계피 추출물의 항산화 효과 및 화장품소재의 응용
Antioxidant Effects of Cinnamomum cassia Bark Extract and its Effectiveness as a Cosmetics Ingredient
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초록
목적: 본 연구에서는 계피 추출물의 생리활성 및 화장품 소재로서의 가능성과 산업적 활용가치를 확인하고자 하였다. 방법: 계피를 열수 그리고 70% 에탄올로 추출물하여 이용하여 총 폴리페놀, 플라보노이드 함량, 2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) 소거활성, ABTS radical 소거활성을 조사하여 항산화 효과를 확인하였으며, lipopolysaccharides (LPS)로 염증반응이 유도된 RAW 264.7 세포를 통해 nitric oxide (NO) 생성 저해 효과와 RBL-2H3세포에서 항히스타민 활성을 알아보았다. 그리고 8종의 균에 대한 계피 추출물의 항균효과도 확인 하였다. 결과: 항산화 효과 측정 결과, 총 폴리페놀 함량은 각각 90.12, 113.07 μg/g 이고, 총 플라보노이드 함량은 36.42, 54.31 μg/g의 함량이 확인 되었다. DPPH 소거활성은 400 μg/mL에서 열수 추출물은 84.93%, 에탄올 추출물은 90.25%의 소거능이 확인 되었으며, ABTS 라디칼 소거활성을 측정 결과, 400 μg/mL에서 열수 추출물은 82.20%, 에탄올 추출물은 92.21%의 소거능이 확인 되었다. LPS로 염증반응이 유도된 RAW 264.7 세포를 통해 NO 저해 효과 측정 결과, LPS에 의해 NO의 생성량이 20.11 μM까지 증가된 것에 비해 100 μg/mL의 농도에서는 열수 추출물은 14.57 μM 에탄올 추출물은 10.15 μM 까지 감소된 것으로 보아 계피 추출물의 NO 생성 억제 효과를 확인할 수 있었다. RBL-2H3 세포에서 항히스타민 활성을 측정한 결과, IgE-DNP에 의해 β-hexosaminidased이 176.21%로 증가된 것에 비해 100 μg/mL의 농도에서는 열수 추출물은 117.25% 에탄올 추출물은 100.09%로 β-hexosaminidase 방출에 대한 억제 효과를 확인할 수 있었다. 8종 균에 대한 계피 추출물의 추출물의 항균효과를 측정한 결과 모든 균에서 항균효과가 확인 되었으며 특히 S. epidermidis, P. ovale 에서 열수 추출물과 에탄올 추출물 항균효과가 높게 확인되었다. 결론: 계피 추출물은 항산화 효과 및 항염 효과 및 항히스타민 억제효과 그리고 항균효과가 우수하였으 며, 천연 기능성 화장품 소재로서의 가능성이 있다고 판단된다.
Abstract
Purpose: This study examines potential abilities and commercial values of Cinnamon extract as bioactive and cosmetics ingredients. Methods: Cinnamomum cassia bark was extracted with hot water and 70% ethanol to examine its antioxidant effects through its total polyphenol, flavonoid content, 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) radical scavenging activity, and (2,2-azinobis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) ABTS radical scavenging activity. Also, this study examined its nitric oxide (NO) inhibition effect through RAW 264.7 cells into which inflammatory reaction was induced by lipopolysaccharides (LPS), and antihistamine activity in the RBL-2H3 cells. The antibacterial effects of Cinnamomum cassia bark extract on 8 types of bacteria were also studied. Results: As a result of measuring the antioxidant effect, the total polyphenol contents were 90.12 and 113.07 μg/mL, respectively, while the total flavonoid contents were 36.42 and 54.31 μg/mL, respectively. The DPPH scavenging effect was confirmed as 84.93% in the hot water extract and 90.25% in the ethanol extract for 400 μg/mL. The ABTS radical scavenging effect was 82.20% in the hot water extract and 92.21% in the ethanol extract for 400 μg/ mL. Upon measuring the NO inhibitive effect through the RAW 264.7 cells into which inflammation reaction was induced by LPS, the NO generation decreased to 14.57 μM in the hot water extract and 10.15 μM in the ethanol extract in the concentration of 100 μg/mL. This result, compared to the increase up to 20.11 μM by LPS, shows the NO inhibitive effect of Cinnamoum cassia bark extract. As a result of measuring the antihistamine activity in the RBL-2H3 cells, β-hexosaminidase increased to 176.21% by IgE-NDP whereas it was 117.25% in the hot water extract and 100.09% in the ethanol extract in the concentration of 100 μg/mL, confirming the inhibitive effect on β-hexosaminidase discharge. The antibacterial effect was confirmed on all bacteria through the measurement on the Cinnamomum cassia Bark extract on eight types of bacteria. Particularly, the antibacterial effect of the hot water extract and ethanol extract was found to be high in Staphylococcus epidermidis (S. epidermidis), Pityrosporum ovale (P. ovale). Conclusion: Cinnamomum cassia bark extract is deemed prospective as a natural functional cosmetics’ ingredient with excellent antioxidant, anti-inflammatory, antihistamine inhibitive and antibacterial effects.
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