Comparative Study on Antioxidative Activity of Glycyrrhiza uralensis and Glycyrrhiza glabra Extracts by Country of Origin

원산지별 감초 추출물의 항산화 활성 비교 연구

In this work, comparative study on antioxidative activities of extracts from Glycyrrhiza uralensis (G. uralensis) produced in Korea and in China and Glycyrrhiza glabra (G. glabra) produced in Uzbekistan was conducted. Among three origins, 50% ethanol extracts (21.15 ${\mu}g/mL$), ethyl acetate fraction (29.15 ${\mu}g/mL$) and aglycone fraction (3.26 ${\mu}g/mL$) of G. uralensis from Korea showed the higher free radical (1,1-phenyl-2-picrylhydrazyl, DPPH) scavenging activity ($FSC_{50}$) than extracts from other origins. Reactive oxygen species (ROS) scavenging activities ($OSC_{50}$) of extracts from three origins on ROS generated in $Fe^{3+}-EDTA/H_2O_2$ system were investigated using luminol-dependent chemiluminescence assay 50% ethanol extract (1.00 ${\mu}g/mL$) and ethyl acetate fraction (0.34 ${\mu}g/mL$) of G. uralensis from China showed the most prominent ROS scavenging activity. The protective effects of extract/fractions of G. uralensis and G. glabra extracts on the rose-bengal sensitized photohemolysis of human erythrocytes were investigated. 50% ethanol extract and aglycone fraction of G. uralensis and G. glabra extracts from three origins showed cellular protective effects in a concentration dependent manner (5 ~ 50 ${\mu}g/mL$). Aglycone fraction of G. uralensis from Korea (${\tau}_{50}$ = 847.4 min)especially showed cellular protective effects four times higher than that from China (${\tau}_{50}$ = 194.3 min). These results indicate that G. uralensis and G. glabra extracts, which have been used as whitening agent, could be applicable to functional cosmetic ingredient as a natural antioxidant. Judging from the prominent cellular protecitve effects, it is concluded that G. uralensis and G. glabra extracts can protect the skin from $^1O_2$ and various ROS induced by UV.

본 연구에서는 한국과 중국 감초(Glycyrrhiza uralensis) 및 우즈베키스탄 감초(Glycyrrhiza glabra)를 이용하여 원산지별 감초 추출물의 항산화 활성에 관한 비교 연구를 수행하였다. 감초 추출물의 자유 라디칼(1, 1-phenyl-2-picrylhydrazyl, DPPH) 소거활성($FSC_{50}$)은 각 3가지 원산지 중 한국 감초가 50% 에탄올 추출물(21.15 ${\mu}g/mL$), 에틸아세테이트 분획(29.15 ${\mu}g/mL$), 아글리콘 분획(3.26 ${\mu}g/mL$)에서 모두 가장 우수한 활성을 나타내었다. 루미놀-의존성 화학발광법을 이용한 $Fe^{3+}-EDTA/H_2O_2$ 계에서 생성된 활성산소종(reactive oxygen species, ROS)에 대한 감초 추출물의 총 항산화능($OSC_{50}$)은 중국 감초의 50% 에탄올 추출물(1.00 ${\mu}g/mL$)과 에틸아세테이트 분획(0.34 ${\mu}g/mL$)이 가장 높은 활성을 나타내었다. Rose-bengal로 증감된 사람 적혈구의 광용혈에 대한 억제 효과를 측정하였을 때 원산지별 감초의 50% 에탄올 추출물과 아글리콘 분획 모두 농도범위(5 ~ 50 ${\mu}g/mL$)에서 농도의존적으로 세포 보호 효과를 나타내었으며, 특히 아글리콘 분획(10 ${\mu}g/mL$)의 경우 한국 감초(${\tau}_{50}$ = 847.4 min)가 동일한 종인 중국 감초(${\tau}_{50}$ = 194.3 min)보다 약 4배 더 우수한 활성을 나타내었다. 이상의 결과를 통해 미백 소재로만 주로 사용되어오던 감초 추출물이 천연 항산화제로서 화장품 분야에 응용될 수 있을 것으로 예상된다. 특히 세포보호 효과가 우수한 것으로 보아 감초 추출물이 자외선으로 유도된 $^1O_2$와 외 ROS로부터 피부를 효과적으로 보호할 수 있을 것으로 예상된다.