• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제66권
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• pp.204-212
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• 2023

미백은 멜라닌 세포 내 멜라닌 생성 억제 기능을 의미한다. 기존 미백소재의 피부 부작용 때문에 최근에는 천연 소재를 활용한 미백 연구가 활발히 진행되고 있다. 무화과(Ficus Carica L.)는 뽕나무과에 속하는 열매로 줄기와 잎 성분의 미백 활성은 보고되었으나 무화과 열매의 미백 활성은 알려지지 않아 본 연구를 통해 멜라닌 생성 억제, 항산화 및 항염증 활성을 규명하고자 하였다. 무화과 열매 추출물(Figs fruits extract, FFE)의 라디칼 소거 활성은 DPPH/ABTS 분석에서 최대 농도에서 대조군 대비 34.52±1.98%/60.71±1.26% 수준으로 관찰되었다. CCK-8 assay를 통한 FFE의 세포독성은 약 10% 농도부터 관찰 되어 독성이 없는 최대 농도를 5%로 설정하여 모든 실험에 적용하였다. FFE는 inducible nitric oxide synthase, cyclooxygenase-2, interleukin-6 및 tumor necrosis factor-α 유전자 발현 억제와 함께 NO 생성을 농도 의존적으로 감소시켜 항염증 활성이 있음을 알 수 있었다. 또한 미백 기능 규명을 위해 α-MSH로 자극된 B16F10 세포에서 FFE를 농도별로 처리한 결과 세포 내 멜라닌 생성을 유의하게 하향 조절했을 뿐만 아니라 시험관 내에서 tyrosinase 활성이 억제되었다. 또한 FFE는 RT-PCR에서 α-MSH 처리군에 비해 Microphthalmia-associated transcription factor (MITF) mRNA 발현을 약 94.34% 감소시켰다. 마지막으로, FFE는 α-MSH로 자극된 B16F10 세포에서 MITF, cAMP response element-binding protein 및 tyrosinase 단백질 발현을 유의하게 감소시켰다. 이러한 결과를 통해 우리는 FFE가 tyrosinase 효소 활성을 직접적으로 억제할 수 있을 뿐만 아니라 α-MSH 신호 기전 내 MITF 유전자 발현 조절을 통해 멜라닌 생성을 억제할 수 있음을 확인하였다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제57권4호
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• pp.365-371
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• 2014

본 연구는 제주도 해변의 벌판에서 드물게 자라는 산유자(Xylosma congesta) 잎 에탄올 추출물의 화장품 기능성 소재로서의 활용 가능성을 알아보기 위하여 cell culture model 및 in vitro assay system을 이용하여 미백, 주름개선, 항염증 및 항산화 활성을 분석하였다. 그 결과 산유자 잎 에탄올 추출물은 B16F10 세포에 세포독성 없이 효과적으로 ${\alpha}$-MSH에 의해 유도된 melanin 합성을 억제함으로써 높은 미백 활성을 가지는 것이 관찰되었다. CCD-986SK 세포를 이용하여 산유자 잎 에탄올 추출물의 주름개선 활성 능력을 procollagen 합성시험을 통해 분석한 결과, 양성 대조군으로 사용한 TGF-${\beta}$ 만큼은 아니지만 농도별로 각각 120, 122%의 procollagen 합성을 증가시키는 것을 통하여 산유자 잎 에탄올 추출물의 주름개선 활성을 확인하였다. 또한 RAW 264.7 murine macrophage를 이용하여 NO 생성 억제능을 분석함으로써 산유자 잎 에탄올 추출물의 항염증 활성 정도를 측정한 결과, LPS에 의해 유도된 NO 생성이 산유자 잎 에탄올 추출물의 농도 의존적으로 감소하는 결과를 얻을 수 있었다. DPPH 법, ABTS 법, ORAC 법을 이용하여 항산화 활성을 분석한 결과, $50{\mu}g/mL$의 농도에서 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거능이 각각 75.2, 99.1% 증가하는 것이 확인 되었다. ORAC activity assay kit를 이용하여 항산화 활성을 측정한 결과 산유자 잎 에탄올 추출물의 농도에 따라 높은 항산화 활성이 관찰 되었고, DPPH와ABTS 라디칼 소거능 결과와 유사하게 $50{\mu}g$/mL의 농도에서 가장 높은 항산화 활성($573.74{\pm}0.79{\mu}M$ TE/g)을 나타내었다. 이러한 결과를 통하여 산유자 잎 에탄올 추출물이 높은 미백과 주름개선, 항염증 및 항산화 활성을 나타내는 것을 확인 할 수 있었으며, 기능성 화장품 소재로서의 활용가능성을 제시 할 수 있었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제40권4호
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• pp.371-379
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• 2012

본 연구에서는 한약재로 사용되고 있는 산초 과피 추출물의 기능성 소재로서의 활용 가능성을 알아보기 위해 산초 추출물 및 분획물이 보유한 항산화, 미백 및 항염증 활성을 in vitro assay system 및 cell culture model system을 이용하여 분석하였다. 그 결과 산초 MeOH, EtOH, 열수 추출물 모두 강한 DPPH radical 소거 활성 및 tyrosinase 효소 활성 저해를 통한 DOPA 산화 억제능을 보였다. B16F10 mouse melanoma cell을 이용하여 ${\alpha}$-MSH에 의해 유도된 세포 내 melanin 생성에 미치는 산초 추출물의 영향을 알아본 결과 농도의존적인 melanin 생성 억제능을 보였고 세포의 tyrosinase 활성 저해능 또한 이와 일치하는 결과를 보여 산초 추출물에 의한 melanin 생성 억제능이 tyrosinase 효소 활성 억제 및 melanogenesis 관련 단백질 발현 저해에서 기인한 것으로 판단된다. 또한 RAW 264.7 murine macrophage cell을 이용하여 산초 추출물의 항염증 활성을 분석한 결과 농도의존적인 NO 생성 저해능을 보였으며 이는 NO 생성 단백질인 iNOS의 발현 저해에서 기인함을 단백질 발현 분석을 통해 확인하였다. 산초 추출물에 존재하는 활성물질을 규명하기 위해 용매 분획을 실시한 후 각 분획물의 미백 및 항염증 활성을 비교 분석한 결과 물 층을 제외한 모든 용매 분획이 활성을 보유함을 확인하였다. 이러한 결과를 통해 산초 추출물이 높은 항산화능과 미백활성, 그리고 항염증 활성을 보유함을 확인할 수 있었으며, 이러한 결과는 미백활성을 비롯한 생리활성 보유 천연물 소재 탐구의 기초자료로 유용하게 쓰일 것으로 사료된다.

• 한국버섯학회지
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• 제18권1호
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• pp.20-28
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• 2020

노루궁뎅이균사로 발효한 율무 열수추출물의 항산화, NO 생성저해, tyrosinase 합성 억제, melanin 생성 저해 및 유용성분 분석을 수행하였다. 노루궁뎅이균사발효율무열수추출물의 ergosterol 함량은 740.2 mg%으로 나타났으며, 원료로 사용한 율무 열수추출물에서는 검출되지 않았다. 노루궁뎅이균사발효율무 열수추출물의 β-glucan 함량은 245.3 ± 5.1 mg%으로 나타났다. 노루궁뎅이균사발효율무 열수추출물은 100%, 104.1%, 107.2%, 105.3%, 102.1%, 101.3%, 100.4%의 세포생존율이 측정되어, 율무열수추출물보다 노루궁뎅이균사발효율무 열수추출물의 세포생존율이 더 높게 나타났다. B16F10 cell 500 ug/mL 농도로 처리했을 때, 노루궁뎅이균사발효율무 열수추출물은 8.9 μM의 NO 생성율을 보여, 율무 추출물(10.6 uM)의 NO생성율 보다 낮은 NO 생성율을 나타내었다. 10, 30, 50, 100, 200, 300 및 500 mg/mL 모든 농도에서 율무 열수추출물보다 노루궁뎅이균사발효율무 열수추출물이 유의적으로 tyrosinase 및 melanin 생성을 억제함을 확인 할 수 있었다. 노루궁뎅이균사발효에 따른 DPPH radical 및 ABTS radical 소거활성 측정결과 노루궁뎅이 균사발효 율무열수추출물이 율무 열수추출물보다 항산화 효과가 높음을 확인하였다. 따라서 추가적인 연구를 통해 노루궁뎅이균사발효 율무열수추출물은 기능성식품 원료와 식품 첨가물, 화장품 산업에 이용될 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제14권2호
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• pp.170-176
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• 2007

한방생약자원으로 사용되는 가죽나무(A. altissima)의 뿌리와 줄기, 잎의 열수 추출물을 농도에 따라 전자공여능, SOD유사활성, 아질산염 소거능을 측정하여 항산화 활성에 대하여 분석하였다. 그리고 통풍을 일으키는 원인으로 알려진 xanthine oxidase와 melanin 색소 합성에 작용하는 tyrosinase저해 활성을 측정하여 가죽나무의 생리활성을 분석하였다. 전자공여능은 1.0 mg/mL의 농도에서 뿌리(91.25%) > 줄기(67.03%) > 잎(47.94%)의 순 이었으며, SOD 유사활성능은 잎(49.07%) > 뿌리(14.31%) > 줄기(10.78%)의 순으로 나타났다. 아질산염 소거능은 pH 1.2의 조건하에서 잎에서는 93.33%, 줄기와 뿌리는 54.07%, 45.97%로 나타났으며, pH 3.0에서도 잎 추출물은 85.40%로 pH 1.2의 줄기와 뿌리 보다 높은 소거효과를 나타내었다. Xanthine oxidase 저해는 2.0mg/mL 농도에서 뿌리와 줄기가 97.44%와 97.41%, 잎에서도 92.09%였으며 1.0 mg/mL의 농도에서도 87% 이상의 높은 저해효과가 나타났다. Tyrosinase저해는 0.1mg/mL의 저농도에서 뿌리 추출물이 63.97%로 줄기(4.27%)와 잎(9.09%)보다 7배 이상 높았으며 2.0 mg/mL의 고농도에서도 뿌리는 67.38%로 줄기와 잎보다 높았으며, 농도의 증가에 따른 저해율은 큰 차이가 없었다. 이상의 결과 가죽나무는 한방생약자원으로 이용되는 뿌리와 줄기뿐만 아니라 잎도 우수한 생리활성을 나타내는 것으로 생각되며 뿌리 추출물은 소량으로도 높은 tyrosinase 저해효과를 나타내는 것으로 분석되었다.

• 한국자원식물학회지
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• 제30권2호
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• pp.144-151
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• 2017

본 연구는 아마란스(Amaranthus spp L.) 씨앗 추출물의 항염 및 미백과 관련된 효능을 측정함으로써 식품, 의약품 및 화장품 등에 유용한 소재로서 활용할 수 있는 가능성을 확인하고자 수행하였다. 아마란스(Amaranthus spp L.) 씨앗 추출물의 항염증 활성 검색을 위하여 RAW 264.7 세포를 이용하고 실험을 진행하였고, 미백 효능 확인에 대하여서는 mushroom tyrosinase를 사용하였다. RAW 264.7 세포를 이용하여 NO 생성 억제, iNOS 및 COX-2 단백질 발현 억제, 염증매개인자인 $TNF-{\alpha}$및 $PGE_2$ 생성 억제효과 등을 확인한 결과, 에틸아세테이트 분획물이 NO 생성과 iNOS 발현을 농도 의존적으로 강하게 억제함으로써 iNOS 발현 억제를 통한 NO 생성을 억제함을 확인할 수 있었다. NO와 iNOS 억제 효과보다는 약하지만 $PGE_2$와 COX-2 단백질 발현 역시 농도 의존적으로 억제함으로써 $PGE_2$ 억제 효능이 COX-2의 발현 억제를 통하여 이루어짐을 확인하였다. 또한 염증에 의해 증가되는 아라키돈산 대사물들이 피부 멜라닌 합성의 최초 속도결정단계에 작용하는 tyrosinase 활성을 증가시킨다는 연구 결과에 근거하여 $PGE_2$의 발현을 억제하는 아마란스 EtOAc 분획물이 tyrosinase 효소 억제 활성을 측정하고 미백효능을 확인하였다. Mushroom tyrosinase 활성 억제 효능은 에틸아세테이트 분획물이 우수한 효과를 보였으며, 농도 의존적으로 tyrosinase 효소의 활성을 억제함을 확인할 수 있었다. 이상의 결과들은 향후 아마란스 씨앗의 항염 효능을 갖는 유효성분 탐색 및 멜라닌 세포를 이용하여 미백 관련 연구의 중요한 기초자료로 활용할 수 있을 것이라 사료되며, 아마란스 씨앗이 우수한 영양식품으로 알려져 있는 만큼 안전하면서도 항염과 미백 효능이 있는 소재로서 기능성 식품, 의약품, 화장품 소재로 다양하게 응용할 수 있는 가능성을 확인하였다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제54권4호
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• pp.270-278
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• 2011

구기자, 건조구기엽, 생구기엽 추출물의 미백효과를 검증하였다. Tyrosinase 저해활성 측정결과 건조구기엽 에탄올추출물 $500{\mu}g/mL$에서 44%의 저해활성을 나타내었으며, melanoma cell (B16F10)에서의 melanin 생합성 저해율 측정결과 건조구기 엽 에탄올 추출물 $50{\mu}g/mL$에서 14%의 저해효과를 나타내었다. 구기자, 건조구기엽, 생구기엽 추출물을 처리한 B16F10군에서는 tyrosinase protein의 발현이 처리하지 않은 군보다 감소하였다. 특히, 건조구기엽 추출물의 경우 tyrosinase의 단백질 발현량을 많이 저해하였다. 결과적으로 건조구기엽 추출물의 미백활성이 가장 우수하였으며, 식품 및 화장품의 기능성 소재로 이용이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제41권4호
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• pp.433-441
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• 2013

본 연구에서는 Endlicheria anomala (Nees) Mez 메탄올 추출물(EAME)의 항산화, 항염증 및 미백 생리활성을 in vitro assay 및 cell culture model system을 이용하여 분석하였다. EAME의 항산화능을 분석한 결과 DPPH, $H_2O_2$로 유도한 ROS, LPS로 유도한 NO 등 다양한 산화적 스트레스원을 효과적으로 소거하였다. 대표적인 항산화 효소들로 천연물에 의한 항산화능 활성에 의해 주로 발현이 유도되는 세효소인 HO-1, TrxR1, NQO1 및 그 전사 인자인 Nrf2의 단백질 발현에 미치는 영향을 분석한 결과 시료 처리 농도의 증가에 따라 세 효소 및 Nrf2의 발현이 유의적으로 증가됨을 보였다. 또한 EAME는 in vitro DOPA oxidation을 강하게 저해하여 tyrosinase inhibitor로서 작용할 가능성을 시사하였고 이에 B16F10 melanocyte를 이용하여 미백 효능을 분석한 결과 유의적인 melanin 생성억제능 및 tyrosinase 효소 활성 억제능을 보였으며 이는 tyrosinase, TRP-1, TRP-2 등 melanin 생성의 핵심 작용 효소들의 단백질 발현 저해를 통해 일어나는 것으로 나타났다. 이러한 결과를 통해 EAME가 높은 항산화능과 항염증 활성, 그리고 미백 활성을 보유함을 처음으로 밝혔으며 향후 기능성 식품 및 피부 미용 소재로서유용하게 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한화장품학회지
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• 제40권4호
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• pp.403-412
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• 2014

효능이 우수한 신규 미백 소재 개발을 위하여, 민간 및 전통 미백 처방에 사용되어 온 오이(Cucumis sativus L.)에서 활성 물질 분획 추적 연구를 통하여 cucurbitacin B를 분리 정제하고, cucurbitacin B의 멜라닌 합성에 미치는 효과를 B16F1 멜라노마 세포를 이용해 확인하였다. Cucurbitacin B는 세포 독성을 보이지 않는 농도에서 실험한 결과, 멜라닌 생합성을 농도 의존적으로 감소시켰다. Cucurbitacin B는 mushroom tyrosinase의 활성은 직접적으로 저해하지 않았지만, 세포에 처리했을 때 세포 내의 tyrosinase의 활성을 감소시킴을 확인하였다. 또한, cucurbitacin B의 이러한 멜라닌 합성 저해의 기전 연구를 위하여, 멜라닌 합성에 중요한 단백질인 tyrosinase와 microphthalmia-associated transcription factor (MITF)의 단백질 발현을 조사한 결과, cucurbitacin B가 tyrosinase와 MITF의 단백질의 발현을 농도 의존적으로 감소시키는 결과를 확인하였다. 또한, cucurbitacin B는 자외선에 의한 피부암 발생 억제인자(tumor repressor) 및 $Wnt/{\beta}$-catenin 신호전달 과정에 대한 억제 기능이 밝혀진 WW domain-containing oxidoreductase (WWOX)의 단백질 발현을 증가시킴을 추가적으로 확인하였다. 따라서, 이상의 연구 결과를 통해, 오이에서 분리 정제된 cucurbitacin B는 멜라닌 세포(melanocytes)에서 멜라닌 합성을 저해하는 효능이 있음을 확인하였으며, 향후 피부 미백 소재로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제42권3호
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• pp.327-333
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• 2018

Background: Bioactive compounds in plant extracts are able to reduce metal ions to nanoparticles through the process of green synthesis. Panax ginseng is an oriental medicinal herb and an adaptogen which has been historically used to cure various diseases. In addition, the P. ginseng leaves-mediated gold nanoparticles are the value-added novel materials. Its potential as a cosmetic ingredient is still unexplored. The aim of this study was to evaluate the antioxidant, moisture retention and whitening properties of gold nanoparticles (PgAuNPs) in cosmetic applications. Methods: Cell-free experiments were performed to evaluate PgAuNP's antioxidant and moisture retention properties and inhibition activity on mushroom tyrosinase. Furthermore, in vitro cell cytotoxicity was evaluated using normal human dermal fibroblast and murine B16BL6 melanoma cells (B16) after treatment with increasing concentrations of PgAuNPs for 24 h, 48 h, and 72 h. Finally, in vitro cell assays on B16 cells were performed to evaluate the whitening effect of PgAuNPs through reduction of cellular melanin content and tyrosinase activity. Results: In vitro DPPH radical scavenging assay results revealed that PgAuNPs exhibited antioxidant activity in a dose-dependent manner. PgAuNPs exhibited moisture retention capacity and effectively inhibited mushroom tyrosinase. In addition, 3-(4,5-dimethyl-thiazol-2yl)-2,5-diphenyl tetrazolium bromide results revealed that PgAuNPs were not toxic to human dermal fibroblast and B16 cells; in addition, they significantly reduced melanin content, tyrosinase activity, and mRNA expression of melanogenesis-associated transcription factor and tyrosinase in B16 cells. Conclusion: Our study is the first report to provide evidence supporting that P. ginseng leaves-capped gold nanoparticles could be used as multifunctional ingredients in cosmetics.