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Antimicrobial, Antioxidant and Cellular Protective Effects against Oxidative Stress of Anemarrhena asphodeloides Bunge Extract and Fraction

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(1)

지모 뿌리 추출물과 분획물의 항균활성과 항산화 활성 및 세포보호 연구

이윤주, 송바름, 이상래, 신혁수, 박수남*

서울과학기술대학교정밀화학과

,

화장품종합기술연구소

Received: September 5, 2018 / Revised: October 5, 2018 / Accepted: October 9, 2018

서 론

사람신체의최외각보호장벽인피부는자외선이나미생 등의외부자극으로부터신체를보호하는역할을담당한

.

최근에는공해미세먼지다양한환경변화가피부 미치는해로운영향으로부터피부를보호하기위한소재

개발화장품에의응용에대한관심도증대되고있다

.

지만화장품은대체로

30

95%

많은물이함유되어있기 때문에쉽게외부미생물오염에노출될있다

.

미생물 염은제품의안정성주요성분들의변질을초래할뿐만 아니라피부손상도일으킬있다

.

따라서화장품에는 생물오염을막기위해보존제인파라벤류페녹시에탄올 등이사용되어왔다

.

하지만이들보존제는최근피부에 안전성이슈로인하여생체피부에보다안전한천연 항균활성을갖는방부제를탐색하는소재개발연구가활발 이루어지고있다

[1

5].

Antimicrobial, Antioxidant and Cellular Protective Effects against Oxidative Stress of Anemarrhena asphodeloides Bunge Extract and Fraction

Yun Ju Lee, Ba Reum Song, Sang Lae Lee, Hyuk Soo Shin, 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

Extracts and fractions of Anemarrhena asphodeloides Bunge were prepared and their physiological activi- ties and components were analyzed. Antimicrobial activities of the ethyl acetate and aglycone fractions were 78 μg/ml and 31 μg/ml, respectively, for Staphylococcus aureus and 156 μg/ml and 125 μg/ml, respec- tively, for Pseudomonas aeruginosa. 1,1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl free radical scavenging activities (FSC

50

) of 50% ethanol extract, ethyl acetate fraction, and aglycone fraction of A. asphodeloides extracts were 146.2 μg/ml, 23.19 μg/ml, and 71.06 μg/ml, respectively. The total antioxidant capacity (OSC

50

) in an Fe

3+

-EDTA/hydrogen peroxide (H

2

O

2

) system were 17.5 μg/ml, 1.5 μg/ml, and 1.4 μg/ml, respectively. The cytoprotective effect (τ

50

) in

1

O

2

-induced erythrocyte hemolysis was 181 min with 4 μg/ml of the aglycone fraction. The τ

50

of the aglycone fraction was approximately 4-times higher than that of (+)- α-tocopherol (τ

50

, 41 min). Analysis of H

2

O

2

-induced damage of HaCaT cells revealed that the maximum cell viabilities for the 50% ethanol extract, ethyl acetate fraction, and aglycone fraction were 86.23%, 86.59%, and 89.70%, respectively. The aglycone fraction increased cell viability up to 11.53% at 1 μg/ml compared to the positive control treated with H

2

O

2

. Analysis of ultraviolet B radiation-induced HaCaT cell damage revealed up to 41.77% decreased intracellular reactive oxygen species in the 2 μg/ml aglycone fraction compared with the positive control treated with ultraviolet B radiation. The findings suggest that the extracts and fractions of A. asphodeloides Bunge have potential applications in the field of cosmetics as natural preservatives and antioxidants.

Keywords: Anemarrhena asphodeloides Bunge, antimicrobial, reactive oxygen species, antioxidative activity, cellular protec- tive effect

*Corresponding author

Tel: +82-2-970-6451, Fax: +82-2-972-9585 E-mail: [email protected]

© 2018, The Korean Society for Microbiology and Biotechnology

(2)

피부는내인적요인과외인적요인으로인해노화가진행 된다

.

내인적요인으로는생리적요인의기능감소와같은 자연노화이며

,

외인적요인인자외선

(UVA

UVB)

광화학적반응을통한활성산소

(reactive oxygen species,

ROS)

생성에의한색소침착

,

깊은주름의생성등의대표

적인광노화를예로있다

.

활성산소의종류는비라디 칼종인

singlet oxygen (

1

O

2

)

hydrogen peroxide (H

2

O

2

)

라디칼종인

superoxide anion radical (O

2·

)

hydroxyl radical (· OH)

있고

,

활성산소와생체구성성분과의반응 으로 생성되는 유기 라디칼인

peroxyl radical (ROO·)

alkoxyl radical (RO·)

등이있다

.

이러한활성산소종은

DNA

산화

,

단백질의산화

,

지질과산화의개시

,

콜라겐하아루 론산등의사슬절단과비정상적인교차결합을일으키는

피부에손상을주어노화를가속화시킨다

[6].

이러한활성

산소의유해한작용으로부터생체를보호하는항산화제로는

superoxide disumtase (SOD), gultathione peroxidase (GSHPx)

catalse

같은효소적항산화와비타민

C, E

같은비효소적항산화제가있고이들은피부항산화방어망 구축하여피부를보호한다

. BHA (butylated hydroxyanisole), BHT (butylated hydroxyroluene)

등은식품첨가물로주로 사용되는합성항산화제들이다

[7, 8].

하지만합성항산화제 과량사용시안전성이나일반소비자들의거부감때문에 보다안전하다고소구되는천연항산화제를개발하여제품 응용하려는연구들이계속되고있다

[9].

지모는백합과

(Liliacease)

속하는뿌리줄기로굵고 으로뻗으며

,

높이는

60

90 cm

이다

.

원산지는중국이며 국에서도재배된다

.

지모는항염

[10

12]

항균

[13]

등의 과가있응것으로보고되고있다

.

그러나화장품소재로의 적용을위한다양한종류의항균활성평가나활성산소종 시스템인

Fe

3+

-EDTA/H

2

O

2계에서의항산화능평가나 광노화의중요한실험모델하나인광증감반응으로 성되는1

O

2 등의활성산소에의해지질과산화연쇄반응으로 인한세포손상에있어서지모추출물

/

분획물의세포보호 효과에대한연구에대해서는매우미흡한실정이다

.

따라서 연구에서는지모추출물

(

혹은분획

)

제조하여피부 재균에대한항균활성

,

다양한활성산소종에대한소거능

,

총항산화능세포보호활성을측정하고구성성분을 인함으로써천연화장품소재로서의가능성이있는지를 하고자하였다

.

재료 및 방법

기기 및 시약

DPPH

실험에서사용한

UV-visible spectrophotometer

Varian

사의

Cary 50 (Australia)

,

화학발광기는

Berthold

사의

6-channel LB9505 LT (Germany)

사용하여실험하 였고

,

적혈구 광용혈 실험에 사용한

Spectronic 20D

Milton Roy Co. (USA)

제품을사용하였다

.

실험에사용 시약

luminol

heparin, free radical

소거활성에사용

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

광증감제로 사용된

rose Bengal

Sigma chemical Co.

(USA)

에서 구입하였다

.

에탄올

(EtOH),

에틸아세테이트

(EtOAc),

메탄올

(MeOH)

각종용매는시판특급시약을 사용하였고

,

기타

FeCl

3

· 6H

2

O

Junsei Chemical Co.

(Japan)

제품을사용하였다

.

비교물질로사용한

mangiferin

Corescience

에서 구입하였고

, L-ascorbic acid, (+)-

α

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

Sigma Chemical Co.

(USA)

에서구입하였다

.

실험에사용한지모는삼홍건재약업

사에서구입하였다

.

세포배양에는

DMEM

배지

(Dulbecco’s modified Eagle’s medium, Capricorn, Germany), fetal bovine serum (FBS), penicillin- streptonmycin (P/S)

trypsin

등은

Capricorn Scientific (Germany)

제품을사용하였다

.

지모 뿌리 추출/분획 및 수율

건조된지모

300 g

잘게자른

50%

에탄올

6 L

48 h

동안상온에두어침적시킨여과하였다

.

여과를통해 여액은감압농축시켜파우더를얻어사용하였다

.

에틸아 세테이트분획은

3

분획하여얻어감압

·

농축하여파우더 얻었다

.

아글리콘분획은에틸아세테이트분획을가수 분해하여당을제거하여얻었다

.

아글리콘분획은에틸아세 테이트파우더

0.2 g

증류수

,

아세톤

, H

2

SO

2 각각

4.5 : 5 : 0.5(v/v)

비율로

20 ml

녹여파우더와용액의비가

Fig. 1. Preparation of extract/fraction from dried whole plant

of A. asphodeloides Bunge.

(3)

1 : 100

되도록하였다

.

용액을

4 h

동안가열하여적정 온도에서환류냉각시켰다

.

에틸아세테이트를사용하 분액하고얻은에틸아세테이트층을감압농축하여아글 리콘분획을얻었다

.

수율은건조된지모

(100 g)

기준으로 계산되었다

.

건조된지모의

50%

에탄올추출물은

44.1%

틸아세테이트분획은

1.39%

였으며

,

아글리콘분획의수율은

0.74%

나타났다

(Fig. 1).

지모 뿌리 추출물의 항균활성 측정

사용균주, 배양 및 배양 조건: 본실험에는피부상재균으로 호기성그람양성균인

Staphylococcus aureus (

황색포도상 구균

) ATCC 6538,

호기성그람음성균인

Escherichia coli (

대장균

) ATCC 23736, Pseudomonas aeruginosa (

녹농균

) ATCC 29336,

효모 균인

Candida albicans (

칸디다균

) ATCC 10231,

곰팡이균인

Aspergillus niger (

검정곰팡이

) ATCC 16404

5

가지균주를한국미생물보존센터에서 받아사용하였다

. S. aureus

E. coli, P. aeruginosa, C.

albicans

배지는

tryptic soy broth (Difco, USA)

사용하

37

℃에서

24

48 h

배양기에서배양하였으며

, A. niger

potato dextrose broth (Difco, USA)

사용하여

30

℃에서

48 h

배양하였다

.

Agar diffusion test

에 의한 항균활성 측정: 각시료의항균 활성을

ager diffusion test

통해 측정하였다

. Paper disc(diameter 8mm, Poshi kaisha. Ltd., Japan)

추출 분획물의농도는

100,000

μ

g/ml

맞추어실험에 용하였고

,

paper

시료

50

μ

l

천천히흡수시켜

,

건조 과정을거쳐 용매를휘발시켰다

.

배양된균주는

1 × 10

6

1 × 10

7

CFU/ml

농도를맞춰실험에사용하였다

.

균주 평판배지에

100

μ

l

접종하고멸균면봉을사용하여 말하였다

.

균주를접종시킨평판배지위에시료를흡수시

paper disc

밀착시킨배양시켜

disc

주변에나타난 저해환

(clear zone)

통해항균활성을측정하였다

[14].

최소저해농도(minimum inhibitory concentration, MIC)와 최소사멸농도(minimum bactericidal concentration, MBC) 측 정: 지모추출물의정확한항균활성을알아보기위해최소저 해농도

(minimum inhibitory concentration, MIC)

통해 확인하였다

.

실험방법은

broth-dilution method

사용하였

.

실험에사용된최고농도는

10,000

μ

g/ml

으로

,

두배 석법을이용하여추출물의항균활성을확인하였다

.

각각의 균주는

1 × 10

6

1 × 10

7

CFU/ml

농도를맞춰사용하였다

.

시료를

96-well plate

접종한

30

37

℃대의배양기에 배양하였다

.

배양

,

육안으로관찰하였을

,

각각의 주가콜로니로자라거나증식되지않은농도를최소저해농

도로결정하였고

,

균이완전히자라지않은농도를최소사멸 농도

(minimum bactericidal concentration, MBC)

결정

하였다

. 50% DMSO

음성대조군으로

,

화장품방부제로

쓰이는메틸파라벤을양성대조군으로사용하였다

[15].

지모 뿌리 추출물의 항산화 활성 측정

DPPH

법을 이용한 free radical 소거활성: 자유라디칼은

노화의주된원인으로간주되고있다

. DPPH

법은시료의

라디칼소거능을평가할있는실험법으로서

,

비교적안정

라디칼에속하는

DPPH

대한시료의환원력을측정하

실험법이다

.

실험방법은시험관에메탄올에용해시킨

0.2 mM DPPH

용액

0.3 ml

에탄올

0.3 ml

첨가하고

여러농도의 추출물

0.3 ml

첨가하여섞은다음시험관

막고 볼텍싱하여 실온에서

10 min

동안 암반응 후에

spectrophotometer

517 nm

에서흡광도를측정하였다

.

료를넣은것을실험군

(experiment)

하고시료를넣지 경우를대조군

(control)

으로하였다

. DPPH

소거율

(%)

다음식과같이나타내었고

, DPPH

농도가

50%

감소

되는데 필요한시료의 농도를 자유 라디칼 소거활성

(free

radical scavenging activity, FSC

50

)

표기하였다

. Radical scavenging (%) =

Luminol

발광법을 이용한 Fe3+

-EDTA/H

2

O

2계에 있어서 활성 산소 소거활성 평가(총 항산화능):

Fe

3+

-EDTA/H

2

O

2계는다양

ROS(O

2·−

, · OH

그리고

H

2

O

2

)

생성시키고

,

철은 응에서촉매로작용한다

.

계를이용하면

ROS

대한 항산화능을측정할있으며

,

항산화능에는활성산소 생성을막아주는킬레이트작용도포함될있다

.

생성

ROS

검출은루미놀과

ROS

와의반응을통한화학 광을측정함으로써확인할있다

.

화학발광측정용튜브

증류수

1.78 ml

넣고여러농도의지모뿌리추출물을

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

넣고흔들어 섞어주었다

.

이어서화학발광기의

cell holder

튜브를

5 min

동안항온시킨

150 mM H

2

O

2

40

μ

l

넣고 발광을

25 min

동안측정하였다

.

대조군

(control)

시료 용액대신에증류수를넣고

,

공시험

(blank)

시료군과 건이동일하거나

H

2

O

2

FeCl

3

· 6H

2

O

대신증류수를첨가 하였다

.

화학발광기

6-channel LB9505 LT

채널은 전에보정하여채널간의차이가거의없도록하였다

.

발광으로측정한저해율

(%)

다음식과같이나타내었

,

활성산소소거활성의크기는화학발광의세기가

50%

1 AexperimentAsample blank

Acontrol

---

⎞ 100×

(4)

감소되는데 필요한 시료의 농도

(reactive oxygen species scavenging activity, OSC

50

)

로서표기하였다

.

ROS scavenging (%) =

광용혈법을 이용한 세포보호효과 측정

적혈구 현탁액 제조: 적혈구는건강한성인남녀로부터 었다

.

채혈즉시

heparin

첨가시험관에넣은

, 4

냉장고에보관하고

12 h

이내에사용하였다

.

이를

3,000

rpm

으로

5

동안원심분리하여적혈구와혈장을분리하

,

분리한 적혈구는

0.9% saline phosphate buffer (pH 7.4, Na

2

HPO

4

· 12H

2

O 9.6 mM, Na

2

HPO

4

· 2H

2

O 1.6 mM)

세척하여원심분리하고흰색의백혈구층은제거하였다

.

이를

3

반복하여세척

,

분리한적혈구는

4

℃의냉장고에 보관하면서사용하였으며

,

광용혈실험은이미확립된방법 따라 수행하였다

[16].

실험에 사용된 적혈구 현탁액은

O.D.

값이

700 nm

에서

0.6

이었으며

,

적혈구수는

1.5 × 10

7

cells/ml

이었다

.

지모 뿌리 추출물의 광용혈 억제 효과: 적혈구현탁액

3.5 ml

파이렉스시험관

(No. 9820)

넣은추출조건지모 뿌리 추출물을

10

μ

g/ml

50

μ

l

첨가한 암소에서

30 min

동안

pre-incubation

시켰다

.

광증감제로사용된

15

μ

M rose-bengal 0.5 ml

가하고 파라필름

(Whatman laboratory sealing film, UK)

으로입구를막은

15 min

광조사하여광즘감반응을일으켰다

. 15 min

광조사가

끝난암반응시간에따른적혈구의용혈정도를

14.5 min

간격으로

700 nm

에서투광도

(transmittance, %)

측정하였

.

700 nm

파장에서적혈구현탁액의투광도증가는

적혈구의용혈정도에비례하였다

.

모든실험은

20

항온을 유지하며진행하였다

.

데이터는다음식에의해적혈구의

50%

용혈되는데걸리는시간인 τ50구하여비교하였다

.

지모 뿌리 추출물의 HaCaT 세포보호효과 측정

HaCaT

세포배양: 사람각질형성세포주인

HaCaT

세포는

Dr. Fusening (German Cancer Research Center, DKFZ)

로부터분양받아사용하였다

.

세포는

10% FBS (PAA, Austria), 1% P/S (PAA, Austria)

이용하여

, 37

, 5% CO

2조건의

incubator

에서배양하였다

.

세포 독성 평가:실험에서는

MTT assay

통해 험에사용될시료의농도를결정하였다

.

추출물이

HaCaT

포의생존율에미치는영향을알아보기위해세포를

96-well

plate

분배하여

70

80%

까지배양하였다

.

,

농도별로 희석한추출물을무혈청배지에

24

시간동안처리하였다

. 96- well plate

무혈청배지를모두제거하고

well

0.5 mg/

ml MTT

용액을첨가하여

2 h

동안

37

℃에반응시켰다

.

생성

formazan

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

2 조건으로

incubator

에서배양하 였다

. 24 h

배양

,

배지를제거하고무혈청배지에지모

50%

에탄올추출물과에틸아세테이트분획물아글리

분획물을농도별로희석하여

24 h

동안배양하였다

. PBS

1

세척한

,

과산화수소

2 mM

농도

(PBS)

30 min

처리하였다

.

과산화수소를모두제거

, PBS

2

세척하 였다

.

세척

,

무혈청배지로바꿔

37

, 5% CO

2

incubator

에서

24 h

배양하였다

. 24 h incubation

, MTT assay

세포생존율을확인하여과산화수소로유도된세포손상에

대한지모뿌리

50%

에탄올추출물과분획물의세포보호

과를확인하였다

.

세포 내 ROS 소거활성 평가:세포

ROS

소거활성평가를 위하여

2’,7-dichlorodihydrofluorescein diacetate (H

2

DCF- DA)

사용하여

fluorescence

측정하는방법을이용하였

. HaCaT

세포를

96-well plate

1 × 10

4

cells/well

주하여

24 h

동안배양한

, PBS

이용하여세포를

2

척하였다

. 20

μ

M H

2

DCF-DA

30 min

동안

37

℃에서처리

, CL-1000 ultraviolet crosslinker

이용하여

PBS

태에서

400 mJ/cm

2

UVB

조사하여세포

ROS

생성 시킨

,

농도별로희석한시료를처리하여

1 h

fluorescence ELISA reader (excitation, 490 nm; emission, 530 nm)

기기 통하여형광의세기를측정하였다

.

지모 뿌리 추출물의 성분분석

TLC

및 HPLC를 이용한 성분분석: 지모뿌리의에틸아세테 이트분획을

100%

에탄올에녹인

, syringe filter (Milopore

0.45

μ

m)

이용하여 여과시키고 여액을 극성

TLC

(normal phase)

분석을위한시료로사용하였다

. TLC

분석 사용된전개용매는

Table 1

나타내었다

. TLC

분리

여러띠를긁어

100%

에탄올로추출한여과

·

농축하

파우더를얻었다

.

성분확인은표준물질과같이전개시킨

TLC

크로마토그램

vanillin

발색시약과자외선

(UV-254 nm)

통해띠의

, R

f

value

비교하여

HPLC

크로마토그램에서표준물질 CpmcontrolCpmexperiment

( )

CpmcontrolCpmblank

( )

---

×100

(5)

peak retention time

UV-Visible

흡수스펙트럼을비교 하여 분석하였다

. HPLC

분석은

2% acetic acid

0.5%

acetic acid

50% acetonitrile

용액을기울기용리법으로 리하였고

,

이때

HPLC

분리조건은

Table 2

나타내었다

.

LC/ESI-MS

를 이용한 성분분석: 분석기기로

LC

기기는

Thermo-Finnigan surveyor instrumnet (Thermo scientific, USA) (column spec. U-VDSpher Pur C18-E 1.8

μ

m, 50 × 2.0 mm Cat.-No. N0520e181UVC), autosampler, PDA-UV detector

사용하였으며

,

질량분석

(Mass spectrometric analysis)

기기는

Thermo Finnigan LCQ Deca XP plus ion trap mass spectrometer, with ESL interface

사용하였

. Injection volume

5

μ

l, flow rate

200

μ

l/min

이며 전개용매조건으로는

0.1% formic acid (in D. W) (A

용매

) : 0.1% formic acid (acetonitrile)(B

용매

) = 75 : 25

사용하 였다

[17].

통계처리

연구의모든실험결과는

3

반복실시하였으며

,

통계

분석은

GraphPad Prism 6.0 (San Diego, CA)

프로그램을 이용하였다

. Student’s t-test

one-way ANOVA

검정을 적용하여

p > 0.01

또는

p < 0.05

이상의유의수준에서유의 검정을실시하였다

.

결과 및 고찰

지모 뿌리 추출물의 항균활성

Agar Diffusion Test

에 의한 항균활성: 지모뿌리추출물의 항균활성을알아보기위해

CTFA challenge test

에서사용 되는호기성그람양성균주인

S. aureus,

호기성그람양성 균주인

E. coli, P. aeruginosa,

효모균인

C. albicans,

곰팡 이균인

A. niger

이용하여

agar diffusion test

진행하였다

.

실험결과는

Fig. 2

Table 3

나타내었다

.

호기성그람

균주인

S. aureus

에서모든추출물분획물이저해환

(clear zone)

나타내었는데특히에틸아세테이트분획물에

대조군으로쓰인메틸파라벤보다높은항균활성을 타내었고

,

아글리콘분획물에서도높은항균활성을나타냄 확인하였다

.

호기성그람음성균주인

P. aeruginosa

에서 에틸아세테이트분획에서약간의저해환이확인되었다

.

또한효모균인

C. albicans

에서도에틸아세테이트분획물과

아글리콘분획물에서저해환을나타내어항균활성이있음 확인하였다

.

호기성그람음성균주인

E. coli

곰팡이균

A. niger

에서는저해환이확인되지않았다

.

지모추출물

/

분획물에서는결론적으로그람양성균효모균에서항균 활성을나타내었다

.

최소저해농도(minimum inhibitory concentration, MIC)와 최소사멸농도(minimum bactericidal/fungi concentration,

MBC/MFC)

측정: 지모뿌리추출물에대한정확한항균 성을알아보기위해

broth-dilution method

통해최소저해 농도

(MIC)

최소사멸농도

(MBC, MFC)

확인하였다

.

험결과는

Table 4

나타내었다

.

지모뿌리

50%

에탄올 출물은

S. aureus, P. aeruginosa, C. albicans

에서 각각

2,500

μ

g/ml, 10,000

μ

g/ml, 2,500

μ

g/ml

에서

MIC

확인 하였으며

, E. coli

A. niger

에서는측정최고농도인

10,000

μ

g/ml

에서도

MIC

나타내지않았다

.

에틸아세테이트분획 물에서는

S. aureus, E. coli, P. aeruginosa, C. albicans

각각

78

μ

g/ml, 5,000

μ

g/ml, 156

μ

g/ml, 78

μ

g/ml

에서

MIC

나타내었고

, A. niger

에서는항균활성을나타내지 았다

.

아글리콘분획물에서는

S. aureus, P. aeruginosa, C.

albicans

에서각각

31

μ

g/ml, 125

μ

g/ml, 250

μ

g/ml

에서 농도에서도

MIC

나타내었다

. E. coli

A. niger

에서는 항균활성을나타내지않았다

. MIC

측정결과에틸아세테이

분획물과아글리콘분획물이

50%

에탄올추출물보다

Table 1. TLC mobile phase for separation of ethyl acetate frac- tion and aglycone fraction from A. asphodeloides Bunge.

Eluent system EtOAc Fraction

Aglycone fraction

Chloroform : Methanol : D.W : Formic acid

= 70 : 30 : 4 : 2 (v/v)

Table 2. HPLC conditions for separation of ethyl acetate frac- tion from A. asphodeloides Bunge.

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 254-365 nm

Flow rate 1.0 ml/min

Injection volume 20 μl

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

3 100 50 50

4 140 30 70

5 210 30 70

6 225 100 0

7 230 100 0

1)

AA: Acetic acid,

2)

ACN: Acetonitrile.

(6)

항균활성을나타내는것을확인하였다

.

또한대조군으로

사용한

methyl paraben

보다높은항균활성을나타냄을

보였으며

,

에틸아세테이트분획물에서

S. aureus, E. coli, P.

aeruginosa, C. albicans

균주에서메틸파라벤보다비슷하 거나 낮은 농도에서

MIC

나타내었다

. Ahn

(2000)

paper disc

이용하여지모뿌리

70%

에탄올추출물에 항균활성을 측정하였다

.

연구에서

Bacillus subtilis, Schizosaccharomyces sp., Streptococcus mutans, Trichophyton mentagrophytes

C. albicans

대한항균활성을측정한 결과

, S. sp., T. mentagrophytes,

C. albicans 3

균에 항균활성이나타났으며

.

지모추출물은특히효모균인

C.

ablicans

S. sp.

대해선택적인항균활성을나타낸다고

보고했다

[18].

저자들의연구에서는

Ahn

등과는달리

,

지모

뿌리

50%

에탄올추출물

,

에틸아세테이트분획물아글리

분획물

3

종류를사용하여피부상재균에대한항균활성

agar diffusion assay

MIC

통해조사하였다

.

결과 추출물

/

분획물중에서에틸아세테이트분획물에서

C. albicans

뿐만아니라호기성그람양성

,

음성균에대해서도높은 활성을나타냄을확인하였다

.

또한

3

개의추출분획물 에틸아세테이트분획물에서가장항균활성을보였다

.

이는극성이성분들보다도극성이작은성분들이항균 활성이크게기여한것으로판단된다

.

따라서지모뿌리 추출물또는분획물을다양한항균활성시너지효과를갖는 물질과함께사용하면화장품등에서천연방부제로서의

Fig. 2. Antimicrobial activity of 50% EtOH/EtOAc fraction/aglycone fraction from A. asphodeloides Bunge against bacteria and fungi. (A) S. aureus, (B) E. coli, (C) P. aeruginosa, (D) C. albicans, (E) A. niger. a: methyl parben (control), b: EtOAc fraction, c: EtOH extract, d: aglycone fraction.

Table 3. Antimicrobial acitvity of 50% EtOH Extract/EtOAc Fraction/Aglycone fraction from A. asphodeloides Bunge against Bac- teria and Fungi. Zones of inhibition include diameter of disc (8 mm).

Strains Size of clear zone(diameter, mm)

Methyl paraben 50% EtOH extract EtOAc fraction Aglycone fraction

Gram (+) bacteria S. aureus 17 11 18 16

Gram (-) bacteria E. coli 20 - - -

P. aeruginosa 14 - 9 -

Fungi C. albicans 27 10 24 15

A. niger 24 - - -

-: No inhibition.

(7)

할도기대해있을것으로사료된다

.

지모 뿌리 추출물의 항산화 활성

DPPH

법을 이용한 Free Radical 소거활성: 사람피부가자외 선에노출되었을

ROS,

활성산소가생성되게되는데 활성산소에는

O

2·−

, · OH

같은전자를가지는자유 디칼이포함되어있다

.

이들은매우반응성이크기때문에 생체막에서자동산화과정지질과산화를경유한연쇄반응 으로생체구성성분들을산화적손상을일으킨다

.

이때라디 칼에전자를제공하여라디칼을소거하여지질과산화연쇄 반응을종결시킬있다

.

항산화제나생체내에존재하는 항산화제인

(+)-

α

-tocopherol

지질과산화연쇄반응에서 생성된지질라디칼에수소주개로작용함으로써연쇄반응

종결시켜세포막을보호한다

[16].

이러한환원력을이용

하여시료의자유라디칼소거활성

(free radical scavenging concentration, FSC

50

)

측정하고자하였다

.

실험에서는 지모뿌리추출물분획물의라디칼소거활성을측정하였 대조군으로는지용성항산화제인

(+)-

α

-tocopherol

용하여라디칼소거활성을비교하였다

.

자유라디칼이

50%

소거되는농도인

FSC

50

50%

에탄올추출물이

146.2

μ

g/

ml,

에틸아세테이트분획물이

23.19

μ

g/ml,

아글리콘분획 물이

71.06

μ

g/ml

나타났다

.

이들은 대조군으로 사용된

(+)-

α

-tocopherol (7.9

μ

g/ml)

보다는낮은활성을보였으나 틸아세테이트분획물이

50%

에탄올추출물과아글리콘 획물보다통계적으로유의하게높은자유라디칼소거활 성을나타냄을확인하였다

(Fig. 3).

Luminol

발광법을 이용한 Fe3+

-EDTA/H

2

O

2계에 있어서 활성 산소 소거활성 평가(총 항산화능):

Fenton

반응을통해

Fe

3+

- EDTA/H

2

O

2에서는다양한종류의활성산소가생성된다

.

미놀은활성산소와반응하여들뜬상태의루미놀이되고

,

어서루미놀이바닥상태로되면서발광을한다

.

계에 산화제를첨가하면감소된활성산소에의해화학발광은

소하는데 이를 이용하여 항산화능

(ROS scavenging

concentration, OSC

50

)

평가하였다

.

활성산소가

50%

감소

하는 농도인

OSC

50 지모 뿌리

50%

에탄올 추출물이

Fig. 3. Free radical scavenging activities of 50% EtOH extract/

EtOAc fraction/aglycone fraction of A. asphodeloides Bunge and (+)- α-tocopherol. Data are presented as mean ± SD.

**

p >

0.01 compared with (+)- α-tocopherol.

#

p > 0.01 compared with 50% EtOH extract.

Fig. 4. ROS scavenging activities of 50% EtOH extract, EtOAc fraction and aglycone fraction from A. asphodeloides Bunge and L-ascorbic acid in Fe

3+

-EDTA/H

2

O

2

system by luminol- dependent chemiluminescence assay, Data are presented as mean ± SD. a-c, Different letters on the top of the bars denote significant differences (p > 0.01).

Table 4. Antimicrobial activity of extract and fractions obtained from A. asphodeloides Bunge against bacteria and Fungi.

Strains

μg/ml

Methyl paraben 50% EtOH extract EtOAc fraction Aglycone fraction

MIC MBC MIC MBC MIC MBC MIC MBC

Gram (+) bacteria S. aureus 2,500 2,500 2,500 5,000 78 156 31 31

Gram (-) bacteria E. coli 1,250 1,250 - - 5,000 5,000 - -

P. aeruginosa 1,250 1,250 10,000 10,000 156 156 125 250

Fungi C. albacans 1,250 2,500 2,500 10,000 78 156 250 250

A. niger 625 625 - - - - - -

-: No inhibition.

수치

Fig. 1. Preparation of extract/fraction from dried whole plant of A. asphodeloides Bunge
Table 2. HPLC conditions for separation of ethyl acetate frac- frac-tion from A. asphodeloides Bunge.
Table 3. Antimicrobial acitvity of 50% EtOH Extract/EtOAc Fraction/Aglycone fraction from A
Table 4. Antimicrobial activity of extract and fractions obtained from A. asphodeloides Bunge against bacteria and Fungi.
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참조

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