본 실험에서는 잣나무 잎의 생리활성과 주름개선기능을 탐색하여 화장품 소재로서의 활용가능 여부를 확인하고자 하였다. 실험 재료는 80% EtOH로 추출한 시료를 n-Hexane, EtOAc, n-BuOH, Water 순으로 분획하여 시료를 채취하였다. 생리활성 효과는 DPPH, ABTS, 총 phenol, 총 flavonoid를 검정하여 확인하였고. 주름개선효능 검정은 collagenase 및 elastase 저해활성과 procollagen 및 MMP-1 함량 실험을 통해 확인하였다.
생리활성 효과를 확인하기 위한 항산화 활성 검정은 DPPH와 ABTS를 통하여 확인하였다. 그 결과 radical 50% 소거하는데 필요한 농도인 RC50 값을 기준으로 비교하였을 때 소거활성은 5개의 시료중 EtOAc 분획물에서 DPPH와 ABTS radical이 동일하게 가장 높은 저해활성을 보였으며 n-BuOH, 80% EtOH, Water, n-Hexane 순으로 활성이 우수하였다.
유효성분 함량은 총 phenol 및 총 flavonoid 함량 분석을 통해 실시하였고 각각 gallic acid와 quercetin을 표준물질로 사용하였다. 그 결과 총 phenol 함량에 있어서는 EtOAc 분획물에서 높은 함량을 보였으며 n-BuOH 분획물과 80% EtOH 추출물 순으로 함량이 높았으며 타 시료에서는 그 함량이 상대적으로 적었다. 총 flavonoid 함량에서는 80% EtOH 추출물이 가장 높은 함량을 보였고 EtOAc 분획물의 함량 수치와 큰 차이가 없었지만 flavonoid 지표성분인 kaempferol를 HPLC로 분석한 결과 80% EtOH 추출물에서 EtOAc 분획물 대비 약 4배 함량이 높게 나타났다.
각 시료의 주름개선효능을 알아보기 위한 collagenase와 elastase의 저해활성 실험결과 collagenase 저해활성은 80% EtOH 추출물에서 가장 높은 저해율을 나타내었고 대조군으로 사용된 EGCG(epigallocatechin gallate)보다 높은 활성을 나타내었다. Elastase 저해 활성은 80% EtOH 추출물 대비 51% 많은 수치로 n-Hexane 분획물에서 가장 높게 측정되었다.
피부 세포 내의 procollagen과 MMP-1의 함량을 ELISA 법을 이용하여 주름개선효능평가를 실시한 결과 n-Hexane 분획물과 80% EtOH 추출물 500 ㎍/ml 처리구에서 유의한 결과 값을 보였다. Procollagen의 경우 n-Hexane 분획물에서 대조군에 비하여 약 6.6배 증가한 함량을 나타내었으며, MMP-1의 경우 그 함량이 측정이 되지 않을 정도로 감소함을 확인하였다. 80% EtOH 추출물은 procollagen의 경우 시료를 첨가하지 않은 대조군에 비하여 6.4배 증가한 함량을 나타내었으며, MMP-1의 경우 12.10%의 함량으로 감소한 것으로 나타났다
실험결과 잣나무 잎으로부터 추출, 분획한 시료에서 항산화 및 유효성분 그리고 주름개선효능 을 찾아 볼 수 있었고 5개의 시료별 효과와 효능의 차이점 또한 알 수 있었다. EtOAc 분획물 경우 항산화 활성이 높고 유효성분 함량이 상대적으로 많이 함유되어 있음을 확인 하였으나 80% EtOH 추출물 대비 회수율은 현저히 낮은 수준이며 주름관련 활성에는 효과가 나타나지 않았다. n-Hexane 분획물의 경우 항산화 활성이 낮았지만 procollagen type-I의 함량을 증가시키며 MMP-1의 함량은 감소시키는 것으로 나타나 주름개선에 효과적으로 보인다.
80% EtOH 추출물 경우 EtOAc 분획물에 비해 낮은 수치를 보였지만, ABTS radical 소거활성과 항산화적 기작을 가진 유효성분 활성은 유의한 결과값을 보였고 collagenase 저해활성이 뛰어났으며 세포수준에서 활성이 높은 편이다. 이러한 점을 종합하면 잣나무 잎 추출, 분획물에서 얻은 시료는 항산화 능력 및 주름개선 효과를 나타내고 있다. 하지만 화장품 소재의 효능과 효율성이라는 측면에서 가장 적합한 시료는 잣나무 잎 80% EtOH 추출물이 적절하다 생각된다.

This experiment has been conducted to find out the usefulness of Pinus koraiensis et Zucc. leaves as the ingredient of cosmetic material through the exploration of biological activities and wrinkle improvement effect of the Pinus koraiensis leaves. Initially, the leaves samples were mixed with 80% EtOH and the ingredients was separated by using different fractions in the order of n-Hexane, EtOAc, n-BuOH and water.
The biological activities of the samples were determined by performing DPPH, ABTS assays. The wrinkle improvement effect was determined by using collagenase, elastase inhibitory activity, procollagen and MMP-1 concentration experiment.
Calculated RC50 values indicate the concentration of sample required to scavenge 50% of the DPPH and ABTS radical. Among the tested extracts and fractions, EtOAC fraction had the greatest DPPH and ABTS scavenging activity, followed by n-BuOH, 80% EtOH, water and n-Hexane.
The concentrations of the active ingredients present in the different samples were determined by evaluating total phenol content and total flavonoid content using gallic acid and quercetin as standard compound, respectively. In the present result, total phenol concentration was the highest in EtOAC fraction, followed by n-BuOH and 80% EtOH. The total flavonoid concentration was the highest in 80% EtOH fraction. HPLC analysis revealed the presence of various phenolic compounds. The concentration of kaempferol was 4 times greater in 80% EtOH extract compare to the EtOAc fraction.
Wrinkle improvement effects was evaluated in the sample by performing collagenase and elastase assays. The inhibitory activity of collagenase was highest in 80% EtOH. Elastase inhibitory activity was highest in n-Hexane fraction accounting 51% higher than in 80% EtOH .
Wrinkle improvement effect of Pinus koraiensis leaves extraction and fraction was evaluated by using ELISA test on the procollagen and matrix metalloproteinase-1 (MMP-1) of the skin tissues.
In procollagen test, n-Hexane fraction showed approximately 6.6 times higher concentration compared to the control. However, in MMP-1, it was found that the concentration had decreased significantly to undetectable amount. Similarly, in 80% EtOH extract, the procollagen synthesis was 6.4 times than in the control.
In the present study, Pinus koraiensis leaves extracts, and fraction showed wide variation in the antioxidant potential and active ingredients, with great potential in improving the skin wrinkles. The EtOAc fraction recorded higher antioxidant activity and enhanced concentration of active ingredient, however these values were comparatively lower than in 80% EtOH extract. The n-hexane fraction showed lower antioxidant activity but improves the procollagen type-1 concentration and decreases MMP-1 concentration, being effective in improving skin wrinkles. 80% EtOH extraction, showed higher active ingredients, enhanced antioxidant properties(ABTS radical elimination) and collagenase inhibitory activity at cellular level. In conclusion, the Pinus koraiensis leave extract and fractions were very effective in protecting against skin aging through anti-collagenase activity and skin wrinkle improvement.