Effects of Accelerated Solvent Extracts from Polygonum multiflorum on Skin Whitening and β-Hexosaminidase Secretion
적하수오 가속용매추출물의 피부 미백 및 β-hexosaminidase 분비에 미치는 영향
Purpose: Accelerated solvent extraction (ASE) is an advanced technique that enables the rapid extraction of active compounds using solvents under high temperature and pressure. Due to its high efficiency and reproducibility, ASE acts as a good tool for optimized extraction methods. In this study, we compared the extraction efficiency and biological activity of Polygonum multiflorum, a traditional medicinal herb renowned for its many pharmacological properties, using ASE and conventional reflux solvent extraction (RSE). Methods: P. multiflorum root was extracted at various ethanol concentrations using ASE, and extracts exhibiting superior antioxidant activity were identified. Thereafter, the inhibitory effects on melanin synthesis were evaluated in B16F10 melanoma cells, while the anti-allergic potential was assessed based on the reduction of β-hexosaminidase release from RBL-2H3 mast cells. Results: Extracts obtained through both ASE and RSE exhibited antioxidant activity. Notably, the 70% and 100% ethanol extracts prepared using ASE demonstrated the highest antioxidant potential among all extracts. Additionally, ASE extracts showed superior anti-glycation and tyrosinase inhibitory activity and greater inhibition of melanin synthesis in B16F10 melanoma cells compared with RSE. Furthermore, ASE treatment statistically inhibited β-hexosaminidase release, indicating its potential anti-allergic effect. Conclusion: The antioxidant, skin whitening, and antihistamine inhibitory effects of P. multiflorum roots were evaluated using both ASE and RSE methods. Overall, ASE can be suggested as a more economical, environmentally sustainable, and efficient extraction technique than conventional reflux extraction.
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목적: 가속용매추출법(accelerated solvent extraction, ASE)은 고온·고압 조건에서 용매를 사용하여 목표 성분을 신속하게 추출할 수 있는 첨단 기술로, 높은 효율성과 재현성을 바탕으로 최적화된 추출법 개발에 유용한 도구로 활용되고 있다. 본 연구에서는 다양한 약리학적 효능으로 알려진 전통 한약재인 적하수오(Polygonum multiflorum)의 ASE와 기존의 환류용매추출법(reflux solvent extraction, RSE)을 비교하여 추출 효율 및 생리활성을 평가하였다. 방법: 적하수오 뿌리를 다양한 농도의 에탄올을 용매로 하여 ASE 조건에서 추출하였으며, 우수한 항산화 활성을 나타내는 추출물을 선별하였다. 이후, B16F10 흑색종 세포를 이용하여 멜라닌 합성 저해 효과를 평가하였고, RBL-2H3 비만세포에서 β-헥소사미니다아제 분비 억제를 통해 항알레르기 활성을 검증하였다. 결과: ASE 및 RSE로 얻은 적하수오 추출물 모두 항산화 활성을 보였다. 특히 ASE로 제조한 70% 및 100% 에탄올 추출물은 모든 시료 중 가장 높은 항산화 활성을 나타냈다. 또한 ASE 추출물은 RSE에 비해 우수한 항당화 효과와 티로시나아제 저해 활성, 그리고 B16F10 세포에서의 멜라닌 생성 억제 효과를 보였다. 또한 ASE 추출물도 β-헥소사미니다아제 분비를 유의하게 억제하여 항알레르기 잠재 효과를 확인할 수 있었다. 결론: ASE와 RSE 방법을 이용하여 적하수오 뿌리의 항산화, 미백, 항히스타민 억제 활성을 비교 평가한 결과, ASE는 기존 환류추출법에 비해 경제적이고 환경친화적이며 효율적인 추출기법으로 제안될 수 있음 을확인하였다.
Abstract ntroduction Methods 1. 실험 재료 2. 실험 방법 Results and Discussion 1. 라디칼 소거 항산화 활성, 총 폴리페놀 및 총플라보노이드 함량 2. HPLC를 이용한 성분 확인 3. 항당화 효과 4. Tyrosinase 저해 활성 5. 세포 생존율 측정 6. 멜라닌 생성 저해 효과 7. 항히스타민 활성 측정 Conclusion References 국문초록 참고문헌 中文摘要
Juyeon Lee [ 이주연 | Department of Chemistry, The Graduate School of Mokwon University Daejeon, Korea ]
Yoonseo Lee [ 이윤서 | Division of Food and Pharmaceutical Technology, Mokwon University, Daejeon, Korea ]
Sang Myung Lee [ 이상명 | Department of Chemistry, The Graduate School of Mokwon University Daejeon, Korea/Division of Food and Pharmaceutical Technology, Mokwon University, Daejeon, Korea ]
Bora Kim [ 김보라 | Department of Chemistry, The Graduate School of Mokwon University Daejeon, Korea/Department of Cosmetics, Mokwon University, Daejeon, Korea ]
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