• 한국미생물·생명공학회지
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• 제46권4호
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• pp.360-371
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• 2018

1. Agar diffusion test를 통해 지모 뿌리 추출물의 항균활성 확인 결과 호기성 그람 양성 균주인 S. aureus에서 추출물 및 모든 분획물에서 저해환을 나타내었고, 에틸아세테이트 분획물이 대조군으로 사용된 메틸파라벤보다 더 높은 항균활성을 나타내었다. 2. 최소저해농도(MIC)와 최소사멸농도(MBC/MFC)를 통해 더 정확한 지모 뿌리 추출물의 항균활성을 확인하고자 하였다. 그 결과 곰팡이균인 A. niger를 제외한 모든 균주에서 MIC 농도를 확인하였고, 특히 호기성 그람 양성 균주인 S. aureus와 호기성 그람 음성 균주인 P. aeruginosa 그리고 진균인 C. albicans에서 에틸아세테이트 분획과 아글리콘 분획물이 낮은 농도에서 각 균주를 저해하는 것을 확인하였다. 3. DPPH법을 통해 지모 뿌리 추출물의 자유 라디칼 소거활성($FSC_{50}$)을 확인한 결과 가장 높은 활성을 나타낸 것은 에틸아세테이트 분획물($23.19{\mu}g/ml$)이고 아글리콘 분획물($71.06{\mu}g/ml$), 50% 에탄올 추출물($146.2{\mu}g/ml$) 순서로 나타났다. 4. 지모 뿌리 추출물의 총 항산화능($OSC_{50}$)을 확인하기 위해 luminol 발광법을 통해 확인하였다. 실험 결과 에틸아세테이트 분획물($1.5{\mu}g/ml$)과 아글리콘 분획물($1.4{\mu}g/ml$)이 대조군으로 사용된 L-ascorbic acid ($1.3{\mu}g/ml$)과 비슷한 활성을 나타내며 높은 총 항산화능을 나타내었다. 또한 에틸아세테이트 분획물이 50% 에탄올 추출물보다 약 11배 더 높은 활성을 띄는 것을 확인하였다. 5. $^1O_2$으로 유도된 세포 파괴에 대한 세포보호 효과(${\tau}_{50}$)를 확인한 결과 지모 뿌리 추출물과 분획물 모두 농도의존적으로 세포보호효과를 나타내었다. 50% 에탄올 추출물은 $8{\mu}g/ml$의 농도(34.5 min)에서, 에틸아세테이트 분획물은 $4{\mu}g/ml$의 농도(64.4 min)에서, 아글리콘 분획물은 $8{\mu}g/ml$의 농도(215.9 min)에서 가장 높은 보호효과를 나타냄을 확인하였다. 6. 지모 뿌리 추출물의 HaCaT 세포독성평가를 진행한 결과, 본 실험에서는 $0.02-2{\mu}g/ml$로 농도를 설정하여 세포보호실험을 진행하였다. 7. 과산화수소로 유도된 세포 손상에 대한 세포 보호 효과를 확인한 결과, 50% 에탄올 추출물과 에틸아세테이트 분획물 및 아글리콘 분획물의 최대 생존율은 각각 86.23, 86.59 및 89.70%를 나타냈으며 과산화수소를 처리한 양성 대조군에 비하여 세포 생존율을 각각 8.07, 8.42 및 11.53% 증가시켰다. 8. HaCaT세포에 UVB를 조사하여 세포 내 ROS 소거활성 평가를 진행한 결과, 자외선으로 유도된 세포 손상에서 아글리콘 분획물은 $2{\mu}g/ml$ 농도에서 UVB를 처리한 양성 대조군 대비 41.77%까지 세포내 ROS를 감소시켰다. 9. 실험을 통해 높은 생리활성을 나타낸 지모 뿌리 에틸아세테이트 분획물을 TLC 및 LS/ESI-MS를 통해 성분분석을 진행하였다. 그 결과 mangiferin, isomangiferin, timosaponin-A-III, nyasol을 확인하였다.본 연구의 결과를 통해 지모 뿌리 추출물의 항균 및 항산화 작용과 더불어 세포보호효과를 통해 천연 화장품 소재로서의 응용 가능성이 있음을 확인하였다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제46권6호
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• pp.659-670
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• 2017

산화스트레스와 염증은 간 손상의 진행과정에 중요한 인자로 작용한다. 굴가수분해물의 항산화 및 항염증 활성은 지질대사, 혈압 및 혈당, 면역기능의 조절과 같은 다양한 기능에 관여한다. 그러나 급성 간 손상 모델에서 굴가수분해물의 효과를 확인한 연구 결과는 아직 확인된 바 없다. 본 연구는 LPS/D-GalN에 의해 유도된 급성 간 손상 생쥐 모델에서 굴가수분해물의 효과를 확인하기 위해 수행되었다. 실험군은 대조군(생리식염수), LPS/D-GalN 간 손상군, LPS/D-GalN과 굴가수분해물(100 mg/kg, 200 mg/kg, 400 mg/kg)의 병합투여군 및 LPS/D-GalN과 silymarin(25 mg/kg) 병합투여군으로 나누었다. 급성 간 손상 모델은 $1{\mu}g/kg$의 LPS와 400 mg/kg의 D-GalN으로 유도되었다. 먼저 시료의 항산화 및 항염증 활성을 분석한 결과 굴가수분해물은 농도 의존적으로 높은 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거 활성을 보였으며, 인간 정상 간세포주(Chang)에서 과산화수소에 의한 세포 내 활성산소의 생성을 유의적으로 감소시켰다. 또한, 굴가수분해물은 농도 의존적으로 높은 COX-2 및 5-LOX 억제능을 보였으며, LPS에 의해 활성화된 생쥐 대식세포주 RAW264.7에서 발현되는 $TNF-{\alpha}$, IL-6 및 $IL-1{\beta}$의 염증성 사이토카인의 mRNA 발현률을 감소시켰다. 굴가수분해물 투여는 LPS/D-GalN에 의한 혈청 ALT 및 AST 증가를 유의적으로 감소시켰으며, 간 조직의 출혈 및 간세포의 자멸사를 감소시켰다. 또한, 간 균질의 $TNF-{\alpha}$, $IL-1{\beta}$ 및 IL-6 함량을 감소시켰으며, 감소한 catalase의 활성을 유의적으로 증가시켰다. 이상의 결과로부터 굴가수분해물은 간 보호 효과를 가지는 것으로 판단되며, 급성 간 손상의 예방 및 치료에 도움이 될 수 있는 시료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국식품과학회지
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• 제47권5호
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• pp.673-679
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• 2015

본 연구에서는 뉴그린(Brassica oleracea var. botytis aut italiana)의 산화방지 효과와 신경세포 보호효과 및 주요 생리활성물질을 분석하였다. 뉴그린 아세트산에틸 분획물은 다른 분획물보다 총 페놀 함량(178.83 mg GAE/g of dried new green)이 높게 나타났으며, 이에 따라 아세트산에틸 분획물로 in vitro 산화방지 실험을 한 결과 상대적으로 우수한 ABTS 라디칼 소거활성과 말론다이알데하이드 생성 억제효과를 나타내었다. 신경세포에 과산화수소로 유발시킨 산화 스트레스에 대한 뉴그린 아세트산에틸 분획물은 산화 스트레스의 생성을 억제하고 세포 생존율을 향상시킬 뿐만 아니라 신경 세포막 손상을 보호하는 것으로 나타났다. 이러한 효과를 나타내는 뉴그린 아세트산에틸 분획물의 주요 생리활성 물질을 확인하기 위해 가스크로마토그래프질량분석을 실시한 결과 퀸산, 페룰산 및 카페산이 존재하는 것으로 확인되었다. 본 연구 결과를 바탕으로, 뉴그린 아세트산에틸 분획물은 우수한 산화방지 효과와 신경세포 보호효과를 나타냄에 따라, 퇴행성 신경질환과 같은 질병을 예방할 수 있는 천연물 유래의 기능성 소재로서의 활용가치가 있다고 판단된다.

• 한국식품과학회지
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• 제49권6호
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• pp.668-675
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• 2017

본 연구에서는 눈개승마(Aruncus dioicus var. kamtschaticus)의 in vitro 산화방지활성 및 고당(intensive glucose)과 과산화수소($H_2O_2$)로 야기된 산화적 스트레스로부터의 뇌신경세포 손상에 대한 보호효과와 더불어 알파글루코사이드가수분해효소 및 아세틸콜린에스터가수분해효소 억제효과를 확인하였으며 또한 HPLC를 이용하여 주요 물질을 분석하였다. 눈개승마 아세트산에틸 분획물(ethylacetate fraction from Aruncus dioicus var. kamtschaticus: EFAD)은 매우 우수한 총 페놀화합물 함량(430.08 mg GAE/g)과 총 플라보노이드 함량(511.72 mg RE/g)을 나타냈으며, 높은 ABTS 라디칼 소거 활성과 과산화지방질생성물의 억제력을 확인하였다. 또한 고당(intensive glucose)과 과산화수소($H_2O_2$)로 야기된 뇌신경세포에서의 산화적 스트레스 및 이로 인한 뇌신경세포 사멸을 측정한 결과, 눈개승마 아세트산에틸 분획물(EFAD)의 유의적인 뇌신경세포 보호효과를 확인할 수 있었다. 추가적으로 다당류 분해 효소인 알파글루코사이드가수분해효소 억제효과 및 아세틸콜린 분해 효소인 아세틸콜린에스터가수분해효소 억제효과를 살펴봄으로써 혈당 상승 억제효과와 뇌신경전달물질의 세포 내 유지 효과를 확인하였다. 마지막으로 눈개승마 아세트산에틸 분획물(EFAD)의 주요 페놀성 물질을 확인하기 위해 HPLC분석을 한 결과 카페산으로 추정되었다. 본 연구 결과들을 고려할 때, 눈개승마는 고혈당 지연 또는 개선을 통한 고혈당 예방 소재로서의 가능성뿐만 아니라 이로 인해 야기되는 산화적 스트레스로부터 뇌신경 세포를 보호함으로써 고혈당에 의한 대사성 뇌신경질환 예방 소재로도 활용 가능성이 있을 것이라 판단된다.

• 대한화장품학회지
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• 제44권3호
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• pp.349-362
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• 2018

한련초는 열대 및 아열대 지방에 서식하는 국화과 한련초속에 속하는 한해살이풀로 간 손상에 대한 보호효과, 살무사 독에 대한 해독효과, 항산화효과, 발모효과, 상처치유효과 등의 효능들이 확인된 바 있다. 더 나아가 본 연구에서는 한련초의 항산화 및 항노화효과를 확인하여 피부보호 소재로써의 가능성을 검토하고자 하였다. 이를 위해 한련초를 50% 에탄올로 추출한 추출물과 이를 다시 에틸아세테이트로 분획하여 얻은 분획물을 실험에 사용하였다. 항산화 지표인 $FSC_{50}$과 $OSC_{50}$을 측정한 결과, 에틸아세테이트 분획물의 $OSC_{50}$은 항산화제로 잘 알려진 L-ascorbic acid 보다 2.7배 이상 뛰어난 것으로 나타났다. 이와 더불어 시료의 세포 내 활성산소종 소거능과 $H_2O_2$로 유도된 세포손상에 대한 보호효과가 확인되었으며, 특히 $^1O_2$으로 유도된 사람 적혈구 광용혈에 대한 지연효과의 평가에서 $64{\mu}g/mL$의 에틸아세테이트 분획물이 적혈구 광용혈의 소요시간을 6배 이상 지연시켜 한련초의 우수한 항산화능을 반영해주었다. 한련초의 항노화 효과를 검증하기 위해 Hs68에서 추출한 엘라스타제에 대한 저해활성을 평가한 결과, $16{\mu}g/mL$의 두 시료 모두 엘라스타제의 활성을 각각 6.8%와 14.0% 억제한 것을 확인하였다. 마지막으로 한련초가 식품 또는 화장품 등의 소재로 사용됨에 있어 화학적 방부제의 역할을 대체할 수 있을 가능성을 확인하기 위한 항균실험의 결과, 에틸아세테이트 분획물이 그람 양성 균주인 Staphylococcus aureus에 대해 mehyl paraben과 동등하거나 더 뛰어난 항균활성을 가진 것을 확인하였다. 이상의 실험결과들을 통해 한련초는 피부보호 소재 또는 천연방부제로서의 가능성을 가진 천연소재라 생각되며, 식품 또는 화장품 소재로서의 이용이 기대된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제41권3호
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• pp.284-291
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• 2013

본 연구에서는 화장품 원료로서 삼지구엽초의 응용가능성을 확인하기 위해 항균 효과와 항산화 효과를 확인하였다. 피부상재균에 대한 disc diffusion assay에서 높은 항균 효과를 나타낸 분획-균에 대해 최소저해농도를 측정하였다. Staphylococcus aureus (S. aureus), Bacillus subtilis (B. subtilis), Propionibacterium acnes (P. acnes)에 대한 에틸아세테이트 분획의 항균 활성과, S. aureus에 대한 50% 에탄올 분획의 항균 활성은 대표적인 방부제인 methyl paraben보다 우수한 것으로 확인되었다. DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl)를 이용한 라디칼 소거 활성에서는 삼지구엽초의 세 분획 모두 대표적 항산화제인 (+)-${\alpha}$-토코페롤보다 낮은 것으로 나타났다. $Fe^{3+}-EDTA/H_2O_2$ 계를 이용해 다양한 ROS에 대한 총 항산화 활성($OSC_{50}$)을 실험한 결과, 50% 에탄올 추출물($OSC_{50}=2.46{\pm}0.06{\mu}g/ml$)과 아글리콘 분획($OSC_{50}=1.45{\pm}0.02{\mu}g/ml$)은 비교 물질인 L-ascorbic acid($OSC_{50}=1.50{\pm}0.85{\mu}g/ml$)과 유사한 높은 활성을 보여주었다. 광증감 반응을 이용한 세포 보호 효과(${\tau}_{50}$) 실험에서 50% 에탄올 추출물(${\tau}_{50}=37.0{\pm}0.3$ min)은 비교 물질인 (+)-${\alpha}$-토코페롤(${\tau}_{50}=38.0{\pm}1.8$ min)과 유사한 값을 보여주었다. 특히 아글리콘 분획의 ${\tau}_{50}$은 $165.9{\pm}7.2$ min으로 비교 물질인 (+)-${\alpha}$-토코페롤에 비해 4배가 넘는 높은 세포 보호 효과를 나타내었다. 이러한 결과들을 종합해보았을 때, 삼지구엽초 추출물은 항균 또는 항산화 활성을 갖는 화장품 원료로서 응용가능성이 높은 것으로 확인하였다.

• 대한화장품학회지
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• 제39권4호
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• pp.259-269
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• 2013

본 연구에서는 한국 및 중국산 감초(Glycyrrhiza uralensis), 그리고 우즈베키스탄산 감초(Glycyrrhiza glabra)를 대상으로 추출용매, 추출온도, 추출시간 등 추출조건별 추출물을 제조하고 이들 추출물들의 추출 수율과 항산화 활성을 비교하여 최적의 추출조건을 선정하였다. 항산화 활성 중 자유 라디칼(1,1-phenyl-2-picrylhydrazyl, DPPH) 소거활성은 85% 에탄올로 $60^{\circ}C$에서 6 h 동안 추출한 조건에서 한국 감초로부터 얻은 추출물이 가장 높은 활성(46.05%)을 나타내었다. 루미놀 발광법을 이용한 추출물들의 총 항산화능 측정 실험과 피부 광노화에 중요한 $^1O_2$으로 유도된 세포막 손상에 대한 추출물들의 세포 보호 효과를 측정한 실험 모두에서도 위의 조건에서 가장 높은 항산화 활성을 나타내었다. 특히, 한국 감초는 ${\tau}_{50}$이 116.4 min으로 비교 물질인 (+)-${\alpha}$-tocopherol (28.5 min)보다 약 4 배나 높은 세포 보호 효과를 나타내었으며, 추출 수율은 18.75%로 우즈베키스탄 및 중국 감초보다 각각 1.2 배 및 2.5 배의 추출 수율을 나타내었다. 따라서, 본 연구 결과는 항산화 소재로 화장품에 응용하기 위하여 감초로부터 추출물을 얻기 위한 최적의 조건은 85% 에탄올로 $60^{\circ}C$에서 6시간 동안 추출하는 것임을 보여주었다.

• 대한화장품학회지
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• 제30권2호
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• pp.227-233
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• 2004

자외선이 피부에 지속적으로 조사되면 썬번, 염증, 광노화와 같은 다양한 부작용이 생기게 된다. 따라서 광손상에 대한 보호작용은 점점 중요성이 인식되고 있으며, 천연 식물추출물에서 자외선에 대한 광보호효과가 있는 안전하고 효과적인 물질개발에 대한 연구가 진행되고 있다. 본 연구는 자외선에 의해 유도된 피부손상에 대한 보호효과가 우수한 천연식물추출물에 대한 것이다. 향나무, 능소화, 비자추출물에서 자외선에 의해 생성되는 라디칼에 대한 항산화효과, MMP 발현 및 활성 저해, 염증관련 사이토카인인 인터루킨 1알파, 6, 프로스타글란딘 E$_2$ 생성저해효과 등으로 피부세포보호 효과를 연구하였다. 실험결과 천연추출물 중 향나무추출물과 능소화추출물이 프리라디칼 및 슈퍼옥사이드 라디칼 소거효과가 우수하게 나타났으며 피부 콜라겐과 같은 메트릭스를 분해하는 효소인 MMP-1의 활성 및 발현 저해효과는 섬유아세포에서 UVA 조사에 의한 실험에서 우수하게 나타났으며, 피부세포 배양액에 대해 zymography를 실시하여 활성이 감소됨을 확인하였다. 피부 각질형성세포에서 자외선에 의해 유도된 염증관련 사이토카인인 인터루킨 6의 발현량 실험에서도 무처리군에 비해 향나무추출물이 인터루킨 6을 30% 정도 저해효과가 나타났으며, 염증반응 중 cyclooxygenase(COX)에 의한 경로에서 생성되는 프로스타글란딘 E$_2$의 생성량도 감소시켰다. 사람피부에서 SLS (0.5%) 첩포로 유발된 자극성 피부염의 항염증 효과 평가 시 SLS에 의해 유발되는 자극정도가 피검자의 피부상태에 따라 다양하게 나타났으며, 향나무 추출물 함유 에멀젼 제품 도포 실험에서는 피부 홍반 완화 효과와 피부장벽 회복효과가 우수하게 나타났다. 이상의 결과로 향나무추출물은 자외선 조사 및 SLS에 의한 피부손상에 대한 피부세포보호작용이 우수하여 광노화에 대응하는 자극완화 소재로서의 화장품 응용 가능성을 확인하였다.

• 한국식품과학회지
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• 제49권4호
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• pp.430-437
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• 2017

고사리(Pteridium aquilinum)의 4가지 분획물(n-헥산, 클로로포름, 아세트산에틸 및 증류수)의 총 페놀 함량은 아세트산에틸 분획물이 265.08 mg GAE/g으로 가장 높게 나타났으며, 라디칼 소거활성 및 지질 과산화 생성 억제효과 결과 또한 아세트산에틸 분획물의 활성이 가장 높게 나타났다. 고사리의 아세트산에틸 분획물은 알파-글루코시데이스에 대하여 뛰어난 억제활성($IC_{50}=205.26{\mu}g/mL$)을 나타내었으며, 억제 형태는 혼합형 제해 특성임을 확인하였다. 또한, PC12 신경세포에서의 고농도 포도당으로 유도된 산화적 스트레스에 대한 고사리 아세트산에틸 분획물은 세포 내 ROS 생성을 억제시키고, 세포 생존율을 증가 및 세포막 손상에 대한 보호효과를 나타내었다. 고사리 아세트산에틸 분획물의 주요 페놀성 화합물을 HPLC로 분석한 결과는 켐페롤-3-글루코사이드인 것으로 나타났다. 본 연구 결과를 종합해볼 때, 주요 페놀성 물질로서의 켐페롤-3-글루코사이드을 함유한 고사리 아세트산에틸 분획물은 소장 내 알파-글루코시데이스를 억제를 통한 혈당 강하 효과뿐만 아니라, 고농도 포도당으로 발생되는 산화적 스트레스에 대한 억제효과를 통하여 신경세포 사멸에 대한 효과적인 개선 효과를 갖는 고부가가치 자연 소재로의 활용가치가 높다고 판단된다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제34권4호
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• pp.404-411
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• 2019

본 연구의 목적은 예부터 약재로 사용되며 식품원재료 데이터베이스에 등재되어 있는 국내 산림 자생식물 9종의 항산화 효능을 평가하여 기능성 식품원료로서의 기초자료를 제공하고자 하였다. 식물 9종의 잎, 줄기 및 잔가지 부위를 70% 에탄올을 사용하여 추출한 후, 항산화 활성(DPPH, ABTS, 아질산염, hydrogen peroxide 라디칼 소거능, reducing power activity)을 측정하였으며, 그 결과 이질풀이 그 외 다른 식물 추출물보다 항산화 활성이 우수한 것을 확인하였다. 또한 총 폴리페놀, 플라보노이드 및 프로안토시아니딘 분석을 통해 이들의 항산화 성분의 함량을 측정하고자 하였다. 폴리페놀 함량은 이질풀에 이어서 가중나무, 찔레나무, 까마귀머루 순으로 많았으며, 플라보노이드 함량은 찔레나무, 까마귀머루, 까치밥나무, 머위가 많이 함유하고 있음을 확인하였다. 프로안토시아니딘 함량은 까마귀머루, 다래, 까치밥나무, 찔레나무가 다른 식물 추출물에 비해 많은 함유량을 나타내어, 식물의 종에 따라 항산화 성분이 상이하게 존재하는 것을 확인하였다. 피부 섬유아세포를 이용하여 세포 독성을 평가한 결과, 9종의 식물 추출물 모두 50, 100 및 $200{\mu}g/mL$ 농도에서 독성을 나타내지 않았다. 또한 hydrogen peroxide로 피부 섬유아세포에 산화적 스트레스를 유도한 상태에서 XTT assay와 $H_2-DCFDA$ 염색을 통해 식물 추출물의 세포 생장률 및 세포 내 ROS 발생률을 측정한 결과, 이질풀을 포함한 9종의 식물 추출물에서 농도 의존적인 세포 보호 효과를 나타내었다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때 9종의 산림식물(머위, 뱀딸기, 찔레나무, 까치밥나무, 말오줌때, 가중나무, 까마귀머루, 이질풀, 다래)은 추후 항산화에 도움을 주는 건강기능식품으로의 적용 및 항미백 효과로 인한 천연 화장품 소재로서 그 활용도가 넓을 것으로 예상된다. 특히 이질풀의 경우 본 연구를 바탕으로 하여 해당 작용기전 등을 탐구하는 심화 연구가 필요하다고 사료된다.