본 연구에서는 만병초 추출물의 항산화 작용과 tyrosinase, elastase 저해 효과, 만병초 추출물 중 ethyl acetate 분획 함유 크림을 제조하고 이를 피부에 도포한 후 피부 수분 보유량, 경표피 수분 손실량을 측정하였다. 만병초 추출물의 free radical (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl, DPPH) 소거활성($FSC_{50}$)은 ethyl acetate 분획에서 1.83 ${mu}g/mL$으로 나타났다. Luminol-의존성 화학발광법을 이용한 $Fe^{3+}$-EDTA/$H_2O_2$계에서 생성된 활성산소종(reactive oxygen species, ROS)에 대한 만병초 추출물의 총 항산화능($OSC_{50}$)은 50 % EtOH extract 분획에서 0.064 ${mu}g/mL$으로 ethyl acetate와 aglycone 분획보다 더 큰 활성을 나타내었다. 만병초 추출물에 대하여 rose-bengal로 증감된 사람 적혈구의 광용혈에 대한 억제 효과를 측정하였는데 1 ~ 10 ${mu}g/mL$의 농도에서 농도-의존적으로 $^1O_2$으로 유도된 용혈을 억제하였다. 미백 효과 측정으로는 각각 tyrosinase의 활성 저해 효과($IC_{50}$)를 측정하였는데 ethyl acetate 분획과 aglycone 분획에서 각각 70.5 ${mu}g/mL$, 122.40 ${mu}g/mL$로 나타났으며 elastase의 활성 저해 효과($IC_{50}$)는 ethyl acetate 분획과 aglycone 분획이 각각 51.40 ${mu}g/mL$, 20.73 ${mu}g/mL$로 나타났다. 만병초 추출물 ethyl acetate 분획 함유 크림을 팔에 도포한 후 180 min 동안 30 min 간격으로 수분 보유량을 측정한 결과 placebo 크림에 비하여 만병초 추출물 함유 크림의 수분 보유량을 1 ~ 4 % 정도 증가시켰다. 또한 180 min 동안 측정한 경표피 수분 손실량은 7.7 $g/m^2h$으로 무도포(10.2 $g/m^2h$)한 부분과 placebo 크림(8.9 $g/m^2h$)과 비교했을 때 더 적은 수분 손실량을 나타내었다. 이상의 결과들은 만병초 추출물이 $^1O_2$ 혹은 다른 ROS를 소광시키거나 소거함으로써 그리고 ROS에 대항하여 세포막을 보호함으로써 생체계, 특히 태양 자외선에 노출된 피부에서 항산화제로서 작용할 수 있음을 가리킨다. 또한 만병초의 tyrosinase, elastase 저해활성, 만병초 추출물 함유 크림의 인체 시험의 결과로부터 항산화, 항노화의 기능성 화장품 소재로서의 응용 가능성이 있음을 확인하였다.
In this study, the antioxidative effects, inhibitory effects on tyrosinase and elastase of Rhododendron brachycarpum D. Don extracts were investigated. And the moisturizing effect of cream containing R. brachycarpum D. Don extract were investigated by clinical trial. The ethyl acetate fraction of R. brachycarpum D. Don extract (1.83 ${mu}g/mL$) showed the most prominent the free radical (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl, DPPH) scavenging activity ($FSC_{50}$). Reactive oxygen species (ROS) scavenging activities ($OSC_{50}$) of R. brachycarpum D. Don extracts on ROS generated in $Fe^{3+}$-EDTA/$H_2O_2$ system were investigated using the luminol-dependent chemiluminescence assay. The 50 % extract fraction (0.064 ${mu}g/mL$) showed the most prominent ROS scavenging activity. The protective effects of extract/fractions of R. brachycarpum D. Don on the rose-bengal sensitized photohemolysis of human erythrocytes were investigated. The R. brachycarpum D. Don extracts suppressed photohemolysis in a concentration dependent manner (1 ~ 10 ${mu}g/mL$). The inhibitory effects ($IC_{50}$) of R. brachycarpum D. Don extracts on tyrosinase were determined with ethyl acetate fraction of R. brachycarpum D. Don extract (70.5 ${mu}g/mL$) and aglycone fraction of extract (122.40 ${mu}g/mL$). The inhibitory effects ($IC_{50}$) on elastase were determined with ethyl acetate of R. brachycarpum D. Don extract (43.50 ${mu}g/mL$) and aglycone fraction of extract (20.73 ${mu}g/mL$). The cream containing the ethyl acetate fraction of R. brachycarpum D. Don extracts was formulated for skin hydration effect and transepidermal water loss (TEWL). The cream containing R. brachycarpum D. Don extract was applied to the right lower arm. After 180 min, the water contents in skin were increased by 1 ~ 4 % than the placebo cream. And TEWL of parts was decreased as 7.7 $g/m^2h$ (experimental cream) and 8.9 $g/m^2h$ (placebo cream) respectively. These results indicate that extract/fractions of R. brachycarpum D. Don can function as antioxidants in biological systems, particularly skin exposed to UV radiation by scavenging $^1O_2$ and other ROS, and protect cellular membranes against ROS. And inhibitory activity on tyrosinase of the aglycone fraction could be applicable to new functional cosmetics for whitening and anti-wrinkle products. Also the increase of skin hydration of the cream containing extract could be applicable to new functional cosmetics for antiaging.
