• 한국식품영양과학회지
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• 제46권4호
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• pp.409-416
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• 2017

천연물 유래 물질의 항염증 활성에 대한 잠재성을 평가하기 위한 일환으로 오배자에서 분리한 PGG가 LPS로 자극한 마우스 대식세포인 RAW264.7 세포에서 염증반응에 미치는 영향에 대해 평가하고 관련 메커니즘에 대해 검토하였다. PGG는 LPS 자극에 의해 유도된 iNOS 및 COX-2 단백질 발현량을 감소함으로써 NO와 $PGE_2$ 생성을 억제할 뿐만 아니라 IL-6, TNF-${\alpha}$와 같은 pro-inflammatory cytokine의 분비를 억제하였다. 이러한 효과는 전사인자인 NF-${\kappa}B$의 세포질에서 핵으로의 이동을 억제함으로써 나타나는 것으로 판단된다. 이러한 결과로부터 PGG가 염증 반응을 저해하는 효과가 있는 것으로 나타나 향후 염증성 질환을 예방, 개선 및 치료하는 데 유용한 물질로 사용될 가능성이 있을 것으로 생각된다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제57권3호
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• pp.227-234
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• 2014

본 연구에서는 LPS로 유도된 RAW 264.7 대식세포의 염증반응을 통해 잔가시 모자반 (S. micracanthum) 물 추출물의 항염증 활성을 알아보았다. 잔가시 모자반 물 추출물이 대식세포에 미치는 독성을 알아보기 위해 MTT assay를 시행했으며, NO 생성량을 비롯하여 TNF-${\alpha}$, IL-6 및 IL-$1{\beta}$와 같은 염증 매개성 사이토카인 분비량을 측정하기 위해 ELISA법을 사용하였다. 또한, immunoblotting을 통해 iNOS, COX-2 및 NF-${\kappa}B$ p65 단백질 발현량을 알아보았다. 실험결과, 잔가시 모자반 물 추출물이 대식세포에 미치는 독성은 보이지 않았으며, NO 및 염증 매개성 사이토카인의 분비량이 농도 의존적으로 억제됨을 보였다. 특히, IL-$1{\beta}$ 분비량이 $50{\mu}g/mL$에서 50% 이상 저해됨을 보였다. 또한, iNOS, COX-2 및 NF-${\kappa}B$ p65 단백질 발현량에서도 농도의존적인 감소를 보였다. 모자반 물 추출물을 5,000 mg/kg body weight까지 경구투여 한 후 2주 동안 관찰한 결과 경구독성을 보이지 않음을 확인하였다. 그 후, 동물실험을 통해 염증으로 인한 귀 부종의 두께를 측정한 결과, 가장 높은 처리 농도인 250 mg/kg body weight으로 경구투여 하였을 때 prednisolone을 투여한 대조군과 유의적으로 비슷한 수준까지 귀 부종이 완화됨을 보였다. 따라서 본 연구는 잔가시 모자반 물 추출물이 뛰어난 항염증 효과를 가지고 있음을 나타내며, 향후 염증질환 치료제 개발에 잔가시 모자반 물 추출물이 이용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국식품과학회지
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• 제39권2호
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• pp.209-216
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• 2007

본 연구에서는 뽕잎 당단백질의 활성을 알아보기 위하여 뽕잎 당단백질의 안정성 및 특성을 알아보고, hydroxyl 라디칼, superoxide anion 라디칼, DPPH 라디칼 등의 활성 산소종에 대한 항산화 효과를 살펴보았다. 또한 Raw 264.7 세포에 환경호르몬의 일종인 BPA와 뽕잎 당단백질(32 kDa)을 함께 처리 하여, 뽕잎 당단백질의 활성산소종과 NO의 소거 능력뿐만 아니라 염증 매개성 단백질들 [$NF-{\kappa}B(p50)$와 iNOS]의 활성 억제능력 대하여 평가하였다. 뽕이 당단백질은 금속이온에는 다소 약하지만 온도와 pH에는 안정적인 특징을 지니고 있었으며, 탁월한 hydroxyl 라디칼, superoxide anion 라디칼, DPPH 라디칼 소거 능력을 가지고 있었다. 이러한 항산화 능력을 지닌 뽕잎 당단백질을 BPA와 함께 Raw 264.7 세포에 처리한 결과, BPA만 처리된 Raw 264.7 세포의 활성 산소종 양은 8시간째에, 그리고 NO 양은 24시간째에 현저히 증가한데 반해, BPA와 함께 뽕잎 당단백질을 처리한 Raw 264.7 세포에서는 같은 시간 동안에 농도에 비례하여 활성 산소종 및 NO양이 유의적으로 감소한 것을 알 수 있었다. 또한 8시간 동안 BPA처리에 의해 활성화된 Raw 264.7 세포의 $NF-{\kappa}B(p50)$와 iNOS 단백질들은 함께 처리한 뽕잎 당단백질의 농도에 비례하여 현저히 억제되었다. 따라서, 이러한 결과를 종합해 보면, 뽕잎 당단백질은 높은 안정성과 강력한 항산화 효과를 가지고 있었으며, 이러한 항산화 효과가 환경 호르몬(BPA)에 의한 활성산소종 및 NO 생성을 저해할 뿐만 아니라, $NF-{\kappa}B(p50)$와 iNOS의 활성을 억제함으로써 Raw 264.7 세포의 염증 신호전달을 막는데 영향을 끼쳤을 것으로 생각 된다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제61권2호
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• pp.141-150
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• 2018

본 연구에서는 층꽃나무와 L. plantarum으로 발효한 층꽃나무를 각각 80% ethanol로 추출하여 추출물들이 LPS로 유도된 Raw 264.7 cell의 염증반응에 미치는 영향을 비교 검증하여 항염증 소재 개발 가능성을 검토하였다. HPLC를 이용하여 L. plantarum에 의한 층꽃나무 발효 추출물의 유용성분 변화를 확인한 결과, 발효를 통해 유용성분의 profile 변화가 있는 것을 확인할 수 있었다. Raw 264.7 cell에서 세포 독성을 측정하기 위해 MTT assay를 실시한 결과, 층꽃나무 80% ethanol 추출물은 5, 10, $15{\mu}g/mL$의 농도에서 발효 층꽃나무 80% ethanol 추출물의 경우 10, 20, 30, $40{\mu}g/mL$의 농도에서 90.0% 이상의 세포 생존율을 나타내었다. 항염증 효능을 검정하기 위해 iNOS 단백질 발현량, COX-2 단백질 발현량, NO 생성, $PGE_2$ 생성, pro-inflammatory cytokine 발현량을 측정하였다. NO 생합성 효소인 iNOS 단백질의 발현량을 측정한 결과, 층꽃나무와 발효 층꽃나무 80% ethanol 추출물은 각각 15, $40{\mu}g/mL$의 농도에서 약 50.0% 가까운 발현 억제 효과를 나타내었으며, 농도 의존적으로 감소하는 것을 확인할 수 있었다. $PGE_2$ 생합성 효소인 COX-2 단백질의 발현량을 측정한 결과, 층꽃나무 80% ethanol 추출물은 $15{\mu}g/mL$ 농도에서 50.0%, 발효 층꽃나무 80% ethanol 추출물은 $40{\mu}g/mL$ 농도에서 83.0%의 발현 억제 효과를 보여주었다. NO 생성 억제 효과를 측정한 결과 층꽃나무 80% ethanal 추출물은 $15{\mu}g/mL$ 농도에서 62.0%, 발효 층꽃나무는 $40{\mu}g/mL$ 농도에서 81.0%로 control군과 비교하였을 때 NO 생성이 크게 억제되었다. $PGE_2$ 생성 억제 효과를 측정한 결과, 층꽃나무와 발효 층꽃나무 80% ethanal 추출물은 각각 15, $30{\mu}g/mL$의 농도에서 약 70.0%의 발현 억제 효과를 나타내었다. 또한, pro-inflammatory cytokine의 경우, 층꽃나무 80% ethanol 추출물 $15{\mu}g/mL$ 농도에서 $TNF-{\alpha}$는 43.6%, IL-6는 64.3%, $IL-1{\beta}$는 58.7%의 저해율을 나타냈으며, 발효 층꽃나무 80% ethanol 추출물 $40{\mu}g/mL$ 농도에서 $TNF-{\alpha}$는 75.4%, IL-6는 64.3%, $IL-1{\beta}$는 37.7%의 발현 억제 효과를 나타내었다. 이상의 결과를 통해 층꽃나무는 매우 우수한 항염증 효과를 나타내는 소재임을 확인할 수 있었으며, L. plantarum균을 이용한 발효를 통해 층꽃나무가 가진 세포 독성을 낮추어 안전성하고 우수한 효능을 가진 새로운 항염증제로 개발 가능한 소재로 활용될 수 있을 것으로 기대되었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제45권2호
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• pp.101-109
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• 2017

본 실험에서는 참치 심장 70% ethanol 추출물을 dichloromethane으로 분획한 후 항염증 효과를 확인하기 위해 RAW 264.7 세포에 LPS로 염증을 유도시켜 염증 매개성 물질인 NO와 pro-inflammatory cytokine의 분비량의 변화를 확인하였다. 그 결과, 참치 심장 dichloromethane 분획물을 처리하였을 때, 농도 의존적으로 NO의 생성량을 감소시키는 것을 확인하였으며, 특히, $100{\mu}g/ml$에서 가장 높은 억제효과를 나타내었다. 따라서 dichloromethane 분획물의 억제 활성이 세포사멸에 의한 감소인지 알아보기 위해서 MTT assay를 하였을 때, 세포 생존율이 dichloromethane 분획물을 PBS 처리군과 비교하였을 때 유의적인 차이가 나타나지 않음을 확인하였고, 이를 통해 dichloromethane 분획물이 NO 및 전염증성 cytokine의 분비를 효과적으로 억제할 수 있는 물질임을 확인할 수 있었다. Dichloromethane 분획물을 처리하였을 때, 염증 관련 단백질 발현 정도를 western blot을 통해 확인한 결과, LPS에 의해 발현이 증가된 $NF-{\kappa}B$, iNOS 및 COX-2는 분획물을 처리함으로써 농도 의존적으로 감소되는 것을 확인할 수 있었다. 또한 dichloromethane 분획물의 처리가 인산화된 MAPKs의 발현을 저해함을 확인하여 참치 심장 dichloromethane 분획물이 $NF-{\kappa}B$와 MAPKs의 발현을 억제시킴으로써 NO 및 pro-inflammatory cytokine의 분비량을 감소시킴을 확인할 수 있었다. 동물 모델에서는, dichloromethane 분획물을 처리하였을 때 croton oil에 의한 귀 부종이 농도 의존적으로 감소함을 확인하였고, 특히, $250mg/kg{\cdot}body\;weight$ 농도로 투여시 시판 항염증제인 predinisolone을 $50mg/kg{\cdot}body\;weight$ 농도로 투여한 그룹과 유사한 효과를 나타내었다. 조직학적 변화를 확인한 결과에서는, 진피와 경피의 두께가 감소하였으며 진피내 mast cell 침윤이 감소되는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 참치심장 dichloromethane 분획물이 효과적인 염증 예방 및 부종 완화를 위한 치료제로서 활용 가능성을 확인하였다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제42권2호
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• pp.170-176
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• 2014

본 연구에서는 Euptelea pleiosperma 에탄올 추출물(EPEE)의 항산화능과 항염증 생리활성을 in vitro assay system 및 cell culture model system을 이용하여 분석하였다. 먼저 EPEE의 항산화능을 DPPH radical scavenging activity로 분석한 결과 radical 소거능의 정도가 양성 대조군으로 사용한 ascorbic acid 보다 높은 활성을 보여 매우 강한 항산화능을 보유함을 확인하였다. 또한 RAW 264.7 세포주를 이용한 $H_2O_2$ 및 LPS의 유도에 의해 생성된 ROS에 대한 소거능을 분석한 결과에서도 농도의존적인 강한 소거능을 보였다. 뿐만 아니라 대표적인 항산화효소 중 하나로 천연물에 의한 항산화능 활성에 의해 주로 발현이 유도되는 hemeoxygenase 1 (HO-1) 및 그 전사 인자인 nuclear factor-E2-related factor 2 (Nrf2)의 단백질 발현이 EPEE의 처리에 의해 유의적으로 증가됨을 보였으며 이러한 HO-1 및 Nrf2의 발현 변화는 상위신호전달계인 MAPKs 및 PI3K/Akt 에 의해 조절될 가능성을 보였다. 한편 EPEE가 LPS에 의해 유도된 NO 생성에 미치는 영향을 분석한 결과 농도의존적인 NO 생성 저해능을 보였으며 이는 NO 생성 단백질인 iNOS의 발현 저해에서 기인함을 확인하였다. 이와 같은 EPEE의 NO 생성 억제 효과는 염증 상위신호전달계인 NF-${\kappa}B$ 및 AP-1의 조절을 통해 일어날 가능성을 보였다. 이러한 결과를 통해 EPEE의 높은 항산화능과 항염증 활성을 처음으로 확인하였으며 향후 기능성 소재로서 유용하게 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제61권2호
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• pp.205-211
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• 2018

리바우디오사이드 A는 Stevia rebaudiana Bertoni에서 분리된 천연감미료로 널리 알려진 스테비올배당체 중 하나이다. 최근 연구에서 LPS 자극에 의해 활성화된 RAW264.7 마우스 대식 세포에서 리바우디오사이드 A가 인터루킨-$1{\alpha}/1{\beta}$ 같은 염증성 사이토카인 분비를 억제하는 기능이 확인되었다. 그러나 LPS처리 시 리바우디오사이드 A의 항염 활성에 대한염증 억제기작은 정확히 제시하지 못하였다. 따라서 본 연구에서는 리바우디오사이드 A의 LPS 신호전달 메카니즘에서의 항염증 효능을 단백질 수준에서 규명하고자 하였다. NO 생성에 관여하는 iNOS 단백질 발현양을 분석한 결과 리바우디오사이드 A의 $250{\mu}M$ 처리군에서 농도 의존적으로 단백질 발현이 감소하는 것을 확인하였다. 또한 염증 신호에 의한 대표적 핵 전사 인자인 $NF{\kappa}B$의 mRNA 발현량 분석 결과에서도 LPS 처리군에 비해 그 발현양이 감소하였다. 또한 세포질에 존재하는 $NF-{\kappa}B$와 $I-{\kappa}B$ 복합체는 LPS신호에 의한 $I-{\kappa}B$의 인산화 및 ubiquitination로 인해 $NF-{\kappa}B$가 이탈되기 때문에, 리바우디오사이드 A에 의한 $pNF-{\kappa}B$, $pI-{\kappa}B$의 단백질 발현을 비교 분석한 결과 $NF-{\kappa}B$ 단백질의 인산화가 농도 의존적으로 감소하였고, $I-{\kappa}B$의 인산화 또한 저해되는 것을 확인 하였다. 최종적으로 리바우디오사이드 A는 LPS처리 조건에서 MAPK중 특이적으로 extracellular signal-regulated kinase (ERK1/2)의 인산화를 농도 의존 방식으로 감소시킴으로써 $NF-{\kappa}B$ 조절 기작에 관여함을 알 수 있었다. 따라서 본 연구 결과들을 통해 우리는 리바우디오사이드 A가 RAW264.7 세포에서 LPS에 의해 활성화 되는 MAPK 및 $NF{\kappa}B$의 발현 억제를 통해 염증이 억제될 수 있음을 확인하였다.

• 생명과학회지
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• 제21권6호
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• pp.796-804
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• 2011

본 연구에서는 파의 항염증 효과를 밝히고 그 생화학적 기전 해석을 위해 LPS로 활성화된 BV2 microglia를 이용하여 iNOS, COX-2 및 염증성 cytokine의 발현 및 그 산물에 미치는 파 추출물의 영향을 조사하였다. 그 결과 파 추출물은 LPS 처리에 의한 BV2 세포의 iNOS의 발현을 전사 및 번역 수준에서 처리 농도 의존적으로 억제시켰으며, 특히 파 전체 에탄올 추출물(EEWA)의 효과가 가장 탁월하였다. LPS로 유도한 COX-2의 mRNA 및 단백질 발현 역시 파 추출물 처리에 의하여 감소되었으며 뿌리 에탄올 추출물(EERA) 처리군에서 가장 현저한 억제가 관찰되었다. 아울러 염증 반응의 또 다른 주요인자인 염증성 cytokine들(TNF-${\alpha}$, IL-$1{\beta}$ 및 IL-6)의 mRNA 변화를 조사한 결과 파 추출물이 대체적으로 이들 cytokine의 발현을 억제하는 경향을 보였으며, 최종산물인 TNF-${\alpha}$와 IL-6의 생성량 역시 유의한 수준은 아니었으나 감소하는 경향을 보였다. 본 연구의 결과는 파의 추출물은 iNOS, COX-2 및 염증성 cytokine의 발현을 조절함으로서 신경염증 반응을 효과적으로 억제하며, 향후 지속적인 연구가 필요하지만 신경 보호 작용에 탁월한 효능이 있음을 보여주는 것으로 생각된다.

• 대한화장품학회지
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• 제43권2호
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• pp.157-164
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• 2017

스테비아(Stevia rebaudiana)는 남아메리카 지역이 원산지인 국화과 스테비아 속의 다년생 식물로 스테비올(steviol)을 기본 구조로 하는 다양한 배당체가 존재하며 스테비오사이드(stevioside)와 리바우디오사이드(rebaudioside) A 등이 주성분이다. 스테비올 배당체들은 설탕보다 단맛이 월등히 뛰어나 감미료로 널리 사용되어지고 있다. 최근 여러 논문들에서 스테비올 배당체들이 미백 및 항염 효과 뿐 아니라 피부장벽 타이트정션 단백질 조절에 연관되어 있다는 보고가 있었다. 따라서 본 연구에서는 스테비올 배당체인 리바우디오사이드 A의 항염 효과 연구를 통해 향후 아토피 피부염 개선 화장품 원료 개발 가능성을 확인하고자 하였다. 항염 연구를 위해 마우스 대식세포인 RAW264.7 세포를 이용하여 cell viability 및 염증 유발 사이토카인 mRNA 발현량을 분석하였다. 우선 cell viability 측정을 위해 cell counting kit-8 (CCK-8) assay를 수행하였고 세포독성이 없는 최대 농도를 $250{\mu}M$로 설정하여 이후 모든 실험을 진행하였다. 리바우디오사이드 A의 염증 조절 기능 연구는 주로 정량적 real-time RT-PCR 방법을 이용하였다. LPS에 의해 활성화된 RAW264.7 대식세포에서 리바우디오사이드 A 처리 결과 LPS 처리군 대비 iNOS 발현량은 약 47% 감소하였고, COX-2 또한 41% 감소하였다. 생성된 NO의 양 또한 농도 의존적으로 감소하였다. 대식세포를 LPS로 활성화시킨 조건에서 염증 관련 사이토카인 유전자인 interleukin (IL)-$1{\alpha}$, IL-$1{\beta}$, IL-6의 발현량 조절을 확인한 결과 사이토카인(IL-$1{\alpha}$, $1{\beta}$, 6) 발현이 LPS 처리군 대비 40%, 45%, 59%로 농도 의존적 유의성 있게 감소하였다. 결론적으로 스테비올 배당체인 리바우디오사이드 A는 NO 생성 및 사이토카인 분비 억제를 통해 염증 반응을 저해하였다. 이러한 리바우디오사이드 A의 신규 항염증 조절 기능을 통해 아토피성피부염 개선 소재로의 개발이 기대된다.

• 한국식품과학회지
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• 제54권1호
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• pp.43-51
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• 2022

본 연구에서는 자작나무 증포 추출물의 탈모 조절 활성 분석을 위해 in vitro (인간모유두세포) 및 in vivo (C57BL/6N 마우스) 모델을 이용하여 모발의 성장 효과를 평가하였다. 찌고 말리는 과정을 반복하는 증포 차수 별 함유 성분의 변화가 관찰되어 새로운 추출법의 가능성을 확인하였다, 즉, 1회-5회 증포 후 관찰된 성분의 변화는 3회 증포 추출물(BPE3)에서 안정적인 추출 수율, 높은 페놀화합물 함량 및 항산화 활성을 가지는 것으로 확인되었다. 또한, 발모 주기의 전 과정에 관여하는 모유두세포에 BPE3를 처리하였을 때 유의한 수준의 FGF7과 Wnt7b 발현을 증가시켜 모발 성장 촉진과 모발의 성장기 개시를 도울 것으로 판단되었다. In vivo 마우스 모델에 12일 간 BPE를 도포하여 관찰한 결과 6일 경과 시 양성대조군(MXD 및 PTN)과 유사한 수준으로 단모의 성장이 관찰되었으며, 9일 경과 시 높은 밀도의 발모가 진행되기 시작하여 12일 경과 시 미처리 대조군에 비해 BPE3군에서 고른 발모가 관찰되었다. H&E 염색을 통한 각 군별 피부조직의 변화는 BPE3군에서 뚜렷이 나타났으며, 특징적으로 단위면적 당 많은 모낭(hair follicle)의 형성과 모간부(hair shaft)의 신장이 관찰되어 안정적으로 모발의 성장기로 진입한 것으로 판단되었다. 피부조직의 유전자발현 추가 분석 시 FGF7, VEGF, 및 Wnt7b 유전자가 유의하게 증가하여 모발성장, 분화, 모낭줄기세포 활성을 유도하여 모발성장을 촉진시킨 것으로 생각된다. 또한, BPE3가 LPS로 유도된 RAW264.7 세포의 염증인자(iNOS, IL-6 및 COX2) 발현을 저해하여 자가면역 등 염증성 탈모억제에 긍정적 역할을 할 것으로 판단된다. GC-MS 분석을 통해 확인한 betulin과 불포화지방산 등 저분자 물질은 BPE3가 나타낸 약리활성을 방증하였다. 결론적으로, 자작나무 3회 증포 추출물인 BPE3는 모유두세포의 발모 주기를 촉진할 뿐 아니라 두피의 염증 환경에서 휴지기를 단축시켜 정상적 발모를 돕는 소재로서 높은 잠재력을 나타냈다.