• 나. 환원력(Reducing power) 측정 ... 50
• 다. ABTS radical 소거활성 측정 ... 50
• 라. Nitric oxide(NO) 소거활성 측정 ... 51
• 마. 아질산염(NO2) 소거활성 측정 ... 52
• 2. 에탄올 농도별 항산화 활성 ... 53
• 가. DPPH radical 소거활성 측정 ... 53
• 나. 환원력(Reducing power) 측정 ... 54
• 다. ABTS radical 소거활성 측정 ... 55
• 라. Nitric oxide(NO) 소거활성 측정 ... 55
• 마. 아질산염(NO2) 소거활성 측정 ... 56
• 3. 유기용매 분획별 항산화 활성 ... 57
• 가. DPPH radical 소거활성 측정 ... 57
• 나. 환원력(Reducing power) 측정 ... 58
• 다. ABTS radical 소거활성 측정 ... 59
• 라. Nitric oxide(NO) 소거활성 측정 ... 59
• 마. 아질산염(NO2) 소거활성 측정 ... 60
• 4. 구아바 잎 발효액의 항산화 활성 ... 61
• 가. DPPH radical 소거활성 측정 ... 61
• 나. 환원력(Reducing power) 측정 ... 62
• 다. ABTS radical 소거활성 측정 ... 63
• 라. Nitric oxide(NO) 소거활성 측정 ... 63
• 마. 아질산염(NO2) 소거활성 측정 ... 64
• 제 5 절 구아바 잎을 이용한 항아토피 천연물소재의 항균활성 ... 65
• 1. 추출용매별 항균활성 ... 65
• 가. 추출용매별 항균활성 ... 65
• 나. S. aureus에 대한 농도별 항균활성 ... 66
• 다. E. coli에 대한 농도별 항균활성 ... 67
• 라. 피부진균류에 대한 농도별 항균활성 ... 68
• 2. 에탄올 농도별 항균활성 ... 69
• 가. S. aureus에 대한 에탄올 농도별 항균활성 ... 69
• 나. E. coli에 대한 에탄올 농도별 항균활성 ... 70
• 3. 유기용매 분획별 항균활성 ... 71
• 제 6 절 구아바 잎 천연물 소재의 in vitro 아토피 피부염 억제 활성 ... 73
• 1. in vitro 아토피 피부염 억제활성 조사 ... 73
• 가. TARC/CCL 17의 생성량 및 유전자 발현 변화 조사 ... 74
• 2. in vitro 염증 억제 활성 조사 ... 76
• 가. Nitric oxide 생성량 변화 조사 ... 76
• 나. 염증 관련 유전자 COX-2, iNOS의 유전자 및 단백질 발현 변화 조사 ... 78
• 다. 염증반응 관련 사이토카인의 발현 및 생성량 변화 조사 ... 80
• 라. 구아바의 항염증 반응 관련 전사조절인자 조사 ... 83
• 3. in vitro 알러지 억제 활성 조사 ... 85
• 가. 비만세포의 탈과립 방출량 및 히스타민 생성량 변화 조사 ... 85
• 나. 과민성 면역반응 관련 사이토카인의 발현 및 생성량 변화 조사 ... 87
• 다. 구아바의 항알러지 반응 관련 IL-4의 발현에 관여하는 전사조절인자 조사 ... 90
• 제 7 절 구아바로부터 추출, 분리한 항아토피 기능성 식품 소재의 in vivo 아토피 피부염 억제 활성 검증 ... 91
• 1. in vivo 아토피 피부염 억제 활성 조사 ... 91
• 가. 아토피 동물모델인 NC/Nga 마우스에서의 홍반, 출혈, 건조, 찰상, 짓무름 등의 dermatitis scoring 결과 수집 ... 93
• 나. 마우스 혈청에서의 과민성 면역반응 관련 사이토카인의 발현 및 생성량 변화 조사 ... 94
• 다. Hematoxylin eosin 염색 후 조직병리학적 방법을 이용하여 아토피 피부염 억제 여부 측정 ... 96
• 제 8 절 항아토피용 구아바 천연물 소재의 in vitro/in vivo 아토피 피부염 억제 활성 검증 ... 97
• 1. 구아바 기능성 제품의 in vitro 아토피 피부염 억제 활성 조사 ... 97
• 가. TARC/CCL 17의 생성량 및 유전자 발현 변화 조사 ... 97
• 2. 구아바 기능성 제품의 in vivo 아토피 피부염 억제 활성 조사 ... 101
• 가. 아토피 동물모델인 NC/Nga 마우스에서의 홍반, 출혈, 건조, 찰상, 짓무름 등의 dermatitis scoring 결과 수집 ... 103
• 나. 마우스 혈청에서의 과민성 면역반응 관련 사이토카인의 발현 및 생성량 변화 조사 ... 104
• 다. Hematoxylin eosin 염색 후 조직병리학적 방법을 이용하여 아토피 피부염 억제 여부 측정 ... 106
• 제 9 절 항아토피항알러지항염증 개선 미용품, 식의약품 및 첨가물 소재의 제품화 기술개발 ... 108
• 1. 항아토피 미용품의 제품화 기술개발 ... 108
• 가. 항아토피 개선활성을 가지는 구아바 잎의 추출 및 농축 ... 108
• 나. 항아토피 소재의 선정 및 추출농축 ... 108
• 다. 최종 선정된 항아토피 개선 소재(한방 생약재)의 추출 및 농축 ... 110
• 라. 항아토피 개선활성을 가지는 구아바잎 복합조성물의 조제 및 특성 ... 115
• 마. 제품별 개발 매뉴얼, 포뮬러, 제조공정 구축 ... 116
• 2. 항알러지항염증용 기능성식품의 제품화 기술개발 ... 124
• 가. 항알러지, 항염증 요구르트의 개발 ... 124
• 나. 항알러지, 항염증 아이스크림의 개발 ... 127
• 다. 항알러지, 항염증 쿠키의 개발 ... 130
• 라. 항알러지, 항염증 떡의 개발 ... 133
• 3. 항아토피항염증 기능성식품 첨가물 및 식품의약 천연물 소재의 제품화 ... 136
• 가. 항아토피항염증 기능성식품 첨가물 및 식품의약 천연물 소재의 개발 ... 136
• 나. 의약품 첨가물용 구아바 잎 발효농축물 동결건조분말의 제조공정 확립 ... 138
• 다. 소재의 제품화 매뉴얼, 포뮬러, 제조공정 구축 ... 141
• 제 10 절 항아토피항알러지항염증 개선 개발제품의 유형별 평가 및 규격화 ... 147
• 1. 구아바 잎 활용 기능성제품의 관능평가, 기호도 평가 및 제품의 규격화 ... 147
• 가. 아토피 개선 구아바 잎 복합조성물의 1차 피부안전성 평가 ... 147
• 나. 8종 개발제품의 품질 및 기준규격 확립 ... 148
• 다. 아토피 개선 미용제품의 기호도 조사 ... 156
• 2. 구아바 잎 활용 기능성제품의 활성 검증(기존제품과의 활성 비교) ... 157
• 가. 유사 목적성 제품과의 품질평가를 위한 세안목욕제품의 선정 ... 157
• 나. 피부자극도에 의한 효능평가 ... 157
• 다. 제품의 유형에 따른 관능평가 및 유사제품과의 비교 ... 158
• 라. 구아바 잎 활용 기능성 제품의 시제품 ... 159
• 3. 항알러지항염증용 기능성식품의 관능평가, 기호도 평가, 품질평가 및 제품의 규격화 ... 161
• 가. 항알러지, 항염증 요구르트 ... 161
• 나. 항알러지, 항염증 아이스크림 ... 164
• 다. 항알러지, 항염증 쿠키 ... 167
• 라. 항아토피 떡류 ... 170
• 4. 기존제품과 항알러지항염증용 기능성식품의 활성 비교분석 ... 174
• 가. 일반제과류, 기존 아토피 제과류와의 품질 비교분석 ... 174
• 5. 항아토피항염증 기능성식품 첨가물 및 식품의약 천연물 소재의 제품의 관능평가, 기호도 평가 및 제품의 규격화 ... 176
• 가. 항염증 기능성 제품의 알레르기 평가 ... 176
• 나. 구아바 잎 발효농축물의 피부염에 대한 효능 평가 ... 176
• 다. 항염증 기능성 제품의 피부염에 대한 효능 평가 ... 177
• 라. 3종 개발제품의 품질 및 기준규격 확립 ... 179
• 마. 항염증 기능성 미용제품 기호도 조사 ... 182
• 6. 개발제품의 활성 검증 (기존제품과의 시장성 비교) ... 183
• 가. 개발제품과의 품질평가를 위한 타사제품 선정 ... 183
• 나. 제품의 유형에 따른 관능평가 및 타사제품과의 비교 ... 186
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 187
• 1. 목표달성도 ... 187
• 2. 관련분야 기여도 ... 190
• 제 5 장 연구개발 성과 및 성과활용 계획 ... 191
• 1. 연구개발 성과 및 활용계획 ... 191
• 가. 실용화 실적 ... 191
• 나. 지식재산권 성과 ... 192
• 다. SCI 논문게재 성과 ... 193
• 라. 국내 및 국제학술발표 실적 ... 194
• 마. 사업화 현황 ... 195
• 바. 인력양성 실적 ... 195
• 사. 언론보도 및 홍보실적 ... 197
• 아. 기타홍보실적 ... 198
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 199
• 제 7 장 참고문헌 ... 201
• 부 록 ... 209
• 끝페이지 ... 241