황정 추출물이 랫트의 피부조직에 미치는 항산화 효과

Abstract

오늘날 노년인구가 증가되면서 노화에 대한 관심이 높아지고 노화와 관련된 많은 연구가 이루어지고 있다.피부는 전신 중에서 가장 접근하기 쉬우며 유전인자,환경의 영향을 쉽게 관찰할 수 있는 기관이기 때문에 노화현상을 연구하는데 매우 적합한 연구대상이라 여겨진다.이에 본 연구에서는 황정 80% 메탄올 추출물을 용매분획하여 얻어진 CHCl₃,EtOAc,BuOH,H₂O 분획물을 사용하여 생리활성을 검토하였으며,이들 분획물 중에서 활성이 가장 높게 나타난 CHCl₃분획물을 사용하여 경구 투여시 CD랫트의 혈청과 피부조직에 있어서의 항노화 효과를 알아보았다. 1.Invitro법에 의한 항산화능 측정 프리라디칼 소거작용을 알기 위해 황정 각 분획물과 아스코르브산의 DPPH 라디칼 소거활성을 측정한 결과,50% DPPH 소거 효과를 나타내는 황정 클로로포름 분획물의 농도가 37.88㎍/㎖로 황정 분획물 중 가장 높은 프리라디칼 소거능을 가진 분획물임을 알 수 있었다.또한 항산화 효과를 알기 위해 tannicacid를 표준곡선으로 하여 황정 각 분획물의 폴리페놀 함량을 측정한 결과,황정 클로로포름 분획물이 16.49%로 총폴리페놀함량이 가장 높음을 알 수 있었다. 미백효과를 알기 위해 측정한 황정 클로로포름 분획물의 티로시나아제의 활성 저해능은 1g/㎖의 농도에서 티로시나아제의 활성이 17% 저해효과를 나타냈으나 그 효능이 아스코르브산에 미치지 못했다.엘라스타아제활성 저해능은 황정 클로로포름 분획물의 100㎍/㎖ 의 농도에서는 58%였고 1g/㎖ 의 농도에서는 89%의 저해능을 나타내어 황정 클로로포름 분획물이 피부의 탄력이나 주름형성 예방에 도움이 될 것으로 기대된다. 2.경구 투여시 혈청에 있어서의 항산화 효과 황정 클로로포름 분획물을 CD 랫트에 투여하여 혈청에 미치는 항산화작용 및 산화적 스트레스를 알아보았다. 황정 클로로포름 분획물(Polygonatum odoratum chloroform fraction ;POCF)을 매일 25,50,75 및 100 ㎎/㎏ BW로 CD 랫트에 4주간 투여하고,무첨가군을 대조군(control)으로 하였다.그 결과,단백질함량은 3～9% 증가하였으며,활성산소 중 수퍼옥시드 라디칼 함량은 황정 클로로포름 분획물 POCF-75 및 POCF-100투여군에서 대조군 대비 10～12% 정도로 유의적으로 감소하였으며(p<0.05),히드록실 라디칼 함량도 POCF-75 및 POCF-100투여군에서 대조군 대비 12.0～14.1% 정도 감소하여 유의적인 히드록실 라디칼 활성 억제효과가 인정되었다(p<0.001).또한 산화적 스트레스로서 산화단백질 (oxidizedprotein:OP)의 함량은 POCF-100투여군에서 대조그룹 대비 84.7% 정도의 유의적인 감소효과를 보였으며(p<0.01),과산화지질 (lipid peroxide:LPO)함량은 농도 의존적으로 감소되는 경향을 보였으나 통계적인 유의성은 없었다. 항산화효소인 superoxide dismutase 활성은 POCF-75, POCF-100 그룹에서 13～15%의 유의적인 증가가 있었고(p<0.05,p<0.01),catalase활성은 POCF-100그룹에서 33%의 유의적인 증가를 보여 주었다(p<0.05). 3.경구 투여시 피부조직에 있어서의 항산화 효과황정 클로로포름 분획물을 CD 랫트에 투여하여 피부조직에 미치는 항산화 작용 및 산화적 스트레스를 알아보았다.황정 클로로포름 분획물을 농도별로 CD 랫트에 4주간 투여한 후 피부조직 균질물의 단백질 함량을측정해 본 결과 POCF-25그룹을 제외한 모든 투여그룹에서 단백질 함량이 2～8% 용량 의존적으로 증가하는 것을 볼 수 있었다.활성산소 중 수퍼옥시드 라디칼 함량은 황정 클로로포름 분획물의 모든 그룹에서 대조군대비 2～7% 정도로 감소하였으나 유의성은 없었으며,히드록실 라디칼 함량은 POCF-50,POCF-75및 POCF-100투여군에서 대조군 대비 7%～14% 정도로 감소하여 유의적인 히드록실 라디칼 생성 억제효과가 인정되었다(p<0.05,p<0.01,p<0.001).또한 산화적 스트레스로서 산화단백질(oxidizedprotein:OP)의 함량은 POCF-75,POCF-100투여군에서 대조그룹 대비 각각 88.6% 및 84.9% 정도로 유의적인 감소효과를 나타냈으며(p<0.01),과산화지질 (lipidperoxide:LPO)함량은 POCF-50,POCF-75 및 POCF-100그룹에서 대조그룹 대비 각각 8.0%,12.0% 및 13.0%의 유의적인 감소효과를 보였다(p<0.05, p<0.01, p<0.001). 항산화효소인 superoxidedismutase의 활성 증가는 POCF-100그룹에서만 그 유의성을 확인할 수 있었으며(p<0.01),catalase활성은 POCF-75및 POCF-100투여군에서 대조군 대비 약 23～26% 정도의 유의적인 증가효과가 나타났다(p<0.01). 이와 같이 황정은 노화 억제 관련 생리활성 물질로서 뛰어난 항산화효과를 나타낸 천연소재로 평가되었다.특히 황정은 물대신 마시는 음료로 이용할 수 있으므로 피부미용을 위한 기능성음료 및 건강보조음료 등 기능성 식품으로 이용가치가 있을 것으로 기대된다.

This study was designed to investigate the antioxidative effects of Polygonatum odoratum extract diets on rat serum and skin homogenate. Polygonatum odoratum was extracted with 80% methanol and was fractionated with chloroform (CHCl₃), ethyl acetate (EtOAc), butanol (BuOH) and distilled water(H₂O). In these fractions, chloroform fraction has the greatest it used in antioxidative experiment. First, In vitro experiment (tyrosinase inhibition activity and elastase inhibition activity) was acted with CHCl₃ fraction which has high antioxidative effects of Polygonatum odoratum to confirm whiteninig and antiwrinkle effects on rat skin. Tytosinase inhibition activity was 17% in 0.5 g/㎖ of Polygonatum odoratum CHCl₃ fraction so it has a little whiteninig effects. Elastase inhibition activity was 58% in 100 ㎍/㎖ of Polygonatum odoratum CHCl₃ fraction. It was an amazing antiwrinkle effects on rat skin. Next, CD rats were grouped. Twenty-eight male CD rats (SPF/VAF Crj/Bgi male, 180±10 g) were divided into four groups. One group is a basic diet group(control), the others are experimental groups on four different contents of the chloroform fraction, Polygonatum odoratum chloroform fraction (POCF); POCF-25, POCF-50, POCF-75 and POCF-100 mg/kg BW/day and fed for 4 weeks. For evaluation of antioxidative action in serum and skin, the oxygen free radical such as superoxide radical (O2^(‧-)), and hydroxyl radical (‧OH), the oxidative stress such as lipid peroxide (LPO) and oxidized protein (OP), and the scavenger enzyme such as superoxide dismutase (SOD), and catalase (CAT) were measured. At the end of the experimental period, body weights and food intakes almost did not change among these five groups. Superoxide radical (O2^(‧-)) contents were effectively inhibited (10.1%～12.0%) in POCF-75 and POCF-100 groups in rat serum compared with control group, and hydroxyl radical (‧OH) contents were significantly inhibited (12.0%～14.1%)in POCF-75 and POCF-100 groups in rat serum compared with control group. LPO level in serum was decreased (10.3%) in POCF-100 group compared with control group. OP levels in serum were significantly decreased (15.3%) in POCF-100 groups compared with control group. SOD activities in serum were effectively increased (13.6%～15.6%) in POCF-75 and POCF-100 groups compared with control group. CAT activity in serum fraction of POCF-100 group was increased (33.4%) compared with control group. Superoxide radical (O2^(‧-)) contents were inhibited (16.9%～16.4%) in POCF-75 and POCF-100 groups in rat skin compared with control group, and Hydroxyl radical (‧OH) contents were significantly inhibited (6.8%～14.6%) in POCF-50, POCF-75 and POCF-100 groups in rat skin compared with control group. LPO level in skin was decreased (7.9%～12.9%) in POCF-50, POCF-75 and POCF-100 group compared with control group. OP levels in skin were significantly decreased (11.4%～15.1%) in POCF-75 and POCF-100 groups compared with control group. SOD activities in skin were effectively increased (10.4%) in POCF-100 groups compared with control group. CAT activity in skin fraction of POCF-75 and POCF-100 group was increased (23.3%～26.7%) compared with control group. These results suggest that Polygonatum odoratum chloroform fraction (POCF) may be protect the skin aging and may be effectively inhibit the senile aging procedures. Therefore POCF has a potential utilization as the source of health assistant foods for antiaging of skin. But Polygonatum odoratum chloroform fraction might be needed further study to certify the exact mechanisms.