Abstract

Atopic dermatitis (AD) is a common chronic inflammatory disease associated with a cutaneous hypersensitivity reaction to an allergen. Although the incidence of AD is increasing these days, therapeutics has yet to be developed for its treatment. The aim of this study was conducted in order to compare and investigate the characteristic between the Castanea crenata inner shell extract (CS) and the Castanea crenata inner shell extract fermented by Lactobacillus bifermentans (FCS) for an anti-atopic medication. The total polyphenol and flavonoid contents were similar to CS and FCS. In the DPPH and superoxide anion radical scavenging, the CS and FCS had the potential for antioxidant activities. Both of them did not exhibit cytotoxicity to HS68 cells. The evaluation of the anti-inflammatory activity in Raw264.7 cells demonstrated that the FCS has inhibited the LPS-induced production of nitric oxide as compared to the CS. The anti-atopic dermatitis test was done through the induction of DNCB in AD hairless mice. The FCS has inhibited the development of the atopic dermatitis-like skin lesion by transdermal water loss, melanin and erythema of the skin as compared to the CS. Moreover, the pro-inflammatory cytokine IL-$1{\beta}$ and TNF-${\alpha}$ production in hairless mice were inhibited by the FCS treatment. It indicates that the fermentation of the Castanea crenata inner shell has the potential for the treatment of atopic dermatitis.

본 연구에서는 밤나무 과실의 속껍질인 율피를 이용하여 알레르기성 피부질환 기능성 원료로 사용 가능성을 조사하였다. 율피 열수추출물과 율피 발효추출물의 총 폴리페놀 함량은 1 mg/mL에서 각각 $73.85{\pm}1.78$, $81.32{\pm}1.73{\mu}g/mL$였으며, 동일한 농도에서 총 플라보노이드 함량은 $18.72{\pm}0.20$, $14.70{\pm}0.21{\mu}g/mL$로 나타났다. 항산화 활성으로 율피 열수 추출물과 율피 발효추출물의 전자공여능은 1 mg/mL에서 각각 $73.74{\pm}1.18$, $67.17{\pm}1.87%$로 나타났으며, superoxide anion radical 소거능은 동일한 농도에서 각각 $91.58{\pm}2.51$, $100.15{\pm}4.30%$로 두 그룹 간 항산화 활성은 큰 차이를 보이지 않았다. HS68 세포를 대상으로 율피 열수추출물과 율피 발효추출물에 대한 세포 독성을 조사 한 결과, 율피 발효추출물에서 율피 추출물과 비교 시 세포 생존율이 1.33배 증가하였다. 또한 LPS로 유도된 RAW264.7 대식세포에서 0.05 mg/mL 율피 열수추출물과 율피 발효추출물 처리에 의한 NO생산량은 각각 $36.27{\pm}4.52$, $29.56{\pm}4.91{\mu}M$로 율피 발효 추출물 처리군에서 항염증 활성이 유의적으로 높았다. 아토피 유발 NC/Nga 마우스 모델에서 율피 열수추출물 및 율피 발효추출물을 도포하여 육안 상 관찰한 피부 병변은 율피 열수추출물 처리군에서 대조군과 비교해 피부 형태학적으로 일부 호전되는 경향을 보였으나, 율피 발효추출물 처리군은 멜라닌 함량과 피부 홍반의 감소 등 뚜렷한 개선효과를 보였으며 정상군과 유사한 피부 형태를 나타내었다. 또한 피부에 존재하는 염증성 사이토카인인 IL-$1{\beta}$와 TNF-${\alpha}$의 발현이 율피 열수추출물과 비교 시 율피 발효추출물에서는 각각 13.68, 3.63% 억제되었다. 이는 in vitro 실험과 유사하게 염증과 관련된 유전자의 발현을 저해함으로써 율피 발효추출물이 염증억제 효과는 물론 항아토피 효능을 나타내는 것으로 여겨진다. 따라서 율피 열수추출물 뿐만 아니라 율피 발효추출물 역시 아토피 피부질환을 개선하는데 유용한 물질로 활용될 수 있는 효과적인 조성물이라 사료된다.

Keywords

• Castanea crenata inner shell;
• fermentation;
• atopic dermatitis;
• antioxidants;
• anti-inflammatory