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Antioxidative, and Inhibitory Activities on Melanogenesis of Vitex negundo L. Leaf Extract

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(1)

목형 잎 추출물의 항산화 활성과 멜라닌 생합성에 대한 저해활성

김아름, 박수아, 하지훈, 박수남*

서울과학기술대학교정밀화학과

,

화장품종합기술연구소

Received : November 14, 2012 / Revised : January 14, 2013 / Accepted : January 15, 2013

서 론

의학의진보와사회

,

경제

,

문화의발달로인간의평균 명은

100

이상까지기대할있다

.

성별과나이를불문하 젊고건강하게있을지에대한관심이뜨겁다

.

러한사회적트렌드에따라미용

,

의학다양한분야에서 항노화

(anti-aging)

이슈가되고있으며

,

외관상보이는 부의항노화에대한관심이높아지면서노화를방지하는 노화화장품산업이세계적으로크게성장하고있는추세이다

.

피부노화는크게내인성노화와외인성노화로나눌

[36].

나이의증가에따른자연적노화를내인성노화라고

하고

,

자외선스트레스등의환경적인요소들로일어나는 노화를외인성노화라한다

.

외인성노화가장원인은

자외선이며

,

자외선은 파장에 따라

UVC(200~280 nm), UVB(280~320 nm), UVA(320~400 nm)

나뉜다

. UVC

파장이짧아대부분오존층에흡수되며

,

주로피부에는

UVB

UVA

직접적인영향을미친다

. UVB

경우표피의

백질

DNA

염기들이

UVB

파장영역을대부분흡수하기

때문에주로표피의피부손상을야기하고

, UVA

경우 파장으로표피에서파장을거의흡수하지않으므로진피까 침투하여피부손상을일으킨다

.

이렇게자외선에노출 생체광증감제

(

포르피린

,

리보플라빈

)

의한자외 선의 흡수로활성산소종

(reactive oxygen species, ROS)

생성된다

[15, 16].

,

광증감반응은

type I, type II

반응 형태로일어나고

, type I

반응은

UVB

의해라디칼혹은 디칼이온이생성되며

type II

반응은

UVA

의해

ROS

생성시킨다

[8, 9]. ROS

일반적인삼중항상태의산소

(

3

O

2

)

보다반응성이커서인체내의성분들을산화시키는물질

,

일중항산소

(

1

O

2

),

과산화수소

(H

2

O

2

)

같은라디칼종 슈퍼옥사이드라디칼

(O

2•−

),

하이드록실라디칼

(

·

OH)

Antioxidative, and Inhibitory Activities on Melanogenesis of Vitex negundo L. Leaf Extract. Kim, A Reum, Su Ah Park, Ji Hoon Ha, and Soo Nam Park*. Department of Fine Chemistry and Cosmetic R&D Center, Seoul National University of Sci- ence and Technology, Seoul 139-743, Korea

The aim of this study was to evaluate various aspects of Vitex negundo L. leaf extract, such as the antioxidative activity, tyrosi- nase inhibitory effects, and inhibitory activities on α-MSH induced melanogenesis, and active component analysis. The DPPH (1, 1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) scavenging activities (FSC

50

) of the ethyl acetate fraction and aglycone fraction of V. negundo L.

leaf extract were 14.51 µg/ml and 13.96 µg/ml, respectively. A luminol-dependent chemiluminescence assay revealed that the reactive oxygen species (ROS) scavenging activity (OSC

50

) of the aglycone fraction of V. negundo L. leaf extract on ROS gener- ated in an Fe

3+

-EDTA/H

2

O

2

system was the most prominent at 0.22 µg/ml. The protective effects of the extracts fractions of V.

negundo L. leaf against the rose-bengal sensitized photohemolysis of human erythrocytes were increased in a concentration dependent manner (1~50 µg/ml). In particular, there were greater protective effects of the aglycone fraction on the cellular mem- brane than that of the fat-soluble antioxidant (+)- α-tocopherol. The inhibitory effects (IC

50

) on mushroom tyrosinase were the highest for the ethyl acetate fraction (IC

50

= 48.58 µg/ml). The inhibitory effect on α-MSH induced melanogenesis in B16 mela- noma cells was 41.80% at 50 µg/ml of ethyl acetate fraction. Active component analyses by TLC, HPLC and LC/ESI-MS revealed luteolin and isoorientin. These results indicate that V. negundo L. leaf extract can be used as an antioxidant for ROS scavenging. Particularly, the luteolin and isoorientin of the ethyl acetate fraction may be applicable to new whitening cosmetics because of its inhibitory effect on mushroom tyrosinase and α-MSH induced melanogenesis in B16 melanoma cells.

Keywords: Vitex negundo, antioxidant activity, tyrosinase, melanogenesis

*Corresponding author

Tel: +82-2-970-6451, Fax: +82-2-972-9585

E-mail: [email protected]

(2)

같은산소중심의라디칼

,

그리고생체성분과

ROS

와의 응에서유래된과산화라디칼

(ROO

·

),

알콕실라디칼

(RO

·

),

히드로과산화물

(ROOH)

등이포함된다

.

이러한

ROS

에너지복사선

,

광증감반응가지효소반응을포함하 다양한과정을거쳐생성되어세포에산화적스트레스를 유발하여피부콜라겐엘라스틴분자의절단손상 일으켜주름생성을유도하고

, DNA

손상활성에영향 미치며

,

멜라닌세포에영향을미쳐멜라닌세포의증식과 멜라닌합성을증가시킨다

[1, 37].

그러나보통의피부에서 이러한

ROS

로부터의산화적손상을대처하기위해생체 방어기구로서

superoxide dismutase (SOD), catalase, glutathione peroxidase

등의 항산화효소와함께

vitamin E, vitamin C, glutathione

등과같은항산화물질이존재하 지만피부는직접적으로환경적인요인과접촉하고있기 문에산화적스트레스에항상노출되어있어생체내의 산화성방어망의불균형이일어나과산화지질산화생성 물이축적되어피부노화가촉진된다

[19, 27, 32].

멜라닌은사람의피부색을결정하는주요인자하나로 동식물계에존재하는생체고분자물질로피부의기저층에

존재하는멜라닌생성세포

(melanocyte)

의해생합성되며

수지상돌기를통해각질형성세포

(keratinocyte)

수송되어

melanin cap

으로써각질형성세포의핵을보호하고각화과정

의해피부바깥층으로이동하게된다

[2, 30].

멜라닌은 라닌생성세포의세포소기관인멜라노좀

(melanosome)

에서 멜라닌합성에필요한

tyrosinase, tyrosinase-related protein 1 (TRP-1), dopachrome tautomerase (TRP-2)

등의 효소 등에의해· 갈색의멜라닌

(eumelanin)

· 적색의 라닌

(pheomelanin)

혼합물로생합성된다

[12, 20].

하지 멜라닌이과도하게생성이되거나노화로인해피부의 기능이떨어지면피부표면에침착되어기미와주근깨 부반점등을유발하고멜라닌전구물질등에의한독성으 인한세포사멸을유발하기도한다

[4, 10, 21].

따라서 성산소를소거있는화합물

(free radical scavenger)

또는과산화물생성억제물질과같은항산화제를사용하면 피부자체의항산화네트워크를회복시켜피부조직을보호 하고노화를늦출있을것이다

[22, 23, 25, 26, 28].

이러한 항산화제에는합성항산화제와천연항산화제가있으며

butylhydroxytoluene (BHT), butylhydroxyanisole (BHA)

합성항산화제로알려져있지만생체효소지방의 이원성 독성으로 암을 유발할 있다고 보고되면서

[13, 17],

현재는인체에안전하고항산화효과가뛰어난

항산화제를개발하는노력이이루어지고있다

.

목형

(Vitex negundo L. var. cannabifolia (Sieb. & Zucc.)

Hand-Mazz.)

마편초과에속하는낙엽활엽관목으로밀원

식물이며주로동아시아에널리분포되어있으며바이텍스

(vitex negundo)

변종으로중국에서는목형잎을피부궤

,

염증에효능이있는것으로널리사용하고있다

[34].

리고최근연구에서

,

목형잎에는

negundoside, luteolin,

γ

- tocopherol,

α

-tocoquinone

등이함유되어있다는연구결과 보고된있고

,

살균제또는에센셜오일로써의응용 례가대다수이며항산화작용항균활성에대한연구들은 일부보고되고있다

[18, 35].

하지만국내에서생체내에서생성되는

ROS

대한총항 산화능에관한연구

,

광증감제에의한빛으로유도된일중 항산소

(

1

O

2

)

의한세포손상에관한연구는미흡한실정 이며

,

세포수준에서미백효능평가에관한응용사례는보고 되지않았다

.

따라서

,

연구에서는목형추출물의활성분획을 출하여피부노화의원인인활성산소에따른세포손상에 대한보호작용

,

총항산화능

free radical

소거능에대한 산화능을비교평가하였으며미백효능에대해

tyrosinase

활성억제효능측정세포수준에서멜라닌생합성저해효 평가그리고목형추출물의성분분석을통해항노화 화장품·기능성화장품소재로서응용가능성을확인하였다

.

재료 및 방법

기기 및 시약

자유 라디칼 소거활성에 사용한

1,1-diphenyl-2-picryl- hydrazyl (DPPH) radical,

광증감제로사용된

rose-bengal, luminol,

L

-ascorbic acid, (+)-

α

-tocopherol (1,000 IU vitamin E/g)

Sigma (USA)

에서구입하여사용하였다

. FeCl

3

6H

2

O

Junsei (Japan)

에서구입하였으며

, H

2

O

2대정화학에서 구입하여사용하였다

.

완충용액제조에사용된

Na

2

HPO

4·

12H

2

O, NaH

2

PO

4·

2H

2

O, NaCl,

그리고

trizma base, HCl,

에탄올

(EtOH),

메탄올

(MeOH),

에틸아세테이트

(EtOAc)

각종용매는시판특급시약을사용하였다

.

추출에사용

Sonication

화신테크

(Korea)

Powersonic 410

제품을

, UV-visible spectrophotometer

Varian (Australia)

Cary 50,

적혈구광용혈에사용한

Spectronic 20D

Milton Roy Co. (USA)

제품

,

화학발광기는

Berthold (Germany)

6- channel LB9505 LT

, pH meter

Istek (Korea)

제품을 사용하였으며

,

성분분석을위한

thin layer chromatography (TLC)

aluminum sheet silica gel 60 F254 (0.2 mm)

Merck (USA)

에서구입하였고

HPLC

Shimadzu (Japan)

사의제품을사용하였으며

, LC/ESI-MS (Applied Biosystem, USA)

서울대학교농생명과학공동기기원에분석의뢰하였

.

목형

(Vitex negundo L. var. cannabifolia (Sieb. &

Zucc.) Hand-Mazz.)

잎은

2011

9

경동시장에서구입하 실험에사용하였다

.

(3)

목형 잎의 분획 추출

건조된목형

10 g

50%

에탄올

1 L

이용하여

1 h

sonication (60 Hz)

이용하여

3

반복추출

Fig. 1

같은방법으로분액을하였다

. 50%

에탄올추출물은

농축

n-

헥산을처리하여클로로필등의비극성성분을 제거하고에틸아세테이트를이용하여추출한분획을감압 농축하여파우더를얻어실험에사용하였다

.

에틸아세테이 분획일부를

H

2

SO

4 아세톤용액을이용하여 수분해반응을통해당을제거시키고

5% KOH-MeOH

적정증류수로

,

염기등을제거에틸아 세테이트로추출하고감압·농축하여아글리콘파우더를 조하여사용하였다

.

목형 잎 추출물의 항산화 효과 측정

DPPH법을 이용한 자유 라디칼 소거 활성: 목형 출물과비교표준물질인

(+)-

α

-tocopherol

자유라디칼

거활성을

DPPH

이용하여측정하였다

[33].

측정에는유기

자유라디칼인

1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) radical

이용하였다

.

실험방법은

0.2 mM DPPH

메탄올용액

1 ml

에탄올

1 ml

첨가하고여러농도의추출물

1 ml

첨가 하여섞은다음실온에서

10 min

방치

517 nm

에서 광도를측정하였다

.

활성의크기는시료를넣지않은군을 대조군

(control)

으로

,

시료를넣은군을실험군

(experiment)

으로하여다음식으로

DPPH

활성저해율을나타내었으

DPPH

농도가

50%

감소되는데필요한시료의농도

(free radical scavenging activity, FSC

50

,

µ

g/ml)

표기하였다

.

Luminol 발광법을 이용한 Fe3+-EDTA/H2O2 계에 있 어서 활성산소 소거 활성(총항산화능):

Fe

3

+-EDTA/H

2

O

2 계에의해

ROS (O

2•−

, OH

그리고

H

2

O

2

)

생성되고

,

철과 전이금속은

hydroxyl radical (OH)

발생시킨다

.

따라서 반응을이용하면

ROS

대한총항산화능을측정할

[3, 31].

총항산화능은

luminol

ROS

의해산화되어

타나는빛을화학발광기로검출하여측정하였다

.

방법은

학발광측정용튜브에증류수

1.78 ml

넣고여러농도의

목형추출물과

2.5 mM EDTA 40

µ

l

5 mM FeCl

3

6H

2

O 10

µ

l

가한

35 mM luminol 80

µ

l

넣고흔들어섞어 화학발광기의

cell holder

튜브를꽂는다

. 5 min

동안항온 시킨

150 mM H

2

O

2

40

µ

l

넣고

25 min

동안측정하였

.

대조군

(control)

시료용액대신에증류수를넣고공시

(blank)

시료군과 조건이 동일하나

H

2

O

2

FeCl

3

6H

2

O

첨가하지않았다

.

화학발광기

6-channel LB9505 LT

채널은실험전에보정하여채널간의차이가거의 도록하였으며화학발광으로측정한저해율을다음식과 나타내었고

,

활성산소소거활성의크기는화학발광의 기가

50%

감소되는데필요한시료의농도

(reactive oxygen species scavenging activity, OSC

50

,

µ

g/ml)

표기하였다

.

Photohemolysis법을 이용한 세포보호 효과 측정 적혈구 현탁액 제조: 적혈구는건강한성인남녀로부터 얻었다

.

채혈즉시헤파린이첨가된시험관에담은

, 3,000

rpm

으로

5 min

동안원심분리하여적혈구와혈장을분리

하였다

.

분리한 적혈구는

0.9% saline phosphate buffer (pH 7.4, Na

2

HPO

4·

12H

2

O 9.6 mM, NaH

2

PO

4·

2H

2

O 1.6

mM)

세척하여원심분리하고흰색의백혈구층은제거하

였다

. 3

반복하여세척

,

분리한적혈구는

4

o

C

냉장고에 보관하면서사용하였고

,

모든실험은채혈

12 h

이내에 행하였다

.

광용혈실험은이미확립된방법에따라수행하였

.

실험에사용된적혈구현탁액은

700 nm

에서

O.D.

0.6

이었으며적혈구수는

1.5

×

10

7

cells/ml

이었다

.

목형 잎 추출물의 광용혈 억제 효과: 적혈구현탁액

3.5 ml

파이렉스시험관

(No. 9820)

넣은

,

추출물을농도 별로 각각

50

µ

l

첨가하여 암소에서

30 min

동안

pre- incubation

시켰다

.

광증감제

rose-bengal (13

µ

M) 0.5 ml

가하고파라필름

(Whatman laboratory sealing film, UK)

으로입구를막은

15 min

동안광조사하였다

[24].

광용혈에 필요한 광조사는 내부를 검게 칠한

50 cm

×

20 cm

×

25 cm

크기의상자안에

20 W

형광등을설치하고

,

형광등으로부터

5 cm

거리에파이렉스시험관을형광등과

평행이되도록 배열되게하였다

.

광조사 암반응

(post-

incubation)

시간에따른적혈구의파괴정도를

15 min

간격 으로

700 nm

에서투광도

(transmittance, %)

로부터구하였

.

파장에서적혈구현탁액의투광도의증가는적혈구의 용혈정도에비례한다

.

모든실험은

20

o

C

항온실에서행하였

.

목형추출물의광용혈에미치는효과는

post-incubation

시간과용혈정도를구성된그래프로부터적혈구의

50%

Inhibition (%) 1 (AExperimentABlank) AControl

( ) ---

×100

=

Fig. 1. Scheme for preparation of compounds from V.

negundo leaf.

(4)

혈되는시간인τ50구하여비교하였다

.

대조군

(control)

τ50

30 min

으로오차범위

± 1 min

내로모든 경우의실험에서재현성이양호하게나타났다

. Rose-bengal

첨가하고광조사를하지않은경우와

rose-

bengal

첨가하지않고광조사만했을경우는모두암반응

120 min

까지는용혈이거의일어나지않았다

.

상대적인

용혈보호효과는아래와같이나타내었다

.

멜라닌 생성 저해 측정

Mushroom tyrosinase 저해활성 측정[14]: 타이로시네 이즈는멜라닌생성과정L

-tyrosine

에서

3,4-dihydroxy-

L

- phenylananine (DOPA)

걸쳐

DOPA quinone

으로산화되는 과정에서핵심효소로작용한다

.

따라서타이로시네이즈의 해활성으로멜라닌함량을감소시키기위한미백활성평가법 이용하였다

.

L

-

타이로신

(0.3 mg/ml) 1.0 ml, potassium phosphate buffer (0.1 M, pH 6.8) 1.85 ml,

시료

0.05 ml

혼합

37

o

C

수조에서

10 min

동안항온배양한다음

,

반응 혼합물을얼음수조에넣어반응을종결시키고

,

생성 되는

DOPA chrome

양을흡광도

475 nm

에서측정하였

.

타이로시네이즈저해활성은

0.1 ml

타이로시네이즈의 성을

50%

감소시키는데 필요한 시료의 농도

(inhibition concentration, IC

50

,

µ

g/ml)

표기하였다

.

세포배양:

B16F1

쥐의

melanoma

세포주로경희대학교 피부생명공학센터에서얻어사용하였다

.

세포는

10% fetal bovine serum (PAA, Austria), 1% penicillin-streptomy- cine (PAA, Austria)

함유한

Dulbecco's modified Eagle's medium (DMEM)

배지에

37

o

C, 5% CO

2조건에서배양하였

.

모든실험에사용된세포의

passage number

15

이하 제한하여사용하였다

.

세포 생존율 측정:세포생존율은

3-(4,5-dimethythiazol- 2-yl)-2,5-diphenytetrazolium bromide(MTT, Sigma, USA)

assay

이용하여살아있는세포의미토콘드리아에서탈수소

효소작용에의해노란색의수용성기질인

MTT tetrazolium

비수용성의

MTT formazan

으로환원되는정도를측정하 세포생존율을측정하였다

[6]. B16 melanoma

세포를

96- well plate

에서

24 h

동안

37

o

C, 5% CO

2조건으로항온 양한

,

농도별로목형추출물과비교물질로서

arbutin

처리하였다

.

시료처리

24 h

MTT

용액

(2

µ

g/ml)

가하여

3 h

동안반응시킨다음생성된

formazan

DMSO

녹여

ELISA

이용하여

570 nm

에서측정하였다

.

세포 내 멜라닌 함량 측정: 멜라닌함량은

Hosei

등의 방법

[11]

변형하여사용하였다

. B16 melanoma

세포를

6- well plate

10

×

10

4

cells/well

분주하고

37

o

C, 5% CO

2

조건으로항온배양하였다

. 24 h

세포가부착한것을 인하고

PBS

1

세척

phenol red

들어있지 않은

DMEM

으로교환하였다

.

α

-melanocyte stimulating hormone (

α

-MSH, Sigma, USA, 100 nM)

목형추출물을농도별 처리하였다

. 72 h

동안배양

1% triton X-100

용액으 세포를수확하여원심분리하여상등액은단백질함량을 측정하고

, pellet

건조시켜

10% DMSO

함유한

1 N NaOH

용액

100

µ

l

용해하여

96-well plate

옮긴

ELISA

사용하여

405 nm

에서측정하였다

.

멜라닌함량은 멜라닌표준품으로얻은표준검량선을이용하여산출하였 으며

,

단백질함량은

DC protein assay kit (Bio Rad, USA)

이용하여측정보정하였다

.

목형 잎 추출물의 성분분석

TLC 및 HPLC를 이용한 목형 잎 추출물 성분분석:

목형추출물의에틸아세테이트분획을

100%

에탄올에

syringe filter (Milopore 0.45

µ

m)

여과

TLC

HPLC

분석을위한시료로이용하였다

. TLC

분석에서에틸

아세테이트 분획의전개용매는

ethyl acetate : formic acid : chloroform : water = 8 : 1 : 1 : 1 (v/v)

으로성분확인은 분들의

R

f값과자외선발색법을이용한띠의색상등으 확인하였다

. HPLC

분석에사용된

column

Shim-pack VP-ODS (L : 250 mm, LD : 4.6 mm)

이며

detector

SPD- M20A Diode array detector

이용하였다

. HPLC

분석은

2% acetic acid

수용액

(A

용매

)

0.5% acetic acid

함유한

acetonitile

수용액

(B

용매

)

이용해

B

용매기준으로하여

0~5 min

까지

20%, 5~35 min

까지

20~40%, 35~75 min

까지

40~80%, 75~95 min

까지

80~100%

하여

HPLC

분리조건 확립하였다

.

통계처리

모든실험은

3

반복하였고통계분석은

5%

유의수준에

Student's t-test

행하였다

.

결과 및 고찰

목형 잎 추출물의 항산화 활성

DPPH법을 이용한 자유 라디칼 소거활성:생체막에서는 활성산소종또는지질라디칼에의해개시되는지질과산화 반응은자동산화과정을경유하여연쇄반응이일어난다

. (+)-

α

-

Tocopherol,

플라보노이드등의항산화제는지질과산화라디

칼에수소주개로작용하여연쇄반응을종결시킴으로써세포 막을보호한다

.

이처럼수소주개로작용하는항산화제의 력을 질소중심의 안정한

free radical

환원력을 가지는

DPPH

와의반응

DPPH

흡광도감소를통하여확인하였다

.

Relative protective effects Sample τ50

Control τ50

---

=

(5)

Fig. 2. Free radical scavenging activities of extract/fractions of V. negundo leaf extracts and (+)- α-tocopherol.

Fig. 3. Reactive oxygen spesies scavenging activities of V.

negundo leaf extracts and

L

-ascorbic acid in Fe

3+

-EDTA/

H

2

O

2

system by luminol-dependent chemiluminescence assay.

Table 1. Cellular Protective Effects of Extract/Fractions from V. negundo Leaf and Reference Compounds on the Rose- bengal Sensitized Photohemolysis of Human Erythrocytes.

τ

50

(Half time of hemolysis

1)

)

Concentration, µg/ml 5 10 25 50

V. negundo leaf extract (50% EtOH extract) 36.8 (± 2.2) 52.0 (± 1.4) 67.8 (± 1.0) 91.7 (± 1.5) V. negundo leaf extract (EtOAc fraction) 38.5 (± 3.3) 49.5 (± 0.4) 58.5 (± 4.8) 66.8 (± 1.0) V. negundo leaf extract (Aglycone fraction) 56.8 (± 1.0) 71.5 (± 2.2) 103.7 (± 1.2) 120.3 (± 2.7)

(+)- α-Tocopherol - 38.0 (± 1.8) - 74.33 (± 6.35)

1)

Control, τ

50

= 30 ± 1.0 min

Fig. 4. Effects of aglycone fraction from V. negundo leaf extract on the rose-bengal sensitized photohemolysis of human erythrocytes.

Irradiation time: 15 min, pre-incubation time: 30 min, rose-bengal:

13 µM, ◆−◆: control, ▲−▲: 5 µg/ml, ■−■: 10 µg/ml, ×−×:

25 µg/ml.

목형추출물과비교물질인

(+)-

α

-tocopherol

자유 디칼소거활성

(FSC

50

)

측정한결과는

Fig. 2

나타내었다

.

목형 추출물의

50%

에탄올 추출물인 경우

FSC

50

50.53

µ

g/ml,

에틸아세테이트분획과아글리콘분획은각각

14.51

µ

g/ml, 13.96

µ

g/ml

나타냈다

.

에틸아세테이 분획아글리콘분획의자유라디칼소거활성이세포 막의 강력한 지용성 항산화제로 알려져 있는

(+)-

α

- tocopherol (FSC

50

, 8.98

µ

g/ml)

보다는조금떨어지지만여전 상당한정도의소거활성이있음을보여주고있다

.

루미놀 발광법을 이용한 Fe3+-EDTA/H2O2 계에 있 어서 활성산소 소거활성(총항산화능):루미놀은

ROS

의해산화되어들뜬상태의아미노프탈산이발광

(420~

450 nm)

하는 것으로알려져있다

.

루미놀발광법을

용한

Fe

3+

-EDTA/H

2

O

2계에서생성된

ROS

목형추출 물에의해소거되어화학발광이감소됨을

Fig. 3

나타내 었다

.

목형추출물의활성산소소거활성

(

총항산화능

, OSC

50

)

50%

에탄올추출물에서

2.81

µ

g/ml,

에틸아세테이트 획에서

1.95

µ

g/ml,

아글리콘분획에서

0.22

µ

g/ml

으로나타 났다

.

비교물질로사용한수용성항산화제인L

-ascorbic acid

0.41 ± 0.14

µ

g/ml

나타났으며특히아글리콘분획의 L

-ascorbic acid

보다활성산소소거활성이우수함을확인 하였다

.

1O2으로 유도된 사람 적혈구의 파괴에 대한 세포보호 효과 활성산소에의해야기되는세포손상에대한목형추출 물의세포보호효과를적혈구광용혈법으로측정하였고 분획의농도에따른세포보호효과를

Table 1

나타내었다

.

적혈구세포가

50%

파괴되는데걸리는시간

(

τ50

)

세포보 호활성이클수록크게나타나며농도의존적임을확인하였

(Fig. 4).

목형 잎의

50%

에탄올 추출물은

5, 10, 25,

50

µ

g/ml

에서각각

36.8, 52.0, 67.8, 91.7 min,

에틸아세테

(6)

이트분획은동일한농도범위에서

38.5, 49.5, 58.5, 66.8 min

으로나타났다

.

또한당을제거시킨아글리콘분획역시 일한농도범위에서

56.8, 71.5, 103.7, 120.3 min

으로나타 났으며모든분획에서비교물질로사용한지용성항산화제

(+)-

α

-tocopherol (10

µ

g/ml

에서

38 min, 50

µ

g/ml

에서

74 min)

보다우수한세포보호활성이있는것으로나타났다

.

목형 잎 추출물의 멜라닌 생성 저해활성 측정

Mushroom tyrosinase 저해 활성: 타이로시네이즈는

멜라닌생성에있어서핵심효소로알려져있으며

tyrosine

로부터시작되는 멜라닌생합성과정에서

3,4-dihydroxy-

L

- phenylananine (DOPA)

로부터

DOPA quinone

으로산화되는

과정과

dihydroxyindole (DHI)

로부터흑·갈색의멜라닌인

eumelanin

으로전환되는데관여한다

.

따라서타이로시네이

저해활성을통해목형추출물의미백활성을측정하였다

.

목형추출물

50%

에탄올추출물의타이로시제네이

저해활성

(IC

50

)

323.5

µ

g/ml

으로나타났으며

,

에틸아 세테이트분획의경우

48.58

µ

g/ml,

아글리콘분획의경우

97.57

µ

g/ml

으로나타났다

.

기능성화장품의미백제로 려져있는알부틴의저해활성

(IC

50

= 226.88

µ

g/ml)

측정 결과알부틴보다목형추출물에틸아세테이트 획과아글리콘분획이타이로시네이즈저해활성이우수 것으로나타났다

(Fig. 5).

세포 생존률 측정: 목형추출물의멜라닌생성저해 측정을위해목형추출물과대조군으로사용된알부 틴의세포독성을알아보기위하여

MTT assay

통하여 험에사용될농도범위를결정하였다

.

비교물질로사용한 부틴은

3 mM

이하의농도

(1~3 mM)

에서

86.72 (± 6.70)%, 89.94 (± 4.29 )%, 97.42 (± 11.17)%

생존율을나타내었다

(Fig. 6A).

목형추출물의

50%

에탄올추출물은

25

µ

g/ml

에서

92.10 (± 6.23)%

80%

이상의세포생존율을나타내 었다

.

또한

,

에틸아세테이트분획아글리콘분획의경우 각각

50

µ

g/ml

25

µ

g/ml

에서각각

86.02(± 0.99)%, 97.84 (± 5.35)%

80%

이상의세포생존율을나타내었다

(Fig. 6B, C, D).

세포 내 멜라닌 함량 측정:목형추출물의세포수준

Fig. 5. The inhibitory effect of extract/fractions obtained from

V. negundo leaf and reference compound on tyrosinase.

Fig. 6. Cell viability effect of arbutin and extract/fractions from V. negundo leaf by MTT assay.

A; Cell were treated with various doses of arbutin (1~5 mM). B, C, D; Cell were treated with various doses of extract/fractions

(12.5~100 µg/ml). (*p < 0.05, **p < 0.01)

(7)

에서 미백 효과를 알아보기 위해 α

-MSH

자극된

B16

melanoma

세포에목형추출물을처리하여멜라닌함량

측정하였다

.

α

-MSH 100 nM

처리시무처리군

(control)

비교하여멜라닌함량이평균

16.19 (± 2.44)%

증가하 였다

.

기능성화장품의미백제로널리알려진알부틴을비교 물질로사용하였으며

,

α

-MSH

처리하였을세포의 라닌함량은

18.56%

증가하였고

,

α

-MSH

단독처리군과 교하여알부틴의

3 mM

농도에서

58.38%, 2.5 mM

농도에서

37.23%, 2 mM

농도에서

6.21%

농도의존적으로멜라닌

생성을저해하였지만

1 mM

농도에서는저해활성이나타

나지않았다

(Fig. 7A).

목형추출물의

50%

에탄올추출물 α

-MSH

처리하였을

(+15.61%)

비교하여

25

µ

g/ml

농도에서

28.14%, 12.5

µ

g/ml

농도에서

14.03%, 6.25

µ

g/ml

농도에서

8.74%, 3.125

µ

g/ml

농도에서

8.39%

저해활성이 나타났고

(Fig. 7B),

에틸아세테이트분획은α

-MSH

처리 하였을

(+17.56%)

비교하여

50

µ

g/ml

농도에서

41.80%, 25

µ

g/ml

농도에서

27.30%, 12.5

µ

g/ml

농도에서

18.70%, 6.25

µ

g/ml

농도에서

11.61%

멜라닌생합성저해활성이 나타났다

(Fig. 7C).

아글리콘분획의 경우α

-MSH

처리 하였을

(+13.03%)

비교하여

25

µ

g/ml

농도에서

27%, 12.5

µ

g/ml

농도에서

9%, 6.25

µ

g/ml

농도에서

4.85%, 3.125

µ

g/ml

농도에서

0.90%

농도의존적으로멜라닌

합성을저해하였다

(Fig. 7D).

게다가

mushroom tyrosinase

저해활성과유사하게에틸아세테이트분획에서세포 라닌생합성에대한저해활성이가장좋았으며

, mushroom

tyrosinase

저해활성에틸아세테이트분획의저해활성

(IC

50

= 48.58

µ

g/ml)

비교하여세포멜라닌생합성에 대한저해활성에서도

50

µ

g/ml

농도에서

41.80%

저해활성 으로

mushroom tyrosinase

저해활성과유사하게나타났다

.

또한알부틴의

2 mM

농도는

54.45

µ

g/ml

농도에해당하 때의세포내멜라닌생합성저해활성은

6.21%

타났다

.

따라서세포내에서미백제로알려진알부틴보다 추출물의에틸아세테이트분획물이멜라닌생합성에 대해우수한저해활성이나타났으며

,

이를미백화장품 원료로써응용할경우미백효과가것으로기대된다

.

목형 잎 추출물의 TLC, HPLC 및 LC/ESI-MS/MS 분석

TLC 및 HPLC를 이용한 목형 잎 추출물의 luteolin 및 isoorientin 분석:목형추출물에는

luteolin

포함하여

luteolin

배당체인

isoorientin (luteolin-6-C-glucoside)

재한다고알려져있다

.

luteolin

미백효과의우수함 많이알려져있지만

[5], isoorientin

대한연구는부족 하다

.

따라서목형추출물의

luteolin

isoorientin

알아보기위하여성분분석을실시하였다

.

Fig. 7. Melanin contents of arbutin and extract/fractions from V. negundo leaf.

A; Cell were treated with various doses of arbutin (1~3 mM, arbutin 2 mM = 54.45 µg/ml). B, C, D; Cell were treated with various

doses of extract/ethyl acetate fraction (6.25~50 µg/ml) and aglycone fraction (3.125~25 µg/ml). (*p < 0.05)

수치

Fig. 4. Effects of aglycone fraction from V. negundo leaf extract on the rose-bengal sensitized photohemolysis of human erythrocytes
Fig. 6. Cell viability effect of arbutin and extract/fractions from V. negundo leaf by MTT assay
Fig. 7. Melanin contents of arbutin and extract/fractions from V. negundo leaf.
Fig. 10. Mass spectra of VNT-8 from TLC extract of ethyl acetate fraction in negative mode

참조

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