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JKFN Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition



Online ISSN 2288-5978

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Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition 2022; 51(7): 671-678

Published online July 31, 2022 https://doi.org/10.3746/jkfn.2022.51.7.671

Copyright © The Korean Society of Food Science and Nutrition.

Synergistic Protective Effect of Agastache rugosa and Centella asiatica against UVB-Induced Damage in Human Skin Fibroblasts

Minha Kim1 , Seungjun Lee1, Huijin Heo1, Jong-Wook Chung2, Jeehye Sung3, Heon Sang Jeong1, and Junsoo Lee1

1Department of Food Science and Biotechnology and
2Department of Industrial Plant Science and Technology, Chungbuk National University
3Department of Food Science and Biotechnology, Andong National University

Correspondence to:Junsoo Lee, Chungbuk National University, 1, Chungdae-ro, Seowon-gu, Cheongju, Chungbuk 28644, Korea,
E-mail: junsoo@chungbuk.ac.kr
Author information: Minha Kim (Graduate student), Seungjun Lee (Graduate student), Huijin Heo (Graduate student), Jong-Wook Chung (Professor), Jeehye Sung (Professor), Heon Sang Jeong (Professor), Junsoo Lee (Professor)

Received: April 5, 2022; Revised: May 20, 2022; Accepted: June 2, 2022

This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.

Ultraviolet B (UVB) irradiation is a major cause of the photoaging of human skin. Centella asiatica (CA) has been used as an effective anti-photoaging agent, mainly because it increases type Ⅰ collagen levels. On the other hand Agastache rugosa (AR) is a source of bioactive compounds that protect human skin fibroblasts against UVB irradiation by restoring the antioxidant defense. In this study, we investigated the synergistic protective effects of CA and AR in combination (CA-AR) against UVB-induced damage in human skin fibroblasts (Hs68 cells). Cell viabilities and protective effects were examined using an MTT assay with or without UVB irradiation (30 mJ/cm2). CA, AR, and CA-AR did not have a cytotoxic effect. The synergistic effects of CA and AR were analyzed using combination indices (CI) and isobologram models, and the optimal CA to AR ratio was 3:7. CA, AR, and CA-AR 3:7 increased cell viability by 87%, 80%, and 98%, respectively in UVB irradiated Hs68 cells, and at this ratio. CA-AR 3:7 had CI values ranging from 0.03 to 0.41 and was 71∼97% more effective than CA or AR alone against UVB-induced photoaging. These results suggest that the CA-AR combination has potential use in functional foods and cosmeceutical preparations.

Keywords: Centella asiatica, Agastache rugosa, synergistic effects, protection, human skin fibroblasts

피부는 외부환경으로부터 장벽기능을 수행하는 인체의 가장 큰 장기로 표피, 진피 및 피하조직으로 구성된다(Kim, 2017). 피부 건강을 위해하는 외부인자로는 오존, 적외선, 공해, 담배연기 및 자외선 등이 있으며, 얼굴 피부 노화의 80%가 자외선 노출로 발생한다(Uitto, 1997; Kohl 등, 2011). 자외선 중 ultraviolet A(UVA, 320~400 nm)와 ultraviolet B(UVB, 290~320 nm)가 피부 손상에 관여하며, 특히 UVB는 피부의 수분과 직접적으로 반응하여 활성산소종(reactive oxygen species, ROS)의 생성을 촉진한다(Matsumura와 Ananthaswamy, 2004). 비정상적인 ROS의 증가는 체내 항산화 방어체계의 불균형을 발생시키고, 산화적 스트레스를 유발하여 피부 노화를 가속한다(Fisher 등, 1998). 그뿐만 아니라 염증 유발 인자를 활성화하고, 세포막의 지질과산화와 직접적인 DNA 손상을 일으켜 apoptosis를 유발한다(Bowden, 2004; Hasegawa 등, 1992). 장기적인 자외선 노출은 피부의 면역 반응을 억제하여 다양한 피부 질환과 피부암 발병의 원인이 된다(Katiyar와 Mukhtar, 2001). 이에 대해 식물에 함유된 다양한 기능성 물질들은 세포 신호전달 경로의 조절, 세포주기 정지 유도, DNA 복구, 항산화 및 항염증 효과가 있어 피부암으로의 진행을 지연시키거나 예방하는 효과적인 방법이 될 수 있다(de Oca 등, 2017).

병풀(Centella asiatica)은 미나리과(Apiaceae)에 속하는 포복성 약용식물로 남아시아에 분포하며, 우리나라에서는 제주도 및 중남부 지역의 습지에 서식한다(Kim과 Yoon, 2013). 병풀은 항염증, 항암, 신경 안정 및 면역 증진 효과가 있으며, 이러한 활성은 병풀의 기능성 물질인 asiatic acid, asiaticoside, madecassic acid 및 madecassoside와 같은 triterpenoids로부터 기인한 것으로 보고되어 있다(Orhan, 2012). 이외에도 quercetin, kaemperol 및 rutin 등의 플라보노이드 유도체와 chlorogenic acid와 같은 페놀산 유도체를 함유하고 있다(Alqahtani 등, 2015). 이에 따라 병풀 추출물은 ROS 소거, 콜라겐 합성 및 피부조직 재생 효과가 있어 의약품과 화장품 분야에 널리 이용되고 있다(Kim 등, 2002).

배초향(Agastache rugosa)은 주로 동북아에 서식하는 꿀풀과(Labiatae)의 다년생 초본으로 우리나라에서는 남부 지방에 자생하여 방아잎으로도 불리며 식용으로 사용된다(Lee와 Hwang, 2000). 배초향은 sesquiterpenes, diterpenes, triterpenes, flavonoids 및 carotenoids 등을 다량 함유하고 있으며, 주요 생리활성물질인 rosmarinic acid와 tilianin은 항산화, 항염증, 항암, 항균 및 항바이러스 효과를 나타낸다(Tuan 등, 2012; Wei 등, 2016). 최근 배초향의 피부 항노화 활성 및 주름 개선 효과와 관련된 연구들이 보고되고 있으며, 배초향 추출물이 자외선에 의한 피부 손상 억제 및 피부보호에 도움을 주는 건강기능식품 기능성 원료로 등록되기도 하였다(Kim, 2020).

약용식물은 오랫동안 전통 의학에서 사용되어 왔으며, 식물에서 유래된 기능성 성분들은 내성이 적어 장기적 사용이 가능하고 비용 효율적인 이점 때문에 천연 기능성 소재를 찾는 피부 질환 환자들에게 효과적인 방안으로 주목받고 있다(Ng 등, 2018). 또한 약용식물들의 조합은 낮은 용량만으로 치료 효과를 높이고 부작용도 줄일 방법이다(Che 등, 2013). 병풀과 배초향은 항산화, 항염증 및 면역 조절 활성을 갖는 폴리페놀 계열의 다양한 생리활성 성분들을 함유하고 있으므로 피부질환 및 피부암의 치료를 위한 이상적인 기능성 소재이다. 또한 다양한 피부보호 효과가 보고되어 있으므로 두 소재의 조합은 시너지 효과를 나타낼 것으로 기대된다. 그러나 병풀과 배초향의 피부보호 효과에 대한 상승효과에 관련된 연구는 아직 보고된 바 없다. 따라서 본 연구에서는 Hs68 세포주에서 병풀과 배초향의 UVB에 대한 보호 활성을 알아보고, 두 소재 간의 시너지 효과를 분석함으로써 기능성 소재로서의 활용 가능성을 확인하고자 하였다.

재료

본 연구에 사용된 병풀은 2021년도에 충북 청주시의 재배 농가에서 제공받아 사용하였다. 병풀의 잎을 증류수로 수세한 후 동결건조하였다. 배초향의 경우 농촌진흥청에서 A. rugosa를 분양받아 사용하였다. 분양받은 자원은 충북대학교 온실에 파종하여 3개월 동안 생육시킨 후 잎을 채취하여 동결건조하였다. 동결건조한 시료들은 분말 형태로 분쇄하여 -20°C에서 보관하여 사용하였다.

시료 준비

유효성분의 용출 정도와 화장품 원료로서의 이용가능성을 고려하여 병풀과 배초향의 추출용매로 각각 에탄올과 물을 사용하였다. 병풀 추출물의 제조를 위해 동결건조한 병풀 분말 0.05 g을 취하여 80% 에탄올 50 mL를 첨가한 뒤 shaking incubator(VS-8480, Vision Scientific, Daejeon, Korea)를 이용하여 24시간 동안 실온에서 추출하였다. Whatman No. 2 filter paper(Whatman International, Kent, UK)를 이용하여 여과한 후 추출물을 40°C 이하에서 감압 농축하였다. 농축액을 1 mL의 dimethyl sulfoxide(DMSO)로 재용해하고 0.22 μm 멸균 필터로 여과하여 분석 전까지 -20°C에서 보관하였다. 배초향 추출물은 동결건조한 배초향 분말 1 g을 물 100 mL와 혼합하여 24시간 동안 실온에서 shaker를 이용하여 추출하였다. 추출물을 여과한 후 0.22 μm 멸균 필터로 한 번 더 여과하여 분석 전까지 -20°C에서 보관하였다. 병용 시험에 필요한 상승효과는 두 가지 소재의 조합으로 결정하였다. 병풀과 배초향 조합은 두 소재의 농도를 일정 비율로 고정하여 혼합 조제해 사용하였다. 실험에 사용된 시료의 농도는 추출물에 함유된 시료의 양과 용해된 용매의 양을 기준으로 ppm(mg/L) 농도로 변환하여 나타내었다.

세포배양

본 연구에 사용된 인간 섬유아세포주인 Hs68 세포는 American Type Culture Collection(Manassas, VA, USA)에서 구입하여 사용하였다. Fetal bovine serum(FBS, 10%), penicillin(100 unit/mL) 및 streptomycin(100 μg/mL)이 함유된 Dulbecco’s modified Eagle’s medium(DMEM) 배지를 사용하여 37°C, 5% CO2 및 95% humid air로 조절된 배양기(Thermo Scientific, Tewksbury, MA, USA)에서 배양하였다.

세포독성 실험

Hs68 세포를 96-well plate에 1.0×104 cells/well의 농도로 분주하였다. 24시간 배양 후 FBS가 없는 DMEM에 희석한 시료를 처리하여 24시간 동안 배양하였다. 시료 처리 시에는 DMSO의 최종 농도가 0.1%(v/v) 미만이 되도록 시료를 배지로 희석하여 사용하였다. 3-(4,5-Dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl tetrazolium bromide(MTT, 5 mg/mL) 용액 20 μL를 각 well에 첨가하고 2시간 동안 배양하였다. 상층액을 제거하고 DMSO를 이용하여 생존 세포에서 생성된 청색 formazan 결정을 가용화시킨 후 microplate reader(Epoch, BioTek Inc., Winooski, VT, USA)를 사용하여 550 nm에서의 흡광도를 측정하였다.

UVB 조사

Hs68 세포를 96-well plate에 1.0×104 cells/well의 농도로 분주하여 24시간 배양 후 각 well에 FBS가 없는 DMEM으로 희석한 시료를 처리하여 24시간 동안 배양하였다. 그 후 배지를 제거하고 phosphate buffered saline (PBS)으로 1회 세척한 다음 UVB lamp(GL20SE, Sankyo Denki Lamps, Marine, Tokyo, Japan)를 이용하여 UVB(30 mJ/cm2)를 조사하였고, UV light meter(UV-340A, LT Lutron, Taipei, Taiwan)를 사용하여 자외선 강도를 모니터링하였다. 모든 UVB 조사는 96-well plate에 부착된 세포에 PBS를 얇게 도포한 후 수행하였다. 조사 후 FBS가 없는 배지에서 시료를 희석하여 24시간 동안 세포에 처리하였다. 시료 처리 시 시료의 UVB에 대한 보호 효과는 MTT assay를 이용한 세포독성 실험과 동일하게 진행하였다. 대조군은 UVB 조사 없이 동일한 조건으로 진행되었다.

상승효과의 판정 및 통계처리

병용처리 결과의 상승효과는 Chou와 Talalay(1984)의 combination index(CI) method에 따라 분석 및 판정하였다. CI value의 계산은 CompuSyn 소프트웨어(ComboSyn, Inc., Paramus, NJ, USA)를 이용해 수행했으며 isobologram을 통해 나타내었다. CI value가 1보다 작을 경우 상승효과, 1과 같으면 상가효과, 1보다 클 경우 길항효과로 판정한다. 통계분석은 GraphPad Prism 5.0 소프트웨어(GraphPad Software, San Diego, CA, USA)를 이용하여 실시하였다. 데이터 간의 유의적인 차이는 one-way ANOVA의 Tukey-Kramer method를 통해 P<0.05 수준에서 검증하였다.

병풀과 배초향 추출물의 세포독성 및 세포보호 효과

세포독성을 확인하기 위해 MTT assay를 이용하여 Hs68 세포주에서의 세포 생존율을 측정하였으며, 광손상에 대한 피부보호 효과가 잘 알려진 ascorbic acid를 positive control로 사용하였다. UVB 비조사군에 병풀 추출물을 0.625, 1.25, 2.5 및 5 ppm 농도로 처리했을 때 모든 농도에서 세포독성이 보이지 않았다(Fig. 1A). 그 후 Hs68 세포에 30 mJ/cm2의 UVB를 조사한 결과 세포 생존율이 약 63% 수준으로 감소하였으며, 추출물을 처리했을 때 세포 생존율이 용량 의존적으로 증가하였다(Fig. 1B). 병풀 추출물은 가장 높은 농도인 5 ppm 처리군에서 약 87% 수준까지 증가하였으며, positive control인 ascorbic acid(200 μM)의 효과보다도 더 뛰어난 세포보호 효과를 나타내었다. Maquart 등(1999)에 따르면 병풀 추출물에서 분리된 asiatic acid, madecassic acid 및 asiaticoside는 피부에서 주변 조직으로부터의 세포 이동 자극 및 세포 성장 인자의 활성화를 통해 섬유아세포의 증식을 유도하여 상처를 치유하는 활성이 있다고 보고하였다. 또한 병풀 추출물에 함유된 폴리페놀 및 플라보노이드는 다수의 hydroxyl group을 통해 자유 라디칼을 소거하여 우수한 항산화 활성을 나타내는 것으로 알려져 있다(Pittella 등, 2009). 따라서 이러한 결과는 병풀 추출물이 정상 섬유아세포에서는 세포의 증식을 촉진하고, UVB에 의해 증식이 억제된 경우는 병풀 추출물의 항산화 활성이 세포의 회복에 기여하는 것으로 생각된다. 다음으로 배초향 추출물을 Hs68 세포에 12.5, 25, 50 및 100 ppm 농도로 처리한 경우 모든 농도에서 세포독성이 나타나지 않았다(Fig. 1C). 피부 섬유아세포에서 UVB(30 mJ/cm2)에 의해 약 63% 수준까지 감소한 세포 생존율은 배초향 추출물 100 ppm 처리 시 약 80% 수준까지 증가하는 결과를 나타내었다(Fig. 1D). Han 등(2019)은 배초향에 함유된 acacetin, tilianin, agastachoside 및 lignarin 등의 플라보노이드 화합물이 항산화 효과를 나타낸다고 보고하였다. 또한 Seo 등(2019)의 연구에 따르면 배초향 추출물이 UVB를 조사한 섬유아세포에서 ROS 생성을 감소시키고 항산화 효소의 발현을 증가시켜 UVB로 유발된 산화 스트레스를 억제한다고 보고하였다. 본 실험을 통해 병풀 추출물과 배초향 추출물이 각각 Hs68 섬유아세포에서 광노화에 대한 피부보호 효과를 나타냄을 확인하였고, 이는 병풀과 배초향에 함유된 다양한 생리활성 화합물의 항산화 활성이 UVB 조사에 의해 발생한 산화적 스트레스를 억제함으로써 피부세포보호 효과가 나타난 것으로 생각된다.

Fig. 1. Cell viability of the Centella asiatica (CA) extract and Agastache rugosa (AR) extract in Hs68 cells. Cytotoxicity (A) and protective effect (B) of the CA. Cytotoxicity (C) and protective effect (D) of the AR. ASA (200 μM) means ascorbic acid used as a positive control. Each value is expressed as the mean±standard deviation (n=3). ###P<0.001 versus control group. *P<0.05 and ***P<0.001 versus UVB group by ANOVA and the Tukey-Kramer method.

병풀과 배초향 조합의 최적 비율 선정

병풀과 배초향 조합의 최적 비율을 선정하기 위해 병풀 추출물(5 ppm)과 배초향 추출물(100 ppm)을 각각 10:0부터 9:1, 8:2, …, 1:9, 0:10까지의 비율(v/v)로 혼합 조제하여 Hs68 세포주에서의 세포보호 효과를 측정하였다(Fig. 2). Hs68 세포에 30 mJ/cm2의 UVB를 조사한 결과 세포 생존율이 약 47% 수준까지 감소하였으며, 이후 병풀과 배초향 조합을 처리했을 때 모든 처리군에서 세포 생존율이 유의적으로 증가하였다. Positive control인 ascorbic acid 200 μM에서의 세포 생존율이 약 69% 수준까지 증가한 것과 비교했을 때 병풀과 배초향 조합은 5:5 비율부터 2:8 비율까지 높은 세포보호 효과를 나타내었다. 특히 병풀과 배초향 조합은 3:7 비율에서 가장 높은 약 80% 수준의 세포보호 효과를 나타내었다. 이에 따라 이후 연구에서는 두 소재의 조합 비율을 3:7로 고정하여 사용하였다.

Fig. 2. The protective effects of CA, AR, CA-AR in different ratios (9:1, 8:2, …, 1:9) in UVB irradiated Hs68 cells. ASA (200 μM) means ascorbic acid used as a positive control. Each value is expressed as the mean±standard deviation (n=3). ###P<0.001 versus control group. **P<0.01 and ***P<0.001 versus UVB group by ANOVA and the Tukey-Kramer method. CA, Centella asiatica; AR, Agastache rugosa; CA-AR, combined extracts of CA and AR.


병풀과 배초향 3:7 조합 추출물의 세포독성 및 세포보호 효과

세포독성을 확인하기 위해 병풀 추출물과 배초향 추출물을 각각 0.625~5 ppm과 2.5~100 ppm 범위의 농도 내에서 3:7 비율로 조합하여 Hs68 세포주에서의 세포 생존율을 측정하였다. 그 결과 모든 농도에서 세포독성이 나타나지 않았으며, 일부 시료에서 세포 수가 증가하는 양상을 나타내었다(Fig. 3A). 이는 Lee 등(2012)의 연구 결과에서 보고한 병풀의 asiaticoside가 피부세포의 이동 속도를 증가시키고 피부세포 접착력을 향상시켜 정상 진피 섬유아세포 수를 증가시키는 효과에 의한 것으로 판단된다. 이후 Hs68 세포에 30 mJ/cm2의 UVB를 조사한 결과 세포 생존율이 약 63% 정도로 감소하였으며 병풀과 배초향 3:7 조합을 처리했을 때 용량 의존적으로 증가하였다(Fig. 3B). 단독처리 시 병풀은 5 ppm 농도에서 87%, 배초향은 100 ppm 농도에서 80%의 세포보호 효과를 보였으나, 두 물질의 3:7 조합에 대한 병용처리 결과는 세포 생존율이 약 98% 수준까지 증가하였다. Hashim 등(2011)은 병풀 추출물의 항산화력과 triterpene 성분들이 UVB에 대한 보호 효과를 나타낸다고 보고하였다. Seo 등(2019)은 UVB가 조사된 Hs68 세포에서 배초향 추출물이 콜라겐 유전자의 상향 조절과 type Ⅰ 콜라겐의 활성화를 통해 피부 광노화를 저해시킴을 확인하였다. 이를 통해 병풀과 배초향 조합이 UVB에 의해 유도된 피부세포 손상으로부터 피부세포를 보호하는 효과가 있으며, 병용처리 시 상승효과가 단독처리군보다 더 높아짐을 확인하였다.

Fig. 3. Cytotoxicity (A) and protective effect (B) of the CA-AR 3:7 combinations in UVB irradiated Hs68 cells. ASA (200 μM) means ascorbic acid used as a positive control. Each value is expressed as the mean±standard deviation (n=3). ###P<0.001 versus control group. *P<0.05, **P<0.01, and ***P<0.001 versus UVB group by ANOVA and the Tukey-Kramer method. CA, Centella asiatica; AR, Agastache rugosa; CA-AR, combined extracts of CA and AR.



병풀과 배초향 3:7 조합 추출물의 상승효과

상승효과는 식물 추출물이 어떤 특정 효과에 대해 단독처리 시의 효과보다 병용처리 시의 효과가 더 클 때 발생한다(Houghton, 2009). 식물 추출물에 함유된 다양한 영양소와 기능성 성분들의 조합은 상승효과를 통해 개별적으로 사용 시 필요한 투여량을 줄임으로써 부작용을 예방할 수 있어 장기 사용이 가능하고 경제적으로도 이익이 될 수 있다(Jain 등, 2011). 우리나라 한방산업에서는 한약재로 쓰이는 천연 원료들을 일정 농도 이상 사용하여 한방화장품으로 개발하고 있으며, 국내 자생 식물자원 이용을 위한 연구가 진행되고 있다(Woo와 Park, 2013; Cho 등, 2017). 병풀은 예로부터 피부병 및 상처치유에 사용되어온 약용식물이며 배초향은 여러 약리 활성을 갖는 토착 한방약재로, 이들은 모두 다양한 생리활성 성분으로부터 기인한 항산화 및 항염증 활성을 갖는 기능성 화장품 소재이다(Moon 등, 2012; Lee 등, 2019). 따라서 병풀과 배초향을 병용처리 시 광노화에 대한 피부보호 효과를 증가시킬 수 있을 것으로 예상하여 CI model을 통해 병풀과 배초향 조합의 피부보호 효과에 대한 상승효과를 측정하였다. 단독처리 및 병용처리 시 사용한 용량에 따른 반응 효과에 대한 dose-effect curve는 Fig. 4A에 나타내었다. 병용처리로 나타난 effective value(Fa)를 이용하여 dose-effect curve를 median-effect equation으로 바꾸어 log[concentration]에 대해 log[Fa/(1-Fa)]의 값을 구하여 median-effect plot으로 나타내었다(Fig. 4B). m은 median-effect plot의 기울기이고, Dm은 median-effective dose(ED50)를 말하며 이는 median-effect plot의 X-intercept의 antilog로부터 얻어진다. CompuSyn 소프트웨어를 통해 m, Dm 및 CI 값을 계산하였으며 CI<1, CI=1, CI>1 각각을 상승, 유지, 길항효과라고 판단하였다. Hs68 세포에서 병풀과 배초향 3:7 조합이 UVB로부터 세포를 보호하는 효과에 대한 CI 값은 모든 농도에서 Fa가 모든 값에서 1보다 작은 0.03~0.41의 값을 나타내어 상승효과를 나타내었다(Fig. 4C). Isobologram을 통해 Fa 값이 0.75와 0.9일 때 CI 값이 1보다 작으므로 상승효과가 나타남을 보여주었다(Fig. 4D). 병풀과 배초향 3:7 조합 추출물에 대해 상승효과가 나타나기 시작하는 Fa 값은 약 0.6 정도이며, 이때 필요한 병용처리군의 농도는 약 7.167 ppm으로 계산되었다. 이러한 결과는 병풀과 배초향을 낮은 농도로 병용처리 시 UVB에 대한 Hs68 섬유아세포의 세포 생존율이 단독처리 시보다 유의적으로 증가하여 더 뛰어난 광보호 효과를 나타냄을 보여주었다. 피부의 진피 섬유아세포는 섬유상 단백질인 콜라겐과 elastin의 발현을 담당하며, 피부에 존재하는 콜라겐은 주로 type Ⅰ 콜라겐이다(Kim과 Yoon, 2013). UVB는 진피 섬유아세포에서 matrix metalloproteinases(MMPs)의 발현을 유도하여 피부 내 콜라겐 분해 속도를 가속하여 피부 노화를 촉진한다(Fisher 등, 1998). Lee 등(2006)은 병풀 추출물에 함유된 asiaticoside가 TGF-β/Smad 신호전달 경로의 활성화를 통해 type Ⅰ 콜라겐의 합성을 유도할 수 있다고 보고하였다. Oh 등(2016)은 배초향 추출물에 함유된 플라보노이드의 ROS 소거 활성과 UVB가 조사된 피부세포에서 MMP-2 및 MMP-9의 감소를 통한 주름 개선 효과에 대해 보고하였으며, Yun 등(2019)은 배초향 추출물이 TGF-β/Smad 신호전달 경로의 활성화 외에도 MAPK/AP-1 경로의 억제를 통해 MMP의 발현을 감소시킴으로써 UVB에 대한 피부보호 효과를 나타낼 수 있다고 보고하였다. 본 연구에서 UVB가 조사된 피부 섬유아세포에서 병풀과 배초향 3:7 조합은 세포보호 효과에 대해 유의적인 상승효과가 나타남을 확인하였으며, 이는 병풀과 배초향에 함유된 다양한 생리활성 성분들의 복잡한 상호작용을 통해 나타난 것으로 판단된다. 또한 두 추출물의 서로 다른 작용기전이 부가적인 상승효과를 나타낼 수 있을 것으로 생각된다. 상승효과는 당뇨병, 암, 심혈관질환 및 피부 질환 등 다양한 질환의 예방 및 치료에 사용되었으며, 식물 추출물의 적절한 조합은 피부 건강을 위한 의약품 대체제 또는 화장품 원료로 활용될 수 있다(Malongane 등, 2017; Sitarek 등, 2020). 따라서 병풀 추출물과 배초향 추출물의 조합은 광노화로부터 피부를 보호하는 화장품 원료로 사용될 수 있으며, 피부건강산업에서 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

Fig. 4. (A) Dose-effect curves of CA, AR and CA-AR 3:7 combinations. (B) Medium-effect plot of CA, AR and CA-AR 3:7 combinations. (C) Combination index (CI) values were plotted as a function of fractional of cell viability (Fa) by “CompuSyn” software. (D) Isobologram curves of CA, AR and CA-AR 3:7 combinations. Each value is expressed as the mean±standard deviation (n=3). ###P<0.001 versus control group. CA, Centella asiatica; AR, Agastache rugosa; CA-AR, combined extracts of CA and AR.

본 연구에서는 병풀과 배초향 추출물이 Hs68 세포에서 UVB 조사에 대한 세포보호 효과가 있는지 알아보고, 두 소재를 조합한 병풀과 배초향 추출물에 대한 상승효과를 평가하고자 하였다. 그 결과 Hs68 세포에 병풀과 배초향을 단독처리 했을 때 UVB 조사에 의해 감소한 세포 생존율을 각각 약 87%와 80% 수준까지 증가시켰다. 이후 병풀과 배초향을 3:7 비율로 조합하여 병용처리 했을 경우 UVB가 조사된 섬유아세포에서 세포 생존율이 약 98% 수준까지 증가하여 단독처리 시보다 높은 광보호 효과를 나타내었다. 병풀과 배초향 3:7 조합에 대한 상승작용을 CI 값을 통해 확인한 결과, 1보다 작은 0.03~0.41의 범위를 나타내어 유의적인 상승효과가 있음을 확인하였다. 따라서 병풀과 배초향의 조합은 피부질환 치료를 위한 천연 기능성 소재로 유용하게 활용될 수 있을 것으로 판단된다. 또한 비용을 고려했을 때 병풀에 비해 배초향이 훨씬 저렴하므로 단독처리군보다 우수한 피부세포보호 효과를 나타내는 병풀과 배초향 3:7 비율로의 조합은 상업적으로도 경제적 이점을 가질 수 있을 것으로 생각된다.

본 연구는 2021년도 교육부의 재원으로 한국연구재단의 지원을 받아 수행된 지자체-대학 협력기반 지역혁신 사업(재단관리번호 2021RIS-001, 과제고유번호 1345341783)의 결과입니다.

  1. Alqahtani A, Tongkao-on W, Li KM, Razmovski-Naumovski V, Chan K, Li GQ. Seasonal variation of triterpenes and phenolic compounds in Australian Centella asiatica (L.) Urb. Phytochem Anal. 2015. 26:436-443.
    Pubmed CrossRef
  2. Bowden GT. Prevention of non-melanoma skin cancer by targeting ultraviolet-B-light signalling. Nat Rev Cancer. 2004. 4:23-35.
    Pubmed CrossRef
  3. Che CT, Wang ZJ, Chow MSS, Lam CWK. Herb-herb combination for therapeutic enhancement and advancement: Theory, practice and future perspectives. Molecules. 2013. 18:5125-5141.
    Pubmed KoreaMed CrossRef
  4. Cho G, Park H, Choi S, Kwon L, Cho S, Suh B, et al. The background and current research applied to development of Korean cosmetics based on traditional Asian medicine. J Korean Med Hist. 2017. 30(2):63-71.
  5. Chou TC, Talalay P. Quantitative analysis of dose-effect relationships: the combined effects of multiple drugs or enzyme inhibitors. Adv Enzyme Regul. 1984. 22:27-55.
    CrossRef
  6. de Oca MKM, Pearlman RL, McClees SF, Strickland R, Afaq F. Phytochemicals for the prevention of photocarcinogenesis. Photochem Photobiol. 2017. 93:956-974.
    Pubmed KoreaMed CrossRef
  7. Fisher GJ, Talwar HS, Lin J, Lin P, McPhillips F, Wang ZQ, et al. Retinoic acid inhibits induction of c-Jun protein by ultraviolet radiation that occurs subsequent to activation of mitogen-activated protein kinase pathways in human skin in vivo. J Clin Invest. 1998. 101:1432-1440.
    Pubmed KoreaMed CrossRef
  8. Han MW, Park CK, Park CS, Ahn HJ, Seo JB, Lee YJ. Studies on quality control of domestic Agastachis Herba. Kor J Herbol. 2019. 34(2):67-74.
  9. Hasegawa T, Kaneko F, Niwa Y. Changes in lipid peroxide levels and activity of reactive oxygen scavenging enzymes in skin, serum and liver following UVB irradiation in mice. Life Sci. 1992. 50:1893-1903.
    CrossRef
  10. Hashim P, Sidek H, Helan MHM, Sabery A, Palanisamy UD, Ilham M. Triterpene composition and bioactivities of Centella asiatica. Molecules. 2011. 16:1310-1322.
    Pubmed KoreaMed CrossRef
  11. Houghton P. Synergy and polyvalence: paradigms to explain the activity of herbal products. In: Houghton P, Mukherjee PK, editors. Evaluation of Herbal Medicinal Products. Pharmaceutical Press, London, UK. 2009. p 85-94.
  12. Jain DP, Pancholi SS, Patel R. Synergistic antioxidant activity of green tea with some herbs. J Adv Pharm Technol Res. 2011. 2:177-183.
    Pubmed KoreaMed CrossRef
  13. Katiyar SK, Mukhtar H. Green tea polyphenol (-)-epigallocatechin-3-gallate treatment to mouse skin prevents UVB-induced infiltration of leukocytes, depletion of antigen-presenting cells, and oxidative stress. J Leukoc Biol. 2001. 69:719-726.
    Pubmed CrossRef
  14. Kim BA. Inhibitory effects of fractions from Glycine soja Siebold et Zucc. on melanogenesis in B16F10 melanoma cells. J Soc Cosmet Sci Korea. 2017. 43:231-237.
  15. Kim OT, Kim MY, Kim SJ, Kim YJ, Kim KS, Ahn JC, et al. Seasonal variations of triterpene glycosides contents in the leaf of Centella asiatica (L.) Urban. Korean J Medicinal Crop Sci. 2002. 10:375-378.
  16. Kim SW. Korean native wild herbal-based functional ingredient for skin health: Agatri® (Agastache rugosa extract). Food Sci Ind. 2020. 53:382-389.
  17. Kim YJ, Yoon Y. Regulation of Col1A1 and MMP1 expression by taurine, major component of oyster, in human dermal fibroblasts. Kor J Aesthet Cosmetol. 2013. 11:393-397.
  18. Kohl E, Steinbauer J, Landthaler M, Szeimies RM. Skin ageing. J Eur Acad Dermatol Venereol. 2011. 25:873-884.
    Pubmed CrossRef
  19. Lee BY, Hwang JB. Physicochemical characteristics of Agastache rugosa O. Kuntze extracts by extraction conditions. Korean J Food Sci Technol. 2000. 32:1-8.
  20. Lee J, Jung E, Kim Y, Park J, Park J, Hong S, et al. Asiaticoside induces human collagen Ⅰ synthesis through TGFβ receptor Ⅰ kinase (TβRI kinase)-independent Smad signaling. Planta Med. 2006. 72:324-328.
    Pubmed CrossRef
  21. Lee J, Myung CH, Lee JE, Jo MR, Kim HS, Lee NY, et al. Anti-inflammatory and moisturizing effect of Centella extracts fermented in Jeju lava water. J Soc Cosmet Sci Korea. 2019. 45:363-372.
  22. Lee JH, Kim HL, Lee MH, You KE, Kwon BJ, Seo HJ, et al. Asiaticoside enhances normal human skin cell migration, attachment and growth in vitro wound healing model. Phytomedicine. 2012. 19:1223-1227.
    Pubmed CrossRef
  23. Malongane F, McGaw LJ, Mudau FN. The synergistic potential of various teas, herbs and therapeutic drugs in health improvement: a review. J Sci Food Agric. 2017. 97:4679-4689.
    Pubmed CrossRef
  24. Maquart FX, Chastang F, Simeon A, Birembaut P, Gillery P, Wegrowski Y. Triterpenes from Centella asiatica stimulate extracellular matrix accumulation in rat experimental wounds. Eur J Dermatol. 1999. 9:289-296.
  25. Matsumura Y, Ananthaswamy HN. Toxic effects of ultraviolet radiation on the skin. Toxicol Appl Pharmacol. 2004. 195:298-308.
    Pubmed CrossRef
  26. Moon YG, Hong JS, Song MH. DPPH radical scavenging activity and composition of essential oil from the herbs of Jeju Agastache rugosa. J Life Sci. 2012. 22:156-160.
    CrossRef
  27. Ng CY, Yen H, Hsiao HY, Su SC. Phytochemicals in skin cancer prevention and treatment: An updated review. Int J Mol Sci. 2018. 19:941. https://doi.org/10.3390/ijms19040941
    Pubmed KoreaMed CrossRef
  28. Oh Y, Lim HW, Huang YH, Kwon HS, Jin CD, Kim K, et al. Attenuating properties of Agastache rugosa leaf extract against ultraviolet-B-induced photoaging via up-regulating glutathione and superoxide dismutase in a human keratinocyte cell line. J Photochem Photobiol B. 2016. 163:170-176.
    Pubmed CrossRef
  29. Orhan IE. Centella asiatica (L.) Urban: From traditional medicine to modern medicine with neuroprotective potential. Evid Based Complement Alternat Med. 2012. Article ID 946259. https://doi.org/10.1155/2012/946259
    Pubmed KoreaMed CrossRef
  30. Pittella F, Dutra RC, Junior DD, Lopes MTP, Barbosa NR. Antioxidant and cytotoxic activities of Centella asiatica (L) Urb.. Int J Mol Sci. 2009. 10:3713-3721.
    Pubmed KoreaMed CrossRef
  31. Seo H, Kim C, Kim MB, Hwang JK. Anti-photoaging effect of Korean mint (Agastache rugosa Kuntze) extract on UVB-irradiated human dermal fibroblasts. Prev Nutr Food Sci. 2019. 24:442-448.
    Pubmed KoreaMed CrossRef
  32. Sitarek P, Merecz-Sadowska A, Kowalczyk T, Wieczfinska J, Zajdel R, Śliwiński T. Potential synergistic action of bioactive compounds from plant extracts against skin infecting microorganisms. Int J Mol Sci. 2020. 21:5105. https://doi.org/10.3390/ijms21145105
    Pubmed KoreaMed CrossRef
  33. Tuan PA, Park WT, Xu H, Park NI, Park SU. Accumulation of tilianin and rosmarinic acid and expression of phenylpropanoid biosynthetic genes in Agastache rugosa. J Agric Food Chem. 2012. 60:5945-5951.
    Pubmed CrossRef
  34. Uitto J. Understanding premature skin aging. N Engl J Med. 1997. 337:1463-1465.
    Pubmed CrossRef
  35. Wei J, Cao P, Wang J, Kang W. Analysis of tilianin and acacetin in Agastache rugosa by high-performance liquid chromatography with ionic liquids-ultrasound based extraction. Chem Cent J. 2016. 10:76. https://doi.org/10.1186/s13065-016-0223-7
    Pubmed KoreaMed CrossRef
  36. Woo MO, Park HJ. A study of the efficacy of physiological activities of herbal materials for cosmetics in ‘Sanrimkyoungje’. J Invest Cosmetol. 2013. 9:389-404.
    CrossRef
  37. Yun MS, Kim C, Hwang JK. Agastache rugosa Kuntze attenuates UVB-induced photoaging in hairless mice through the regulation of MAPK/AP-1 and TGF-β/Smad pathways. J Microbiol Biotechnol. 2019. 29:1349-1360.
    Pubmed CrossRef

Article

Article

Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition 2022; 51(7): 671-678

Published online July 31, 2022 https://doi.org/10.3746/jkfn.2022.51.7.671

Copyright © The Korean Society of Food Science and Nutrition.

UVB로 손상된 피부 섬유아세포에서 병풀과 배초향의 보호작용에 대한 상승효과

김민하1․이승준1․허희진1․정종욱2․성지혜3․정헌상1․이준수1

1충북대학교 식품생명공학과
2충북대학교 특용식물학과
3안동대학교 식품생명공학과

Received: April 5, 2022; Revised: May 20, 2022; Accepted: June 2, 2022

Synergistic Protective Effect of Agastache rugosa and Centella asiatica against UVB-Induced Damage in Human Skin Fibroblasts

Minha Kim1 , Seungjun Lee1, Huijin Heo1, Jong-Wook Chung2, Jeehye Sung3, Heon Sang Jeong1, and Junsoo Lee1

1Department of Food Science and Biotechnology and
2Department of Industrial Plant Science and Technology, Chungbuk National University
3Department of Food Science and Biotechnology, Andong National University

Correspondence to:Junsoo Lee, Chungbuk National University, 1, Chungdae-ro, Seowon-gu, Cheongju, Chungbuk 28644, Korea,
E-mail: junsoo@chungbuk.ac.kr
Author information: Minha Kim (Graduate student), Seungjun Lee (Graduate student), Huijin Heo (Graduate student), Jong-Wook Chung (Professor), Jeehye Sung (Professor), Heon Sang Jeong (Professor), Junsoo Lee (Professor)

Received: April 5, 2022; Revised: May 20, 2022; Accepted: June 2, 2022

This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.

Abstract

Ultraviolet B (UVB) irradiation is a major cause of the photoaging of human skin. Centella asiatica (CA) has been used as an effective anti-photoaging agent, mainly because it increases type Ⅰ collagen levels. On the other hand Agastache rugosa (AR) is a source of bioactive compounds that protect human skin fibroblasts against UVB irradiation by restoring the antioxidant defense. In this study, we investigated the synergistic protective effects of CA and AR in combination (CA-AR) against UVB-induced damage in human skin fibroblasts (Hs68 cells). Cell viabilities and protective effects were examined using an MTT assay with or without UVB irradiation (30 mJ/cm2). CA, AR, and CA-AR did not have a cytotoxic effect. The synergistic effects of CA and AR were analyzed using combination indices (CI) and isobologram models, and the optimal CA to AR ratio was 3:7. CA, AR, and CA-AR 3:7 increased cell viability by 87%, 80%, and 98%, respectively in UVB irradiated Hs68 cells, and at this ratio. CA-AR 3:7 had CI values ranging from 0.03 to 0.41 and was 71∼97% more effective than CA or AR alone against UVB-induced photoaging. These results suggest that the CA-AR combination has potential use in functional foods and cosmeceutical preparations.

Keywords: Centella asiatica, Agastache rugosa, synergistic effects, protection, human skin fibroblasts

서 론

피부는 외부환경으로부터 장벽기능을 수행하는 인체의 가장 큰 장기로 표피, 진피 및 피하조직으로 구성된다(Kim, 2017). 피부 건강을 위해하는 외부인자로는 오존, 적외선, 공해, 담배연기 및 자외선 등이 있으며, 얼굴 피부 노화의 80%가 자외선 노출로 발생한다(Uitto, 1997; Kohl 등, 2011). 자외선 중 ultraviolet A(UVA, 320~400 nm)와 ultraviolet B(UVB, 290~320 nm)가 피부 손상에 관여하며, 특히 UVB는 피부의 수분과 직접적으로 반응하여 활성산소종(reactive oxygen species, ROS)의 생성을 촉진한다(Matsumura와 Ananthaswamy, 2004). 비정상적인 ROS의 증가는 체내 항산화 방어체계의 불균형을 발생시키고, 산화적 스트레스를 유발하여 피부 노화를 가속한다(Fisher 등, 1998). 그뿐만 아니라 염증 유발 인자를 활성화하고, 세포막의 지질과산화와 직접적인 DNA 손상을 일으켜 apoptosis를 유발한다(Bowden, 2004; Hasegawa 등, 1992). 장기적인 자외선 노출은 피부의 면역 반응을 억제하여 다양한 피부 질환과 피부암 발병의 원인이 된다(Katiyar와 Mukhtar, 2001). 이에 대해 식물에 함유된 다양한 기능성 물질들은 세포 신호전달 경로의 조절, 세포주기 정지 유도, DNA 복구, 항산화 및 항염증 효과가 있어 피부암으로의 진행을 지연시키거나 예방하는 효과적인 방법이 될 수 있다(de Oca 등, 2017).

병풀(Centella asiatica)은 미나리과(Apiaceae)에 속하는 포복성 약용식물로 남아시아에 분포하며, 우리나라에서는 제주도 및 중남부 지역의 습지에 서식한다(Kim과 Yoon, 2013). 병풀은 항염증, 항암, 신경 안정 및 면역 증진 효과가 있으며, 이러한 활성은 병풀의 기능성 물질인 asiatic acid, asiaticoside, madecassic acid 및 madecassoside와 같은 triterpenoids로부터 기인한 것으로 보고되어 있다(Orhan, 2012). 이외에도 quercetin, kaemperol 및 rutin 등의 플라보노이드 유도체와 chlorogenic acid와 같은 페놀산 유도체를 함유하고 있다(Alqahtani 등, 2015). 이에 따라 병풀 추출물은 ROS 소거, 콜라겐 합성 및 피부조직 재생 효과가 있어 의약품과 화장품 분야에 널리 이용되고 있다(Kim 등, 2002).

배초향(Agastache rugosa)은 주로 동북아에 서식하는 꿀풀과(Labiatae)의 다년생 초본으로 우리나라에서는 남부 지방에 자생하여 방아잎으로도 불리며 식용으로 사용된다(Lee와 Hwang, 2000). 배초향은 sesquiterpenes, diterpenes, triterpenes, flavonoids 및 carotenoids 등을 다량 함유하고 있으며, 주요 생리활성물질인 rosmarinic acid와 tilianin은 항산화, 항염증, 항암, 항균 및 항바이러스 효과를 나타낸다(Tuan 등, 2012; Wei 등, 2016). 최근 배초향의 피부 항노화 활성 및 주름 개선 효과와 관련된 연구들이 보고되고 있으며, 배초향 추출물이 자외선에 의한 피부 손상 억제 및 피부보호에 도움을 주는 건강기능식품 기능성 원료로 등록되기도 하였다(Kim, 2020).

약용식물은 오랫동안 전통 의학에서 사용되어 왔으며, 식물에서 유래된 기능성 성분들은 내성이 적어 장기적 사용이 가능하고 비용 효율적인 이점 때문에 천연 기능성 소재를 찾는 피부 질환 환자들에게 효과적인 방안으로 주목받고 있다(Ng 등, 2018). 또한 약용식물들의 조합은 낮은 용량만으로 치료 효과를 높이고 부작용도 줄일 방법이다(Che 등, 2013). 병풀과 배초향은 항산화, 항염증 및 면역 조절 활성을 갖는 폴리페놀 계열의 다양한 생리활성 성분들을 함유하고 있으므로 피부질환 및 피부암의 치료를 위한 이상적인 기능성 소재이다. 또한 다양한 피부보호 효과가 보고되어 있으므로 두 소재의 조합은 시너지 효과를 나타낼 것으로 기대된다. 그러나 병풀과 배초향의 피부보호 효과에 대한 상승효과에 관련된 연구는 아직 보고된 바 없다. 따라서 본 연구에서는 Hs68 세포주에서 병풀과 배초향의 UVB에 대한 보호 활성을 알아보고, 두 소재 간의 시너지 효과를 분석함으로써 기능성 소재로서의 활용 가능성을 확인하고자 하였다.

재료 및 방법

재료

본 연구에 사용된 병풀은 2021년도에 충북 청주시의 재배 농가에서 제공받아 사용하였다. 병풀의 잎을 증류수로 수세한 후 동결건조하였다. 배초향의 경우 농촌진흥청에서 A. rugosa를 분양받아 사용하였다. 분양받은 자원은 충북대학교 온실에 파종하여 3개월 동안 생육시킨 후 잎을 채취하여 동결건조하였다. 동결건조한 시료들은 분말 형태로 분쇄하여 -20°C에서 보관하여 사용하였다.

시료 준비

유효성분의 용출 정도와 화장품 원료로서의 이용가능성을 고려하여 병풀과 배초향의 추출용매로 각각 에탄올과 물을 사용하였다. 병풀 추출물의 제조를 위해 동결건조한 병풀 분말 0.05 g을 취하여 80% 에탄올 50 mL를 첨가한 뒤 shaking incubator(VS-8480, Vision Scientific, Daejeon, Korea)를 이용하여 24시간 동안 실온에서 추출하였다. Whatman No. 2 filter paper(Whatman International, Kent, UK)를 이용하여 여과한 후 추출물을 40°C 이하에서 감압 농축하였다. 농축액을 1 mL의 dimethyl sulfoxide(DMSO)로 재용해하고 0.22 μm 멸균 필터로 여과하여 분석 전까지 -20°C에서 보관하였다. 배초향 추출물은 동결건조한 배초향 분말 1 g을 물 100 mL와 혼합하여 24시간 동안 실온에서 shaker를 이용하여 추출하였다. 추출물을 여과한 후 0.22 μm 멸균 필터로 한 번 더 여과하여 분석 전까지 -20°C에서 보관하였다. 병용 시험에 필요한 상승효과는 두 가지 소재의 조합으로 결정하였다. 병풀과 배초향 조합은 두 소재의 농도를 일정 비율로 고정하여 혼합 조제해 사용하였다. 실험에 사용된 시료의 농도는 추출물에 함유된 시료의 양과 용해된 용매의 양을 기준으로 ppm(mg/L) 농도로 변환하여 나타내었다.

세포배양

본 연구에 사용된 인간 섬유아세포주인 Hs68 세포는 American Type Culture Collection(Manassas, VA, USA)에서 구입하여 사용하였다. Fetal bovine serum(FBS, 10%), penicillin(100 unit/mL) 및 streptomycin(100 μg/mL)이 함유된 Dulbecco’s modified Eagle’s medium(DMEM) 배지를 사용하여 37°C, 5% CO2 및 95% humid air로 조절된 배양기(Thermo Scientific, Tewksbury, MA, USA)에서 배양하였다.

세포독성 실험

Hs68 세포를 96-well plate에 1.0×104 cells/well의 농도로 분주하였다. 24시간 배양 후 FBS가 없는 DMEM에 희석한 시료를 처리하여 24시간 동안 배양하였다. 시료 처리 시에는 DMSO의 최종 농도가 0.1%(v/v) 미만이 되도록 시료를 배지로 희석하여 사용하였다. 3-(4,5-Dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl tetrazolium bromide(MTT, 5 mg/mL) 용액 20 μL를 각 well에 첨가하고 2시간 동안 배양하였다. 상층액을 제거하고 DMSO를 이용하여 생존 세포에서 생성된 청색 formazan 결정을 가용화시킨 후 microplate reader(Epoch, BioTek Inc., Winooski, VT, USA)를 사용하여 550 nm에서의 흡광도를 측정하였다.

UVB 조사

Hs68 세포를 96-well plate에 1.0×104 cells/well의 농도로 분주하여 24시간 배양 후 각 well에 FBS가 없는 DMEM으로 희석한 시료를 처리하여 24시간 동안 배양하였다. 그 후 배지를 제거하고 phosphate buffered saline (PBS)으로 1회 세척한 다음 UVB lamp(GL20SE, Sankyo Denki Lamps, Marine, Tokyo, Japan)를 이용하여 UVB(30 mJ/cm2)를 조사하였고, UV light meter(UV-340A, LT Lutron, Taipei, Taiwan)를 사용하여 자외선 강도를 모니터링하였다. 모든 UVB 조사는 96-well plate에 부착된 세포에 PBS를 얇게 도포한 후 수행하였다. 조사 후 FBS가 없는 배지에서 시료를 희석하여 24시간 동안 세포에 처리하였다. 시료 처리 시 시료의 UVB에 대한 보호 효과는 MTT assay를 이용한 세포독성 실험과 동일하게 진행하였다. 대조군은 UVB 조사 없이 동일한 조건으로 진행되었다.

상승효과의 판정 및 통계처리

병용처리 결과의 상승효과는 Chou와 Talalay(1984)의 combination index(CI) method에 따라 분석 및 판정하였다. CI value의 계산은 CompuSyn 소프트웨어(ComboSyn, Inc., Paramus, NJ, USA)를 이용해 수행했으며 isobologram을 통해 나타내었다. CI value가 1보다 작을 경우 상승효과, 1과 같으면 상가효과, 1보다 클 경우 길항효과로 판정한다. 통계분석은 GraphPad Prism 5.0 소프트웨어(GraphPad Software, San Diego, CA, USA)를 이용하여 실시하였다. 데이터 간의 유의적인 차이는 one-way ANOVA의 Tukey-Kramer method를 통해 P<0.05 수준에서 검증하였다.

결과 및 고찰

병풀과 배초향 추출물의 세포독성 및 세포보호 효과

세포독성을 확인하기 위해 MTT assay를 이용하여 Hs68 세포주에서의 세포 생존율을 측정하였으며, 광손상에 대한 피부보호 효과가 잘 알려진 ascorbic acid를 positive control로 사용하였다. UVB 비조사군에 병풀 추출물을 0.625, 1.25, 2.5 및 5 ppm 농도로 처리했을 때 모든 농도에서 세포독성이 보이지 않았다(Fig. 1A). 그 후 Hs68 세포에 30 mJ/cm2의 UVB를 조사한 결과 세포 생존율이 약 63% 수준으로 감소하였으며, 추출물을 처리했을 때 세포 생존율이 용량 의존적으로 증가하였다(Fig. 1B). 병풀 추출물은 가장 높은 농도인 5 ppm 처리군에서 약 87% 수준까지 증가하였으며, positive control인 ascorbic acid(200 μM)의 효과보다도 더 뛰어난 세포보호 효과를 나타내었다. Maquart 등(1999)에 따르면 병풀 추출물에서 분리된 asiatic acid, madecassic acid 및 asiaticoside는 피부에서 주변 조직으로부터의 세포 이동 자극 및 세포 성장 인자의 활성화를 통해 섬유아세포의 증식을 유도하여 상처를 치유하는 활성이 있다고 보고하였다. 또한 병풀 추출물에 함유된 폴리페놀 및 플라보노이드는 다수의 hydroxyl group을 통해 자유 라디칼을 소거하여 우수한 항산화 활성을 나타내는 것으로 알려져 있다(Pittella 등, 2009). 따라서 이러한 결과는 병풀 추출물이 정상 섬유아세포에서는 세포의 증식을 촉진하고, UVB에 의해 증식이 억제된 경우는 병풀 추출물의 항산화 활성이 세포의 회복에 기여하는 것으로 생각된다. 다음으로 배초향 추출물을 Hs68 세포에 12.5, 25, 50 및 100 ppm 농도로 처리한 경우 모든 농도에서 세포독성이 나타나지 않았다(Fig. 1C). 피부 섬유아세포에서 UVB(30 mJ/cm2)에 의해 약 63% 수준까지 감소한 세포 생존율은 배초향 추출물 100 ppm 처리 시 약 80% 수준까지 증가하는 결과를 나타내었다(Fig. 1D). Han 등(2019)은 배초향에 함유된 acacetin, tilianin, agastachoside 및 lignarin 등의 플라보노이드 화합물이 항산화 효과를 나타낸다고 보고하였다. 또한 Seo 등(2019)의 연구에 따르면 배초향 추출물이 UVB를 조사한 섬유아세포에서 ROS 생성을 감소시키고 항산화 효소의 발현을 증가시켜 UVB로 유발된 산화 스트레스를 억제한다고 보고하였다. 본 실험을 통해 병풀 추출물과 배초향 추출물이 각각 Hs68 섬유아세포에서 광노화에 대한 피부보호 효과를 나타냄을 확인하였고, 이는 병풀과 배초향에 함유된 다양한 생리활성 화합물의 항산화 활성이 UVB 조사에 의해 발생한 산화적 스트레스를 억제함으로써 피부세포보호 효과가 나타난 것으로 생각된다.

Fig 1. Cell viability of the Centella asiatica (CA) extract and Agastache rugosa (AR) extract in Hs68 cells. Cytotoxicity (A) and protective effect (B) of the CA. Cytotoxicity (C) and protective effect (D) of the AR. ASA (200 μM) means ascorbic acid used as a positive control. Each value is expressed as the mean±standard deviation (n=3). ###P<0.001 versus control group. *P<0.05 and ***P<0.001 versus UVB group by ANOVA and the Tukey-Kramer method.

병풀과 배초향 조합의 최적 비율 선정

병풀과 배초향 조합의 최적 비율을 선정하기 위해 병풀 추출물(5 ppm)과 배초향 추출물(100 ppm)을 각각 10:0부터 9:1, 8:2, …, 1:9, 0:10까지의 비율(v/v)로 혼합 조제하여 Hs68 세포주에서의 세포보호 효과를 측정하였다(Fig. 2). Hs68 세포에 30 mJ/cm2의 UVB를 조사한 결과 세포 생존율이 약 47% 수준까지 감소하였으며, 이후 병풀과 배초향 조합을 처리했을 때 모든 처리군에서 세포 생존율이 유의적으로 증가하였다. Positive control인 ascorbic acid 200 μM에서의 세포 생존율이 약 69% 수준까지 증가한 것과 비교했을 때 병풀과 배초향 조합은 5:5 비율부터 2:8 비율까지 높은 세포보호 효과를 나타내었다. 특히 병풀과 배초향 조합은 3:7 비율에서 가장 높은 약 80% 수준의 세포보호 효과를 나타내었다. 이에 따라 이후 연구에서는 두 소재의 조합 비율을 3:7로 고정하여 사용하였다.

Fig 2. The protective effects of CA, AR, CA-AR in different ratios (9:1, 8:2, …, 1:9) in UVB irradiated Hs68 cells. ASA (200 μM) means ascorbic acid used as a positive control. Each value is expressed as the mean±standard deviation (n=3). ###P<0.001 versus control group. **P<0.01 and ***P<0.001 versus UVB group by ANOVA and the Tukey-Kramer method. CA, Centella asiatica; AR, Agastache rugosa; CA-AR, combined extracts of CA and AR.


병풀과 배초향 3:7 조합 추출물의 세포독성 및 세포보호 효과

세포독성을 확인하기 위해 병풀 추출물과 배초향 추출물을 각각 0.625~5 ppm과 2.5~100 ppm 범위의 농도 내에서 3:7 비율로 조합하여 Hs68 세포주에서의 세포 생존율을 측정하였다. 그 결과 모든 농도에서 세포독성이 나타나지 않았으며, 일부 시료에서 세포 수가 증가하는 양상을 나타내었다(Fig. 3A). 이는 Lee 등(2012)의 연구 결과에서 보고한 병풀의 asiaticoside가 피부세포의 이동 속도를 증가시키고 피부세포 접착력을 향상시켜 정상 진피 섬유아세포 수를 증가시키는 효과에 의한 것으로 판단된다. 이후 Hs68 세포에 30 mJ/cm2의 UVB를 조사한 결과 세포 생존율이 약 63% 정도로 감소하였으며 병풀과 배초향 3:7 조합을 처리했을 때 용량 의존적으로 증가하였다(Fig. 3B). 단독처리 시 병풀은 5 ppm 농도에서 87%, 배초향은 100 ppm 농도에서 80%의 세포보호 효과를 보였으나, 두 물질의 3:7 조합에 대한 병용처리 결과는 세포 생존율이 약 98% 수준까지 증가하였다. Hashim 등(2011)은 병풀 추출물의 항산화력과 triterpene 성분들이 UVB에 대한 보호 효과를 나타낸다고 보고하였다. Seo 등(2019)은 UVB가 조사된 Hs68 세포에서 배초향 추출물이 콜라겐 유전자의 상향 조절과 type Ⅰ 콜라겐의 활성화를 통해 피부 광노화를 저해시킴을 확인하였다. 이를 통해 병풀과 배초향 조합이 UVB에 의해 유도된 피부세포 손상으로부터 피부세포를 보호하는 효과가 있으며, 병용처리 시 상승효과가 단독처리군보다 더 높아짐을 확인하였다.

Fig 3. Cytotoxicity (A) and protective effect (B) of the CA-AR 3:7 combinations in UVB irradiated Hs68 cells. ASA (200 μM) means ascorbic acid used as a positive control. Each value is expressed as the mean±standard deviation (n=3). ###P<0.001 versus control group. *P<0.05, **P<0.01, and ***P<0.001 versus UVB group by ANOVA and the Tukey-Kramer method. CA, Centella asiatica; AR, Agastache rugosa; CA-AR, combined extracts of CA and AR.



병풀과 배초향 3:7 조합 추출물의 상승효과

상승효과는 식물 추출물이 어떤 특정 효과에 대해 단독처리 시의 효과보다 병용처리 시의 효과가 더 클 때 발생한다(Houghton, 2009). 식물 추출물에 함유된 다양한 영양소와 기능성 성분들의 조합은 상승효과를 통해 개별적으로 사용 시 필요한 투여량을 줄임으로써 부작용을 예방할 수 있어 장기 사용이 가능하고 경제적으로도 이익이 될 수 있다(Jain 등, 2011). 우리나라 한방산업에서는 한약재로 쓰이는 천연 원료들을 일정 농도 이상 사용하여 한방화장품으로 개발하고 있으며, 국내 자생 식물자원 이용을 위한 연구가 진행되고 있다(Woo와 Park, 2013; Cho 등, 2017). 병풀은 예로부터 피부병 및 상처치유에 사용되어온 약용식물이며 배초향은 여러 약리 활성을 갖는 토착 한방약재로, 이들은 모두 다양한 생리활성 성분으로부터 기인한 항산화 및 항염증 활성을 갖는 기능성 화장품 소재이다(Moon 등, 2012; Lee 등, 2019). 따라서 병풀과 배초향을 병용처리 시 광노화에 대한 피부보호 효과를 증가시킬 수 있을 것으로 예상하여 CI model을 통해 병풀과 배초향 조합의 피부보호 효과에 대한 상승효과를 측정하였다. 단독처리 및 병용처리 시 사용한 용량에 따른 반응 효과에 대한 dose-effect curve는 Fig. 4A에 나타내었다. 병용처리로 나타난 effective value(Fa)를 이용하여 dose-effect curve를 median-effect equation으로 바꾸어 log[concentration]에 대해 log[Fa/(1-Fa)]의 값을 구하여 median-effect plot으로 나타내었다(Fig. 4B). m은 median-effect plot의 기울기이고, Dm은 median-effective dose(ED50)를 말하며 이는 median-effect plot의 X-intercept의 antilog로부터 얻어진다. CompuSyn 소프트웨어를 통해 m, Dm 및 CI 값을 계산하였으며 CI<1, CI=1, CI>1 각각을 상승, 유지, 길항효과라고 판단하였다. Hs68 세포에서 병풀과 배초향 3:7 조합이 UVB로부터 세포를 보호하는 효과에 대한 CI 값은 모든 농도에서 Fa가 모든 값에서 1보다 작은 0.03~0.41의 값을 나타내어 상승효과를 나타내었다(Fig. 4C). Isobologram을 통해 Fa 값이 0.75와 0.9일 때 CI 값이 1보다 작으므로 상승효과가 나타남을 보여주었다(Fig. 4D). 병풀과 배초향 3:7 조합 추출물에 대해 상승효과가 나타나기 시작하는 Fa 값은 약 0.6 정도이며, 이때 필요한 병용처리군의 농도는 약 7.167 ppm으로 계산되었다. 이러한 결과는 병풀과 배초향을 낮은 농도로 병용처리 시 UVB에 대한 Hs68 섬유아세포의 세포 생존율이 단독처리 시보다 유의적으로 증가하여 더 뛰어난 광보호 효과를 나타냄을 보여주었다. 피부의 진피 섬유아세포는 섬유상 단백질인 콜라겐과 elastin의 발현을 담당하며, 피부에 존재하는 콜라겐은 주로 type Ⅰ 콜라겐이다(Kim과 Yoon, 2013). UVB는 진피 섬유아세포에서 matrix metalloproteinases(MMPs)의 발현을 유도하여 피부 내 콜라겐 분해 속도를 가속하여 피부 노화를 촉진한다(Fisher 등, 1998). Lee 등(2006)은 병풀 추출물에 함유된 asiaticoside가 TGF-β/Smad 신호전달 경로의 활성화를 통해 type Ⅰ 콜라겐의 합성을 유도할 수 있다고 보고하였다. Oh 등(2016)은 배초향 추출물에 함유된 플라보노이드의 ROS 소거 활성과 UVB가 조사된 피부세포에서 MMP-2 및 MMP-9의 감소를 통한 주름 개선 효과에 대해 보고하였으며, Yun 등(2019)은 배초향 추출물이 TGF-β/Smad 신호전달 경로의 활성화 외에도 MAPK/AP-1 경로의 억제를 통해 MMP의 발현을 감소시킴으로써 UVB에 대한 피부보호 효과를 나타낼 수 있다고 보고하였다. 본 연구에서 UVB가 조사된 피부 섬유아세포에서 병풀과 배초향 3:7 조합은 세포보호 효과에 대해 유의적인 상승효과가 나타남을 확인하였으며, 이는 병풀과 배초향에 함유된 다양한 생리활성 성분들의 복잡한 상호작용을 통해 나타난 것으로 판단된다. 또한 두 추출물의 서로 다른 작용기전이 부가적인 상승효과를 나타낼 수 있을 것으로 생각된다. 상승효과는 당뇨병, 암, 심혈관질환 및 피부 질환 등 다양한 질환의 예방 및 치료에 사용되었으며, 식물 추출물의 적절한 조합은 피부 건강을 위한 의약품 대체제 또는 화장품 원료로 활용될 수 있다(Malongane 등, 2017; Sitarek 등, 2020). 따라서 병풀 추출물과 배초향 추출물의 조합은 광노화로부터 피부를 보호하는 화장품 원료로 사용될 수 있으며, 피부건강산업에서 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

Fig 4. (A) Dose-effect curves of CA, AR and CA-AR 3:7 combinations. (B) Medium-effect plot of CA, AR and CA-AR 3:7 combinations. (C) Combination index (CI) values were plotted as a function of fractional of cell viability (Fa) by “CompuSyn” software. (D) Isobologram curves of CA, AR and CA-AR 3:7 combinations. Each value is expressed as the mean±standard deviation (n=3). ###P<0.001 versus control group. CA, Centella asiatica; AR, Agastache rugosa; CA-AR, combined extracts of CA and AR.

요 약

본 연구에서는 병풀과 배초향 추출물이 Hs68 세포에서 UVB 조사에 대한 세포보호 효과가 있는지 알아보고, 두 소재를 조합한 병풀과 배초향 추출물에 대한 상승효과를 평가하고자 하였다. 그 결과 Hs68 세포에 병풀과 배초향을 단독처리 했을 때 UVB 조사에 의해 감소한 세포 생존율을 각각 약 87%와 80% 수준까지 증가시켰다. 이후 병풀과 배초향을 3:7 비율로 조합하여 병용처리 했을 경우 UVB가 조사된 섬유아세포에서 세포 생존율이 약 98% 수준까지 증가하여 단독처리 시보다 높은 광보호 효과를 나타내었다. 병풀과 배초향 3:7 조합에 대한 상승작용을 CI 값을 통해 확인한 결과, 1보다 작은 0.03~0.41의 범위를 나타내어 유의적인 상승효과가 있음을 확인하였다. 따라서 병풀과 배초향의 조합은 피부질환 치료를 위한 천연 기능성 소재로 유용하게 활용될 수 있을 것으로 판단된다. 또한 비용을 고려했을 때 병풀에 비해 배초향이 훨씬 저렴하므로 단독처리군보다 우수한 피부세포보호 효과를 나타내는 병풀과 배초향 3:7 비율로의 조합은 상업적으로도 경제적 이점을 가질 수 있을 것으로 생각된다.

감사의 글

본 연구는 2021년도 교육부의 재원으로 한국연구재단의 지원을 받아 수행된 지자체-대학 협력기반 지역혁신 사업(재단관리번호 2021RIS-001, 과제고유번호 1345341783)의 결과입니다.

Fig 1.

Fig 1.Cell viability of the Centella asiatica (CA) extract and Agastache rugosa (AR) extract in Hs68 cells. Cytotoxicity (A) and protective effect (B) of the CA. Cytotoxicity (C) and protective effect (D) of the AR. ASA (200 μM) means ascorbic acid used as a positive control. Each value is expressed as the mean±standard deviation (n=3). ###P<0.001 versus control group. *P<0.05 and ***P<0.001 versus UVB group by ANOVA and the Tukey-Kramer method.
Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition 2022; 51: 671-678https://doi.org/10.3746/jkfn.2022.51.7.671

Fig 2.

Fig 2.The protective effects of CA, AR, CA-AR in different ratios (9:1, 8:2, …, 1:9) in UVB irradiated Hs68 cells. ASA (200 μM) means ascorbic acid used as a positive control. Each value is expressed as the mean±standard deviation (n=3). ###P<0.001 versus control group. **P<0.01 and ***P<0.001 versus UVB group by ANOVA and the Tukey-Kramer method. CA, Centella asiatica; AR, Agastache rugosa; CA-AR, combined extracts of CA and AR.
Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition 2022; 51: 671-678https://doi.org/10.3746/jkfn.2022.51.7.671

Fig 3.

Fig 3.Cytotoxicity (A) and protective effect (B) of the CA-AR 3:7 combinations in UVB irradiated Hs68 cells. ASA (200 μM) means ascorbic acid used as a positive control. Each value is expressed as the mean±standard deviation (n=3). ###P<0.001 versus control group. *P<0.05, **P<0.01, and ***P<0.001 versus UVB group by ANOVA and the Tukey-Kramer method. CA, Centella asiatica; AR, Agastache rugosa; CA-AR, combined extracts of CA and AR.

Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition 2022; 51: 671-678https://doi.org/10.3746/jkfn.2022.51.7.671

Fig 4.

Fig 4.(A) Dose-effect curves of CA, AR and CA-AR 3:7 combinations. (B) Medium-effect plot of CA, AR and CA-AR 3:7 combinations. (C) Combination index (CI) values were plotted as a function of fractional of cell viability (Fa) by “CompuSyn” software. (D) Isobologram curves of CA, AR and CA-AR 3:7 combinations. Each value is expressed as the mean±standard deviation (n=3). ###P<0.001 versus control group. CA, Centella asiatica; AR, Agastache rugosa; CA-AR, combined extracts of CA and AR.
Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition 2022; 51: 671-678https://doi.org/10.3746/jkfn.2022.51.7.671

References

  1. Alqahtani A, Tongkao-on W, Li KM, Razmovski-Naumovski V, Chan K, Li GQ. Seasonal variation of triterpenes and phenolic compounds in Australian Centella asiatica (L.) Urb. Phytochem Anal. 2015. 26:436-443.
    Pubmed CrossRef
  2. Bowden GT. Prevention of non-melanoma skin cancer by targeting ultraviolet-B-light signalling. Nat Rev Cancer. 2004. 4:23-35.
    Pubmed CrossRef
  3. Che CT, Wang ZJ, Chow MSS, Lam CWK. Herb-herb combination for therapeutic enhancement and advancement: Theory, practice and future perspectives. Molecules. 2013. 18:5125-5141.
    Pubmed KoreaMed CrossRef
  4. Cho G, Park H, Choi S, Kwon L, Cho S, Suh B, et al. The background and current research applied to development of Korean cosmetics based on traditional Asian medicine. J Korean Med Hist. 2017. 30(2):63-71.
  5. Chou TC, Talalay P. Quantitative analysis of dose-effect relationships: the combined effects of multiple drugs or enzyme inhibitors. Adv Enzyme Regul. 1984. 22:27-55.
    CrossRef
  6. de Oca MKM, Pearlman RL, McClees SF, Strickland R, Afaq F. Phytochemicals for the prevention of photocarcinogenesis. Photochem Photobiol. 2017. 93:956-974.
    Pubmed KoreaMed CrossRef
  7. Fisher GJ, Talwar HS, Lin J, Lin P, McPhillips F, Wang ZQ, et al. Retinoic acid inhibits induction of c-Jun protein by ultraviolet radiation that occurs subsequent to activation of mitogen-activated protein kinase pathways in human skin in vivo. J Clin Invest. 1998. 101:1432-1440.
    Pubmed KoreaMed CrossRef
  8. Han MW, Park CK, Park CS, Ahn HJ, Seo JB, Lee YJ. Studies on quality control of domestic Agastachis Herba. Kor J Herbol. 2019. 34(2):67-74.
  9. Hasegawa T, Kaneko F, Niwa Y. Changes in lipid peroxide levels and activity of reactive oxygen scavenging enzymes in skin, serum and liver following UVB irradiation in mice. Life Sci. 1992. 50:1893-1903.
    CrossRef
  10. Hashim P, Sidek H, Helan MHM, Sabery A, Palanisamy UD, Ilham M. Triterpene composition and bioactivities of Centella asiatica. Molecules. 2011. 16:1310-1322.
    Pubmed KoreaMed CrossRef
  11. Houghton P. Synergy and polyvalence: paradigms to explain the activity of herbal products. In: Houghton P, Mukherjee PK, editors. Evaluation of Herbal Medicinal Products. Pharmaceutical Press, London, UK. 2009. p 85-94.
  12. Jain DP, Pancholi SS, Patel R. Synergistic antioxidant activity of green tea with some herbs. J Adv Pharm Technol Res. 2011. 2:177-183.
    Pubmed KoreaMed CrossRef
  13. Katiyar SK, Mukhtar H. Green tea polyphenol (-)-epigallocatechin-3-gallate treatment to mouse skin prevents UVB-induced infiltration of leukocytes, depletion of antigen-presenting cells, and oxidative stress. J Leukoc Biol. 2001. 69:719-726.
    Pubmed CrossRef
  14. Kim BA. Inhibitory effects of fractions from Glycine soja Siebold et Zucc. on melanogenesis in B16F10 melanoma cells. J Soc Cosmet Sci Korea. 2017. 43:231-237.
  15. Kim OT, Kim MY, Kim SJ, Kim YJ, Kim KS, Ahn JC, et al. Seasonal variations of triterpene glycosides contents in the leaf of Centella asiatica (L.) Urban. Korean J Medicinal Crop Sci. 2002. 10:375-378.
  16. Kim SW. Korean native wild herbal-based functional ingredient for skin health: Agatri® (Agastache rugosa extract). Food Sci Ind. 2020. 53:382-389.
  17. Kim YJ, Yoon Y. Regulation of Col1A1 and MMP1 expression by taurine, major component of oyster, in human dermal fibroblasts. Kor J Aesthet Cosmetol. 2013. 11:393-397.
  18. Kohl E, Steinbauer J, Landthaler M, Szeimies RM. Skin ageing. J Eur Acad Dermatol Venereol. 2011. 25:873-884.
    Pubmed CrossRef
  19. Lee BY, Hwang JB. Physicochemical characteristics of Agastache rugosa O. Kuntze extracts by extraction conditions. Korean J Food Sci Technol. 2000. 32:1-8.
  20. Lee J, Jung E, Kim Y, Park J, Park J, Hong S, et al. Asiaticoside induces human collagen Ⅰ synthesis through TGFβ receptor Ⅰ kinase (TβRI kinase)-independent Smad signaling. Planta Med. 2006. 72:324-328.
    Pubmed CrossRef
  21. Lee J, Myung CH, Lee JE, Jo MR, Kim HS, Lee NY, et al. Anti-inflammatory and moisturizing effect of Centella extracts fermented in Jeju lava water. J Soc Cosmet Sci Korea. 2019. 45:363-372.
  22. Lee JH, Kim HL, Lee MH, You KE, Kwon BJ, Seo HJ, et al. Asiaticoside enhances normal human skin cell migration, attachment and growth in vitro wound healing model. Phytomedicine. 2012. 19:1223-1227.
    Pubmed CrossRef
  23. Malongane F, McGaw LJ, Mudau FN. The synergistic potential of various teas, herbs and therapeutic drugs in health improvement: a review. J Sci Food Agric. 2017. 97:4679-4689.
    Pubmed CrossRef
  24. Maquart FX, Chastang F, Simeon A, Birembaut P, Gillery P, Wegrowski Y. Triterpenes from Centella asiatica stimulate extracellular matrix accumulation in rat experimental wounds. Eur J Dermatol. 1999. 9:289-296.
  25. Matsumura Y, Ananthaswamy HN. Toxic effects of ultraviolet radiation on the skin. Toxicol Appl Pharmacol. 2004. 195:298-308.
    Pubmed CrossRef
  26. Moon YG, Hong JS, Song MH. DPPH radical scavenging activity and composition of essential oil from the herbs of Jeju Agastache rugosa. J Life Sci. 2012. 22:156-160.
    CrossRef
  27. Ng CY, Yen H, Hsiao HY, Su SC. Phytochemicals in skin cancer prevention and treatment: An updated review. Int J Mol Sci. 2018. 19:941. https://doi.org/10.3390/ijms19040941
    Pubmed KoreaMed CrossRef
  28. Oh Y, Lim HW, Huang YH, Kwon HS, Jin CD, Kim K, et al. Attenuating properties of Agastache rugosa leaf extract against ultraviolet-B-induced photoaging via up-regulating glutathione and superoxide dismutase in a human keratinocyte cell line. J Photochem Photobiol B. 2016. 163:170-176.
    Pubmed CrossRef
  29. Orhan IE. Centella asiatica (L.) Urban: From traditional medicine to modern medicine with neuroprotective potential. Evid Based Complement Alternat Med. 2012. Article ID 946259. https://doi.org/10.1155/2012/946259
    Pubmed KoreaMed CrossRef
  30. Pittella F, Dutra RC, Junior DD, Lopes MTP, Barbosa NR. Antioxidant and cytotoxic activities of Centella asiatica (L) Urb.. Int J Mol Sci. 2009. 10:3713-3721.
    Pubmed KoreaMed CrossRef
  31. Seo H, Kim C, Kim MB, Hwang JK. Anti-photoaging effect of Korean mint (Agastache rugosa Kuntze) extract on UVB-irradiated human dermal fibroblasts. Prev Nutr Food Sci. 2019. 24:442-448.
    Pubmed KoreaMed CrossRef
  32. Sitarek P, Merecz-Sadowska A, Kowalczyk T, Wieczfinska J, Zajdel R, Śliwiński T. Potential synergistic action of bioactive compounds from plant extracts against skin infecting microorganisms. Int J Mol Sci. 2020. 21:5105. https://doi.org/10.3390/ijms21145105
    Pubmed KoreaMed CrossRef
  33. Tuan PA, Park WT, Xu H, Park NI, Park SU. Accumulation of tilianin and rosmarinic acid and expression of phenylpropanoid biosynthetic genes in Agastache rugosa. J Agric Food Chem. 2012. 60:5945-5951.
    Pubmed CrossRef
  34. Uitto J. Understanding premature skin aging. N Engl J Med. 1997. 337:1463-1465.
    Pubmed CrossRef
  35. Wei J, Cao P, Wang J, Kang W. Analysis of tilianin and acacetin in Agastache rugosa by high-performance liquid chromatography with ionic liquids-ultrasound based extraction. Chem Cent J. 2016. 10:76. https://doi.org/10.1186/s13065-016-0223-7
    Pubmed KoreaMed CrossRef
  36. Woo MO, Park HJ. A study of the efficacy of physiological activities of herbal materials for cosmetics in ‘Sanrimkyoungje’. J Invest Cosmetol. 2013. 9:389-404.
    CrossRef
  37. Yun MS, Kim C, Hwang JK. Agastache rugosa Kuntze attenuates UVB-induced photoaging in hairless mice through the regulation of MAPK/AP-1 and TGF-β/Smad pathways. J Microbiol Biotechnol. 2019. 29:1349-1360.
    Pubmed CrossRef

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