기능성화장품 소재로서 적양배추 잎 추출물의 페놀산 조성과 항산화 활성 및 세포독성연구
A Study on the Phenolic Acid Compositions, Antioxidant Activities and Cell Cytotoxicity of Red Cabbage Leaf Extract as Functional Cosmetic Raw Materials
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The total polyphenol and flavonoid content, phenolic acid composition and contents, some antioxidant activity effects, and cytotoxicity against HaCaT cell line of red cabbage leaf hot water extract were investigated as follows. As a result of measuring the total polyphenol and flavonoid content, the total flavonoid content was slightly higher than the total polypheol content. As a result of analyzing the composition and contents of phenolic acid and flavonoid, two types of phenolic acid were identified, but flavonoid was not identified. DPPH and ABTS radical scavenging activity, and FRAP tended to increase as the treatment concentration increased, and this tendency was found to have statistical significance (p<.001). The degree of cytotoxicity to the HaCaT cell line was found to increase with increasing treatment concentration, and at a treatment concentration of 100 μg/ml, cell growth was reduced by about 22% compared to the control. Therefore, the hot-water extract of red cabbage leaves has significant antioxidant activity, and it is considered that it may be used as a natural antioxidant for functional cosmetic raw materials. However, it is considered that there is a need for more continuous research on the degree of cytotoxicity according to the cell line.
I. 서 론
현대인들은 세계적인 환경요인의 변화와 더불어 감염병의 창궐에 따른 건강 유지를 위해 좀 더 자연 친화적인 건강관련 요소를 찾기 위해 노력하고 있다.
적양배추(Brassica oleracea var. capitata f. rubra)는 십자화과에 속하며, 일반 양배추보다 포도당, 과당, 라이신, 비타민 C 등의 영양성분이 많고, 셀레늄이 풍부(Plumb et al., 1997) 할 뿐만 아니라 anthocyanin을 함유하고 있어 항산화, 항염, 항암 활성 등이 우수한 것으로 알려져 있다(Zhu et al., 2000). 이외에도 적양배추는 노화억제(Heo & Lee, 2006), 콜레스테롤 저하작용(Komatsu et al., 1998), 심장과 간 보호(Sankhari et al., 2011), 항균효과(Lee et al., 1997; Cha et al., 1998), 당뇨 쥐에서의 신기능 회복(Kataya & Hamaza, 2008)과 베타카로틴과 루테인을 함유하고 있어 눈의 황반 변성을 감소시키는 역할(Stoewsans, 1995)을 한다. 또한 항산화 활성측면에서는 천연 항산화제인 α-tocopherol보다 5~7배의 강한 항산화 효능을 나타낸다(Bissett et al., 1991). 이외에도 적양배추 70% 에탄올 추출물은 인체 유방암세포 MDA-MB-231의 세포사멸 효과(Nam & Kang, 2013)가 있으며, 열수와 에탄올 추출물은 항산화 및 항염증 효과(Ha & Lee, 2014)가 있는 것으로 알려져 있을 뿐만 아니라 Jeoung & Lee(2023)는 적양배추 열수와 80% 에탄올 추출물에 대한 유리아미노산과 단백질 비구성 아미노산 유도체를 분석한 결과, 이들 추출물에는 다양한 종류의 유리아미노산과 그의 유도체를 함유하고 있어 피부미용 기능성화장품 원료로서의 활용 가능성이 있다고 하는 등의 적양배추 추출물에 대한 다양한 연구가 진행되어 있으나, 뷰티미용 기능성화장품 소재로서의 페놀산 조성 및 함량, 항산화 활성 및 세포독성 부분에서의 연구는 극히 일부가 있기는 하나 미미하다.
따라서 화장품은 종류에 따라 다양하고 복잡한 성분들과 함께 유성성분을 많이 함유하고 있는 것이 있으며, 또한 직접 피부에 바르는 물품이기 때문에 이와 관련하여 화장품 소재 연구는 매우 중요한 부분이다. 특히, 합성 항산화제의 사용에 따른 부작용 등과 관련하여 천연 항산화제의 탐색 연구와 세포독성 연구 분야는 매우 중요한 연구의 한 부분이다. 이에 이 연구에서는 다양한 기능을 갖는 것으로 알려진 적양배추 잎 열수 추출물의 총 polyphenol과 flavonoid 함량, 페놀산 조성 및 함량, 일부 항산화 활성과 HaCaT 세포주에 대한 세포독성 정도를 조사하므로 이 분야 연구에 따른 기초자료로의 활용과 나아가서는 뷰티미용 기능성화장품 및 자연치유 기능성식품 소재로서의 활용 가능성 정도를 조사하였다.
II. 재료 및 방법
1. 실험재료
적양배추(B. oleracea var. capitata f. rubra) 잎 열수 추출물의 페놀산 조성 및 함량과 일부 항산화 활성 및 HaCaT 세포주에 대한 세포독성 정도를 조사하기 위하여 적양배추는 구입 한 다음, -70℃에서 동결·건조하여 분말 화 하였다.
2. 시료의 추출
동결·건조한 후, 분쇄기로 파쇄하여 분말 화 한, 시료의 추출은 시료 10 g을 증류수 100 ㎖에 넣은 후, 100℃에서 1시간 2회 추출하였다. 다음, 추출물은 원심분리기로 원심분리(7,000 rpm, 30 min. 4℃)한 후, 상등액을 Whatman No. 2 여과지로 여과한 후, 회전감압농축기(Eyela Co. N-N, Japan)와 40℃의 항온수조(Eyela Co. SB-651, Japan)를 사용하여 감압·농축하였다. 또한 추출물에 대한 수율은 분말시료 1 g을 증류수 30 ㎖에 넣어 앞의 방법에 따라 추출한 후, 정량하였다.
3. 항산화 활성 평가
적양배추 잎 추출물의 항산화 활성 평가를 위해 총 polyphenol과 총 flavonoid 함량, phenolic acid와 flavonoid 조성 및 함량 그리고 DPPH, ABTS 라디칼 소거활성 및 FRAP(ferric reducing antioxidant power, 철환원항산화력)를 조사하였다.
1) 총 polyphenol 및 flavonoid 함량
추출물의 총 polyphenol 및 flavonoid 함량 측정은 Jang et al. (2016)의 방법에 준하였다. 총 polyphenol 함량은 Spectrophotometer(Shimadzu Co. UV-1601, Japan) 750 nm에서 흡광도를 측정하였고, 총 flavonoid 함량은 420 nm에서 흡광도를 측정 하였다. 이때 총 polyphenol 함량 측정의 경우, 표준곡선 작성에는 gallic acid를 사용하였고, 함량은 gallic acid equivalent(GAE mg/g) 양으로 환산 하였다. 총 flavonoid 함량 측정의 경우, 표준곡선 작성은 rutin을 사용하였고, 함량은 rutin equivalent(RE mg/g) 양으로 환산 하였다.
2) Phenolic acid와 flavonoid 조성 HPLC 분석
Phenolic acid와 flavonoid 분석용 시료제작은 분말 시료 1 g을 증류수 30 ㎖에 넣고, 100℃에서 1시간 추출 한 후, 여과하여 동결건조기(Il-Shin Bio Base, FD5508, Korea)를 사용, 동결·건조 하여 분석에 사용하였다. Phenolic acid와 flavonoid 조성 및 함량은 HPLC(High Performance Liquid Chromatography, Sycam Co, Germany)를 사용하여 분석하였다. 분석방법은 Jang et al.(2016)의 방법에 준하였다.
3) DPPH 라디칼 소거활성 측정
추출물에 대한 DPPH(1,1-diphenyl-2-picryl hadrazyl)라디칼 소거활성 측정은 Jang et al.(2016)의 방법에 준하였으며, 추출물의 처리농도는 100, 300, 500, 700 ㎍/㎖로 하였다. 이때, blank는 시료용액 대신 추출 용매를 사용하였으며, 양성 대조구는 BHA(butylated hydroxy anisole, 1,000 ㎍/㎖ in MeOH)와 BHT(butylated hydroxy toluene, 1,000 ㎍/㎖ in MeOH)를 사용하여 비교하였으며, 다음 식에 따라 백분율로 나타내었다.
DPPH radical scavenging activity(%) = (1-A/B) × 100
A: Absorbance of sample, B: Absorbance of blank
4) ABTS 라디칼 소거활성 측정
ABTS(2,2-azinobis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonicacid) 에 대한 라디칼 소거활성 측정은 Lee & Lee(2020)의 방법에 준하였으며, 추출물의 처리농도는 100, 300, 500, 700 ㎍/㎖로 하였다. 이때, blank는 시료용액 대신 추출 용매를 사용하였으며, 양성 대조구는 BHA(butylated hydroxy anisole, 1000 ㎍/㎖ in MeOH)를 사용하여 비교하였으며, 라디칼 소거능은 다음 식에 따라 백분율로 나타내었다.
ABTS radical scavenging activity(%) = (1-A/B) × 100
A: Absorbance of sample, B: Absorbance of blank
5) FRAP 측정
FRAP(ferric reducing antioxidant power, 철환원항산화력) 분석은 300 mM sodium acetate buffer(pH 3.6)와 40 mM HCl로 용해한 10 mM 2,4,6-tripyridyl-s-triazine(TPTZ) 용액과 20 mM FeCl3 용액을 사용하였다. 각각의 시약을 10:1:1의 비율로 혼합, 37℃에서 10~15분간 반응시켜서, FRAP 반응 시약을 얻었다. 다음 FRAP 반응 시약은 시료와 농도 100, 300, 500, 700 ㎍/㎖ 되게 혼합하여 voltexing 하고, 상온에서 30분 동안 반응시켜, Microplate reader(VERSA max microplate reader, USA)로 593 nm에서 흡광도를 측정하였다. 계산은 표준물질인 trolox를 25~800 μM 되도록 희석하여 흡광도를 측정한 후, 검량곡선을 작성하여 사용하였다.
4. 세포독성 측정
추출물의 세포독성 정도를 측정하기 위하여 사람 피부 각화 세포인 HaCaT 세포주를 대상으로 조사하였으며, 세포주는 한국세포주은행(KCLB)에서 분양, 사용하였다. 세포주의 배양은 Jang et al.(2016)의 방법에 준하였으며, 추출물의 처리농도는 0, 20, 40, 60, 80, 100 ㎍/㎖로 하였으며, 세포독성 정도는 Enhanced Cell Viability Assay Kit(EZ-3000, Daeil, Korea)를 사용하였고, 세포독성 정도는 다음 식에 따라 나타내었다.
5. 통계분석
실험의 결과는 각 항목에 따라 평균±표준편차(standard division, SD)를 구하였다. 사후 검증으로는 통계프로그램인 SPSS(Statical Package for Social Science) 20.0을 활용하여 Duncan's test를 실시하였다. 통계적 신뢰수준은 p<.05, p<.01, p<.001 수준에서 검증 하였다.
III. 결과 및 고찰
적양배추 잎 열수(hot water) 추출물의 수율, 총 polyphenol과 flavonoid 함량, phenolic acid 및 flavonoids의 조성과 함량, 일부 항산화 활성 및 HaCaT 세포주에 대한 세포독성을 조사한 결과는 다음과 같다.
1. 적양배추 추출물의 수율
적양배추 잎을 열수 추출한 결과, 추출물의 수율은 약 0.476 g/g(dry weight) 이었다.
2. 적양배추 추출물의 페놀산 분석 및 항산화 활성
적양배추 잎 열수 추출물의 총 polyphenol과 flavonoid함량, phenolic acid와 flavonoids의 조성 및 함량, DPPH, ABTS 라디칼 소거활성 및 FRAP에 의한 항산화 활성을 조사한 결과는 다음과 같다.
1) 총 polyphenol 및 flavonoid 함량
적양배추 잎 열수 추출물의 총 polyphenol과 flavonoid 함량은 Fig. 1에서 보는 바와 같다. 총 polyphenol의 함량은 20.73±0.14 GAE mg/g이었고, 총 flavonoid의 함량은 33.60±0.11 RE mg/g이었다. 따라서 이의 결과에서, 적양배추 잎 열수 추출물의 총 polyphenol과 flavonoid 함량은 polyphenol 함량보다 flavonoid 함량이 약간 높은 것으로 나타났다.
Total polyphenol and total flavonoid contents of B. oleracea var. capitata f. rubra leaf hot water extracts. Total polyphenol and total flavonoid contents were expressed as gallic acid and rutin equivalent, respectively. Each values are represented as the mean±S.D. of three independent experiments. GAE, gallic acid equivalent; RE, rutin equivalent.
이와 유사한 연구로 Ha & Lee(2014)는 적양배추 열수 추출물의 총 폴리페놀과 플라보노이드 함량을 조사한 결과, 폴리페놀 보다 플라보노이드 함량이 높게 나타났다고 하여 이 연구의 결과와 같았으나, 함량에 있어서는 약간의 차이를 보였다. 즉, Ha & Lee(2014)는 70℃에서 60분 3회 추출한 것을 사용하여 측정한 경우이고, 이 연구에서는 동결 건조한 재료를 100℃에서 60분 2회 추출한 경우이다.
따라서 이와 같은 함량의 차이는 추출방법과 기타 여러 가지 요인들에 의해 기인된 것으로 사료되어지나, 이 부분은 좀 더 확인해 볼 필요가 있는 것으로 사료되어진다. 왜냐하면 이와 같은 polyphenol과 flavonoid 함량 정도는 토마토와 양파, 참마와 같은 채소에 있어서 조리 가공조건 및 추출방법에 따라서도 차이가 나타난다고 보고한 바에 기인한다(Crozier et al., 1997; Jang et al., 2016).
2) Phenolic acid와 flavonoid의 조성 및 함량
적양배추 잎 열수 추출물의 phenolic acid와 flavonoid의 조성 및 함량 분석은 15개의 표준물질로부터 얻은 phenolic compounds와 flavonoid의 chromatogram과 비교 분석하여 phenolic acid와 flavonoid 조성 및 함량을 분석하였다(Fig. 2, 3, Table 1).
HPLC chromatogram of phenolic acids and flavonoid standard mixture. 1. Gallic, 2. Protocatechuic, 3. Chlorogenic, 4. 4-Hydroxybenzoic, 5. Caffeic, 6. Isovanillic, 7. Rutin, 8. p-Coumaric, 9. Ferulic, 10. Taxifolin, 11. t-Coumaric, 12. Rosmarinic, 13. Quecertin, 14. t-Cinnamic, 15. Kaempferol
HPLC chromatogram of phenolic acid and flavonoid of B. oleracea var. capitata f. rubra leaf hot water extracts.
Composition and Contents of Phenolic Acid and Flavonoids Isolated from B. oleracea var. capitata f. rubra Leaf Hot Water Extracts
적양배추 잎 열수 추출물의 phenolic acid는 2종이 확인·동정되었고, 이중 항균, 방부, 항암, 항염 및 항산화 활성이 있는 것으로 알려진 4-hydroxybenzoic acid가 810.15 ㎍/g이었고, caffeic acid는 87.47 ㎍/g이었으며, 나머지는 확인되지 않았으나, 표준 물질로 사용한 물질 이외의 미지의 피크는 분석 크로마토그램(Fig. 3)에서 여러개가 확인되었다. 따라서 이와 같은 결과에서, 적양배추 잎 열수 추출물의 phenolic acids는 2종이 동정·확인되었고, flavonoid는 확인되지 않았으나, 미지의 피크가 여러개 분석된 결과로 볼 때, 이 연구에서 사용한 표준물질 이외의 기타 phenolic compounds와 flavonoid의 존재 가능성은 있는 것으로 사료되며, 이 부분은 추 후, 좀 더 세밀한 연구가 필요한 것으로 사료되어진다.
이와 유사한 연구로 Ryu(2017)은 한국산 야생 산채류 즉, 곤달비, 곰취, 참취, 쑥부쟁이, 배초향, 레몬밤, 스위트바질, 미나리, 참나물, 코리앤더 잎 methanol 추출물의 phenolic acd와 flavonoid의 조성 및 함량을 조사한 결과, 각각의 산채 종류에 따라 다양한 종류의 phenolic acd와 flavonoid의 조성 및 함량이 나타남을 확인한 바 있다. 따라서 이와 같은 결과들로 볼 때, 식물에 존재하는 phenolic acd와 flavonoid 조성과 함량은 매우 다양하고, 또한 추출 용매 및 조건 등에 따라서도 그 조성과 함량은 매우 다양하게 나타남을 알 수 있다.
3) DPPH에 의한 라디칼 소거활성
적양배추 잎의 열수 추출물의 DPPH radical 소거활성을 조사한 결과는 Fig. 4에서 보는 바와 같다. 열수 추출물의 DPPH radical 소거활성은 처리 농도 100, 300, 500, 700 ㎍/㎖에 따라 각각 15.74±0.20a, 29.65±0.10b, 56.68±0.22c, 77.40±0.15d %로 나타나, DPPH radical 소거활성 정도는 처리농도가 증가할수록 증가하는 것으로 나타났으며, 이의 경향은 통계학적 유의성이 있는 것으로 나타났다(p<.001).
DPPH radical scavenging activity of B. oleracea var. capitata f. rubra leaf hot water extracts. Butylated hydroxy anisole (BHA, 1,000 ㎍/㎖) and butylated hydroxy toluene (BHT, 1,000 ㎍/㎖) were used as a positive control, respectively. Each value represents the mean±S.D (n=3). a-d values with different letters are significantly different at p<.001 by duncan's multiple range test.
또한 이들 처리농도에서의 DPPH radical 소거활성은 처리농도 700 ㎍/㎖에서는 약 77.40±0.15% 정도로 대조구인 BHA(78.61±0.20%)와, BHT(79.11±0.13%)와도 유사하여 상당히 높은 DPPH radical 소거활성이 있는 것으로 나타났다.
이와 유사한 연구로 Hwang & Nhuan(2015)은 양배추 가공조건에 따른 생리활성 연구에서 신선한 것과 조리시간에 따른 시료를 70% 에탄올로 37℃에서 24시간 추출하여 시료의 DPPH 라디칼 소거활성을 측정한 결과, 신선한 것이 조리한 보다 처리농도에 따라 항산화 활성이 높다고 한 바 있다. 또한 신선한 것, 데치기, 스팀, 전자레인지의 처리정도에 따른 시료에서도 약간의 DPPH 라디칼 소거활성에 있어서 차이가 있다고 하였고, 여기에서 신선한 것을 70% 에탄올로 추출한 경우는 500 ㎍/㎖ 처리의 농도에서 DPPH 라디칼 소거 활성은 약 51.51% 라고 한 바 있다. 그러나 이 연구에서는 100℃에서 60분 2회 열수 추출한 경우로, 500 ㎍/㎖의 처리농도에서 DPPH 라디칼 소거활성은 약 56.68%로 나타나, 이의 결과를 비교하면 미미하긴 하지만 활성에 있어서 약간의 차이가 있는 것으로 나타났다. 따라서 이들의 결과를 종합해 보면 양배추나 적양배추 잎 추출물의 경우 DPPH 라디칼 소거 활성 정도는 재료의 상태와 추출방법 등과 같은 여러 가지 조건에 따라서 약간의 차이가 있는 것으로 판단되지만, 이 부분들은 좀 더 연구해 볼 필요가 있을 것으로 사료되어진다.
4) ABTS 라디칼 소거활성
적양배추 잎의 열수 추출물의 ABTS radical 소거 활성을 조사한 결과는 Fig. 5에서 보는 바와 같다. 열수 추출물의 ABTS radical 소거 활성은 처리 농도 100, 300, 500, 700 ㎍/㎖에 따라 각각 6.62±0.21a, 31.58±0.24b, 48.67±0.27c, 67.50±0.18d %로 나타나, ABTS radical 소거 활성 정도는 처리농도가 증가할수록 증가하는 것으로 나타났으며, 이의 경향은 통계학적 유의성이 있는 것으로 나타났다(p<.001). 또한 이들 처리농도에서의 ABTS radical 소거활성은 처리농도 700 ㎍/㎖에서는 약 67.50% 정도로 대조구인 BHA(96.35±0.22) 보다는 낮은 것으로 나타났지만, ABTS radical 소거활성은 상당한 것으로 나타났다.
ABTS radical scavenging activity of B. oleracea var. capitata f. rubra leaf hot water extracts. BHA was butylated hydroxy anisole (1,000 ㎍/㎖ MeOH). Each value represents the mean±S.D (n=3). ad values with different letters are significantly different at p<.001 by duncan's multiple range test.
이와 유사한 연구로 Ha & Lee(2014)는 70℃에서 60분 3회 추출한 적양배추 열수 추출물의 시료용액 20 ㎕를 사용하여 ABTS 라디칼 소거활성을 조사한 결과, 0.212±0.22 TEAC mM이라고 한바 있다. 또한 Hwang & Nhuan(2015)은 양배추 가공 조건에 따른 생리활성 연구에서 신선한 것과 조리시간에 따른 시료를 70% 에탄올로 37℃에서 24시간 추출한 시료의 ABTS 라디칼 소거활성을 조사한 결과, DPPH 라디칼 소거 활성의 경우와 유한 경향을 나타내었다고 하였다. 이와 관련하여 이 연구의 결과에서도 Hwang & Nhuan(2015)의 결과와 유사한 결과로 나타났다. 따라서 적양배추 잎 열수 추출물의 처리농도에 따른 ABTS 라디칼 소거활성은 DPPH 라디칼 소거활성과 같은 경향이었으며, 그 정도는 처리 농도에 따라서 달라지기는 하나, 상당한 것으로 판단된다.
5) FRAP 분석
적양배추 잎 열수 추출물의 FRAP를 분석한 결과는 Fig. 6에서 보는 바와 같다. 열수 추출물은 처리농도 100, 300, 500, 700 ㎍/㎖에 따라 각각 712.86±8.33a, 1790.20±10.58b, 2768.86±8.08c, 3418.20±7.21d TEAC μM 이었고, FRAP 정도는 처리농도가 증가할수록 증가하는 것으로 나타나, FRAP 정도는 DPPH나 ABTS 라디칼 소거활성 경향과 유사한 경향이었으며, 또한 이의 경향은 통계학적 유의성이 있는 것으로 나타났다(p<.001).
FRAP activity of B. oleracea var. capitata f. rubra leaf hot water extracts. FRAP activity values were determined by trolox equivalent standard curve. Each value represents the mean±S.D (n=3). a-d values with different letters are significantly different at p<.001 by duncan's multiple range test. TEAC: trolox equivalent antioxidant capacity.
이와 유사한 연구로 Ha & Lee(2014)는 적양배추 열수추출물 시료 50 ㎕의 FRAP를 조사한 결과, 0.201±0.09 mM FeSO4 eq/mg으로 높은 활성을 나타내어 천연 항산화제로서의 가능성이 있다고 한바 있다. 그러나 Ha & Lee(2014)의 연구에서는 처리 농도가 특정되지 않아 이 연구의 결과와 직접 비교 검토하기는 어렵지만 FRAP는 있는 것으로 나타나, 이 연구결과와도 유사한 결과 이었다.
따라서 적양배추 잎 열수 추출물의 일부 항산화 활성 결과를 살펴보면 전반적으로 항산화 활성은 일정농도 이상에서 상당한 것으로 사료되며, 이와 같은 항산화 활성정도는 과채류에 있어서 flavonoid류의 조성정도(Chu et al., 2000)와 페놀함량과도 밀접한 관련(Jeong et al., 2015)이 있다고 한 결과와도 관련이 있을 것으로 사료된다. 또한 이와 같은 항산화 활성 정도는 시료의 상태, 추출 용매 및 가공 방법에 따라서도 상당히 달라질 수 있기 때문에 항산화 활성 정도를 유지하기 위해서는 시료의 추출방법이나 요리방법 등이 중요하다고 하고 있어(Crozier et al., 1997; Jang et al., 2016) 재료의 손질 및 처리 과정에 있어서 이 부분은 중요한 것으로 사료되어지고, 이와 같은 결과를 바탕으로 적양배추 열수 추출물은 기능성화장품의 천연항산화물질 소재로서 활용 가능성이 충분히 있을 뿐만 아니라 항산화 활성이 우수한 자연치유 식품의 소재인 것으로도 판단된다.
3. 세포독성 효과
적양배추 잎 열수 추출물의 세포독성 정도를 조사하기 위하여 HaCaT 세포주에 0, 20, 40, 60, 80, 100 ㎍/㎖의 농도로 처리하여 48시간 배양한 후, 세포생장 정도를 조사한 결과는 Fig. 7에서 보는 바와 같다.
The effects of B. oleracea var. capitata f. rubra leaf hot water extracts on cell viability of HaCaT cell line. The cell was stimulated with extracts of 0, 20, 40, 60, 80 and 100 ㎍/㎖ for 48 hr. Cell viability was determined by enhanced cell viability assay kit as described in material and methods. Each value represents the mean±S.D (n=3). a-f values with different letters are significantly different at p<.001 by duncan's multiple range test.
열수 추출물은 처리 농도 0, 20, 40, 60, 80, 100 ㎍/㎖에 따라, 세포생장 정도는 각각 100.01±0.05f, 88.75±0.19e, 87.36±0.25d, 83.66±0.12c, 79.17±0.34b, 77.65±0.18a%로 나타나 처리 농도가 증가 할수록 비례하여 세포생장은 약간씩 감소하는 경향이었으며, 이의 경향은 통계학적으로도 유의성이 있는 것으로 나타났다(p<.001). 따라서 이의 결과로 볼 때, 적양배추 잎 열수 추출물은 처리농도가 높아질수록 비례하여 약간씩 HaCaT 세포주에 대한 세포독성이 있는 것으로 나타났다. 특히, 처리농도 100 ㎍/㎖ 에서는 대조구에 비해 약 22% 정도 세포생장이 감소하는 것으로 나타나, 세포독성이 상당히 있는 것으로 나타났다.
이와 유사한 연구로 Ha & Lee(2014)는 적양배추 열수와 에탄올 추출물의 RAW264.7세포에 대한 세포독성을 조사한 결과, 추출물 모두는 처리농도 1.0 ㎎/㎖에서 100% 이상 생존을 확인 하였다고 한바 있다. 그러나 이 연구에서는 HaCaT 세포주에 각각의 처리농도에 따른 추출물을 처리한 결과, 처리농도가 증가 할수록 비례하여 약간씩 세포생장이 감소하여 세포독성이 나타나는 것으로 확인 되어 Ha & Lee(2014)의 결과와는 차이를 나타내었다. 또한 Nam & Kang(2013)은 적양배추 70% 에탄올 추출물을 인체 유방암세포인 MDA-MB-231세포에 처리한 결과, 처리농도가 높을수록 유의적으로 세포 생존율이 감소하였다고 한바 있는데, 이의 결과는 이 연구의 연구결과와 유사한 경향이었다. 더불어 Hwang et al.(2012)은 배추와 양배추 에탄올 추출물을 인체의 위암 세포주(AGS), 간암 세포주(HepG2), 전립선암 세포주(LNCaP)의 증식에 미치는 영향을 조사한 결과, 추출물의 농도가 증가함에 따라서 농도 의존적으로 세포증식 억제 효과가 증가하였다고 한 바 있다.
따라서 이와 같은 결과들을 종합해 볼 때, 적양배추 및 배추와 양배추 추출물에 대한 세포독성 정도는 시료, 추출물의 추출용매 및 처리농도 등에 따라서 세포주의 생장 정도에는 상당한 차이가 있을 수 있기 때문에 이에 대한 연구는 좀 더 지속적으로 다양하고 세밀하게 연구해 볼 필요성이 있는 것으로 사료되어진다.
이상과 같이 이 연구의 결과들을 종합해 보면, 적양배추 잎 열수 추출물은 상당량의 polyphenol과 flavonoid을 함유하고 있으며, phenolic acids는 2종이 확인되었고, flavonoid는 확인되지 않았다. 일부 항산화 활성 실험인 DPPH와 ABTS 라디칼 소거활성 및 FRAP는 처리농도 500 ㎍/㎖이상에서 상당한 항산화 효과가 있는 것으로 나타나, 기능성화장품의 천연 항산화물질 소재와 항산화 활성이 우수한 자연치유 기능성식품으로서도 활용 가능성이 있는 것으로 판단되어진다. 그러나 HaCaT 세포주에 대한 세포생장은 처리농도가 증가할수록 감소하여 세포독성이 약간 씩 증가하는 것으로 나타나, 세포주에 따른 세포독성과의 관계에 있어서 좀 더 다양하고 세밀한 연구의 필요성이 있는 것으로 사료되어진다.
IV. 결 론
적양배추 잎 열수 추출물에 대한 총 polyphenol과 flavonoid 함량, 페놀산 조성 및 함량과 일부 항산화 활성효과와 HaCaT 세포주에 대한 세포독성 정도를 조사한 결과는 다음과 같다. 총 polyphenol과 flavonoid 함량에서는 총 flavonoid 함량이 약간 높은 것으로 나타났다. Phenolic acid와 flavonoid의 조성 및 함량을 분석한 결과, phenolic acid는 2종(4-hydroxybenzoic acid, caffeic acid)이 확인 되었고, flavonoid는 확인되지 않았다. DPPH와 ABTS 라디칼 소거활성 및 FRAP는 처리농도가 증가할수록 증가하는 경향이었으며, 이의 경향은 통계학적 유의성이 있는 것으로 나타났다(p<.001). HaCaT 세포주에 대한 세포독성 정도는 처리 농도가 증가 할수록 증가하는 것으로 나타났으며, 처리농도 100 ㎍/㎖ 에서는 대조구에 비해 약 22%의 세포생장이 감소하는 것으로 나타났다. 따라서 이 연구의 결과들을 종합해 볼 때, 적양배추 잎 열수 추출물은 상당량의 polyphenol과 flavonoid을 함유하고 있을 뿐만 아니라 DPPH와 ABTS 라디칼 소거활성 및 FRAP는 상당한 것으로 나타나, 기능성화장품 원료의 천연항산화물질 소재로서의 활용 가능성이 있을 뿐만 아니라 항산화 활성이 우수한 자연치유 식품의 소재인 것으로도 판단된다. 그러나 HaCaT 세포주에 대해서는 약간의 세포독성이 있는 것으로 나타나, 세포주에 따른 세포독성과의 관계에 있어서 좀 더 다양하고 세밀한 연구의 필요성이 있는 것으로 사료되어진다.