Abstract
To develop a new natural whitening agent for cosmetics, we investigated the inhibitory effects of Pogostemon cablin Bentham extracts (PCE) and its active component on melanogenesis. PCE showed ROS scavenging activities in 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) radical and xanthine/xanthine oxidase system with the $IC_{50}$ values of $24.2{\pm}2.85{\mu}g/mL$ and $IC_{50}=118{\pm}0.43{\mu}g/mL$, respectively. PCE reduced melanin contents of B16 melanoma cells in a dose-dependant manner and decreased to about 23 % at a concentration of $20{\mu}g/mL$ without cell cytotoxicity (below $100{\mu}g/mL$). And the PCE reduced intracellular tyrosinase activity about 18 % at concentration of $50{\mu}g/mL$. We purified one active compound from PCE and identified its structure. It was identified as patchouli alcohol, sesquiterpene family, by 1H-NMR, $13_C$-NMR, and Mass analysis. Patchouli alcohol also inhibited ROS scavenging activities in DPPH radical and xanthine/xanthine oxidase system with the $IC_{50}$ values of $3.14{\pm}0.12{\mu}g/mL$ and $49{\pm}3.24{\mu}g/mL$, respectively. Patchouli alcohol inhibited melanin synthesis in a dose dependent manner ($IC_{50}=3.9{\mu}g/mL$). And the patchouli alcohol reduced intracellular tyrosinase activity about 40 % at concentration of $10{\mu}g/mL$. Patchouli alcohol inhibited tyrosinase and TRP-2 expression at protein level. These results suggest that PCE and patchouli alcohol reduced melanin formation by the inhibited of tyrosinase activity and expression in B16 melanoma cells. Therefore, we suggest that PCE could be used as a useful whitening agent.
본 연구는 천연 미백소재 개발을 위하여 광곽향 추출물과 광곽향 추출물에서 분리한 활성물질의 멜라닌 생성에 연관된 생리활성을 분석하였다. 광곽향 추출물은 $100{\mu}g/mL$ 이하에서 세포 독성이 없는 것으로 확인되었으며 free radical 소거능(DPPH)과 superoxide radical 소거능 결과는 각각 $IC_{50}=24.2{\pm}2.85{\mu}g/mL$, $IC_{50}=118{\pm}0.43{\mu}g/mL$을 나타내었다. B16 melanoma 세포에서의 멜라닌 생합성 저해 효과는 $20{\mu}g/mL$ 농도의 광곽향 추출물을 72 h 동안 처리한 세포에서 멜라닌 억제율이 23 %로 나타났으며, $50{\mu}g/mL$ 농도에서 세포 내 tyrosinase의 활성을 18 % 저해하였다. 이러한 광곽향 추출물의 활성물질을 분리하여 $^{1}H$-NMR, $^{13}C$-NMR, Mass analysis 등의 기기분석을 실시한 결과 sesquiterpene 계열의 활성물질인 patchouli alcohol으로 동정되었고, patchouli alcohol의 free radical 소거능과 superoxide radical 소거능 결과는 각각 $IC_{50}=3.14{\pm}0.12{\mu}g/mL$, $IC_{50}=49{\pm}3.24{\mu}g/mL$을 나타내었다. 또한 멜라닌 저해효과를 확인한 결과 $IC_{50}=3.9{\mu}g/mL$으로 나타났으며, $10{\mu}g/mL$ 농도에서 세포 내 tyrosinase의 활성을 40 % 저해하였다. Western blot을 이용하여 tyrosinase와 tyrosinase related protein-2 (TRP-2) 단백질의 발현 감소를 확인하였다. 그러므로 광곽향 추출물과 patchouli alcohol은 우수한 미백 효능을 갖는 화장품 소재로서 개발 가능성이 클 것으로 기대된다.