목형 잎 추출물의 항산화 활성과 멜라닌 생합성에 대한 저해활성
김아름, 박수아, 하지훈, 박수남*
서울과학기술대학교정밀화학과
,
화장품종합기술연구소Received : November 14, 2012 / Revised : January 14, 2013 / Accepted : January 15, 2013
서 론
의학의진보와사회
,
경제,
문화의발달로인간의평균수 명은100
세이상까지기대할수있다.
성별과나이를불문하 고더젊고건강하게살수있을지에대한관심이뜨겁다.
이 러한사회적트렌드에따라미용,
의학등다양한분야에서 항노화(anti-aging)
가이슈가되고있으며,
외관상보이는피 부의항노화에대한관심이높아지면서노화를방지하는항 노화화장품산업이세계적으로크게성장하고있는추세이다.
피부노화는크게내인성노화와외인성노화로나눌수있다
[36].
나이의증가에따른자연적노화를내인성노화라고하고
,
자외선및스트레스등의환경적인요소들로일어나는 노화를외인성노화라한다.
외인성노화중가장큰원인은자외선이며
,
자외선은 파장에 따라UVC(200~280 nm), UVB(280~320 nm), UVA(320~400 nm)
로 나뉜다. UVC
는 파장이짧아대부분오존층에흡수되며,
주로피부에는UVB
와
UVA
가직접적인영향을미친다. UVB
의경우표피의단백질및
DNA
염기들이UVB
파장영역을대부분흡수하기때문에주로표피의피부손상을야기하고
, UVA
의경우장 파장으로표피에서파장을거의흡수하지않으므로진피까 지침투하여피부손상을일으킨다.
이렇게자외선에노출되 면생체내광증감제(
포르피린,
리보플라빈등)
에의한자외 선의 흡수로활성산소종(reactive oxygen species, ROS)
이 생성된다[15, 16].
이때,
광증감반응은type I, type II
반응 형태로일어나고, type I
반응은UVB
에의해라디칼혹은라 디칼이온이생성되며type II
반응은UVA
에의해ROS
를 생성시킨다[8, 9]. ROS
는일반적인삼중항상태의산소(
3O
2)
보다반응성이커서인체내의성분들을산화시키는물질 로,
일중항산소(
1O
2),
과산화수소(H
2O
2)
와같은비라디칼종 과슈퍼옥사이드라디칼(O
2•−),
하이드록실라디칼(
·OH)
과Antioxidative, 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
2O
2system 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]
같은산소중심의라디칼
,
그리고생체성분과ROS
와의반 응에서유래된과산화라디칼(ROO
·),
알콕실라디칼(RO
·),
히드로과산화물(ROOH)
등이포함된다.
이러한ROS
는고 에너지복사선,
광증감반응및몇가지효소반응을포함하 는다양한과정을거쳐생성되어세포에산화적스트레스를 유발하여피부내콜라겐및엘라스틴분자의절단등손상 을일으켜주름생성을유도하고, DNA
손상및활성에영향 을미치며,
멜라닌세포에영향을미쳐멜라닌세포의증식과 멜라닌합성을증가시킨다[1, 37].
그러나보통의피부에서 는이러한ROS
로부터의산화적손상을대처하기위해생체 방어기구로서superoxide dismutase (SOD), catalase, glutathione peroxidase
등의 항산화효소와함께vitamin E, vitamin C, glutathione
등과같은항산화물질이존재하 지만피부는직접적으로환경적인요인과접촉하고있기때 문에산화적스트레스에항상노출되어있어생체내의항 산화성방어망의불균형이일어나과산화지질및산화생성 물이축적되어피부노화가촉진된다[19, 27, 32].
멜라닌은사람의피부색을결정하는주요인자중하나로 서동식물계에존재하는생체고분자물질로피부의기저층에
존재하는멜라닌생성세포
(melanocyte)
에의해생합성되며수지상돌기를통해각질형성세포
(keratinocyte)
로수송되어melanin cap
으로써각질형성세포의핵을보호하고각화과정에의해피부바깥층으로이동하게된다
[2, 30].
멜라닌은멜 라닌생성세포의세포소기관인멜라노좀(melanosome)
에서 멜라닌합성에필요한tyrosinase, tyrosinase-related protein 1 (TRP-1), dopachrome tautomerase (TRP-2)
등의 효소 등에의해흑· 갈색의멜라닌(eumelanin)
과황· 적색의멜 라닌(pheomelanin)
의혼합물로생합성된다[12, 20].
하지 만멜라닌이과도하게생성이되거나노화로인해피부의 기능이떨어지면피부표면에침착되어기미와주근깨및피 부반점등을유발하고멜라닌전구물질등에의한독성으 로인한세포사멸을유발하기도한다[4, 10, 21].
따라서활 성산소를소거할수있는화합물(free radical scavenger)
또는과산화물생성억제물질과같은항산화제를사용하면 피부자체의항산화네트워크를회복시켜피부조직을보호 하고노화를늦출수있을것이다[22, 23, 25, 26, 28].
이러한 항산화제에는합성항산화제와천연항산화제가있으며이 중butylhydroxytoluene (BHT), butylhydroxyanisole (BHA)
는합성항산화제로알려져있지만생체효소및지방의변 이원성 및 독성으로 암을 유발할 수 있다고 보고되면서[13, 17],
현재는인체에안전하고항산화효과가뛰어난천연항산화제를개발하는노력이이루어지고있다
.
목형
(Vitex negundo L. var. cannabifolia (Sieb. & Zucc.)
Hand-Mazz.)
은마편초과에속하는낙엽활엽관목으로밀원식물이며주로동아시아에널리분포되어있으며바이텍스
(vitex negundo)
의변종으로중국에서는목형잎을피부궤양
,
염증에효능이있는것으로널리사용하고있다[34].
그 리고최근연구에서,
목형잎에는negundoside, luteolin,
γ- tocopherol,
α-tocoquinone
등이함유되어있다는연구결과 가보고된바있고,
살균제또는에센셜오일로써의응용사 례가대다수이며항산화작용및항균활성에대한연구들은 일부보고되고있다[18, 35].
하지만국내에서생체내에서생성되는
ROS
에대한총항 산화능에관한연구,
광증감제에의한빛으로유도된일중 항산소(
1O
2)
에의한세포손상에관한연구는미흡한실정 이며,
세포수준에서미백효능평가에관한응용사례는보고 되지않았다.
따라서
,
본연구에서는목형잎추출물의활성분획을추 출하여피부노화의큰원인인활성산소에따른세포손상에 대한보호작용,
총항산화능및free radical
소거능에대한항 산화능을비교평가하였으며미백효능에대해tyrosinase
활성억제효능측정및세포수준에서멜라닌생합성저해효 능평가그리고목형잎추출물의성분분석을통해항노화 화장품·기능성화장품소재로서응용가능성을확인하였다.
재료 및 방법
기기 및 시약
자유 라디칼 소거활성에 사용한
1,1-diphenyl-2-picryl- hydrazyl (DPPH) radical,
광증감제로사용된rose-bengal, luminol,
L-ascorbic acid, (+)-
α-tocopherol (1,000 IU vitamin E/g)
는Sigma (USA)
에서구입하여사용하였다. FeCl
36H
2O
는Junsei (Japan)
에서구입하였으며, H
2O
2는대정화학에서 구입하여사용하였다.
완충용액제조에사용된Na
2HPO
4·12H
2O, NaH
2PO
4·2H
2O, NaCl,
그리고trizma base, HCl,
에탄올(EtOH),
메탄올(MeOH),
에틸아세테이트(EtOAc)
등각종용매는시판특급시약을사용하였다.
추출에사용 한Sonication
은화신테크(Korea)
의Powersonic 410
제품을, UV-visible spectrophotometer
는Varian (Australia)
의Cary 50,
적혈구광용혈에사용한Spectronic 20D
는Milton Roy Co. (USA)
제품,
화학발광기는Berthold (Germany)
의6- channel LB9505 LT
를, pH meter
는Istek (Korea)
제품을 사용하였으며,
성분분석을위한thin layer chromatography (TLC)
는aluminum sheet silica gel 60 F254 (0.2 mm)
로Merck (USA)
에서구입하였고HPLC
는Shimadzu (Japan)
사의제품을사용하였으며, LC/ESI-MS (Applied Biosystem, USA)
는서울대학교농생명과학공동기기원에분석의뢰하였 다.
목형(Vitex negundo L. var. cannabifolia (Sieb. &
Zucc.) Hand-Mazz.)
잎은2011
년9
월경동시장에서구입하 여실험에사용하였다.
목형 잎의 분획 추출
건조된목형잎
10 g
을50%
에탄올1 L
를이용하여1 h
동 안sonication (60 Hz)
을이용하여3
회반복추출후Fig. 1
과같은방법으로분액을하였다
. 50%
에탄올추출물은감압농축후
n-
헥산을처리하여클로로필등의비극성성분을 제거하고에틸아세테이트를이용하여추출한분획을감압 농축하여파우더를얻어실험에사용하였다.
에틸아세테이 트분획중일부를H
2SO
4 및아세톤용액을이용하여산가 수분해반응을통해당을제거시키고5% KOH-MeOH
로중 화적정후증류수로산,
염기및당등을제거한후에틸아 세테이트로추출하고감압·농축하여아글리콘파우더를제 조하여사용하였다.
목형 잎 추출물의 항산화 효과 측정
DPPH법을 이용한 자유 라디칼 소거 활성: 목형잎추 출물과비교표준물질인
(+)-
α-tocopherol
의자유라디칼소거활성을
DPPH
를이용하여측정하였다[33].
측정에는유기자유라디칼인
1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) radical
을이용하였다.
실험방법은0.2 mM DPPH
메탄올용액1 ml
에에탄올1 ml
를첨가하고여러농도의추출물1 ml
을첨가 하여섞은다음실온에서10 min
간방치후517 nm
에서흡 광도를측정하였다.
그활성의크기는시료를넣지않은군을 대조군(control)
으로,
시료를넣은군을실험군(experiment)
으로하여다음식으로
DPPH
의활성저해율을나타내었으며
DPPH
의농도가50%
감소되는데필요한시료의농도(free radical scavenging activity, FSC
50,
µg/ml)
로표기하였다.
Luminol 발광법을 이용한 Fe3+-EDTA/H2O2 계에 있 어서 활성산소 소거 활성(총항산화능):
Fe
3+-EDTA/H
2O
2 계에의해ROS (O
2•−, OH
그리고H
2O
2)
가생성되고,
철과같 은전이금속은hydroxyl radical (OH)
을발생시킨다.
따라서 이반응을이용하면ROS
에대한총항산화능을측정할수있 다[3, 31].
총항산화능은luminol
이ROS
에의해산화되어나타나는빛을화학발광기로검출하여측정하였다
.
방법은화학발광측정용튜브에증류수
1.78 ml
를넣고여러농도의목형추출물과
2.5 mM EDTA 40
µl
및5 mM FeCl
36H
2O 10
µl
를가한후35 mM luminol 80
µl
를넣고흔들어섞어 화학발광기의cell holder
에튜브를꽂는다. 5 min
동안항온 시킨후150 mM H
2O
240
µl
를넣고25 min
동안측정하였 다.
대조군(control)
은시료용액대신에증류수를넣고공시 험(blank)
는 시료군과 조건이 동일하나H
2O
2와FeCl
36H
2O
을첨가하지않았다.
화학발광기6-channel LB9505 LT
의각채널은실험전에보정하여채널간의차이가거의없 도록하였으며화학발광으로측정한저해율을다음식과같 이나타내었고,
활성산소소거활성의크기는화학발광의세 기가50%
감소되는데필요한시료의농도(reactive oxygen species scavenging activity, OSC
50,
µg/ml)
로표기하였다.
Photohemolysis법을 이용한 세포보호 효과 측정 적혈구 현탁액 제조: 적혈구는건강한성인남녀로부터 얻었다
.
채혈즉시헤파린이첨가된시험관에담은후, 3,000
rpm
으로5 min
동안원심분리하여적혈구와혈장을분리하였다
.
분리한 적혈구는0.9% saline phosphate buffer (pH 7.4, Na
2HPO
4·12H
2O 9.6 mM, NaH
2PO
4·2H
2O 1.6
mM)
로세척하여원심분리하고흰색의백혈구층은제거하였다
. 3
회반복하여세척,
분리한적혈구는4
oC
의냉장고에 보관하면서사용하였고,
모든실험은채혈후12 h
이내에 행하였다.
광용혈실험은이미확립된방법에따라수행하였 다.
실험에사용된적혈구현탁액은700 nm
에서O.D.
가0.6
이었으며이때적혈구수는1.5
×10
7cells/ml
이었다.
목형 잎 추출물의 광용혈 억제 효과: 적혈구현탁액
3.5 ml
를파이렉스시험관(No. 9820)
에넣은후,
추출물을농도 별로 각각50
µl
씩 첨가하여 암소에서30 min
동안pre- incubation
시켰다.
광증감제rose-bengal (13
µM) 0.5 ml
을 가하고파라필름(Whatman laboratory sealing film, UK)
으로입구를막은후15 min
동안광조사하였다[24].
광용혈에 필요한 광조사는 내부를 검게 칠한
50 cm
×20 cm
×25 cm
크기의상자안에20 W
형광등을설치하고,
형광등으로부터5 cm
거리에파이렉스시험관을형광등과평행이되도록 배열되게하였다
.
광조사 후암반응(post-
incubation)
시간에따른적혈구의파괴정도를15 min
간격 으로700 nm
에서투광도(transmittance, %)
로부터구하였 다.
이파장에서적혈구현탁액의투광도의증가는적혈구의 용혈정도에비례한다.
모든실험은20
oC
항온실에서행하였 다.
목형추출물의광용혈에미치는효과는post-incubation
시간과용혈정도를구성된그래프로부터적혈구의50%
가용Inhibition (%) 1 (AExperiment–ABlank) AControl
( ) ---
– ×100
=
Fig. 1. Scheme for preparation of compounds from V.
negundo leaf.
혈되는시간인τ50을구하여비교하였다
.
대조군
(control)
은τ50이30 min
으로오차범위± 1 min
이 내로모든 경우의실험에서재현성이양호하게나타났다. Rose-bengal
을첨가하고광조사를하지않은경우와rose-
bengal
을첨가하지않고광조사만했을경우는모두암반응120 min
까지는용혈이거의일어나지않았다.
상대적인광용혈보호효과는아래와같이나타내었다
.
멜라닌 생성 저해 측정
Mushroom tyrosinase 저해활성 측정[14]: 타이로시네 이즈는멜라닌생성과정중L
-tyrosine
에서3,4-dihydroxy-
L- phenylananine (DOPA)
를걸쳐DOPA quinone
으로산화되는 과정에서핵심효소로작용한다.
따라서타이로시네이즈의저 해활성으로멜라닌함량을감소시키기위한미백활성평가법 을 이용하였다.
L-
타이로신(0.3 mg/ml) 1.0 ml, potassium phosphate buffer (0.1 M, pH 6.8) 1.85 ml,
시료0.05 ml
를 혼합후37
oC
수조에서10 min
동안항온배양한다음,
반응 혼합물을얼음수조에넣어반응을종결시키고,
이때생성 되는DOPA chrome
의양을흡광도475 nm
에서측정하였 다.
타이로시네이즈저해활성은0.1 ml
타이로시네이즈의활 성을50%
감소시키는데 필요한 시료의 농도(inhibition concentration, IC
50,
µg/ml)
로표기하였다.
세포배양:
B16F1
은쥐의melanoma
세포주로경희대학교 피부생명공학센터에서얻어사용하였다.
세포는10% fetal bovine serum (PAA, Austria), 1% penicillin-streptomy- cine (PAA, Austria)
를함유한Dulbecco's modified Eagle's medium (DMEM)
배지에37
oC, 5% CO
2조건에서배양하였 다.
모든실험에사용된세포의passage number
는15
이하 로제한하여사용하였다.
세포 생존율 측정:세포생존율은
3-(4,5-dimethythiazol- 2-yl)-2,5-diphenytetrazolium bromide(MTT, Sigma, USA)
assay
를이용하여살아있는세포의미토콘드리아에서탈수소효소작용에의해노란색의수용성기질인
MTT tetrazolium
이비수용성의MTT formazan
으로환원되는정도를측정하 여세포생존율을측정하였다[6]. B16 melanoma
세포를96- well plate
에서24 h
동안37
oC, 5% CO
2조건으로항온배 양한후,
각농도별로목형잎추출물과비교물질로서arbutin
을처리하였다.
시료처리24 h
후MTT
용액(2
µg/ml)
을첨 가하여3 h
동안반응시킨다음생성된formazan
을DMSO
에녹여ELISA
를이용하여570 nm
에서측정하였다.
세포 내 멜라닌 함량 측정: 멜라닌함량은
Hosei
등의 방법[11]
을변형하여사용하였다. B16 melanoma
세포를6- well plate
에10
×10
4cells/well
씩분주하고37
oC, 5% CO
2조건으로항온배양하였다
. 24 h
후세포가부착한것을확 인하고PBS
로1
회 세척 후phenol red
가 들어있지 않은DMEM
으로교환하였다.
α-melanocyte stimulating hormone (
α-MSH, Sigma, USA, 100 nM)
와목형잎추출물을농도별 로처리하였다. 72 h
동안배양후1% triton X-100
용액으 로세포를수확하여원심분리하여상등액은단백질함량을 측정하고, pellet
은 건조시켜10% DMSO
를 함유한1 N NaOH
용액100
µl
에 용해하여96-well plate
에 옮긴 후ELISA
를사용하여405 nm
에서측정하였다.
멜라닌함량은 멜라닌표준품으로얻은표준검량선을이용하여산출하였 으며,
단백질함량은DC protein assay kit (Bio Rad, USA)
를이용하여측정후보정하였다.
목형 잎 추출물의 성분분석
TLC 및 HPLC를 이용한 목형 잎 추출물 성분분석:
목형잎추출물의에틸아세테이트분획을
100%
에탄올에녹 여syringe filter (Milopore 0.45
µm)
로 여과 후TLC
및HPLC
분석을위한시료로이용하였다. TLC
분석에서에틸아세테이트 분획의전개용매는
ethyl acetate : formic acid : chloroform : water = 8 : 1 : 1 : 1 (v/v)
으로성분확인은각성 분들의R
f값과자외선및발색법을이용한띠의색상등으 로확인하였다. HPLC
분석에사용된column
은Shim-pack VP-ODS (L : 250 mm, LD : 4.6 mm)
이며detector
는SPD- M20A Diode array detector
를 이용하였다. HPLC
분석은2% acetic acid
수용액(A
용매)
과0.5% acetic acid
를함유한acetonitile
수용액(B
용매)
을이용해B
용매기준으로하여0~5 min
까지20%, 5~35 min
까지20~40%, 35~75 min
까지40~80%, 75~95 min
까지80~100%
로하여HPLC
분리조건 을확립하였다.
통계처리
모든실험은
3
회반복하였고통계분석은5%
유의수준에 서Student's t-test
를행하였다.
결과 및 고찰
목형 잎 추출물의 항산화 활성
DPPH법을 이용한 자유 라디칼 소거활성:생체막에서는 활성산소종또는지질라디칼에의해개시되는지질과산화 반응은자동산화과정을경유하여연쇄반응이일어난다
. (+)-
α-
Tocopherol,
플라보노이드등의항산화제는지질과산화라디칼에수소주개로작용하여연쇄반응을종결시킴으로써세포 막을보호한다
.
이처럼수소주개로작용하는항산화제의능 력을 질소중심의 안정한free radical
로 환원력을 가지는DPPH
와의반응후DPPH
흡광도감소를통하여확인하였다.
Relative protective effects Sample τ50Control τ50
---
=
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
2O
2system 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.
목형잎추출물과비교물질인
(+)-
α-tocopherol
의자유라 디칼소거활성(FSC
50)
측정한결과는Fig. 2
에나타내었다.
목형 잎 추출물의
50%
에탄올 추출물인 경우FSC
50가50.53
µg/ml,
에틸아세테이트분획과아글리콘분획은각각14.51
µg/ml, 13.96
µg/ml
을나타냈다.
그중에틸아세테이 트분획및아글리콘분획의자유라디칼소거활성이세포 막의 강력한 지용성 항산화제로 알려져 있는(+)-
α- tocopherol (FSC
50, 8.98
µg/ml)
보다는조금떨어지지만여전 히상당한정도의소거활성이있음을보여주고있다.
루미놀 발광법을 이용한 Fe3+-EDTA/H2O2 계에 있 어서 활성산소 소거활성(총항산화능):루미놀은
ROS
에 의해산화되어들뜬상태의아미노프탈산이된후발광(420~
450 nm)
을하는 것으로알려져있다.
루미놀발광법을이용한
Fe
3+-EDTA/H
2O
2계에서생성된ROS
는목형잎추출 물에의해소거되어화학발광이감소됨을Fig. 3
에나타내 었다.
목형잎추출물의활성산소소거활성
(
총항산화능, OSC
50)
은50%
에탄올추출물에서2.81
µg/ml,
에틸아세테이트분 획에서1.95
µg/ml,
아글리콘분획에서0.22
µg/ml
으로나타 났다.
비교물질로사용한수용성항산화제인L-ascorbic acid
은0.41 ± 0.14
µg/ml
로나타났으며특히아글리콘분획의경 우L-ascorbic acid
보다활성산소소거활성이우수함을확인 하였다.
1O2으로 유도된 사람 적혈구의 파괴에 대한 세포보호 효과 활성산소에의해야기되는세포손상에대한목형잎추출 물의세포보호효과를적혈구광용혈법으로측정하였고각 분획의농도에따른세포보호효과를
Table 1
에나타내었다.
적혈구세포가50%
파괴되는데걸리는시간(
τ50)
은세포보 호활성이클수록크게나타나며농도의존적임을확인하였 다(Fig. 4).
목형 잎의50%
에탄올 추출물은5, 10, 25,
50
µg/ml
에서각각36.8, 52.0, 67.8, 91.7 min,
에틸아세테이트분획은동일한농도범위에서
38.5, 49.5, 58.5, 66.8 min
으로나타났다.
또한당을제거시킨아글리콘분획역시 동 일한농도범위에서56.8, 71.5, 103.7, 120.3 min
으로나타 났으며모든분획에서비교물질로사용한지용성항산화제 인(+)-
α-tocopherol (10
µg/ml
에서38 min, 50
µg/ml
에서74 min)
보다우수한세포보호활성이있는것으로나타났다.
목형 잎 추출물의 멜라닌 생성 저해활성 측정
Mushroom tyrosinase 저해 활성: 타이로시네이즈는
멜라닌생성에있어서핵심효소로알려져있으며
tyrosine
으로부터시작되는 멜라닌생합성과정에서
3,4-dihydroxy-
L- phenylananine (DOPA)
로부터DOPA quinone
으로산화되는과정과
dihydroxyindole (DHI)
로부터흑·갈색의멜라닌인eumelanin
으로전환되는데관여한다.
따라서타이로시네이즈저해활성을통해목형잎추출물의미백활성을측정하였다
.
목형잎추출물중
50%
에탄올추출물의타이로시제네이즈저해활성
(IC
50)
은323.5
µg/ml
으로나타났으며,
에틸아 세테이트분획의경우48.58
µg/ml,
아글리콘분획의경우97.57
µg/ml
으로나타났다.
기능성화장품의미백제로잘알 려져있는알부틴의저해활성(IC
50= 226.88
µg/ml)
을측정 한결과알부틴보다목형잎추출물중에틸아세테이트분 획과아글리콘분획이타이로시네이즈저해활성이더우수 한것으로나타났다(Fig. 5).
세포 생존률 측정: 목형잎추출물의멜라닌생성저해 능측정을위해목형잎추출물과대조군으로사용된알부 틴의세포독성을알아보기위하여
MTT assay
를통하여실 험에사용될농도범위를결정하였다.
비교물질로사용한알 부틴은3 mM
이하의농도(1~3 mM)
에서86.72 (± 6.70)%, 89.94 (± 4.29 )%, 97.42 (± 11.17)%
의생존율을나타내었다(Fig. 6A).
목형잎추출물의50%
에탄올추출물은25
µg/ml
에서92.10 (± 6.23)%
로80%
이상의세포생존율을나타내 었다.
또한,
에틸아세테이트분획및아글리콘분획의경우 각각50
µg/ml
와25
µg/ml
에서각각86.02(± 0.99)%, 97.84 (± 5.35)%
로80%
이상의세포생존율을나타내었다(Fig. 6B, C, D).
세포 내 멜라닌 함량 측정:목형잎추출물의세포수준
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)
에서 미백 효과를 알아보기 위해 α
-MSH
로 자극된B16
melanoma
세포에목형잎추출물을처리하여멜라닌함량을측정하였다
.
α-MSH 100 nM
처리시무처리군(control)
과비교하여멜라닌함량이평균16.19 (± 2.44)%
가증가하 였다.
기능성화장품의미백제로널리알려진알부틴을비교 물질로사용하였으며,
α-MSH
만처리하였을때세포의멜 라닌함량은18.56%
증가하였고,
α-MSH
단독처리군과비 교하여알부틴의3 mM
농도에서58.38%, 2.5 mM
농도에서37.23%, 2 mM
농도에서6.21%
로농도의존적으로멜라닌생성을저해하였지만
1 mM
농도에서는저해활성이나타나지않았다
(Fig. 7A).
목형잎추출물의50%
에탄올추출물 은α-MSH
만처리하였을때(+15.61%)
와비교하여25
µg/ml
농도에서28.14%, 12.5
µg/ml
농도에서14.03%, 6.25
µg/ml
농도에서8.74%, 3.125
µg/ml
농도에서8.39%
저해활성이 나타났고(Fig. 7B),
에틸아세테이트분획은α-MSH
만처리 하였을때(+17.56%)
와비교하여50
µg/ml
농도에서41.80%, 25
µg/ml
농도에서27.30%, 12.5
µg/ml
농도에서18.70%, 6.25
µg/ml
농도에서11.61%
의멜라닌생합성저해활성이 나타났다(Fig. 7C).
아글리콘분획의 경우α-MSH
만처리 하였을때(+13.03%)
와비교하여25
µg/ml
농도에서27%, 12.5
µg/ml
농도에서9%, 6.25
µg/ml
농도에서4.85%, 3.125
µg/ml
농도에서0.90%
로농도의존적으로멜라닌생합성을저해하였다
(Fig. 7D).
게다가mushroom tyrosinase
저해활성과유사하게에틸아세테이트분획에서세포내멜 라닌생합성에대한저해활성이가장좋았으며, mushroom
tyrosinase
저해활성중에틸아세테이트분획의저해활성(IC
50= 48.58
µg/ml)
과비교하여세포내멜라닌생합성에 대한저해활성에서도50
µg/ml
농도에서41.80%
저해활성 으로mushroom tyrosinase
저해활성과유사하게나타났다.
또한알부틴의2 mM
농도는약54.45
µg/ml
농도에해당하 며이때의세포내멜라닌생합성저해활성은6.21%
로나 타났다.
따라서세포내에서미백제로알려진알부틴보다목 형잎추출물의에틸아세테이트분획물이멜라닌생합성에 대해더우수한저해활성이나타났으며,
이를미백화장품 의원료로써응용할경우미백효과가클것으로기대된다.
목형 잎 추출물의 TLC, HPLC 및 LC/ESI-MS/MS 분석TLC 및 HPLC를 이용한 목형 잎 추출물의 luteolin 및 isoorientin 분석:목형잎추출물에는