금목서, 은목서 잎과 꽃 추출물의 생리활성 비교
Comparison between the Biological Activities of Leaf and Flower Extracts of Osmanthus fragrans var. aurantiacus and Osmanthus asiaticus Lour. var. fragrans
金桂以及银桂的叶和花提取物的生物活性比较
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Abstract
목적
본 연구에서는 금목서, 은목서 잎과 꽃 추출물에 대한 생리활성 검증을 통해 향장 산업계에서 활용될 수 있는 기초 데이터를 제공하고자 한다.
방법
금목서, 은목서 잎과 꽃을 에탄올로 추출하여 총 폴리페놀과 플라보노이드 함량, DPPH, ABTS 라디컬 소거능, elastase, tyrosinase 저해효과 그리고 항균효과를 측정하였다.
결과
총 폴리페놀 함량은 금목서 잎과 꽃 추출물은 135.64 μg/mL, 80.06 μg/mL으로 확인되었으며, 은목서 잎과 꽃 추출물은 104.11 μg/mL, 71.64 μg/mL 함량이 확인되었다. 총 플라보노이드 함량은 금목서 잎과 꽃 추출물은 123.48 μg/mL, 86.20 μg/mL으로 확인되었으며, 은목서 잎과 꽃 추출물은 104.07 μg/mL, 78.13 μg/mL함량이 확인되었다. 500 μg/mL 농도에서 DPPH 라디컬 소거능은 금목서 잎과 꽃 추출물은 84.49%, 72.08%, 은목서 잎과 꽃 추출물은 77.12%, 68.75%의 소거능이 확인되었으며, ABTS 라디컬 소거능은 금목서 잎과 꽃 추출물은 90.36%, 83.15%, 은목서 잎과 꽃 추출물은 88.14%, 80.90% 확인되었다. Elastase 저해효과는 금목서 잎과 꽃 추출물은 58.31%, 46.14%, 은목서 잎과 꽃 추출물은 51.22%, 39.26% 확인되었다. Tyrosinase 저해효과는 금목서 잎과 꽃 추출물은 57.24%, 48.12%, 은목서 잎과 꽃 추출물은 52.15%, 41.12% 확인되었다. P. acnes, M. furfur의 항균효과를 측정한 결과 금목서, 은목서 잎과 꽃 추출물은 항균효과가 확인되었다.
결론
따라서 금목서, 은목서 잎과 꽃 에탄올 추출물 중, 금목서 잎 추출물은 항산화 효과를 가질 뿐만 아니라, elastase, tyrosinase 저해효과도 높게 확인 되었으며, 항균효과에도 뛰어나 향장소재로서의 적용 가능성 또한 높을 것으로 사료된다.
Trans Abstract
Purpose
This study aims to verify the biological activities of leaf and flower extracts of Osmanthus fragrans var. aurantiacus (OF) and Osmanthus asiaticus Lour. var. fragrans (OA), which can be used in the cosmetics industry.
Methods
Ethanol extraction of the flowers and leaves of OF and OA was performed to determine the total polyphenol and flavonoid content, the scavenging activities of DPPH and ABTS radicals, the inhibitory effects on elastase and tyrosinase, and antibacterial effects.
Results
The total polyphenol content of leaf and flower extracts was determined to be 135.64 μg/mL and 80.06 μg/mL, respectively, for OF and 104.11 μg/mL and 71.64 μg/mL, respectively, for OA. The total flavonoid content of leaf and flower extracts was found to be 123.48 μg/mL and 86.20 μg/mL, respectively, for OF and 104.07 μg/mL and 78.13 μg/mL, respectively, for OA. At a concentration of 500 μg/mL, the DPPH scavenging activity of leaf and flower extracts was found to be 84.49% and 72.08%, respectively, for OF and 77.12% and 68.75%, respectively, for OA. The ABTS radical scavenging activity of leaf and flower extracts was determined to be 90.36% and 83.15%, respectively, for OF and 88.14% and 80.90%, respectively, for OA. The inhibitory effect of leaf and flower extracts on elastase was confirmed to be 58.31% and 46.14%, respectively, for OF and 51.22% and 39.26%, respectively, for OA. The inhibitory effects of leaf and flower extracts on tyrosinase were found to be 57.24% and 48.12%, respectively, for OF and 52.15% and 41.12%, respectively, for OA. Upon evaluation, the leaf and flower extracts of OF and OA exhibited antibacterial effects on Propionibacterium acnes (P. acnes) and Malassezia furfur (M. furfur).
Conclusion
Among the ethanol extracts of the leaves and flowers of both species, the leaf extract of OF was confirmed to have not only an antioxidant effect but also a high inhibitory effect on elastase and tyrosinase, along with antibacterial effects. Therefore, it is expected to have high potential as a cosmetic material.
Trans Abstract
目的
本研究旨在通过验证金桂以及银桂的叶和花提取物的生理活性，为化妆品行业提供可使用的基础数据。
方法
通过提取金桂以及银桂的叶和花，分别测定其总多酚和黄酮含量、DPPH、ABTS自由基清除活性、弹性蛋白酶、酪氨酸酶抑制作用和抗菌作用。
结果
发现金桂叶和花提取物中的总多酚含量分别为135.64 μg/mL和80.06 μg/mL，银桂的叶和花提取物中的总多酚含量分别为104.11 μg/mL和71.64 μg/mL。金桂叶和花提取物的总黄酮含量分别为123.48 μg/mL和86.20 μg/mL，银桂的叶和花提取物的总黄酮含量分别为104.07 μg/mL和78.13μg/mL。在浓度为500 μg/mL时，金桂的叶和花提取物的DPPH自由基清除活性分别为84.49% 和72.08%，银桂的叶和花提取物的DPPH自由基清除活性分别为77.12%和68.75%；金桂的叶和花提取物的ABTS自由基清除活性为90.36%和83.15%，而银桂的叶和花提取物的ABTS自由基清除活性为88.14%，80.90%；金桂的叶和花提取物的弹性蛋白酶抑制作用分别为58.31%和46.14%，而银桂的叶和花提取物的弹性蛋白酶抑制作用分别为51.22%和39.26%；金桂的叶和花提取物的酪氨酸酶抑制效果分别为57.24%和48.12%；银桂的叶和花提取物的酪氨酸酶抑制效果分别为52.15%和41.12%。作为测量P. acnes和M. furfur的抗菌效果的结果，金桂以及银桂的叶和花提取物都具有抗菌效果。
结论
因此，金桂以及银桂的叶和花提取物乙醇提取物中，金桂的叶提取物不仅具有抗氧化作用，而且对弹性蛋白酶和酪氨酸酶具有较高的抑制作用。
Introduction
피부는 신체에서 가장 넓은 면적을 차지하며, 신체보호, 비타민D 생성, 면역기능을 담당하며, 피부 장벽은 신체내부 물질의 체외 배출과 외부물질의 체내 유입을 차단하며, 면역반응 유도 및 유해환경을 제거하여 항상성을 유지하게 한다(Lim et al., 2020).
활성산소는 노화의 원인으로 알려져 있으며 산소를 이용하는 세포의 대사과정에서 생성된 불안정한 홀수의 전자를 가지는 산소유래 물질들로 superoxide radical, hydrogen peroxide, hydroxy radical, singlet oxygen 등 이 있다(Kim & You, 2016).
활성산소종은 정상적인 대사과정에서도 생성되지만(Ha et al., 2015), 스트레스나 자외선 및 화학물질 같은 외부요인에 노출되는 경우에 활성산소의 생성량이 증가하게 되며 이에 따라 세포막과 DNA, 단백질 등이 손상되어 염증, 동맥경화, 노화를 비롯한 암 등 각종 성인병을 초래한다(Ko & Kim, 2018). 또한 외부적 영향으로 피부에서 분비되는 피지들이 모여 피부 염증을 유발하는 피부 상재균의 활성이 높아져 피부에 염증 유발과 노화를 가속화시킨다(Kim & Lee, 2019). 이에 따라 활성산소의 생성을 방지하기 위해 hutylated hydroxytoluene (BHT), butylated hydroxyanisole (BHA)등의 합성 항산화제가 사용되고 있으나 과잉 섭취 시 체내흡수 물질의 독성화 또는 발암가능성 등이 제기되면서 우수한 천연 항산화제의 개발이 요구되고 있다(Choun et al., 2017).
화장품 원료의 안전성과 건강에 대한 소비자 의식 증가로 인해 합성소재에 대한 인식보다 친환경적인 천연원료 화장품에 대한 욕구가 높아 감에 따라 생물자원 유래 화장품 원료 개발이 활발히 추진되고 있다(Lee et al., 2020).
화장품 원료 개발을 위한 생리활성 국내 연구는 천년초 열매 추출물(Ha & You, 2016), 파슬리 추출물(Choi & Moon, 2017), 감초 추출물(Kim & Ryu, 2017), 발아 귀리 추출물(Hwang et al., 2020), 커피나무 잎 추출물(Im & Doo, 2021) 등이 연구되었다.
따라서 이러한 산화적 스트레스로부터 인체를 보호하기 위해서 화장품, 식품, 의약품 등에 적용을 위한 합성 혹은 천연물 유래의 항산화제 및 항균제에 관한 연구가 지속해서 진행되고 있다(Shin et al., 2018).
금목서(Osmanthus frgrans var. aurantiacus)와 은목서(Osmanthus asiaticus Lour. var. fragrans)는 물푸레나무과(Oleaceae), 목서속(Osmanthus)의 상록수이다. 금목서는 9-10월에 진한 등황색 꽃이 피고, 은목서는 백색의 하얀 꽃이 핀다. 금목서에 대한 국내 연구는 Cho (2021)의 이화학적 특성과 휘발성 향기 성분에 의한 생체 대사에 관한 연구, Jung (2020)의 금목서 유래 염증 저해 성분 연구 등이 있으나, 은목서에 대한 연구는 미비한 실정이다.
본 실험에서는 금목서와 은목서 잎과 꽃 추출물에 대한 생리활성 검증을 통해 향장산업계에서 활용될 수 있는 기초 데이터를 제공하기 위해 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량, DPPH, ABTS 라디컬 소거능, elastase, tyrosinase 저해효과 그리고 여드름균과 비듬균에 대한 항균효과를 측정하였다.
Methods
1. 실험재료 및 추출방법
본 연구에 사용된 금목서(Osmanthus fragrans var. aurantiacus)와 은목서(Osmanthus asiaticus Nakai) 잎과 꽃은 전남 광양 백운산에서 채집하여 사용하였다.
추출방법은 시료를 각각 30 g에 무게 대비 10배의 에탄올을 가한 후 60℃에서 24 h 동안 추출하였다. 이후 filter paper를 이용하여 여과한 뒤 회전식 감압농축기(EYELA N-1000; Tokyo Rikakikai Co., Japan)로 농축하였고, 동결건조 후에 금목서 잎(O. fragrans leaves, OFL), 금목서 꽃(O. fragrans flowers, OFF), 은목서 잎(O. asiaticus leaves, OAL), 은목서 꽃(O. asiaticus flower, OAF) 추출물을 실험 시료로 사용하였다.
2. 총 폴리페놀 함량 측정
금목서, 은목서 잎과 꽃 추출물의 총 폴리페놀 함량 측정은 Folin & Denis (1915) 방법에 따라 측정하였다. 금목서, 은목서 잎과 꽃 추출물(1 mg/mL) 50 μL에 정제수 650 μL를 넣고 Folin-Denis reagent를 50 μL을 가하여 3 min 동안 반응시킨 후, 10% Na2CO3을 100 μL 첨가하고 혼합시켰다. 상온에서 1 h 반응시킨 다음 Epoch microplate spectrophotometer (BioTelk, USA)를 이용하여 725 nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준 물질은 tannic acid (Sigma-Aldrich, USA)을 이용하여 총 폴리페놀 함량을 구하였다.
3. 총 플라보노이드 함량 측정
총 플라보노이드 함량은 금목서, 은목서 잎과 꽃 추출물(1 mg/mL) 100 μL에 1 mL diethylene glycol 을 첨가하고, 다시 1 N NaOH 100 μL 넣어 잘 혼합시켜 37℃에서 1 h 반응시킨 후 다음 Epoch microplate spectrophotometer (BioTelk)를 이용하여 420 nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준 물질은 naringin (Sigma-Aldrich)을 이용하여 총 플라보노이드 함량을 구하였다.
4. DPPH 라디컬 소거능 측정
2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) radical 소거활성은 Blois (1958)의 방법으로 측정하였다. 에탄올에 용해시킨 1 mM DPPH 용액 100 μL에 금목서, 은목서 잎과 꽃 추출물(15.7-500 μg/mL) 100 μL를 첨가하였고, 혼합 후 30 min 동안 암 상태에서 반응시킨 다음 Epoch microplate spectrophotometer (BioTelk)를 이용하여 517 nm에서 흡광도를 측정하였다.
5. ABTS 라디컬 소거능 측정
ABTS (2,2-azino-bis(3-ethylbenzothuazoline-6-sulohonic acid) radical에 대한 소거활성은 Re et al. (1999)등의 방법으로 측정하였다. 7.4 mM ABTS (Sigma-Aldrich)와 2.45 mM potassium persulfate를 최종 농도로 혼합하여 24 h 동안 방치하여 ABTS+을 형성시킨 후 734 nm에서 흡광도 값이 0.70-0.80 정도가 되도록 phosphate buffer saline (PBS, pH 7.4)로 희석하여 사용하였다. ABTS 용액 100 μL에 금목서, 은목서 잎과 꽃 추출물(15.7-500 μg/mL) 100 μL을 혼합 후 30 min 동안 반응시킨 후 Epoch microplate spectrophotometer (BioTelk, USA)를 이용하여 734 nm에서 흡광도를 측정하였다.
6. Elastase 저해효과 측정
Elastase 저해효과 측정은 기질로서 N-succinyl-(L-Ala)3-p-nitroanilide를 사용하여 반응구는 0.2 M Tris-HCl buffer (pH 8.0) 1 mL에 기질액 0.8 mM N-succinyl-(Ala)3-ρ-nitroanilide 용액 0.1 mL의 혼합액에 1.0 U/mL porcine pancreatic elastase (PPE; Sigma-Aldrich) 효소용액 0.1 mL와 금목서, 은목서 잎과 꽃 추출물(15.7-500 μg/mL) 0.1 mL를 넣고 대조구에는 시료 대신 증류수 0.1 mL를 첨가하여 37℃에서 20 min간 반응시켜 ρ-nitroaniline 생성량을 후 Epoch microplate spectrophotometer (BioTelk)를 이용하여 410 nm에서 흡광도를 측정하였다.
7. Tyrosinase 저해효과 측정
Tyrosinase 저해효과 측정은 Yagi등의 방법에 따라 측정하였다(Yagi et al., 1986). 0.175 M sodium phosphate buffer (pH 6.8) 0.5 mL에 10 mM L-DOPA 0.2 mL 및 금목서, 은목서 잎과 꽃 추출물(15.7-500 μg/mL) 0.1 mL의 혼합액에 mushroom tyrosinase (110 U/mL) 0.2 mL을 첨가하여 37℃에서 10 min 동안 반응시켜 반응액 중에 생성된 DOPA chrome 후 Epoch microplate spectrophotometer (BioTelk)를 이용하여 475 nm에서 흡광도를 측정하였다.
8. 항균효과 측정
금목서, 은목서 잎과 꽃 추출물의 항균활성은 disc diffusion법으로 평가하였다. 사용 균주는 여드름 유발균인 P. acnes (KCTC, 3314), 비듬을 유발하는 M. furfur (KCTC, 7743) 2종은 한국생명공학연구원 생물자원센터(KCTC, Korea)에서 구입하여 계대 배양하며 사용하였다. 균주 활성화 및 배양에 사용한 액체배지는 P. acnes는 reinforced clostridial broth (RCM, Merck)를 사용하였으며 M. furfur는 potato dextrose Broth (PDB, BD)를 이용하여 배양하였다.
각각의 균주를 37℃에서 24 h 동안 전 배양하여 활성화시킨다. 멸균된 면봉을 이용하여 균 배양용 한천평판배지(agar plate)에 균 희석액을 고르게 도말하고 8 mm paper disc (Advantec, Japan) 위에 금목서, 은목서 잎과 꽃 추출물을 20 μL씩 분주한 다음 37℃의 incubator에서 24 h 배양하여 paper disc 주위에 생성된 생육저해환(clear zone, mm)의 직경으로 각 균에 대한 추출물의 항균력을 측정하였다.
9. 통계
모든 측정결과는 평균±표준편차 또는 표준오차로 나타내었으며, 통계학적 유의성 검정은 Student's t-test로 검정하였으며, p-value가 0.05 이하 일 경우 유의성을 인정하였다. 통계처리는 SPSS 12.0 K for Windows (Release12.0.1; SPSS Inc., USA)를 사용하였다.
Results
1. 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량
식물에 함유된 폴리페놀계 물질은 한 분자에 2개 이상의 phenolic hydroxyl (OH-)기를 가진 화합물들을 말하는데, 이 폴리페놀 화합물은 phenoxy radical을 형성하여 자유라디칼을 제거하는 생리활성 기능을 가진다(Kim et al., 2022).
금목서, 은목서 잎과 꽃 추출물 1 mg/mL에 포함되어 있는 총 폴리페놀의 함량은 Table 1와 같다. 금목서 잎 추출물은 135.64 μg/mL, 꽃 추출물은 80.06 μg/mL으로 확인 되었으며, 은목서 잎 추출물은 104.11 μg/mL, 꽃 추출물은 71.64 μg/mL으로 확인되었다.
Total polyphenol and flavonoid contents of leaves and flowers extracts of Osmanthus fragrans var. aurantiacus and Osmanthus asiaticus Lour. var. fragrans
폴리페놀의 한 종류인 플라보노이드는 과일 껍질, 채소 잎 및 다양한 식물의 꽃, 줄기, 뿌리, 씨앗 등에 광범위하게 존재하는 황색 계통의 색소로 그 구조에 따라 항산화, 항염증, 항노화 등 다양한 생리활성을 가지고 있다. 금목서, 은목서 잎과 꽃 추출물 1 mg/mL의 총 플라보노이드 함량은 Table 1와 같이 금목서 잎 추출물은 123.48 μg/mL, 꽃 추출물은 86.20 μg/mL으로 확인되었으며, 은목서 잎 추출물은 104.07 μg/mL, 꽃 추출물은 78.13 μg/mL으로 확인되었다.
2. DPPH 라디컬 소거능
DPPH 라디컬 소거능 짙은 자색을 띄고 있는 비교적 안정한 화합물인 DPPH가 황 함유 아미노산, ascorbic acid, 페놀성 화합물 등과 같은 항산화 물질로부터 전자나 수소를 제공받아 환원되면 DPPH의 자색이 탈색되는 원리를 이용한 방법으로 탈색 정도가 크면 시료의 DPPH 라디칼 소거능이 큰 것을 의미한다(Kim et al., 2021).
금목서, 은목서 꽃과 잎 추출물의 천연 항산화제로서 가능성을 비교하기 위하여 DPPH 라디컬 소거능을 측정한 결과 Figure 1과 같으며, 15.7-500 μg/mL 농도에서 금목서 잎 추출물은 8.56, 21.18, 34.47, 57.74, 76.72, 84.49%, 금목서 꽃 추출물은 3.17, 10.14, 21.86, 45.54, 60.42, 72.08%의 소거능이 확인 되었으며, 은목서 잎 추출물은 4.08, 11.39, 26.29, 40.51, 64.48, 77.12%, 은목서 꽃 추출물은 2.37, 7.03, 17.60, 32.09, 59.56, 68.75%의 소거능이 확인되었다. 500 μg/mL 농도에서 금목서 잎 추출물은 BHT 소거능 보다 높은 소거능이 확인되었다.
DPPH radical scavenging activity of leaves and flowers extracts of Osmanthus fragrans var. aurantiacus and Osmanthus asiaticus Lour. var. fragrans.
DPPH radical scavenging activities assays were conducted to investigate the anti-oxidant effects of leaves and flowers extracts of O. fragrans and O. asiaticus at varying concentration of 15.7, 31.3, 62.5, 125, 250 and 500 μg/mL. Activities were determined by measuring the absorbance at 517 nm. The results are mean ±S.D. of three replications (p<0.05).
3. ABTS 라디컬 소거능
ABTS 라디컬 소거능은 potassium persulfate와의 반응에 의해 생성된 ABTS 라디컬이 시료의 항산화 물질에 의해 제거되어 라디컬 특유의 색인 청록색이 탈색되는 원리를 이용한 항산화능 측정 방법으로 이 측정법은 체내에서 생성되는 라디컬을 대체한 인위적인 라디컬을 제거하는 작용 기작이 DPPH assay와 공통적이며 유의적인 상관성을 나타내는 것으로 알려져 있다(Jung et al., 2022).
금목서, 은목서 잎과 꽃 추출물의 ABTS 라디컬 소거능을 비교한 결과 Figure 2와 같으며, 500 μg/mL의 농도에서 금목서 잎 추출물은 90.36%, 꽃 추출물은 83.15%, 은목서 잎 추출물은 88.14%, 꽃 추출물은 80.90%, Vit C는 94.50%, BHT는 85.28% 소거능이 확인되어 금목서, 은목서 잎 추출물은 BHT보다 높은 소거능이 확인되었다.
ABTS radical scavenging activity of leaves and flowers extracts of Osmanthus fragrans var. aurantiacus and Osmanthus asiaticus Lour. var. fragrans.
ABTS radical scavenging activities assays were conducted to investigate the anti-oxidant effects of leaves and flowers extracts of O. fragrans and O. asiaticus at varying concentration of 15.7, 31.3, 62.5, 125, 250 and 500 μg/mL. Activities were determined by measuring the absorbance at 734 nm. The results are mean ±S.D. of three replications (p<0.05).
4. Elastase 저해효과
Elastase는 인체의 중성구 과립구 내에 존재하는데, 진피 내 피부구조와 탄력을 유지하는 역할을 하는 주요 단백질 중의 하나 인 elastin을 분해하고 효소로 연령이 증가하면 물망 구조가 절단되어 피부의 탄력섬유가 점차 감소되어 피부에 주름이 증가한다고 알려져 있다(Jo et al., 2017). 양성대조군으로는 피부 노화방지 및 주름 개선 효과 등이 알려져 있어 외용제, 복용제 및 화장품 등에 사용되는 ursolic acid를 사용하였다(Gu et al., 2018). 금목서, 은목서 잎과 꽃 추출물 500 µg/mL 농도에서 금목서 잎 추출물은 58.31%, 꽃 추출물은 46.14%, 은목서 잎 추출물은 51.22%, 꽃 추출물은 39.26%, 양성대조군 ursolic acid는 79.15% 저해효과가 확인되었다(Figure 3). Lee et al. (2014)의 연구에서 자귀나무 잎 추출물은 500 μg/mL 농도에서 10 %의 저해활성을 보고한 것과 비교하였을 때 금목서, 은목서 추출물이 우수한 elastase 저해 효과가 있음을 확인되었다.
Elastase inhibitory effect of leaves and flowers extracts of Osmanthus fragrans var. aurantiacus and Osmanthus asiaticus Lour. var. fragrans.
Activities were determined by measuring the absorbance at 415 nm. The results are mean±S.D. of three replications (p<0.05).
5. Tyrosinase 저해효과
Tyrosinase는 melanin 생성에서 가장 중요한 역할을 하는 효소로서 아미노산 중 하나인 tyrosin을 산화시켜 L-3,4-dihydroxy-phenyl-alanine (L-DOPA)을 생성한 후 다시 L-DOPA를 산화시켜 DOPA-quinone을 생성한다(Kim et al., 2018). Tyrosinase 저해제는 미백 기능성과 관련이 깊으며, 식품과 화장품 산업에서 많은 주목을 받고 있다(Yoo et al., 2019). 금목서, 은목서 잎과 꽃 추출물의 tyrosinase 저해효과를 측정 결과 추출물의 농도가 증가함에 따라 저해효과가 증가하는 것을 확인할 수 있었고, 500 μg/mL 농도에서 금목서 잎 추출물은 57.24%, 꽃 추출물은 48.12%, 은목서 잎 추출물은 52.15%, 꽃 추출물은 41.12%의 저해 효과가 확인되었다(Figure 4).
Tyrosinase inhibitory effect of leaves and flowers extracts of Osmanthus fragrans var. aurantiacus and Osmanthus asiaticus Lour. var. fragrans.
The tyrosinase inhibitory activities assays was perfomed using mushroom tyrosinase. Activities were determined by measuring the absorbance at 475 nm. The results are mean±S.D. of three replications (p<0.05).
6. 항균효과
피부에는 다양한 균들이 존재하고 있으며, 그 균들 중에서 일부는 땀에서 분비되는 면역항체와 결합하여 피부 면역 작용을 하지만 체내에서 배출된 피지, 땀 및 여러 가지 화학물질 등은 피부 상재균에 의해 염증 유발물질로 분해되어 피부 트러블을 일으키게 된다(Kim, 2021). 피부에 존재하는 피부 상재균은 피부질환을 발생시키고 화장품을 오염시키는 등의 악영향을 초래한다고 보고되었다(Yang & Jang, 2019). 피부에 염증을 유발하는 여드름 원인균인 P. acnes, 비듬 원인균인 M. furfur등이 존재한다. 이러한 균을 사멸시키기 위해 다양한 방부제나 항균제가 사용된다(Lee et al., 2019).
여드름의 병인은 남성호르몬에 의한 피지 분비의 증가, 과각화된 모낭벽의 증가, 피부장벽 이상, 유전, 환경적 요인, 모낭의 반응성, P. acnes의 증식에 의한 염증 유발 등 복합적인 요인으로 발생한다(Kim et al., 2020). 금목서, 은목서 잎과 꽃 추출물의 P. acnes에 대한 항균효과는 금목서, 은목서 잎과 꽃 추출물(0.25, 0.5, 1, 5 mg/mL) 농도에서 금목서 잎 추출물은 7, 9 mm의 clear zone이 확인되었으며, 꽃 추출물은 3, 6 mm의 clear zone이 확인되었으며, 은목서 잎 추출물은 5, 7 mm의 clear zone이 확인되었으며, 꽃 추출물은 3, 4 mm의 clear zone이 확인되었으며, 0.25, 0.5 mg/mL 농도에서는 clear zone이 나타나지 않았다(Table 2). 효모균인 M. furfur는 두피에 존재하는 균의 한 종류로서 생리적 요인, 환경적 요인에 의해 과산화지 질과 지방산 등이 생성되면 두피에 있는 표피세포를 증가시켜 비듬, 지루성 피부염, 탈모 등의 피부질환을 유발하는 것으로 알려져 있다(Lee & Kim, 2020). M. furfur에 대한 항균효과는 5 mg/mL 농도에서 금목서 잎 추출물은 12 mm, 꽃 추출물은 6 mm의 clear zone이 확인되었다. 은목서 잎 추출물은 5 mg/mL 농도에서 8 mm, 꽃 추출물은 4 mm의 clear zone이 확인되었으며, 0.25, 0.5, 1 mg/mL 농도에서는 clear zone이 나타나지 않았다(Table 3).
The antibacterial effects of leaves and flowers extracts of Osmanthus fragrans var. aurantiacus and Osmanthus asiaticus Lour. var. fragrans on Propionibacterium acnes
The antibacterial effects of leaves and flowers extracts of Osmanthus fragrans var. aurantiacus and Osmanthus asiaticus Lour. var. fragrans on Malassezia furfur
Conclusion
본 연구에서는 금목서, 은목서 잎과 꽃 추출물에 대한 생리활성 검증을 통해 향장 산업계에서 활용될 수 있는 기초 데이터를 제공하기 위해 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량, DPPH, ABTS 라디컬 소거능, elastase, tyrosinase 저해효과 그리고 여드름균과 비듬균에 대한 항균효과를 측정하였다.
총 폴리페놀 함량을 측정한 결과 금목서 잎과 꽃 추출물은 135.64 μg/mL, 80.06 μg/mL으로 확인되었으며, 은목서 잎과 꽃 추출물은 104.11 μg/mL, 71.64 μg/mL 함량이 확인되었다. 총 플라보노이드 함량을 측정한 결과 금목서 잎과 꽃 추출물은 123.48 μg/mL, 86.20 μg/mL으로 확인되었으며, 은목서 잎과 꽃 추출물은 104.07 μg/mL, 78.13 μg/mL 함량이 확인 되었다. 500 μg/mL 농도에서 DPPH 소거능은 금목서 잎과 꽃 추출물은 84.49%, 72.08% 은목서 잎과 꽃 추출물은 77.12%, 68.75%의 소거능이 확인되었다. ABTS 라디컬 소거능 금목서 잎과 꽃 추출물은 90.36%, 83.15%, 은목서 잎과 꽃 추출물은 88.14%, 80.90% 소거능이 확인되었다. Elastase저해효과를 측정한 결과 금목서 잎과 꽃 추출물은 58.31%, 46.14%, 은목서 잎과 꽃 추출물은 51.22%, 39.26% 저해효과가 확인되었다. Tyrosinase 저해효과는 금목서 잎과 꽃 추출물은 57.24%, 48.12%, 은목서 잎과 꽃 추출물은 52.15%, 41.12%의 저해효과가 확인되었다.
P. acnes의 항균효과를 측정한 결과, 5 mg/mL농도에서 금목서 잎과 꽃 추출물은 9. 5 mm, 은목서 잎과 꽃 추출물은 7, 4 mm의 clear zone이 확인되었다. M. furfu의 항균효과를 측정한 결과, 금목서 잎과 꽃 추출물은 12, 6 mm, 은목서 잎과 꽃 추출물은 8, 4 mm의 clear zone이 확인되었다.
따라서 금목서, 은목서 잎과 꽃 에탄올 추출물 중, 금목서 잎 추출물은 항산화 효과를 가 질 뿐만 아니라, elastase, tyrosinase 저해효과도 높게 확인 되었으며, 항균효과에도 뛰어나 각종 기능성 소재로써 활용할 수 있을 것으로 보이며 이를 응용한 효과적인 향장소재로서의 적용 가능성 또한 높을 것으로 사료된다.
Acknowledgements
이 논문은 2022년도 청암대학교 학술연구비의 지원을 받아 연구되었음.
Notes
Author's contribution
OSY designed the study, extracted for the experiment, conducted the experiment, and wrote a thesis based on the results.
Author details
Oh Sun Yoon (Professor), Department of Cosmetology, Cheong Am College, 1641, Noksaek-ro, Suncheon-si, Jeollanam-do, Korea.