잣나무 잎 추출물의 항산화 효과의 세포 생리 활성에 미치는 영향 :Anti-oxidative and cellular physiological effects of Pinus koraiensis Siebold & Zucc. leaf extracts

전명옥

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자료유형: 학위논문

저자정보: 전명옥 (건국대학교, 건국대학교 대학원)

지도교수: 안성관

발행연도: 2018

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이용수17

이 논문의 연구 히스토리 (2)

2018

잣나무 잎 추출물의 항산화 효과의 세포 생리 활성에 미치는 영향

전명옥 생물공학과 2018.01 학위논문

2017

잣나무(Pinus koraiensis Siebold et Zucc)잎 추출물의 화장품 소재로서의 활용 가능성에 관한 연구

전명옥 , 문지선 한국유화학회지 2017.01 학술저널

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잣나무잎 추출물의 항산화 효과와 세포 생리 활성에 미치는 영향 및 기능성 소재로서의 가능성과 활용가치를 확인하고자 잣나무 향의 선호도 평가, 항산화 효과, 항염, 항멜라닌, 콜라겐 생성 효과, MMP-1 발현 억제, 세포 보호 효과 및 ROS의 농도변화에 대하여 확인하였다. 연구 결과, 증류수 추출 용매나 에탄올 함량이 낮은 자연스러운 향을 선호하고 화장품 소재로서 적합한 향 평가에서도 자극적이지 않고 자연스러운 향을 선호 하는 것을 확인하였다. 70% 에탄올 추출법을 통해 얻은 잣나무 잎 추출물이 피부상재균에 대해 뛰어난 생육 저해 효과를 보임으로써 이를 통해, 화장품에 적용 시 피부상재균이나 화농균의 억제 가능성을 확인하였다. 70% 에탄올 추출법을 통해 얻은 잣나무 잎 추출물의 우수한 항산화력을 확인하였고, 우수한 DPPH 라디칼 소거능은 폴리페놀과 플라보노이드의 높은 함량이 이러한 작용에 도움이 되었을 것으로 사료되며, 뛰어난 항산화 효과로 피부 노화 방지에 도움이 될 것으로 보여 개발 가능성을 확인하였다. HDF, RAW 264.7, B16F10의 총 세 가지 세포에 대한 세포독성을 확인한 결과 모든 농도의 증류수 추출과 70% 에탄올 추출 방법 모두에서 세포독성이 나타나지 않았으며, 높은 세포 생존율을 확인하였다. 잣나무 잎의 두 가지 추출 방법 모두에서 NO생성 억제효과를 확인하였으며, NO생성 억제와 항염 작용으로 항염증 제재의 개발 가능성을 확인하였다. 70% 에탄올 추출법을 통해 얻은 잣나무 잎 추출물의 MITF 억제 효과를 확인하였고, tyrosinase의 단백질 발현 억제로 멜라닌 생성 억제효과가 있어 미백 기능성 화장품 원료로 이용 가능성을 확인하였다. 70% 에탄올 추출법을 통해 얻은 잣나무 잎 추출물이 피부의 콜라겐 생성을 증가시켰으며, 잣나무 잎 추출물이 MMP-1의 발현 억제에 우수한 효과를 나타내었으며, 뛰어난 ERK 인산화 억제를 통해 세포의 조기 노화 속도를 조절하고, 피부 주름 생성 억제에 도움이 되는 것을 확인하였다. 세포 내 활성 산소종을 유발하는 H2O2의 자극으로부터 잣나무 잎 추출물의 HDF 세포 보호 효과는 4시간과 24시간 전 처리군 에서 매우 높은 세포 회복율이 확인되었다. 세포 내 활성 산소종 농도의 변화에서, 잣나무 잎 추출물의 농도에 따라 ROD 총량 감소를 확인하여, ROS에 대한 항산화제로서의 가능성을 확인하였다. 따라서 본 연구는 잣나무 잎 추출물을 기능성 소재 이용할 때 항산화 효과와 천연 향, 항염, 항멜라닌, 콜라겐 생성 효과, MMP-1 발현 억제, 세포 보호 효과에 활용 가능한 가치가 있다고 사료된다.

This study is to investigate the anti-oxidant effect and cellular physiological activity of Pinus koraiensis Siebold & Zucc. leaf extracts according to the extraction method. So the antioxidant, anti-inflammatory, anti-melanin, collagen, inhibition of MMP-1 expression, cytoprotective effect, and ROS concentration were investigated when P. koraiensis leaf extract applied to cell. It was confirmed survey participants they preferred a natural fragrance of distilled water or a low ethanol content and preferred a natural fragrance not irritating even in a perfume evaluation suitable for a cosmetic material. The extracts of P. koraiensis leaf obtained by 70% ethanol extraction showed an excellent growth inhibitory effect on the skin bacteria, thus confirming the possibility of inhibiting the skin bacteria or purulent bacteria when applied to cosmetics. The excellent anti-oxidant activity of the extract of P. koraiensis leaf extract method was confirmed. The high DPPH radical scavenging ability of polyphenols and flavonoids seemed to be helpful for this action so the possibility of development was confirmed. In all three cells, HDF, RAW 264.7, and B16F10, cytotoxicity was not detected in all concentrations of distilled water extraction and 70% ethanol extraction, therefore high cell viability was confirmed. The inhibition of NO production was confirmed by both extraction methods of P. koraiensis leaf, and the possibility of development as an anti-inflammatory agent was confirmed by inhibiting NO and anti-inflammatory activity. The inhibition of MITF by the P. koraiensis leaf extract was confirmed. Tyrosinase inhibits protein expression so the melanin production restricted, thus confirming the possibility of use as a raw material for whitening function cosmetics. The P. koraiensis extract increased collagen production in the skin. The extract of P. koraiensis showed excellent inhibitory effect on the expression of MMP-1. It inhibited the early aging rate of cells through excellent inhibition of ERK phosphorylation. And it was confirmed that it is helpful in inhibiting the generation of skin wrinkles. Against the stimulation of H2O2 inducing intracellular reactive oxygen species, the effect of protecting the HDF cells of P. koraiensis leaf extract was confirmed to be very high in cells treated before 4 hours and 24 hours. In the change of intracellular reactive oxygen species concentration, decrease of total amount of ROD was confirmed according to the concentration of P. koraiensis leaf extract, and the possibility against ROS as an antioxidant was confirmed. Therefore, the present study suggests that the use of P. koraiensis leaf extract as a functional cosmetic material using the fragrance of pine tree, antioxidant, anti-inflammation, antimelanin and anti-aging effect.

I. 서론 1
1. 이론적 배경 1
1.1. 잣나무 . 1
1.2. 피톤치드 . 3
1.3. 잣나무 잎의 생리 활성 5
1.3.1. 페놀성 화합물 . 5
1.3.2. 테르펜 화합물 . 7
1.4. 활성산소와 피부노화 10
1.5. 잣나무 잎의 항균활성 12
2. 연구의 필요성 및 목적 . 14
II. 실험재료 및 방법 . 16
1. 실험 재료 16
1.1. 재료 및 추출 . 16
1.2. 사용 시약 . 16
1.3. 실험균주 . 17
1.4. 사용배지 조성 및 조건 17
1.5. 세포주 . 18
1.6. 세포배양 . 19
2. 실험 방법 20
2.1. 추출 용매에 따른 잣나무 향에 대한 선호도 조사 20
2.2. 균주배양 . 21
2.2.1. Broth Culture Method 항균력 측정 . 21
2.3. 총 폴리페놀 함량 22
2.3.1. 총 폴리페놀 표준검량선 . 22
2.4. 총 플라보노이드 함량 23
2.4.1. 총 플라보노이드 표준검량선 24
2.5. DPPH radical 소거능 . 25
2.6. Neutral red assay를 이용한 세포독성 측정 . 25
2.7. Nitric oxide 생성 억제능 26
2.8. Melanin 생합성 억제능 측정 . 27
2.9. Collagen 생성 촉진능 측정 27
2.10. MMP-1 발현 억제능 28
2.11. Hydrogen peroxide에 대한 잣나무 잎 추출물의 세포 보호 효과 29
2.12. 세포 내 활성산소종(ROS) 농도 변화 29
2.13. Western blotting . 30
3. 통계처리 31
III. 연구결과 및 고찰 32
1. 잣나무 잎과 잣 방울 추출물의 향 선호도 조사 32
1.1. 추출 용매에 따른 잣나무 향의 선호도 . 32
2. 잣나무 잎 추출물의 항균력 조사 . 34
3. 잣나무 잎 추출물의 항산화력 변화 40
3.1. 총 폴리페놀 함량 . 40
3.2. 총 플라보노이드 함량 . 42
3.3. DPPH radical 소거능 . 44
4. 잣나무 잎 추출물의 Neutral red assay에 의한 세포 생존율 측정 . 48
4.1. RAW 264.7 세포에 대한 세포 생존율 48
4.2. B16F10 세포에 대한 세포에 대한 세포 생존율 . 50
4.3. Human dermal fibroblast(HDF) 세포에 대한 세포 생존율 51
5. 잣나무 잎 추출물의 항염증 효과 . 53
5.1. Nitric oxide(NO) 생성 억제능 측정 53
6. 잣나무 잎 추출물의 항멜라닌 효과 55
6.1. B16F10세포에 대한 멜라닌 생합성 억제능 . 55
6.2. B16F10세포에 대한 MITF, tyrosinase 활성 억제능 . 57
7. 잣나무 잎 추출물의 항노화 효과 . 59
7.1. 콜라겐 생성 촉진능 측정 59
7.2. MMP-1 발현 억제능 측정 . 61
7.3. MMP-1유전자 발현에 관련된 세포신호전달 경로 . 63
7.4. Hydrogen peroxide에 대한 잣나무 잎 추출물의 세포 보호 효과 66
7.5. 세포내 활성산소종(ROS) 농도 변화 67
IV. 결론 . 69
참고문헌 . 71
국문초록 . 89

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