Journal of the Society of Cosmetic Scientists of Korea (대한화장품학회지)

Society of Cosmetic Scientists of Korea (대한화장품학회)
권호 표지

A Study on the Azolla imbricata using as a Cosmetic Active Ingredient

물개구리밥(Azolla imbricata)을 이용한 주요 활성성분의 분리 및 화장품 소재 개발 연구

  • 송민현 (한불화장품(주) 기술연구소) ;
  • 배준태 (한불화장품(주) 기술연구소) ;
  • 이근수 (한불화장품(주) 기술연구소) ;
  • 장영학 (중국 북경대학 약리학 실험실) ;
  • 표형배 (한불화장품(주) 기술연구소)
  • Received : 2010.03.10
  • Accepted : 2010.03.24
  • Published : 2010.03.30
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Abstract

The water fern Azolla belongs to the Azollaceae and forms a symbiotic association with a $N_2$-fixing cyanobacterium, referred to as Anabaena azollae, and this association has currently been demonstrated to have potential as a nitrogen source for rice production. Because of that, Azolla fern has been used not only as organic manure in southern China and northern Vietnam for a long time but also as food for animate creatures in the underwater and decontaminant in the water. However, the phenolic compounds and active materials of Azolla have not been examined in detail in the past studies. In the present study, anti-oxidant ability test and experiment to find a particular active material of Azolla imbricata and Azolla imbricata fraction (AIF) were performed. In anti-oxidant test such as DPPH test and lipoxygenase inhibition test, the value of test represented high activities compared with authentic sample - green tea and NDGA (nordihydroguaiaretic acid). In MMP-1 test, related to collagen protection and elasticity of skin, its inhibitory effect was measured over 75 %, and the phenolic compounds of AIF related with this activity were confirmed luteolin derivatives by using FT-IR spectroscopy, element analyzer (EA) and Liquid chromatography-MASS spectroscopy.

Azolla는 Azollaceae 속에 속하는 수생 양치류이며 물속에서 질소고정 박테리아인 Anabaena azollae와 공생관계의 식물로써, 현재까지는 질소 함량이 다량 함유되어 쌀 생산량에 크게 기여하는 식물인 것으로 알려져 있다. 이러한 이유로 인해서 중국이나 베트남 북부에서는 수생 식물의 유기 비료 뿐만 아니라 물속 정화기능까지 갖고 있는 것으로 인식되어 농업 및 수산 분야에서 연구가 활발히 진행되고 있는 실정이다. 그러나 이전 연구에서는 Azolla 속의 페놀성 화합물에 대한 연구가 미비하다. 이번 연구에서는 수생식물인 Azolla imbricata의 추출 및 분획을 통하여 Azolla imbricata fraction (AIF) 물질을 얻어 내었으며, DPPH 법을 통한 항산화능력 측정과 lipoxigenase 저해 활성 능력 측정을 통해서 Azolla imbricata의 새로운 능력을 부여하고자 하였다. 이 물질의 항산화 능력과 lipoxygenase 저해 활성능을 나타내는 물질을 분석하였으며, MMP-1 시험에서는 피부 탄력과 보호기능을 위한 콜라겐의 활성 저해율이 75 % 이상인 것으로 나타났다. LC-MASS와 FT-IR, 원소분석 (Element analysis) 을 통하여 구조 분석을 하여 Azolla imbricata가 함유하고 있는 페놀성 화합물의 구조를 알아내었다. 이러한 분석을 통해서 화장품 원료로 잘 사용되지 않았던 수생식물의 사용성을 증대시키고, 천연 화장료 개발로의 응용이 가능할 것으로 기대된다.

Keywords

References

  1. S. G. He. D. Joyce. and M. Z. Wang. Characterization of polyamine oxidase from the aquatic nitrogen-fixing fern Azolla imbdcata. Plant Science. 169. 185 (2005). https://doi.org/10.1016/j.plantsci.2005.03.012
  2. K. W. Nam and D. H. Yoon. Usage of Azolla spp. as a biofertilizer on the environmental-friendly agriculture. Korean Journal of Plant Resources. 21. 230 (2008).
  3. N. Ishikura. 3-Desoxyanthocyanin and other phenolics in the water fern Azolla. Bot. Mag Tokyo. 95. 303 (1982). https://doi.org/10.1007/BF02488541
  4. J. Maity and B. C. Patra. Isolation and characterization of trypsin inhibitor from the water fern. Azolla pinnata R. Br.. Journal of Food Biochemistry. 27, 281 (2003). https://doi.org/10.1111/j.1745-4514.2003.tb00283.x
  5. L. P. Dai. Z. T. Xiong, and Y. Huang, and M. J. Li. Cadmium induced changes in pigments total phenolic and phenylalanine ammonia lyase activity in fronds of Azolla imbricata, Environmental Toxicology, 21. 505 (2006). https://doi.org/10.1002/tox.20212
  6. S. M. Aragon. J. M. Benedi, and A. M. Villar. Effects of the antioxidant (6,7- dihydroxycumarin) esculetin on the glutathione system and lipid peroxidation in mice. Gerontology. 44. 21 (1998). https://doi.org/10.1159/000021978
  7. M. F. Cohen, T. Meziane, and M. Tsuchiya. and H. Yamasaki. Feeding deterrence of Azolla in relation to deoxyanthocynin, Aquatic Botany, 74, 181 (2002). https://doi.org/10.1016/S0304-3770(02)00077-3
  8. Y. Lu and L. Y. Foo, Polyphenolics of Salvia - a review, Phytochemistry, 59, 117 (2002). https://doi.org/10.1016/S0031-9422(01)00415-0
  9. Y. Z. Cai. M. Sun, and J. Xing, Q. Luo, and H. Corke. Structure- radical scavenging activity relation ships of phenolic compounds from traditional Chinese medicinal plants. Life Sciences, 78, 2872 (2006). https://doi.org/10.1016/j.lfs.2005.11.004
  10. S. T. Prigge. J. C. Boyington. and B. J. Gaffney, and L. M. Amzel. Structure Conservation in Lipoxygenases: Structural Analysis of Soybean Lipoxygenase-1 and Modeling of Human Lipoxygenases, Proeteins : Structure, Function, and Genetics. 24. 275 (1996). https://doi.org/10.1002/(SICI)1097-0134(199603)24:3<275::AID-PROT1>3.0.CO;2-G
  11. Y. J. Kong. T. S. Kang. M. K. Lee, B. K. Park. and D. H. Oh, Antimicrobial and Antioxidative Activities of Solvent Fractions of Quercus mongolica Leaf. J. Korean Soc. Food Sci. Nutr., 30, 338 (2001).
  12. M. S. Blois, Antioxidant determinations by the use of a stable free radical. Nature, 181, 1199 (1958). https://doi.org/10.1038/1811199a0