본 실험에서는 익모초 지상부 에탄올 추출물의 항산화 및 항염증 효과를 확인하여 건강 기능성 소재로서의 가능성을 평가하고자 하였다. DPPH 및 ABTS radical 소거 활성, 환원력, 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량을 통해 익모초의 항산화능을 측정한 결과, 400 ㎍/mL, 1500 ㎍/mL의 농도에서 57.8%, 62.3%의 DPPH 및 ABTS radical 소거활성을 보였고 환원력 또한 농도 의존적으로 증가하는 경향을 보였다. 총 폴리페놀 함량 및 플라보노이드 함량은 1 mg/mL의 농도에서 각각 51.40 ± 0.47 mg of gallic acid equivalents/g, 73.28 ± 0.10 mg of rutin equivalents/g로 나타났으며, 익모초 추출물은 세포 내 ROS의 생성 억제에 있어서 유의적인 효과를 보였다. 익모초의 항염증 효과를 측정한 결과, LPS로 자극해 활성화된 RAW 264.7 cell에서 익모초 추출물(0~400 ㎍/mL)의 세포 독성은 없었으며 LPS 처리로 유도된 세포의 형태학적 변화도 농도의존적으로 완화되는 경향을 보였다. NO 발생량은 LPS 처리군과 비교해 익모초 추출물 처리 시 농도 의존적으로 감소하였고, 400 ㎍/mL에서는 90.3%로 NO의 생성이 억제되었다. 염증성 cytokine (TNF-α, IL1-β)의 생성도 유의적으로 감소하였고 NO를 생성하는 염증성 단백질 iNOS의 발현 또한 억제되었으며 이와 같은 염증성 단백질의 전사를 조절하는 NF-κB (NF-κB, IκB-α) 및 MAPK (ERK, p38)의 인산화 및 활성화 또한 익모초 추출물 처리로 인해 억제됨을 확인하였다. 따라서 익모초 추출물은 NF-κB signaling pathway 및 ERK/p38 MAPK cascade pathway의 조절을 통해 염증성 단백질 및 염증인자의 발현을 감소시킨다고 볼 수 있다. 이러한 결과를 토대로 익모초 지상부 에탄올 추출물은 천연 기능성 소재로서 활용될 가능성이 있으며, 본 연구 결과는 익모초의 고부가가치 향상을 위한 기초자료로 도움이 될 것으로 생각된다.
본 연구는 에탄올과 염산으로 유도된 위염모델에 대해 익모초의 물 추출물이 위염예방효과를 나타내는지 알아보기 위해 진행하였고, 안전성 평가를 위해 유전독성평가인 소핵시험을 수행하였다. 익모초 물 추출물은 음성대조군 대비 위에서 분비되는 $PGE_2$의 농도를 증가시켰을 뿐만 아니라 염산과 에탄올 투여에 의한 점막 표피세포 및 선상피세포의 손상과 울혈을 충분히 예방하는 것을 확인하였다. 또한 익모초 물 추출물에 대한 소핵시험을 실시한 결과, 익모초 물 추출물은 소핵을 유발하지 않는 것으로 나타났다. 결과를 종합하였을 때 익모초 물 추출물은 자체적으로 위염 예방효과를 나타냈지만 정확히 어떤 기전을 통해 예방하는지 추가적인 실험이 필요하다고 사료되며, 익모초에 포함된 여러 단일 성분을 이용해 위염 예방평가를 실시하여, 위염에 대한 익모초의 효능과 효율을 높이는 연구가 필요하다고 생각된다.
본 연구에서는 익모초 추출물의 항산화 효과 및 자외선으로 유도된 각질형성세포 손상에 대한 보호효과를 확인하고자 익모초 열수 추출물의 생체 내 산화적 스트레스와 관련되어 있는 DPPH radical, hydroxyl radical, hydrogen peroxide, superoxide radical, lipid peroxidation에 대한 익모초 열수추출물의 소거효과 및 환원력 평가 시험을 진행하였으며, 사람 각질형성세포주인 HaCaT 세포주에서 UVB로 유도된 apoptosis에 대한 익모초의 억제 정도를 확인하였다. 그결과, 익모초 열수추출물에서 농도 의존적으로 항산화 효과가 증가함을 확인할 수 있었으며, UVB로 유도된 apoptosis에 발현 또한 억제됨을 확인할 수 있었다. 현재 국내외적으로 천연물에 대한 항산화 활성에 대한 연구가 활발히 진행되고 있는데, 이를 바탕으로 하는 피부 보호 효과에 대한 연구는 항노화 측면에서 그 효용가치가 높다고 여겨진다. 따라서 본 실험 연구의 결과를 토대로 항산화 효과가 우수한 식물종에 대해 단일 물질에 대한 분리 작업과 함께 항노화 실험 뿐만 아니라 항염증이나 항암 등의 실험이 더깊이 있게 진행된다면 새로운 천연물 유래 생리 활성 물질로서 효과적이면서도 안전한 화장품 소재로의 활용 또한 가능할 것으로 기대된다.
익모초(Leonurus sibiricus L)는 한국, 중국, 일본, 아시아 각지에 야생으로 자생하는 2년생 초본으로 꿀풀과(Labiatae) 식물로 높이 1.5${\~}$2m 정도 자란다. 약효로는 부인병의 각종 자궁질환, 활혈, 조경, 이뇨, 소증 효과는 물론 혈변, 혈뇨, 치질, 대${\cdot}$소변 불통 등의 치료제로 사용한다. 그 외에 고혈압, 강심작용, 항암연구도 활발하다. 익모초의 $CHC1_3$ 엑스와 MeOH 엑스를 $H_2O$, $30\%$ MeOH, $60\%$ MeOH, $100\%$ MeOH로 분획하였고, 이 5가지 분획물들에 대하여 activity guided fractionation 방법에 따라 DPPH free radical에 대한 scavenging activity와 LDL의 lipid peroxidation을 이용한 TBARS assay로 항산화 활성실험을 측정하였다. 그 결과 익모초의 MeOH 엑스는 $30\%$ MeOH, $60\%$ MeOH 분획물이 항산화 활성이 증가하였으며, Vitamin C와 비교해 볼 때 강한 활성을 나타내었다. 또한 pyrogaliol을 이용한 SOD 활성에서도 250 ppm에서는 Vitamin C 보다 우수한 유사 활성을 보였다. 이상과 같이 익모초로부터 비교적 강한 항산화 활성을 확인할 수 있어 천연항산화 기능성 화장품의 개발이 가능하리라 보여 진다.
익모초 가공을 위한 기본 추출조건을 확립하기 위하여 3가지 조건으로 익모초 물추출물(열수추출물(I), 고온고압-열수추출물(II), 습식분쇄-열수추출물(III))을 제조하고 이들의 생리적 특성을 비교하였다. 각 추출조건에 대한 수율은 13.02~15.90%로 유의적인 차이가 없었고, 총 폴리페놀 함량은 추출물(II)와 (III)에서 유의적으로 높았다. 전자 공여능에 대한 $IC_{50}$은 추출물(II)에서 가장 낮았고 그 뒤로 추출물(III) < 추출물(I)순으로 유의적인 차이를 나타내었으며, ABTS 라디칼 소거활성은 추출물(II)와 (III)에서 유의적으로 높았다. 아질산염 소거능은 추출조건간 유의적인 차이가 없었으며, ACE저해 활성은 고농도(5 mg/mL)의 추출물에 대해 추출물(I)보다 추출물(II)와 (III)에서 유의적으로 높았다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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