Antioxidant and Cellular Protective Activities of Ecklonia cava Extracts against Reactive Oxyegen Species

In this study, we investigated the antioxidative effects of brown seaweed Ecklonia cava extract and its subfractions. All experiments were performed with 50% ethanol extract, ethyl acetate fraction and aglycone fraction of E. cava. The free radical (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl, DPPH) scavenging activities ($FSC_{50}$) of ethyl acetate fraction ($FSC_{50}=6.98{\mu}g/mL$) and aglycone fraction ($7.03{\mu}g/mL$) are similar to that of (+)-${\alpha}$-tocopherol ($8.98{\mu}g/mL$) which is a reference control. Reactive oxygen species (ROS) scavenging activity (total antioxidant capacity, $OSC_{50}$) of the aglycone fraction ($OSC_{50}=14.48{\mu}g/mL$) on ROS generated in $Fe^{3+}-EDTA/H_2O_2$ system using the luminol-dependent chemiluminescence assay was the strongest among all extract and fractions. However, all samples showed lower antioxidant activities than that of L-ascorbic acid ($6.88{\mu}g/mL$) known as a powerful antioxidant. The protective effect of 50% ethanol extract on the $^1O_2$-induced cellular damage of human erythrocytes was dependent on the concentration from 5 to $50{\mu}g/mL$. Both ethyl acetate fraction and aglycone fraction showed strong cellular protective activities at $10{\mu}g/mL$, where the cellular protective effects (${\tau}_{50}$) of each fraction were recorded 442.0 min and 539.9 min, respectively. Three kinds of extract/fractions of E. cava showed much greater cellular protective activities at $10{\mu}g/mL$ than that of liposoluble antioxidant (+)-${\alpha}$-tocopherol (40.6 min) which is a reference control. These results suggest E. cava extracts and its fractions can be applied as an antioxidant ingredient in a field of cosmetics.

감태(Ecklonia cava) 추출물의 항산화 및 세포보호 활성

본 연구에서는 갈조류인 감태의 추출물과 그 분획들의 항산화 활성을 측정하였다. 모든 실험에서 감태의 50% 에탄올 추출물과 에틸아세테이트 분획, 아글리콘 분획을 사용하였다. DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl)법을 이용한 자유 라디칼 소거 활성($FSC_{50}$)에서 에틸아세테이트 분획($FSC_{50}=6.98{\mu}g/mL$)과 아글리콘 분획($7.03{\mu}g/mL$)은 비교물질인 (+)-${\alpha}$-tocopherol($8.98{\mu}g/mL$)과 유사한 활성을 나타냈다. 루미놀 발광법을 이용하여 $Fe^{3+}-EDTA/H_2O_2$계에서 활성산소 소거 활성(총 항산화능, $OSC_{50}$) 결과, 모든 추출물과 분획들 중에서 아글리콘 분획($OSC_{50}=14.48{\mu}g/mL$)이 가장 큰 항산화능을 나타내었으나, 강력한 항산화제인 L-ascorbic acid ($6.88{\mu}g/mL$)보다는 낮았다. $^1O_2$로 유도된 사람 적혈구 세포 손상에 있어서 50% 에탄올 추출물은 $5{\sim}50{\mu}g/mL$에서 농도 의존적인 세포보호 효과를 나타냈다. $10{\mu}g/mL$에서 에틸아세테이트 분획과 아글리콘 분획의 세포보호 효과(${\tau}_{50}$)는 각각 442.0 min 및 539.9 min으로 세포보호 활성이 크게 나타났다. 3종류의 감태 추출물 및 분획은 $10{\mu}g/mL$에서, 비교물질인 지용성 항산화제 (+)-${\alpha}$-tocopherol (40.6 min)보다 훨씬 더 큰 세포보호 활성을 나타냈다. 이러한 결과들은 감태 추출물과 그 분획물들이 항노화 관련 화장품 분야에서 항산화제로서 이용 가능성이 있음을 시사하였다.