본 연구는 4종의 국내 자생 해양 홍조류 꼬시래기(Gracilaria verrucosa), 꼬물
꼬시래기(Gracilaria vermiculophylla), 돌가사리(Chondracanthus tenellus), 불등
풀가사리(Gloiopeltis furcata)에 대한 천연 유래 기능성 화장료 소재로써의 가능
성을 확인하기 위하여 95% 에탄올 추출물을 제조하여 각각의 홍조류에 대한 항
산화 활성과 항미생물 활성, 항염활성을 측정하였다. 총 폴리페놀 및 플라보노이
드 함량은 각각 27.79±15.15∼66.94±6.12 mg/g과 4.60±0.88∼8.08±1.04 mg/g의 범
위로 나타났으며 불등풀가사리에서 총 폴리페놀과 플라보노이드 함량이 각각
66.94±6.12와 8.08±1.04 mg/g로 가장 높은 함량을 보였다. 꼬시래기, 꼬물꼬시래
기, 불등풀가사리의 SOD 유사활성은 32.10±5.07∼71.95±1.92, unit/mg의 범위로
나타났으며 돌가사리가 121.76±1.92 unit/mg로 가장 높은 SOD 유사활성을 나타
내었다. APX의 활성은 불등풀가사리가 가장 낮은 APX 활성을 나타내었으며
SOD 유사활성과 동일하게 돌가사리 에서 6.13±0.68 unit/mg으로 가장 높은
APX 활성을 나타내었다. CAT 활성은 꼬시래기, 꼬물꼬시래기, 돌가사리에서 각
각 0.35±0.13 unit/mg, 0.40±0.11 unit/mg, 0.25±0.07 unit/mg의 활성을 나타내었
으며, 4종의 홍조류 추출물에서 SOD 유사활성과 APX 활성과는 다르게 불등풀
가사리 에탄올 추출물에서 0.66±0.11 unit/mg으로 가장 높은 CAT 활성을 나타
내었다. DPPH radical 소거능을 농도별로 확인한 결과 대조군과 4종의 홍조류- vi -
추출물 모두 농도 증가에 따라 활성이 농도 의존적으로 증가함을 확인하였으며,
4종 홍조류 에탄올 추출물 모두 양성대조군으로 사용된 BHT보다는 DPPH
radical 소거활성이 현저하게 낮았으나 최고농도인 100 mg/mL에서 불등풀가사리
가 9.05±4.20%로 가장 높은 소거활성을 나타내었다. 활성산소(ROS) 생성 억제
평가에서는 세포에 추출물을 전처리 하지 않고 자외선만 조사된 세포에서는 형
광 강도가 강하게 발색되었지만 G. verrucosa, G. vermiculophylla, G. furcate
을 전처리 한 뒤 자외선을 조사한 세포에서는 형광강도가 약하게 발색됨을 확인
하였다. 또한, 4종류의 홍조류 에탄올 추출물의 농도별로 각각 3종의 그램 양성
균과 3종의 그람 음성균에 대한 MIC와 MBC를 측정한 결과 4종류의 홍조류 에
탄올 추출물은 실험균주에 대하여 0.4 ∼ 6.25 mg/mL의 MIC를 나타냈으며 그램
양성균의 경우 S. aureus에 대하여 가장 강한 항균활성을 나타낸 꼬시래기와 불
등풀가사리의 MIC는 각각 동일하게 1.25 mg/mL로 나타났으며 M. luteus에 대
하여 가장 강한 항균활성을 나타낸 불등풀가사리의 MIC도 유사하게 1.25
mg/mL로 나타났다. S. epidermidis에 대하여 가장 강한 항균활성을 나타낸 꼬
시래기의 MIC는 0,625 mg/mL로 그램 양성균에서 가장 강한 항균활성을 보였다.
4종의 홍조류 에탄올 추출물은 그램 음성균에서 더욱 강한 항균활성을 보였다.
E. coli는 꼬시래기(0,625 mg/mL), P. mirabilis는 꼬물꼬시래기(0,4 mg/mL), P.
acnes는 꼬시래기(2.5 mg/mL)가 각각 가장 강한 활성을 나타내었으며 그 중에서
P. mirabilis의 MIC가 0.4 mg/mL로 전체에서 가장 강한 항균활성을 나타내었다.
4종의 홍조류의 MIC는 꼬시래기 추출물이 가장 강한 항균스펙트럼을 보였다. 4
종류의 홍조류 에탄올 추출물에 대한 최소사멸농도(MBC)는 0.4∼6.25 mg/mL
범위의 MBC를 나타냈으며, 꼬시래기와 꼬물꼬시래기의 공시균주에 대한 MBC
가 각각 1.25∼5, 0.8∼6.25 mg/mL로 가장 강한 활성을 나타내었다. 또한 마우스
대식세포인 RAW 264.7과 대표적인 정상피부세포 HEKn에 대한 LPS로 유도된
염증세포 모델에서의 항염증 효과를 평가하기 위하여 RT-PCR과 Western blot
analysis를 이용하여 주요 인자들의 mRNA 발현과 단백질 발현을 정상군과 비교
분석하였다. RAW 264.7 cell에서는 4종 홍조류 추출물 모두 250 ug/mL의 농도
까지 90% 이상 생존함으로써 HEKn 세포에서는 꼬시래기와 돌가사리는 250
ug/mL의 농도에서, 꼬물꼬시래기와 불등풀가사리는 125 ug/mL의 농도에서 98%- vii -
이상 생존함으로써 세포독성이 나타내지 않았다. LPS로 유도된 염증세포모델에
서 홍조류 에탄올 추출물의 iNOS, COX-2와 TNF-α, IL-1β 생성에 미치는 영향
을 알아본 결과 iNOS 생성이 추출물의 농도 의존적으로 유의성 있게 감소하였
으며 특히 100 ug/mL 추출물 농도에서 꼬시래기가 63.6%가 가장 높게 iNOS 생
성을 억제하는 것으로 나타났으며 COX-2 역시 4종 추출물 모두에서 85% 이상
의 억제효과를 나타내었다. 염증성 사이토카인TNF-α의 발현도 꼬물꼬시래기와
불등풀가사리가 각각 73.9%와 71.2% 억제하였고, IL-1β는 꼬시래기는 87.7%, 꼬
물꼬시래기는 93.6%, 불등풀가사리는 94.7% 억제하는 것으로 나타났다. 또한 100
ug/mL의 추출물 농도에서 LPS에 의해 iNOS와 COX-2 단백질 발현이 강하게
유도되었으나, LPS에 추출물을 전처리한 세포에서는 발현량이 농도 의존적으로
억제됨을 확인하였다. 특히, 꼬물꼬시래기와 불등풀가사리 추출물을 처리한 세포
에서 염증인자의 단백발현이 현저히 억제되었음을 확인하였다. 또한 NF-kB의
발현 양상도 LPS 처리시에는 현저히 증가되었으나 전처리 후에는 그 활성이 현
저히 억제되었다. HEKn cell에서는 COX-2 생성이 농도 의존적으로 유의성 있게
감소하였으며 특히 100 ug/mL 추출물 농도에서 LPS 단독 처리군에 비해 불등
풀가사리가 73.9% iNOS 생성을 억제하는 것으로 나타났다. 또한 MMP-2 역시
동일하게 불등풀가사리가 73.9% 억제하는 것으로 확인되었다. TNF-α와 IL-1β
의 발현은 꼬시래기에서 각각 47.8%와 41.7%로 가장 강한 억제효과를 나타내었
다. 또한, 100 ug/mL의 추출물 농도에서 LPS에 의해 iNOS와 COX-2 단백질 발
현이 강하게 유도 되었으나, 추출물을 전처리한 세포에서는 그 발현량이 억제됨
을 확인하였다. 특히 불등풀가사리 추출물을 처리한 세포에서 염증인자의 단백발
현이 가장 두드러지게 억제되었음을 확인하였다. HEKn 세포에서 LPS 자극에
의해 NF-κB 발현양상은 LPS 처리시에는 NF-kB 발현이 현저히 증가되었으나
추출물의 전처리에 의해 그 활성이 감소됨을 확인하였다.
이와 같은 결과로 볼 때 4종의 국내산 해양 홍조류 꼬시래기, 꼬물꼬시래기, 돌
가사리, 불등풀가사리의 에탄올 추출물은 항산화 효과를 가지고 있으며 피부상재
균에 대하여 비교적 높은 항균효과를 가지고 있을 뿐만아니라 염증유전자들을
제어하는 효과가 있어 향후 피부염증 관련 항염 기능성 화장품 소재로 이용가치
가 있을것으로 사료된다.

This study was conducted to analyze the bioactive substances of ethanol
extracts from domestic marine red algae G. verrucosa, G. vermiculophylla, C.
tenellus, and G. furcata, and to evaluate their antioxidant and antibacterial
activities. As a result, the contents of total polyphenols and flavonoids were
higher than other red algae, with total polyphenols and flavonoids of 8.08±1.04
mg/g and 66.94±6.12 mg/g, respectively. In the SOD-like activity, in 4 species
of red algae, C. tenellus showed the highest activity of 121.76±1.92 unit/mg.
Ascorbate peroxidase (APX) activity showed the highest activity of 6.13±0.68
units/mg in stone agar, similar to SOD-like activity as a result of H2O2
scavenging activity. The catalase (CAT) activity of G. furcata was the
highest of 0.66±0.11 unit/mg among the four red algae extracts. All four red
algae extracts showed DPPH radical scavenging activities in a
concentration-dependent manner. At 100 mg/mL, G. furcata showed the
highest activity of 9.05±4.20% and G. vermiculophylla followed by the high
activity of 8.09±6.16%. In addition, as a result of confirming the ability of- 57 -
the extract to inhibit the production of active oxygen (ROS), it was confirmed
that it has inhibitory ability in G. verrucosa, G. vermiculophylla, and G.
furcate. The antimicrobial activity of the ethanol extracts of four types of red
algae showed MIC of 0.4 to 6.25 mg/mL for the experimental strains. In the
case of S. epidermidis, The G. verrucosa showed the strongest antibacterial
activity in gram-positive bacteria at 0,625 mg/mL. Ethanol extracts of four
types of red algae showed stronger antibacterial activity in gram negative
bacteria. The MIC of 4 types of red algae showed the strongest antimicrobial
spectrum in the extract of G. verrucosa. MBC for the ethanol extracts of four
types of red algae was found to be in the range of 0.4 to 6.25 mg/mL, MBCs
against the experimental strains of G. verrucosa and G. vermiculophylla
showed the strongest activity at 1.25 ∼ 5 and 0.8 ∼ 6.25 mg/mL,
respectively. From these results, ethanol extracts of domestic marine red
algae G. verrucosa, G. vermiculophylla, C. tenellus, and G. furcata have high
antimicrobial and antioxidant activities.
The anti-inflammatory effects of the ethanol extracts from the four
marine red algae were investigated in RAW 264.7 cells and HEKn cells. Both
cells did not show cytotoxicity to the four red algae extracts. In the
LPS-induced inflammatory cell model, iNOS production decreased in a
concentration-dependent manner with respect to the extract. At the extract
concentration of 100 μg/mL, G. verrucosa(63.6%) showed the highest
inhibitory activity. COX-2 also showed an inhibitory effect of 85% or more in
the four extracts. TNF-a and lL-1B showed the strongest inhibitory activities
in the G. vermiculophylla(73.9%) and the G. furcata(94.7%), respectively. In
HEKn cells, COX-2 production was significantly decreased in a
concentration-dependent manner. At 100 μg/mL extract concentration, in the
case of iNOS and MMP-2, the most potent inhibitory effect was shown by
the G. furcata(73.9%), and in both TNF-α and IL-1β, G. verrucosa extract
showed the strongest inhibitory effects at 47.8% and 41.7%, respectively. As- 58 -
a result of this, the ethanol extracts of domestic marine red algae G.
verrucosa, G. vermiculophylla, C. tenellus, and G. furcata are not cytotoxic
and contain effective substances with high anti-inflammatory effects, making
them a functional natural material for cosmetics and pharmaceuticals. Taken
together, ethanol extracts from the domestic marine red algae G. verrucosa,
G. vermiculophylla, C. tenellus, and G. furcata, showed high antioxidant,
antibacterial activities and anti-inflammatory effects suggesting they are
considered very promising candidates for functional cosmetics