Evaluation of Antioxidant Fractions and Hair Loss Prevention Effects of Platycodon grandiflorum

Free radicals are known to inhibit hair vitality by damaging the cell membranes of the hair follicles. The purpose of this study was to determine the antioxidant activities and the capacity for hair loss prevention of extracts from Platycodon grandiflorum. We prepared butanol (BF) and water (WF) fractions from P. grandiflorum. DPPH and ABTS radical scavenging activities were measured to investigate the antioxidant activities of the fractions. Both fractions exhibited dose-dependent antioxidant activities for DPPH radical production, and BF and WF almost completely suppressed ABTS radical production when supplied at 10 and 100 mg/ml, respectively. We confirmed a skin regeneration effect by treating human HaCaT skin cells with a range of BF and WF concentrations for 24 and 48 hr. The extract treatments accelerated cell proliferation. We also assayed the capacity of BF and WF to suppress inflammation using RAW264.7 cells. BF dose-dependently suppressed nitrous oxide (NO) production. Treatment of human hair follicle dermal papilla cells (HFDPC) with BF and WF promoted cell proliferation after 24, 48, and 72 hr of treatment when supplied at 10, 50, 100, and $200{\mu}g/ml$. Taken together, these results confirm the possibility of using BF and WF extracts from P. grandiflorum in formulating hair loss prevention products.

도라지 분획물의 항산화 및 탈모예방 효과

도라지의 탈모예방 효과를 검증하기 위해 몇가지 용매를 이용하여 도라지 분획물을 준비하였다. 산화적 스트레스는 두피혈관을 좁게 하여 모근으로의 영양공급을 방해함으로써 탈모를 유발한다. 본 연구에 사용된 분획물인 BF와 WF는 DPPH 라디칼 소거능의 $IC_{50}$값이 각각 16.2 mg/ml와 121.8 mg/ml로, 모두 농도의존적으로 소거능이 증가하는 것으로 나타났다. 또한 ABTS 라디칼 소거능 실험결과에서도 BF와 WF 처리시 $IC_{50}$값이 각각 4.9 mg/ml와 39.8 mg/ml로 높은 항산화활성을 나타내었다. 또한 인간피부세포인 HaCaT cell 증식 실험결과, 24시간 BF와 WF 처리 시 각각 최대 31%($1{\mu}g/ml$)와 18%($1{\mu}g/ml$)로 HaCaT cell 증식을 촉진시키는 것으로 나타나 추출물이 피부재생효과가 있음을 증명하였다. 탈모의 원인중의 하나인 두피의 염증에 대한 분획물의 효능을 확인하고자, RAW264.7 cell을 이용하여 염증반응 생성물인 NO와 $PGE_2$ 생성정도를 관찰하였다. 그 결과, BF와 WF 각각 최대 88.5%($0.1{\mu}g/ml$)와 88.0%($50{\mu}g/ml$)까지 NO와 $PGE_2$ 생성을 저해하는 것으로 나타났다. 모낭을 구성하는 모유두세포인 HFDPC cell 증식 실험 결과, 4, 48, 72시간 처리 시 모두 HFDPC cell 증식을 농도의존적으로 증가시키는 것으로 나타났다. 이상의 결과를 토대로 본 연구에 사용된 도라지로부터 추출한 부탄올 분획물과 물 분획물이 탈모예방에 효과적이며, 그중에서도 특히 부탄올 분획물이 탈모예방제품의 유용한 천연재료로써의 가치가 있음을 증명하였다.