노각오이(Yellowish overripe cucumber)는 박과 식물에 속하는 작물로 우리나라만의 독특한 식문화 중 나물 문화와 어우러져 여름철 식재료로 찾는 채소 중 하나이다. 이는 90% 이상의 수분함량과 높은 칼륨 함량을 가진 알칼리성 식품으로 이뇨작용이 강해 혈액을 맑게 하고, 몸 속의 불순물과 과도한 염분 등 노폐물 배출에 도움을 주는 것으로 알려져 있어 민간요법에도 자주 활용되어 왔다.
본 연구는 노각오이의 품질 개선 및 향상을 위해 지역 특성에 맞게 평택시 농업기술센터에서 품종 개종한 황토노각플러스(Hoangtonogak Plus)에 대한 천연 화장품 소재로서 활용 가능성에 대해 알아보고자 실시하였다. 이를 위해 껍질을 포함한 황토노각플러스를 70℃ 열수추출법과 80% 메탄올추출법으로 추출하여 항산화 활성, 세포독성 및 항염 활성 효과, 항균 활성 효과를 탐색한 결과 다음과 같은 결과가 도출 되었다.
첫째, 항산화 효능 평가 결과 DPPH radical 소거능에서 황토노각플러스의 70℃ 열수추출물(이하 WN으로 표기한다.)과 80% 메탄올추출물(이하 MN으로 표기한다.)를 각 농도별(0.1 ㎎/mL, 0.2 ㎎/mL, 0.5 ㎎/mL, 1 ㎎/mL)로 처리하였을 때, WN(8.76±0.42%, 13.6±0.14% 18.24±0.17%, 24.45±0.07%)보다 MN(10.25±0.21%, 16.07±0.03%, 26.33±0.17% 41.32±0.03 %)이 농도 의존적으로 더 높은 효능이 나타났다. ABT radical 소거능은 황토노각플러스 추출물을 각 농도별로 처리하였을 때, MN(5.26±0.39%, 11.9±0.14%, 22.9±0.58%, 40.83±0.24 %)이 WN(3.39±0.19%, 7.26±0.29%, 14.32%, 26.71±0.14%)보다 높은 소거활성을 나타났다. 다음으로 FRAP assay 효능 검증 결과, 황토노각플러스 추출물을 각 농도별로 처리하였을 때, 그 결과 MN(3.93 μM, 9.05±0.01 μM, 18.29±0.07 μM, 33.63 μM), WN(1.46±0.03 μM, 4.45±0.01 μM, 10.22±0.03 μM, 19.5±0.01 μM) 보다 높은 효과가 나타났다. 총폴리페놀 함량 측정에서 황토노각플러스 WN은 2.92±0.01 ㎎/g, MN은 1.67±0.02 ㎎/g으로 나타났다.
둘째, 안정성 검증을 위해 MTT assay를 이용하여 세포독성 평가를 실시하였다. 그 결과 황토노각플러스의 WN은 0.1 ㎎/mL, 0.2 ㎎/mL, 0.5 ㎎/mL, 1 ㎎/mL 농도에서 100.32±4.38 %, 101.97±0.07 %, 102.01±6.78 %, 102.72±2.96 %로 나타났고, MN은 각 농도별로 99.66±1.2%, 100.12±5.86 %, 100.32±0.42%, 100.56±1.2%의 세포생존율을 나타났다. 따라서 두 추출물의 최고 농도인 1 ㎎/mL에서도 세포독성이 나타나지 않아 천연 화장품 소재로서 인체에 안전한 것을 확인하였다.
셋째, 황토노각플러스 추출몰의 항염 활성을 평가를 위해 RAW 264.7 cell에서 LPS를 단독으로 처리하였을 때 NO 생성이 27.47±0.22 μM로 나타났으며, 이때 황토노각플러스의 WN과 MN을 0.1 ㎎/mL, 0.2 ㎎/mL, 0.5 ㎎/mL, 1 ㎎/mL로 처리한 결과, MN(16.06±0.03 μM, 15.79±0.11 μM, 13.86±0.03 μM, 11.69±0.05 μM)이 WN(27.48±0.08 μM, 26.02±0.44 μM, 25.55±0.27 μM, 20.47±1.33 μM)보다 더 높은 감소율이 확인되었다. 또한 iNOS 단백질 발현감소 효과를 확인하기 위하여 western blotting 방법을 사용한 결과, 황토노각플러스의 WN과 MN을 같은 농도로 처리 시 WN보다 MN에서 농도 의존적으로 iNOS 단백질 발현이 눈에 띄게 저해됨을 확인하였다.
마지막으로 황토노각플러스의 유효성 검증에 대해 더욱 폭넓게 확인하고자 paper disc diffusion 방법을 통해 염증성 피부질환을 일으키는 대표적인 3가지 공시 균주인 S. epidermidis, S. aureus, E. coli에 대한 항균 활성을 측정하였다. 그 결과, S. epidermidis에서만 황토노각플러스의 메탄올추출물 10 ㎎/ml의 농도에서 paper disc 주변에 형성된 생장 저해 구역인 clear zone이 직경 0.1 mm가 나타났다. 또한 25 ㎎/ml와 50 ㎎/ ml의 농도에서는 직경 0.2 mm가 나타나 황토노각플러스의 MN 은 농도 의존적으로 항균 활성이 증가되는 것으로 확인되었다.
이상의 연구결과를 종합해 볼 때, 황토노각플러스(Hoangtonogak Plus)의 WN과 MN의 항산화능이 우수하고, 세포에 대한 독성이 없어 안전하며, 항염 효능이 뛰어나고, S. epidermidis 균에 대한 항균 효능이 있음이 확인되었으며, 특히 황토노각플러스의 추출방법 중 MN이 WN보다 모든 실험에서 효과적인 것으로 관찰되었다.
따라서 황토노각플러스의 MN은 안전성과 유효성이 확보된 새로운 천연 소재로서 항노화(anti-aging) 관련 화장품, 건강식품 등을 포함한 다양한 뷰티-미용산업 분야에서 활용 가치가 높을 것으로 판단된다. 또한 향후 황토노각플러스의 구체적인 성분 분석에 대한 연구와 본 연구에서 사용한 추출법 이외의 방법을 통한 유효성 검증을 다각도로 실시하여 신품종에 대한 생리활성 연구 개발이 필요하다고 사료된다.