백부근의 추출 용매 별 항산화 및 피부염증 개선 효과
Antioxidant and Anti-inflammatory Effects of Stemona japonica Extracts Based on Different Solvents
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Trans Abstract
The transformation of modern society, coupled with increased emphasis on interpersonal relationships and women’s social engagement, has heightened focus on skincare and cosmetics. Younger demographics, growing male interest, aging populations, pollution, and climate change have all contributed to a rising demand for functional cosmetics that address skin aging. This shift has driven interest in natural ingredients that offer benefits like hydration, elasticity, and anti-wrinkle effects, as consumers increasingly seek non-toxic options due to concerns over synthetic additives. Natural compounds with bioactive components have shown promising antioxidant, anti-inflammatory, anti-aging, and antimicrobial effects, making them attractive for skincare product development. Stemona japonica, traditionally used for its soothing, antioxidant, and anti-inflammatory properties, was studied for its skin-improving effects, with extracts obtained using various solvents (50% EtOH, 100% EtOH, and DW). Results showed that DPPH and ABTS radical scavenging activities increased with concentration across all extracts, with 50% and 100% EtOH extracts achieving antioxidant levels comparable to ascorbic acid. Additionally, Nitrite production in RAW 264.7 cells was significantly reduced across all extracts, especially in 50% and 100% EtOH extracts, showing effects similar to sulfuretin. In HaCaT cells, cytokines IL-6 and IL-8 secretion was notably decreased, with high-concentration 50% and 100% EtOH extracts showing prominent anti-inflammatory potential. TARC and RANTES expression levels, linked to skin inflammation, were also reduced across treatments, underscoring the extracts anti-inflammatory effects. In conclusion, Stemona japonica extracts, particularly those obtained with ethanol, demonstrated significant antioxidant and anti-inflammatory activity without cytotoxicity, indicating their potential as safe, effective agents for natural skincare applications. This research offers foundational data for developing safe, functional cosmetic products aligned with consumer demand for natural and non-toxic skincare solutions.
I. 서 론
1. 연구의 필요성 및 목적
산업사회의 변화로 대인관계가 중요시되고, 여성들의 사회 활동이 늘어나면서 화장품 사용이나 피부 미용에 대한 중요성이 증가하고 있다. 최근 화장품을 사용하는 연령이 점점 낮아지고 있으며, 피부관리에 관심을 갖는 남성들이 많아지면서 화장품의 수요가 점점 확대되는 추세이다. 또한, 동안 열풍과 함께 의료 기술의 발달로 고령화 현상, 대기오염 증가와 급격한 기후변화로 인해 피부 노화 방지를 위한 관련 식품 및 화장품 개발의 필요성이 증가하고 있다. 이와 관련하여 보습, 탄력, 주름 개선 등에 우수한 효과가 있는 천연물 발굴에 관심이 고조되고 있으며, 안전하면서 효과가 있는 천연물을 소재로 한 기능성 화장품 연구가 활발히 진행되고 있다. 이에, 화장품 산업은 경제, 사회, 기술을 바탕으로 활발한 성장을 할 것으로 예측되며, 기능이 우수한 화장품 소재가 화장품 시장 뿐만 아니라 뷰티 및 기능성 식품 시장까지 선도할 것으로 예상된다(Jeong et al., 2018). 화장품은 인체를 아름답게 하고 피부를 청결하게 가꾸어 만족감과 풍요로움을 주는 제품이다(Ministry of Food and Drug Safety, 2024). 이러한 화장품은 의약품과 다르게 피부에 장기간 반복적으로 사용하는 제품이기 때문에 제품의 품질, 안전성 확보가 무엇보다 중요하다. 그러나 최근 화장품의 합성 첨가물에 대한 안전성 문제와 부작용 문제가 대두되고 있다. 일반적으로 화장품은 피부의 보호, 재생, 보습, 보윤 등의 효과를 나타내지만, Korea Consumer Agency(2008)에 따르면 화장품은 피부염을 일으킬 수 있는 가장 중요한 물질로 보고되었다. 화장품 조성물 중에는 피부에 자극을 주는 계면활성제, 방부제, 인공 향료 등이 피부의 부종이나 피부염증 등을 유발하는 주원인으로 알려져 있다(Lee, 2016). 이렇듯 화학 성분의 부작용 사례를 열거해 보면 베이비파우더에서 석면 검출, 일부 씻어내지 않는 화장품에서 가습기살균제 성분 CMIT/MIT 검출, 여성의 유방암에 원인이 될 수 있는 파라벤(paraben), 유럽에서 발암물질로 지정하여 사용을 금지 시키는 트리에탄올아민(Triethanolamin), 불법 스테로이드 화장품 적발 등이 지속적으로 발생하여 화장품 안전 이슈는 사라지지 않고 있는 실정이다. 이러한 사회적 분위기로 화장품 시장의 규모는 더욱 빠르게 성장할 것으로 예상되며 특히, 안전성 면에서 천연 기능성 화장품 소재에서 추출한 성분을 활용한 제품에 대해 활발한 연구가 요구되고 있다(Kim, 2021). 천연물은 자연계에서 발견되는 살아있는 유기체에 의해 생성되는 화합물로 다양한 활성 성분을 함유하고 있다. 이러한 천연 유래 소재들은 인체에 항암, 항균, 항노화, 미백, 항알레르기, 피부 보습, 여드름, 항산화 등의 효과를 보이며, 이와 관련한 천연 물질들은 의약품이나 식품, 제품, 화장품의 원료 등으로 사용하기 위해 활발한 연구가 진행 중이다(Andrew, 2002). 이와 관련한 선행연구를 살펴보면, 치자의 피부 상재균에 미치는 항균성, 도화(桃花)의 항산화 및 항염, 오디 추출물, 야생 복숭아나무, 상황버섯의 항산화 및 항염, 산마늘 추출물의 항산화 활성, 산딸나무의 생리활성 등 다양한 식물에서 다각적으로 연구가 진행되고 있다. 이에, 본 연구에서는 선행연구 조사를 바탕으로 유효한 효과가 있다고 알려진 백부근을 소재로 선정하였으며, 백부근 추출물을 활용하여 피부 개선 효과를 살펴보고자 하였다. 본 연구에 사용된 백부근(Stemona japonica)은 성질이 약간 따뜻하며 맛은 달고 독이 없으며, 폐열로 기침하고 숨이 차는 것을 낫게 한다고 알려져 있다. 또한, 소염, 항산화, 항균 작용 등의 효과를 바탕으로 두드러기와 알레르기 피부질환을 치료하기 위하여 많이 사용되고 있다. 백부근에 대한 선행연구를 살펴보면 천식 guinea pig 모델을 이용한 염증성 면역세포 억제에 대한 연구(Kim, 1998)에서 Histamine에 의한 기관지 수축력에 효과가 있는 것으로 나타났다. 백부근 약침의 천식 억제 및 면역 조절 효과의 연구(Heo et al., 2006)에서 Cytokine을 살펴보아 천식에 유의성이 있음을 확인하였고, 백부근이 흰 쥐의 간 및 신장에 미치는 조직학적 연구(Kim, 1999)에서 단기 복용 시에 간과 신장에 별다른 영향이 없음을 보고하였다. 그 외에도 외용약으로 응용하여 기침이나 부인과 질환의 치료(Kim, 1994)를 목적으로 항균과 소염효과를 본 연구가 있었으나, 피부 개선을 위한 항산화 및 항염증 관련 연구는 아직 미비한 실정이다.
따라서 본 연구는 선행연구를 바탕으로 항산화 및 항염증 등의 효과가 있다고 알려진 백부근 추출물(SJ Extract, SJ Ex.)과 백부근 용매 별 추출물을 활용하여 대식세포와 사람각질 형성세포에서 항산화 및 피부염증 억제 효과를 살펴보고자 하였으며, 이를 바탕으로 천연 소재를 활용한 다양한 기능성 제품 개발을 위한 기초자료를 제공하고자 한다.
II. 재료 및 방법
1. 재료
1) 약재
본 연구에 사용되는 백부근은 동신대학교 한방병원(광주)에서 구입하여 사용하였다. 백부근은 각각 10g씩 50% Ethanol(EtOH), 100% Ethanol(EtOH), Distilling Water(D.W) 총 3가지 용매로 각 2L씩 80℃에서 3시간 2회 가열 추출하였다. Filter paper로 여과를 거친 후 감압 농축하여 분말 상태의 백부근을 50% EtOH(SJ Ex. 50% EtOH), 100% EtOH(SJ Ex. 100% EtOH), D.W(SJ Ex. D.W)로 용매별 추출물을 얻었다.
2) 세포배양
본 실험에 사용된 RAW 264.7 세포는 한국세포주은행(Seoul, Korea)에서 분양받았으며, HaCaT(Human Keratinocyte) 세포는 조선대학교 약학대학(Gwangju, Korea)으로부터 분양받아 실험에 사용하였다. 대식세포주인 RAW 264.7 세포는 Penicillin/streptomycine 1%가 함유된 Roswell Park Memorial Institute(RPMI) 1640 배지와 FBS 10%를 사용하였으며, 사람각질형성세포주인 HaCaT세포는 penicillin/streptomycine 1%가 함유된 Dulbecco’s modified Eagle’s medium(DMEM) 배지와 FBS 10%를 사용하여 37℃의 온도와 CO2 5%를 유지하는 인큐베이터를 통해 세포를 배양하며 실험에 사용하였다.
3) 시약
DPPH radical 소거 활성 측정에 사용된 2,2-Diphenyl-1-picryl hydrazyl(DPPH), 세포 독성 실험에 사용된 3-[4,5-dimethyl thi azol-2-yl]-2, 5-diphenyltetazoliumbromide (MTT), Dimethyl Sulfoxide(DMSO)와 Nitrite 생성 측정을 위해 사용된 Lipopolysaccharide(LPS), 세포 배양을 위해 사용된 48well plate, 96well plate 및 Cell culture dish는 SPL Life Sciences(Gyeonggi, Korea)에서 구입하였고 Fetal Bovine Serum(FBS), Phosphate-Buffered Saline(PBS), Trypsin-EDTA, Penicillin/Streptomycin, Roswell Park Memorial Institute(RPMI) 1640, Dulbecco’s Modified Eagle Medium(DMEM)은 Gibco BRL Co.(Grand Island, NY, USA)에서 구입하여 사용하였다.
4) 기기
감압 농축 시 사용한 Evaporator는 EYELA(Tokyo, Japan)사의 기기를 사용하였고, 추출물 여과를 위해 사용한 Filter paper는 현대마이크로(Seoul, Korea)에서 구입하였다. 흡광도 측정에 사용된 microplate reader기는 VersaMaxTM Tunable Microplate Reader(Molecular Devices, USA)사의 기기를 사용하여 측정하였다.
2. 실험방법
1) DPPH radical 소거 활성 측정
DPPH 용액은 Methanol(MeOH)을 이용하여 0.3 mM의 농도로 제조하였으며 추출물 용액은 0.5, 1, 2 mg/mL의 3가지 농도로 실험하였다. 추출물 시료와 DPPH 용액을 EP tube에 1:9 비율로 혼합한 후 암실에서 30분간 반응시켰다. 반응시킨 후 96well plate에 150 μL씩 분주한 후 microplate reader기를 사용하여 517 nm의 파장에서 흡광도를 측정하여 DPPH 소거율을 계산하였다.
2) ABTS radical 소거 활성 측정
ABTS 용액 7.4 mM 과 potassium persulphate 2.6 mM를 제조하여 24시간 실온에 반응하여 ABTS radical을 형성시켰다. 이후 각 용매별 백부근의 농도를 0.5, 1, 2 mg/mL로 제조 후, 제조된 ABTS 용액과 시료를 49:1 비율로 혼합하여 암실에서 30분간 반응시켜 734 nm 파장에서 흡광도를 측정하였다.
3) RAW264.7 세포 보호 효과 측정
대식세포주인 RAW 264.7을 5×104 cells/well 수준으로 48well plate에 배양한 백부근을 용매별 50% EtOH, 백부근 100% EtOH, 백부근 D.W 추출물을 100, 200, 400 µg/mL로 처리하여, 24시간 배양 후 phosphate buffered saline(PBS)에 녹인 5 mg/mL의 MTT 용액 20μL를 각 well에 넣고 37℃, 5% CO2 배양기에서 3시간 동안 배양하였다. 배양 후 상등액을 제거하고 DMSO로 용해시켜 VersaMaxTM Tunable Microplate Reader로 540 nm에서 흡광도를 측정하였다.
4) RAW 264.7 세포에서 Nitrite 억제 측정
RAW 264.7을 5×104 cells/well 수준으로 48well plate에 배양한 백부근을 용매별 50% EtOH, 백부근 100% EtOH, 백부근 D.W 추출물을 100, 200, 400 µg/mL로 처리하여, 3시간 후 Lipopolysaccharide(LPS)를 0.5 µg/mL의 농도로 처리하였다. 24시간 동안 반응을 마치고 난 후 세포에서 배양액으로 분비된 Nitrite의 양을 측정하기 위해 Griess시약[0.1%(w/v)N-(1-naphathyl)-ethylenediamine 과 1%(w/v) sulfanilamide in 5%(v/v) phosphoric acid]을 사용하여 반응시켰다. 반응이 완료된 후, VersaMaxTM Tunable Microplate Reader를 사용하여 570 nm의 파장에서 흡광도를 측정하였다.
5) HaCaT 세포 보호 효과 측정
사람각질형성세포주인 HaCaT 세포를 5×104 cells/well 수준으로 48well plate에 배양한 백부근을 용매별 50% EtOH, 백부근 100% EtOH, 백부근 D.W 추출물을 100, 200, 400 µg/mL로 처리하여, 24시간 배양 후 PBS에 녹인 5 mg/mL의 MTT용액 20 μL를 각 well에 넣고 37℃, 5% CO2 배양기에서 3시간 동안 배양하였다. 배양 후 상등액을 제거하고 DMSO로 용해시켜 VersaMaxTM Tunable Microplate Reader로 540 nm에서 흡광도를 측정하였다.
6) HaCaT 세포에서 IL-6, IL-8, TARC, RENTES 생성억제 측정
HaCaT 세포를 48 well plate에 5×105 cells/mL로 분주하여, 각 용매별 추출물을 독성이 없다고 판단된 농도로 처리하였고, 3시간 후 TNF-α와 IFN-γ를 5 ng/mL농도로 처리하여 사이토카인의 염증을 생성시켰다. 24시간이 지난 후 plate에 ELISA kit Assay를 처리하여, 1시간 후 상층액을 비율에 맞게 혼합한 후 2시간동안 shaking 하였다. 그 후 anti-human Detection Antibody를 1시간, Avidin-HRP 30분, substrate를 100 µL를 첨가하여 효소 반응을 개시하고 20분 동안 반응을 유지하였다. 마지막으로 각 well에 50µL의 stop solution을 추가하여 반응을 종료한 뒤, VersaMaxTM Tunable Microplate Reader로 450 nm에서 파장에서 흡광도를 측정하였다.
3. 자료 분석
본 연구의 실험 결과 Table 정리는 평균값±표준편차(Mean±S.D)로 표시하였다. 각 처리군의 비교는 one-way analysis of variance(ANOVA) 방법을 사용하였고, Tukey’s multiple comparison tests를 사용하여 모든 실험 결과는 평균, 표준편차, 빈도, 백분율로 나타냈으며 그래프는 GraphPad Prism V5.01을 이용하였다. 유의수준이 0.05% 미만 (*p<0.05, **p<0.01, ***p<0.001)일 때 통계적으로 유의한 차이가 있다고 판단하였다.
III. 결과 및 고찰
1. 백부근 추출물의 DPPH radical 소거 활성
백부근 추출물의 DPPH radical 소거 활성을 알아보기 위하여, 백부근 추출물을 50% EtOH(SJ Ex. 50% EtOH), 100% EtOH(SJ Ex. 100% EtOH), D.W(SJ Ex. D.W)에 0.5, 1, 2 mg/mL의 농도로 처리하였으며, 양성대조군으로는 Ascorbic acid(AA)를 사용하였다. 그 결과, 모든 실험군에서 농도 의존적으로 DPPH radical 소거 활성을 확인하였으며, 특히 100% EtOH 추출물에서 24.83±8.16%, 32.91±6.78%, 51.42±2.10%로 가장 우수한 DPPH radical 소거 활성을 보였다(Fig. 1). 즉, 백부근 추출물이 DPPH radical 억제 효과가 우수하다는 것을 확인하였다.
2. 백부근 추출물의 ABTS radical 소거 활성
백부근 추출물을 50% EtOH(SJ Ex. 50% EtOH), 100% EtOH(SJ Ex. 100% EtOH), D.W(SJ Ex. D.W)에 추출하여 0.5, 1, 2 mg/mL의 농도로 처리한 결과, potassium persulfate 반응에 의해 생성되는 ABTS radical이 고농도로 갈수록 농도 의존적으로 소거되는 것을 확인하였다(Fig. 2). 비교 실험을 위해 양성대조군으로 Ascorbic acid를 사용하였으며, Ascorbic acid 92.49±0.20% 대비 백부근 50% EtOH 추출물 2 mg/mL에서 60.07±2.80, 백부근 100% EtOH 2 mg/mL에서 56.71±3.13%로 나타나 농도 의존적으로 우수한 ABTS radical 소거 활성을 확인하였다. 이러한 결과를 토대로 백부근 추출물이 항산화를 위한 기능성 소재로써 활용 가능성이 우수하다는 것을 알 수 있다.
3. RAW 264.7 세포에서 백부근 추출물의 Nitrite 억제 효과
백부근 추출물의 Nitrite 생성 억제 효과를 살펴보기 위하여 백부근을 50% EtOH, 100% EtOH, D.W로 추출하여 각각 100, 200, 400 µg/mL에 Lipopolysaccharide(LPS)를 투입하여 Nitrite 생성 양을 살펴보았으며, Nitrite 생성억제 효과가 뛰어나다고 알려진 Sulfuretin(Sul)을 양성대조군으로 비교 실험해 보았을 때, 모든 실험군에서 Nitrite 생성 양이 양성대조군과 같이 유의하게 감소하는 것으로 나타났다(Fig. 3). 또한, 백부근 50% EtOH, 100% EtOH, D.W 400 µg/mL에서 각각 0.90±0.13 µg/mL, 0.94±0.04 µg/mL, 1.05±0.09 µg/mL 나타남으로써 농도 의존적으로 Sulfuretin(1.88±0.08)보다 우수한 Nitrite 생성억제 효과를 보임으로써 백부근 추출물의 항산화 효과를 입증하였다. 이와 같은 결과는 백부근(百部根), 부평초(浮萍草), 사상자(蛇床子), 고삼(苦蔘), 위령선(威靈仙), 당귀(當歸)로 구성되어 있는 가미사상자탕의 처방이 염증 반응의 주요 매개체인 LPS로 유도된 대식세포의 Nitrite 생성이 가미사상자탕에 의해 유의미하게 억제되었다는 Choi et al.(2015)연구와 부분 일치한다.

Effect of Stemona japonica extract on nitrite production in RAW 264.7 cells. The cells were treated with Stemona japonica 50% EtOH, 100% EtOH, D.W at the indicated concentrations for 3 hours and then stimulated with LPS(0.5 µg/mL) for 24 hours. Data are presented as mean values±S.D. three independent experiments. sulfuretin was used as a positive control. ***p<0.001 as compared with LPS only.
4. RAW 264.7 세포에서 백부근 추출물의 독성 측정
RAW 264.7 세포에 용매별 백부근 추출물 50% EtOH, 100% EtOH, D.W에 각각 100, 200, 400 µg/mL 농도로 처리한 결과, 세포 독성이 나타나지 않았다. 즉, 백부근 추출물이 모든 농도에서 독성이 없다는 것을 확인하였다(Fig. 4).
5. HaCaT 세포에서 백부근 추출물의 독성 측정
HaCaT 사람각질형성세포에 백부근을 50% EtOH, 100% EtOH, D.W로 추출하여 각각 100, 200, 400 µg/mL 농도로 처리하였을 때, 전반적으로 세포 생존율이 83.73±24.89% 이상으로 나타남으로써 독성이 없는 안전한 추출물인 것을 검증하였다(Fig. 5).
6. HaCaT 세포에서 백부근 추출물의 항염증 효과(Cytokine IL-6)
HaCaT 세포에 용매별 백부근 추출물을 100, 200, 400 µg/mL 농도로 전처리 후 TNF-α/IFN-γ로 24시간 자극하였으며, 그 후 ELISA 방법으로 세포에서 분비된 IL-6의 생성량을 측정하였다. 그 결과, 백부근 50% EtOH 100 µg/mL 추출물에서 1782.25±4.97%, 백부근 100% EtOH 추출물 200 µg/mL에서 1742.48±97.75%, 400 µg/mL 농도에서 1609.55±44.70%로 나타났으며 백부근 D.W 추출물에서는 모든 농도에서 1630.09±25.39%, 1483.13±12.68%, 1560.22±42.23%로 나타났다(Fig. 6). 따라서, TNF-α/IFN-γ 처리군 2005.31±48.45%보다 백부근 용매별 추출물에서 유의성 있게 염증이 감소한 것으로 나타났다. 즉, 백부근 추출물이 염증 매개 인자인 IL-6의 생성을 억제함으로써 우수한 항염증 효과가 있다는 것을 확인하였다.

Effects of Stemona japonica extract on the secretion of IL-6 in TNF-α/IFN-γ-stimulated HaCaT cells. The secretion of IL-6 was measured by ELISA using the cell culture supernatant. The cells were pretreated with the indicated concentrations of Stemona japonica extract for 3 h, and then stimulated with TNF-α/IFN-γ (5 ng/mL) for 24 h. Data are represented as the mean ± SD of two independent experiments. *p<0.05 and ***p<0.001 as compared with TNF-α/IFN-γ only.
7. HaCaT 세포에서 백부근 추출물의 항염증 효과(Cytokine IL-8)
HaCaT 세포에 염증을 유발하기 위해 사이토카인을 분비하여 IL-8 생성을 유도한 결과, 백부근의 모든 용매에서 농도 의존적으로 염증이 감소하는 것으로 나타났다(Fig. 7). 특히, 백부근 50% EtOH 추출물 400 µg/mL에서 309.11±16.81%로 나타남으로써 TNF-α/IFN-γ 937.53±23.30%보다 유의성 있게 염증이 감소한 것으로 나타났다. 이는, 백부근 약침이 OVA 유도 천식 생쥐에서 IL-4, IL-5, IL-13과 같은 염증성 사이토카인의 발현을 억제하여 면역 기능을 조절한다는 Heo et al(2016) 연구 결과와 같은 맥락으로 백부근의 IL-8 억제 효과가 호흡기뿐만 아니라 다양한 피부염증성 질환에도 효과가 있을 것으로 유추해 볼 수 있다. 또한, 백부근은 면역 조절에 중요한 역할을 하며 특정 염증성 사이토카인 IL-6, IL-8, TNF-α의 분비를 촉진하거나 억제한다는 Kim et al.(2000)의 연구도 본 연구 결과를 지지한다.

Effects of Stemona japonica extract on the secretion of IL-8 in TNF-α/IFN-γ stimulated HaCaT cells. The secretion of IL-8 was measured by ELISA using the cell culture supernatant. The cells were pretreated with the indicated concentrations of Stemona japonica extract for 3 h, and then stimulated with TNF-α/IFN-γ (5 ng/mL) for 24 h. Data are represented as the mean ± SD of two independent experiments. *p<0.05, **p<0.01 and ***p<0.001 as compared with TNF-α/IFN-γ only.
8. HaCaT 세포에서 백부근 추출물의 항염증 효과(TARC)
Cytokine으로 염증을 유도한 HaCaT 세포에 TARC 생성을 살펴본 결과, 백부근 50% EtOH 추출물 400 µg/mL에서 2.32±0.02%, 백부근 100% EtOH 추출물 200 µg/mL에서 2.37±0.21%, 400 µg/mL 농도에서는 2.16±0.04%로 나타남으로써 TNF-α/IFN-γ군 3.09±0.07%에 보다 유의성 있게 감소한 것으로 나타났다(Fig. 8). 이는, 백부근이 천식 생쥐 모델에서 Eotaxin2, CCR3, IL-13, TNF-α, TARC, CxCR6 mRNA 유전자 생성이 감소 되었다는 Park(2007)의 연구와 관련이 깊은 것으로 사료된다.

Effects of Stemona japonica extract on the secretion of TARC in TNF-α/IFN-γ stimulated HaCaT cells. The secretion of TARC was measured by ELISA using the cell culture supernatant. The cells were pretreated with the indicated concentrations of Stemona japonica extract for 3 h, and then stimulated with TNF-α/IFN-γ (5 ng/mL) for 24 h. Data are represented as the mean ± SD of two independent experiments. *p<0.05 and **p<0.01 as compared with TNF-α/IFN-γ only.
9. HaCaT 세포에서 백부근 추출물의 항염증 효과(RANTES)
HaCaT 세포에서 RANTES의 생성 정도를 확인한 결과, 백부근 50% EtOH 추출물 200 µg/mL 농도에서는 109.28±0.60%, 400 µg/mL 농도에서 99.07±3.69%, 백부근 100% EtOH 추출물 200 µg/mL 농도에서 69.37±5.59%, 400 µg/mL 농도에서 76.31±1.98%로 나타남으로써 TNF-α/IFN-γ군 169.20±18.32%보다 유의성 있게 감소한 것으로 나타났다(Fig. 9). 즉, 이와 같은 결과는 백부근 추출물이 아토피 피부염이나 여드름 등의 피부염증성 질환에 효과적인 화장품 성분으로 활용이 가능하다는 것을 시사한다.

Effects of Stemona japonica extract on the secretion of RANTES in TNF-α/IFN-γ stimulated HaCaT cells. The secretion of RANTES was measured by ELISA using the cell culture supernatant. The cells were pretreated with the indicated concentrations of Stemona japonica extract for 3 h, and then stimulated with TNF-α/IFN-γ (5 ng/mL) for 24 h. Data are represented as the mean ± SD of two independent experiments. *p<0.05, **p<0.01 and ***p<0.001 as compared with TNF-α/IFN-γ only.
V. 결 론
본 연구는 천연 식물로 독성이 없고 안전한 화장품 소재로서 백부근의 이용 가능성에 대해 검토하고자 하였다. 백부근의 추출 용매 별 항산화 및 피부염증 개선 효과를 살펴보고자 백부근 50% EtOH, 백부근 100% EtOH, 백부근 D.W로 나누어 80°C에서 3시간 용매 별 추출하였으며, 세포 및 생리활성 실험을 통해서 세포 독성, 항산화 효과, 항염증 효과를 검증하였다. 본 연구의 결론은 다음과 같다.
첫째, DPPH radical 소거 활성 측정 결과 모든 농도에서 농도 의존적으로 DPPH radical 소거 활성이 높아지는 것으로 나타났다. 특히 백부근 100% EtOH 농도에서 가장 우수한 DPPH 소거 활성을 보였다. ABTS radical 소거 활성 측정 결과 고농도로 갈수록 농도 의존적으로 ABTS radical이 억제됨으로써 항산화 효과가 확인되었다. 특히 Ascorbic acid 대비 백부근 50% EtOH 추출물과 백부근 100% EtOH 추출물 2 mg/mL에서 비교적 우수한 ABTS radical 소거 활성을 보였다.
둘째, RAW264.7 세포에서 Nitrite 억제 측정 결과 백부근 50% EtOH 추출물과 백부근 100% EtOH 추출물 2 mg/mL에서 Sulfuretin보다 우수한 감소 효과를 보임으로써 백부근 추출물의 Nitrite 생성억제 효과를 입증하였다.
셋째, 세포 보호 효과 측정 결과 RAW264.7 세포에서는 최하 세포 생존률 82% 이상으로 나타났으며, HaCaT 세포에서는 최하 세포 생존률 83% 이상으로 나타나 모든 실험군에서 안정적인 세포 생존율을 보였다.
넷째, HaCaT 세포에서 IL-6, IL-8의 생성억제 측정 결과 백부근 50% EtOH, 백부근 100% EtOH, 백부근 D.W 모든 농도에서 농도 의존적으로 유의성 있게 염증이 감소하는 것으로 나타났다.
다섯째, HaCaT 세포에서 TARC, RANTES 생성억제 측정 결과 백부근 EtOH 추출물 400 µg/mL 농도에서 유의한 감소를 보였다.
이를 종합해 보면 백부근은 세포 독성이 없는 안전한 소재이며 백부근 EtOH 추출물이 백부근 D.W 추출물보다 항산화와 항염증에서 효과를 보였고, 백부근 100% EtOH 농도가 백부근 50% EtOH 농도보다 전반적으로 효과가 우수한 것을 확인할 수 있었다. 즉, 의약품, 건강기능식품, 화장품 등의 기능성 제품 개발에 있어 천연 소재로서 백부근 추출물이 우수한 항산화 및 피부염증 개선 효과가 있다는 것을 검증하였으며, 이는 이와 관련한 소재로써 활용 가치가 우수하다는 것을 시사한다. 다만, 본 실험은 세포 실험이라는 한계가 있다. 따라서, 향후 백부근 추출물의 효과에 대한 세부적인 기전 연구 및 임상시험이 필요할 것으로 사료되며, 이를 바탕으로 항산화 및 항염증에 도움을 줄 수 있는 천연 소재 개발 및 화장품 산업발달에 이바지되길 기대한다.