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Asian J Beauty Cosmetol > Volume 17(2); 2019 > Article
더덕 추출물의 소취효과 및 항균활성 평가

요약

목적

더덕 에탄올 및 열수 추출물을 대상으로 항산화 효과 및 피부염 7종에 대한 항균효과를 확인하였으며, 암모니아에 대한 소취효과를 평가하여 피부용 항균소재 및 기능성 모발 화장품 소재로서의 가능성을 확인하고자 한다.

방법

더덕 에탄올 및 열수 추출물을 이용하여 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량, 2,2-diphenylpicrylhydrazyl (DPPH) 전자공여능, 2,2'-Azinobis [3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid]-diammonium salt (ABTS) 라디칼 소거활성을 조사하여 항산화 효과를 확인하고, 피부염 관련 균 7종에 대한 더덕 추출물의 항균 효과를 paper disc법을 이용하여 실험을 진행하였다. 그리고 가스 검지법을 이용하여 암모니아에 대한 소취력을 평가하였다.

결과

항산화 효과 측정 결과 더덕 에탄올 및 열수 추출물의 총 폴리페놀 함량은 각각 88.86±1.64, 76.46±1.23 μg/mL 이고, 총 플라보노이드 함량은 78.29±1.13, 60.02±1.35 μg/mL의 함량이 확인 되었다. DPPH 소거활성은 500 μg/mL에서 더덕 에탄올 추출물은 78.78%, 열수 추출물은 62.12의 소거능이 확인 되었다. ABTS 라디칼 소거활성 측정 결과, 500 μg/mL에서 더덕 에탄올 추출물은 80.12% 열수 추출물은 72.24%의 소거능이 확인 되었다. 피부염 7종 균에 대한 더덕 에탄올 추출물 및 열수 추출물은 5 mg/mL 농도에서 항균효과가 확인 되었다. 암모니아에 대한 더덕 추출물의 소취효과는 에탄올 추출물이 30 min 부터 98%의 소취력이 확인 되었다.

결론

더덕 에탄올 추출물이 열수 추출물보다 항산화 효과 및 피부염 7종 균에 대한 항균효과가 우수하였으며, 소취력도 높게 확인 되어, 피부용 항균소재 및 기능성 모발 화장품 소재로의 가능성이 있다고 판단된다.

Abstract

Purpose

The antioxidant effects and antibacterial effects on 7 types of dermatitis of Codonopsis lanceolata (C. lanceolata) ethanol and water extracts were investigated to study its potential as an ingredient of antibacterial cosmetics for skin and functional cosmetics for hair by testing its deodorization effects on ammonia.

Methods

The total polyphenol and flavonoid contents, electron donating ability, ABTS radical scavenging activity of C. lanceolata extracts were investigated for its antioxidant effects and the antibacterial effects of c. lanceolata extract on 7 different germs causing dermatitis were explored with the paper disc method. In addition, a gas detection method was employed to test the deodorizing effects on ammonia.

Results

As a result of the antioxidant effects test, the total polyphenol contents of C. lanceolata ethanol and water extracts were 88.86±1.64 and 76.46±1.23 μg/mL, respectively, and the total flavonoid contents were measured 78.29±1.13 and 60.02±1.35μg/mL, respectively. As for the 2,2-diphenylpicrylhydrazyl (DPPH) scavenging activity was 78.78% and 62.12%. The test on 2,2'-Azinobis [3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid]-diammonium salt (ABTS) radical scavenging activity with was 80.12% and 72.24%. For the 7 dermatitis germs, C. lanceolata ethanol extract and water extract showed antibacterial effects at the concentration of 5 mg/mL. For the deodorization effects of C. lanceolata extract on ammonia, ethanol extract revealed 98% of deodorizing effects after 30 min.

Conclusion

C. lanceolata ethanol extract had greater antioxidant effects and antibacterial effects on the 7 dermatitis germs than water extract; with higher deodorizing effects, it is considered suitable for making antibacterial cosmetics for skin and functional products for hair.

中文摘要

目的

探讨沙参(Codonopsis lanceolata)乙醇和水提取物对7种皮炎的抗氧化作用和抗菌作用,通过测试其除臭效果研究其作为皮肤和功能性化妆品以及抗菌化妆品成分的潜力。

方法

研究了沙参提取物的总多酚和类黄酮含量,探讨2,2-diphenylpicrylhydrazyl (DPPH)给电子能力,2,2'-Azinobis [3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid]-diammonium salt (ABTS) 自由基清除活性确定抗氧化作用及其抗菌作用。沙参提取物利用纸盘法对7种不同语皮肤炎相关的细菌进行了抗菌作用。另外,采用气体检测方法测试对氨的除臭效果。

结果

抗氧化效果试验结果表明,沙参乙醇和水提取物的总多酚含量分别为88.86±1.64和76.46±1.23 μg/mL,总黄酮含量分别为78.29±1.13和60.02±1.35 μg/mL。在浓度为500 μg/mL时,沙参乙醇提取物的DPPH的清除活性分别为78.78%和62.12%;ABTS自由基清除活性分别为80.12%和72.24%。对于7种皮炎细菌,沙参乙醇提取物和水提取物在5 mg/mL的浓度下,显示出抗菌作用。对于沙参提取物对氨的除臭效果,乙醇提取物在30 min后,显示出98%的除臭效果。

结论

沙参乙醇提取物对7种皮炎细菌的抗氧化作用和抗菌作用均大于水提取物;具有更高的除臭效果,被认为适用于制造皮肤抗菌化妆品和头发功能性产品。

Introduction

사람의 몸에서는 땀, 피지가 많이 발생하는 두피, 겨드랑이, 손발바닥, 생식기 등에서 체취가 발생하고 있으며 땀이 지나치게 배출되면 각질층에 살고 있는 피부 상재균들이 각질을 분해하면 과증식을 하고 발 냄새와 같은 악취의 원인이 되며(Ahn et al., 2012), 노폐물들이 두피에서 나오는 피지와 함께 엉키고 산화되면서 냄새가 나고 균을 생성하게 된다(Ryu & Jeong, 2014). 또한 나이가 들수록 피부노화로 인해 땀의 배출이 원활하지 못해 두피와 몸에 냄새를 일으키는 각질이 쌓여 냄새를 풍길 수 있다.
체취는 미생물의 분포 수와도 밀접한 관계가 있는데, 겨드랑이, 발, 머리의 경우, 기타 부위보다 미생물이 많이 존재하며, 이는 미생물이 살 수 있는 환경, 즉 털의 유무, 적정온도, 습도 등이 조성되기 때문인 것으로 밝혀져 있다(Cho et al., 2008).
두피는 왕성한 피지 분비로 인해 얼굴과는 달리 모발이라는 부속기관이 존재하므로 인해 노화된 각질과 여러 산화성 노폐물이 장기간 잔존할 경우 다양한 두피질환으로 이어지고, 두피에서 불쾌한 냄새가 발생한다.
두피의 건강은 생리적으로 면역학적 작용에 의해 환경적으로는 청결과 위생적인 관리에 의해 유지될 수 있기 때문에, 두피의 건강상태가 양호하지 않으면 면역학적 염증 반응과 세포대사가 활성화되어 모낭과 땀샘 이외에 두피의 세포에서 분비되는 물질에 의해 미생물과 미세입자의 흡착의 정도가 가중될 수 있고, 청결과 위생관리의 효과와 기능성 또한 약화될 수 있다(Kim et al., 2011a).
샴푸는 체내로부터 분비되는 피지나 땀, 주기가 다 된 각질세포와 대기 오염으로 인해 더러워진 모발을 청결하게 하고 두피의 모공을 막고 있는 물질을 제거하여 청결의 목적으로 사용된다. 두피를 건강히 유지하고 모발을 아름답게 하기 위해 샴푸를 사용하고 샴푸를 선택할 때에는 모발 상태뿐 아니라 두피 상태에도 주의하여 맞추는 것이 중요하며 사용할 샴푸제의 성질과 목적을 잘 이해하고 사용해야 한다(Lee & Kim, 2014)
샴푸는 종류에 따라 다르나 주로 음이온계, 양쪽성 계면활성제 및 비이온계 계면활성제가 전체 성분 중 보통 40-50%의 비중을 차지하고 있다. 계면활성제는 많이 사용 시 피부에 과도한 지질을 제거하여 피부 자극을 일으키는 경우가 자주 있다. 이들은 머리카락을 감싸고 있는 단백질인 큐티클을 녹여 모발의 윤기를 제거하고, 각질층을 파괴하여 두피에 염증을 유발할 가능성이 있다(Hwang et al., 2015).
잦은 화학제품의 사용과 잘못된 생활 습관 등으로 인하여 두피의 생리적 기능이 많이 손상되며, 두피 지루성 피부염, 지루성 탈모증의 원인이 되기도 한다(Lee & You, 2016).
균(bacteria)을 죽이기 위해 항균물질을 계속 사용하면 균들이 같은 항균물질에 내성이 생겨 더 이상 효과가 없어진다. 그러므로 기존의 항균물질이 알려져 있어도 새로운 항균물질을 개발하는 것은 매우 중요하다(Jung et al., 2009).
더덕(Codonopsis lanceolata)은 예로부터 독특한 맛과 향으로 인해 여러 가지 조리 방법을 통하여 식용 및 약용으로 섭취되어 안전성이 입증되어 있으며, 사삼이라 하여 인삼에 버금가는 효능이 있는 것으로 보고 되었다(Kim et al., 2013a). 한방에서는 폐 기운을 돋워주고 가래를 없애주는 약제로 사용되어 강장, 해열, 거담, 해독 등의 질병치료의 목적으로 사용되고 있다(Kim et al., 2010a).
더덕 추출물에 대한 국내 연구는 미백효과(Kim et al., 2002; Kim et al., 2013a; Lee et al., 2002), 항산화 효과(Boo et al., 2018; Jeon et al., 2013; Jung & Ryu, 2018; Kim et al., 2010a; Kim et al., 2010b; Kim et al., 2010c; Park et al., 2010), 항 당뇨효과(Kim et al., 2016), 면역효과(Kim et al., 2014)등이 있다. 더덕의 주요 향취는 풋냄새, 흙냄새, 우유발효냄새, 장뇌냄새와 약간의 한약취(Kim et al., 1992; Oh et al., 2006; Park et al., 1989)등으로 향기성분이 연구되었다.
본 연구에서는 더덕 추출물의 항산화 효과 및 피부염에 대한 항균력을 확인하고 암모니아에 대한 소취능을 평가하여 피부용 항균 소재 및 기능성 모발화장품소재로서의 가능성을 예측하고자 한다.

Methods

1. 시료 제조

실험에 사용한 더덕(Codonopsis lanceolate, 국내산)은 ㈜황토향에서 수확한 것을 구입하여 건조 후 실험에 이용하였다. 더덕 에탄올 추출물(ethanol extracts, EE) 제조는 더덕 50 g에 70% 주정 에탄올 1L를 가해서 24 h 추출하고, 열수 추출물(water extracts, WE)는 50 g에 정제수 1L를 가해서 60℃에서 24 h 추출하였다. 더덕 추출액을 여과(Whatman filter paper No.1; Whatman, UK)한 후에 감압농축기(EYELA N-1000; Tokyo Rikakikai Co, Japan)로 농축하여 동결건조기(PVTFA 10AT; ILSIN, Korea)에 72 h 동안 건조하여 분말로 만들어 실험에 사용하였다.

2. 총 폴리 페놀 및 플라보노이드 함량 측정

더덕 추출물의 총 페놀 함량은 Folin & Denis (1915) 방법에 따라 측정하였으며, 더덕 에탄올 및 열수 추출물(1 mg/mL) 50 μL에 증류수 650 μL 넣고 Folin-Denis' reagent 50 μL를 가하여 3 min 동안 반응시킨다. 반응시킨 후 10% sodium carbonate (Na2CO3; Sigma-Aldrich, USA)포화용액을 100 μL 첨가하고, 증류수 150 μL 넣어 잘 혼합시켜37℃ water bath에 1 h 반응시킨 후 Microplate Reader (iMARK™; BIO-RAD, USA)를 이용하여 725 nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준물질 tannic acid 을 이용하여 검량선을 작성한 다음 총 폴리페놀 함량을 구하였다.
총 플라보노이드 함량은 더덕 에탄올 및 열수 추출물(1 mg/mL) 100 μL에 1 mL diethylene glycol (Sigma-Aldrich)을 첨가하고, 다시 1 N sodium hydroxide (NaOH; Sigma-Aldrich) 100 μL 넣어 잘 혼합시켜 37℃ water bath에 1 h 반응시킨 후 Microplate Reader (iMARK™; BIO-RAD, USA)을 이용하여 420 nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준물질 naringin 을 이용하여 검량선을 작성한 다음 총 플라보노이드 함량을 구하였다.

3. 전자 공여능

더덕 추출물의DPPH free radical소거 효과는 Blois (1958) 방법을 준하여 측정하였다. 1 mM DPPH (Sigma-Aldrich) 용액 100 μL와 더덕 에탄올 및 열수 추출물(15.7-500 μg/mL)을 100 μL씩 취하여 혼합한 후 30 min 동안 암 상태에서 방치한 후 Microplate Reader (iMARK™; BIO-RAD)를 이용하여 517 nm에서 측정하였다. 항산화 물질로 잘 알려진 ascorbic acid (Sigma-Aldrich), BHT (Sigma-Aldrich)와 비교하였다. 전자 공여능은 더덕 에탄올 및 열수 추출물의 첨가군과 무첨가군의 흡광도 차이를 백분율로 나타내었다.

4. ABTS radical소거활성 측정

7 mM ABTS와 2.45 mM potassium persulfate를 첨가하여 상온에서 16 h 배양하여 ABTS 양이온을 생성시킨 후 734 nm에서 흡광도의 값이 0.7 이하가 되도록 희석하여 제조하였다. 그 다음 ABTS 용액 100 μL에 더덕 에탄올 및 열수 추출물 100 μL를 가한 후 6 min 후에 흡광도를 측정하였다. 음성대조군(2.45 mM potassium persulfate buffer)의 흡광도와 비교하여 흡광도를 감소시키는 정도를 백분율로 나타내었다.

5. 더덕 추출물의 항균효과

1) 사용 균주 및 배양

항균 실험에 사용한 7종의 균은 한국미생물보존센터에서 구입하였으며, 피부에 염증을 유발하는 균으로 피부상재균 중 염증을 유발하는 3종(Staphylococcus epidermidis (S. epidermidis), Staphylococcus aureus (S. aureus), Propionibacterium acnes (P. acnes) 과 모낭염 및 비듬의 유발균 2종(Pityrosporum ovale (P. ovale), Malassezia furfur (M. furfur), Candida albiacans (C. albicans), Trichophyton mentagrophytes (T. mentagrophytes)을 배양하여 항균실험을 하였다.

2) paper disc에 의한 추출물의 항균력 분석

더덕 추출물의 피부상재균에 대한 항균 검색은 paper disc법을 사용하였다. 각각 시험 균 농도를 0.4 (106 CFU/mL)가 되게 한 후 균 접종 평판배지를 만들어 사용하였다. 멸균된 8 mm paper disc를 올려놓은 후 더덕 추출물을 흡수시킨 다음 적정 배양조건 하에서 12-24 h 동안 배양 후 disc 주위의 clear zone의 지름을 측정하였다. clear zone (mm)의 정도는 다음의 식에 따라 계산하였다.
clear zone (mm)=clear zone의 지름-paper disc의 지름

6. 더덕 추출물의 소취력 평가

더덕 추출물의 소취효과는 유기오염 물질인 암모니아 가스 제거 실험을 하였다. 암모니아의 탈취율은 가스검지관법(KFIAFI-1004)에 의거하여 1L의 시험용기에 초기농도 500 ppm의 암모니아 가스를 채운 후 30 min 간격으로 2 h 동안 측정하였다. 시료가 들어있지 않은 용기의 암모니아 가스농도(Cb)와 시료를 넣은 용기의 암모니아 가스농도(Cs)를 비교하여 소취율(decoloration efficiency, DE)을 계산하였다.

7. 통계처리

본 연구의 모든 실험 결과는 3회 이상 반복하여 평균값으로 나타내었으며, 통계학적 유의성은 Student's t-test로 분석하였으며, p value가 0.05 미만일 경우 통계적으로 유의한 것으로 판정하였다(*p<0.05, **p<0.01).

Results and Discussion

1. 더덕 추출물의 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량

천연물에서 얻어지는 폴리페놀류와 플라보노이드류의 화합물은 항산화 효과를 나타내는 등 다양한 생리활성 기능을 가지는 것으로 알려져 있다. 페놀성 화합물은 활성산소를 제거하여 산화 방지 및 항암, 항염증 및 항알레르기 등 다양한 생리활성 효과가 있음을 알려져 있다(Kim et al., 2014). 또한, 식물에 널리 분포하는 노란색 계통의 색소인 플라보노이드는 항균, 항암, 항바이러스, 항알레르기, 지질 저하작용, 면역증강작용, 모세혈관강화 작용 및 항염증 활성을 지니며 모든 질병의 원인이 되는 생체 내 산화작용을 억제하는 항산화 효과를 지니는 것으로 알려져 있다(Seo et al., 2012).
더덕 에탄올 및 열수 추출물1 mg/mL 농도에서 총 폴리페놀 함량은 tannic acid 표준 곡선으로 하여 측정한 결과, 88.86±1.64, 76.46±1.23 μg/mL으로 나타났다(Table 1). Naringin을 표준곡선으로 플라보노이드 함량을 측정한 결과, 더덕 에탄올 및 열수 추출물 1 mg/g 농도에서 78.29±1.13, 60.02±1.35 μg/mL로 나타났다(Table 1).

2. 더덕 추출물의 전자 공여능

전자공여능은 항산화 측정에 대표적으로 쓰이는 방법이며, 이 실험에서 쓰이는 DPPH는 항산화 활성을 측정하기 위한 기질로 사용하였으며, phenol, flavonoid와 같은 페놀성 물질에 대한 항산화 작용의 지표라고 알려져 있다. 이와 같은 작용은 활성 라디칼에 전자를 공여하여 인체 내 노화를 억제시킨다고 보고하였다(Sa et al., 2010).
더덕 추출물의 DPPH radical 소거능을 측정한 결과 15.7-500 μg/mL농도에서, 더덕 에탄올 추출물은 18.8, 24.43, 41.82, 48.18, 66.04, 78.78%의 소거능이, 열수 추출물은 7.12, 17.09, 26.41, 32.34, 50.71, 62.12%의 소거능이 확인 되었다. 양성대조군으로 사용된 Vit C의 DPPH radical 소거능은 77.41, 89.24, 91.82, 92.19, 93.13, 93.25%로 확인되었고, BHT의 경우 6.08, 16.32, 27.36, 50.49, 61.31, 74.38%로 확인되었다(Figure 1). 더덕 추출물의 농도가 높아질수록 DPPH 항산화 작용이 증가하는 것을 확인하였다.

3. ABTS radical 소거활성

천연물의 라디칼 소거활성은 인체 내에서 활성 라디칼에 의한 노화를 억제시키는 역할을 하고 있으며, 라디칼 소거 작용은 인체에 질병과 노화를 방지하는데 대단히 중요한 역할을 한다(Chung et al., 2014). ABTS 라디칼 소거활성은 시료가 항산화력에 의해 소거되어 본래의 청록색이 탈색되는 정도를 측정하는 방법으로 천연물로부터 항산화 활성물질 개발을 위한 연구에 광범위하게 이용되고 있다(Kim et al., 2016). 더덕 에탄올 및 열수 추출물의 ABTS radical 소거능을 측정한 결과 15.7-500 μg/mL농도에서, 에탄올 추출물은 28.16, 31.42, 54.15, 69.27, 75.21, 80.12%의 소거능이 확인되었으며, 열수 추출물은 10.35, 22.21, 42.34, 50.12, 64.53, 72.24%의 소거능이 확인 되었다. 양성 대조군으로 사용된 Vit C는 60.07, 71.21, 79.43, 89.32, 93.21, 94,21%로 확인되었고, BHT의 경우 20.71, 32.31, 52.52, 65.49, 70.13, 74.15%로 확인되었다(Figure 2). 더덕 에탄올 추출물은 Vit C 보다는 소거능이 약하지만 BHT 보다는 높게 확인 되었다. 연구 결과 ABTS 라디칼 소거활성과 DPPH 라디칼 소거활성 결과에서 차이를 나타내었는데 이는 ABTS 라디칼은 DPPH 라디칼과 달리 극성과 비극성 물질 모두와 반응하여 소거되며 ABTS라디칼과 잘 반응하는 항산화 물질이 DPPH 라디칼과는 전혀 반응하지 않을 수도 있다고 알려져 있다(Kim et al., 2013a).

4. 더덕 추출물의 항균 활성

피부에 존재하는 피부 상재균은 많은 피부질환을 발생시키고 화장품을 오염시키는 등의 악영향을 초래한다. 이러한 피부의 영향을 최소화하기 위해 다양한 항산화제와 항균제가 개발되어 화장품 등에 사용 되어 지고 있다(Kim et al., 2011a). 항균제는 사용목적에 따라 방부제와 살균제로 나뉘며 화장품의 보존성을 증가시키는 것 이외에도 피부를 청결히 하여 피부 상재균 등 미생물의 생육을 억제하는 목적으로 화장품 제형 제조 시 필수적으로 사용된다(Kim et al., 2010b).
피부염 관련 7균에 대한 더덕 추출물의 항균 효과를 paper disc법을 이용하여 실험을 진행하였다. 피부에 염증을 유발하는 S. epidermidis, S. aureus 에 대한 항균효과는 5-0.25 mg/mL 농도에서 더덕 에탄올 추출물은 S. epidermidis 에서 6, 5, 4, 4 mm clear zone이 확인 되었으며, 열수 추출물은 0.25 mg/mL 농도에서는 clear zone이 확인되지 않았다. S. aureus 에 대한 항균효과는 에탄올 추출물이 6, 5, 4, 2 mm clear zone이 확인 되었으며, 열수 추출물은 0.25 mg/mL 농도에서는 clear zone이 확인되지 않았다. P. acnes 는 여드름의 주 원인 균으로 더덕 에탄올 추출물은 7, 6, 4, 4 mm clear zone이 확인 되었으며, 열수 추출물은 5, 3, 3, 1 mm clear zone이 확인 되었다. 비듬균 P. ovale, M. furfur 에 대한 더덕 에탄올 추출물은 P. ovale 에서 8, 7, 5, 4 mm, M. furfur 에서는 8, 7, 5, 3 mm clear zone이 확인 되었다. 더덕 열수 추출물은 P. ovale 에서 5, 5, 3, 2 mm, M. furfur 에서는 5, 5, 3, 2 mm clear zone이 확인 되었다.
칸디다혈증의 대표적인 진균인 C. albiacans 에 대한 더덕 에탄올 추출물의 항균효과는 6, 4, 3, 3 mm clear zone이 확인 되었으며, 열수 추출물은 5, 3, 2, 1 mm clear zone 확인 되었다.
무좀균 T. mentagrophytes 에 대한 에탄올 추출물의 항균효과는 8, 7, 5, 5 mm clear zone이 확인 되었으며, 열수 추출물은 6, 5, 3, 2 mm clear zone이 확인 되었다. 더덕 추출물에 대한 7종의 피부염에 대한 항균효과는 차이가 있었으나, 비듬균 P. ovale, M. furfur 그리고 T. mentagrophytes 에서 높은 효과가 확인 되어 항균소재 및 기능성 모발 화장품 소재로서의 개발을 기대할 수 있다.

5. 더덕 추출물의 소취 효과

가스 검지법을 이용하여 암모니아에 대한 더덕 추출물의 소취력을 평가하였다. 더덕 에탄올 및 열수 추출물을 처리하여 시간에 따른 ammonia 농도 변화를 측정한 값은 Figure 3와 같으며, 이를 소취율로 계산한 값은 Figure 4와 같다. 밀폐된 삼각플라스크에 악취를 유발시킨 뒤 더덕 에탄올 추출물과 열수 추출물를 주입한 후 30 min 간격으로 120 min 측정한 결과 더덕 에탄올 추출물은 30 min 부터 98%의 소취력을 나타냈으며, 열수 추출물은 30 min에는 83%의 소취력을 나타냈으며, 시간이 경과함에 따라 점차 증가하여 120 min에는 91%의 소취력을 보였다. 더덕 에탄올 추출물은 높은 소취력을 활용한 기능성 모발 화장품 개발이 가능할 것으로 기대된다.

Conclusion

본 연구에서는 더덕 에탄올 및 열수 추출물을 대상으로 기능성 화장품 소재로 가능성을 확인하기 위하여 항산화 효과 및 피부염에 7종 균에 대한 항균효과를 확인하였으며, 악취물질인 암모니아에 대한 소취효과를 평가하였다.
항산화 효과 측정 결과, 더덕 에탄올 및 열수 추출물의 총 폴리페놀 함량은 각각 88.86±1.64, 76.46±1.23 μg/mL 이고, 총 플라보노이드 함량은 78.29±1.13, 60.02±1.35 μg/mL의 함량이 확인 되었다. DPPH 소거활성은 500 μg/mL에서 더덕 에탄올 추출물은 78.78%, 열수 추출물은 62.12의 소거능이 확인 되었다. ABTS radical소거활성 측정 결과, 500 μg/mL에서 더덕 에탄올 추출물은 80.12% 열수 추출물은 72.24%의 소거능이 확인 되었다.
피부염에 7종 균에 대한 더덕 에탄올 및 열수 추출물은 5 mg/mL 농도에서 7종에 대한 항균효과가 확인 되었으며, 더덕 에탄올 추출물은 비듬균인 P. ovale 에서 8, 7, 5, 4 mm, M. furfur에서는 8, 7, 5, 3 mm clear zone 확인 되었다. 그리고 T. mentagrophytes 에서 8, 7, 5, 5 mm 의 높은 효과가 확인 되었다. 마지막으로 암모니아에 대한 더덕 추출물의 소취효과는 에탄올 추출물이 30 min부터 98%의 소취력이 확인 되었다.
이러한 결과, 더덕 에탄올 추출물이 열수 추출물보다 항산화 효과 및 피부염 7종 균에 대한 항균효과가 우수하였으며, 소취력도 높게 확인 되어, 피부용 항균소재 및 기능성 모발 화장품 소재로서의 가능성이 있다고 판단된다.

Figure 1.

DPPH radical scavenging activities of Codonopsis lanceolata extracts.

DPPH radical scavenging assays were conducted to investigate the anti-oxidant effects of Codonopsis lanceolata in ethanol and water extracts at varying concentrations of 15.7, 31.3, 62.5, 125, 250, and 500 μg/mL, respectively. Values represent the M±S.D. of three independent experiments. EE, 70% ethanol extracts; WE, water extracts; Vit C, ascorbic acid; BHT, butylated hydroxytoluene group; DPPH, 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl; M±S.D., mean±standard deviation.
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Figure 2.

ABTS radical scavenging activities of Codonopsis lanceolata extracts.

ABTS radical scavenging activities assays were conducted to investigate the anti-oxidant effects of Codonopsis lanceolata in ethanol and water extracts at varying concentrations of 15.7, 31.3, 62.5, 125, 250, and 500 μg/mL, respectively. Values represent the M±S.D. of three independent experiments. EE, 70% ethanol extracts; WE, water extracts; Vit C, ascorbic acid; BHT, butylated hydroxytoluene group; M±S.D., mean±standard deviation.
ajbc-17-2-267f2.gif
Figure 3.

Change of ammonia concentration by Codonopsis lanceolata in ethanol and water extracts.

EE, 70% ethanol extracts; WE, water extracts.
ajbc-17-2-267f3.gif
Figure 4.

Deodorization rate of ammonia by Codonopsis lanceolata in ethanol and water extracts.

EE, 70% ethanol extracts; WE, water extracts.
ajbc-17-2-267f4.jpg
Table 1.
Total phenolic and flavonoid contents of ethanol extracts and water extracts from Codonopsis Ianceolata
Component EE WE
Total phenolic 88.86±1.64 76.46±1.23
Total flavonoids 78.29±1.13 60.02±1.35

Values represent the mean±standard deviation of three independent experiments. EE, 70% ethanol extraction; WE, water extraction.

Table 2.
Antimicrobial activity of Codonopsis Ianceolata extracts
Bacteria Inhibition zone diameter (mm)
5 (mg/mL)
1 (mg/mL)
0.5 (mg/mL)
0.25 (mg/mL)
Control
EE WE EE WE EE WE EE WE Ethanol
S. epidermidis 6 4 5 3 4 1 4 -1) -
S. aureus 6 4 5 3 4 2 2 - -
P. acnes 7 5 6 3 4 3 4 1 -
P. ovale 8 5 7 5 5 3 4 2 -
M. furfur 8 5 7 5 5 3 3 2 -
C. albicans 6 5 4 3 3 2 3 1 -
T. mentagrophytes 8 6 7 5 5 3 5 2 -

1) No inhibition. EE, 70% ethanol extract; WE, water extract. S. epidermidis, Staphylococcus epidermidis; S. aureus, Staphylococcus aureus; P. acnes, Propionibacterium acnes; E. coli, Escherichia coli; P. ovale, Pityrosporum ovale; M. furfur, Malassezia furfur; C. albicans, Candida albicans; T. mentagrophytes, Trichophyton mentagrophytes.

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