Jang, Ha Na;Ha, Ji Hoon;Lee, Yoon Ju;Fu, Min Min;Park, Soo Nam
한국미생물·생명공학회지
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제47권1호
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pp.54-63
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2019
Rubus coreanus Miquel (RCM), also known as Korean blackberry or bokbunja, is used as a South Korean traditional medicine to treat acne and inflammatory skin conditions. The antimicrobial activity of RCM root and its active compounds remain unclear. In this study, we prepared a 50% ethanol fraction, ethyl acetate fraction, and acid-treated ethyl acetate fraction (aglycone fraction) of RCM root, and evaluated antibacterial activities against the skin pathogens Staphylococcus aureus, Pseudomonas acnes, Bacillus subtilis, Escherichia coli, and Pseudomonas aeruginosa. In a paper disc assay, all fractions of RCM root showed antimicrobial activities against the five skin pathogens. The ethyl acetate fraction displayed 6-, 12-, and 2-fold higher minimal inhibitory concentration (MIC) than the 50% ethanol fraction against S. aureus, E. coli, and P. acnes, respectively. The aglycone fraction displayed 2-fold higher MIC than methyl paraben against P. acnes, S. aureus, E. coli, and P. aeruginosa. The ethyl acetate fraction displayed a minimal bactericidal concentration (MBC) similar to that of methyl paraben, and the aglycone fraction showed 2- to 4-fold higher MBCs than those of methyl paraben. In particular, the ethyl acetate fraction was not cytotoxic and showed thermal stability after incubation at high temperatures ($60-121^{\circ}C$). Finally, the ethyl acetate fraction was separated and four components were identified: procyanidin C, propelagonidin dimer, ellagic acid, and methyl ellagic acid acetyl pentose. The compounds showed high antibacterial activities. These results suggest that RCM root is potentially applicable as a natural preservative in cosmetics.
본 연구에서는 비수리 추출물의 피부 상재균에 대한 항균 작용과 항산화 활성, tyrosinase 저해 효과 등에 관한 조사를 수행하였다. 피부 상재균에 대한 항균활성 측정결과, P. ovale에 대한 ethyl acetate 분획의 MIC는 0.125%로 나타났으며, 이는 methyl paraben보다 큰 항균활성을 나타내었다. 추출물의 free radical(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl, DPPH) 소거활성($FSC_{50}$)은 aglycone 분획(14.63 ${\mu}g$/mL)에서 가장 큰 활성을 나타내었고, 또한 Luminol-의존성 화학발광법을 이용한 $Fe^{3+}$-EDTA/$H_2O_2$ 계에서 생성된 활성산소종(reactive oxygen species, ROS)에 대한 비수리 추출물의 총항산화능은 aglycone 분획(0.07 ${\mu}g$/mL)에서 가장 큰 활성을 나타내었다. 비수리 추출물에 대하여 rose-bengal로 증감된 사람 적혈구의 광용혈에 대한 억제 효과를 측정하였고, 농도 의존적(1 ~ 50 ${\mu}g$/mL)으로 세포보호 효과를 나타내었다. Tyrosinase의 활성 저해 효과($IC_{50}$)는 비수리 추출물의 ethyl acetate 분획과 aglycone 분획이 각각 104.83 ${\mu}g$/mL, 27.55 ${\mu}g$/mL으로 나타났다. 이상의 결과들은 비수리 추출물이 $^1O_2$ 혹은 다른 ROS를 소광시키거나 소거하고, ROS에 대항하여 세포막을 보호함으로써 생체계, 특히 태양 자외선에 노출된 피부에서 항산화제로서 작용할 수 있음을 시사한다. 또한 tyrosinase 저해활성과 피부 상재균에 대한 항균작용으로부터 항산화, 항노화 및 항균성 화장품 소재로서의 응용 가능성을 확인하였다.
본 연구에서는 라벤더 70% 에탄올 추출물 및 분획물의 항산화 활성과 세포보호효과를 조사하였다. 자유라디칼(1,1-phenyl-2-picrylhydrazyl, DPPH) 소거 활성($FSC_{50}$)은 라벤더 추출물, 에틸아세테이트 및 아글리콘 분획에서 각각 46.6, 45.5 및 $477.5{\mu}g/mL$를 나타냈다. $Fe^{3+}-EDTA/H_2O_2$계에서의 총항산화능($OSC_{50}$)은 라벤더 추출물, 에틸아세테이트 및 아글리콘분획에서 각각 8.1, 3.3 및 $17.6{\mu}g/mL$이었으며, L-ascorbic acid의 $OSC_{50}$ ($1.5{\mu}g/mL$)보다 낮은 활성을 나타냈다. $^1O_2$으로 유도된 적혈구 광용혈 실험에서 아글리콘 분획은 매우 큰 세포보호활성을 나타냈다. $50{\mu}M$ 농도에서 라벤더 추출물, 에틸아세테이트 및 아글리콘 분획의 세포보호효과(${\tau}_{50}$)가 70.6, 87.2 및 165.2 min으로 나타났다. 특히, 라벤더 아글리콘 분획은(+)-${\alpha}$-tocopherol 보다 3.8배 높은 세포보호효과를 나타냈다. TLC 및 LC-MS를 이용하여 라벤더 분획의 성분(luteolin 7-O-glucuronide, vitextin, rosmarinic acid, luteolin, apigenin)을 확인하였으며, 아글리콘 분획은 에틸아세테이트 분획에 비해 주요 플라보노이드(luteolin, apigenin)는 크게 증가하지 않았다. 결론적으로 라벤더가 화장품의 항산화 소재로써 응용 가능함을 시사한다.
본 연구에서는 수영 전초 추출물에 대하여 항산화 활성 평가와 성분 분석을 실시하였다. 실험에는 수영전초의 50% 에탄올 추출물, 에틸아세테이트 분획, 아글리콘(aglycone) 분획을 사용하였다. 자유라디칼 소거활성(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl, DPPH, $FSC_{50}$)의 크기는 아글리콘 분획 > 에틸아세테이트 분획 > 50% 에탄올 추출물 순으로, 아글리콘 분획($45.10{\mu}g/mL$)이 가장 큰 라디칼 소거활성을 나타냈다. $Fe^{3+}-EDTA/H_2O_2$계를 이용한 활성산소 소거활성(총항산화능, $OSC_{50}$)도 에틸아세테이트 분획 > 아글리콘 분획 > 50% 에탄올 추출물 순으로 에틸아세테이트 분획($2.68{\mu}g/mL$)에서 가장 큰 항산화능을 나타내었다. 에틸아세테이트 분획의 총항산화능은 수용성 항산화제로 알려진 L-ascorbic acid ($6.88{\mu}g/mL$)보다 큰 것으로 나타났다. 활성산소인 $^1O_2$으로 유도된 사람 세포 손상에 있어서, 수영 전초 추출물은 모두 농도 의존적($1{\sim}25{\mu}g/mL$)으로 세포보호 활성을 나타내었다. 특히 아글리콘 분획(${\tau}_{50}$, 104.80 min)은 가장 큰 세포 보호 활성을 나타내었다. TLC, HPLC, LC/ESI-MS/MS을 이용하여 수영 전초 추출물 중 에틸아세테이트 분획에 대하여 성분 분석을 실시하였다. 그 결과, 에틸아세테이트 분획은 orientin, isoorientin, vitexin, isovitexin 등의 플라보노이드가 함유되어 있음을 확인하였다. 이상의 결과들은 수영의 전초 추출물이 $^1O_2$을 비롯한 활성산소종을 소광 또는 소거함으로써 태양 자외선에 노출된 피부에서 항산화제로서 작용할 수 있음을 가리키며 항노화 기능성 화장품 원료로서 응용 가능성이 있음을 시사한다.
본 연구에서는 편백나무 잎 추출물의 항산화 효능 평가와 성분 분석을 통하여 편백나무 잎의 항노화 기능성 화장품 원료로서의 이용 가능성을 평가하였다. Luminol 화학발광법을 이용한 $Fe^{3+}-EDTA/H_2O_2$ 계에서 생성된 활성산소종 (reactive oxygen species, ROS)에 대한 편백나무 잎 추출물의 총항산화능은 에틸아세테이트 분획(0.22 ${\mu}g/mL$)과 아글리콘(aglycone) 분획(0.20 ${\mu}g/mL$)에서 모두 L-ascorbic acid (1.50 ${\mu}g/mL$)보다 약 7배 더 큰 항산화 효능을 나타내었다. Rose-bengal로 증감된 사람 적혈구의 광용혈에 대한 편백나무 잎 추출물의 세포 보호 효과를 측정하였을 때 에틸아세테이트 분획과 아글리콘 분획 모두 농도 의존적(5~25 ${\mu}g/mL$)으로 세포보호효과를 나타내었다. 타이로신네이즈의 활성 저해 효과($IC_{50}$)는 편백나무 잎 추출물의 에틸아세테이트 분획과 아글리콘 분획에서 각각 74.43, 53.80 ${\mu}g/mL$으로 나타났으며 아글리콘 분획의 경우 강력한 미백제로 알려진 arbutin (226.88 ${\mu}g/mL$)에 비해 약 4배 정도 더 우수한 활성을 나타냄을 확인하였다. 편백나무 잎 추출물의 분획은 TLC 크로마토그램에서 3개의 띠를 나타내었고, HPLC 크로마토그램(360 nm)은 3개의 피이크를 보여주었다. 분리된 3가지 성분은 taxifolin, quercetin, 그리고 Kaempferol로 확인되었다. 이상의 결과들은 편백나무 잎 추출물의 분획들은 $^1O_2$을 비롯한 활성산소종을 소거하고 활성산소종에 대항하여 세포막을 보호함으로써 생체계에서, 특히 태양자외선에 노출된 피부에서 항산화제로서 작용할 수 있음을 시사한다. 편백나무 잎 추출물의 분획들은 항산화나 미백용 화장품에 응용가능성을 확인하였다.
본 연구에서는 하고초(Prunella vulgaris L.)의 50% 에탄올 추출물, 에틸아세테이트 분획 및 아글리콘 분획을 대상으로 항산화 활성과 유효성분 분석 연구를 수행하였다. 1,1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH)를 이용한 자유라디칼 소거활성($FSC_{50}$)은 50% 에탄올 추출물, 에틸아세테이트 분획 및 아글리콘 분획에서 각각 $15.25{\mu}g/mL$, $8.68{\mu}g/mL$ 및 $8.25{\mu}g/mL$이었다. Luminol 발광법을 이용한 $Fe^{3+}-EDTA/H_2O_2$계에서 생성된 활성산소종(reactive oxygen species, ROS)에 대한 하고초 추출물의 총항산화능($OSC_{50}$)은 50% 에탄올 추출물, 에틸아세테이트 분획 및 아글리콘 분획에서 각각 $4.68{\mu}g/mL$, $1.00{\mu}g/mL$ 및 $1.02{\mu}g/mL$이었다. $^1O_2$로 유도된 적혈구 세포손상에 대한 보호효과는 $1{\sim}25{\mu}g/mL$의 농도에서 농도 의존적으로 증가하였고, 특히 $25{\mu}g/mL$ 농도에서 아글리콘 분획의 ${\tau}_{50}$이 337.9 min으로 높은 세포 보호 활성을 나타내었다. 이는 대표적인 항산화 물질로 알려진 (+)-${\alpha}$-tocopherol (${\tau}_{50}=38.7$ 분)보다도 9배나 큰 세포 보호 효과를 나타냄을 알았다. 실험에 사용된 하고 초 추출물의 에틸아세테이트 분획과 아글리콘 분획에 대하여 TLC와 HPLC를 이용한 성분 분석을 수행하였다. 에틸아세테이트 분획에서는 caffeic acid, rosmarinic acid, quercetin 3-${\beta}$-D-glucoside, rutin, kaempferol-3-O-rutinoside, astragalin (kaempferol-3-O-glucoside)을 확인하였다. 아글리콘 분획에서는 caffeic acid, rosmarinic acid, quercetin 및 kaempferol이 존재함을 확인하였다. 이상의 결과들로부터, 하고초 추출물 및 분획물은 $^1O_2$ 또는 ROS를 소거함으로써 세포막을 보호할 수 있는 천연 항산화제로서 화장품 분야에서 응용이 가능함을 시사하였다.
본 연구에서는 기능성 화장품에의 응용하기 위하여, 메밀 추출물의 항산화, 미백 및 항주름 효능을 측정하고, 그 추출물의 성분 분석을 실시하였다. 씨앗 부분의 껍질과 껍질을 제거한 속으로 나누어 실험하였다. 항산화 효능은 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl radical(DPPH)을 이용한 free radical 소거 활성 측정, luminol-의존성 화학발광법을 이용한 $Fe^{3+}-EDTA/H_2O$ 계에서 생성된 활성산소종(ROS)의 소거 활성 측정, rose-bengal과 빛으로 유도된 사람 적혈구의 용혈에 대한 세포보호 효과를 측정하였다. 미백과 항주름 효능으로는 tyrosinase와 elastase의 활성 저해 능력을 측정하였다. 항산화 및 항노화 효능 측정 결과, 대부분 메밀 속 50% ethanol 추출물을 제외한 나머지 분획 및 추출물에서 효과가 크게 나타났다. Free radical 소거활성($FSC_{50}$)과 총항산화능($OSC_{50}$)은 각각 메밀 껍질의 aglycone 분획($3.5{\pm}0.0{\mu}g/mL$)과 ethyl acetate 분획($0.2{\pm}0.1{\mu}g/mL$)이 가장 높은 것으로 나타났으며, 세포보호활성(${\tau}_{50}$)은 메밀 껍질의 ethyl acetate 분획이 10 ${\mu}g/mL$에서 $771.7{\pm}9.9$ min으로 $^1O_2$으로 유도된 세포손상에 대한 보호작용이 가장 크게 나타났다. Tyrosinase 활성 저해 능력($IC_{50}$)은 메밀 껍질과 속의 aglycone 분획이 각각 $53.6{\pm}0.5{\mu}g/mL,\;35.6{\pm}0.4{\mu}g/mL$으로 arbutin보다 효과가 좋은 것으로 나타났다. Elastase 활성 저해 능력($IC_{50}$) 또한 메밀 껍질과 속의 aglycone 분획이 각각 $3.7{\pm}0.4{\mu}g/mL,\;6.0{\pm}0.7{\mu}g/mL$으로 나타났다. 이러한 항산화 및 항노화 활성을 나타내는 메밀의 성분을 분석한 결과, 메밀 속의 ethyl acetate 분획에는 (+)-catechin, (-)-epicatechin이 함유되어 있었고, 껍질에는 hyperin의 함량이 가장 많은 것으로 나타났으며, 이외에도 quercetin, rutin 등의 많은 플라보노이드 성분들이 함유되어 있는 것으로 나타났다. 이상의 결과들은 메밀 속 및 껍질 추출물이 $^1O_2$ 혹은 다른 ROS를 소광시키거나 소거함으로써 그리고 ROS에 대항하여 세포막을 보호함으로써 생체계, 특히, 태양 자외선에 노출된 피부에서 항산화제로서 작용할 수 있음을 가리킨다. 또한 태양 자외선으로 인한 기미, 주근깨 과형성 및 주름 생성에 있어 상당한 저해 효과를 나타낼 수 있음을 시사한다.
본 연구에서는 만병초 추출물의 항산화 작용과 tyrosinase, elastase 저해 효과, 만병초 추출물 중 ethyl acetate 분획 함유 크림을 제조하고 이를 피부에 도포한 후 피부 수분 보유량, 경표피 수분 손실량을 측정하였다. 만병초 추출물의 free radical (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl, DPPH) 소거활성($FSC_{50}$)은 ethyl acetate 분획에서 1.83 ${\mu}g/mL$으로 나타났다. Luminol-의존성 화학발광법을 이용한 $Fe^{3+}$-EDTA/$H_2O_2$계에서 생성된 활성산소종(reactive oxygen species, ROS)에 대한 만병초 추출물의 총 항산화능($OSC_{50}$)은 50 % EtOH extract 분획에서 0.064 ${\mu}g/mL$으로 ethyl acetate와 aglycone 분획보다 더 큰 활성을 나타내었다. 만병초 추출물에 대하여 rose-bengal로 증감된 사람 적혈구의 광용혈에 대한 억제 효과를 측정하였는데 1 ~ 10 ${\mu}g/mL$의 농도에서 농도-의존적으로 $^1O_2$으로 유도된 용혈을 억제하였다. 미백 효과 측정으로는 각각 tyrosinase의 활성 저해 효과($IC_{50}$)를 측정하였는데 ethyl acetate 분획과 aglycone 분획에서 각각 70.5 ${\mu}g/mL$, 122.40 ${\mu}g/mL$로 나타났으며 elastase의 활성 저해 효과($IC_{50}$)는 ethyl acetate 분획과 aglycone 분획이 각각 51.40 ${\mu}g/mL$, 20.73 ${\mu}g/mL$로 나타났다. 만병초 추출물 ethyl acetate 분획 함유 크림을 팔에 도포한 후 180 min 동안 30 min 간격으로 수분 보유량을 측정한 결과 placebo 크림에 비하여 만병초 추출물 함유 크림의 수분 보유량을 1 ~ 4 % 정도 증가시켰다. 또한 180 min 동안 측정한 경표피 수분 손실량은 7.7 $g/m^2h$으로 무도포(10.2 $g/m^2h$)한 부분과 placebo 크림(8.9 $g/m^2h$)과 비교했을 때 더 적은 수분 손실량을 나타내었다. 이상의 결과들은 만병초 추출물이 $^1O_2$ 혹은 다른 ROS를 소광시키거나 소거함으로써 그리고 ROS에 대항하여 세포막을 보호함으로써 생체계, 특히 태양 자외선에 노출된 피부에서 항산화제로서 작용할 수 있음을 가리킨다. 또한 만병초의 tyrosinase, elastase 저해활성, 만병초 추출물 함유 크림의 인체 시험의 결과로부터 항산화, 항노화의 기능성 화장품 소재로서의 응용 가능성이 있음을 확인하였다.
잠재적인 생균제제 Bacillus subtilis CSY191에 의해 제조된 국산 검정콩(서리태 및 서목태) 청국장 발효 중 ${\beta}$-glycosidase 활성, total phenolic와 isoflavone 함량 및 항산화 활성을 조사하였다. 청국장 발효 후 total phenolic 및 isoflavone-malonylgycoside와 -aglycone 함량은 증가하였고 이에 따라 ABTS 라디칼 소거활성 및 FRAP 활성은 증가하였으나 isoflavone-glycoside 함량은 감소하였다. 특히, $7^{\circ}C$에서 48시간 발효된 서리태 청국장은 서목태 원료 및 청국장보다 높은 활성을 나타내었다. 서리태 48시간 발효 후, daidzein, glycitein 및 genistein의 함량은 각각 253.0 ${\mu}g/g$ 72.5 ${\mu}g/g$ 및 114.1 ${\mu}g/g$을 나타내었다. 이 결과로부터, 검정콩 청국장의 높은 항산화 활성은 total phenolic 및 isoflavonemalonylgycoside와 -aglycone 함량 증가에 의한 것으로 추측할 수 있다.
칡에서 추출한 이소플라본(AI)의 첨가량을 0, 1.76, 3.52 및 7.11 g/kg으로 각각 달리하여 제조한 청국장(Con, AC1, AC2, AC3)의 품질 특성 및 이소플라본의 함량을 조사하여, 칡 이소플라본 첨가 청국장의 건강기능성 식품으로서의 이용 가능성을 알아보았다. AI 첨가량이 증가할수록 청국장의 pH는 낮아졌고, 점질물의 함량은 4.46~7.36%로 대조구(4.36%)에 비해 높아졌으나, 일반 성분 함량은 차이가 없었다. 청국장의 색도는 AI 첨가량이 증가할수록 $L^*$, $a^*$ 및 $b^*$ 값 모두 낮아져 전체적으로 옅은 초록색을 나타냈다. 칼슘 함량은 AI 첨가구(AC1, AC2, AC3)가 대조구에 비해 11.18~12.82% 증가하였다. 청국장의 이소플라본 함량은 AI 첨가량의 증가에 따라 AC3>AC2>AC1 순으로 유의적으로 증가하여, 대조구에 비해 30.81~130.66% 증가하였다. Aglycone 형태인 genistein과 daidzein은 AI 첨가구(AC1, AC2 및 AC3)가 대조구에 비해 각각 65.00~128.34%와 89.38~142.91% 증가하였으며, glycoside 형태의 genistin과 daidzin 역시 AI 첨가량의 증가에 따라 그 함량이 증가하였다. 이상의 결과, 칡 이소플라본을 첨가하여 제조한 청국장은 일반 청국장에 비해 이소플라본의 함량이 높을 뿐만 아니라 특히, 체내 이용 효율이 높은 aglycone 형태의 이소플라본을 높게 함유하고 있으므로 건강기능성 식품 개발에 활용할 수 있을 것으로 사료된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.