KSBB Journal

The Korean Society for Biotechnology and Bioengineering (한국생물공학회)
권호 표지

Skin Anti-aging Effect of Forsythia viridissima L. Extract

연교추출물의 피부 항노화 효과

  • 김미진 ((주)사임당화장품 기술연구소) ;
  • 김자영 ((주)사임당화장품 기술연구소) ;
  • 정택규 ((주)사임당화장품 기술연구소) ;
  • 최상원 (대구가톨릭대학교 식품영양학과) ;
  • 윤경섭 ((주)사임당화장품 기술연구소)
  • Published : 2006.12.30
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

Skin anti-aging effect of Forsythia viridissima L. extract was evaluated by using antioxidant assay, expression of type I procollagen, and UVA-induced matrix metalloproteinase-1 in human dermal fibroblasts. Matairesinol-rich Forsythia viridissima L. extract was showed the scavenging activity of radicals and reactive oxygen species with the $IC_{50}$ values of $4.50\;{\mu}m/ml$ against 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazly radical and $542.43\;{mu}m/ml$ against superoxide radicals in the xanthine/xanthine oxidase system, respectively. The type I procollagen was increased 33.76% by treatment with matairesinol-rich Forsythia viridissima L. extract, and UVA-induced MMP-1 was reduced 35.78% in a dose dependent manner. In the human skin irritation test, 2% matairesinol-rich Forsythia viridissima L. extract did not show any adverse effect. Also, the clinical study indicated that a cream group treated with 0.2% matairesinol-rich Forsythia viridissima L. extract significantly reduced skin wrinkles, as compared with a non-treated cream group (p < 0.05). These results suggest that Forsythia viridissima L. extract may be useful as a potential source of functional anti-aging cosmetics.

본 연구에서는 새로운 주름개선 소재로서 phytoestrogen의 일종인 lignans를 각각 함유하는 연교추출물을 추출 분리하여 노화와 관련된 생리활성 효과를 확인하였다. Arctigenin과 matairesinol을 각각 함유하는 연교추출물은 처리농도가 증가함에 따라 농도 의존적으로 DPPH와 superoxide radical에 대한 소거효과를 나타내었다. DPPH radical 소거효과에서 arctigenin-rich와 matairesinol-rich는 각각 $IC_{50}$ 값이 $5.747{\mu}g/ml,\;4.450\;{\mu}g/ml$를 나타내었으며, superoxide radical 소거효과에서는 각각 1.634 mg/m1, 542.428 mg/ml로 양성 대조군으로 사용한 BHT보다 우수한 항산화 효과를 보였다. Type I collagen 합성효과도 arctigenin 및 matairesinol을 각각 함유한 연교추출물 그리고 양성 대조군 vitamin C를 $100\;{\mu}g/ml$을 처리하였을 때 각각 10.5, 26.4, 15.7%의 합성율을 보임으로써 vitamin C와 유사하거나 우수한 효과를 나타내었다. 또한, UVA에 의해 발현이 증가되는 MMP-1의 발현저해 효과는 matairesinol을 함유한 연교추출물의 경우 oleanolic acid와 유사한 저해 효과를 보였다. Matairesinol을 함유한 연교추출물을 함유한 크림의 피부 주름개선 효과를 평가하기 위하여, 눈가 주름 부위의 제품 도포 후 피부 주름의 변화와 피부거침 개선 효과를 평가하였다. 연교추출물을 함유한 크림을 약 12주간 도포하였을 경우, 깊은 주름과 총 주름수의 감소효과를 관찰할 수 있었으며, 연교추출물 2%를 적용한 인체 안전성시험에서 무자극으로 판명 되 었다. 본 연구를 통하여 lignans를 각각 함유하는 연교추출물은 항산화 효과와 생체 단백질의 30%를 구성하는 collagen의 합성효과 및 UVA에 의한 MMP-1의 발현저해 효과를 보였다. 인체에 무자극성으로 제품에 적용시 관찰되는 피부 주름개선 효과는 lignans를 각각 함유한 연교추출물을 새로운 주름개선을 위한 천연소재로 이용될 수 있을 것으로 사료된다.

Keywords

References

  1. Matthews, K., A. E. Meilahn, and L. H. Kuller (1989), Menopause and risk factors for coronary heart disese, The New England J. of Med. 321, 641-646 https://doi.org/10.1056/NEJM198909073211004
  2. Thornton, M. J. (2002), The biological actions of estrogen on skin, Exp. Dermatol, 11, 487 https://doi.org/10.1034/j.1600-0625.2002.110601.x
  3. Shah, M. G. and H. I. Maibach (2001), Estrogen and skin, Am. J. Clin. Dermatol. 2, 143 https://doi.org/10.2165/00128071-200102030-00003
  4. Beauregard, S. and B. A. Gilchrest (1987), A snrvey of skin problems and skin care regimens in the elderly, Archives. of Dermtol. 123, 1638-1643 https://doi.org/10.1001/archderm.123.12.1638
  5. Brincat, M. P. (2000), Hormone replacement therapy and the skin, Maturitas 29, 107
  6. Franke A. A., L. J. Custer, C. M. Cerna, and K. Narala (1995), Rapid HPLC analysis of dietary phytoestrogens from legumes and from human urine, Proc. Soc. Exp. Biol. Med. 208, 18-26
  7. Kim, T. J. (1991), Korean resources plants, p262, Seoul National University Pub. Seoul
  8. Lee, E. B. and H. J. Keum (1998), Pharmacological studies on Forsythia Fructus, Kor. J. Pharmacogen 19, 262-269
  9. Thompson, L. U. (1998), Experimental studies on lignans and cancer, Baillieres Clin. Endocrinol. Metab. 12, 691-705 https://doi.org/10.1016/S0950-351X(98)80011-6
  10. Rim, Y. S., Y. M. Park, M. S. Park, K. Y. Kim, M. J. Kim, and Y. H. Choi (2000), Screening of antioxidant and antimicrobial activity in native plants, Korean J. Medicinal Crop Sci. 8, 342-350
  11. Lim, D. K., U. Choi, and D. H. Shin (2000), Antioxidative activity of ethanol extract from Korean medicinal plants, Korean J. Food Sci. Technol. 8, 342-350
  12. Schinella, G. R., H. A. Toumier, J. M. Prieto, D. Modujovich, and J. L. Rios (2002), Antioxidant activity of anti-inflammatory plant extracts, Life Sci. 70, 1023-1033 https://doi.org/10.1016/S0024-3205(01)01482-5
  13. Mazur, W., T. Fotsis, K. Wahala, S. Ojala, A. Salakka, and H. Adlercreutz (1996), Isotope dilution gas chromatographic-mass spectrometric method for the determination of isoflavonoids, coumestrol, and lignans in food samples, Anal. Biochem. 233, 169-180 https://doi.org/10.1006/abio.1996.0025
  14. Ozaki, Y., J. Rui, and Y. T. Tang (2000), Antiinflammatory effect of Forsythia suspensa V (AHL) and its active principle, Biol. Pharm. Bull. 23, 365-367 https://doi.org/10.1248/bpb.23.365
  15. Li, Z. X., X. H. Wang, J. H. Zhao, J. F. Yang, and X. Wang (2000), Investigation on antibacterial activity of Forsythia suspense Vahl in vitro with Mueller-Hinton agar, Zhongguo Zhong. Yao. Za. Zhi. 25, 742-745
  16. Lee, E. B. and H. J. Keum (1988), Pharmacological studies on Forsythia Fructus, Kor. J. Pharmacogen. 19, 262-269
  17. Vlietinck, A. J., T. De Bruyne, S. Apers, and L. A. Pieters (1998), Plant-derived leading compounds for chemotherapy of human immunodeficiency vims (HIV) infection, Planta. Med. 64, 97-109 https://doi.org/10.1055/s-2006-957384
  18. KP 2002-0080660
  19. KP 2002-0046614
  20. JP 1999-255639
  21. KP 2005-004354
  22. JP 1989-031717
  23. WO 03/047608
  24. WO 02/080702
  25. In vivo, anti-wrinkles efficacy test, Dermapro Co. Ltd. (2006)
  26. Blois, M. S. (1958), Antioxidant determinations by the use of a stable free radical, Nature 181, 1199-1200 https://doi.org/10.1038/1811199a0
  27. Nora, T., O. Yasushi, M. Toshio, U. Akira, and S. Fukushima (1983), Inhibition of xanthine oxidase from the flowers and buds of Daphne genkwa, Chem. Pharm. Bull. 31, 3984-3987 https://doi.org/10.1248/cpb.31.3984
  28. Mosmann, T. (1983), Rapid colorimetric assay for the cellular growth and snrvival : application to proliferation and cytotoxic assay, J. Immun. Methods 65, 55-63 https://doi.org/10.1016/0022-1759(83)90303-4
  29. Chun, J. H., S. W. Kang, J. Varani, J. Lin, G. J. Fisher, and J. J. Voorhees (2000), Decreased extracellular signal regulated kinase and increased stress activated MAP kinase activities in aged human skin in vivo, J. Invest. Dermatol. 115, 177-182 https://doi.org/10.1046/j.1523-1747.2000.00009.x
  30. Seo, J. Y., G. E. Hrie, and J. H. Chung (2001), The effect of ultraviolet irradiation on the expression of type I procollagen and MMP-1 in human dermal fibroblast and human skin in vivo, Kor. J. Invest. Dermatol. 8, 116-122