• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제31권7호
• /
• pp.990-998
• /
• 2021

Melanin is a natural skin pigment produced by specialized cells called melanocytes via a multistage biochemical pathway known as melanogenesis, involving the oxidation and polymerization of tyrosine. Melanogenesis is initiated upon exposure to ultraviolet (UV) radiation, causing the skin to darken, which protects skin cells from UVB radiation damage. However, the abnormal accumulation of melanin may lead to the development of certain skin diseases, including skin cancer. In this study, the antioxidant and antimelanogenic activities of the cell-free supernatant (CFS) of twenty strains were evaluated. Based on the results of 60% 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl scavenging activity, 21% 2,2'-azino-bis (3-ethylbenzthiazoline-6-sulfonic acid) scavenging capacity, and a 50% ascorbic acid equivalent ferric reducing antioxidant power value, Limosilactobacillus fermentum JNU532 was selected as the strain with the highest antioxidant potential. No cytotoxicity was observed in cells treated with the CFS of L. fermentum JNU532. Tyrosinase activity was reduced by 16.7% in CFS-treated B16F10 cells (but not in the cell-free system), with >23.2% reduction in melanin content upon treatment with the L. fermentum JNU532-derived CFS. The inhibitory effect of the L. fermentum JNU532-derived CFS on B16F10 cell melanogenesis pathways was investigated using quantitative reverse transcription polymerase chain reaction and western blotting. The inhibitory effects of the L. fermentum JNU532-derived CFS were mediated by inhibiting the transcription of TYR, TRP-1, TRP-2, and MITF and the protein expression of TYR, TRP-1, TRP-2, and MITF. Therefore, L. fermentum JNU532 may be considered a potentially useful, natural depigmentation agent.

• 생명과학회지
• /
• 제28권5호
• /
• pp.524-531
• /
• 2018

구상나무로부터 추출된 정유가 개발되어 있지만, 피부와 연관된 연구 관점에서 효능이 아직까지 밝혀지지 않았다. 본 연구의 목적은 B16F10 흑색종 세포(B16F10)와 인간 피부아세포주(HDF)에서 멜라닌과 주름 형성 상의 구상나무 추출물 효과를 알아보는데 있다. 정유는 수첨 증류법으로 추출하였고 무수 황산나트륨으로 정제 하였다. $10^{-5}$배의 정유농도에서, 두 세포의 생존능은 세포독성 평가에 의해 확인 되었다. B18F10의 항멜라닌 효과는 티로시나아제 억제 분석과 티로시나아제, 티로시나아제 연관 단백질 -1과 -2(TRP-1, TRP-2)의 유전자 발현 검증을 통해 이루어졌다. 정유는 알파-멜라닌세포 자극 호르몬 유도 그룹과 비교하여 티로시나아제 억제 활성이 5배, 아르부틴 유도 그룹과 비교하였을 때 30% 정도 감소되었다. 3가지 멜라닌 유래 인자들의 mRNA 수준도 각각 증가하였다. 항주름 효과를 분석하기 위해, 프로콜라겐 타입 I c 펩티드 합성(PIP) 분석과 웨스턴 블록을 수행하였다. 정유를 처리한 그룹에서 PIP가 증가되었고 콜라겐 타입 1과 기질 금속 단백질 분해 효소가 개선 되었다. 또한 정유는 $60mJ/cm^2$의 자외선 조건에서, 자외선-억제 콜라겐 타입 1의 증가와 기질 금속 단백질 분해 효소 생성 억제를 통해 항주름 효과를 보여줬다. 따라서 구상나무 추출물은 미백과 항주름을 위한 안전하고 효과적인 피부 제재로서 가능성을 가지고 있음을 암시한다.

• 대한화장품학회지
• /
• 제31권1호
• /
• pp.17-23
• /
• 2005

본 연구자들은 백출의 메탄올 추출물로부터 분리, 정제한 selina-4(14), 7(11)-dien-8-one (Selina)이 B16 멜라노마 세포에 대하여 매우 강력한 미백효과가 있음을 밝혀내었다. 본 연구에서는 Selina의 non-tumorigenic melanocyte cell line인 Melan-a 세포에 대한 작용 메카니즘에 대한 보고를 하고자 한다. 덧붙여 Selina를 함유하고 있는 제품의 임상효과도 연구하였다. Selina는 $10 {\mu}g/mL$의 농도에서 세포독성을 보이지 않으면서 Melan-a 세포의 멜라닌 합성을 $50\%$ 저해하였다. 또한 $10 {\mu}g/mL$의 Selina의 처리에 의하여 타이로시네이즈의 활성이 $60\%$ 감소시키지만 타이로시네이즈에 대한 직접적인 저해활성은 없는 것으로 밝혀졌다. 이러한 Selina의 작용 기작을 밝히기 위하여 연구자들은 타이로시네이즈, TRP-1, TRP-2의 3가지 유전자의 mRNA 수준과 단백질의 발현량을 RT-PCR과 western blotting을 이용하여 연구하였다. 그 결과 $10 {\mu}g/mL$의 Selina 처리에 의하여 타이로시네이즈의 mRNA와 단백질 양은 현저히 감소하였지만 TRP-1과 TRP-2의 mRNA 및 단백질 양에는 변화가 없었다. 이러한 결과는 Selina가 그 미백효과를 주로 타이로시네이즈의 발현조절에 의하여 나타낸다는 것을 알 수 있다. $0.2\%$의 Selina를 함유하는 화장품 제형을 이용, 7주간 20명의 피시험자를 대상으로 한 임상시험에서도 어떠한 부작용도 없이 통계적으로 유의한(p<0.05) 수준의 미백효과를 볼 수 있었다. 이상의 결과를 종합해 볼 때 Selina는 깨끗하고 밝은 피부를 위한 유용하면서도 안전한 신규 미백 원료임을 알 수 있다.

• 생명과학회지
• /
• 제19권3호
• /
• pp.384-389
• /
• 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.

• 대한화장품학회지
• /
• 제43권2호
• /
• pp.115-124
• /
• 2017

레조시놀다이펜틸에터(1,3-di(pentyloxyl)benzene)의 피부 미백 효과를 확인하기 위해 in vitro 실험을 통하여 미백 효과를 평가하였다. 레조시놀다이펜틸에터는 resorcinol과 1-bromopentane의 알킬화반응을 통하여 제조하였으며, 반응 결과물을 NMR, MS 등의 분석장비를 통해 확인하였다. 레조시놀다이펜틸에터의 피부 안전성 평가를 위하여, 피부를 구성하는 세포들(keratinocyte, melanocyte, fibroblast)에 대한 독성을 분석한 결과 대조군에 비해서 모든 세포주들에서 유사한 cell viability를 확인하였다. 세포생존에 영향을 미치지 않는 농도인 $20{\mu}g/mL$에서 세포 외 멜라닌 분비 저해능을 측정한 결과 $20{\mu}g/mL$ 농도에서 약 65.75%까지 농도 의존적으로 멜라닌 분비를 억제하는 것을 확인하였으며, 세포 내 멜라닌 생성 억제율을 측정한 결과에서도 약 53.89%를 억제함을 확인하였다. 멜라닌 형성 관련 티로시나제, TRP-1, TRP-2의 mRNA 발현량과 단백질 발현량을 real-time PCR 방법과 western blot으로 측정을 한 결과 레조시놀다이펜틸에터는 멜라닌 억제효과가 전사(transcription)단계부터 억제하는 것을 확인하였다. 최종적으로 본 연구는 레조시놀다이펜틸에터의 미백기능성화장품 신소재로서의 적용가능성을 제시하였다.

• Journal of Ginseng Research
• /
• 제42권1호
• /
• pp.81-89
• /
• 2018

Background: BIOGF1K, a compound-K-rich fraction, has been shown to display anti-inflammatory activity. Although Panax ginseng is widely used for the prevention of photoaging events induced by UVB irradiation, the effect of BIOGF1K on photoaging has not yet been examined. In this study, we investigated the effects of BIOGF1K on UVB-induced photoaging events. Methods: We analyzed the ability of BIOGF1K to prevent UVB-induced apoptosis, enhance matrix metalloproteinase (MMP) expression, upregulate anti-inflammatory activity, reduce sirtuin 1 expression, and melanin production using reverse transcription-polymerase chain reaction, melanin content assay, tyrosinase assay, and flow cytometry. We also evaluated the effects of BIOGF1K on the activator protein-1 signaling pathway, which plays an important role in photoaging, by immunoblot analysis and luciferase reporter gene assays. Results: Treatment of UVB-irradiated NIH3T3 fibroblasts with BIOGF1K prevented UVB-induced cell death, inhibited apoptosis, suppressed morphological changes, reduced melanin secretion, restored the levels of type I procollagen and sirtuin 1, and prevented mRNA upregulation of MMP-1, MMP-2, and cyclo-oxygenase-2; these effects all occurred in a dose-dependent manner. In addition, BIOGF1K markedly reduced activator-protein-1-mediated luciferase activity and decreased the activity of mitogen-activated protein kinases (extracellular response kinase, p38, and C-Jun N-terminal kinase). Conclusion: Our results strongly suggest that BIOGF1K has anti-photoaging activity and that BIOGF1K could be used in anti-aging cosmeceutical preparations.

• 생명과학회지
• /
• 제32권8호
• /
• pp.622-632
• /
• 2022

본 연구는 많은 만병초의 종류 중 울릉도 만병초와 운금 만병초를 중심으로 주름개선 활성 검증을 통해 기능성 화장품 소재로서의 응용 가능성을 확인하고자 하였다. 울릉도와 운금 만병초 추출물의 tyrosinase 저해활성 측정 결과 1,000 ㎍/ml의 농도에서 울릉도 만병초 추출물은 32.6%의 저해능을, 운금 만병초 추출물은 39.3%의 억제활성을 나타내었다. 또한 두 가지 추출물의 elastase 저해활성을 알아본 결과, 농도 의존적으로 활성을 억제하였으며 1,000 ㎍/ml에서 28.3%, 36.2%의 억제활성을 확인할 수 있었다. Collagenase 저해활성을 측정한 결과, 울릉도 및 운금 만병초 추출물 1,000 ㎍/ml의 농도에서 각각 77.7%, 80.7%의 우수한 저해활성을 확인할 수 있었다. 만병초 추출물들의 주름개선 활성을 알아보기 위해, 섬유아세포인 CCD-986Sk의 세포 생존율을 MTT assay에 의해 확인한 결과 울릉도와 운금 만병초 추출물 모두 모든 농도구간에서 80% 이상의 생존율을 보였으며, 이하의 실험은 100%에 가까운 생존율을 나타낸 25, 50, 100 ㎍/ml의 농도구간으로 설정하여 진행하였다. Western blot을 통해 주름개선 관련 인자인 MMP-1, MMP-2, MMP-3의 단백질 발현양을 측정한 결과 두 추출물 모두 농도가 증가함에 따라 발현양이 감소하였으며, 100 ㎍/ml의 농도에서 울릉도 만병초는 67.2%, 65.5%, 13.6%, 운금 만병초는 89.1%, 85.0%, 62.7%의 발현양을 나타내었다. Reverse transcription-PCR을 통해 동일한 인자의 mRNA 발현양을 측정한 결과, 울릉도와 운금 만병초 추출물 모두 농도 의존적으로 발현양이 감소되었으며, 100 ㎍/ml의 농도에서 울릉도 만병초는 70.1%, 9.1%, 37.9%, 운금 만병초는 38.2%, 8.3%, 57.3%의 발현양을 나타내었고 MMP-3 인자에서 대조군에 비해 우수한 mRNA 발현 억제율을 확인할 수 있었다. 본 연구의 결과로 울릉도 만병초와 운금 만병초의 주름개선 활성을 검증함으로써 기능성 화장품 소재로써의 이용 가치를 확인할 수 있었다.

• 대한화장품학회지
• /
• 제34권2호
• /
• pp.137-142
• /
• 2008

에키네시아는 미국 북미 대평원에 서식하는 야생 식물로 수세기 동안 감기나 또 다른 바이러스 감염에 의한 질병에 대하여 면역 기능을 증진 시키는 전통 식물 약재로 널리 사용되어 왔다. 최근에 에키네시아 추출물은 피부 보호를 위한 화장품 원료로서 응용되어 오고 있다. 이에 본 연구에서는 에키네시아를 인공적으로 조직배양하여 얻어낸 캘러스로부터 부정근을 유도하여, 대단위 배양을 한 부정근을 추출하여 화장품 성분으로서의 응용 가치를 평가하였다. 이미 몇몇 보고된 논문에서 에키네시아 추출물은 항산화 효과 및 면역증진효과는 보고되었지만 다른 효능에 대한 연구는 충분하지 않다. 따라서 본 연구에서는 피부 보호에 대한 화장품 원료로서의 응용을 위한 항산화, 미백 및 주름과 관련한 효능 효과를 평가하였다. 조직 배양한 에키네시아 추출물의 효능 효과 평가 결과, 추출물 농도 2%까지 세포독성이 나타나지 않았으며, 외부환경에 의한 피부노화 및 피부색, 기미, 주근깨 등과 같은 피부현상에 중요한 영향을 미치는 인자인 활성산소종의 소거 효과가 우수함을 확인하였으며, 또한 B16 melanoma 세포 내에서 tyrosinase의 발현을 농도 의존적으로 감소시키고 멜라닌 합성을 억제하였다. 피부 주름과 관련하여 진피층의 extracellular matrix(ECM) degradation에 관여하는 콜라겐 분해효소인 MMP-1, MMP-2의 발현을 억제하였다.

• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제47권2호
• /
• pp.195-200
• /
• 2019

The purpose of this study was to investigate the melanogenesis inhibiting activity of the ethanol extract from Polygonum amphibium L. Firstly, the n-hexane (Hx), chloroform ($CHCl_3$), ethyl acetate (EA), n-butanol (BuOH), and water (Water) fractions were isolated from the P. amphibium L. ethanol extract. The efficacy of melanogenesis was found to significantly decrease via the EA and BuOH fractions when compared to the control in B16F10 cells. EA particularly showed the lowest melanin content in B16F10 cells when compared to all the other extracts. Concentration-dependent inhibition of melanin synthesis was also observed in the EA fraction at concentrations below $50{\mu}g/ml$, which did not exhibit cytotoxicity in B16F10 cells. Notably, the expression of three key proteins (tyrosinase, tyrosinase-related protein-1 (TRP-1), and TRP-2), which are involved in melanogenesis, were significantly decreased via the EA fraction. EA also inhibited body pigmentation in vivo in a zebrafish model. Overall, we demonstrated melanogenesis suppression using the EA fraction from P. amphibium L., which could be a potential candidate for an antimelanogenesis agent.

• 생명과학회지
• /
• 제34권1호
• /
• pp.28-36
• /
• 2024

본 연구에서는 현재까지 화장품 소재로써 다양한 연구가 진행되지 않은 현지초 추출물의 효능평가 및 항염 관련 활성 연구를 진행하였다. 현지초 추출물의 항산화능을 확인하기 위해 전자공여능 및 ABTS⁺ 라디칼 소거능을 측정한 결과, 각각 50 ㎍/ml의 농도에서 91%, 94%를 나타내어 항산화능이 우수함을 확인할 수 있었다. 미백활성 측정을 위해 tyrosinase 저해활성 측정을 실시하였으며 최고 농도인 1,000 ㎍/ml에서 24.8%의 저해능이 나타났다. 현지초 추출물의 주름개선 활성을 알아보기 위해 elastase 및 collagenase 저해활성 측정을 실시하였으며 그 결과, 각각 최고 농도인 1,000 ㎍/ml에서 30.6%, 90%의 저해능이 나타났고 collagenase 저해활성에서 우수한 저해능을 확인할 수 있었다. 세포 실험 진행을 위해 현지초 추출물 처리에 따른 대식세포 Raw 264.7의 생존율을 MTT assay에 의거하여 진행하였으며 100 ㎍/ml의 농도에서 83.6% 이상의 세포 생존율을 나타내어 이하의 세포 관련 실험 진행은 100 ㎍/ml 이하의 농도의 현지초 추출물을 가하여 실험을 실시하였다. NO assay에 의하여 현지초 추출물 처리에 따른 NO 생성 저해 활성을 측정한 결과, 100 ㎍/ml의 농도에서 74.9%의 저해율을 확인하였다. 단백질 발현 억제능을 알아보기 위해 western blot을 진행하였으며 현지초 추출물은 COX-2 및 iNOS 두 인자 모두 농도의존적으로 단백질 발현량이 저해됨을 확인할 수 있었다. 이러한 결과들에 의해 현지초 추출물은 항염 관련 기능성 화장품 소재로써 활용 가능성이 있다고 사료된다.