드럼스틱 잎 추출물의 항산화 및 세포보호 효과

현송화 ( Song Hua Xuan ),김아랑 ( A Rang Kim ),정윤주 ( Yoon Ju Jeong ),이난희 ( Nan Hee Lee ),박수남 ( Soo Nam Park ) 대한화장품학회 2016 대한화장품학회지 Vol.42 No.3

본 연구에서는 드럼스틱 잎 추출물과 분획들의 항산화 활성 및 HaCaT 세포와 적혈구 세포에서의 세포보호효과를 측정하였다. 모든 실험은 드럼스틱 잎의 50% 에탄올 추출물, 에틸아세테이트 분획 및 아글리콘 분획을 이용하였다. 1,1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl radical을 이용한 자유 라디칼 소거 활성(FSC₅₀)은 50% 에탄올 추출물(77.10 μ g/mL) < 에틸아세테이트 분획(20.63 μ g/mL) < 아글리콘 분획(17.00 μ g/mL) 순으로 증가하였다. 루미놀을 이용한 Fe³⁺-EDTA/H₂O₂계에서의 활성산소 소거 활성(총항산화능, OSC₅₀)은 아글리콘 분획의 OSC₅₀ 값이 0.63 μ g/mL로 추출물 중 가장 큰 항산화능이 나타났으며, 이는 L-ascorbic acid (1.50 μ g/mL)의 항산화 활성보다 컸다. ¹O₂로 유도된 적혈구 세포 손상에 있어서 50% 에탄올 추출물 및 아글리콘 분획의 세포 보호 효과(τ₅₀)는 10 μ g/mL에서 각각 46.9 및 122.1 min을 나타냈다. 이는 지용성 항산화제로 알려진 (+)-α-tocopherol (37.7 min)보다도 훨씬 큰 세포 보호 활성을 보여주었다. 400 mJ/㎠의 UVB를 HaCaT 세포에 조사하여 세포손상을 유도한 후 에틸아세테이트 분획 및 아글리콘 분획은 0.20 ∼ 1.56 μ g/mL 농도에서 농도 의존적으로 세포보호효과를 나타내었다. 이상의 결과들은 자외선에 노출된 피부에서 드럼스틱잎 추출물과 분획들이 ROS 소거를 통하여 세포를 보호함으로서 화장품에서 천연 항산화제로서 사용 가능함을 시사하였다. In this study, we investigated the antioxidative and cellular protective effects on HaCaT cells and erythrocytes of Moringa oleifera (M. oleifera) leaves extract and its fractions. All experiments were performed with 50% ethanol extract, ethyl acetate fraction and aglycone fraction of M. oleifera leaves. The free radical scavenging activity (FSC₅₀) of the extract and fractions of M. oleifera leaves were in the following order: 50% ethanol extract (77.10 μg/mL) < ethyl acetate fraction (20.63 μg/mL) < aglycone fraction (17.00 μg/mL) by using the 1, 1-diphenyl-2-picrylhydrazyl. In Fe³⁺-EDTA/H₂O₂ system using the luminol, reactive oxygen species (ROS) scavenging activities (total antioxidant capacity, OSC₅₀) of aglycone fraction (OSC₅₀ = 0.63 μg/mL) was the strongest among all extracts, which was much higher than L-ascorbic acid (1.50 μg/mL). In the ¹O₂-induced cellular damage of erythrocytes, the cellular protective effects of 50% ethanol extract (τ₅₀ = 46.9 min) and aglycone fraction (τ₅₀ = 122.1 min) were higher than (+)-α-tocopherol (τ₅₀ = 37.7 min), known as a lipophilic antioxidant at 10 μg/mL. After cell damage induced by 400 mJ/cm2 UVB irradiation, the cellular protective effects of ethyl acetate and aglycone fraction of M. oleifera leaves extract were showed on the concentration from 0.20 to 1.56 μg/mL. These results suggest that M. oleifera leaves extract and its fractions can function as a natural antioxidant agent in cosmetics on skin exposed to UV radiation by protecting cellular membrane against ROS.

사람피부세포에서 카렌둘라 꽃 추출물의 항산화 및 산화적 스트레스에 대한 세포보호효과

현송화 ( Song Hua Xuan ),김가윤 ( Ga Yoon Kim ),유지연 ( Ji Yeon Yu ),김지원 ( Jee Won Kim ),양예림 ( Ye Rim Yang ),전영희 ( Young Hee Jeon ),정윤주 ( Yoon Ju Jeong ),김아랑 ( A Rang Kim ),박수남 ( Soo Nam Park ) 한국공업화학회 2016 공업화학 Vol.27 No.6

본 연구에서는 카렌둘라 꽃의 50% 에탄올 추출물과 분획물의 총 페놀과 플라보노이드 함량, 항산화 활성 및 사람피부세포에서 산화적 스트레스에 대한 세포보호효과를 확인하였다. 자유 라디칼 소거 활성(FSC₅₀), 활성산소 소거 활성(총항산화능, OSC₅₀) 및 사람피부세포 내 ROS 억제활성을 통하여 카렌둘라 꽃의 50% 에탄올 추출물 및 분획물들의 항산화 활성을 측정하였다. 그 결과, 카렌둘라 꽃의 50% 에탄올 추출물보다 그것의 에틸아세테이트 및 아글리콘 불획물이 더 큰 항산화 활성을 나타내었다. 세포보호효과 실험에서 과산화수소를 사람피부세포에 처리하여 세포손상을 유도하였을 때, 에틸아세테이트 분획은 0.05-3.13 μg/mL에서 농도 의존적으로 세포보호효과를 나타내었다. 또한, UVB를 사람피부세포에 조사하여 세포손상을 유도하였을 때, 아글리콘 분획은 1.56-3.13 μg/mL에서 농도 의존적으로 세포보호효과를 나타내었다. 이상의 결과들은 산화적 스트레스에 노출된 사람피부세포에서 카렌둘라 꽃의 분획물들이 ROS소거함으로써 세포를 보호하는 천연 항산화제로 화장품에 응용 가능함을 시사하였다. In this study, we investigated the total phenolic and flavonoid contents, antioxidant activity and cellular protective effects against oxidative stress on human skin cells in 50% ethanol extract and its fractions of Calendula officinalis (C. officinalis) flowers. We measured the antioxidant effects of 50% ethanol extract and its fractions of C. officinalis flowers on the free radical scavenging activity (FSC₅₀), the reactive oxygen species (ROS) scavenging activities (OSC₅₀) and the inhibition of intracellular ROS generation in human skin cells. These results showed that the antioxidant effect of the ethyl acetate and aglycone fraction was more than the 50% ethanol extract of C. officinalis flowers. We also investigated the cellular protective activity and the results showed that treatment of the ethyl acetate fraction (0.05 - 3.13 μg/mL) protects human skin cells in a concentration-dependent manner when the skin cell damages were induced by treating them with H₂O₂. In addition, the aglycone fraction (1.56 - 3.13 μg/mL) shows cellular protective effects on the UV-induced cell damages in a dose-dependent manner. These results suggest that the fractions of C. officinalis flowers can function as a natural antioxidant agent of cosmetics in human skin cells exposed to oxidative stress by ROS scavenging effects.

자소엽 추출물의 항균 및 항산화 효과와 성분분석

정효진,현송화,송바름,이상래,이윤주,박수남 한국공업화학회 2018 공업화학 Vol.29 No.6

본 연구에서는 자소엽의 50% 에탄올 추출물 및 에틸아세테이트 분획을 제조하여 항균 및 항산화 활성을 평가하고성분 분석을 진행하였다. 피부 상재균에 대한 항균 활성을 측정한 결과, S. aureus 및 P. aeruginosa에 대해서 에틸아세테이트 분획의 최소저해농도(minimum inhibitory concentration, MIC) 값은 모두 78 μg/mL로 나타나 항균 활성이 매우우수함을 확인하였다. 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) 라디칼 소거 활성(FSC50)과 Fe3+-EDTA/H2O2계에서의 활성산소 소거 활성(OSC50) 측정 결과 50% 에탄올 추출물 보다 에틸아세테이트 분획에서 높은 활성을 보였고 각각 25.90, 1.40 μg/mL로 나타났다. HaCaT 세포에서 세포 내 ROS 억제 효능은 최고 농도인 32 μg/mL에서 50% 에탄올 추출물과에틸아세테이트 분획 각각 PC군 대비 28.6, 40.7%의 감소율을 보였고 UVB에 대한 세포보호효과는 에틸아세테이트분획의 2.0-16.0 μg/mL 농도에서 농도 의존적으로 나타났다. 자소엽 추출물의 에틸아세테이트 분획을 이용한 성분 분석 결과 rosmarinic acid, luteolin, apigenin, caffeic acid 및 ethyl caffeate가 있음을 확인하였다. 이상의 결과들은 자소엽추출물 및 분획이 항균 및 항산화 효과를 가짐을 보여주며 외부 환경으로부터 피부를 보호할 수 있는 천연 소재로써화장품 분야에서 응용 가능성이 있음을 시사한다.

The ethyl acetate fraction of Calendula officinalis L. flowers modulates cellular responses of B16F1 melanoma cells

박수남,현송화,김아랑,김지웅 한국공업화학회 2018 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2018 No.1

1P-621 Lactobacillus pentosus를 이용한 비수리 발효 추출물의 항산화, 항노화 활성 및 성분 분석

박수남,성준섭,현송화,박소현,이건수,박영민 한국공업화학회 2017 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2017 No.0

Non-nano 막대형 산화아연의 특성 및 자외선 차단용 화장품에의 응용

정겨운 ( Kyo Un Chong ),현송화 ( Song Hua Xuan ),윤여민 ( Yeo Min Yoon ),김상욱 ( Sang-uk Kim ),최부건 ( Bou Kun Choi ),이성호 ( Sung Ho Lee ),박수남 ( Soo Nam Park ),이종성 ( Jong Sung Lee ) 대한화장품학회 2021 대한화장품학회지 Vol.47 No.1

전 세계적으로 자외선 차단제의 유효성 및 안전성에 대한 관심이 증가함에 따라 새로운 무기 자외선 차단제 개발에 대한 연구도 활기를 띄고 있다. 본 연구에서는 최근에 이슈화된 나노물질규제에 대응 가능한 나노 사이즈가 아닌 non-nano 막대형 산화아연을 합성하였고, 이를 세틸알코올로 표면처리한 막대형 산화아연분체를 개발하여 물리적 특성을 조사하였으며 자외선 차단제로서의 응용가능성을 평가하였다. 실험 결과, non-nano인 막대형 산화아연 분체를 적용한 선크림의 자외선 차단 효능과 백탁 정도는 40 nm 크기의 산화아연과 비슷한 결과를 나타냈으며, 막대형 산화아연 분산액을 사용한 선크림은 자외선 차단효능이 현저히 증가함을 확인하였다. 따라서 본 연구를 통해 개발된 막대형 산화아연 분체는 non-nano (200 nm)임에도 불구하고 투명성(백탁 개선), 자외선 차단 효능 그리고 사용감 측면에서 우수한 자외선 차단제로서 응용 가능성이 있음을 시사하였다. With increasing interest in the effectiveness and safety of sunscreen worldwide, research on the development of new inorganic sunscreen is also gaining momentum. In the present study, non-nano sized needle type zinc oxide, which can meet the regulation of nano-material as a recent problem, has been synthesized and surface-modified with cetyl alcohol to obtain needle type zinc oxide powder. Here, we also investigated their physical properties and evaluated their potential application as sunscreens. As a result of the experiment, the sunscreen with needle type zinc oxide powder, which was non-nano, showed similar UV-protection properties and transparency compare to that of 40nm size zinc oxide. It was further confirmed that the UV blocking effect was significantly increased when the needle type zinc oxide dispersion was applied to the sunscreen. Therefore, although the needle type zinc oxide is non-nano (200 nm) material, it has the potential to be applied to the product as an excellent transparency (improvement of whiteness), UV protection efficacy and smooth texture.

클러스터 분석을 이용한 황련 추출물 항산화 활성 최적화 추출공정

부민민 ( Minmin Fu ),현송화 ( Song Hua Xuan ),박수남 ( Soo Nam Park ) 한국공업화학회 2018 공업화학 Vol.29 No.5

황련은 여러 가지 질병 치료에 사용되는 효과적인 전통약용식물이다. 하지만 황련 추출물의 생리활성성분 함량에 영향을 미치는 주요 인자 및 생리활성성분과 항산화 효능의 상관관계는 아직 알려지지 않았다. 따라서 본 논문에서는 용매, 온도 및 추출 시간이 황련 추출물의 생리 활성성분의 함량과 항산화 활성에 미치는 영향을 조사하였다. 클라스터를 이용하여 분석한 결과, 35 ℃에서 추출시간 30 min인 에탄올(50% 에탄올 : 50% 물) 조건으로 추출 시, 생리활성 성분 함량 및 항산화 활성이 제일 높으므로 공장에서 사용하기에 가장 적합한 추출조건임을 확인하였다. 다중선형회귀분석 결과, 총 페놀화합물 함량은 DPPH소거 활성에 기여하였으며 총 알칼로이드 함량과 총 플라보노이드 함량은 FRAP활성에 기여하였다. 이상의 결과들로부터 황련의 추출 조건이 생리 활성 화합물의 수율 및 항산화 활성을 조절 가능하며, 이는 공업적인 응용에 중요한 정보를 제공할 수 있을 것으로 사료된다. Coptis chinensis Franch is a valuable traditional oriental medicinal plant used for the treatment of various diseases. The major factors affecting the content of bioactive compounds and the relationship between bioactive compounds and antioxidant capacities of Coptis chinensis Franch were poorly understood. Thus, effects of the solvent, temperature, and extraction time on the extraction yields of bioactive compounds and the antioxidant activity of C. chinensis Franch extracts were investigated in this work. Our cluster analysis indicated that the hydroalcoholic solvent (50% ethanol : 50% water) at 35 ℃ for 30 min (extract time) was the best extraction condition for a factory use because the highest level of bioactive compounds and antioxidant activities was achieved. Multiple linear regression analysis revealed that total phenolic content (TPC) contributed to the 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl radical (DPPH) scavenging activity, while both total alkaloid content (TAC) and total flavonoid content (TFC) were responsible for ferric reducing antioxidant power (FRAP) activity. These results indicated that extraction conditions controlled the yield of bioactive compounds and the antioxidant activity of C. chinensis Franch, which can provide important information for the industrial extraction.

돌외(Gynostemma pentaphyllum Makino) 추출물의 산화적 스트레스에 대한 항산화 및 세포보호효과

김경미,김아랑,김아영,하지훈,현송화,정윤주,박영민,정효진,홍인기,박수남 한국생약학회 2017 생약학회지 Vol.48 No.2

In this study, we investigated the total phenolic and flavonoid contents, component analysis, antioxidative activity and cellular protective effects against oxidative stress on human skin cells in 50% ethanol extract, ethyl acetate fraction and aglycone fraction obtained from Gynostemma pentaphyllum (G. pentaphyllum) Makino. The DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) scavenging activites (FSC50) of the 50% ethanol extracts, ethyl acetate fraction and aglycone fraction were 246.8, 147.2, 128.9 mg/mL, respectively. Reactive oxygen species (ROS) scavenging activities (OSC50) of the 50% ethanol extract, ethyl acetate fraction and aglycone fraction on ROS generated in Fe3+-EDTA/H2O2 system using the luminol-dependent chemiluminescence assay were 37.15, 10.74, 7.19 mg/mL, respectively. We investigated the cellular protective activity and the results showed that treatment of aglycone fraction (0.05-0.39 mg/mL) protect human skin cells in a concentration-dependent manner when the skin cell damages were induced by treating them with H2O2. These results suggest that extract/fractions of G. pentaphyllum Makino may be applicable as natural antioxidants in cosmetics.

화장품에서 1,3-부틸렌 글라이콜 및 알칸디올계 조성에 따른 방부력에 관한 연구

서지영 ( Ji Young Suh ),윤믿음 ( Mid Eum Yun ),이예슬 ( Ye Seul Lee ),현송화 ( Song Hua Xuan ),박동순 ( Dong Soon Park ),박수남 ( Soo Nam Park ) 대한화장품학회 2018 대한화장품학회지 Vol.44 No.4

최근 화장품에서 방부제로 사용되는 파라벤류는 인체 안전성에 대한 문제가 이슈화되고 있다. 따라서 본 연구에서는 파라벤류를 대체할 수 있는 방부시스템으로 1,3-butylene glycol, 1,2-hexanediol 및 1,2-pentanediol의 함량에 따른 방부력 효능을 평가하고자 하였다. 화장품 크림에 1,3-butylene glycol을 5 - 25% 사이의 농도로 첨가하였다. 1,3-Butylene glycol의 방부력은 Personal Care Products Council (CTFA)의 M-3 시험법으로 측정하였다. 알칸 디올계인 1,2-hexanediol 및 1,2-pentanediol도 유사한 방법으로 평가하였다. 1,3-Butylene glycol의 함량에 따른 방부력 평가 결과, 25%를 첨가한 크림 처방에서 모든 시험 균주에 대하여 방부력을 나타내었으며, phenoxyethanol 0.3%와 ethylhexylglycerin 0.1%가 혼합된 처방에서 방부력을 나타내었다. 방부제인 phenoxyethanol의 0.3% 함량을 대체할 수 있는 대체 방부제로 alkane diol계인 1,2-hexanediol과 1,2-pentanediol을 선정하여 방부력 평가를 진행하였다. 1,2-Hexanediol과 1,2-pentanediol의 조성에 따른 방부력 평가 결과, 1,2-hexanediol 1%와 1,2-pentanediol 1%의 혼합 처방에서 방부력을 나타내었다. 결과적으로 본 연구에서는 25%의 1,3-butylene glycol과 0.1%의 ethylhexylglycerin, 1%의 1,2-hexanediol 및 1%의 1,2-pentanediol의 처방은 가장 우수한 방부력을 나타냄을 입증하였다. 따라서 이러한 처방은 화장품에서 사용되어 안전성의 이슈가 되어온 파라벤류 방부제를 대체할 수 있는 가능성이 있음을 시사한다. In recent years, parabens used as preservatives in cosmetics have become a problem of human safety. Therefore, in this study, we tried to evaluate the preservative efficacy of 1,3-butylene glycol, 1,2-hexanediol, and 1,2-pentanediol as a preservative system to replace parabens. 1,3-Butylene glycol was added to cosmetic creams at a concentration of between 5 and 25%. The preservative efficacy of 1,3-butylene glycol was determined using a M-3 challenge test, as recommended by the Personal Care Products Council (formally CTFA). The alkane diols, such as 1,2-hexanediol and 1,2-pentanediol, were assessed in a similar manner. An evaluation of the preservative efficacy of 1,3-butylene glycol revealed that it was effective against all tested microbial strains at a concentration of 25%. We also investigated the efficacy of combinations of 0.3% phenoxyethanol and 0.1% ethylhexylglycerin. Finally, we tested the alkane diols, including 1,2-hexanediol and 1,2-pentanediol, as an alternative to the preservative 0.3% phenoxyethanol. Both 1% 1,2-hexanediol and 1% 1,2-pentanediol demonstrated preservative efficacy. Taken together, our study demonstrated that the formulation of 25% 1,3-butylene glycol and 0.1% ethylhexylglycerin, 1% 1,2-hexanediol, and 1% 1,2-pentanediol had the best preservative efficacy of the compositions tested. Thus, this study suggests that the formulation is a possibility of substituting parabens preservatives, which has been used in cosmetics and has become a safety issue.

Lactobacillus pentosus 발효에 의한 담쟁이덩굴 줄기 추출물의 항산화 및 세포보호 효과

박소현 ( So Hyun Park ),성준섭 ( Joon Seob Seong ),이건수 ( Keon Soo Lee ),박영민 ( Young Min Park ),현송화 ( Song Hua Xuan ),차미연 ( Mi Yeon Cha ),강희철 ( Hee Cheol Kang ),박수남 ( Soo Nam Park ) 대한화장품학회 2017 대한화장품학회지 Vol.43 No.3

본 연구에서는 담쟁이덩굴 줄기 70% 에탄올 추출물과 발효균주 Lactobacillus pentosus를 이용하여 발효시킨 담쟁이덩굴 줄기 발효추출물에 대하여 항산화 및 세포보호 효과를 측정하였다. 1,1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH)를 이용한 자유라디칼 소거 활성(FSC₅₀)은 담쟁이덩굴 줄기 추출물 및 발효추출물이 각각 42.3 및 34.5 μ g/mL로 발효 후의 라디칼 소거활성이 약 18.4% 더 높게 나타났다. Lumiol-의존성 화학발광법을 이용한 Fe³⁺-EDTA/H₂O₂계에서의 총 항산화능(OSC₅₀) 평가에서도 담쟁이덩굴 줄기 추출물과 발효추출물은 각각 2.6 및 2.5 μ g/mL로 발효 후가 약 4.2% 정도 더 높은 총 항산화능을 나타냈다. ¹O₂로 유도된 적혈구 세포손상에 있어서 추출물 및 발효추출물의 세포 보호 효과(τ₅₀)는 50 μ g/mL에서 각각 126.4 및 173.0 min을 나타내어 발효 후 세포 보호 효과가 약 34.0% 더 높게 나타났다. 발효추출물은 지용성 항산화제로 알려진 (+)-α-tocopherol (43.4 min)보다도 3.9배 높은 세포 보호 활성을 보여주었다. 사람 섬유아세포인 Hs68을 대상으로 elastase 저해 활성을 조사하였다. Elastase 저해 활성(IC₅₀)은 담쟁이덩굴 줄기 추출물과 발효추출물에서 각각 873.6 및 687.8 μ g/mL로 발효 후에 elastase 저해 활성이 약 21.3% 더 높은 것으로 나타났다. 이상의 결과들은 담쟁이덩굴 줄기 발효추출물이 항산화 작용과 더불어 주름개선 효과를 가지는 천연 화장품 소재로써 응용 가능성이 있음을 시사한다. In this study, the antioxidant activities, cellular protective effects, and inhibitory effects on elastase of non-fermented and fermented extracts of Parthenocissus tricuspidata (P. tricuspidata) stem using Lactobacillus pentosus were investigated. The free radical scavenging activities (FSC₅₀) of non-fermented and fermented extracts were 42.3 and 34.5 μg/mL, respectively, in which the activity after fermentation was approximately 18.4% higher. Reactive oxygen species (ROS) scavenging activities (OSC₅₀) in Fe³⁺-EDTA/H₂O₂ system of non-fermented and fermented extracts were 2.6 and 2.5 μg/mL, respectively. The activity after fermentation was approximately 4.2% higher. In the ¹O₂-induced cellular damage of erythrocytes, the cellular protective effects (τ₅₀) of non-fermented and fermented extracts were 126.4 and 173.0 min at 50 μg/mL, respectively. The activity after fermentation was approximately 34.0% higher. The effect of fermented extract was 3.9 times higher than (+)-α-tocopherol (τ₅₀ = 43.4 min), known as a lipophilic antioxidant at 50 μg/mL. The inhibitory effect of elastase was investigated to predict the anti-wrinkle efficacy using Hs68 human fibroblasts cells. The elastase inhibitory activities (IC₅₀) of non-fermented and fermented extracts were 873.6 and 687.8 μg/mL, respectively, and the activity after fermentation was approximately 21.3% higher. These results indicated that fermented extract of P. tricuspidata stem has potentials as natural cosmetic ingredients with antioxidant and anti-wrinkle effect.