Antimicrobial Effect of Ethanol Extract of Dryopteris crassirhizoma Nakai on Propionibacterium acnes

Propionibacterium acnes have been recognized as pus-forming bacteria triggering an inflammation in acne. The present study was conducted to evaluate antimicrobial activities of Dryopteris crassirhizoma Nakai against these etiologic agents of acne vulgaris and application possibility as a cosmetic resource. D. crassirhizoma crude extract and hexane fraction was prepared and its anti-acne effect against Propionibacterium acnes was investigated with minimum inhibitory concentration (MIC) and paper disk diffusion method. The MIC of D. crassirhizoma crude extract and hexane fraction was 0.008 mg/mL and 0.001 mg/mL, respectively. This implies that D. crassirhizoma extract may be an efficient anti-acne ingredient for cosmetics, as a crude extract. The paper disk diffusion assay showed that its anti-acne effect was similar to that of triclosan. The cytotoxic effect of D. crassirhizoma extract was determined by a colorimetric MTT assay using HaCaT cell line and D. crassirhizoma extract exhibited lower cytotoxic effects. Finally, we examine the stability of D. crassirhizoma extract to temperature and pH. The D. crassirhizoma extract was very stable to high temperatures ($25{\sim}121^{\circ}C$) and to wide pH range ($pH\; 2{\sim}11$), suggesting its utilization for cosmetics.

관중(Dryopteris crassirhizoma Nakai) 추출물의 Propionibacterium acnes에 대한 항균 효과

본 연구는 예로부터 민간요법 및 한방에 유용한 약재로 사용되어지고 있는 관중(Dryopteris crassirhizoma Nakai)을 이용하여 Propionibacterium acnes에 대한 항균활성을 평가하고, 이를 토대로 여드름 억제 및 치료에 관련된 화장품 소재를 개발하는데 그 목적이 있다. P. acnes에 대한 관중 crude 추출물 및 헥산분획물의 minimum inhibitory concentration (MIC) 및 paper disk diffusion assay로 항균 효과를 측정하였으며, 추출물에 대한 온도 및 pH 변화에 따른 안정성을 평가하였다 추출물을 이용한 P. acnes에 대한 MIC 값은 관중 crude 추출물은 0.008 mg/mL, 헥산추출물은 0.001 mg/mL로 측정되었으며, 이는 대조군으로 사용한 항생제인 triclosan의 MIC 값(0.004 mg/mL)과 비교했을 때 시료가 관중 crude 추출물 및 헥산 분획물임을 고려하면 매우 항균활성이 높은 것으로 평가되었다. 추출물에 대한 paper disk diffusion assay를 수행한 결과, 대조군으로 사용한 triclosan과 대비, 높은 활성을 나타내는 것으로 측정되었으며, HaCaT 세포에 대한 독성은 $20{\mu}g/mL$ 이하의 농도에서는 나타나지 않았다. 관중추출물의 온도, pH 안정성을 평가한 결과, 25, 70, 80, 90, 100, $121^{\circ}C$ 등 다양한 온도 조건과 $pH 2{\sim}pH 11$의 변화에 있어서도 그 효능이 변하지 않고 안정된 상태로 유지되는 것으로 관찰되었다.