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Antioxidant Activities and Cytoprotective Effects of Lonicera japonica Thunb. Extract and Fraction against Oxidative Stress

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(1)

인동덩굴 추출물과 분획물의 항산화 활성 및 산화적 스트레스에 대한 세포 보호 효과

이예슬, 윤믿음, 이윤주, 박영민, 이상래, 박수남*

서울과학기술대학교정밀화학과

,

화장품종합기술연구소

Received: November 29, 2017 / Revised: January 24, 2018 / Accepted: March 8, 2018

서 론

피부노화는주요발생원인에따라내인성노화와외인 노화로구분할있다

.

내인성노화는생리적요인의 감소에의해발생하는노화이며외인성노화는자외선과 같은외부환경의산화적스트레스에의해발생하는노화이

.

외인성노화를대표하는인자에는자외선이있는데

,

외선에의해발생하는노화를광노화라고한다

.

이는피부 노화의상당한부분을차지한다

.

피부조직학적인관점에서

관찰된광노화에의한피부변화에는두꺼워진표피

,

깊은 주름생성등이있다

.

특히자외선에많이노출된목덜미 특징적인능선형의주름이생성된다

[1

3].

피부의광노화에대한가설자유라디칼

(free radical)

설에의하면

,

피부가자외선에노출되었을 활성산소종

(reactive oxygen species, ROS)

생성되고이것이피부 직이나세포에

·

간접적으로영향을주어피부노화를유발 하거나촉진시킨다

[4].

, ROS

광노화의가장주된원인

이다

. ROS

반응성이매우높은산소종으로하이드록실

라디칼

(· OH),

슈퍼옥사이드음이온라디칼

(O

2•−

),

과산화 디칼

(ROO·)

등의산소중심라디칼과일중항산소

(

1

O

2

),

산화수소

(H

2

O

2

),

하이드로과산화물

(ROOH)

등의비라디칼 종이있다

[5].

Antioxidant Activities and Cytoprotective Effects of Lonicera japonica Thunb. Extract and Fraction against Oxidative Stress Ye Seul Lee, Mid Eum Yun, Yun Ju Lee, Young Min Park, Sang Lae Lee, and Soo Nam Park*

Department of Fine Chemistry, Cosmetic R&D Center, Cosmetic Industry Coupled Collaboration Center, Seoul National University of Science and Technology, Seoul 01811, Republic of Korea

In this study, the antioxidant activities and cytoprotective effects against oxidative stress of Lonicera japonica Thunb. 50% ethanol extract and ethyl acetate fraction were investigated. Using the 1,1-diphenyl- 2-picrylhydrazyl assay, the free radical scavenging activity (FSC50) of L. japonica Thunb. 50% ethanol extract and ethyl acetate fraction was determined as 152.00 and 77.25 μg/ml, respectively. To measure the reactive oxygen species (ROS) scavenging activity, the total antioxidant capacity (OSC50) was deter- mined by using a luminol-dependent chemiluminescence assay. The antioxidant activity of the ethyl ace- tate fraction (0.33 μg/ml) was approximately four times stronger than that of the 50% ethanol extract (1.12 μg/ml). The protective effect against

1

O

2

-induced cellular damage of human erythrocytes ( τ

50

) was 46.0 min at 10 μg/ml of the 50% ethanol extract and 52.3 min at 1 μg/ml of the ethyl acetate fraction. We also investigated the cytoprotective effects against oxidative stress induced by H

2

O

2

and the intracellular ROS scavenging activity in response to UVB irradiation and found that the extract and fraction protected human skin cells from damage and reduced ROS. These results confirmed that L. japonica Thunb. was a valuable plant-derived natural antioxidant with potential for development as an antioxidative functional ingredient.

Keywords: Lonicera japonica Thunb., reactive oxygen species, antioxidative activity, cytoprotective effect, oxidative stress

*Corresponding author

Tel: +82-2-970-6451, Fax: +82-2-972-9585 E-mail: snpark@seoultech.ac.kr

© 2018, The Korean Society for Microbiology and Biotechnology

(2)

앞서언급한활성산소의공격으로부터신체를보호하기 우리몸은다양한항산화네트워크를구축하고있다

.

표적인항산화제로는

superoxide dismutase (SOD)

같은 효소적항산화제와비타민

C,

비타민

E

같은비효소적 산화제가있다

.

하지만

,

자외선조사에의해

ROS

과잉 성되면피부에존재하던항산화제가감소하여항산화네트

워크가무너지게되고피부노화가촉진된다

[7, 8].

따라서

노화로부터피부를보호하고항산화네트워크를유지하기 위해항산화물질을보충해줘야한다

.

항산화제는크게합성 천연항산화제로나뉘어져있는데

,

뛰어난항산화효능을 지닌식물유래천연항산화제에대한연구가활발하게진행 되고있다

[9].

연구에서사용한인동덩굴

(Lonicera japonica Thunb.)

우리나라전역의산에서자라는반상록활엽덩굴성관목 으로

,

한약재명으로는

금은화

라고한다

.

예로부터인동덩 굴의줄기

,

,

열매등은고열

,

급성간염

,

염증등에약용으 사용되어왔지만약간독성이있어오래먹으면좋지 다고알려져있다

.

인동덩굴추출물의효능으로항균

[10],

염증

[11],

항당뇨

[12]

대한연구가일부보고되었다

.

인동 덩굴의항산화효능은라디칼소거능으로확인된바가있으

[13],

피부에서생성되는

ROS

이에따른손상에대한 구로는진행되지않았다

.

다시말해

,

실제로피부세포 직에서나타나는다양한종류의활성산소종생성시스템인

Fe

3+

-EDTA/H

2

O

2계에서의항산화능평가나광노화의 요한실험모델하나인광증감반응으로생성되는 1

O

2 활성산소에의해개시되는세포막파괴와세포손상에 세포보호효과에대한연구는매우미흡한실정이다

.

라서연구에서는상기에제시된항산화능평가와함께

각질형성세포인

HaCaT

세포에서과산화수소자외

선으로유도된산화적스트레스에대한인동덩굴추출물 분획물에대한세포보호효과를조사하였다

.

연구는피부광노화에서중요한항산화평가법을이용 하여식물유래천연항산화제로서인동덩굴의각종

ROS

대한항산화능을재평가함으로써화장품에서필요한 산화기능성화장품소재로서개발가능성이있는지를확인 하고자하였다

.

재료 및 방법

기기 및 시약

UV-visible spectrophotometer

Cary 50 (Varian, Australia),

화학발광기는

6-channel LB9505 LT (Berthold, Germany)

사용하였다

. HPLC

Shim-pack VP-ODS C18 column (250 mm × 4.6 mm, 5

μ

m) (Shimadzu, Japan)

제품을사용하였다

. Free radical

소거활성에사용한

1,1-

diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH), EDTA, luminol, Folin- ciocalteu’s phenol reagent

Sigma chemical Co. (USA)

구입하였다

.

기타

FeCl

3

· 6H

2

O

Junsei Chemical Co.

(Japan)

제품을

, H

2

O

2

Dae Jung Chemical & Metals (Korea)

제품을사용하였다

.

에탄올

(EtOH),

메탄올

(MeOH),

에틸아세테이트

(EtOAc), n-

헥산각종용매는시판특급 시약을 사용하였다

.

비교물질로 사용한

(+)-

α

-tocopherol (1,000 IU vitamin E/g), L-ascorbic acid, apigenin, caffeic acid, coumaric acid, luteolin

Sigma Chemical Co.

(USA)

에서구입하였다

.

실험에사용한인동덩굴은

2017

4

서울경동시장에서구입하여사용하였다

.

인동덩굴의 추출/분획 및 수율

실험에사용한인동덩굴은

Fig. 1

같은방법으로추출 분획을실시하였다

.

건조된인동덩굴

400 g

잘게분쇄 하여

50%

에탄올

8 L

24 h

동안침적시킨여과하였다

.

여액을감압건조하여분말을얻었다

.

항산화효능을 타내는활성물질을효과적으로추출하기위해

50%

에탄올 추출물을중간정도의극성을갖는에틸아세테이트로

3

획하였다

.

에틸아세테이트분획을감압

·

농축하여파우더를

얻었다

.

수율은건조된인동덩굴

(400 g)

기준으로계산하

였다

.

건조된인동덩굴의

50%

에탄올추출물은

4.85%,

에틸 아세테이트분획은

0.41%

나타났다

.

인동덩굴 추출물의 항산화 효과 측정

DPPH

법을 이용한 Free Radical 소거활성.

DPPH

법은시료 라디칼소거능을평가할있는실험법으로서

,

비교적

Fig. 1. Preparation procedure of extract and fractions of

dried L. japonica Thunb.

(3)

안정한라디칼인

DPPH

대한전자주게능을통하여시료 환원력을측정하는실험법이다

.

실험방법은메탄올에 해시킨

0.2 mM DPPH

용액

1 ml

에탄올

1 ml

첨가하

여러농도의인동덩굴추출물

1 ml

첨가하여섞은

실온에서

10 min

동안 방치

spectrophotometer

517 nm

에서흡광도를측정하였다

.

활성의크기는시료를

넣지않은경우를대조군

(control)

으로하고시료를넣은

실험군

(experiment)

으로하였다

.

자유라디칼소거활성

DPPH

농도가

50%

감소되는데 필요한 시료의농도

(free radical scavenging activity, FSC

50

,

μ

g/ml)

로서표기 하였으며

,

자유라디칼

(DPPH)

소거활성

(%)

계산하는데 용한식은다음과같다

.

Radical Scavenging (%) =

Luminol

발광법을 이용한 Fe3+

-EDTA/H

2

O

2계에 있어서 활성 산소 소거활성(총 항산화능).

Fe

3+

-EDTA/H

2

O

2계는 다양한

ROS (O

2·

, · OH

H

2

O

2

)

생성시키고

,

철은반응에서 촉매로작용한다

.

따라서계를이용하면

ROS

대한 항산화능을측정할있으며

,

항산화능에는활성산소 생성을막아주는킬레이트작용도포함될있다

.

생성

ROS

검출은루미놀과

ROS

와의반응을통한화학 광을측정함으로써확인할있다

.

화학발광측정용튜브

증류수

1.78 ml

넣고여러농도의인동덩굴추출물을

넣었다

.

여기에

2.5 mM EDTA 40

μ

l

5 mM FeCl

3

· 6H

2

O 10

μ

l

가한

35 mM luminol 80

μ

l

넣고흔들 섞어주었다

.

이어서화학발광기의

cell holder

튜브를 넣고

5 min

동안항온시킨

150 mM H

2

O

2

40

μ

l

넣고 화학발광을

25 min

동안측정하였다

.

대조군

(control)

용액대신에증류수를넣고

,

공시험

(blank)

시료군과 건이동일하나

H

2

O

2

FeCl

3

· 6H

2

O

대신증류수를첨가하 였다

.

화학발광기

6-channel LB9505 LT

채널은실험 전에보정하여채널간의차이가거의없도록하였다

.

화학 발광으로측정한저해율

(%)

다음식과같이나타내었고

,

활성산소소거활성의크기는화학발광의세기

(counts per minute, cpm)

50%

감소되는데필요한시료의농도

(reactive oxygen species scavenging activity, OSC

50

)

로서표기하였다

.

ROS Scavenging (%) =

광용혈(Photohemolysis)법을 이용한 세포 보호 효과 측정 적혈구 현탁액 제조. 적혈구는건강한성인남녀로부터 었다

.

채혈즉시

heparin

첨가된시험관에넣은

, 1,518

×g

으로

5 min

동안원심분리하여적혈구와혈장을분리하

,

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)

세척하여원심분리하고흰색의백혈구층은제거하였다

.

3

반복하여세척

,

분리한적혈구는

4

℃의냉장고에 관하면서사용하였으며모든실험은채혈

12 h

이내에 하였다

.

광용혈실험은이미확립된방법에따라수행하였다

[6].

실험에사용된적혈구현탁액은

700 nm

에서

O.D.

값이

0.6

이었으며이때적혈구수는

1.5 × 10

7

cells/ml

이었다

.

인동덩굴 추출물 및 분획물의 광용혈 억제 효과. 적혈구 탁액

3.5 ml

파이렉스시험관

(No. 9820)

넣은

,

시료 용액을첨가하였다

.

시료를농도별로각각

50

μ

l

첨가하고 암소에서

30 min

동안

pre-incubation

시킨

,

광증감제

rose-bengal (13

μ

M) 0.5 ml

가하고파라필름

(Whatman laboratory sealing film, UK)

으로 입구를막은

15 min

동안광조사하였다

.

광용혈에필요한광조사는내부를검게 칠한

50 cm × 20 cm × 25 cm

크기의상자안에

20 W

형광 등을장치하고

,

형광등으로부터

5 cm

거리에적혈구현탁액 담긴파이렉스시험관을형광등과평행이되도록배열한

15 min

동안 광조사하였다

.

광조사가 끝난 암반응

(post-incubation)

시간에따른적혈구의파괴정도를

15 min

간격으로

700 nm

에서투광도

(transmittance, %)

로부터 하였다

.

파장에서적혈구현탁액의투광도증가는적혈구 용혈정도에비례한다

.

모든실험은

20

항온실에서 하였다

.

인동덩굴추출물분획물의광용혈에미치는효과

post-incubation

시간과용혈정도로구성된그래프로부터 적혈구의

50%

용혈되는시간인τ50구하여비교하였다

.

HaCaT 세포 보호 효과 측정

HaCaT

세포 배양. 각질형성세포인

HaCaT

세포주는

CLS Cell Line Service GmbH (Eppelheim, Germany)

에서얻어 사용하였다

.

세포는

10% fetal bovine serum (FBS)

1%

penicillin/streptomycin (P/S)

이용하여

37

, 5% CO

2 건의인큐베이터에서배양하였다

.

인동덩굴 추출물 및 분획물의 HaCaT 세포 독성 평가. 인동덩

50%

에탄올추출물에틸아세테이트분획물이각질

세포인

HaCaT

세포의생존율에미치는영향을알아보기

위해

3-(4,5-dimethyl-2-thiazolyl)-2, 5-di-phenyltetrazolium bromide (MTT, Sigma, USA) assay

이용하여실험에 용될시료의농도범위를결정하였다

. 96-well plate

1 × 10

4

cells/well

분주하여

60

80%

까지배양하였다

.

무혈청

배지에인동덩굴

50%

에탄올추출물에틸아세테이트

획물을농도별로희석하여

24 h

동안처리한

,

배지를

제거하고

0.5 mg/ml MTT

용액을

well

첨가하여

2 h 1 A experiment – A sample blank

A control ---

⎝ – ⎠

⎛ ⎞ 100 ×

Cpm control – Cpm experiment

( )

Cpm control – Cpm blank

( )

---

⎩ ⎭

⎨ ⎬

⎧ ⎫ × 100

(4)

동안

37

℃에 반응시켰다

.

생성된

formazan

dimethyl sulfoxide (DMSO)

녹이고

ELISA reader (Tecan, Austria)

이용하여

570 nm

에서흡광도를측정하였다

.

과산화수소로 유도된 세포 손상에 대한 세포 보호 효과.

HaCaT

세포를

1 × 10

4

cells/well

96-well plate

분주하

24 h

동안

37

, 5% CO

2조건으로

incubator

에서배양하 였다

. 24 h incubation

,

배지를모두제거하고무혈청

지에인동덩굴

50%

에탄올추출물에틸아세테이트분획

물을농도별로희석하여

24 h

동안배양하였다

. PBS 100

μ

l

1

세척한

,

과산화수소

2 mM

농도

(in PBS)

30 min

리하였다

.

과산화수소를모두제거

, PBS 100

μ

l

2

척하였다

.

세척

,

무혈청 배지로 바꿔

37

, 5% CO

2

incubator

에서

24 h

배양하였다

. 24 h incubation

, MTT

assay

세포생존율을확인하여과산화수소로유도된세포

손상에대한인동덩굴

50%

에탄올추출물과분획물의세포

보호효과를확인하였다

.

세포 내 ROS 소거활성 평가. 세포

ROS

소거활성평가는

2’,7’-dichlorodihydrofluorescein diacetate H

2

DCF-DA)

사용하여

fluorescence

측정하는 방법을 이용하였다

.

HaCaT

세포를

96-well plate

1 × 10

4

cells/well

농도로

분주하여

24 h

동안배양한

,

농도별로희석한시료를

리하여

24 h

동안배양하였다

. Dulbecco’s phosphate-buffered saline (DPBS)

이용하여세포를

2

세척하였다

. 20

μ

M H

2

DCF-DA

30 min

동안

37

℃에서 처리한

, CL-1000 ultraviolet crosslinker

이용하여

DPBS

상태에서

200 mJ/cm

2

UVB

조사하여세포

ROS

생성시킨직후

, fluorescence ELISA reader (excitation, 490 nm emission,

530 nm)

기기를통하여형광의세기를측정하였다

.

TLC 및 HPLC를 이용한 인동덩굴 추출물의 성분 분석

인동덩굴추출물에틸아세테이트분획물을

100%

에탄 올에녹인

, syringe filter (Milliopore 0.45

μ

m)

이용하 여과한 여과된 추출물 용액을 이용하여 극성

TLC (normal phase)

비극성

HPLC (C18)

분석에이용하였다

. TLC

분석사용한전개용매는

Table 1

나타내었다

.

분은이미보고된분광학적자료

,

표준물질의

R

f값과자외

NP-PEG (natural products-polyethylene glycol, 2- aminoethyl diphenylborinate)

발색법을이용한띠의색상 등을통해확인하였다

. HPLC

분석은

2% acetic acid

수용액

0.5% acetic acid

함유한

50% acetonitrile

수용액을 용해 기울기 용리법으로 분석하였고

, HPLC

분리조건은

Table 2

나타내었다

.

총 페놀성 화합물 및 총 플라보노이드 함량 측정

인동덩굴추출물의페놀성화합물함량측정은

Alves

등의방법을이용하였다

[23].

추출물

80

μ

l

Folin-Ciocalteu

시약

(50% v/v)

20

μ

l

첨가한다음

, 25

℃에서

5 min

동안 반응시켰다

.

포화

Na

2

CO

3용액

(2% w/v) 200

μ

l

Table 1. TLC mobile phase for separation of EtOAc fraction of

L. japonica Thunb.

Eluent System EtOAc

Fraction Hexane : Ethyl Acetate : Acetic Acid = 21 : 14 : 5 (v/v)

Table 2. HPLC condition for the separation of EtOAc fraction of L. japonica Thunb.

Condition of HPLC Analysis

Column Shim-pack VP-ODS C18 Column (L : 250 mm, LD : 4.6 mm, 5 μm)

Detector UVD 170s DIONEX

Detection Wavelength 254 −400 nm

Flow Rate 1.0 ml/min

Injection Volume 20

μ

l

Mobile phase conditions

for HPLC gradient-elution

Program Order

Time (min)

2% AA

1)

in Water (%)

0.5% AA

1)

in 50% ACN

2)

(%)

1 0 100 0

2 10 100 0

3 150 50 50

4 200 0 70

5 210 0 70

6 215 100 0

7 220 100 0

1)

AA: Acetic acid,

2)

ACN: Acetonitrile.

(5)

가하여 혼합하고

25

℃에서

30 min

반응시킨

ELISA reader (Tecan, Austraia)

이용하여

760 nm

에서흡광도를 측정하였다

. Caffeic acid

표준물질로하여농도별표준 곡선을작성한

,

페놀성화합물함량을측정하였다

.

인동덩굴추출물의플라보노이드함량은

Zhishen

등의 방법을이용하였다

[24].

추출물

30

μ

l

증류수

120

μ

l

가한다음

, NaNO

2

(25% w/v) 9

μ

l

넣고

25

℃에서

5 min

동안반응시켰다

.

용액에

AlCl

3

(10% w/v) 9

μ

l

넣고

, 1 min

NaOH (1 M) 60

μ

l

증류수

72

μ

l

첨가한

510 nm

에서흡광도를측정하였다

.

표준물질로

luteolin

이용하여표준곡선을작성한

,

플라보노이드함량을 측정하였다

.

통계처리

모든실험은

3

반복하였고통계자료의값은

mean

±

SD

표시하였다

.

통계적유의성검증은

GraphPad Prism 5.0 (USA)

프로그램을이용하였으며

, Student’s t-test

one- way ANOVA

검정을적용하여

p < 0.05

또는

p < 0.01

유의 수준에서유의성검정을실시하였다

.

결과 및 고찰

인동덩굴 추출물의 항산화 활성

DPPH

법을 이용한 자유라디칼 소거활성. 자외선조사로 생성되는활성산소라디칼을보유하고있는것은 응성이높기때문에세포막과결합하여지질과산화반응을 개시할있다

.

라디칼에전자를제공하여라디칼을 소거할있는데이러한환원력을이용하여시료의자유 디칼소거활성

(free radical scavenging concentration, FSC

50

)

측정하였다

[6].

실험에서는비교적안정한라디칼인

DPPH

이용하

인동덩굴의

50%

에탄올추출물에틸아세테이트분획 물의라디칼소거활성을측정하였다

.

지용성항산화제인

(+)-

α

-tocopherol

대조군으로라디칼소거능을비교했을

,

라디칼이

50%

소거되는농도인

FSC

50인동덩굴

50%

에탄올추출물에서

152.00

μ

g/ml,

에틸아세테이트분획물에 서는

77.25

μ

g/ml

나타냈다

(Fig. 2).

따라서인동덩굴추출 물의 자유 라디칼 소거활성은

(+)-

α

-tocopherol (FSC

50

, 8.98

μ

g/ml)

보다높지않았으며

,

인동덩굴에틸아세테이트

획물이

50%

에탄올추출물보다통계적으로유의하게

2

높은자유라디칼소거능을나타냄을확인하였다

.

Luminol

발광법을 이용한 Fe3+

-EDTA/H

2

O

2계에 있어서 활성 산소 소거 활성(총 항산화능). 본실험법은다양한

ROS

성하는

Fe

3+

-EDTA/H

2

O

2계에서

Fenton

반응을이용한항산 화능평가법이다

.

실험에서는

Fenton

반응에의해생성

H

2

O

2

, O

2·−

, ·OH

같은활성산소소거능과활성산소 억제의중요수단인킬레이팅효과를동시에평가하여 체적인활성산소소거능을확인할있다

.

항산화능

(ROS scavenging concentration, OSC

50

)

활성산소로부터전자 받은

luminol

에너지를방출하면서내뿜는

420

450 nm

빛을측정하여평가하였다

[4].

활성산소가

50%

감소하는농도인

OSC

50인동덩굴

50%

에탄올추출물에서

1.12

μ

g/ml,

에틸아세테이트분획물에서

0.33

μ

g/ml

나타났다

(Fig. 3).

가지조건모두강력 수용성항산화제인

L-ascorbic acid (4.95

μ

g/ml)

비교 하여도높은항산화능을가지고있음을있다

.

특히

,

동덩굴에틸아세테이트분획물은

50%

에탄올추출물과 교하여

4

높은항산화효능을나타내었으며

, L-ascorbic

acid

보다월등히높은항산화효능을가지고있음을확인하

였다

. L-Ascorbic acid

비교하여인동덩굴

50%

에탄올

Fig. 2. Free radical scavenging activities of 50% EtOH extract and EtOAc fraction of L. japonica Thunb., and (+)-α-tocoph- erol. Data are presented as the mean ± SD.

*

p < 0.05 compared with (+)- α-tocopherol.

Fig. 3. ROS scavenging activities of 50% EtOH extract and

EtOAc fraction of L. japonica Thunb., and L-ascorbic acid in

Fe

3+

-EDTA/H

2

O

2

system by luminol-dependent chemilumi-

nescence assay. Data are presented as the mean ± SD.

*

p < 0.05

and

**

p < 0.01 compared with L-ascorbic acid.

(6)

출물과에틸아세테이트분획물은모두통계적으로유의한 차이를나타내었다

. Fig. 2

비교하여실험결과에서 타난높은항산화능을통해인동덩굴추출물분획물이 과적인킬레이트제라는것을확인하였다

.

1

O

2으로 유도된 적혈구 파괴에 대한 세포 보호 효과. 피부가 자외선에노출되면

porphyrin

혹은

riboflavin

같은다양 광증감제의반응에의해1

O

2각종

ROS

생성하게

.

생성되는1

O

2반응성이매우강한활성산소로 부에존재하는항산화제를빠르게고갈시켜항산화네트워 크를붕괴시킨다

.

또한세포막의지질과산화반응을개시하 세포손상을촉진시킨다

[14].

따라서실험법에서는

증감제인

rose-bengal

적혈구세포를이용하여인동덩굴

피부광노화에서의항산화능세보보호효과를평가 하였다

.

특히

,

적혈구는철을함유하고있어암반응상태에서

Fenton

반응에의한다양한

ROS

생성하고세포막 성분을파괴시키기때문에천연물의항산화활성을평가 하는데적합하였다

.

실험에서는적혈구세포가

50%

파괴 되는데걸리는시간

(

τ50

, min)

측정하여세포보호효과를 평가하였으며세포보호효과가클수록값이크게나타났다

.

인동덩굴

50%

에탄올추출물은

1, 5, 10

25

μ

g/ml

도에서각각

24.8, 36.2, 46.0, 31.8 min

나타내었고인동 덩굴에틸아세테이트분획물은

0.1, 0.5, 1, 5

10

μ

g/ml

농도에서각각

26.2, 39.0, 52.3, 47.1, 16.9 min

나타내었

(Table 3).

인동덩굴

50%

에탄올추출물은농도의존적으 세포보호효과가증가하는경향을나타내었지만

25

μ

g/

ml

고농도에서는세포보호효과가약간감소하였다

.

동덩굴

50%

에탄올추출물은

10

μ

g/ml

농도에서가장 세포보호효과를나타내었으며동일한농도에서비교 질로사용한지질과산화연쇄반응의차단제인지용성항산 화제

(+)-

α

-tocopherol (37.5 min)

보다도높은세포보호 과를가지고있음을확인하였다

.

인동덩굴에틸아세테이트 분획물또한농도의존적으로세포보호효과가나타났으나

, 5

μ

g/ml

농도에서 세포 보호 효과가 약간 감소하였고

10

μ

g/ml

고농도에서는세포보호효과가현저히감소하

였다

.

인동덩굴에틸아세테이트분획물은

1

μ

g/ml

농도에 가장높은세포보호효과를나타내었으며

,

동일한농도

(+)-

α

-tocopherol (31.1 min)

비교하였을매우높은 세포보호효과를나타내었다

.

또한

, 1

μ

g/ml

농도에서 동덩굴에틸아세테이트분획은

50%

에탄올추출물보다

2

높은세포보호효과를나타내었으며이는통계적으로 유의한차이를나타내었다

(Fig. 4).

고농도에서의인동덩굴추출물분획물의세포보호 감소를통해

,

고농도의추출물분획물에세포막교란 혹은세포독성을나타내는물질의존재가능성을확인하였

.

게다가

10

μ

g/ml

농도의인동덩굴에틸아세테이트분획

물에서대조군

(30.8 min)

보다용혈이빠르게나타나는것으

미루어보아물질이에틸아세테이트분획에많이 유되어있을것으로예상된다

.

HaCaT

세포 보호 효과

인동덩굴 추출물 및 분획물의 HaCaT 세포 독성 평가.

MTT

Table 3. Cellular protective effects of 50% EtOH Extract and EtOAc fraction of L. japonica Thunb., and (+)-α-Tocopherol on the rose-bengal sensitized photohemolysis of human erythrocytes.

τ

50

(Half time of hemolysis)

Concentration ( μg/ml) Control 0.1 0.5 1 5 10 25

50% EtOH extract 28.5

(±0.8) - - 24.8

(±0.5)

36.2 (±0.9)

46.0 (±0.3)

31.8 (±1.4)

EtOAc fraction 30.8

(±1.2)

26.2 (±0.4)

39.0 (±0.6)

52.3 (±0.5)

47.1 (±1.8)

16.9

(±0.4) -

(+)- α-tocopherol 30.3

(±1.3) - - 31.1

(±1.6)

36.6 (±1.5)

37.5 (±1.3)

38.7 (±1.6) Fig. 4. Cellular protective effects of 50% EtOH extract and EtOAc fraction of L. japonica Thunb., and (+)-α-tocopherol at 1 μg/ml and 5 μg/ml on rose-bengal sensitized photohemo- lysis of human erythrocytes. Data are presented as the mean

± SD.

a

p < 0.05 and

b

p < 0.01 compared with (+)- α-tocopherol by

one-way ANOVA.

#

p < 0.05 1 μg/ml versus 5 μg/ml of 50% EtOH

extract by Student’s t-test.

(7)

assay

통해인동덩굴

50%

에탄올추출물에틸아세테

이트분획물의각질형성세포인

HaCaT

세포에대한독성

확인함으로써앞으로의실험에사용될시료의농도범위 결정하였다

. 0.4

400.0

μ

g/ml

농도의인동덩굴

50%

에탄 추출물에틸아세테이트분획물을

HaCaT

세포에

24 h

처리세포생존율을확인하였다

.

실험결과

,

아무처리하 않은군에비해인동덩굴

50%

에탄올추출물은

25

μ

g/ml,

에틸아세테이트분획물은

12.5

μ

g/ml

농도까지는세포

성을나타내지않았다

(Fig. 5).

이를바탕으로실험에서는

인동덩굴

50%

에탄올추출물에틸아세테이트분획물의

최고농도를

12.5

μ

g/ml

으로설정하였다

.

과산화수소로 유도된 세포 손상에 대한 세포 보호 효과. 과산 화수소는세포내에서

O

2· −

SOD

촉매되어생성되거나 자외선조사에의해서과잉생산되면산화적손상을일으키 된다

.

활성산소인과산화수소는세포막을통과하여생체 미량으로존재하는금속이온과반응하여다른

ROS

성시켜세포손상을야기시킨다

[19].

따라서인동덩굴

50%

에탄올추출물과에틸아세테이트분획물이과산화수소로

도된

HaCaT

세포의산화적손상에대한세포보호효과를

확인하였다

.

실험결과

,

과산화수소를처리한실험군은처리하지않은 군에비하여

65%

생존율을나타내었다

(Fig. 6A). 0.4

Fig. 5. Effect of L. japonica Thunb. 50% EtOH extract and EtOAc fraction treatment on HaCaT cell viability. HaCaT cells were treated with various concentrations of samples for 24 h and cell viability was determined using the MTT assay. Data are presented as the mean ± SD.

a

p < 0.05,

b

p < 0.05 compared with untreated control by one-way ANOVA.

Fig. 6. (A) Cell protective effects of 50% EtOH extract and EtOAc fraction of L. japonica Thunb. on H

2

O

2

-induced HaCaT cell.

HaCaT cells were treated with different concentration of sample for 24 h after being exposed to oxidative stress. (B) Rate of increase in

proliferation of cell protective effects. Data are presented as the mean ± SD.

a

p < 0.05 compared with H

2

O

2

treated control in 50% EtOH

extract dose-treated groups by one-way ANOVA,

b

p < 0.05 compared with H

2

O

2

treated control in EtOAc fraction dose-treated groups

by one-way ANOVA.

수치

Table 2. HPLC condition for the separation of EtOAc fraction of  L. japonica Thunb.
Fig. 2. Free radical scavenging activities of 50% EtOH extract and EtOAc fraction of  L
Table 3. Cellular protective effects of 50% EtOH Extract and EtOAc fraction of  L. japonica Thunb., and (+)-α-Tocopherol on the rose-bengal sensitized photohemolysis of human erythrocytes.
Fig. 6. (A) Cell protective effects of 50% EtOH extract and EtOAc fraction of  L. japonica Thunb
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참조

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