The Effect of Genistein on Melanin Synthesis and In vivo Whitening

제니스테인의 멜라닌 생성 억제 및 In vivo 미백 효과

The effect of genistein on melanin synthesis was studied using in vitro and in vivo model. Genistein inhibited melanin synthesis in cultured melan-a cells dose dependently. Tyrosinase activity was decreased by genistein treatment in melan-a cells, but genistein did not inhibit tyrosinase directly. Genistein did not affect the expression of tyrosinase in melan-a cells. Genistein inhibited the activity of ${\alpha}$-glucosidase in virtro and the glycosylation of tyrosinase in melan-a cells. The resulting unsaturated glycosylation of tyrosinase makes it unstable and disturb correct transportation. To further clarify the effect of genistein on the melanogenesis, we established UVB-induced hyperpigmentation on the shaved backs of brown guinea pigs. The animals were exposed to UVB radiation once a week for three consecutive weeks. Genistein (1 and 2%) or vehicle alone as a control were then topically applied to the hyperpigmented areas daily. Genistein showed significant lightening effect on the UVB-induced hyperpigmentation in five weeks. Depigmenting effect was prominent in 2% genistein treatment with Fontana-Masson staining. In conclusion, genistein may be a useful agent for skin whitening.

제니스테인의 미백제로서 응용 가능성을 알아보기 위해 멜라닌 생성에 미치는 영향을 in vitro 및 in vivo 실험을 통해 알아보았다. Melan-a 세포에 제니스테인을 처리하여 멜라닌 양을 측정한 결과 멜라닌 생성이 농도 의존적으로 감소되었다. 멜라닌 생성 억제가 tyrosinase의 활성 저해와 관련되는지를 확인해보고자 하였다. 그 결과 제니스테인은 tyrosinase에 직접 작용하여 활성을 저해하지는 않았으나, 세포내의 tyrosinase의 활성은 농도 의존적으로 저해하였다. 제니스테인이 tyrosinase의 발현에는 영향을 미치지 않았는데 이는 세포내 tyrosinase의 활성 저해가 발현과는 다른 기전에 의해 일어난다는 것을 의미한다. 그리고 제니스테인은 ${\alpha}$-glucosidase를 저해하였으며, 이를 통해 N-linked glycoprotein인 tyrosinase의 glycosylation을 저해하여 tyrosinase의 세포내 이동이나 활성을 억제할 수 있음을 알 수 있었다. 또한 제니스테인은 brown guinea pig에서 자외선에 의해 유도되는 피부흑화를 농도 의존적으로 개선하는 미백 효과가 있었다. 인공색소반에 제니스테인을 1%, 2% 도포한 결과 5주차에 대조군과 비교하여 유의적인 미백 효과를 확인할 수 있었다. 멜라닌에 대한 F-M 염색 결과를 살펴보면, 제니스테인 2%를 도포한 부위의 멜라닌 함량이 대조군 도포 부위에 비해 상당히 감소하였음을 확인할 수 있었다. 이상의 결과에서 제니스테인은 미백제로서 유용하게 활용할 가치가 있는 것으로 사료된다.