Effect of Korean red ginseng on collagen biosynthesis and MMP-I activity in human dermal fibroblast

This study was carried out to develop health & functional food by using Korean red ginseng for prevention of skin wrinkles. Effects of Korean red ginseng on the collagen biosynthesis and inhibition of matrix metalloproteinase-I (MMP-1) activity in human dermal fibroblast were investigated. Crude saponin contents of Korean red ginseng water extract (WE), Korean red ginseng ethanol extracts (EE) and Korean Red ginseng purified extracts (PE) were 72 mg/g, 107 mg/g and 220 mg/g, respectively. We incubated human fibroblast cell with Korean red ginseng component by addition of l ${\mu}g/ml$, 5 ${\mu}g/ml$, 10 ${\mu}g/ml$. Amount of collagen biosynthesis was 1.86 ng/ml in control sample and 2.85 ng/ml, 2.05 ng/ml and 2.58 ng/ml in retinoic acid, EE and PE respectively. Furthermore, $ginsenoside-Rg_1$ and $ginsenoside-Rb_1$ were shown 2.01 ng/ml and 3.07 ng/ml. MMP-l activities of EE, PE, $ginsenoside-Rg_1$ and $ginsenoside-Rb_1$ were decreased to 92%, 94%, 91% and 78% respectively as compared with control. Cell proliferation were showed 84-96% in the Korean red ginseng components. The antioxidative SOD activities of the Korean red ginseng components were showed 28-69%, however it was lower than that of Vitamin C. From this results, we conclude that Korean red ginseng have a anti-wrinkle effect and $ginsenoside-Rb_1$ may be considered as a more effective component.

홍삼성분이 섬유아세포의 콜라겐 생합성과 MMP-1 활성에 미치는 영향

본 실험은 홍삼을 이용하여 주름 예방에 효과가 있는 건강 기능 식품을 개발하기 위한 기초 자료로 활용하고자 홍삼이 사람의 섬유아세포에 대한 콜라겐 생합성 정도, 콜라겐 분해효소 활성, 세포 증식, 항산화 활성에 미치는 영향을 조사하였다. 조사포닌은 홍삼물엑기스 (WE), 에탄올 엑기스 (EE), 에탄올엑기스를 88% 주정으로 용해시켜 정제한 엑기스 (PE) 에서 각각 72 mg/g, 107 mg/g, 220 mg/g으로 함유되어 있었다. 홍삼시료는 1 ${\mu}g/ml$, 5 ${\mu}g/ml$, 10 ${\mu}g/ml$의 농도로 첨가하여 섬유아세포를 배양하였다 . 콜라겐 생합성 정도는 대조군이 1.86 ${\mu}g/ml$이었고 Retinoic acid의 경우 0.03 ${\mu}g/ml$의 농도로 처리했을 때 2.85 ${\mu}g/ml$이었다 . 홍삼의 첨가농도 10 ${\mu}g/ml$을 기준으로 할 때 물엑기스에서는 대조군과 유사하였고, EE (ethanol extract)에서는 2.05 ${\mu}g/ml$, PE (purified ethanol extract)에서는 2.58 ${\mu}g/ml$, ginsenoside $Rg_1$은 2.01 ${\mu}g/ml$이었으며 $Rb_1$은 3.07 ${\mu}g/ml$의 콜라겐을 생성하여 대조군에 비하여 165% 증가하였으며 retinoic acid보다 더 높았다. MMP-1 활성에서는 10 ${\mu}g/ml$의 농도로 배양했을 때 EE, PE, $Rg_1$, $Rb_1$에서 대조군의 92%, 94%, 91%, 48%을 나타내어 $Rb_1$이 저해효과가 뚜렷하였다. MTT assay에서 모든 시료는 대조군에 비하여 84%${\sim}$96%의 수준으로 세포 생존율을 나타내어 의미있는 세포 독성을 나타내지 않았다. 항산화 정도를 나타내는 SOD 활성은 높은 수준은 아니었으나 Vit.C에 비하여 28${\sim}$79%의 활성을 나타내었다. 이상의 실험 결과를 종합해 볼 때 홍삼 시료는 사람의 섬유아세포에 대하여 콜라겐 생합성을 증가시키고 MMP-I 활성을 억제하였으며 항산화 효과를 나타내어 피부 주름 생성을 억제하는 효과가 있는 것으로 확인되었고, 홍삼의 사포닌 성분 중에서는 $ginsenoside-Rg_1$에 비하여 $ginsenoside-Rb_1$이 더 효과적이었다.