마우스 악성흑색종세포에서 울릉도 곰취, 미역취, 삼나물 추출물의 멜라닌 생성 억제 효과

Antimelanogenic Effect of Ligularia fischeri, Solidago virga-aurea, Aruncus dioicus Extracts from Ullung Island in Murine Melanoma Cells

현재까지 많은 연구들은 멜라닌 합성과정의 기전을 규명하는데 초점이 맞춰졌으며 이러한 이유로 tyrosinase 저해제 개발에 집중되어 왔다. 이에 본 연구는 울릉도 곰취, 미역취, 삼나물 추출물을 이용하여 미백효과를 검증하였다. tyrosinase 저해 활성을 측정한 결과 울릉도 곰취, 미역취, 삼나물 발효 전 추출물의 경우 33%, 발효 후 추출물의 경우 45% 저해율을 세포 내 tyrosinase 활성 확인 결과 울릉도 곰취, 미역취, 삼나물 발효 전 추출물이 41%, 발효 후 추출물은 56.5%의 활성 저해율을 관찰 할 수 있었으며, 발효 후 추출물이 발효를 하지 않은 추출물보다 미백 효과가 더 뛰어 남을 확인할 수 있었다. 미백 관련 전사 인자인 MITF, TRP-1, TRP-2, tyrosinase의 단백질 발현을 측정한 결과 발효 전 후 추출물은 B16F10 melanoma 세포에서 tyrosinase, TRP-1과 TRP-2의 단백질 생합성을 두 추출물 모두 억제하였지만, 특히 발효 후 추출물의 경우 단백질 발현량이 더 감소하였다. Tyrosinase, TRP-1과 TRP-2의 발현을 조절하는 전사인자로는 MITF가 관여하는 것으로 알려져 있으며, 실제로 MITF는 melanin생성과 관련된 여러 유전자의 발현을 조절하는데 중요한 작용을 하고 있다. 따라서 울릉도 발효 후 추출물이 melanin 생성과 관련된 중요한 세 가지 단백질의 생합성을 전사단계에 서 조절 전사인자인 MITF의 작용에 대한 효과를 확인한 결과 울릉도 발효 후 추출물이 MITF의 단백질 발현을 울릉도 발효 전 추출물보다 생성을 억제하는 효과가 더 높음을 확인하였다. 이러한 결과를 토대로 미백 생합성에 있어서 상위 신호단계에 있는 전사인자 MITF의 활성을 억제함으로써 하위 신호전달 과정을 억제하는 것임을 알 수 있었다. 이상의 결과로 미루어 보아 발효 후 추출물의 미백효과가 있음을 확인 할 수 있었으며 앞으로의 연구를 뒷받침 하여 기능성 소재 개발가능성을 제시하고 있다.

The objective of the present study was to evaluate the skin whitening effect of the extracts of 3 herbs, Ligularia fischeri, Solidago virga-aurea and Aruncus dioicus, which were collected from Ullung island. Tyrosinase inhibition activities were 33% in pre-fermented extracts and 45% in post-fermented ones. When tyrosinase activities in B16F10 murine melanoma cells were tested, activities in pre- and post-fermented extracts were 41 and 56.5%, respectively. Thus, the post-fermented extracts might have greater skin whitening effects. The protein expression of MITF, TRP-1, TRP-2, and tyrosinase, which are all skin-whitening related transcription factors, showed that both pre- and post-fermented herbs inhibited protein biosynthesis in B16F10 melanoma cells. Post-fermented herb extracts especially showed a greater decrease of protein expressions. The expression of MITF, a regulatory transcription factor, was also decreased by both extracts but was greater in the post-fermented ones. From the results, it can be concluded that the 3 herb extracts from Ullung island may inhibit melanin biosynthesis by the suppression of MITF activity in a signaling pathway. Results indicate that the post-fermented herbs tested in the present study had skin whitening activities and can be used as functional ingredients for food and cosmetic compositions.