• 생명과학회지
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• 제29권3호
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• pp.279-286
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• 2019

본 연구는 말오줌나무 70% 에탄올 추출물의 항산화 효과와 미백 효과를 검증하였다. 말오줌나무 추출물의 전자공여능 측정실험은 $1,000{\mu}g/ml$에서 86.21%의 효과를 나타내었고, ABTS 소거능을 측정한 결과 $1,000{\mu}g/ml$ 농도에서 97.9%의 소거능을 보였다. Tyrosinase 저해활성 측정은 $1,000{\mu}g/ml$ 농도에서 37%의 효과를 보였다. 말오줌나무 추출물의 세포 생존율을 melanoma cell (B16F10)에서 확인하기 위해 MTT assay를 진행하였는데 세포 생존율을 측정한 결과, $100{\mu}g/ml$ 농도에서 90% 이상의 생존율을 보였다. 말오줌나무 추출물의 MITF, TRP-1, TRP-2 및 tyrosinase의 단백질 발현 효과를 25, 50, $100{\mu}g/ml$ 농도에서 측정하였으며 양성 대조군으로 ${\beta}-actin$을 사용하였다. 그 결과, MITF, TRP-1, TRP-2 및 tyrosinase의 각각 $100{\mu}g/ml$ 농도에서 34.5%, 45.6%, 58.4%, 79.6%의 단백질 발현 억제 효과를 보였다. MITF, TRP-1, TRP-2 및 tyrosinase의 mRNA발현을 RT-PCR로 25, 50, $100{\mu}g/ml$ 농도에서 측정하였고, 양성 대조군으로 GAPDH를 사용하였다. 그 결과, 말오줌나무 추출물의 $100{\mu}g/ml$ 농도에서 각각 85.4%, 67.5%, 85.2%, 67.1%의 mRNA 발현이 감소함을 확인 할 수 있었다. 따라서, 말오줌나무 추출물이 미백 소재로서의 가능성을 확인할 수 있었다.

• 생명과학회지
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• 제33권5호
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• pp.445-454
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• 2023

백발화는 자외선, melanin 세포 자극 호르몬(α-MSH), 줄기 세포 인자 성장인자(SCF), Wnt 및 endothelin-1 (ET-1)에 의하여 활성화되는 melanogenesis를 조절하는 신호 전달 경로가 제대로 작동하지 못하여 나타난 결과이다. 백발화를 예방하기 위하여, tyrosinase, tyrosine hydroxylase, tyrosinase-related protein (TRP)-1, TRP-2 및 microphthalmia-associated transcription factor (MITF)에 의하여 조절되는 melanogenesis를 자극하는 효과적인 합성 및 천연 화합물이 있다. 이러한 화합물은 백발화 예방을 위한 잠재성을 지니고 있다. 이 기사는 melanogenesis와 백발화와 관련된 신호 전달 경로에서 최근의 진전뿐 만 아니라 백발화의 문제를 해결하기 위한 핵심적인 전략에 대해 기술한다. 특히, 이글에서는 catalase 및 methionine sulfoxide reductase를 조절하는 항산화제, resveratrol, fisetin, quercetin 및 ginsenoside와 같은 sirtuin (SIRT) 1 activator와 같은 melanin 생성을 촉진하는 잠재적으로 효과적인 치료제에 대하여 설명한다. 또한 estrogen, androgen, progesterone 및 dihydrotestosterone를 포함하는 telomerase 발현 및 activator 뿐만 아니라, corticosteroids, calcineurin restrainer 및 palmitic acid methyl ester와 같은 백반증 억제제에 대하여 논의한다. 더불어 latanoprost, erlotinib, imatinib, tamoxifen, 및 levodopa와 같은 백발화를 억제할 수 있는 화합물에 대해서도 탐구한다. 결론적으로 이 기사는 모발 백발화와 관련된 melanin 생성을 촉진시키는 화합물에 대한 최근의 연구동향을 고찰한다.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2023년도 임시총회 및 춘계학술대회
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• pp.56-56
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• 2023

The cone of Pinus rigida × Pinus taeda (PRT), a plant in the Pinaceae family, has long been used in traditional medicine to treat hemostasis, bruises, and burns. Previous research has shown that regulating oxidation-reduction reactions in reactive oxygen species can help inhibit melanogenesis, the process of melanin synthesis, which is a common target for addressing hyperpigmentation. Inhibiting tyrosinase is also known to be effective in this regard. Based on these findings, we conducted an investigation into the inhibitory effect of the ethyl acetate fraction of PRT (ERT) on melanogenesis in B16 F10 cells. We know that the expression levels of melanin biosynthesis-related proteins, including tyrosinase, TRP-1, and TRP-2, are regulated by MITF (microphthalmia-associated transcription factor) and cAMP, with cAMP affecting the activity of protein kinase A (PKA). PKA can reduce melanogenesis, and CREB reduces the phosphorylation of melanin-producing enzymes. In addition, the MAPK signaling pathway, composed of ERK, JNK, p38, and other factors, is also known to play a role in the inhibition of melanogenesis in melanocytes. Our immunoblotting results showed that ERT inhibited the expression of melanin production-related proteins (tyrosinase, TRP-1, TRP-2, and MITF) that were significantly increased by a-MSH treatment to promote melanin production. Furthermore, the phosphorylation levels of factors related to cAMP/PKA/CREB and MAPK signaling pathways were significantly reduced without affecting the total form. In conclusion, we believe that treatment with ERT can inhibit melanin synthesis by modulating the phosphorylation of cAMP/PKA/CREB and MAPK signaling pathways at the cellular level. These findings suggest the potential of ERT as a raw material for functional cosmetics and pharmaceuticals, thanks to its antioxidant activity and ability to inhibit melanogenesis. We thought that these findings of ERT as a natural plant resource will inspire further research and development in this area.

• 생명과학회지
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• 제28권8호
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• pp.908-916
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• 2018

모발의 검정색은 노화됨에 따라 백색으로 변화된다. 이러한 현상은 모낭내 tyrosinase 활성의 감소와 $H_2O_2$에 의한 축적에 의하여 기인된다. 따라서 본 연구의 목적은 현미주정추출물(OREE)를 이용하여 백발화의 원인인 과산화 수소에 대한 항산화 활성과 멜라닌 생성 촉진 효과를 조사한 것이다. 본 연구에서 OREE은 낮은 DPPH radical 소거능과 환원력을 보여주었다. 그러나 B16F1 세포내에서 $H_2O_2$ 소거에 대해서는 높은 항산화효과를 나타내었다. 그리고 OREE는 in vitro에서 DOPA 산화 활성은 나타나지 않았지만 $64{\mu}g/ml$에서 tyrosinase 활성을 증가시켰다. MTT assay에서 OREE는 $32{\mu}g/ml$ 이상의 농도에서 세포독성을 나타내었다. 또한 OREE는 $8{\mu}g/ml$ 이상의 농도에서 멜라닌 합성은 농도에 비례하여 증가하였고, $H_2O_2$로 멜라닌 생성을 저하시킨 세포에서도 멜라닌 합성을 증가시켰다. 멜라닌 합성에 대한 OREE의 효과를 확인하기 위하여 Western blot 분석이 수행되었다. $H_2O_2$로 멜라닌 생성을 저하시킨 세포에서 멜라닌 합성 기전 관여하는 tyrosine hydroxylase와 tyrosinase-related protein-2 (TRP-2) 발현은 OREE의 존재 하에서 증가하였다. 이상의 발견들은 OREE가 멜라닌 합성을 촉진시킬 수 있어 이와 관련된 모발화장품의 개발에 적용시킬 수 있다는 것을 시사하고 있다.

• 생명과학회지
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• 제28권6호
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• pp.745-752
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• 2018

멜라닌 생성은 생체 내에서 모발, 눈 및 피부의 색소 침착과 관련이 있는 것으로 알려져있다. 자외선 뿐만아니라 ${\alpha}-MSH$, SCF/c-Kit, $Wnt/{\beta}-catenin$ 및 산화 질소 신호 전달 경로와 같은 다양한 외부 인자가 멜라닌 세포를 자극하여 microphthalmia-associated transcription factor (MITF)에 의하여 발현되는 tyrosinase, tyrosinase 관련 단백질 (TRP)-1 및 TRP-2에 의하여 멜라닌이 생성된다. 그러나 멜라닌 생성의 비정상적인 조절은 모발 백발화와 백반증과 같은 피부병 문제를 유발한다. 따라서, 멜라닌 생성을 촉진하는 활성제는 모발 백발화의 예방 및 저 색소증 치료에 매우 중요하다. 많은 멜라닌 생성 자극제가 합성 화합물 및 천연물질로부터 유래한 신규 약물의 개발을 위해 연구되어 왔다. 여기서는, 새로운 항 백발화제의 개발을 위한 백발화 및 백반증 과정의 melanogenesis에 공통적인 신호 경로에 대한 기술 뿐만 아니라 백반증의 치료를 위한 약제로 멜라닌합성을 촉진하는 천연 약초와 그 활성 성분에 대하여 기술한다. 특히, 약물의 부작용으로 melanogenesis에 자극 효과가 있는 Imatinib 및 Sugen와 같은 화합물에 대하여 소개한다. 뿐만 아니라, 민간의 전통약제로 널리 알려진 적하수오, 흑임자, 흑미, 서목태, 현미와 같은 천연 식물추출물에 대한 최근 연구에 대하여 기술한다.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제22권1호
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• pp.53-61
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• 2018

Ethyl linoleate is an unsaturated fatty acid used in many cosmetics for its various attributes, such as antibacterial and anti-inflammatory properties and clinically proven to be an effective anti-acne agent. In this study, we investigated the effect of ethyl linoleate on the melanogenesis and the mechanism underlying its action on melanogenesis in B16F10 murine melanoma cells. Our results revealed that ethyl linoleate significantly inhibited melanin content and intracellular tyrosinase activity in ${\alpha}$-MSH-induced B16F10 cells, but it did not directly inhibit activity of mushroom tyrosinase. Ethyl linoleate inhibited the expression of microphthalmia-associated transcription factor (MITF), tyrosinase, and tyrosinase related protein 1 (TRP1) in governing melanin pigment synthesis. We observed that ethyl linoleate inhibited phosphorylation of Akt and glycogen synthase kinase $3{\beta}$ ($GSK3{\beta}$) and reduced the level of ${\beta}-catenin$, suggesting that ethyl linoleate inhibits melanogenesis through $Akt/GSK3{\beta}/{\beta}-catenin$ signal pathway. Therefore, we propose that ethyl linoleate may be useful as a safe whitening agent in cosmetic and a potential therapeutic agent for reducing skin hyperpigmentation in clinics.

• 동의생리병리학회지
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• 제34권2호
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• pp.67-74
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• 2020

The objective of this study is to investigate the skin whitening and antioxidant effects of the Anemarrhenae Rhizoma extract (ARE). Following the previously studied method, we examined the inhibitory effects of melanin synthesis and tyrosinase activity by using B16F10 cells. First, we measured the Diphenylpicrylhydrazyl (DPPH) assay, nitrite scavenging activity, and superoxide dismutase-like activity to verifying antioxidant efficacy according to skin whitening. In addition, we confirmed the skin whitening efficacy of ARE by measuring gene expression associated with a skin whitening by the Reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR) method in B16F10 cells. In this study, we confirmed that ARE has skin whitening and antioxidant effects at high concentrations. In particular, ARE at a concentration of 500 ㎍/ml inhibited the expression of Tyrosinase, TRP-2 (tyrosinase-related protein), and MITF (microphthalmia transcription factor) genes better than Arbutin. In conclusion, our results confirmed that ARE has the potential for development as a skin whitening efficacy substance.

• 생약학회지
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• 제47권4호
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• pp.343-351
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• 2016

The purpose of this study was to evaluate the whitening effect of aerial part of Pueraria lobata and mechanisms. Aerial part of Pueraria lobata, dose-dependently reduced the melanin content. Aerial part of Pueraria lobata, significantly decreased cellular tyrosinase activity, while there was not any effect on tyrosinase in cell-free conditions. To elucidate the mechanisms behind the aerial part of Pueraria lobata, treated melanogenesis regulation, the expressions of melanogensis related genes, proteins, and the activity of ${\alpha}-glucosidase$ were determined. Aerial part of Pueraria lobata, significantly inhibited gene and protein levels of MITF, tyrosinase and TRP-1. It suppressed the ${\alpha}-glucosidase$, leading to inhibition on the maturation of tyrosinase. Also aerial part of Pueraria lobata, was observed to have the high antioxidant activity. These results suggested that whitening effect of aerial part of Pueraria lobata, should be due to the down-regulation of MITF, tyrosinase and TRP-1 expression and the intercepting maturation of tyrosinase through suppressing ${\alpha}-glucosidase$. Another should be the high anti-oxidant activity. The findings show the possibility that aerial part of Pueraria lobata, can be used as a potential skin-whitening agent.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제30권8호
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• pp.1184-1194
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• 2020

Melanin is a major factor that darkens skin color as one of the defense systems to prevent the harmful effects of UV light. However, darkened skin from the localized or systemic accumulation of melanin is viewed in many cultures as an esthetic problem. Consequentially, searching for anti-melanogenic agents from natural sources is very popular worldwide. Previous screening of fermented rice products, obtained from various rice cultivars fermented with different sources of loog-pang (Thai traditional fermentation starter), revealed that the highest ability to reduce the melanin content in B16F10 melanoma cells was from unpolished black rice fermented with a defined starter mixture of microbes isolated from loog-pang E11. The aim of this study was to investigate the mechanism of the fermented unpolished black rice (FUBR) on the inhibition of melanogenesis in B16F10 melanoma cells. The strongest reduction of cellular melanin content was found in the FUBR sap (FUBRS). The melanin reduction activity was consistent with the significant decrease in the intracellular tyrosinase activity. The FUBRS showed no cytotoxic effect to B16F10 melanoma or Hs68 human fibroblast cell lines. It also significantly reduced the transcript and protein expression levels of tyrosinase, tyrosinase-related protein 1 (TYRP-1), TYRP-2, and microphthalmia-associated transcription factor. Furthermore, it induced a significantly increased level of phosphorylated ERK, p38 and Akt signaling pathways, which likely contributed to the negative regulation of melanogenesis. From these results, a model for the mechanism of FUBRS on melanogenesis inhibition was proposed. Moreover, these results strongly suggested that FUBRS possesses anti-melanogenesis activity with high potential for cosmeceutical application as a skin depigmenting agent.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제47권1호
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• pp.148-157
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• 2019

개망초의 항산화능 측정으로 전자공여능을 측정한 결과 농도 의존적으로 활성이 증가하여 $500{\mu}g/ml$에서 82%의 높은 전자공여능을 나타내었다. $ABTS^+$ 라디칼 소거능 측정 결과 농도가 증가함에 따라 활성이 증가하였으며, $500{\mu}g/ml$에서 87% 이상의 활성을 나타내었다. Tyrosinase 저해 활성 측정결과 개망초 에탄올 추출물이 $100{\mu}g/ml$에서 69%의 효과를 나타내었다. 농도가 증가함에 따라 억제활성이 증가하는 것을 확인할 수 있었고, $100{\mu}g/ml$에서 32.2%의 효과를 나타내었다. 개망초 추출물에 대한 수렴효과를 측정한 결과 농도의존적으로 활성이 증가하였으며, $100{\mu}g/ml$에서 80%이상의 우수한 수렴효과를 확인할 수 있었다. 세포 생존율을 MTT 분석법을 통해 확인한 결과 농도 구간이 $100{\mu}g/ml$ 일 때 96%의 생존율을 보였으며, 따라서 관련 실험을 세포생존율이 100%에 가까운 25, 50, $100{\mu}g/ml$에서 진행하였다. B16F10 세포에 개망초 에탄올 추출물을 처리한 결과 MITF, TRP-2의 단백질 발현양이 감소하는 것을 확인할 수 있었으며, TRP-1과 tyrosinase 발현양이 크게 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 상위 단계 유전자인 ERK와 CREB의 발현양은 미비했으나, 인산화된 ERK와 인산화된 CREB에서 농도가 증가함에 따라 단백질 발현양이 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 개망초 에탄올 추출물을 25, 50, $100{\mu}g/ml$의 농도 별로 처리하였으며 MITF, TRP-1, TRP-2, tyrosinase의 mRNA 발현 측정 결과 농도가 증가함에 따라서 mRNA 발현을 억제하는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 항산화 및 멜라닌 생합성에 관여하는 그 하위 유전자 및 상위 유전자의 발현을 저해하여 멜라닌 생성을 억제하는 것으로 추측되고 그에 따라 우리나라 전역에서 재배가 가능하고 국화과에 속하는 신귀화식물 개망초를 기능성 천연 미백소재로써 이용 가능성을 확인하였다.