Inhibitory Effects of Polyopes affinis Ethanol Extract on Melanogenesis in B16F10 Melanoma Cells

Polyopes affinis is a kind of red algae found in the South coast and near Jeju Island of Korea. The purpose of this study was to investigate the effects of Polyopes affinis ethanol extract (PAEE) on melanogenesis in ${\alpha}-MSH$ stimulated B16F10 melanoma cells. Melanoma cells were cultured for 72 hr treated with PAEE. Total melanin content and the activity of tyrosinase, a key enzyme in melanogenesis, were measured. When the melanin content in B16F10 melanoma cells was tested, PAEE was decreased in a dose-dependent manner: treatment with 100, 300, and $500{\mu}g/ml$ caused 25%, 30%, and 35% reduction, respectively. Treatment of 100, 300, and $500{\mu}g/ml$ of PAEE caused 6%, 12%, and 21% reduction of tyrosinase activities in B16F10 melanoma cells. Also, PAEE suppressed the expression of tyrosinase, tyrosinase-related protein-1, tyrosinase-related protein-2, and melanocyte-inducing transcription factor in B16F10 melanoma cells. A concentration of $500{\mu}g/ml$ of PAEE showed a greater decrease in tyrosinase activity, melanin content, and melanogenic enzyme protein expression. These results indicate that PAEE inhibits melanin synthesis and tyrosinase activity, and Polyopes affinis ethanol extract could be used as a functional whitening agent.

참까막살 에탄올 추출물이 B16F10 흑색종 세포에서의 멜라닌합성에 미치는 영향연구

본 연구는 참까막살 에탄올 추출물이 천연 미백 소재로의 가능성을 알아보기 위해 멜라닌 함량, 세포내 tyrosinase 활성 측정 및 Western blotting 실험이 수행되었다. 참까막살 에탄올 추출물의 농도에 따른 MTT assay를 통해 세포 생존율 및 증식에 큰 영향을 미치지 않는 $500{\mu}g/ml$ 농도까지를 실험 조건으로 설정하였다. B16F10 melanoma cell의 melanin 생성에 미치는 영향을 측정한 결과 대조군에 비하여 ${\alpha}-MSH$만 처리한 경우 뚜렷하게 증가하였고, 참까막살 에탄올 추출물을 100, 300, $500{\mu}g/ml$의 농도로 각각 처리한 결과 ${\alpha}-MSH$만을 처리한 것에 비해 25%, 30%, 35%로 농도 의존적으로 감소하였다. Tyrosinase 활성도 100, 300, $500{\mu}g/ml$의 농도로 처리한 결과 ${\alpha}-MSH$만을 처리한 것에 비해 6%, 12%, 21%로 감소하였다. 참까막살 에탄올 추출물의 멜라닌 합성 관련 단백질 발현에 대한 영향을 확인하기 위하여 Western blot으로 미백관련 전사인자인 MITF, TRP-1, TRP-2, Tyrosinase 발현을 조사하였다. ${\alpha}-MSH$을 단독 처리한 경우에 각 단백질의 발현이 현저하게 증가하는 것을 확인 할 수 있었고 반면 참까막살 에탄올 추출물을 처리한 경우 농도 의존적으로 감소하는 것으로 나타났으며 특히 $500{\mu}g/ml$의 농도에서 매우 효과적으로 억제되었다. 본 연구 결과 참까막살 에탄올 추출물은 멜라닌 생합성에 관련된 유전자인 MITF, TRP-1, TRP-2, Tyrosinase의 발현을 억제하는 것으로 나타나, 향후 기능성 화장품 개발에 있어 효과적인 미백 기능성 해양 소재로 활용될 것으로 기대된다.