본 연구는 와송으로부터 항산화 활성, 피부 미백 및 항주름 등의 생리활성을 증대시키기 위해 중심합성계획모델을 이용하여 마이크로파 추출 조건을 최적화하고자 하였다. 따라서 종속변수 radical scavenging activity (RSA), tyrosinase activity inhibition (TAI) 및 collagenase activity inhibition (CAI)과 독립변수 마이크로파(139.6 ~ 970.4 W), 추출 시간(26.4 ~ 93.6 초) 및 에탄올 농도(1.3 ~ 93.7 %)를 설정하여 최적화한 결과, 세 변수 중 에탄올 농도의 영향이 가장 유의하였으며, 최적 조건은 532.8 W, 61.3 초 및 47.5%에서 RSA, TAI 및 CAI가 각 22.1 %, 62.2 %, 85.2 %로 예측되었다. 검증 실험을 진행한 결과, 실험값은 각 RSA, TAI 및 CAI가 각 23.2 %, 60.5 %, 84.1%로 확인되어 예측값과 실험값의 유의한 차이가 없는 것으로 확인되었으며, 최적 추출 조건에서 와송 추출물의 함유물질은 항산화 활성, 피부 미백 및 항주름 등의 효과로 알려진 이소퀘르시트린과 헤스페레틴으로 확인되었다. 이러한 결과는 최적 추출 조건 확립을 통해 와송으로부터 항산화, 피부 미백과 항주름 등의 활성 증대가 가능함을 입증하며, 향후 복합 기능성 화장품의 원료로써 활용 가치가 높으며 상업화를 위한 효과적인 추출 조건을 확립하였다고 판단된다.
This study was conducted to optimize microwave-assisted conditions to enhance the extraction of bioactive compounds from Orostachys japonicus with antioxidant, skin-whitening, and anti-wrinkle activities. For the optimization, radical scavenging activity (RSA), tyrosinase activity inhibition (TAI), and collagenase activity inhibition (CAI) were selected as dependent variables, and microwave power (139.6 ~ 970.4 W), extraction time (26.4 ~ 93.6 sec), and ethanol concentration (1.3 ~ 93.7 %) as independent variables. The optimal conditions were 532.8 W, 61.3 sec, and 47.5%, and RSA, TAI, and CAI predictions under optimal conditions were 22.1%, 62.2%, and 85.1%, respectively. No significant difference was found between predicted and experimental values, which verified the effectiveness of predictions made using the second-order regression model. Under optimal extraction conditions, the major bioactive compounds in O. japonicus extract were isoquercitrin and hesperetin, which are known to have antioxidant activity, skin-whitening, and anti-wrinkle effects. These results demonstrate that the production of bioactive substances with antioxidant, skin whitening, and anti-wrinkle effects is achievable from O. japonicus , which makes this plant a suitable raw material in multifunctional cosmetic formulations.