INHIBITORY ACTIVITY OF ENZYME INVOLVING IN WRINKLE FORMATION FROM IXORA COCCINEA L. FLOWER EXTRACTS

Abstract

The objective of this study is to investigate the inhibitory activities of hyaluronidase, collagenase, and elastase, and analyzing the total phenolic compounds, flavonoids, anthocyanins, and carotenoids in various extracts of differently colored Ixora coccinea L. flowers. The methodology was as follows: the red, yellow, orange, and pink I. coccinea flowers were extracted and tested for their anti-wrinkling effects by studying the inhibitory effects of hyaluronidase using the colorimetric method, and the inhibitory effects of collagenase and elastase using the spectrophotometric method, with quercetin as a positive control. The results were reported as the concentration of the extract that could inhibit enzyme activity by 50% (IC50). The total content of phenolic compounds, flavonoids, anthocyanins, and carotenoids was analyzed using the Folin-Ciocalteu, aluminum chloride complexation colorimetric, pH differential, and spectrophotometric methods, respectively. The results were as follows: The IC50 values for inhibiting the activity of hyaluronidase by the extracts of red, yellow, orange, and pink I. coccinea flowers were between 239.54 ± 76.57 - 1,662.73 ± 0.13 µg/ml. The inhibitory effects on collagenase were between 28.95 ± 2.00 - 556.94 ± 165.81 µg/ml. The inhibitory effects on elastase were between 287.80 ± 12.22 - 1,615.15 ± 106.67 µg/ml. Furthermore, the total content of phenolic compounds in 1 g of the extracts of red, yellow, orange, and pink I. coccinea flowers were between 9.23 ± 0.60 - 23.86 ± 4.83 mg of gallic acid equivalents. The total content of flavonoids was between 277.38 ± 2.94 - 696.78 ± 5.80 mg of quercetin equivalents. The total content of anthocyanins was between 3.08 ± 0.02 - 8.56 ± 0.06 mg of cyanidin equivalents. Lastly, the total content of carotenoids was between 48.91 ± 0.11 - 120.75 ± 3.00 mg of beta-carotene equivalents. In conclusion, the extracts of various colors I. coccinea flowers had different inhibitory effects on wrinkle formation involving enzymes. Red I. coccinea flowers showed the highest inhibitory effect on hyaluronidase, orange I. coccinea flowers exhibited the highest inhibitory effect on collagenase, and yellow I. coccinea flowers expressed the highest inhibitory effect on elastase. The inhibitory effects of the extracts depend on the concentration of the extract. The extracts of I. coccinea flowers possessed the highest content of flavonoids and lower contents of carotenoids, phenolics, and anthocyanins, respectively. Moreover, flavonoid showed relationship with hyaluronidase inhibitory activity, while there was no relationship with collagenase and elastase inhibitory activities.

วัตถุประสงค์: เพื่อศึกษาฤทธิ์ยับยั้งการทำงานของเอนไซม์ไฮยาลูโรนิเดส เอนไซม์คอลลาจีเนส และเอนไซม์อีลาสเตส และวิเคราะห์ปริมาณรวมของสารกลุ่มฟีนอลิก ฟลาโวนอยด์ แอนโทไซยานิน และแคโรทีนอยด์ในสารสกัดดอกเข็มสีต่าง ๆ วิธีการศึกษา: สกัดสารจากดอกเข็มสีแดง เหลือง ส้ม และชมพู และนำมาทดสอบฤทธิ์ลดเลือนริ้วรอยโดยศึกษาฤทธิ์ยับยั้งเอนไซม์ไฮยาลูโรนิเดสด้วยวิธี colorimetric ฤทธิ์ยับยั้งเอนไซม์คอลลาจีเนสและอีลาสเตสด้วยวิธี spectrophotometric โดยใช้เควอเซตินเป็นสารควบคุมเชิงบวก รายงานผลเป็นค่าความเข้มข้นของสารสกัดที่สามารถยับยั้งการทำงานของเอนไซม์ที่ร้อยละ 50 (IC50) วิเคราะห์หาปริมาณรวมของสารกลุ่มฟีนอลิก ฟลาโวนอยด์ แอนโทไซยานิน และแคโรทีนอยด์ด้วยวิธี Folin-Ciocalteu method, aluminium chloride complexation colorimetric method, pH differential method และ spectrophotometric method ตามลำดับ ผลการศึกษา: สารสกัดดอกเข็มสีแดง สีเหลือง สีส้ม และสีชมพูมีค่า IC50 ในการยับยั้งการทำงานของเอนไซม์ไฮยาลูโรนิเดสอยู่ในช่วง 239.54 ± 76.57 - 1,662.73 ± 0.13 µg/ml ฤทธิ์ยับยั้งเอนไซม์คอลลาจีเนสอยู่ในช่วง 28.95 ± 2.00 - 556.94 ± 165.81 µg/ml และเอนไซม์อีลาสเตสอยู่ในช่วง 287.80 ± 12.22 - 1,615.15 ± 106.67 µg/ml และในสารสกัดดอกเข็มสีแดง สีเหลือง สีส้ม และสีชมพูปริมาณ 1 g มีปริมาณรวมของสารกลุ่มฟีนอลิกอยู่ในช่วง 9.23 ± 0.60 - 23.86 ± 4.83 mg เทียบเท่ากรดแกลลิก สารกลุ่มฟลาโวนอยด์อยู่ในช่วง 277.38 ± 2.94 - 696.78 ± 5.80 mg เทียบเท่าเควอเซติน สารกลุ่มแอนโทไซยานินอยู่ในช่วง 3.08 ± 0.02 - 8.56 ± 0.06 mg เทียบเท่าไซยานิดิน และแคโรทีนอยด์อยู่ในช่วง 48.91 ± 0.11 - 120.75 ± 3.00 mg เทียบเท่าเบต้าแคโรทีน สรุปผลการทดลอง: จากการทดสอบฤทธิ์ยับยั้งเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับการเกิดริ้วรอยของสารสกัดดอกเข็มสีต่าง ๆ พบว่าสารสกัดดอกเข็มสีแดงมีฤทธิ์ยับยั้งเอนไซม์ไฮยาลูโรนิเดสได้ดีที่สุด สารสกัดดอกเข็มสีส้มมีฤทธิ์ยับยั้งเอนไซม์คอลลาจีเนสได้ดีที่สุด และสารสกัดดอกเข็มสีเหลืองมีฤทธิ์ยับยั้งเอนไซม์อีลาสเตสได้ดีที่สุด และสารสกัดดอกเข็มสีต่าง ๆ มีฤทธิ์ยับยั้งเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับการเกิดริ้วรอยโดยมีค่าขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของสารสกัด พฤกษเคมีในสารสกัดดอกเข็มสีต่าง ๆ พบว่ามีปริมาณของสารกลุ่มฟลาโวนอยด์เป็นองค์ประกอบมากที่สุด และมีปริมาณแคโรทีนอยด์ ฟีนอลิก และแอนโทไซยานินรองลงมา ตามลำดับ นอกจากนี้ยังพบว่าฤทธิ์ยับยั้งเอนไซม์ไฮยาลูโรนิเดสมีความสัมพันธ์กับปริมาณสารกลุ่มฟลาโวนอยด์ แต่ไม่พบว่ามีความสัมพันธ์กับฤทธิ์ยับยั้งเอนไซม์คอลลาจีเนสและอิลาสเตส