후코이단 추출물의 항균 및 항산화 효과
Anti-microbial Activity and Anti-inflammatory Effects of Fucoidan Extracts
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목적: 본 연구는 화장품 소재로서 후코이단 추출물의 가능성을 평가하고자 하였다. 방법: Skin fibroblast 세포에 후코이단 추출물을 여러 농도로 처리하여 세포독성을 알아보았고, 항균 효능을 평가하기 위하여 Staphylococcus aureus (S. aureus) 에 후코이단추출물을 가하여 디스크 주위에 clear zone 직경을 측정하였다. 또한 RAW 264.7 세포에서 항염증 효능을 확인하였고, Sprague- Dawley (SD) 흰쥐의 피부에 후코이단 추출물을 도포하여 단회 경피 투여 독성 평가를 진행하였다. 결과: 후코이단 추출물을 skin fibroblast 세포에 처리하였을 때 1,000 μg/mL까지 세포독성을 나타내지 않았다. 또한 S. aureus 에 1% 후코이단 추출물을 처리하였을 때 1.52±0.34 cm의 생육 저해환이 형성되어 충분한 항균 활성을 갖고 있다는 것을 확인하였다. RAW 264.7 세포에 후코이단추출물을 처리하였을 때 nitric oxide (NO) 생성량은 농도의존적으로 감소하였고, interleukin 1 beta (IL1β), tumor necrosis factor alpha (TNFα), prostaglandin E2 (PGE2)와 같은 염증 관련 cytokine은 감소하였다. 동물모델에 후코이단 추출물을 농도별로 도포하였을 때 14 일 동안 이상증상을 보이지 않았으며 체중, 장기 조직의 무게 변화가 없었다. 결론: 후코이단 추출물은 세포독성을 나타내지 않으며 항균 및 항염증 효능을 갖고 있어 화장품 소재로서 충분히 활용될 수 있다고 사료된다.
Abstract
Purpose: This study aimed to evaluate fucoidan extract as a cosmetic material. Methods: To assess anti-microbial efficacy, Staphylococcus aureus (S. aureus ) was treated with fucoidan extract and zones of inhibition were measured. In addition, the anti-inflammatory effect was confirmed in RAW 264.7 cells, and fucoidan extract was applied to the dorsal skin of Sprague-Dawley (SD) rats to evaluate single dose toxicity. Results: Fucoidan extract did not exhibit cytotoxicity at concentrations up to 1,000 μg/mL in skin fibroblasts. Furthermore, when S. aureus was treated with 1% fucoidan extract, clear zones of 1.52±0.34 cm formed, confirming sufficient anti-microbial activity. When RAW 264.7 cells were treated with fucoidan extract, nitric oxide (NO) production decreased in a concentration-dependent manner and the production of inflammation-related cytokines, such as interleukin 1 beta (IL1β), tumor necrosis factor alpha (TNFα), and prostaglandin E2 (PGE2), decreased. When fucoidan was applied at various concentrations to rats, symptoms did not change for more than 14 days, and there was no change in body or organ weights. Conclusion: Fucoidan extract is not cytotoxic and has anti-microbial and anti-inflammatory effects. Therefore, it is suitable for use as a cosmetic material.
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