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한우와 제주흑우, 홀스타인에서 MC1R 유전자형에 따른 melanin 생합성 유전자들의 발현수준과 모색 출현양상의 관계 (Relation of Expression Levels of Melanin Synthesis Genes according to the MC1R Genotypes with the Coat Color Patterns in Hanwoo, Jeju Black Cattle and Holstein)

  • 이성수;양영훈;조인철;김남영;고문석;정하연;한상현
    • 생명과학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.384-389
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    • 2009
  • 본 연구는 한우, 제주흑우, Holstein에서 모색 발현 양상과 MC1R 유전자형의 분포에 따라 melanin 합성에 핵심적인 과정에 참여하는 3 가지 유전자(TYR, TYRP1, DCT) 유전자들의 발현 수준의 상호 연관관계를 구명하기 위하여 수행되었다. 반정량 Real-time RT-PCR 분석을 통하여, 세 가지 유전자의 발현 수준을 MC1R 유전자형이 e/e인 한우의 황갈색 부위, $E^+/E^+$인 제주흑우의 야생형 흑색 부위, $E^D/E^D$인 Holstein의 우성 흑반과 백반부로 대표되는 4 종류의 피부 조직에서 분석하였다. TYR, TYRP1, DCT 유전자 모두 Holstein의 흑반 부위에서 제주흑우의 흑색 부위에 비해 각각 4.5 배, 2.3 배, 2.5 배 이상의 유전자 발현 수준을 나타내었다(p<0.001). 또한, 제주 흑우의 이들 3 가지 유전자들의 발현 수준은 한우에 비해 유의적으로 높은 수준을 나타내었다(p<0.001). 이러한 결과들은 한우와 제주흑우, Holstein의 흑색 부위의 모색 발현 양상들이 이들 3 가지 melanin 생합성 유전자들의 전사 수준과 직접적인 연관이 있는 것으로 사료되며, 이는 한우 e/e, 제주흑우 $E^+/E^+$ Holstein의 $E^D/E^D$ 등 서로 상이한 MC1R 유전자형의 관여가 반영된 결과로 추정되었다. 결론적으로 본 연구는 MC1R 단백질의 상태가 TYR과 일련의 melanin 합성 주관 유전자들의 전사활성을 유도할 뿐만 아니라 소의 피부에서 총 melanin 함량의 수준을 결정함을 제시하고 있다.

청상방풍탕 열수 추출물의 피부재생, 주름개선, 미백, 보습 효과 및 세포독성 평가 (Skin Regeneration, Anti-wrinkle, Whitening and Moisturizing Effects of Cheongsangbangpung-tang Aqueous Extracts with Cytotoxicity)

  • 우창윤;김동철
    • 대한한방부인과학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.49-70
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    • 2017
  • 목 적: 본 연구는 한의학에서 면포질환에 빈번히 사용하는 대표적인 복합처방인 청상방풍탕의 열수 추출물 동결건조물의 피부 노화 개선 효과 평가를 위하여 피부재생, 주름개선, 미백 및 보습 효과를 각각 평가하였고, 기본적인 독성 평가의 일환으로 세포독성 또한 in vitro 방법으로 평가하였다. 방 법: 본 연구에서는 human normal fibroblast(CRL-2076) 세포 및 B16/F10 murine melanoma(CRL-6475) 세포에 대한 청상방풍탕 열수 추출 동결건조물(수율 18.71%)의 세포독성을 MTT(3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl-tetrazolium Bromide) 방법을 통해 평가하였고, B16/F10 melanoma cells의 melanin 생성 억제 정도 및 melanin 합성 필수 효소인 tyrosinase 활성 억제와 arbutin을 비교 평가하여 미백효과를 평가하였다. 또한 피부 재생 및 주름 개선 효과를 transforming growth factor(TGF)-${\beta}1$와 fibroblast의 collagen type I 합성능을 비교, phosphoramidon disodium salt(PP)와 세포외 기질의 분해에 관여하는 elastase활성 억제를 비교, oleanolic acid(OA)와 hyaluronidase, collagenase 및 matrix metalloproteinase(MMP)-1 활성 억제를 비교하여 각각 평가하였고, 마우스 피부 수분함량 변화를 관찰하여 보습효과를 평가하였다. 결 과: 본 실험의 결과, 청상방풍탕은 human normal fibroblast 세포 및 B16/F10 murine melanoma 세포에서 최고 농도인 500 mg/ml까지 유의한 세포독성이 나타나지 않았고, fibroblast의 collagen type I 합성을 증가시켰다. 또한 세포외기질 파괴와 연관된 것으로 알려진 hyaluronidase, elastase, collagenase 및 MMP-1 활성을 각각 억제하였고 melanin의 생성에 관여하는 tyrosinase의 활성 및 B16/F10 melanoma 세포의 melanin 생성을 농도 의존적으로 차단함이 관찰되었다. 이와 더불어 정상매체 대조군에 비해 청상방풍탕 경구 투여군이 투여 용량 의존적으로 마우스 피부 수분 함량을 유의성 있게 증가시켰다. 결 론: 이상의 결과에서, 청상방풍탕은 세포 독성 없이 피부재생, 주름개선, 미백 및 보습 효과를 나타남이 관찰되어 차후 피부 개선 소재로서 그 가치가 높을 것으로 판단되나 금후 개별 구성 약재 각각에 대한 효능 및 생리활성을 나타내는 화학성분의 검색과 더불어 다양한 방면으로 기전적인 연구와 피부 보호 효과에 대한 in vivo평가를 체계적으로 수행해야 할 것으로 판단된다.

수종의 식물수출물의 항산화 및 Melanin 합성 억제효과 (Anti-Oxidant Property and Inhibition of Melanin Synthesis of Eight Plant Extracts)

  • 김재영;이진영;이위영;이용섭;임융호
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제38권4호
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    • pp.414-419
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    • 2010
  • 본 연구에서는 식물 추출물을 이용하여 항산화 활성 및 tyrosinase 활성 억제 효과를 측정하였다. 식물 추출물의 폴리페놀물질의 총 함량은 Acer psedo-siebolianum의 추출물이 16.4 mg/g로 가장 높은 추출량을 나타내었다. 항산화 활성 측정에서는 Acer ginnala 에서 $IC_{50}$값으로 $21.3\;{\mu}g/mL$으로 가장 좋은 활성을 나타내었다. 반면에 L-DOPA를 기질로 하여 mushroom tyrosinase의 활성 억제측정에서는 Distylum racemosum 1,000 mg에서 49.1%로 다른 추출물에 비하여 상대적으로 높은 활성을 나타내었다. Tyrosinase 활성 억제력이 가장 높은 D. racemosum의 추출물을 이용하여 ethanol 분획과 ethyl acetate 분획으로 분리하여, 이중 D. racemosum의 ethanol 분획에서 항산화 활성 $IC_{50}$ 값은 $0.9\;{\mu}g/mL$, tyrosinase 활성억제는 $IC_{50}$값이 $118.1\;{\mu}g/mL$로 ethyl actate 분획보다 높은 활성을 나타내었다. 또한 ethanol 분획을 이용하여 B16/F1 melanoma cell에서는 $60\;{\mu}g/mL$까지는 세포독성을 나타내지 않았으며 $80\;{\mu}g/mL$의 농도에서 약간의 세포독성을 나타내었다. 에탄올 분획을 이용한 세포내 melanin 색소의 생산억제 $IC_{50}$값은 $75.4\;{\mu}g/mL$로 분석되었다. 이러한 결과로 D. racemosum의 에탄올 추출물이 B16/F1 melanoma cell세포의 melanin색소합성대사에 관여하여 색소합성을 저해하는 것으로 보인다.

라벤더 에탄올 추출물이 ${\alpha}$-MSH 유도 멜라닌 생성에 미치는 효과 (Effect of the Ethanol Extract from Lavandula vera on ${\alpha}$-MSH Induced Melanogenesis)

  • 김호민;장영미;한규수;문대원;문연자;우원홍
    • 동의생리병리학회지
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    • 제22권6호
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    • pp.1444-1448
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    • 2008
  • 본 논문은 라벤더 에탄올 추출물이 ${\alpha}$-MSH 유도 멜라닌 생성에 미치는 효과에 관한 것으로 라벤더 추출물이 미백효과에 미치는 연구를 중심으로 한다. 라벤더 에탄올 추출물은 복용 의존적으로 멜라닌 함량과 티로시나아제 활성을 억제했다. 라벤더 에탄올 추출물 처치는 ${\alpha}$-MSH로 촉진된 멜라닌 형성, 티로시나아제 활성, 수상돌기 성장을 효과적으로 억제했고, 라벤더 처치에 의해${\alpha}$-MSH로 유도된 티로시나아제의 mRNA 발현이 유의미하게 감소되었다. 본 연구를 통해 라벤더 추출물이 미백효과가 있음을 알 수 있었으며, 따라서 라벤더가 색소과다침착증에 미백제로 사용될 가능성이 있다는 내용이다.

양식산 넙치의 백화현상에 따른 아미노산 조성의 비교 (Comparison of Amino Acid by Appearance of Albinism in Cultured Flounder Paralichthys olivaceus)

  • 김종현
    • 한국식품영양학회지
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    • 제12권5호
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    • pp.496-501
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    • 1999
  • Albinism is a phenomenon that color of the body surface is changed to white orfaint brown from the specific color to the species by difficiency of pigments due to mutation or disease. This study was undertaken to investigate the experimental basis on the appearance of albinism in cultured flounder Paralichthys olivaceus. The skin and muscle from the normal and albinic flounder were used by measuring contents of amino acid free amino acid. The results were summarized as follows: Contents of amino acid in theskin and muscle are different from normal and albinic flounder. Phenolic and sulfuric amino acids in the skin of normal flounder were 2 times those of albinic ones. Especially tyrosine contents of the skin in normal flounder were 24 times higher than those. Methionine was 26 times higher than those Phenylalanine was 1.6 times higher. In free amino aicd phosphoserine and phosphoethanolamine were a little higher than that ones. The melanin formation of the skin in flounder was affected by substrates such as phenolic amino acid and cofactor such as sulfuric amino acid.

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Antimelanogenic effect of ginsenoside Rg3 through extracellular signal-regulated kinase-mediated inhibition of microphthalmia-associated transcription factor

  • Lee, Seung Jae;Lee, Woo Jin;Chang, Sung Eun;Lee, Ga-Young
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제39권3호
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    • pp.238-242
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    • 2015
  • Background: Panax ginseng has been used to prolong longevity and is believed to be useful for improving skin complexion. Ginsenosides are the most active components isolated from ginseng, and ginsenoside Rg3 (G-Rg3) in particular has been demonstrated to possess antioxidative, antitumorigenic, and anti-inflammatory properties. The aim of this study was to examine the ability of G-Rg3 to inhibit melanogenesis. Methods: The effects of G-Rg3 on melanin contents and the protein levels of tyrosinase, microphthalmia-associated transcription factor (MITF), and tyrosinase-related protein 1 (TRP1) were evaluated. Melanogenesis-regulating signaling molecules such as Akt and extracellular signal-regulated kinase (ERK) were also examined to explore G-Rg3-induced antimelanogenic mechanisms. Results: G-Rg3 was found to significantly inhibit the synthesis of melanin in normal human epidermal melanocytes and B16F10 cells in a dose-dependent manner. The activity of cellular tyrosinase and the expression of MITF, tyrosinase, and TRP1 were all reduced, whereas ERK was strongly activated. PD98059 (a specific inhibitor of ERK) attenuated the G-Rg3-induced inhibition of melanin synthesis and tyrosinase activity. Conclusion: Taken together, these results showed that G-Rg3 induces the activation of ERK, which accounts for its antimelanogenic effects. G-Rg3 may be a promising safe skin-whitening agent, adding to the long list of uses of P. ginseng for the enhancement of skin beauty.

지실(枳實) 에탄올추출물의 멜라닌 형성 억제효과 (Inhibitory Effect on Melanogenesis of Ponciri Fructus Ethanol Extract)

  • 고준석;이장천;장영미;문연자;우원홍;임규상;이영철
    • 동의생리병리학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.829-834
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    • 2008
  • This study was to investigate the effect of Ponciri Fructus ethanol extract on the melanogenesis. The Ponciri Fructus markedly decreased melanin contents of B16F10 cells at a dose of $80{\mu}g/m{\ell}$. It was observed that the color of cell pellets was totally whitened compared with the control. The treatment of Ponciri Fructus inhibited tyrosinase activity, regulate melanin biosynthesis as the key enzyme in melanogenesis. Regarding protein levels of the melanogenic enzymes, the Ponciri Fructus dose-dependently decreased tyrosinase and TRP-1 protein levels, and tyrosinase and TRP-1 were detected in similar manner. These results suggest that the Ponciri Fructus ethanol extract exerts its depigmenting effects through the suppression of tyrosinase and TRP-1.

Whitening Effect of Black Tea Water Extract on Brown Guinea Pig Skin

  • Choi, So-Young;Kim, Young-Chul
    • Toxicological Research
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    • 제27권3호
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    • pp.153-160
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    • 2011
  • To evaluate the whitening effect of black tea water extract (BT), BT was topically applied to artificially hyperpigmented spots on the back skins of brown guinea-pigs (weight: 450~500 g) induced by 1,500 mJ/$cm^2$ of ultraviolet B (UVB) irradiation. The test compounds of 30 ${\mu}l$ were applied twice a day, six days a week, for four weeks. The artificially hyperpigmented spots were divided into 5 groups: control (UVB + saline, C), vehicle control [UVB + propylene glycol: ethanol: water (5 : 3 : 2), VC], positive control (UVB + 2% hydroquinone, PC), experimental 1 (UVB + 1% BT), experimental 2 (UVB + 2% BT). After 4-week application, the spots were removed by biopsy punch under anesthetic condition and used as specimens for the histological examination. The total polyphenol and flavonoid contents of BT were 104 and 91 mg/g, respectively. The electron-donating ability of BT revealed a dose-dependent response, showing the excellent capacities of 86% at 800 ${\mu}g$/ml. The artificially hyperpigmented spots treated with the PC and BT were obviously lightened compared to the C and VC groups. At the fourth week, the melanin indices for the PC and BT groups were significantly lower (p < 0.001) than those of the C and VC groups. In histological examination, PC and BT groups were significantly reduced in the melanin pigmentation, the proliferation of melanocytes and the synthesis of melanosomes compared to the C and VC groups. It is found that BT inhibits the proliferation of melanocytes and synthesis of melanosomes in vivo using brown guinea pigs, thereby showing a definite skin whitening effect.

Melanin Biosynthesis Inhibition Effects of Ginsenoside Rb2 Isolated from Panax ginseng Berry

  • Lee, Dae Young;Jeong, Yong Tae;Jeong, Sang Chul;Lee, Mi Kyoung;Min, Jin Woo;Lee, Jae Won;Kim, Geum Soog;Lee, Seung Eun;Ahn, Young Sup;Kang, Hee Cheol;Kim, Jin Hee
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제25권12호
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    • pp.2011-2015
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    • 2015
  • Ginsenoside Rb2 (Gin-Rb2) was purified from the fruit extract of Panax ginseng. Its chemical structure was measured by spectroscopic analysis, including HR-FAB-MS, 1H-NMR, and IR spectroscopy. Gin-Rb2 decreased potent melanogenesis in melan-a cells, with 23.4% at 80 μM without cytotoxicity. Gin-Rb2 also decreased tyrosinase and MITF protein expression in melan-a cells. Furthermore, Gin-Rb2 presented inhibition of the body pigmentation in the zebrafish in vivo system and reduced melanin contents and tyrosinase activity. These results show that Gin-Rb2 isolated from P. ginseng may be an effective skin-whitening agent via the in vitro and in vivo systems.

매괴화(玫瑰花) 에탄올추출물이 α-MSH로 유도된 과색소 형성 억제와 작용기전 연구 (Inhibitory Effect of the Ethanol Extract of Rosae rugosae Flos on the Hyperpigmentation and its Action Mechanism Induced by α-MSH)

  • 이진호;인명희;강석훈;문연자;우원홍;임규상
    • 한방안이비인후피부과학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.41-52
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    • 2015
  • Objective : This study investigated the inhibitory mechanism of the hypopigmentating effects on ethanol extract of Rosae rugosae Flos (ERR) that has not yet been examined. Methods : We analyzed the anti-melanogenic effects of ethanol extracts from Rosae rugosae Flos by tyrosinase activity, melanin contents. We also examined protein expression levels of tyrosinase, TRP-1, TRP-2, MITF and ERK by western blot analysis in melanoma cells. Results : In this investigation, ERR effectively reduced ${\alpha}$-MSH-stimulated melanin synthesis by suppressing expression of tyrosinase and tyrosinase-related protein-1 (TRP-1). On the other hand, the expression of tyrosinase-related protein-2 (TRP-2) were not affected by treatment with ERR. ERR inhibited the expression of microphthalmia-associated transcription factor (MITF) as a key transcription factor for tyrosinase expression regulating melanogenesis. The upstream signaling pathway including cAMP response element-binding protein (CREB) and MAPKs were also inhibited by ERR. Pretreatment with PD98059, ERK inhibitor, attenuated the inhibitory effect of ERR on ${\alpha}$-MSH-induced tyrosinase activity. Conclusions : Our study suggested that the anti-melanogenic activity of ERR is correlated with the suppression of tyrosinase gene through CREB/MITF/ERK pathway.