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영어

In vitro biological activities such as antioxidant, whitening, anti-hangover and anticancer activities were evaluated. The antioxidant activities of astaxanthin and H. pluvialis extract were significantly higher than that of α-tocopherol when the antioxidant activities were determined as xanthine oxidase inhibition, hydroxyl radical scavenging and DPPH radical scavenging. The whitening effect of H. pluvialis extract was about two times as kojic acid. H. pluvialis extract indicated an anticancer activity on a cervical cancer cell line. Astaxanthin showed anti-hangover effect of 1.5 times as jiguja extract. The anti-hangover effect of the inclusion complex (As-β-CD) was about 1.2 times of jiguja extract. And, the inclusion complex of Haematococcus pluvialis (H.p.-β-CD) showed almost the same whitening effect as kojic acid.

한국어

아스타잔틴 (astaxanthin)은 인체내에서 vitamin A의 전 구체 역할을 하며, 다른 카로티노이드보다 최소 10배, 비타 민 E (vitamin E)인 알파-토코페롤 (α-tocopherol)보다 500배 이상의 항산화 활성을 가지고 있는 물질로 알려져 있다 [1-4]. 아스타잔틴의 강력한 항산화활성은 구조의 C-4, C-4'에 위치 한 oxo-group 때문이라고 보고되어 있고 [5], 아스타잔틴의 항산화 기작은 일중항 산소 (singlet oxygen)를 제거하거나 [6] 자유라디컬 소거능 [7,8], 과산화물 연쇄반응 (peroxide chain reaction)을 정지시키는 것으로 알려져 있다 [9,10]. 아스타잔틴의 항산화 작용은 일중항 산소의 제거에 의해 항암에도 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 그 예로 아 스타잔틴의 활성산소 (oxygen radical) 제거에 의한 개시 (cancer initiation)와 진행 (propagation)의 과정을 감소시켜 난소암, 간암에 대한 예방효과 등이 보고된 바 있다 [11-13]. 이 외에도 아스타잔틴의 항암효과에 대한 많은 연구결과가 보고되었다 [14-18]. 또한 아스타잔틴은 면역기능에 활성 이 있는 것으로 알려져 있고 [2,19-23], 심장질환에 대한 치료효과도 보고되었다 [24,25]. 이 외에도 항염증 효과 [26], 자외선 차단 효과 [27], 눈 기능과 관련된 효과 [28-31], 간 기능에 대한 영향 [32]이 보고된 바 있다. 또한, 아스타잔 틴의 미백활성이 미백제로 알려진 kojic acid와 비슷한 활 성을 지니는 것으로 보고된 바 있다 [33]. 그러나 현재 아스타잔틴 (astaxanthin)은 다양한 생리활 성에도 불구하고 산업적으로 응용이 미비한 실정이다. 이러 한 이유는 아스타잔틴의 구조에 기인하는 결과이다. 아스 타잔틴은 구조적으로 이중결합을 가진 불포화화합물로 제조 나 저장시 열과 산화 (빛)에 의해 쉽게 파괴되어 활성이 감소 하며, 또한 지용성 물질로서 단일 또는 단백질과 에스터 (ester) 결합 구조를 가지고 있어 물에서 용해가 잘 되지 않 는다 [34]. 이러한 아스타잔틴의 불안정성과 수불용성이 응용에 제한으로 작용한다. 현재 국내외적으로 아스타잔틴의 안정성과 용해도 개선을 위한 제형화 연구는 미비한 실정이다. 국내에서는 아스타 잔틴을 수용화하기 위한 방법으로 키토산 등 수용성 고분자 를 이용한 연구를 진행하였으나, 현재 실용화되지 않은 상 태이고, 그 안정성이나 효능 또한 입증되지 않았다 [35]. 또한 안정성 향상의 측면에서 아스타잔틴 유액제조에 의 한 안정성 향상이 보고된 바 있고 [36], chitosan matrix를 이용하여 아스타잔틴을 캡슐화하여 온도에 대한 저장성 개선 [37], 키토산을 이용하여 헤마토코커스로부터 추출한 아스타잔틴을 캡슐화하여 산화안정성 개선과 저장에 따른 항산화활성이 보고된 바 있다 [38]. 현재까지 국내외적으로 아스타잔틴 제형화 연구는 초기 상태이고 안정성과 용해도를 동시에 높일 수 있는 기술은 미비한 상태라 할 수 있겠다. 본 연구팀에서는 지용성 물질의 안정화와 용해도 향상 을 위해 널리 사용되는 수종의 싸이클로덱스트린 (β- cyclodextrin, hydroxypropyl-β-cyclodextrin, hydroxypropyl- γ-cyclodextrin)을 이용한 포접화합물을 제조하였고 안정성 과 용해도를 향상시킨 아스타잔틴 제형을 얻을 수 있었다. β-CD를 이용하여 포접시켰을 경우 자외선, 산화, 산성조건 및 열처리에 대한 안정성이 크게 향상되었고, 물에 대한 용해도는 아스타잔틴에 비해 pH 6.5에서 110배, 25℃에서 13배 증가된 것을 확인하였다 [39]. 본 연구에서는 아스타잔틴의 항산화 기작을 확인하고자 다양한 항산화 활성의 측정법을 통해 항산화 활성을 확인 하였다. 또한 유방암, 폐암 및 자궁경부암에 대한 항암효과 를 측정하였고, 미백기능과 함께 숙취해소에 대한 효과를 검토하였다. 특히 cyclodextrin과의 포접화합물을 조제하 였을 경우에도 유리형 아스타잔틴과 비슷한 생리활성을 나 타내는지 확인하였다.