신품종인 산향 산돌배나무(Pyrus ussuriensis) 잎 추출물로부터 피부 생리활성의 평가 및 활성 성분의 규명

• Published in: Han'guk Sikp'um Yŏngyang Kwahakhoe chi Vol. 49; no. 1; pp. 35 - 45
• Main Authors: 김훈(Hoon Kim), 김태헌(Tae Heon Kim), 전보람(Boram Jeon), 방면호(Myun Ho Bang), 김우중(Woo Jung Kim), 박자원(Ja Won Park), 정대균(Dae-Kyun Chung)
• Format: Journal Article
• Language: Korean
• Published: 한국식품영양과학회 2020
• Subjects: 식품과학; cynaroside; indicator compound; chlorogenic acid; Pyrus ussuriensis; physiological activity
• ISSN: 1226-3311; 2288-5978
• DOI: 10.3746/jkfn.2020.49.1.35

산돌배(Pyrus ussuriensis)는 예로부터 식용 및 약용으로 널리 이용되어온 우리나라 전통 생물자원이지만, 아직 재배종의 확립 및 원료 표준화, 과학적인 연구 미흡 등으로 인해 산업화에 크게 기여하지 못하고 있는 실정이다. 최근 생육, 개화 및 과실 특성을 통해 육성한 신품종 산돌배인 ‘산향’이 개발된 바 있는데, 본 연구에서는 신품종 산돌배 1종과 야생종 산돌배 6종으로부터 건조된 잎을 각각 입수하여 에탄올 추출물로 조제하고, 생리활성을 비교 평가하여 기능성 화장품 원료로서의 활용 가능성을 조사하고자 하였다. 산향 산돌배잎 에탄올 추출물(CS-PU)은 32.7 mg/100 mg으로 야생종 산돌배잎의 에탄올 추출물(23.7~28.9 mg/100 mg)에 비해 높은 추출수율을 보였으며, ABTS 및 DPPH 라디칼 소거 활성에서 각각 172.4 및 151.1 mg AEAC/g을 나타내어 항산화 활성이 우수한 것으로 확인되었다. LPS로 자극된 RAW 264.7 세포를 이용한 항염증 활성에서 CS-PU는 100 μg/mL의 농도에서 LPS 대조군 대비 유의적인 IL-1β(38.8 % 감소), IL-6(67.1% 감소) 및 TNF-α(54.3% 감소) 억제 활성을 보여주었다. 피부세포주인 HDF 및 HaCaT 세포를 이용한 주름 개선 및 보습 활성에서, CS-PU는 100 μg/mL의 농도에서 음성대조군 대비 44.5%의 유의적인 MMP-1 억제 활성 및 85.3%의 유의적인 hyaluronic acid 생성 증진 활성을 보여주었다. TNF-α 및 IFN-γ로 자극된 HaCaT 세포를 이용한 항아토피 활성에서 CS-PU는 100 μg/mL의 농도에서 아토피 대조군과 비교하여 59.7%의 유의적인 TARC 억제 활성을 나타내었다. UHPLC-MS 분석을 통해 CS-PU에 존재하는 chlorogenic acid와 cynaroside를 정성 분석하였으며, HPLC-DAD를 통해 각각 11.9 mg/g의 chlorogenic acid와 9.7 mg/g의 cynaroside가 함유되어 있음을 정량적으로 분석하였다. 결과적으로 본 연구를 통해 신품종인 CS-PU는 동일 야생종과 비교하여 추출수율이 높고 피부 생리활성 증진효과가 대체로 우수하다고 판단되며, chlorogenic acid와 cynaroside를 포함하는 기능성 화장품 소재로서 산업화 가능성이 높은 소재가 될 수 있다고 사료된다. Recently, a new variety of the Pyrus ussuriensis, called ‘Sanhyang’, was developed through varietal improvement. In this study, seven ethanolic extracts were prepared from the dried leaves of Sanyang and six wild P. ussuriensis (PU) species, and the physiological activities on skin cells were compared. The extraction yield was higher in the leaf extract of Sanhyang (CS-PU; 32.7 mg/100 mg) than those of the wild species (23.7∼28.9 mg/100 mg). The anti-inflammatory activity measured using LPS-stimulated RAW 264.7 showed that CS-PU at a dose of 100 μg/mL inhibited IL-1β (38.8% inhibition), IL-6 (67.1% inhibition), and TNF-α (54.3% inhibition) production significantly. An analysis of wrinkle improvement and moisturizing enhancement using HDF and HaCaT cells showed that CS-PU at a dose of 100 μg/mL decreased the metalloproteinase-1 level (44.5% inhibition) and increased the hyaluronic acid level (85.3%). The anti-atopy activity measured using TNF-α and IFN-γ-stimulated HaCaT showed that the thymus and activation-regulated chemokine level was reduced by 59.7% in the CS-PU group treated with 100 μg/mL compared to that of the atopy-induced control. HPLC and mass spectrometry showed that CS-PU contained 11.9 mg/g of chlorogenic acid and 9.7 mg/g of cynaroside. In conclusion, CS-PU has higher extraction yield and its promoting effects on the physiological activities on the skin appear to be outstanding compared to those of the wild PU species. Therefore, CS-PU has potential use as a functional cosmetic ingredient. KCI Citation Count: 4