노화에 미치는 자외선의 영향에 대해 많은 연구가 진행되어 왔지만, 천연물에 대한 연구는 별로 알려진 것이 없다. MMPs는 광노화 과정에 매우 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 MMP-1의 발현과 활성 및 항산화 효과에 미치는 $1,2,4,6-tetra-O-galloyl-{\beta}-{_D}-glucopyranose$와 3,4,5-trihydroxybenzoic acid의 효과를 측정하였다. 이들 화합물은 박과의 백렴으로부터 분리하였으며, 자유 라디칼과 활성산소 소거활성이 매우 높은 것으로 나타났다. 이들 화합물의 DPPH 라디칼과 활성산소를 50% 소거하는 활성$(SC_{50})$은 각각 $3.9{\mu}M,\;13.3{\mu}M,\;4.3{\mu}M,\;4.0{\mu}M$로 나타났다. 또한, 이들 화합물은 단백질 수준에서의 MMP-1 발현 및 활성을 처리농도 의존적으로 저해하였지만, 유전자 수준에서는 저해활성이 없는 것으로 나타났다 따라서, 이들 화합물은 단백질 수준에서의 우수한 MMP-1 발현 저해능과 높은 항산화 활성을 가지는 것을 알 수 있다. 결론적으로 이들 화합물은 새로운 항노화 소재로 적용될 수 있을 것으로 기대된다
노화와 연관하여 설련의 항산화 효과, in vitro MMP 활성 저해능, 자외선 조사에 의해 유도된 MMP-1 발현에 대한 영향을 사람섬유아세포를 이용하여 확인하였다. 설련의 항산화 효과를 알아보기 위하여 DPPH radical과 superoxide anion radical 소거효과를 측정하였다. 그 결과 DPPH radical 소거능의 $IC_{50}$ 값은 $3.89{\mu}g/mL$이고, xanthine/xanthine oxidase에 의한 superoxide anion radical 제거능의 $IC_{50}$ 값은 $67.29{\mu}g/mL$이었다. 설련 $1000{\mu}g/mL$에서 93.27%의 지질과산화 저해효과를 나타내었다. MMP-1의 효소활성 저해 효과는 농도 의존적으로 활성을 억제하였으며, $IC_{50}$ 값은 $97.18{\mu}g/mL$이다. 또한 자외선 조사에 의해 사람 섬유아세포에서 발현되는 MMP-1에 대해 단백질의 양적인 변화는 42.86% 감소되었으며, 설련에 의해 농도 의존적으로 MMP-1 mRNA의 발현량도 감소되었다. 이러한 실험결과를 통하여 설련은 항산화 효과뿐만 아니라 자외선 조사에 의해 유도되는 MMP-1 단백질 발현과 mRNA 유전자 수준에서의 조절이 가능함을 확인하였다. 결론적으로 설련은 항산화와 자외선으로부터 생성되는 MMP-1의 발현을 저해함으로써 노화와 따른 피부를 보호하는 항노화 소재로서의 응용가능성을 확인하였다.
본 연구에서는 대황 추출물의 항산화 활성, 타이로시네이즈(tyrosinase) 저해 활성을 확인하였다. 대황의 50 %에탄올 추출물, 에틸아세테이트(ethyl acetate) 분획, 아글리콘(aglycone) 분획으로 실험을 진행하였다. 대황 추출물들의 DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) 소거활성($FSC_{50}$)은 대표적인 항산화제인 (+)-${\alpha}$-tocopherol보다 낮은 것으로 나타났다. Luminol 발광법을 이용한 $Fe^{3+}$-EDTA/$H_2O_2$ 계에서 생성된 활성산소종에 대한 아글리콘 분획의 소거활성(총 항산화능, $OSC_{50}$)은 $0.265\;{\mu}g/mL$로 매우 큰 활성을 나타내었다. 대황 추출물의 rose-bengal로 증감된 $^1O_2$에 의한 적혈구 파괴에 대한 세포보호 효과는 모든 분획에서 농도 의존적($1{\sim}50\;{\mu}g/mL$)으로 증가하였으며, 특히 아글리콘 분획은 $10\;{\mu}g/mL$ 농도에서 ${\tau}_{50}$이 757.0 min으로 높은 세포 보호 활성을 나타내었다. 대황 추출물 중 아글리콘 분획의 타이로시네이즈 저해활성($IC_{50}$)은 $11.20\;{\mu}g/mL$으로 $226.88\;{\mu}g/mL$인 알부틴(arbutin)보다 큰 활성을 보여주었다. 이상의 결과들로부터 대황 추출물은 활성산소종을 소거하는 항산화제로 이용가능하며, 특히 아글리콘 분획의 현저한 항산화작용 및 큰 타이로시네이즈 저해 효과로부터 이들 분획 또한 화장품원료로서 응용 가능성이 큼을 알 수 있었다.
N,N'-diferuloyl-putrescine (DFP)은 회화나무 잎 등 식물계에 함유되어 있는 화합물로 피부 미백활성 및 항산화 활성 등이 있는 것으로 보고되고 있다. 본 연구에서는 식물계에서 미량 존재하는 DFP를 기능성 화장품 원료로 사용할 목적으로 다량 확보하고자 DFP 및 그 유도체(DFP-D)를 합성하였다. 합성한 DFP 및 DFP-D에 대한 항산화 활성을 DPPH법, 루미놀 발광법을 통하여 확인하였으며, 추가적으로 $^1O_2$에 대한 세포보호 효과를 평가하였다. 1,1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) 라디칼 소거활성($FSC_{50}$)은 DFP가 $61.25{\pm}2.25{\mu}M$, DFP-D는 $12.92{\pm}0.72{\mu}M$을 나타냈으며, 루미놀 발광법을 이용한 $Fe^{3+}-EDTA/H_2O_2$계에 있어서의 총항산화능($OSC_{50}$)에서 DFP와 DFP-D는 비교물질로 사용한 L-ascorbic acid보다 각각 2배($1.84{\pm}0.12{\mu}M$) 및 13배($0.174{\pm}0.01{\mu}M$) 더 큰 총항산화능을 나타내었다. 피부 광노화에 있어서 핵심 역할을 하는 활성산소인 $^1O_2$으로 유도된 세포 손상에 있어서 $50{\mu}M$의 DFP-D의 세포 보호능(${\tau}_{50}=80.2min$)은 (+)-${\alpha}$-tocopherol (${\tau}50=43.6min$)보다 약 2배 정도 더 우수한 세포보호 효과를 나타내었다. 이상의 결과들을 통해 합성된 DFP 및 유도체 DFP-D의 강력한 항산화 활성은 기능성 화장품 원료로 사용하여 화장품 산업에 응용 가능성이 있음을 시사한다.
본 연구는 생물전환된 대두의 isoflavone 함량, 총 페놀함량, 항산화능(DPP radical 소거능, ORAC 지수) 및 ${\beta}$-Glucan 함량을 측정하였다. Isoflavone의 경우 추출용매에 상관없이 배당체가 모두 비배당체로 전환되는 것을 확인하였다. Total isoflavone 함량의 경우 hexane 탈지 대두박 발효물에서 $2577.96{\mu}g/mL$으로 가장 높은 값을 나타냈으며, ethanol 탈지 대두박 비발효물에서 $428.27{\mu}g/mL$으로 가장 낮은 값을 나타내었다. 총 페놀 함량은 대두 원물에서 39.44 mg GAE/g으로 나타났으며, ethanol 탈지 대두박 비발효물 및 hexane 탈지 대두박 비발효물은 27.07, 27.75 mg GAE/g으로 대두 원물보다 다소 낮은 값을 나타냈다. 생물전환된 대두의 총 페놀 함량은 hexane 탈지 대두박 발효물 41.61 mg GAE/g, ethanol 탈지 대두박 발효물 42.34 mg GAE/g으로 비발효물에 비해 약 1.5배 가량 증가된 함량을 보였다. DPPH radical 소거능의 경우 대두 원물에서 51.10%의 소거능을 나타내었고 hexane 탈지 대두박 비발효물에서 50.51%, ethanol 탈지 대두박 비발효물은 43.27%의 소거능을 나타냈다. 생물전환된 ethanol 탈지 대두박 발효물에서 59.92%로 radical 소거능이 증가되었지만 hexane 탈지 대두박 발효물은 31.30%로 비발효물에 비해 낮은 radical 소거활성을 보였다. ORAC 지수는 대두 원물이 $384.47{\mu}M\;TE/g$을 보였으며, hexane 탈지 대두박 비발효물 및 ethanol 탈지 대두박 비발효물은 318.52, $247.48{\mu}M\;TE/g$으로 나타났다. 생물전환된 hexane 탈지 대두박 발효물은 $786.36{\mu}M\;TE/g$, ethanol 탈지 대두박 발효물에서 $721.96{\mu}M\;TE/g$으로 비발효물에 비해 ORAC 지수가 증가하는 것으로 나타났다. ${\beta}$-Glucan 함량은 0.09~0.11%의 범위로 나타났으며 대두 원물과 ethanol 탈지 대두박 발효물에서 가장 높은 0.11%를 보였고 hexane 탈지 대두박 비발효물과 hexane 탈지 대두박 발효물에서 0.09%로 가장 낮은 ${\beta}$-glucan 함량을 보였지만, 추출용매 및 생물전환에 따른 ${\beta}$-glucan 함량의 큰 차이는 나타나지 않았다.
태양광선에 노출된 피부에서는 자외선의 작용으로 활성산소종이 생성되어 세포외 기질 및 피부세포에 손상을 야기시킨다. 특히 자외선에 의해 손상을 받은 피부는 콜라겐 등의 세포외 기질에 영향을 주어 주름을 형성하는데, 이는 자외선에 의해 피부내에서 콜라겐을 분해하는 효소(MMP)의 양이 증가하기 때문이라고 알려져 있다. 따라서, 활성산소종 소거 및 MMP의 발현을 저해하여 광노화로부터 피부를 보호할 수 있을 것으로 기대된다. 본 연구에서는 광노화와 연관하여 혈갈의 기능을 알아보기 위하여 항산화 효과, in vitro MMP활성 저해능, 자외선 조사에 의해 유도된 MMP-1 발현에 대한 영향을 사람섬유아세포를 이용하여 확인하였다. 혈갈의 항산화 효과를 알아보기 위해 DPPH radical과 superoxide anion radical 소거효과를 측정하였다. 그 결과 DPPH radical의 $IC_{50}$ 값은 $183{\;}{\mu}g/mL$이고, xanthine/xanthine oxidase에 의한 superoxide anion radical의 $IC_{50}$ 값은 $30{\;}{\mu}g/mL$이었다. MMP-1의 활성저해 결과는 농도 의존적으로 활성을 억제하였으며, $IC_{50}$ 값은 $200{\;}{\mu}g/mL$이다 또한 자외선 조사에 의해 발현되는 MMP-1에 대해 단백질의 앙적인 변화는 $74\%$ 감소되었으며, 혈갈에 의해 농도 의존적으로 MMP-1 mRHA의 발현량도 감소되었다. 이러한 실험결과를 통하여 혈갈은 항산화 효과 뿐만 아니라 자외선 조사에 의해 유도되는 MMP-1 단백질 발현과 mRNA 유전자 수준에서의 조절이 가능함을 확인하였다. 결론적으로 혈갈은 항산화와 자외선으로부터 생성되는 MMP-1의 발현을 저해함으로써 광노화에 따른 피부를 보호하는 항노화 소재로서의 응용가능성을 확인하였다.
본 연구의 목적은 생강나무 추출물의 항산화 활성과 타이로시네이즈 저해 활성을 살펴봄으로써 화장품 원료로서의 응용 가능성을 확인하는 것이다. 모든 실험은 생강나무의 50 % 에탄올 추출물, 에틸아세테이트(ethyl acetate) 분획, 아글리콘(aglycone) 분획을 이용하여 진행하였다. 에틸아세테이트 분획의 DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) 소거활성은 기존에 잘 알려져 있는 항산화제인 (+)-${\alpha}$-tocopherol 보다 높은 것으로 나타났다. $Fe^{3+}$-EDTA/ $H_2O_2$ 계에서 생성된 활성산소종에 대한 세 분획의 소거활성(총항산화능)은 대표적인 항산화제인 L-ascorbic acid와 비슷한 것으로 나타났다. Rose-bengal로 증감된 $^1O_2$에 의한 적혈구 파괴에서, 50 % 에탄올 추출물과 에틸아세테이트 분획의 세포보호 효과는 농도 의존적($1{\sim}25{\mu}g/mL$)으로 증가하였다. $10{\mu}g/mL$ 농도를 기준으로 비교하였을 때 에틸아세테이트 분획의 ${\tau}_{50}$은 361.0 min으로 가장 높은 세포 보호 활성을 나타내었다. 타이로시네이즈 저해활성에서 에틸아세티이트 분획과 아글리콘 분획은 알부틴보다 높은 저해 효과를 나타내었다. 이상의 결과들로부터 생각나무 추출물은 활성산소종을 소거하는 항산화제로 여러 산업 분야에 응용 가능할 것이라 생각된다. 또한 알부틴을 대체하는 미백 기능성 소재로서 응용될 수 있는 가능성을 확인하였다.
본 연구에서는 담쟁이덩굴 줄기 70% 에탄올 추출물과 발효균주 Lactobacillus pentosus를 이용하여 발효시킨 담쟁이덩굴 줄기 발효추출물에 대하여 항산화 및 세포보호 효과를 측정하였다. 1,1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl(DPPH)를 이용한 자유라디칼 소거 활성($FSC_{50}$)은 담쟁이덩굴 줄기 추출물 및 발효추출물이 각각 42.3 및 $34.5{\mu}g/mL$로 발효 후의 라디칼 소거활성이 약 18.4% 더 높게 나타났다. Lumiol-의존성 화학발광법을 이용한 $Fe^{3+}-EDTA/H_2O_2$계에서의 총 항산화능($OSC_{50}$) 평가에서도 담쟁이덩굴 줄기 추출물과 발효추출물은 각각 2.6 및 $2.5{\mu}g/mL$로 발효 후가 약 4.2% 정도 더 높은 총 항산화능을 나타냈다. $^1O_2$로 유도된 적혈구 세포 손상에 있어서 추출물 및 발효추출물의 세포 보호 효과(${\tau}_{50}$)는 $50{\mu}g/mL$에서 각각 126.4 및 173.0 min을 나타내어 발효 후 세포 보호 효과가 약 34.0% 더 높게 나타났다. 발효추출물은 지용성 항산화제로 알려진 $(+)-{\alpha}$-tocopherol (43.4 min)보다도 3.9배 높은 세포 보호 활성을 보여주었다. 사람 섬유아세포인 Hs68을 대상으로 elastase 저해 활성을 조사하였다. Elastase 저해 활성($IC_{50}$)은 담쟁이덩굴 줄기 추출물과 발효추출물에서 각각 873.6 및 $687.8{\mu}g/mL$로 발효 후에 elastase 저해 활성이 약 21.3% 더 높은 것으로 나타났다. 이상의 결과들은 담쟁이덩굴 줄기 발효추출물이 항산화 작용과 더불어 주름개선 효과를 가지는 천연 화장품 소재로써 응용 가능성이 있음을 시사한다.
본 연구에서는 참가시나무 추출물의 항산화 활성, tyrosinase 및 elastase 저해 활성, 그리고 추출물들의 성분을 확인하였다. 참가시나무는 50 % ethanol을 이용해 추출하였으며, 이 추출물을 이용해 ethyl acetate 분획, aglycone 분획을 만들어 실험에 사용하였다. 참가시나무 추출물의 DPPH (1,1-diphenyl-2- picrylhydrazyl) 소거활성($FSC_{50}$)은 aglycone 분획($8.25 \;{\mu}g$/mL)에서 가장 큰 활성을 나타내었다. Luminol 발광법을 이용한 $Fe^{3+}-EDTA/H_2O_2$ 계에서 생성된 활성산소종에 대한 aglycone 분획의 소거활성(총 항산화능, $OSC_{50}$)은 $0.039\;{\mu}g$/mL로 매우 큰 활성을 나타내었다. 참가시나무 추출물의 rose-bengal로 증감된 $^1O_2$에 의한 적혈구 파괴에 대한 세포보호 효과는 모든 분획에서 농도 의존적($1-25\;{\mu}g$/mL)으로 증가하였으며, 특히 aglycone 분획은 $10 \;{\mu}g$/mL 농도에서 ${\tau}_{50}$이 259.9 min으로 높은 세포 보호 활성을 나타내었다. 참가시나무 추출물중 aglycone 분획의 tyrosinase 저해활성($IC_{50}$)과 elastase 저해활성($IC_{50}$)은 각각 $21.82\;{\mu}g$/mL 및 $41.18\;{\mu}g$/mL 큰 활성을 보여주었다. TLC와 HPLC를 이용한 성분분석 결과 quercetin, keampferol, catechin, quercitrin, isoquercitrin, hyperoside 등이 존재함을 확인하였다. 이상의 결과들로부터 참가시나무 추출물은 활성산소종을 소거하는 항산화제로 이용가능하며, 특히 aglycone 분획의 현저한 항산화 작용 및 큰 tyrosinase 및 elastase 저해 효과로부터 이들 분획 또한 화장품원료로서 응용 가능성이 큼을 알 수 있었다.
본 연구에서는 소리쟁이 에탄올추출물의 항산화 효과를 조사하였다. Pyrogallol의 억제율을 100%로 기준하였을 때, DPPH 라디칼을 50% 억제시키는데 필요한 소리쟁이 추출물의 농도는 2.15 mg/mL으로 ${\alpha}$-tocopherol의 $IC_{50}$(0.43 mg/mL)에 비해 높게 나타났다. 총항산화능은 ABTS 라디칼에 대한 소거활성으로 측정하였다. 소리쟁이 추출물 0.1 및 1 mg/mL의 총항산화능은 각각 0.47 및 2.33 mM Trolox와 동등한 수준이었으며, ${\alpha}$-tocopherol에 비해 높게 나타났다. 소리쟁이 추출물 0.1 및 1 mg/mL의 superoxide 소거활성은 각각 21.5 및 78.9%이었으며, catechin에 비해 차이가 없었다. 소리쟁이 추출물 20 및 100 ${\mu}g/mL$의 peroxyl 라디칼 소거활성은 각각 62.5 및 156.4 ${\mu}M$ Trolox와 동등한 수준이었으며, ascorbic acid에 비해 낮게 나타났다. 소리쟁이 추출물 0.1 및 1 mg/mL의 구리이온 환원력은 각각 0.28 및 1.88 mM Trolox와 동등한 수준이었으며, ${\alpha}$-tocopherol에 비해 유사하거나 높게 나타났다. 소리쟁이 추출물은 hydroxyl 라디칼 및 peroxyl 라디칼로 유발된 supercoiled DNA strand 절단을 억제시켰다. 소리쟁이 추출물 0.5 및 5 mg/mL의 총페놀 함량은 각각 0.58 및 3.85 mM gallic acid와 동등한 수준으로 높게 나타났다. 또한, HepG2 세포주를 이용한 세포배양에서 소리쟁이 추출물 0.1 및 0.5 mg/mL 농도의 첨가는 0.2 mM tert-butyl hydroperoxide로 유도된 세포독성을 각각 38.5 및 63.5% 감소시켰다. 따라서, 본 연구 결과들은 소리쟁이 추출물의 강력한 항산화 효과와 세포독성 억제 효과를 나타내며, 이러한 효능은 적어도 자유라디칼의 산화 억제와 높은 총페놀 함량에 기인하는 것으로 사료된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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