황기 추출물과 황기 생물전환 추출물의 항산화 및 미백효과 비교 :Comparison of Anti-oxidative and Anti-melanogenic Activities of Astragalus membranaceus and Its Bioconversion Extracts

배혜경

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자료유형: 학위논문

저자정보: 배혜경 (건국대학교, 건국대학교 대학원)

지도교수: 안성관

발행연도: 2018

저작권: 건국대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

이용수9

이 논문의 연구 히스토리 (2)

2018

황기 추출물과 황기 생물전환 추출물의 항산화 및 미백효과 비교

배혜경 생물공학과 2018.01 학위논문

2017

황기 에탄올 추출물 및 생물전환 추출물의 항산화, 미백, 항염증 효과에 대한 생리활성

배혜경 , 유선희 아시안뷰티화장품학술지 2017.01 학술저널

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본 논문은 황기 ethanol 추출물과 생물전환 황기 추출물의 생리활성 및 화장품 소재로서 가능성과 산업적 활용가치를 검증하고자 시도되었다. 본 논문에서 실시한 실험방법은 항산화력 측정, RAW264.7세포에 대한 항염효과 측정, B16F10 melanoma세포에 대한 멜라닌 생합성 억제능 측정 그리고 HDF세포에 대한 MMP-1 발현에 미치는 영향 측정 등이다. 연구결과 먼저 70% ethanol을 이용하여 황기 추출물을 얻었고 이에 accellerase 효소를 사용하여 생물전환된 황기 추출물을 획득하였다. 이들에 대한 항산화력을 비교한 결과, 70% ethanol을 이용한 황기 추출물에서 생물전환된 황기 추출물 보다 높은 항산화력이 확인되어 70% ethanol을 이용한 황기 추출물의 화장품 소재로서 사용 가능성을 확인하였다. RAW 264.7 세포에 대한 항염 효과를 보기 위해 황기 추출물과 생물전환된 황기 추출물을 농도별로 처리하였다, 연구결과, 농도 의존적인 NO 생성 억제 효과가 확인되었고, 생물전환된 황기 추출물은 낮은 농도에서도 높은 NO 생성 억제효과를 나타내었다. B16F10 melanoma 세포에 멜라닌 생합성 억제능 실험 결과, 두 추출방법에서 모두 뛰어난 멜라닌 생합성 억제 효과가 확인 되었다. 또한 생물전환된 황기 추출물은 양성 대조군인 알부틴보다 멜라닌 생합성 억제능이 높게 나타났으며, MITF 발현 억제 효과를 확인하였다. HDF 세포에 대한 MMP-1 발현에 미치는 영향에 대해서 실험한 결과, 각 시료 모두 농도 의존적인 MMP-1 발현 억제 효과를 확인 할 수 있었으며, 생물전환된 황기 추출물은 p-JNK 신호전달 경로를 통하여 MMP-1 발현이 억제되는 것을 확인하였다. 이와 같은 결과를 통해 본 연구는 황기 추출물과 생물전환 황기 추출물을 기능성 화장품 소재로서 사용 시, 항산화 효과와 피부 염증 예방 효과, 멜라닌 생성 억제 효과와 피부 노화 예방 관점에서 산업적인 활용 가능성을 확인하였다. 향후 임상적 활용 가치를 판단하기 위해 동물 및 인체 시험을 통한 황기 추출물의 효능과 생물전환 방법의 안전성에 대한 검증 연구가 보다 더 체계적으로 진행되어야 할 것이다.

The purpose of this study is to verify the physiological activity, potential as a cosmetic material, and industrial applicability of Astragalus membranaceus (A. membranaceus; AM) ethanol and A. membranaceus bioconversion (AMB) extracts. To demonstrate the purpose, the following tests were performed: ① Measurement of anti-oxidative activity, ; ② Assessment of anti-inflammatory effects on RAW264.7 cells, ; ③ Evaluation of melanin biosynthesis inhibition in B16F10 melanoma cells, ; and ④ Determination of the influence of MMP-1 manifestation in HDF cells. Initially, 70% ethanol was used to acquire AM extract, and by the addition of accellerase, AMB extract was acquired. As a result of comparing both extracts’ anti-oxidative activities, the anti-oxidative activity of AM extract was observed to be higher than that of AMB extract. And it confirming the possibility of employing AM exstract as a cosmetic material. To measure the anti-inflammatory influence on RAW264.7 cells, AM and AMB extracts were treated through their concentration. It was then confirmed that the inhibitory impact on NO production was dependent on concentration, and that AMB extract exhibited profound inhibition of NO production, even at low concentrations. As a consequence of measuring ability of melanin biosynthesis inhibition in B16F10 melanoma cells, both of extraction methods were found to possess high melanin bio synthesis inhibitory effects. In addition, the AMB extract was established to be superior to arbutin, the positive control group, in terms of inhibiting melanin biosynthesis, and its inhibitory effect on MITF expression was confirmed. The impact of HDF cells on MMP-1 expression was examined. It was confirmed that each sample had a concentration-dependent inhibitory effect on MMP-1 expression, and it was also verified that the AMB extract inhibited MMP-1 expression through the p-JNK signaling pathway. The results that presented above confirmed the anti-oxidative, and anti-inflammatory effects as well as melanin biosynthesis inhibition of AM and AMB extracts, rendering them as functional cosmetic materials. In order to determine the value of future clinical use, a validation study of the efficacy of AM and AMB extracts that also considers safe bioconversion methods through animal and human experimentation as well as systematic research should be conducted.

#Astragalusm membranaceus #bioconversion #anti-inflammatory #MITF #MMP-1 #cosmetics

Ⅰ. 서론 1
1. 이론적 배경 1
1.1. 황기의 일반적 특성 1
1.2 황기의 성분 4
1.2.1 Isoflavonoids 5
1.2.2 Saponins 5
1.2.3 Polysaccharides 7
2. 생물전환(Bioconversion) 8
3. 황기 추출물 관련 연구사례 10
3.1 황기의 추출법에 따른 성분 연구 10
3.2. 황기의 항산화 연구 11
3.3. 황기의 미백 연구 12
3.4. 황기의 항암 연구 12
4. 연구의 필요성 및 목적 14
Ⅱ. 실험재료 및 방법 16
1. 실험 재료 16
1.1. 재료 및 추출 16
1.2. 사용시약 18
1.3. 세포주 18
1.4. 세포배양 20
1.5. 사용기기 20
2. 실험방법 21
2.1. 효소를 사용한 생물전환 21
2.2. HPLC를 이용한 황기 추출물 분석 24
2.3 항산화 활성 측정 26
2.3.1. 총 폴리페놀 함량 26
2.3.2. 총 폴리페놀 표준검량선 26
2.3.3. 총 플라보노이드 함량 28
2.3.4. 총 플라보노이드 표준검량선 28
2.3.5. DPPH radical 소거능 30
2.4. Neutral red assay를 이용한 세포독성 측정 31
2.5. Nitric oxide 생성 억제능 32
2.6. Melanin 생합성 억제능 측정 33
2.7. MMP-1 발현 억제능 34
2.8. Western blotting 35
2.9. 통계처리 36
Ⅲ. 연구결과 및 고찰 37
1. 황기 추출물의 생물전환 전·후 HPLC profile 37
1.1 효소를 통한 생물전환 결과 39
2. 황기 추출물들의 항산화력 변화 40
1.1. 총 폴리페놀 함량 40
1.2. 총 플라보노이드 함량 42
1.3. DPPH radical 소거능 44
2. 황기 추출물의 neutral red assay에 의한 세포 생존율 측정 48
2.1. RAW 264.7 세포에 대한 세포 생존율 48
2.2. B16F10 세포에 대한 세포 생존율 50
2.3. Human dermal fibroblast (HDF) 세포에 대한 세포 생존율 52
3. 황기 추출물의 항염증 효과 54
3.1. Nitric oxide (NO) 생성 억제능 측정 54
4. 황기 추출물의 항멜라닌 효과 58
4.1. B16F10 세포에 대한 멜라닌 생합성 억제능 58
4.2. B16F10 세포에 대한 MITF, Tyrosinase 저해활성 억제능 60
5. 황기 추출물의 항노화 효과 63
5.1. MMP-1 발현 억제능 측정 63
5.2. MARK 활성화 억제능 66
IV. 결론 69
참고문헌 71
국문초록 97

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