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보미 방
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1 J Korean Soc Food Sci Nutr 한국식품영양과학회지 39(3), 369~375(2010) DOI: /jkfn 호장근 (Reynoutria elliptica) 발효추출물의 UVB 에의한피부광노화억제효과 임애경 1 정유정 2 김길수 3 김용해 4 곽정훈 4 홍주헌 5 김학윤 6 김대익 1 1 ( 재 ) 대구테크노파크바이오산업지원센터, 2 인제대학교식품생명과학부 3 경북대학교수의과대학, 4 신화제약연구소 ( 주 ) 5 대구가톨릭대학교외식식품산업학부, 6 계명대학교환경대학 Skin UVB Photo Aging Effect from Extract of Fermented Reynoutria elliptica Ae-Kyung Lim 1, Yu-Jung Jung 2, Kil-Soo Kim 3, Yong-Hae Kim 4, Jung-Hoon Kwak 4, Joo-Heon Hong 5, Hak Yoon Kim 6, and Dae-Ik Kim 1 1 Daegu Technopark Bio Industry Center, Daegu , Korea 2 Food Science Institute and School of Food Life Science, Inje University, Gyeongnam , Korea 3 College of Veterinare Medicine, Kyungpook National University, Daegu , Korea 4 Shinhwa Pharam Research Institute, Gyeongbuk , Korea 5 Dept. of Food Science and Technology, Catholic University of Daegu, Gyeongbuk , Korea 6 Dept. of Environmental Studies, Keimyung University, Daegu , Korea Abstract To evaluate the skin aging inhibition effect of fermented Reynoutria elliptica, skin aging model was produced by the irradiation of UVB to hairless mice for 5 weeks. The skin erythema index for the positive control (), not fermented Reynoutria elliptica extract (), and fermented Reynoutria elliptica extract (, 1000, 2000) groups were lower than that of the control group. However, both lipid and water capacity for the and FR groups were higher than those of the control group. Collagen fibers in dermis of the FR groups were almost intact with a regular arrangement which were similar to the normal () group. Also, relatively much less number of mast cells and inflammatory cells were found in FR groups. The skin TBARS contents and XO activity in the FR group were significantly lower than the control group. The activities of GSH, SOD and CAT for the FR groups were significant higher than the control group. Therefore, fermented Reynoutria elliptica extract can be practically useful for the prevention or improvement of skin aging in terms of health promotion and beauty for the people. Key words: Reynoutria elliptica, skin aging, hairless mouse, antioxidant activity 서론최근전세계적으로건강이나피부미용에대한관심이증대되면서노화에관한연구가활발히진행되고있다 (1). 특히야외활동으로인하여피부가태양광선에그대로노출되면자외선에의해피부노화가진행되면서색소침착과같은피부손상을받게된다 (2). 이러한태양광선에의한노화를광노화 (photoaging) 라고하며, 특히 UVB와같은자외선은피부조직내활성산소를형성시켜, 피부에존재하는항산화물질을감소시킴으로써산화적스트레스를유발시키는것으로알려져있다 (3). 또한, 이러한과정에서생성된활성산소종 (free radical) 들은멜라닌생성을촉진하고교원섬유와탄력섬유의합성을감소시켜주름을생성시키는것으로알려져있으며, 각질층의수분함량을감소시켜 DNA 조직에손상을야기하며, 체내의단백질, 지방, 세포막, 핵산등을산화시켜피부노화를더욱더촉진시키는것으로보고되고있다 (4). 이에피부노화와관련한다양한기능성소재탐색이진행되고있는데, 특히천연식물자원을이용한안전성과효과가뛰어난항산화제를개발하고자하는연구가시도되고있다. 호장근은마디풀속과에속하는다년생초로서한국과같은동아시아에서자생하며, 전통적으로민간에서는요도염, 이뇨, 방광염등의치료약으로이용해왔다. 한국에분포되어있는호장류에는호장, 왕호장및둥근잎호장등 3종류가있으며, 시중에판매되는호장근의대부분은직생성근경형인왕호장의근경으로보고되었다 (5,6). 호장류의생리화학적성분에관한연구로는일본산호장과왕호장의잎에서 anthraquinone류인 emodin, physcion, chrysophanol과 fla- Corresponding author. crs3814@hanmail.net Phone: , Fax:

2 370 임애경 정유정 김길수 김용해 곽정훈 홍주헌 김학윤 김대익 vonoid류인 quercitrin, isoquercitrin, reynoutrin을그리고어린순에서 malic acid, tartaric acid, citric acid를분리하였으며, 일본산호장의뿌리에서 anthraquinon류와 stilbene류인 resveratrol과그배당체인 piceid가분리보고되었다 (5-8). 하지만호장근을대상으로항산화활성, 특히 UVB를조사한후항산화효소계에서발효시킨호장근의역할에대한연구는많이부족한실정이다. 따라서본연구에서는 hairless mouse에 UVB를반복적으로조사하여피부노화를유발하고이를대상으로호장근발효추출물의항노화기능성을살펴보았으며, 발효호장근의피부노화예방및기능성화장품원료로서의이용가능성을알아보고자하였다. 재료및방법실험재료및추출물의조제호장근은대구약업사에서구매하여분쇄기 (FM-680T, Hanil, Changwon, Korea) 에넣고잘분쇄한후, 균사배양이적당한수분을첨가하여 121 o C, 1.5기압의조건에서 20분간멸균하였다. 신화제약 ( 주 ) 에서직접분리하여보관중인 Phellinus linteus SHP 균사체를 Potato dextrose broth(pdb) 에서 5일간배양한다음 5%(v/w) 농도로접종하고 27 o C에서 20일동안고체배양하였다. P. linteus SHP 균사로배양된호장근에일정수분을첨가하여다시 121 o C, 1.5기압의조건에서 20분간멸균한후, 막걸리에서분리한 Saccharomyces cerevisiae SHP 31001를 5%(v/w) 농도로접종하고 34 o C에서 5일동안고체발효시켜시료제조에사용하였다. 발효된호장근 50 g에 95% 에탄올 500 ml을첨가한다음, 75 o C에서 10시간동안 3회반복추출하였다. 에탄올추출액을여과지 (Toyo filter No.1) 로여과하고감압농축 (Eyela N-1000) 한후동결건조한분말을동물실험을위한발효호장근시료로사용하였다. 호장근 50 g에 95% 에탄올 500 ml을첨가한다음, 75 o C에서 10시간동안 3회반복추출하고이것의건조분말을얻어 10 mg/ml의농도로제조하여발효시키지않은호장근시료로사용하였다. 시약및기기실험에사용된모든분석용시약은 Sigma Co.(St. Louis, MO, USA) 제품을사용하였으며, 용매는특급으로사용하 였다. 자외선조사장치의광원은 302 nm의 UVB를 0.6 mw/cm 2 의강도로방출하는 UVB sunlamp(uvm-225d, Delta OHM, Padova, Italy) 를사용하였다. 실험동물및실험군실험동물은 6 7주령 (22 28 g) 의암컷 hairless mouse (Orient Bio, Tokyo, Japan) 를분양받아 1주일간사육실에서적응시킨후사용하였으며, 실험전기간동안사료와물은자유로이공급하였다. 사육실은온도 22±1 o C, 상대습도 50±5%, 조명주기 12시간씩명암을유지하였다. 실험군은 Table 1과같이 7군으로나누었으며, 각군당 5마리씩총 35마리를실험에사용하였다. 피부노화유발및시료도포자외선조사량은 UV-radiometer(UVB LP9021, Delta OHM, Padua, Italy) 로측정하였으며, 마우스를자외선조사용 cage에가둔후등부위에균등하게 60 mj/cm 2 의광량을 1 Minimum Erythema Dose(MED) 로하여 1주일간격으로 1 MED씩증가시켰으며, 격일간격으로 1주일에 3회, 5주동안조사하였다. 5주간의광노화유발후에탄올, 프로필렌글리콜, 증류수를각각 30:50:20의비율로혼합한용액을기본로션으로하여이용액에 ascorbic acid 1,000 ppm, 호장근발효추출물 500, 1,000, 2,000 ppm의농도로각각혼합하여제조한후시료로서 5주간 1일 1회 200 μl씩도포하였다. 피부홍반도, 유분및수분함량측정홍반도는측정은 Mexameter(MX18, CK electronic GmbH, Koin, Germany) 를이용하였고, 유분함량은 Sebumeter(SM825, CK electronic GmbH), 수분함량은 Corneometer(CM825, CK electronic GmbH) 를사용하여비침습적방법으로도포 5주째되는날측정하였다. 피부조직의형태학적관찰실험시작후 5주째되는날각실험군을대상으로에테르로가볍게마취를하고, 주름정도를객관적으로평가하기위하여실험동물배부에실리콘폴리머 (SILFLO impression material, Flexico, Tokyo, Japan) 를이용하여피부주형 (replica) 을떠서 skin visometer(sv600, CK electronic GmbH) 로주름의형태를관찰하였다. Table 1. Experimental design of animals Groups 1) Base lotion: ethanol (30)+propylene glycol (50)+distilled water (20). Experimental group Normal control UV+base lotion (BL) 1) treated group UV+BL containing 1,000 ppm of ascorbic acid treated group UV+BL containing 1,000 ppm of Reynoutria elliptica extract UV+BL containing 500 ppm of fermented Reynoutria elliptica extract UV+BL containing 1,000 ppm of fermented Reynoutria elliptica extract UV+BL containing 2,000 ppm of fermented Reynoutria elliptica extract (n=5/group)

3 호장근 (Reynoutria elliptica) 발효추출물의 UVB 에의한피부광노화억제효과 371 피부조직의조직병리학적관찰 5주간의실험물질도포후조직병리학적검사를위한피부조직은각실험군에서 2두씩을선발하여배부조직을채취하여, 생리식염수로세척하고 Neutral buffered formaldehyde(nbf) 에 24시간고정하였다. 고정된조직은피부전층을포함하는절편을취하여탈수시킨후 paraffin 블록에포매하여, 조직절편기 (RM2125, Leica, Wetzlar, Germany) 로 4 μm의두께로절단한다음 polylysine으로 coating 된 slide에붙였다. 조직절편은 xylene을이용하여 paraffin을제거하고 alcohol 과증류수로 10분간함수시켜증류수로세척한후, 피부조직의변화양상을관찰하기위하여 Hematoxylin-Eosin 염색을실시하고진피내세포괴사 (apoptosis) 의양을관찰하기위하여 TUNEL 염색을실시하였다. Glutathione(GSH) 함량측정환원형 GSH 함량은 Ellman의방법에따라측정하였다 (9). 조직마쇄균질액일정량에 4% sulfosalicylic acid 0.5 ml를넣고원심분리한후, 상층액일정량을 0.1 mm 5,5'- dithio-bis(2-nitrobenzoic acid) 함유 0.1 M sodium phosphate buffer(ph 8.0) 에넣고반응시켜생성된 p-nitrophenol 을측정하였다. 환원형 GSH 함량은단백질 mg당 μmole로나타내었다. Thiobarbituric acid reactive substance(tbars) 함량측정지질과산화 (TBARS) 함량은 Ohkawa 등 (10) 의방법에따라측정하였다. 효소시료속의과산화지질을산성조건하에서 2-thiobarbituric acid 용액과가열반응시켜생긴 TBARS 함량을 532 nm에서측정하였다. TBARS 함량은단백질 mg당 nmole로표시하였다. Xanthine oxidase(xo) 효소활성측정피부조직중 XO의활성도는 xanthine을기질로사용하여 30 o C에서 20분간반응시켜생성된요산을 292 nm에서흡광도를측정하는 Stripe와 Della(11) 의방법에준하여측정하였다. 활성도단위는효소액중에함유된단백질 1 mg 이 1분동안반응하여기질인 xanthine으로부터생성된 uric acid의양을 nmole로표시하였다. Superoxide dismutase(sod) 함량측정 SOD의활성도는 hematoxylin 자동산화의억제정도를관찰하는 Martin 등 (12) 의방법에따라 0.1 mm EDTA가함유된 50 mm 인산완충액 (ph 7.5) 에 10 μm hematoxylin 및효소액을가해 25 o C에서반응시켜생성된 hematein을 560 nm에서측정하여효소의활성도를산정하였다. 활성도단위는효소액을넣지않은반응액중의 hematoxylin 자동산화를 50% 억제하는정도를 1 unit로하여단백질 1 mg이 1분동안반응한 unit로표시하였다. Catalase(CAT) 활성측정 CAT 활성도는 hydrogen peroxide를기질로하여환원되는정도를 240 nm에서흡광도를읽고분자흡광계수 (E=0.04 mm -1 cm -1 ) 를이용하여활성을산출하는 Aebi(13) 의방법에준하여측정하였다. 활성도단위는피부조직중에함유된단백질 1 mg이 1분동안반응하여감소되는 hydrogen peroxide의양을 nmole로표시하였다. 통계처리 모든실험결과는평균 ± 표준오차로나타내었으며, 각그룹및평균간통계적유의성은 SPSS 10.0(SPSS Inc., Chicago, IL, USA) 를이용하여 one-way AVA 분석후 p< 0.05 수준에서 Duncan's multiple test에의해검정하였다. 결과및고찰 피부홍반도변화및유수분함량변화 태양광선에따른 UVB 조사로인하여여러가지피부손상중염증반응의결과로피부의혈관이확장되어피부는홍반을일으킨다 (14). Table 2에서각그룹당피부의홍반도의변화를측정하여피부의손상정도를살펴보았다. 대조군인 군이정상 군에비해홍반도가실험전기간동안유의하게높은것으로나타났다. 하지만 군, 군및 FR군에서대조군에비해홍반도가낮은경향을보였다. 특히호장근발효추출물을처리한실험군에서농도의존적으로홍반도가감소하였으며,, 및 군에서각각 89.4, 84.9, 그리고 84.4% 의뛰어난홍반도감소효과를보였다. 이로서대조군에비하여호장근추출물도포군에서염증반응으로일어나는혈관확장현상의피부홍반을줄여주는것으로사료되며특히발효하지않은호장근보다발효된호장근추출물에서강한항염작용이있는것으로생각된다. UVB에피부가유출되면 superoxide anion과 singlet oxygen과같은활성산소를유발하여피부의진피조직을손 Table 2. Changes in erythema index, moisture capacity and moisture evaporation index at 5 weeks after various treatments on UVB-induced skin aging 1) Lipid Groups Erythema capacity ±6.93 a ±5.22 b ±4.54 a ±5.38 a ±5.19 a ±10.23 a ±11.68 a 19.25±0.48 b 9.00±1.73 a 16.40±5.68 b 17.67±0.33 b 16.30±2.66 b 21.75±0.72 b 22.80±2.24 b Moisture capacity 55.61±3.00 ab 47.61±1.67 a 54.68±1.62 ab 53.63±2.02 ab 52.15±4.05 ab 55.13±1.07 ab 57.39±2.95 b The values are mean±sd of 5 mouse. a,b Values within a column with different superscript letters are significantly different each other groups at p< ) Unit: AU (Arbitrary Unit).

372 임애경 정유정 김길수 김용해 곽정훈 홍주헌 김학윤 김대익 상시키고, 그결과로피부장벽을붕괴하여피부의유분과수분의밸런스가불균형하게바뀜으로써피부의손상을초래한다 (15). 본실험에서는호장근발효추출물이피부유수분함량의변화에미치는영향을측정하여그결과를 Table 2에나타내었다.

4 372 임애경 정유정 김길수 김용해 곽정훈 홍주헌 김학윤 김대익 상시키고, 그결과로피부장벽을붕괴하여피부의유분과수분의밸런스가불균형하게바뀜으로써피부의손상을초래한다 (15). 본실험에서는호장근발효추출물이피부유수분함량의변화에미치는영향을측정하여그결과를 Table 2에나타내었다. UVB만조사한대조군에비해호장근발효추출물을처리한실험군인, 1000, 2000에서유수분의함량이농도의존적으로증가함을확인할수있었다. 특히 ascorbic acid 및호장근추출물을 1,000 ppm의농도로처리한 군과 군에비하여호장근발효추출물 1000 ppm의농도로처리한 군에서유분함량 21.75± 0.72, 수분함량 55.13±1.07로대조군에비하여각각 140%, 15% 이상증가하였다. 이와같은결과를보았을때, 호장근발효추출물이발효하지않은추출물에비하여유효한생리활성성분을많이함유하고있음을알수있고, 대조군에비하여상대적으로피부장벽의손상정도가적음을유추할수있다. 레드와인은전세계적으로잘알려진대표적인발효주이며, 항산화활성이뛰어나건강음료로각광받고있다. 레드와인의대표적인항산화활성성분은 resveratrol이며 UVA에대한항산화활성이있음이보고되었다 (16,17). 따라서본결과에서도호장근에함유되어있는 resveratrol 이발효과정중생성량이늘어나발효추출물에서효과가있음을사료하는바이다. 피부조직의형태학적변화 UVB에의해 collagenase 또는 gelatinase 같은 matrix metalloprotease(mmp) 효소가증가되어 collagen 분해가증가되어피부는주름이생성되고, 피부처짐, 표피의두께증가, 피부탄력성의소실, 색소침착등을일으켜전반적인피부노화가야기된다 (18). 호장근발효추출물이피부주름에미치는영향은 Fig. 1에서실험동물의배부주형 (reflica) 을 skin visometer를통하여살펴보았다. 정상군에비해 UVB 조사군인 에서는기존의연구결과에서처럼 (19) 깊이가깊고선이굵은주름이형성되었다. 하지만 군, 군그리고호장근발효추출물을각농도별로처리한 FR군에서는현저하게주름의선이얇고깊이가얕게나타났고, 특히 군에서는 군과유사한결과를확인할수 있었다. 이와같은결과는호장근발효추출물도포가피부노화의대표적인징후인주름개선및예방에효과적이라예상된다. 피부조직의조직병리학적변화자외선에노출되면피부의초기반응으로염증이생기는데, 이로인해생체내면역방어계역할을하는호중구가염증부위에제일먼저이주하고염증성세포의침윤이일어나게된다. 또한만성적인자외선노출에서는표피의과립층과각질층을증가시켜표피층의비후와함께진피내변성된탄력섬유의증가로인한탄력섬유증이발생하게된다 (20). UVB에의한표피의조직학적변화로일광화상세포존재, 과각화증, 이상각화증이나타나며, 진피에서는혈관내피세포의종창, 혈관주위부종, 유두부종, 염증세포침윤등의현상이나타난다 (15). 본실험에서는조직병리학적관찰을위해실험동물의일부에 H&E 염색하여관찰을시행하여그결과를 Fig. 2에, TUNEL 염색하여그결과를 Fig. 3에나타내었다. H&E 염색에서는 UV조사에의한표피두께증가와깊은주름형성을관찰할수있었다. 또한광학현미경으로표피의화농상태와진피의염증상태를각각살펴본결과, 군에서는피부각질세포의손상과함께진피조직의급성염증반응이일어나고표피에서는화농상태가심하게관찰되었다. 하지만,, 그리고 FR군에서는표피각질층의지방층과진피층내콜라겐섬유의배열이규칙적이며많은양이존재하는것을확인할수있었다. 특히 FR의경우호장근발효추출물의농도가증가함에따라표피및진피의손상이완화됨이확인되어호장근발효추출물의도포시표피및진피의화농과염증에상당한치료효과가있음을확인할수있었다. 진피및피하층내 mast cell의분포상태와탈과립정도및 sun burn cell(sbc) 의관찰을위해시행한 TUNEL 염색의결과는 Fig. 3에나타내었다. 군은 mast cell이적게관찰되었고탈과립이거의없는반면, 군에서는 mast cell 이현저히많이관찰되었으며, sun burn cell(sbc) 의발현및탈과립정도도심하게나타났다. 그러나 FR군에서는대조군에비해 mast cell 수가적게관찰되었으며탈과립정도 Fig. 1. Comparison of replica image of hairless mouse after 5 weeks-skin aging. () Normal, () UVB+base lotion treated group, () Positive control (UVB+ascorbic acid 1000 ppm treated group), () UVB+Reynoutria elliptica 1,000 ppm, () UVB+Fermentation Reynoutria elliptica 500 ppm, () UVB+Fermentation Reynoutria elliptica 1000 ppm and () UVB+ Fermentation Reynoutria elliptica 2000 ppm.

UV+Fermentation Reynoutria elliptica 1000 ppm and () UV+Fermentation Reynoutria elliptica 2000 ppm. The skin samples were stained with hematoxylin-eosin; Original magnification (Eon), 100.

5 호장근 (Reynoutria elliptica) 발효추출물의 UVB 에의한피부광노화억제효과 373 Fig. 2. Histological appearance of hairless mouse. () Normal, () UV+base lotion treated group, () Positive control (UV+ascorbic acid 1000 ppm treated group), () UV+Reynoutria elliptica 1,000 ppm, () UV+Fermentation Reynoutria elliptica 500 ppm, () UV+Fermentation Reynoutria elliptica 1000 ppm and () UV+Fermentation Reynoutria elliptica 2000 ppm. The skin samples were stained with hematoxylin-eosin; Original magnification (Eon), 100. Scale bars, 100 μm. ED, epidermis; HF, hair follicle; R, reticular layer; G, granulation tissue; F, fatty tissue. Fig. 3. Histological appearance of hairless mouse after 5 weeks. () Normal, () UV+base lotion treated group, () Positive control (UV+ascorbic acid 1000 ppm treated group), () UV+Reynoutria elliptica 1,000 ppm, () UV+Fermentation Reynoutria elliptica 500 ppm, () UV+Fermentation Reynoutria elliptica 1000 ppm and () UV+Fermentation Reynoutria elliptica 2000 ppm. The skin samples were stained Tunel (apoptosis); Original magnification, 100. Scale bars, 100 μm. 도약하게확인되었다. 자외선에노출되면피부의초기반응으로염증이생기는데이로인해진피층과피하층내 mast cell이증가하고, 염증이심할경우 mast cell의탈과립과함께히스타민이방출되어소양증을동반하는데 (14,15), 호장근발효추출물을처리한실험군에서전반적으로피부의염증을억제시킴을확인할수있었다. GSH 및 TBARS 함량변화 UVB에의해생성된활성산소는체내조직에축적되어조직을산화시킴으로써산화적스트레스가형성되고그결과조직중지질의산화를야기하여지질과산화물이생성된다. 지질과산화물의축적은생체내에서다양한질병을야기함과동시에노화를촉진시켜상당한문제로야기되고있다 (21). 활성산소에의한지질의생성과세포손상에있어 GSH와 TBARS 수치는상당한영향을미친다. 따라서 Table 3에서는호장근추출물이 GSH와 TBARS 함량에미치는영향을살펴보았다. GSH를살펴보면, FR- 1000, 군에서각각 군에비하여 115.2, 그리고 128.8% 로뛰어난 GSH증가효과를나타내었다. 또한지질과산화물함량을나타내는 TBARS의함량에서도, 및 군에서각각대조군에비하여 81.5, 76.5 그리고 75.4% 감소하여농도의존적으로 TBARS 함량을낮추는것을확인할수있었다. 레드와인의주성분인 resveratrol은쥐의간에서부터뛰어난 GSH 활성을가진다 Table 3. Skin glutathione and thiobarbituric acid reactive substance levels at 5 weeks after various treatments on UVB-induced skin aging in hairless mouse Groups GSH content 1) TBARS content 1) 0.88±0.04 d 0.66±0.02 a 0.82±0.04 bcd 0.75±0.03 ab 0.76±0.02 bc 0.82±0.02 bcd 0.85±0.02 cd 18.60±0.89 a 25.81±1.06 b 20.47±0.84 a 21.48±0.40 a 21.03±0.89 a 19.75±0.88 a 19.47±0.61 a The values are mean±sd of 5 mouse. a-d Values within a column with different superscript letters are significantly different each other groups at p< ) Unit: μmole/mg protein. (22). 이상과같은결과를토대로발효시킨호장근이생체내항산화효소인 GSH는증가시키면서지질과산화량을줄이는역할을함을확인할수있었다. XO, CAT 및 SOD 활성변화 XO는생체조직에존재하면서세포상해와관련한유해산소생성계효소로알려져있으며이효소에의해생성된 superoxide anion radical은세포상해의직접적인원인으로작용한다고알려져있다 (23,24). Table 4에서 hairless 피부조직의 XO 활성도는호장근추출물도포군에서대조군에비해 6~22% 가량유의하게 (p<0.05) 감소하였다. 특히호장근발효추출물도포군인 FR군에서큰감소효과를보였고농도

6 374 임애경 정유정 김길수 김용해 곽정훈 홍주헌 김학윤 김대익 Table 4. Skin catalase activities at 5 weeks after various treatments on UVB-induced skin aging in hairless mouse Groups XO activity 1) SOD activity 2) CAT activity 3) 0.90±0.05 a 1.31±0.09 c 1.01±0.04 ab 1.24±0.03 c 1.18±0.09 bc 1.13±0.03 bc 1.02±0.04 ab 12.87±1.03 d 8.53±0.39 a 10.11±0.48 abc 9.16±.0.26 abc 9.76±0.50 bcd 10.98±0.61 cd 11.76±0.84 ab 38.21±1.68 c 25.98±1.71 a 32.94±2.43 bc 30.59±2.95 ab 28.54±0.87 ab 33.06±2.09 bc 35.14±2.88 bc The values are mean±sd of 5 mouse. a-d Values within a column with different superscript letters are significantly different each other groups at p< ) Unit: nmole uric acid formed/mg protein/min. 2) Unit: U (50% inhibition of antioxidation of hematoxylin)/mg protein/min. 3) Unit: nmole H 2O 2 reduced/mg protein/min. 의존적으로고농도도포군에서더욱큰감소효과를보였다. 이와같은결과는발효호장근이활성산소생성계효소인 XO의활성도를낮춤으로써 oxygen free radical의생성량을적게하는역할을하는것으로사료된다. 산화적스트레스는생체대사과정중에 oxygen free radical을생성하여세포에상해를주며, 특히세포막의다가불포화지방산에작용하여지질과산화물을끊임없이생성하고이로인해세포의기능손상을초래한다 (25). 이러한 oxygen free radical 중세포내호흡부산물로써생성되는 superoxide anion radical은 SOD에의해 hydrogen peroxide(h 2O 2) 로전환되며이것은다시 CAT 및 GPX에의해서물로전환되어해독화된다 (26). Hairless 피부조직의 SOD, CAT 효소활성은대조군에비해, 그리고모든 FR군에서뛰어난활성을보였다. 특히 FR(500, 1000, 2000) 군에서 SOD 활성은대조군에비하여 14.4~37.9% 증가하여뛰어난활성을보였고, CAT 활성도 FR(500, 1000, 2000) 군에서각각대조군에비하여 9.9~ 35.3% 의증가된것을확인할수있었다. 이는호장근도포군에서대조군에비해 oxygen free radical을체내에서의빠른제거를위한것으로보인다. 호장근은여러가지생리활성물질을함유하고있으며그중 resveratrol은레드와인의항산화활성주성분으로잘알려져있다. 이상과같은결과를토대로발효호장근의경우 resveratrol에의하여뛰어난항산화활성을보여결과적으로 UVB에의한피부광노화억제효과를보인다고생각되어진다. 요 호장근발효추출물을대상으로피부노화억제활성을살펴보고자발효전후의호장근추출물을대상으로피부홍반도, 유수분함량, 형태학 조직병리학적검사, GSH, TBARS 그리고 XO, SOD, CAT 등의항산화효소활성을측정하였다. 피부홍반도에있어서는대조군에비해호장근발효추 약 출물처리군에서뛰어난홍반감소효과를확인할수있었으며, 유수분함량에있어서도 군이유분함량은 ±0.72, 수분함량은 55.13±1.07로 군에비해유의하게높은함량을보였다. 또한형태학적으로는 FR을처리한실험군에서피부의주름이현저하게감소되었으며, 조직병리학적검사에서도표피및진피의화농과염증의치료에상당한효과가있음을확인하였다. 또한호장근발효추출물의농도가증가할수록 GSH는증가하고 TBARS와 XO의활성은감소하였으며, 항산화효소인 SOD, CAT 활성은농도의존적으로증가함을확인할수있었다. 이러한결과들을종합하여볼때 UVB 조사로노화가유발된 hairless mouse에서호장근발효추출물의도포가노화된피부에염증반응을약화시키며유수분함량을증가시켜피부장벽의손상을방지하며, 항산화효소및 resveratrol과같은항산화물질을증가시켜항노화기능성을가지는것으로판단된다. 이로써호장근발효추출물은피부노화예방및기능성화장품원료로서의사용가능성을제시하는바이다. 감사의글 본연구는한국산업단지공단 ( 현장맞춤형기술개발사업 ) 의연구비지원에의해이루어진연구결과의일부로이에감사드립니다. 문 1. Kim EJ, Ahn SY, Nam GW, Lee HK, Moon SJ, Kim YM, Oh MS, Kim NS The anti-aging effect of the cosmetic products containing the needles of red pine on human skin. Kor J Herbology 21: Kim YC, Min KJ, Sin JS, Gang SR, Kim PS The effects of geranium oil on the inhibition of skin aging in hairless mice (I). J Kor Soc Cosm 14: Darr D, Fridovich I Free radical in cutaneous biology. J Invest Dermatol 102: Hanawalt, Cooper PK, Ganesan AK, Smith CA DNA repair in bacteria and mammalian cells. Ann Rev Biochem 48: Lee TK, Kim JH, So JN Emodin from Polygonum cuspidatum showed angiogenesis inhibiting activity in vitro. J Korean Soc Agric Chem Biotechnol 46: Lee IS, Im HG, Lee SG Growth inhibition of Helicobacter pylorio by Reynoutria elliptica Migo. Korean J Food Sci Technol 35: Chi HJ, Choi JR, Yu SC Pharmacognostical studies on "Ho-Jang" (III). Phytochemical study of the rhizome of Polygonum ellipicum Migo. Korean J Phytochem 13: Park YS, Rho YS, Kim SK Studies on antibacterial activity of several herb medicinal Tars-Reynoutriae radix, Sanguisorbae radix and Albizziae cortex. Bull Pharm Sci 12: Ellman GL Tissue sulfhydryl group. Arch Biochem Biophys 82: Ohkawa H, Ohishi N, Yake K Assay for lipid per- 헌

7 호장근 (Reynoutria elliptica) 발효추출물의 UVB 에의한피부광노화억제효과 375 oxides in animal tissues by thiobarbituric acid reaction. Anal Biochem 95: Stripe F, Della CE The regulation of rat liver xanthine oxidase. Conversion in vitro of the enzyme activity from dehydrogenase (typed) oxidase (type O). J Biol Chem 244: Martin JP, Dailey M, Sugarman E Negative and positive assays of superoxide dismutase based on hematoxylin autoxidation. Arch Biochem Biophys 255: Abei H Catalase. In Methods of Enzymatic Analysis. Bergmeyer, HU ed. Academic press, New York, USA. Vol 2, p Soter NA Acute effects of ultraviolet irradiation the skin. Dermatol 9: Chiba K, Kawakami K, Sone T, Onoue M Characteristics of skin wrinkling and dermal changes induced by repeated application of squalene monohydroperoxide to hairless mouse skin. Skin Pharmacol Appl Skin Physiol 16: Sheu SJ, Wu TT Resveratrol protects against ultraviolet A-mediated inhibition of the phagocytic function of human retinal pigment epithelial cells via large-conductance calcium-activated potassium channels. Kaohsiung J Med Sci 25: Ray PS, Maulik G, Cordis GA, Bertelli AAE, Bertelli A, Das DK The red wine antioxidant resveratrol protects isolated rat hearts from ischemia reperfusion injury. Free Radic Biol Med 27: Kligman LH, Akin FH, Kligman AM Prevention of ultraviolet damage to the dermis of hairless mice by sunscreens. J Invest Dermatol 78: Mononey SJ, Edmonds SH, Giddens LD, Leaen DB The hairless mouse model of photoaging: evaluation of the relationship between dermal elastin, collagen, skin thickness and wrinkles. Photochem Photobiol 56: Kligman LH, Crosby MJ, Higley H The UVB-irradiated hairless mouse as a model for the evaluation of injecable collagen implant. J Dermatol Treat 1: Yang ES, Hong RH, Kang SM The effects of genistein on the proliferation and type I pn collagen synthesis in aged normal human fibroblasts. Kor J Microbiol Biotechnol 35: Gedik E, Girgin S, Ozturk H, Obay BD, Ozturk H, Buyukbayram H Resveratrol attenuates oxidative stress and histological alterations induced by liver ischemia/reperfusion in rats. World J Gastroenterol 14: Im M Effects of superoxide dismutase and allopurinol in survival of acute island skin flaps. Ann Surgery 201: Manson PN The role of oxygen free radicals in ischemic tissue injury in island skin flaps. Ann Surgery 198: Morel DW, Chisolm GM Antioxidative treatment of diabetic rats inhibits lipoprotein oxidation and cytotoxicity. J Lipid Res 30: Deisseroth A, Dounce AL Catalase physical and chemical properties, mechanism of catalysis and physiological role. Physiol Rev 50: (2009 년 10 월 30 일접수 ; 2010 년 1 월 22 일채택 )

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Journal of Life Science 2011 Vol. 21. No. 8. 1120~1126 ISSN : 1225-9918 DOI : http://dx.doi.org/10.5352/jls.2011.21.8.1120 μ μ μ α β Journal of Life Science 2011, Vol. 21. No. 8 1121 μ μ 1122 생명과학회지 2011,