• 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.

• Nutrition Research and Practice
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• 제18권5호
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• pp.587-601
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• 2024

BACKGROUND/OBJECTIVES: UV radiation is a major factor contributing to DNA damage in skin cells, including stem cells and mesenchymal stem cells, leading to the depletion of these crucial cells. This study examined whether a mixture of Indian gooseberry and barley sprout (IB) could inhibit UVB irradiation and 3-isobutyl-1-methylxanthine (IBMX)-induced photoaging and oxidative stress in the skin using HaCaT, Hs27, and B16F10 cells. MATERIALS/METHODS: The moisturizing-related factors, the collagen synthesis-related c-Jun N-terminal kinase (JNK)/c-Fos/c-Jun/matrix metalloproteinases (MMPs) pathway, and the melanogenesis-related cyclic adenosine monophosphate (cAMP)/protein kinase A (PKA)/cAMP-responsive binding protein (CREB)/melanocyte inducing transcription factor (MITF)/tyrosinase-related protein (TRP)/tyrosinase activation pathways were analyzed in vitro by an enzyme-linked immunosorbent assay, real-time polymerase chain reaction, and Western blot analysis. RESULTS: The IB complex increased the hyaluronic acid and sphingomyelin levels and the collagenase inhibitory activity, enhanced hydration-related factors, including collagen, hyaluronic acid synthase (HAS), elastin, long chain base subunit 1 (LCB1) (serine palmitoyltransferase; SPT), and delta 4-desaturase sphingolipid 1 (DEGS1), modulated the inflammatory cytokines levels, antioxidant enzyme activities and the NF-κB/MMPs/cyclooxygenase-2 (COX-2) pathway in UVB-irradiated HaCaT cells, and inhibited wrinkle formation by down-regulation of the JNK/c-Fos/c-Jun/MMP pathway and up-regulation of the transforming growth factor-𝛽 receptor I (TGF𝛽R1)/small mothers against decapentaplegic homolog (Smad3)/procollagen type I pathway in UVB-irradiated Hs27 cells. Moreover, the IB complex prevented melanin production by down-regulating the PKA/CREB/MITF/TRP-1/TRP-2 pathway in IBMX-induced B16F10 cells. CONCLUSION: These findings suggest that the IB complex has the potential to serve as a safeguard, shielding the skin from UVB radiation-induced photo-damage.

• 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.

• 생명과학회지
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• 제32권6호
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• pp.430-437
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• 2022

본 연구에서는 분비나무의 생리활성 및 미백 활성을 검증하여 화장품 소재로써의 가능성을 검증하였다. 분비나무 추출물의 항산화 효과를 확인하기 위해 전자공여능을 측정한 결과, 분비나무 줄기와 잎 추출물 모두 농도 의존적으로 활성이 증가하여 각각 1,000 ㎍/ml 농도에서 89.4%, 90.9%의 높은 전자공여능을 나타내었다. ABTS⁺ radical scavenging activity assay 측정 결과, 농도가 증가함에 따라 활성이 증가하였으며, 두 추출물 모두 1,000 ㎍/ml에서 약 90% 이상의 활성을 나타내었다. 미백 효과를 알아보기 위해 tyrosinase 저해 활성을 측정한 결과, 분비나무 줄기와 잎 추출물은 1,000 ㎍/ml에서 각각 48.5%, 31.1%의 저해율을 나타냈으며 농도가 증가함에 따라 저해활성이 증가하는 것을 확인할 수 있었다. MTT assay를 통해 세포 생존율을 확인한 결과, 멜라노마 세포(B16F10)에서 농도구간이 500 ㎍/ml 일 때 분비나무 줄기와 잎 추출물은 98.3%, 94.4%의 생존율을 나타내었다. 이에 따라 세포 관련 실험을 세포의 생존율이 100%에 가까운 25, 50, 100 ㎍/ml 농도로 진행하였다. B16F10 세포에 분비나무 추출물을 처리하여 단백질 발현을 측정한 결과, 분비나무 줄기 추출물은 TRP-1과 tyrosinase, 분비나무 잎 추출물은 MITF의 인자에서 대조군인 kojic acid 보다 단백질 발현 억제가 우수한 것을 확인할 수 있었다. B16F10 세포에 분비나무 추출물을 처리하여 mRNA 발현을 측정한 결과, 농도가 높아질수록 mRNA 발현양이 억제되는 것을 확인할 수 있었으며, 분비나무 줄기 추출물은 tyrosinase의 인자에서 모든 농도구간이 대조군인 kojic acid 보다 mRNA 발현 억제가 우수한 것을 확인할 수 있었다. 이에 따라 분비나무 추출물의 우수한 미백활성을 확인하였고, 기능성 활성이 우수하여 화장품 천연물 및 기능성 소재로써의 응용가능성을 확인할 수 있었다.

• 대한약학회:학술대회논문집
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• 대한약학회 2002년도 Proceedings of the Convention of the Pharmaceutical Society of Korea Vol.2
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• pp.271.3-272
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• 2002

This study shows that sphingosine-1-phosphate (SPP) significantly inhibits melanin synthesis in a concentration-dependent manner, and that the activity of tyrosinase was also reduced in SPP-treated cells. In contrast. a specific extracellular signal-regulated protein kinase (ERK) pathway inhibitor, PD98059 increased tyrosinase activity and melanin production, and PD98059 restored the reduced tyrosinase activity and pigmentation induced by SPP. (omitted)

• 한방안이비인후피부과학회지
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• 제20권3호
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• pp.51-62
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• 2007

Objective : The aim of this study is to assess the effect of Schizandrae Fructus on melanin synthesis inhibition and whitening effect. Methods : We assessed inhibitory effects of Schizandrae Fructus on melanin-release from B16F10, on melanin production in B16F10, on mushroom tyrosinase activity in vitro, on tyrosinase activity in B16F10 and effect of Schizandrae Fructus on the expression tyrosinase, TRP-1, TRP-2, PKA, ERK-1 ERK-2, AKT-1, MITF in B16F10. Results and Conclusion : 1. Schizandrae Fructus inhibited melanin-release, melanin production in B16F10. 2. Schizandrae Fructus inhibited tyrosinase activity in vitro and in B16F10. 3. Schizandrae Fructus suppressed the expression of tyrosinase, TRP-1, TRP-2, PKA, ERK-2 in B16F10.

• 대한약학회:학술대회논문집
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• 대한약학회 2003년도 Proceedings of the Convention of the Pharmaceutical Society of Korea Vol.2-2
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• pp.90.1-90.1
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• 2003

This study shows that sphingosine-1-phosphate (S1P) significantly inhibits melanin synthesis in a concentration-dependent manner, and that the activity of tyrosinase was also reduced in S1P-treated cells. In contrast, a specific extracellular signal-regulated protein kinase (ERK) pathway inhibitor, PD98059 increased tyrosinase activity and melanin production, and PD98059 restored the reduced tyrosinase activity and pigmentation induced by SIP. We also found that S1P induces the sustained activation of ERK and the subsequent degradation of microphthalmia-associated transcription factor (MITF), which plays a key role in melanogenesis. (omitted)

• 생명과학회지
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• 제31권3호
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• pp.305-313
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• 2021

본 연구는 친환경 소재인 잣나무 목재 추출물과 케나프 줄기 추출물의 항산화 및 미백 효능을 검증하고, 잣나무 목재 추출물과 케나프 줄기 추출물을 동일 비율로 혼합하였을 때 유효성분들의 상호작용을 확인하고자 하였다. 각각의 추출물을 1:1의 비율로 혼합한 추출물의 전자공여능 및 ABTS 소거능을 측정한 결과 1,000 ㎍/ml에서 추출물 성분들의 상승작용을 통해 혼합 추출물이 93.7%, 94%로 가장 높은 효능을 나타내었다. 잣나무 목재, 케나프 줄기 및 혼합 추출물의 tyrosinase 억제활성을 측정한 결과 1,000 ㎍/ml 농도에서 40%, 27.5%, 43%의 효과를 보였다. 따라서 추출물에 함유되어 있는 유효 성분들의 상승효과로 혼합 추출물의 높은 효능을 확인할 수 있었다. 잣나무 목재, 케나프 줄기 및 혼합 추출물의 melanoma cell에 대한 세포 독성 측정 결과 1,000 ㎍/ml 농도에서 각각 87.4%, 80.2%, 98%의 생존율을 나타내었으며, 결과적으로 혼합 추출물은 길항작용을 통해 같은 농도에서도 100%에 가까운 세포 생존율을 보였다. 잣나무 목재와 케나프 줄기 혼합 추출물의 Western blot에 의한 MITF, TRP-1, TRP-2 및 tyrosinase의 단백질 발현 효과를 측정한 결과, 100 ㎍/ml 농도에서 53.9%, 64.8%, 67.3%, 56.1%로 단백질 발현 억제 효과를 보였다. 또한 RT-PCR을 통해 혼합 추출물이 미백관련 인자들의 mRNA 발현에 미치는 억제효과를 측정한 결과 100 ㎍/ml 농도에서 각각 54.4%, 64.9%, 66.6%, 63.1%로 발현이 감소함을 확인할 수 있었다. 그 결과 잣나무 목재와 케나프 줄기를 1:1 비율로 혼합한 추출물의 항산화 및 미백 효능을 검증하였으며, 본 연구결과를 종합하였을 때 잣나무 목재와 케나프 줄기를 혼합한 추출물이 기능성 화장품 소재로서의 활용 가능성을 확인할 수 있었다.

• 생명과학회지
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• 제28권8호
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• pp.900-907
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• 2018

본 연구는 화장품 소재로서 미성숙 사과 과피 열수추출물의 가능성을 확인하기 위한 것으로 시료의 항산화, 미백 효과에 대한 생물학적 활성 평가를 수행하였다. 시료의 항산화 평가는 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl(DPPH) 라디칼 소거능과 2,2'-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonic acid) (ABTS) 양이온 라디칼 소거능으로 확인하였다. 시료의 미백 효과를 평가하기 위해서 멜라노마(B16F10 cell)를 이용해 MTT assay를 통한 샘플의 독성평가, cellular tyrosinase 저해율 측정, 멜라닌 생합성량 측정 및 미백관련 단백질 및 유전자의 발현량을 확인하였다. 그 결과 미숙사과 열수추출물의 $1,000{\mu}g/ml$ 농도에서 DPPH 라디칼 소거능 활성이 77.3%, $ABTS^+$ 라디칼 소거능 활성은 동일농도에서 93.1%로 높은 저해능을 나타내었다. 미백활성 평가결과 미성숙 사과 과피 열수추출물의 농도 $50{\mu}g/ml$에서 tyrosinase 활성 억제 19.8%, 멜라닌 생합성 억제율은 17.3%로 나타냈다. ${\alpha}$-MSH로 유도된 B16F10 세포 내에서 tyrosinase, TRP-1, TRP-2의 단백질 발현은 감소되었고 전사인자 MITF의 활성이 저해되었다. Real- time PCR 실험 결과에서 상위신호단계에 있는 관련 유전자의 발현도 미숙사과 미성숙 사과 과피 열수추출물의 농도가 높아짐에 따라 발현이 낮아지는 것을 확인하였다. 상기 실험 결과로부터 미성숙 사과 과피 열수추출물의 우수한 미백 효능을 확인하였으며 향후 안전한 천연 화장품 원료로 사용될 수 있음을 확인하였다.

• 생명과학회지
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• 제28권6호
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• pp.681-687
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• 2018

홍해삼 또는 Apostichopus japonicas는 동남아시아에서 발견되는 stichopodiae의 한 종이다. 본 연구에서는 홍해삼의 화장품 소재로서 사용가능한지 알아보기 위해 홍해삼 추출물의 미백, 항주름에 관한 실험을 진행하였다. tyrosinase 활성 분석 결과, 홍해삼 추출물 $200{\mu}g/ml$에서 tyrosinase 활성을 억제하였다. 또한, 홍해삼은 tyrosinase, TRP-1, TRP-2, MITF 및 matrix metalloproteinase (MMPs)의 mRNA 발현을 억제하였다. 이어서 HaCaT과 human Fibroblast를 이용한 3차원 세포배양을 통해 홍해삼의 피부 턴오버 주기 개선효과를 검증하였다. 이러한 결과를 바탕으로 홍해삼이 높은 미백효과 및 주름개선효과를 가지는 화장품 소재로서 충분한 가치를 지닐 것으로 판단된다.