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각질 형성 세포에서 TNF-ɑ로 유도된 염증 반응에 대한 흑삼 추출물의 항염증 효과
최원영(Won Yeoung Choi),이계원(Gye Won Lee),권득상(Deuk Sang Kwon),신현중(Hyun Joong Shin),조영호(Young Ho Cho) 한국식품영양과학회 2021 한국식품영양과학회지 Vol.50 No.10
본 연구에서는 85°C에서 9번 증숙한 흑삼 추출물의 총 폴리페놀 함량 및 항산화 활성을 측정하고, TNF-α 유도 피부 각질 형성 세포에서 항염증 효과와 LPS로 유도된 대식세포에서 NO 생성 억제능을 확인하였다. 그 결과 총 폴리페놀 함량은 증숙 전에 비해 증숙 후에 약 2.5배 증가하는 것으로 나타났다. 흑삼 추출물의 항산화 활성을 DPPH, ABTS, superoxide anion 라디칼 소거 활성 및 환원력으로 평가한 결과 증숙 후 흑삼 추출물이 증숙 전에 비해 항산화 활성이 높아지는 것으로 나타났다. Mouse 대식세포인 Raw 264.7 세포에 LPS를 처리한 후 NO 생성량을 확인한 결과 증숙 후 흑삼 추출물의 경우 LPS 단독 처리군에 비해 NO 생성량을 농도 의존적으로 감소시켰다(P<0.001). NO 생성량 감소에 따라 TNF-α로 자극된 피부 각질 형성 세포에서 친염증성 사이토카인인 IL-6, IL-1β 및 IL-8의 mRNA 발현량을 확인한 결과, 흑삼 추출물의 농도 50과 100 μg/mL에서 IL-6의 mRNA 발현을 TNF-α 처리군 대비 약 20% 감소시켰으며 IL-1β와 IL-8의 발현은 농도 의존적으로 감소시키는 것으로 나타났다. 흑삼 추출물이 친염증성 사이토카인의 유전자 발현을 감소시키는 것으로 나타났기 때문에 흑삼 추출물의 항염증 작용을 규명하기 위하여 염증신호전달에 관여하는 전사인자인 NF-κB와 염증 반응을 유도하는 단백질 중 하나인 iNOS와 COX-2 발현에 미치는 영향을 측정하였다. 그 결과 흑삼 추출물 처리 시 TNF-α 처리에 의해 증가된 NF-κB의 인산화와 염증 반응매개물질인 iNOS 및 COX-2의 발현을 유의적으로 감소시키는 것으로 확인되었다(P< 0.001). 이러한 흑삼 추출물의 항염증 효과는 NF-κB의 인산화 억제를 통해 염증 매개 분자의 발현을 감소시켜 친염증성 사이토카인의 생성을 억제하여 나타나는 것으로 확인되었다. 따라서 흑삼 추출물은 피부 염증 개선을 위한 관련 제품의 소재로 활용이 가능할 것으로 기대된다. We evaluated the antioxidant activity and anti-inflammatory effects of black ginseng manufactured by a steaming process in a cell-based inflammatory model. Free radical (DPPH, ABTS, superoxide anion) scavenging activity, reducing power, and total polyphenol content in the extracts of ginseng and black ginseng were investigated. The total polyphenol content of the black ginseng extract was 38.83±1.01 mg/g, which was 2.5 times higher than that of the ginseng extract. Also, the black ginseng extract showed higher free radical scavenging activity than the ginseng extract. The anti-inflammatory effect on lipopolysaccharide (LPS, 50 ng/mL)-induced inflammatory reactions in RAW 264.7 cells demonstrated that treatment with black ginseng extract decreased nitric oxide (NO) and inducible nitric oxide synthase (iNOS) production in a dose-dependent manner (P<0.001). The quantitative RT-PCR result indicated that the black ginseng extract markedly reduced the expression of pro-inflammatory cytokines (interleukin (IL)-6, IL-1β, and IL-8) mRNA in tumor necrosis factor (TNF)-α-treated human keratinocytes. Furthermore, the reduced mRNA expression was associated with the downregulation of iNOS, cyclooxygenase (COX)-2, and nuclear factor (NF)-κB activity. These results suggest that black ginseng extract exhibits anti-inflammatory effects by the downregulation of NF-κB and the consequent suppression of inflammatory mediators (iNOS and COX-2) in TNF-α-induced human keratinocytes and suppression of NO production in LPS-induced murine macrophages. Taken together, these results indicate that black ginseng extract could be a valuable anti-inflammatory agent in products used to treat skin inflammation.
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박현지(Hyun Ji Park),안소희(So Hee Ahn),최원영(Won Yeoung Choi),이계원(Gye Won Lee),권미진(Mi Jin Kwon),조영호(Young Ho Cho) 한국생물공학회 2019 KSBB Journal Vol.34 No.1
This study was designed to compare the anti-oxidant activity and anti-melanogenic effect of Codonopsis pilosula extracts (CPE) according to extraction solvents. Codonopsis pilosula was treated with distilled water (CPE-DW) and 70% EtOH (CPE-EtOH), respectively. The total polyphenol and flavonoid contents of CPE-EtOH and CPE-DW were 6.11, 8.54 μg/mg and 1.59, 2.44 μg/mg, respectively. In antioxidant activities through DPPH, ABTS radical scavenging activity, and reducing power of CPE, CPE-DW showed higher scavenging activities than those of CPE-EtOH. Furthermore, The melanin contents of CPE-EtOH and DW treatment at 100 μg/mL were significantly inhibited by 22% and 33% in melana cells, respectively (p<0.01). Its anti-melanogenic effect was originated from the inhibition of intra-cellular tyrosinase activity and melanogenesis related protein expression by CPE treatment in a dose dependent manner. Taken together, We suggest that Codonopsis pilosula extracts may be useful as a natural active ingredient for whitening cosmetics.
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