건조한 사자발쑥 전초를 일주일 동안 침적시킨 후 여과감압하여 파우더를 얻었더니 \( 23.92 \% \)이였고,에틸아세테이트 분획을 에탄올로 추출한 것을 1 차 \( \mathrm{n} \)-헥산으로 비극성 물질을 제거후 에틸아세테이트 분획을 추출하여 감압농축하였을시에는 수득률이 약 \( 2.66 \% \), 에틸아세테이트 분흭을 산 가수분해시켜서 당을 제거한 이글리콘의 수득률은 \( 1.60 \% \) 이였다. DPPH법을 이용해 사자발쑥 추출물과 (+)-\( \alpha \)-토코페롤의 free radical 소거활성을 비교 했을때 사자발쑥 추출물이 다소 성능이 떨어지지만 여전히 상당한 정도의 소거능력이 있었다. Luminol 발광법을 이용했을때 \( \mathrm{Fe}^{3+}-\mathrm{EDTA} / \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}_{2} \) 계에서 생성된 ROS가 사자발쑥 추출물에 의해 소거되어 화학발광이 감소됨을확인할수 있었다. \( { }^{1} \mathrm{O}_{2} \) 으로 유도 된 적혈구의 용혈정도를 반응 시간에 따라 측정하였을때. 대조군은 적혈구 세포가 \( 50 \% \) 파괴되는데 걸리는 시간 은 약 \( 30 \pm 1 \) 분으로 나타났다. 사자발쑥 추출물에서 \( 50 \% \) 에탄올 추출물과 아글리콘 분흭일때 타이로시네이즈 저해활성은 알부틴의 저해 활성과 비교했을때 큰 차이가 없었지만, 에틸아세테이트 분획의 타이로시네이즈 저해활성은 알부틴과 비교하여 약 7배 정도 더 높은 활성을 나타냈다.
<h1>결과 및 고찰</h1> <h2>사자발쑥 추출물의 수득률</h2> <p>건조한 사자발쑥 전초로부터 \( 100 \mathrm{~g} \) 을 잘게 잘라 \( 50 \% \) 에탄올 \( 2 \mathrm{~L} \) 에 일주일 동안 침적시킨 후 여과감압하여 파우더를 얻었다. 이때 수득률은 \( 23.92 \% \) 이었다. 에틸아세테이트 분획은 \( 50 \% \) 에탄올로 추출한 것을 1 차 \( \mathrm{n} \)-헥산으로 비극성 물질을 제거한 뒤 에틸아세테이트 분획을 추출하여 감압농축하였고 수득률이 약 \( 2.66 \% \) 이었으며, 에틸아세테이트 분흭을 산 가수분해시켜서 당을 제거한 이글리콘의 수득률은 \( 1.60 \% \) 였다. 에틸아세테이트 분획은 플라보느이드 배당체를 많이 함유하고 있으며, 아글리콘 분획에는 플라보누이드 배당체로 이루어진 에틸아세테이트 분획에서 당이 제거시킨 것으로 아글리콘이 주성분으로 존재한다. 이들 사자발쑥 전초 추출물의 수득률은 이들 추출물을 화장품 소재로 이용하기에 적절함을 보여준다. 본 연구에서는 \( 50 \% \) 에탄올 추출물, 에틸아세테이트 분획, 아글리콘 분획을 실험에 사용하였다.</p> <h2>사자발쑥 추출물의 항산화 활성</h2> <p>DPPH법을 이용한 free radical 소거활성: 생체막에 있어 활성산소 또는 지질 라디칼에 의해 개시된 지질과산화 반응은 자동산화 과정을 경유한 연쇄반응이다. (+)-\( \alpha \)-토코페롤 등의 항산화제는 연쇄반응에서 지질 과산화라디칼에 수소 주개로 작용하여 연쇄반응을 종결시킴으로써 세포막을 보호한다. 이와 같이 세포막에서 수소주개로 작용하는 항산화제의 능력은 안정한 free radical인 DPPH와의 반응을 통하여 알아볼 수 있다.</p> <p>사자발쑥 추출물, 그리고 비교물질인 (+)-\( \alpha \)-토코페롤의 free radical 소거활성 \( \left(\mathrm{FSC}_{50}\right) \) 측정 결과는 Fig. 2와 같다. 사자발쑥 추출물은 \( 50 \% \) 에탄올 추출물인 경우 \( \mathrm{FSC}_{50} \) 이 \( 18.75 \mu \mathrm{g} / \mathrm{mL} \), 에틸아세테이트 분획은 \( 12.27 \mu \mathrm{g} / \mathrm{mL} \), 이글리콘 분획은 \( 30.30 \mu \mathrm{g} / \mathrm{mL} \) 를 나타냈다. \( 50 \% \) 에탄올 및 에틸아세테이트 분획의 free radical 소거활성이 세포막의 강력한 지용성 항산화제로 알려진 (+)-\( \alpha \)-토크페롤\( \mathrm{FSC}_{50},8.98 \mu \mathrm{g} / \mathrm{mL}) \) 보다는 다소 떨어지지만 여전히 상당한 정도의 소거활성이 있음을 보여주고 있다.</p> <p>Luminol 발광법을 이용한 \( \mathrm{Fe}^{3+}-\mathrm{EDTA}/ \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}_{2} \) 계에 있어서 활성 산소 소거 활성(총항산화능): Luminol은 ROS에 의해 산화되어 들뜬 상태의 아미노프탈산이 된 후 발광 \( (420-450 \mathrm{~nm}) \) 을 하는 것으로 알려져 있다. Luminol 발광법을 이용한 \( \mathrm{Fe}^{3+}-\mathrm{EDTA} / \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}_{2} \) 계에서 생성된 ROS는 사자발쑥 추출물에 의해 소거되어 화학발광이 감소됨을 Fig. 3에서 알 수 있다. 활성 산소 소거활성(총항산화능, \( \mathrm{OSC}_{50} \))은 사자발쑥 전초의 \( 50 \% \) 에탄올 추출물이 \( 1.32 \mu \mathrm{g} / \mathrm{mL} \), 에틸아세테이트 분획이 \( 0.33 \) \( \mu \mathrm{g} / \mathrm{mL} \), 아글리콘 분획이 \( 1.96 \mu \mathrm{g} / \mathrm{mL} \) 로 니타났다.</p> <p>따라서 총항산화능은 에틸아세테이트 분획이 당을 제거시킨 아글리콘 분획 및 \( 50 \% \) 에탄올 추출물보다 활성산소 소거활성이 큼을 알 수 있다. 에틸아세테이트 분획은 비교물질로 사용한 \( \mathrm{L} \)-아스코르빅산 \( (1.50 \mu \mathrm{g} / \mathrm{mL}) \) 의 총항산화능보다 약 5 배 더 높은 활성을 보였다. 하지만, \( 50 \% \) 에탄올 추출과당을 제거시킨 아글리콘 분획의 경우 비교물질보다 낮은 활성을 보였다.</p> <h2>\( { }^{1} \mathrm{O}_{2} \) 으로 유도된 사람 적혈구의 파괴에 대한 세포보호 효과</h2> <p>사자발쑥 추출물의 활성산소에 의한 세포 손상에 대한 보호 효과를 적혈구 광용혈법을 사용하여 rose-bengal 존재 하에서 사람 적혈구 현탁액에 15분 광 조사 후 \( { }^{1} \mathrm{O}_{2} \) 으로 유도 된 적혈구의 용혈정도를 암반응 시간에 따라 측정하였다. 대조군의 경우 적혈구 세포가 \( 50 \% \) 파괴되는데 걸리는 시간 \( \left(\tau_{50}\right) \) 은 약 \( 30 \pm 1 \) 분으로 나타섰다.</p> <p>적혈구 세포가 \( 50 \% \) 파괴되는데 걸리는 시간 \( \left(\tau_{50}\right) \) 은 세포 보호 활성이 클수록 크게 나타난다. 사자발쑥의 \( 50 \% \) 에탄올 추출물의 경우는 \( 5 \mu \mathrm{g} / \mathrm{mL}, 10 \mu \mathrm{g} / \mathrm{mL}, 25 \mu \mathrm{g} / \mathrm{mL}, 50 \mu \mathrm{g} / \) \( \mathrm{mL} \) 의 농도에서 \( \tau_{50} \) 이 농도 의존적(각각 35.80분, 38.10분, 42.50분, 63.40분)으로 세포보호 효과를 나타냈다. 에틸아이세테이트 분획의 경우 같은 농도 범위에서 각각 31.30, 37.20, 38.10, 52.40, 77.00분, 아글리콘 분획의 경우 29.50, 43.00, 62.50, 117.30분으로 모두 농도 의존적으로 세포보호 효과를 나타냈다(Fig. 4). 사자발쑥 추출물들의 세포 보호 효과는 각 농도에서 \( 50 \% \) 에탄올 추출물과 에틸아세테이트 분획에 비하여 아글리콘 분획에서 우수하게 나타났고, 지용성 항산화제이며 지질과산화반응의 라디칼 연쇄반응의 차단제로 알려진 비타민 E 성분인 (+)-\( \alpha \)-토코페롤을 비교물질로 사용하였다. (+)-\( \alpha \)-토코페롤의 세포 보호 효과는 \( 10 \mu \mathrm{g} / \mathrm{mL}, 25 \mu \mathrm{g} / \mathrm{mL}, 50 \mu \mathrm{g} / \mathrm{mL} \) 에서 각각 34.00분, 40.00분, 58.00분으로 나타갔으며, 동일 농도 \( 25 \mu \mathrm{g} / \mathrm{mL} \) 에서 (+)- \( \alpha \)-토코페롤(40.00분) 과 아글리콘 분획(117.30분)을 비교하였을 때, 아글리콘 분획의 세포 보호 효과가 훨씬 더 크게 나타났다(Fig. 4). 따라서 이들 추출물들을 화장품 등에 이용할 경우 자외선에 의한 피부 손상에 있어서 큰 보호 활성을 나타낼 수 있음을 시사한다.</p> <h2>Tyrosinase 저해 활성</h2> <p>타이로시네이즈는 멜라닌 생성에 관여하는 효소이다. 타이로시네이즈는 L-tyrosine의 멜라닌 생합성 과정에서 L-타이로신에서 DOPA로의 산화, DOPA에서 DOPA quinone으로의 산화 그리고 5,6-dihydroxyindole (DHI)로부터 eumelanin으로의 전환을 촉매하는 핵심적인 효소이다. 따라서 타이로시네이즈 저해 활성을 측정함으로써 미백효과를 확인할 수 있다.</p> <p>사자발쑥 추출물에서 \( 50 \% \) 에탄올 추출물과 아글리콘 분흭의 경우에 타이로시네이즈 저해활성 \( \left(\mathrm{IC}_{50}\right) \) 이 각각 \( 178.2 \) \( \mu \mathrm{g} / \mathrm{mL}, 209.5 \mu \mathrm{g} / \mathrm{mL} \) 으로 나타났다. 사자발쑥 추출물의 두 가지 분획에서 비교 물질로서 기능성 화장품의 미백제로 잘 알려진 알부틴의 저해 활성 \( (226.88 \mu \mathrm{g} / \mathrm{mL}) \) 과 비교하여 볼 때, 비슷하거나, 별 차이가 없었다. 하지만, 에틸아세테이트 분획의 경우 타이로시네이즈 저해활성이 \( 29.20 \mu \mathrm{g} / \mathrm{mL} \) 로 알부틴과 비교하여 약 7배 정도 더 높은 활성을 나타냈다. 따라서 에틸아세테이트 분획을 화장품에 응용할 경우 미백효과가 클 것으로 사료된다(Fig. 5).</p>