Anti-melanogenesis effect of 4-hydroxy-5-methyl-3[2H]-furanone, an antioxidant isolated from pine needles

솔잎에서 분리된 항산화 물질인 4-hydroxy-5methyl-3[2H]-furanone의 멜라닌 생성 억제작용

An antioxidative compound was isolated from pine needles. This compound was identified as 4-hydroxy-5-methyl-3[2H]-furanone on the basis of spectroscopic evidences. It scavenged 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl free radicals more efficiently than maltol and tocopherol did. It exhibited an inhibitory effect on the lipid peroxidation of rat liver microsome induced by Fe(ll)/ascorbate, and the protective effect against UV cytotoxicity in cultured human fibroblasts. In addition, HMF appeared to prevent the cellular melanogenesis in the cultured murine melanoma cells, more effectively than kojic acid, a well known inhibitor of melanogenesis, while the former was not so effective as the latter for the inhibilion of the tyrosinase. Considering that cellular melanogenesis is a metabolic process triggered by oxidative stress, it was tentatively deduced that the antioxidative property of HMF may afford the effect against cellular pigmentation by alleviating the causative stress. This study provided a novel inhibitor of melanogenesis, that might be useful for the cosmetic applications.

솔잎으로부터 프리 라디칼 소거 작용이 있는 물질을 분리하고, 여러 기기 분석 결과에 근거하여 4-hydroxy-5-methyl-3[2H]-furanone (HMF) 으로 동정하였다. 이 물질이 1, 1-diphenyl-2-picrylhydrazyl 프리 라디칼에 대한 소거 작용이 공지의 항산화 물질인 a-tocopherol, ascorbic acid와 유사하였다. HMF는 흰쥐 간 microsome분획에서 Fe(II)/ascorbate에 의해 유도된 지질 과산화를 억제하였으며, 배양 fibroblast 세포에서 자외선에 대한 보호효과를 나타내었다. 이 물질은 또한 tyrosine의 효소적 산화와 Dopa의 자동 산화를 억제하였을 뿐만 아니라 배양 murine melanoma 세포에서도 강력한 멜라닌 생성 억제 작용을 보였다. 피부 세포에서의 멜라닌 생성이 산화적 스트레스에 의해 유발되고 또 효소, 비효소적인 산화 반응을 통해 진행된다고 볼 때, HMF는 이러한 각 단계에서 항산화제로 작용하여 궁극적으로 세포에서의 멜라닌 생성을 막는 것으로 추론되었다.