Abstract
To develop a new natural whitening agent for cosmetics, we investigated the inhibitory effects of Poria cocos Bark extracts (PCBE) and its active compound on melanogenesis. PCBE showed ROS scavenging activities in 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) radical and xanthine/xanthine oxidase system with the $IC_{50}$ values of $19.4{\pm}2.21{\mu}g$/mL and $IC_{50}=103{\pm}3.33{\mu}g$/mL, respectively. PCBE reduced intracellular tyrosinase activity about 34 % at concentration of $50{\mu}g$/mL. And PCBE reduced melanin contents of B16 melanoma cells about 51 % at concentration of $50{\mu}g$/mL without cell cytotoxicity (below $100{\mu}g$/mL). We purified one active compound from PCBE and identified its structure. It was identified as 3-$\beta$-hydroxylanosta-7,9(11),24-trien-4-oic acid, triterpene family, by $^1H$-NMR, $^{13}C$-NMR and Mass analysis. 3-$\beta$-hydroxylanosta-7,9(11),24-trien-4-oic acid showed ROS scavenging activities in DPPH radical and xanthine/xanthine oxidase system with the $IC_{50}$ values of $4.3{\pm}0.15{\mu}g$/mL and $54{\pm}1.67{\mu}g$/mL, respectively. Also, it was shown that 3-$\beta$-hydroxylanosta-7,9(11),24-trien-4-oic acid reduced intracellular tyrosinase activity about 43 % at concentration of $10{\mu}g$/mL. And it inhibited melanin synthesis in a dose dependent manner ($IC_{50}=3.6{\mu}g$/mL) without cell cytotoxicity (below $100{\mu}g$/mL). 3-$\beta$-hydroxylanosta-7,9(11),24-trien-4-oic acid inhibited tyrosinase, TRP-1 and TRP-2 expression at protein level. These results suggest that PCBE and 3-$\beta$-hydroxylanosta-7,9(11),24-trien-4-oic acid reduced melanin formation by the inhibition of tyrosinase activity and expression in B16 melanoma cells. Therefore, we suggest that PCBE could be used as a useful whitening agent.
천연 미백 소재 개발을 위하여 복령피 추출물과 복령피 추출물에서 분리한 활성 물질의 멜라닌 생성에 연관된 생리 활성을 분석하였다. 복령피 추출물은 $100{\mu}g$/mL 이하에서 세포 독성이 없는 것으로 확인 되었으며 free radical 소거능(DPPH)과 superoxide radicals 소거능 결과는 각각 $IC_{50}=19.4{\pm}2.21{\mu}g$/mL, $IC_{50}=103{\pm}3.33{\mu}g$/mL을 나타내었다. $50{\mu}g$/mL 농도에서 B16 melanoma 세포 내 tyrosinase의 활성을 34 % 저해 하였으며, 세포 내 멜라닌 생합성 저해 효과는 $50{\mu}g$/mL 농도의 복령피 추출물을 72 h 동안 처리한 세포에서 51 % 억제율을 보이는 것으로 나타났다. 이러한 복령피 추출물의 활성 물질을 분리하여 $^1H$-NMR, $^{13}C$-NMR, Mass analysis 등의 기기 분석을 실시한 결과 triterpene류의 3-$\beta$-hydroxylanosta-7,9(11),24-trien-4-oic acid로 동정되었고 $100{\mu}g$/mL 이하에서 세포 독성이 없는 것으로 확인 되었다. 3-$\beta$-hydroxylanosta-7,9(11),24-trien-4-oic acid의 free radical 소거능과 superoxide radicals 소거능 결과는 각각 $IC_{50}=4.3{\pm}0.15{\mu}g$/mL, $IC_{50}=54{\pm}1.67{\mu}g$/mL을 나타내었다. $10{\mu}g$/mL 농도에서 세포내 tyrosinase의 활성을 43 % 저해 하였으며, 멜라닌 저해 효과를 확인한 결과 $IC_{50}=3.6{\mu}g$/mL으로 나타났다. Western blot을 이용하여 tyrosinase, tyrosinase related protein-1 (TRP-1), TRP-2 단백질의 발현 감소를 확인하였다. 복령피 추출물과 3-$\beta$-hydroxylanosta-7,9(11),24-trien-4-oic acid는 우수한 미백 효능을 갖는 화장품 소재로의 개발 가능성이 클 것으로 기대된다.