Water-retentive and Anti-inflammatory Properties of Organic and Inorganic Substances from Korean Sea Mud (

Jung-Hyun Kima , Jeongmi Leec , Hyang-Bok Leea , Jeong Hyun Shinb and Eun-Ki Kima,* a Department of Biological Engineering, Inha University, Incheon, Korea b Department of dermatology, Inha University Hospital, Incheon, Korea c College of Pharmacy, Sungkyunkwan University, Suwon, Gyeonggi-do, Korea ekkim@inha.ac.kr

Κατακρατητικές και αντιφλεγμονώδεις ιδιότητες του
Οργανικές και ανόργανες ουσίες από τη λάσπη της Κορέας

Received: December 9th, 2009; Accepted: January 20th, 2010

Sea mud has been popularly used as an effective base in cosmetic preparations although its biologically-active materials and
mechanisms on skin have not yet been fully determined. We isolated humic substances as the major organic substance of the
sea mud from a tidal flat in Korea, and investigated their water-retentive properties. Among the three isolated humic
substances, humic acid (HA) showed the highest water retentive property (~ 50 % mass increase from water uptake). Based on
the observations that mud pack therapy has been traditionally used to soothe UV-irradiated skin, we examined the antiinflammatory property of the sea mud on UVB-irradiated human keratinocytes (HaCaT cells) by measuring PGE2 levels
produced by keratinocytes in the presence of either the total water or methanol extracts of the mud. The water extract showed
higher inhibition of PGE2 production from HaCaT cells (30 % inhibition) than the methanol extract at 200 ppm (μg/g). We
further fractionated the water extract to determine the major components responsible for its anti-inflammatory effect. It was
found that the minerals in the mud inhibited PGE2 production by 83 % at 200 ppm, which is comparable with the inhibitory
effect of 1 μM indomethacin. No mud extract showed cytotoxicity at the tested concentrations. The mineral compositions of
the mineral extract were determined by ICP-MS, revealing that the sea mud consisted of more than 19 different mineral
components, rich in Na+
, Mg2+, and Zn2+. These results imply that the anti-inflammatory effect of the sea mud is largely due to
the minerals in the mud. Our research suggests the potential use of the organic and inorganic substances from the sea mud in
various skin products as safe biological substances for skin protective purposes.
Keywords: humic substances, humic acid, water retention, mud, anti-inflammation.

Η θαλάσσια λάσπη έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως ως αποτελεσματική βάση σε καλλυντικά παρασκευάσματα, αν και τα βιολογικά ενεργά υλικά της και
μηχανισμοί στο δέρμα δεν έχουν ακόμη πλήρως προσδιοριστεί. Απομονώσαμε τις χουμικές ουσίες ως την κύρια οργανική ουσία του
θαλάσσια λάσπη από παλιρροϊκό οικόπεδο στην Κορέα και ερεύνησε τις ιδιότητες που συγκρατούν το νερό. Ανάμεσα στα τρία απομονωμένα χουμικά
ουσίες, το χουμικό οξύ (HA) έδειξε την υψηλότερη ιδιότητα συγκράτησης νερού (~ 50 % αύξηση μάζας από την πρόσληψη νερού). Βασισμένο στο
τις παρατηρήσεις ότι η θεραπεία με λάσπη χρησιμοποιείται παραδοσιακά για να καταπραΰνει το δέρμα που ακτινοβολείται με υπεριώδη ακτινοβολία, εξετάσαμε την αντιφλεγμονώδη ιδιότητα της θαλάσσιας λάσπης σε ανθρώπινα κερατινοκύτταρα ακτινοβολημένα με UVB (κύτταρα HaCaT) μετρώντας τα επίπεδα PGE2
παράγεται από κερατινοκύτταρα παρουσία είτε του συνολικού νερού είτε του μεθανολικού εκχυλίσματος της λάσπης. Το εκχύλισμα νερού έδειξε
υψηλότερη αναστολή της παραγωγής PGE2 από κύτταρα HaCaT (30 % αναστολή) από το εκχύλισμα μεθανόλης στα 200 ppm (μg/g). Εμείς
κλασματώθηκε περαιτέρω το εκχύλισμα νερού για να προσδιοριστούν τα κύρια συστατικά που είναι υπεύθυνα για την αντιφλεγμονώδη δράση του. Ήταν
διαπίστωσε ότι τα μέταλλα στη λάσπη ανέστειλαν την παραγωγή PGE2 κατά 83 % στα 200 ppm, η οποία είναι συγκρίσιμη με την ανασταλτική
επίδραση 1 μΜ ινδομεθακίνης. Κανένα εκχύλισμα λάσπης δεν έδειξε κυτταροτοξικότητα στις δοκιμασμένες συγκεντρώσεις. Οι ορυκτές συνθέσεις των
το ορυκτό εκχύλισμα προσδιορίστηκε με ICP-MS, αποκαλύπτοντας ότι η θαλάσσια λάσπη αποτελούνταν από περισσότερα από 19 διαφορετικά ορυκτά
συστατικά, πλούσια σε Na+
, Mg2+ και Zn2+. Αυτά τα αποτελέσματα υποδηλώνουν ότι η αντιφλεγμονώδης δράση της θαλάσσιας λάσπης οφείλεται σε μεγάλο βαθμό
τα ορυκτά στη λάσπη. Η έρευνά μας προτείνει την πιθανή χρήση των οργανικών και ανόργανων ουσιών από τη θαλάσσια λάσπη
διάφορα προϊόντα δέρματος ως ασφαλείς βιολογικές ουσίες για προστατευτικούς σκοπούς του δέρματος.
Λέξεις κλειδιά: χουμικές ουσίες, χουμικό οξύ, κατακράτηση νερού, λάσπη, αντιφλεγμονώδες.