http://dx.doi.org/10.12925/jkocs.2016.33.4.717
개망초꽃 에센셜 오일의 항산화, 항균 및 항염 활성
이미란
1․전아림
1․강창희
1,2․부희정
1✝1제주대학교 생명과학기술혁신센터
2제주대학교 화학․코스메틱스학과
(2016년 10월 28일 접수; 2016년 12월 7일 수정; 2016년 12월 23일 채택)
Antioxidant, Antimicrobial and Anti-inflammatory Activities of Essential Oil from Erigeron annuus L. Flower
Mi-Ran Yi1․Ah-Lim Jeon1․Chang-Hee Kang1,2․Hee-Jung Bu1✝
1
Biotechnology Regional Innovation Center, Jeju National University, Jeju 690-756, Korea
2
Department of Chemistry & Cosmetics, Jeju National University, Jeju 690-756, Korea (Received October 28, 2016; Revised December 7, 2016; Accepted December 23, 2016)
요 약 : 본 연구는 개망초꽃 에센셜 오일의 항산화, 항균 및 항염 효능에 관하여 조사한 것이다. 개망 초꽃 에센셜 오일은 용매추출법으로 추출하였다. 개망초꽃 에센셜 오일의 항산화 효능은 ABTS 라디칼 소거능과 DPPH 라디칼 소거 효능 측정으로 확인하였다. ABTS 라디칼 소거 효과는 500 μg/ml 농도에 서 98.6%, DPPH 라디칼 소거는 48.3%로 좋은 효능을 나타내었다. 항균 활성은
S. aureus
와P. acnes, E. coli
균에 대하여 paper disc법과 최소저해농도(MIC)와 최소사멸농도(MBC)값을 측정하여 확인하였 다.S. aureus
균주에 대해서는 MIC 값과 MBC 값이 모두 0.31 mg/mL 농도에서 우수한 억제 효과를 나타내었다.P. acnes
균에 대해서는 disc법에서 14 mm의 clear zone 형성과 MIC, MBC에서 각각 0.31 mg/mL, 0.63 mg/mL로 좋은 억제 효과를 보였다. 항염 활성에 관련하여 NO 억제 측정에서도 농도 의존적으로 NO의 생성을 억제시킴을 확인하였고, pro-inflammatory cytokine인 TNF-α, IL-6 역시 농도 의존적으로 억제하였다. 이러한 결과로부터 개망초꽃 에센셜오일은 항산화, 항균 및 항염 효 능을 갖는 화장품 원료로서 개발 가능성이 있음을 시사한다.주제어: 항산화, 항균, 항염, 개망초, 에센셜 오일
Abstract : This study was designed to examine the
in vitro
antioxidant, antimicrobial and anti-inflammation effects of essential oils ofErigeron annuus
L. Flower.Erigeron annuus
L.essential oils were obtained by solvent extraction. Antioxidative ability was evaluated by bioassays using ABTS (2,2'-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonic acid diammonium salt) radical scavenging effect and 2, 2-diphenyl-1-1-picrydrazyl (DPPH) free radical scavenging activity.
Erigeron annuus
L. essential oil exhibited free radical scavenging activity on ABTS and DPPH
✝
Corresponding author
(E-mail: [email protected])
98.6%, 48.3% respectively, at a concentration of 500 ㎍/mL. Antimicrobial activity of essential oils of
Erigeron annuus
L. were tested againstStaphylococcus aureus (S. aureus), Propionibacterium acnes (P. acne)
andEscherichia coli (E. coli)
by paper disc method, MIC and MBC.Erigeron annuus
L. essential oil showed excellent antibacterial activities againstS. aureus
with MIC and MBC values of 0.31 mg/mL. The clear zone, indicating antimicrobial activity againstP. acnes,
was 14 mm, MIC and MBC values 0.31 mg/mL, 0.63 mg/mL, respectively. For the anti-inflammatory activity in RAW 264.7 cell, theErigeron annuus
L. essential oils inhibited not only NO production but also the expression of pro-inflammatory cytokines such as, TNF-α, IL-6 in a dose-dependent manner. These results suggested thatErigeron annuus
L. essential oils has considerable potential as a cosmetic ingredient with antioxidative, antimicrobial and anti-inflammation effects.Keywords : antioxidant, antimicrobial, anti-inflammation, Erigeron annuus L., essential Oil
1. 서 론
인간의 미에 대한 욕구는 삶에 대한 여유를 갖 고 자신의 개성을 중요시 하는 현대인들에게 있 어서 필수적이라 할 수 있다. 산업사회가 발달하 고 고령화 인구가 증가하면서 아름답고 건강하게 나이를 먹고자 하는 욕구가 늘게 되고, 그것을 유지할 수 있는 유효성이 탁월한 화장품에 대한 연구 개발도 증가하고 있다. 그러나 화장품의 조 성물 중에는 피부에 자극을 주는 계면활성제, 방 부제, 자외선 차단제, 인공 향료 등이 일반적으로 피부의 염증이나 부종 등을 유발하는 주원인으로 알려져 있다. 따라서 피부자극에 대한 완화 및 피부질병 예방을 위한 항산화, 항균 및 항염 소 재는 기본적으로 필요하여 인체에 무해하며 효과 가 있는 소재들에 대한 연구들이 진행되고 있다.
특히, 웰빙 트랜드에 맞춰 천연 소재를 활용한 화장품 대한 소비자의 구매 욕구가 증가하게 되 면서 기능적인 효능을 가지면서 인체에 무해한 천연 원료에 대한 연구가 주목받고 있다[1, 2, 3].
인체의 피부는 환경오염 물질이나 약품, 자외선 등 외부 자극물질들에 직접적으로 영향을 받게 된다. 피부의 노화를 일으키는 외적 요인 중 가 장 큰 원인으로 작용하는 자외선을 비롯하여 각 종 오염물질 및 스트레스 등은 비정상적으로 과 량의 활성산소(Reactive Oxygen Species, ROS) 와 자유라디칼(free radical)을 생성시켜 세포에 유해한 작용을 가하게된다 [4, 5]. 활성산소는 피 부에서도 진피 내 탄력섬유인 엘라스틴 변성으로 피부의 탄력을 감소 및 주름의 형성, 멜라닌 생
성반응 촉진, DNA 산화와 같은 구성 성분들의 손상을 야기 시키게 되고 그 결과로 기미, 주근 깨, 주름, 아토피성 피부염과 같은 피부질환이 발 생하게 된다[6, 7]. 외부에 노출되어 있는 피부는 세균의 발육에도 적합한 환경을 갖고 있기 때문 에 태생기에는 무균적이었던 피부도 오염을 받아 각종 세균이 존재하게 되고 이러한 균들은 피부 염증들을 유발시키는 원인으로 작용하게 된다. 피 부에는 여드름균, 포도상 구균, 대장균 등이 대표 적인 상재균으로[8] 주위의 환경과 잘못된 생활 습관 등으로 인해 독성이 강한 물질을 분해해 피 부의 염증을 초래하는 원인균으로 작용하게 된다.
염증(inflammation)은 외부 자극에 의한 생체조 직의 면역반응의 하나로 염증과정에서 생성되는 nitric oxide (NO)와 tumor necrosis factor-α (TNF-α), interleukin-6 (IL-6) 등 염증 매개 사이토카인 (pro-inflammatory cytokines)은 ROS 생성을 촉진시켜 질환을 악화시킬 수 있다 [9]. 방부 효과나 항균 효과가 있으면서 부작용을 최소화하여 피부염증을 막아주는 것은 화장품에 있어 아주 중요한 문제로 항산화, 항염 및 항균 효과가 있으면서 인체에 부작용이 없고 비용이 저렴한 물질의 개발 및 천연 소재에 대한 연구는 화장품 소재 개발에서 필수적이라 할 것이다.
에센셜 오일은 식물의 2차 대사과정에서 만들 어지는 다양한 생학적 성분들의 복합체로서 대부 분 탄소와 수소, 산소로 이루어져 있는 탄소화합 물로 추출과정과 식물에 의한 구성분자의 생합성 과정에서 화학적 성질이 대부분 결정된다고 알려 져 있다[10]. 에센셜 오일은 여러 가지 의학적 효 능 중 특히 살균 및 방부의 효과가 탁월해 고대
에서부터 미이라 방부에 사용하였을 뿐만 아니라 페스트와 같은 전염병의 예방을 위해서도 사용되 어왔으며, 다양한 방법으로 활용되면서 항산화, 항염, 항균 등에 대한 연구들이 많이 진행되고 있다[11,12,13,14,15,16,17].
개망초는 국화과의 2년생 초본으로 종자로 번 식하며 북아메리카에서 들어온 귀화식물로 전국 적으로 분포하며 들과 길가에서 자란다. 봄에 연 한 잎을 삶아 쌈을 싸 먹거나 국으로 먹고, 겨울 에 잎과 꽃을 튀겨먹기도 하고 겨울잎차로 마시 기도 한다. 개망초에 대한 기존 연구는 부위별 화학성분 분석, 부위별 항산화 및 아질산염 소거 활성, methanol 추출물의 항염 효과, 개망초 꽃 으로부터 triterpenoid 분리 등 알코올 추출물을 이용한 연구들이 진행되어 왔으나[18,19,20,21], 에센셜 오일에 대한 연구는 보고되어 있지 않다.
본 연구에서는 제주도에서 자생하고 있는 식물 중 메탄올추출물에서 어느 정도 항염 효과가 있 다고 보고된 개망초 꽃으로부터 에센셜 오일을 추출하여 항균, 항산화, 항염 효과를 측정함으로 써 화장품 소재로서 활용 가능성을 확인하고자 하였고 유의한 결과를 얻었기에 보고하는 바이다.
2. 실험
2.1. 시약 및 기기
실험에 사용한 유기용매들은 Fisher (HPLC grade, Korea)의 제품을, potassium persulfate, 2,2′-Azino-bis (3-ethylbenzothiazoline-6- sulfonic acid) diammonium salt (≥98% HPLC grade), 2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl는 Sigma (≥100%, USA)의 제품을 사용하였으며, 균배양 배지로 trypticase soy broth (TSB)는 Difco (USA), reinforced clostridial medium (RCM)은 oxoid의 제품을 사용하였다. 항균실험에 사용한 incubating jar, CO2가스팩은 oxoid (USA), paper disc는 ADVANTEC (Japan)의 제품을 사
용하였고, 흡광도의 측정에는 epoch
spectrophotometer를 사용하였다(BioTek, USA).
실험에 사용된 배지의 penicillin-streptomycin, fetal bovine serum (FBS), dulbecco's modified eagle’s medium (DMEM)은 GIBCO (Grand Island, YY, USA)에서 구입하였고, lipopolysaccharide (LPS)는 Sigma-Aldrich Co.
(USA)를 사용하였다. Cytokine 생성 억제평가에
사용된 Enzyme-Linked Immunosorbent Assay (ELISA) kit 중, TNF-α와 IL-6는 mouse ELASA kit (BD Biosciences, USA)에서 구입하여 사용하였다.
2.2. 시료 추출
본 실험에서 사용한 개망초 꽃은 제주대학교 인근에서 6월에 채집하여 꽃 몇 860 g을 디에틸 에테르(diethyl ether, HPLC grade, Fisher, Korea) 4 L에 하루 동안 침지시킨 후 추출 농축 하여 콘크리트(concrete)를 60.2 g을 얻은 후, 에 탄올(EtOH, HPLC GRADE, Fisher, Korea) 200 mL를 첨가하여 30℃에서 충분히 교반시키 면서 용해시킨 후, -20℃로 냉각시켜 왁스(wax) 제거하고, 여과 및 농축하여 앱솔루트 상태의 오 일 3.43 g을 얻어 빛을 차단할 수 있는 갈색병에 넣고 상온에 보관하며 실험에 사용하였다.
2.3. 실험 방법
2.3.1. 항산화 활성 측정
ABTS 라디칼 소거활성은 Roberta 등의 방법 을 변형하여 측정하였다[22]. 시험 용액은 증류수 에 7 mM ABTS와 2.45 mM potassium persulfate를 첨가하여 상온에서 16시간 배양하여 ABTS 양이온을 생성시킨 후 734 nm에서 흡광 도의 값이 0.7±0.03이 되도록 희석하여 제조하 였다. 그 다음 ABTS 용액 100 μL에 시료 용액 100 μL을 가한 후 6분 후에 흡광도를 측정하였 다. 음성대조군(2.45 mM potassium persulfate buffer)의 흡광도와 비교하여 흡광도를 감소시키 는 정도를 %로 나타내었다. 1,1-diphenyl-2- picrylhydrazyl (DPPH) 라디칼 소거활성은 Blois 방법을 약간 변형하여 측정하였다[23]. 시료 100 μL과 메탄올에 0.4 mM의 농도로 녹인 DPPH 용액 100 μL을 혼합하여 실온(암소)에서 30분간 방치한 다음 517 nm에서 흡광도를 측정하여 감 소시키는 정도를 %로 나타내었다.
2.3.2. 사용 균주 및 배지와 균주배양
항균활성을 측정하기 위해
Escherichia coli(E.
coli), Staphylococcus aureus (S. aureus)
,Propionibacterium acnes (P. acnes)
를 사용하였 으며, 배지는E. coli
와S. aureus
는 trypticase soy broth (TSB),P. acnes
는 Reinforced clostridial medium (RCM)을 사용하고 각각에agar powder 1.5%를 가하여 고체배지로 사용하 였다. 균주 배양 조건으로는
E. coli
와S. aureus
는 35℃에서 18시간 배양하고,P. acnes
는 incubating jar에 CO2 가스팩을 넣어 밀봉한 상 태로 35℃에서 48시간 배양하였다.2.3.3. 항균활성 측정(Paper disc diffusion method)
항균활성을 측정하기 위하여 paper disc diffusion method를 사용하였다. Spectro- photometer를 사용하여 600 nm에서 optical density (O.D)값을 측정하고 희석하여 0.3으로 맞춘 후, 평판배지에 희석된 균을 100 μL 가하 고 일회용 루프를 이용하여 획선으로 도말한 후 8 mm paper disc를 올리고 시료를 15 μL (100 mg/mL)가하여 잘 흡수되게 한 후 배양한다. 배 양 후 생성된 생육저해환의 지름(mm, disc포함) 을 측정하여 항균활성을 비교분석하였다.
2.3.4. 미생물 최소저해농도(MIC) & 미생물 최소사멸농도(MBC)
미생물 최소저해농도(minimum inhibitory concentration, MIC)는 다음과 같이 측정하였다.
96well plate에 시료농도를 0, 0.01. 0.02, 0.04, 0.08, 0.16, 0.31, 0.63 ,1.25, 2.5, 5, 10 mg/mL 로 100 μL 처리한 후 O.D값을 0.3으로 맞춘 균배양액을 100배 희석하고 well당 100 μL씩 가한 후 배양하여 세균의 증식여부를 육안으로 확인한다. 미생물 최소사멸농도(minimum bactericidal concentration, MBC)는 다음과 같이 측정한다. MIC법에 따라 확인된 MIC농도 이상 의 well에 배지를 루프를 이용하여 TSA평판에 획선 도말하여 배양한 후 균의 생육 여부를 확인 한다. 균이 전혀 자라지 않은 농도를 MBC값으로 한다.
2.3.5. 세포주 및 세포배양
마우스 대식 세포 계열(murine macrophage cell line)인 RAW 264.7 cell은 한국세포주은행 (KCLB; Seoul, Korea)으로부터 분양 받아 1 % penicillin-streptomycin과 10 % fetal bovine serum (FBS)이 함유된 dulbecco's modified eagle’s medium (DMEM) 배지를 사용하여 37
℃, 5 % CO2 incubator 조건에서 배양하였으며, 2일 간격으로 계대 배양을 시행하였다.
2.3.6. Nitric oxide 생성 억제 평가 실험 24 well plate에 RAW 264.7 cells를 2.5×105 cells/mL로 분주하고 37 ℃, 5% CO2 incubator 조건하에 18시간 배양한 후 실험에 사용하였다.
전 배양시킨 cells을 1 μg/mL LPS가 포함된 배지로 교환 후, sample을 농도별로 각각 첨가하 여 24시간 배양하였다. 생성된 NO의 양은 Griess 시약(1% sulfanilamide, 0.1%
naphylethylenediamine in 2.5% phosphoric acid)을 이용하여 세포배양액 중에서 존재하는 NO2-의 형태로 측정하였다. 세포배양 상등액 100 μL와 Griess 시약 100 μL를 혼합하여 96 well plate에서 10분 동안 반응시킨 후 540 nm 에서 흡광도를 측정하였다. 생성된 NO의 양은 sodium nitrite (NaNO2)를 이용하여 검정곡선을 작성하여 비교하였다.
2.3.7. 세포독성평가(MTT assay)
MTT [3-(4,5-dimethyl-thiazol-2-yl)-2,5- diphenyl tetrazolium bromide] assay는 RAW 264.7 cells를 2.5×105 cells/mL로 분주하고 37
℃, 5 % CO2 조건하에서 18 시간 배양 후, 시료 를 처리하였다. 24 시간 배양 후, 배양액에 500
㎍/mL 농도로 MTT를 첨가하여 37 ℃에서 3 시 간 동안 반응시킨 후, 상층액을 제거하였다. 여기 에 DMSO를 가하여 살아있는 세포와 반응하여 생긴 formazan 침전물을 용해시킨 다음, 이를 96 well plate에 옮긴 후 570 nm에서 흡광도를 측정 하였다.
2.3.8. Cytokines 측정
24 well plate에 RAW 264.7 cells를 2.5×105 cells/mL로 분주하고 37 ℃, 5% CO2 incubator 조건하에 18시간 배양한 후 실험에 사용하였다.
전 배양시킨 cells을 1 μg/mL LPS가 포함된 배지로 교환 후, sample을 농도별로 각각 첨가하 여 24시간 배양하였다. 얻어진 배양배지의 상층 액의 TNF-α, IL-6를 측정하기 위해 Enzyme-Linked Immunosorbent Assay (ELISA) kit (R&D systems INC, Minneapolis, MN, USA)를 이용하여 정량하였으며, standard에 대한 표준곡선의 r2값은 0.99이상이었다.
E. coli S. aureus P. acnes
Fig. 1. Antimicrobial activities of
Erigeron annuus
L. essential oil against each bacteria.Sample ABTS radical scavenging
activity (%) DPPH radical scavenging activity (%)
Erigeron annuus
L.essential oil
(500 ㎍/mL) 98.6±2.5 48.3±0.1
Ascorbic acid
(25 ㎍/mL) 99.8±0.4 95.9±0.1
* Results indicate mean ± SD from three independent experiments Table 1. Effects of
Erigeron annuus
L. essential oil on antioxidant activity3. 결과 및 고찰
3.1. 항산화 활성
시료의 항산화 활성을 측정하기위해 ABTS 라 디칼 소거활성과 DPPH 라디칼 소거 활성법을 이용하였다. 두 실험 방법은 대표적인 항산화 활 성 측정법으로 두 실험법에 약간의 차이가 있다.
ABTS의 경우 효소반응에 의하여 라디칼이 생성 되며 친수성 용매, 유기용매에 용해되고 친수성, 소수성 물질의 항산화 활성 측정에 이용된다.
DPPH의 경우 자유라디칼로 유기용매에 용해된 다[24]. 따라서 실험 시료의 성질에 따라서 각각 의 실험에서 활성의 차이를 보이기도 하며 일반 적으로 ABTS 라디칼 소거 활성이 높게 나타나는 것으로 알려져 있다[25]. 실험군의 농도 500 μ g/mL에서 ABTS 소거활성은 98.6%를, DPPH 라 디칼 소거 활성은 48.3%로 좋은 효능을 나타내 었다(Table 1).
3.2. 항균활성 측정(Paper disc diffusion method)
개망초꽃 에센셜 오일의 항균활성 측정하기 위 해 paper disc diffusion 법으로 실험한 결과
E.
coli
,S. aureus
,P. acnes
균주에서 각각 8, 11, 14 mm로 측정 되어 그람양성균인S. aureus
,P.
acnes
에 대한 항균 활성이 그람음성균인E. coli
에 대한 항균 활성보다 더 높은 것으로 나타났 다. 특히 여드름 균주인P. acnes
에서 14 mm로 가장 높게 나타났다(Fig. 1, Table 2).3.3. 미생물 최소저해농도(MIC)&미생물 최소사멸농도(MBC)
Paper disc diffusion 법으로 실험한 결과
E.
coli
,S. aureus
,P. acnes
균주 모두에서 항균 활 성을 보여 개망초꽃 에션셜 오일의 미생물 최소 저해농도(MIC)와 미생물 최소사멸농(MBC)를 측 정해 보았다. 그 결과E. coli
균주에 대한 MIC 가 2.5 mg/mL MBC가 5 mg/mL,S. aureu
균Fig. 2. The effects of
Erigeron annuus
L. essential oil on NO production and cell viability in LPS-stimulated RAW 264.7 cells. The production of NO was assayed in the culture medium of cells stimulated with LPS (1 ㎍/mL) for 24h in the presence of theErigeron annuus
L. essential oil. Cell viability was determined using the MTT assay.Strain Species Disc paper
(mm) MIC values
mg/mL MBC values mg/mL
S. aureus
KCTC 3881 Gram positive bacteria 11 0.31 0.31
P. acnes
KCTC 3314 Gram positive bacteria 14 0.31 0.63
E. coli
KCTC 7965 Gram negative bacteria 8 2.5 5
Table 2. Antibacterial activity of
Erigeron annuus
L. essential oil.주에 대한 MIC가 0.31 mg/mL, MBC가 0.31mg/mL,
P. acnes
균주에 대한 MIC가 0.31 mg/mL, MBC가 0.63mg/mL로 나타났다. Paper disc diffusion 법에서와 마찬가지로 그람양성균인S. aureus
,P. acnes
에서 낮은 MIC, MBC값을 보여 우수한 항균활성을 나타냈으며,S. aureus
균주에서는 MIC, MBC 모두 0.31 mg/mL로 낮 은 농도에서도 균을 모두 사멸시키는 것으로 나 다났다(Table 2).3.4. Nitric oxide 생성억제 효과
개망초꽃 에션셜 오일 추출물의 항염증 효과를
찾기 위하여 마우스 대식세포주인 RAW264.7 cell에서 LPS에 의해 유도된 NO 및 세포독성 효 과를 확인하였다. 오일의 농도는 6.25, 12.5, 25, 50 ㎍/mL로 하였으며 NO의 양은 Griess 시약을 사용하여 세포 배양액 중에 존재하는 NO2-의 형 태로 측정하였다. 측정결과 개망초꽃 에션셜 오일 추출물에서 LPS에 의해 유도된 NO의 증가를 농 도 의존적으로 억제하는 것을 확인 할 수 있었다 (Fig. 1). 같은 처리조건에서 세포독성효과를 확 인하기 위해 MTT assay를 동시에 측정한 결과 50 ㎍/mL의 농도에서 37.9%의 세포생존율이 관 찰되어 세포독성을 보였던 농도에서는 실험에서
(A)
(B)
Fig. 3. Inhibitory effects of the
Erigeron annuus
L. essential oil on production of inflammatory cytokines in LPS-stimulated RAW 264.7 cells. Cells were pre-incubated for 24 and then stimulated with LPS(1 ㎍/mL)for 18h in the presence of theErigeron annuus
L. essential oil. Supernatants were collected, and the (A) TNF-α, (B) IL-6 concentration in the supernatants was determined by ELISA.제외시켰다(Fig. 2).
3.5. 염증성 cytokine 생성 억제 효과 개망초꽃 에션셜 오일 추출물에 대해, 초기 염 증 반응 진행에 중요하게 작용하는 염증성 cytokine으로 알려진 TNF-α, IL-6의 발현에 미 치는 영향을 ELISA kit를 이용하여 실험을 진행 하였다. 그 결과, 농도 의존적으로 TNF-α와 IL-6 모두에서 억제 효과가 나타남을 확인하였다 (Fig. 3).
4. 결 론
본 연구는 개망초꽃의 오일성분이 항산화, 항균및 항염 효능을 확인함으로써 천연방부 및 자극완화제로서 화장품 소재로 활용 가능성을 확 인하기 위하여 수행하였다. 개망초꽃 오일 성분의 항산화 활성을 확인한 결과 ABTS 라디칼 소거활 성에서 시료의 농도 500 ㎍/mL에서 ABTS 소거 활성이 98.6%로 이는 Shin 등[26]의 에센셜 오 일 연구에서 편백오일 5000 ppm에서 43.9%, 티 트리(tea tree)가 39.7%, 시더우드(cedarwood)가
31.5%의 소거활성을 보인 것 보다 10배 낮은 농 도에서도 더 우수한 것으로 나타났다. DPPH 라 디칼 소거 활성은 실험군의 농도 500 ㎍/mL (0.05%)에서 48.3%로 Ahn 등[27]이 편백정유 농도 0.78%에서 50%의 소거활성을 보였다고 한 것과 비교하여 훨씬 우수한 것으로 나타났다. 또 한 Shin 등[26]이 기존 아로마테라피용으로 많이 사용되고 알려진 라벤더, 티트리, 로즈마리, 주니 퍼, 사이프러스, 파인, 시더우드 에센셜 오일 모 두 1000 ppm에 이르기까지 활성이 거의 없었고, 5000 ppm에서 라벤더 오일이 6.2%의 활성을 보 였다는 연구결과와 비교하여서도 월등히 우수한 것으로 나타났다.
또한 항균 활성에서는
E. coli
,S. aureus, P.
acnes
균주에서 모두 억제 효과를 보였으며, 특 히나 피부질환을 일으키는 대표적인 피부상재균 인 포도상 구균과 여드름균에서 더 좋은 억제 효 과를 보였다. Disc법에서는P. acnes
균에 대한 억제 효과가 14 mm로 가장 좋았으며, MIC와 MBC에서는S. aureus는
0.31 mg/mL의 낮은 농 도에서 균의 성장을 완전히 억제시켰고, 여드름균 인P. acnes
에서도 MIC가 0.31 mg/mL, MBC가 0.63 mg/mL로 우수한 항균활성을 나타내었다.RAW 264.7 세포에 LPS (1 ㎍/mL)를 처리하 여 염증 반응을 유발하였을 때 개망초꽃 오일의 NO 생성억제 효과는 세포독성이 없는 상태에서 농도 의존적으로 NO 생성을 억제시킴을 확인하 였고, pro-inflammatory cytokine인 TNF-α, IL-6 역시 농도 의존적으로 억제함을 확인함으로 써 피부 자극을 예방할 수 있는 화장품 소재로서 의 가능성을 확인할 수 있었다.
이상의 결과들로부터 개망초꽃 에센셜 오일은 항산화, 항균, 항염 효과가 있는 소재로, 천연방 부제 및 피부 자극 완화 및 피부질환 예방과 관 련된 화장품 원료로서 유용하게 활용 가능할 것 으로 사료된다.
References
1. J. E. Kim, S. S. Kim, C. G. Hyun, N. H Lee, Antioxidative chemical constituents from the stems of Cleya japonica Thunberg,
International Journal of Pharmacology,
8, 410 (2012).2. H. S. Kim, H. Y. Lee, J. N. Lee, C. G.
Joo, T. B. Choe, The effect of antimicrobial properties of Manuka oil improvement of acne.
Journal of the Korean Society of Cosmetology,
17(2), 245 (2011).3. W. G. Cho, Comparision of Drug Delivery Using Hairless and Pig Skin.
J. of Korean Oil Chemists Soc,
24(4) 410 (2007).4. J. Uitto, E. F. Bernstein, Molecular mechanisms of cutaneous aging:
Connective tissue alterations in the dermis,
J. Invest. Dermatol. Symp. Proc,
3(1), 41 (1998).5. M. Wlaschek, I. Tantcheva-Poór, L. Naderi, W. Ma, L. A. Schneider, Z. Razi-Wolf J.
Schüller, K. Scharffetter-Kochanek, Solar UV irradiation and dermal photoaging.
J Photochem. Photobiol. B,
63(13), 41 (2001).6. S. N. Park, Skin aging and antioxidant,
J.
Soc. Cosmet. Scientists Korea,
23(1), 75 (1997).7. H. F. Stich, The beneficial an hazardous effects of simple phenolic compounds,
Mutat. Res,
259(3), 307 (1991).8. S. Y. Lee, B. A. Kim, D. C. Shin, K. S.
Pard, J. C. Yang, A Study of Antimicrobial Effect of Zostera marina Extracts,
J. of Korean Oil Chemists' Soc,
33(2), 225 (2016).9. S. N. Park, S. Y. Kim, D. H. Won, Antibacterial activity and component analysis of Persicaria perfoliate extracts,
Korean Journal of Microbiology and Biotechnology,
38(3), 278 (2010).10. M. Lavabre, Aromatherapy workbook,
Healing Art Press. Rhochester. VT. USA.,
38 (1990).11. F. Bakkali, S. Averbeck. D. Averbech, and M. Idaomar, Biological effects of essential oils-A review,
Food Chem. Toxicol,
46(2), 446 (2008).12. J. Reichling, P. Schnitzler, U. Suschke, R Saller, Essential oils of armomatic plants with antibacterial, antifungal, antiviral, and cytotoxic properties-an overview,
Forsch
Komplementmed,
16(2), 79 (2009).13. M. H. Alma, A.Mavi, A. Yildirim, M.
Digrak, T. Hirata, Screening chemical composition and in vitro antioxidant and antimicrobial activities of the essential oils from Origaum syriacum L. growing in Turkey,
Biol. Pharm. Bull,
26(12), 1725 (2003).14. F. Candan, M. Unlu, B. Tepe, D.
Daferera, M. Polissiuu, A. So"kmen,, HA.
Akpulat, Antioxidant and antimicrobial activity of the essential oil and methanol extracts of Achillea millefolium subsp.
millefolium Afan.(Asteraceae),
J.
Ethnopharmacol,
87(2), 215 (2003).15. S. Burt, Essential oil: their antibacterial properties and potential applications in foods-a review,
Int. J. Food Microbiol,
94(3), 223 (2004).16. B. A. Kim, Anti-oxidant and Anti- inflammatory activity of
Zanthoxylum schinifolium
Essential Oil,J. of Korean Oil Chemists' Soc,
31(3), 440 (2014).17. C. H. Jeong, E. K. Nam, K. H Shin, Chemical components in different parts of Erigeron annuus,
J. Korean Soc Food Sci.
Nutr,
34(6), 857 (2005).18. C. H. Jeong, E. K. Nam, H. W. Siim, Antioxidative activites and nitrate scavenging activity in different parts of Erigeron annuus,
J. Agriculture & Life Sciences,
40(4), 13 (2006).19. M. S. Sung, Y. H. Kim, Y. M. Choi, H.
M. Ham, J. S. Lee, Anti-inflammatory effect of Erigeron annuus L. flower extract through heme oxygenase-1 induction in RAW 264.7 macrophages,
J Korean Soc Food Sci Nutr,
40(11), 1507 (2011).20. D. H. Kim, S. J. Jung, M. H. Bang, I.
S.Chung, S. H. Kim, B. M. Kwon, D. K.
Kim, M. H. Park, N I. Baek, Development of biologically active compounds from edible plant suurces XIII. Isolation of triterpenoids from the flower fo Erigeron annuus L.,
J Korean Soc Appl Biol Chem,
47(4), 422 (2004).21. R. Roberta, P. Nicoletta, P. Anna, P.
Anath, Y. Min, RE. Catherine, Antioxidant activity applying an improved ABTS radical cation decolorization assay,
Free Rad Biol Med,
26(9), 1231 (1999).22. MS. Blois, Antioxidant determinations by the use of a stable free radical,
Nature,
181, 1199 (1958).23. MB. Arnao, Some methodological problems in the determination of antioxidant activity using chromogen radicals: a practical case,
Trends in Food Science & Technology,
11, 419 (2000).24. R. Re, N. Pellegrini, A. Proteggente, A.
Pannala, M. Yang, C. Rice-Evans, Antioxidant activity applying an improved ABTS radical cation decolorization assay,
Free Radic Biol Med,
26, 1231 (1999).25. Y.H. Shin, H. J. Kim, J. Y. Lee, Y. J.
Cho and B. J. An, Major compound analysis and assessment of natural essential oil on anti-oxidative and anti-microbial effects, Journal of Life Science, 22(10), 1344 (2012).
26. J. Y. Ahn, S. S. Lee and H. Y. Kang, Biological activities of essential oil from Chamaecyparis obtusa,