The Functional Effects of Anti-microbial Activity and Anti-inflammatory of Seaweed polysaccharide Extracts

This study aimed to evaluate seaweed polysaccharide extracts as a cosmetic material. To assess anti-microbial efficacy, Staphylococcus aureus (S. aureus) was treated with seaweed polysaccharide extracts and zones of inhibition were measured. In addition, the anti-inflammatory effect was confirmed in RAW 264.7cells, and seaweed polysaccharide extracts was applied to the dorsal skin of Sprague-Dawley (SD) rats to evaluate single-dose toxicity. As a results, seaweed polysaccharide extracts did not exhibit cytotoxicity at concentrations up to $1,000{\mu}g/mL$ in skin fibroblasts. Furthermore, when S. aureus was treated with 1% seaweed polysaccharide extracts, clear zones of $1.52{\pm}0.34cm$ formed, confirming sufficient anti-microbial activity. When RAW 264.7 cells were treated with seaweed polysaccharide extracts extract, nitric oxide (NO) production decreased in a concentration-dependent manner and the production of inflammation-related cytokines, such as interleukin 1 beta ($IL1{\beta}$), tumor necrosis factor alpha ($TNF{\alpha}$), and prostaglandin E2(PGE2), decreased. When seaweed polysaccharide extracts extract was applied at various concentrations to rats, symptoms did not change for more than 14 d, and there was no change in body or organ weights. In conclusion we found that seaweed polysaccharide extracts is not cytotoxic and has anti-microbial and anti-inflammatory effects. Therefore, it is suitable for use as a cosmetic material.

해조 다당류 추출물의 항균성 및 항염증 기능성평가

본 연구는 해조 다당류 추출물을 화장품 원료로 사용할 수 있는지 평가하고자 하였다. 항균 효과를 평가하기 위해 해조 다당류 추출물로 부터 Staphylococcus aureus (S. aureus) 균주에 대한 항균활성을 측정하였다. 또한, RAW 264.7 세포에서 항염증 효과가 확인되었으며, 해조 다당류 추출물을 Sprague-Dawley (SD) 흰쥐의 등쪽 피부에 적용하여 단회투여독성을 평가하였다. 그 결과, 해조 다당류 추출물은 피부섬유 아세포에서 최대 $1,000{\mu}g/mL$ 농도에서 세포 독성을 나타내지 않았다. 또한, 1 % 해조 다당류 추출물로 처리되었을 때, $1.52{\pm}0.34cm$로 생육저해환이 형성되어 S. aureus 균주에 대한 항균 활성을 확인하였다. 해조 다당류 추출물을 RAW 264.7 세포에 처리하면 농도 의존적으로 산화 질소 (NO)의 생성이 감소하고 인터루킨 1 베타 ($IL1{\beta}$), 종양 괴사 인자 알파 ($TNF{\alpha}$)와 같은 염증 관련 사이토카인의 생성이 증가하였으며, 프로스타글란딘 E2 (PGE2)가 감소 하였다. 해조 다당류 추출물을 여러 농도로 흰쥐에 투여했을 때 증상은 14 일 이상 변하지 않았으며 췌장이나 장기 무게에는 변화가 없었다. 결론적으로 우리는 해조 다당류 추출물이 세포 독성을 나타내지 않았으며 항균 및 항염증 효과가 있음을 발견하였다. 따라서, 화장품 원료로 사용하기에 적합하다고 사료된다.