본 연구에서는 효소처리 한 대두추출물의 항산화 및 미백 효과를 확인하기 위하여 DPPH 및 hydroxyl radical 포착활성을 측정하였고, 멜라닌 생성의 첫 단계인 tyrosinase 활성, mouse melanoma B16BL6 세포 생존율 및 TRP-1, TRP-2 발현 저해활성을 측정하였다. 또한 기존의 기계적 마쇄 가공한 대두추출물과 효소처리 가공한 대두추출물의 항산화 및 미백효과를 비교 조사하였다. 효소처리 한 대두추출물의 DPPH radical 소거능과 hydroxyl radical 소거능이 마쇄처리 한 추출물보다 높았으며, 특히 효소처리군이 마쇄군에 비하여 20% 이상 높은 항산화력을 나타내었다. 또한 마쇄군에 비하여 효소처리군이 tyrosinase와 TRP-1, TRP-2의 더 높은 활성 억제능을 보였다. 이는 대두가 B16BL6 melanoma 세포의 tyrosinase 단백질의 활성을 저해시킴으로써 멜라닌 생성을 억제하는데 효과적임을 의미하는 동시에 효소처리에 의하여 대두의 영양소의 손실이 더 적었음을 나타낸다. 결론적으로 효소처리에 의한 대두 추출물은 항산화 활성과 미백 효과가 우수하여 기능성 화장품의 천연 소재로서 활용 가능성이 매우 높은 것으로 사료된다.
Min-Jin Kim;Yong Tae Jeong;Buyng Su Hwang;Yong Hwang;Dae Won Jeong;Yeong Taek Oh
한국자원식물학회지
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제35권6호
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pp.704-712
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2022
Research on whitening materials using natural alternatives is actively being conducted. The aim of this study was to investigate the in vitro inhibitory effects of Ranunculus chinensis Bunge (RCB) on melanogenesis and associated enzymes, such as tyrosinase, tyrosinase-related protein (TRP)-1, and TRP-2 in B16F10 murine melanoma cells. We found that RCB extract significantly attenuated melanin synthesis and reduced the activity of intracellular tyrosinase, a rate-limiting melanogenic enzyme. Western blot analysis showed that RCB extract decreased the protein expression of tyrosinase and TRP-1. In addition, it significantly decreased the expression of microphthalmia-associated transcription factor (MITF), a key regulator of melanogenesis. Extracellular signal-regulated kinase (ERK) activation has been reported to be involved in the inhibition of melanogenesis. Thus, we investigated whether the hypopigmentary effects of RCB extract were related to the activation of ERK. RCB extract induced ERK phosphorylation in a dose-dependent manner. Furthermore, it markedly inhibited body pigmentation in a zebrafish model. Our results suggest that RCB extract inhibits melanogenesis by activating ERK pathway-mediated suppression of MITF and its downstream target genes, including tyrosinase. Therefore, RCB extract can be used as a whitening agent in the development of functional cosmetics.
본 연구에서 자소엽 조다당 추출물의 미백 활성을 평가하기 위하여 tyrosinase 억제활성과 melanocyte 세포에서 멜라닌 함량 및 멜라닌 관련 단백질 발현 억제능을 수행하였다. 자소엽 조다당 추출물은 tyrosinase 억제능을 관찰한 결과 자소엽 조다당 추출물의 농도가 증가할수록 활성이 유의적으로 증가하는 것으로 나타났다. 이러한 미백 효과가 melanoma 세포인 B16F10 세포 내에서도 일어나는지 확인하기 위하여 세포내 멜라닌 함량 및 tyrosinase 억제능을 살펴보았다. 자소엽 조다당 추출물은 B16F10 세포에 대하여 세포독성이 없는 농도에서 진행 하였으며, 세포내 멜라닌 함량 및 tyrosinase 활성 저해를 보여주었다. 이는 자소엽 조다당 추출물이 세포 내 MITF 발현을 억제시킴으로서 tyrosinase, TRP-1 및 TRP-2 단백질 발현을 억제함에 따라 미백효과를 확인하였다. 이러한 결과로 자소엽 조다당 추출물의 미백 활성을 확인 할 수 있었으며, 미백 산업 분야 및 식품의 기능성 소재로 이용한다면 천연 미백 소재로써 활용될 수 있을 것으로 판단된다.
Park, M. K.;Park, C. S.;Kim, J. W.;R. M. Ahn;Y. S. Yoo;S. Y. Yi
대한화장품학회:학술대회논문집
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대한화장품학회 2003년도 IFSCC Conference Proceeding Book II
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pp.241-242
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2003
The effects of N-acetylphytospingosine(NAPS), one of the phytospingosine derivatives, on melanogenesis of B 16F 1 0 mouse melanoma cell lines were investigated. We assessed the effect of NAPS on the depigmentation of B16F10 cells. The melanin content of cells was significantly reduced by NAPS. We examined the inhibitory effect of NAPS on tyrosinase activity using L-dopa as a substrate and the results showed that tyrosinase activity was inhibited in a does-dependent manner. The mRNA level of tyrosinase as well as that of tyrosinase related protein-l (TRP-l) and tyrosinase related protein-2 (TRP-2) genes were not affected by NAPS based on a reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR) assay. We also performed a Western blotting analysis using anti-tyrosinase antibody. It showed that there is no change in tyrosinase protein level after treatment of NAPS. These results suggest that the depigmenting mechanism of NAPS in B16F10 melanoma cells involves inhibition of melanosomal tyrosinase activity, rather than the mRNA expression or protein level of tyrosinase.
Commelina communis Ledeb is a widely used medication for the treatment of antidiabetic, antioxidant and hypoglycemic agent in Korea. Alpha-melanocyte stimulating hormone (${\alpha}$-MSH) is a major factor to stimulate melanin synthesis in the skin. The purposes of this study was to investigate the inhibitory effects of extract from Commelina communis Ledeb (ECC) on ${\alpha}$-MSH-stimulated melanogenesis in B16F10 cells. ECC suppressed melanin synthesis and intracellular tyrosinase activity in B16F10 cells or ${\alpha}$-MSH-induced B16F10 cells in a dose dependent manner. In study on the melanogenic protein expressions, it had especially influence on expressions of tyrosinase and tyrosinase-related protein (TRP-1). Tyrosinase and TRP-1 expressions were gradually decreased in a dose-dependent. Additionally, the extract also decreased the ${\alpha}$-MSH-induced over-expression of tyrosinase and TRP-1. This results show that the anti-melanogenic activity of ECC is correlated with the suppression of tyrosinase and TRP-1 protein expressions in B16F10 cells.
BACKGROUND/OBJECTIVES: Gastrodia elata Blume (GEB), a traditional herbal medicine, has been used to treat a wide range of neurological disorders (e.g., paralysis and stroke) and skin problems (e.g., atopic dermatitis and eczema) in oriental medicine. This study was designed to investigate whether GEB extract inhibits melanogenesis activity in murine B16F10 melanoma. MATERIALS/METHOD: Murine B16F10 cells were treated with 0-5 mg/mL of GEB extract or $400{\mu}g/mL$ arbutin (a positive control) for 72 h after treatment with/without 200 nM alpha-melanocyte stimulating hormone (${\alpha}$-MSH) for 24 h. Melanin concentration, tyrosinase activity, mRNA levels, and protein expression of microphthalmia-associated transcription factor (MITF), tyrosinase, tyrosinase-related protein (Trp)1, and Trp2 were analyzed in ${\alpha}$-MSH-untreated and ${\alpha}$-MSH-treated B16F10 cells. RESULTS: Treatment with 200 nM ${\alpha}$-MSH induced almost 2-fold melanin synthesis and tyrosinase activity along with increased mRNA levels and protein expression of MITF, tyrosinase, Trp1 and Trp2. Irrespective of ${\alpha}$-MSH stimulation, GEB extract at doses of 0.5-5 mg/mL inhibited all these markers for skin whitening in a dose-dependent manner. While lower doses (0.5-1 mg/mL) of GEB extract generally had a tendency to decrease melanogenesis, tyrosinase activity, and mRNA levels and protein expression of MITF, tyrosinase, Trp1, and Trp2, higher doses (2-5 mg/mL) significantly inhibited all these markers in ${\alpha}$-MSH-treated B16F10 cells in a dose-dependent manner. These inhibitory effects of the GEB extract at higher concentrations were similar to those of $400{\mu}g/mL$ arbutin, a well-known depigmenting agent. CONCLUSIONS: These results suggest that GEB displays dose-dependent inhibition of melanin synthesis through the suppression of tyrosinase activity as well as molecular levels of MITF, tyrosinase, Trp1, and Trp2 in murine B16F10 melanoma. Therefore, GEB may be an effective and natural skin-whitening agent for application in the cosmetic industry.
To develop effective skin whitening agents, we tested natural herbal extracts for their melanogenic inhibitory activities. Sedum samentosum was selected for its inhibitory effect on melanogenesis in B16 melanoma cells. Ethanolic extract of S. samentosum (SSE) was evaluated for antioxidative effect and tyrosinase inhibitory activity of melanogenesis. We investigated the changes in protein level and mRNA level of tyrosinase, tyrosinase related protein (TRP)-1 and TRP-2 by using western blotting and RT-PCR, respectively. SSE showed scavenging activities of free radicals and reactive oxygen species (ROS) with the $IC_{50}$ of 342.7 $\mug/ml$ against 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) radical and 64.69 $\mug/ml$ against superoxide radicals in the xanthine/xanthine oxidase system, respectively. SSE treatment suppressed the biosynthesis of melanin up to 46% and reduced tyrosinase activity up to 51% at 100 $\mug/ml$ in B16 melanoma cells. The tyrosinase activity and tyrosinase expression in B16 melanoma cells were reduced in a dose-dependent manner by SSE. Also, SSE was able to significantly inhibit tyrosinase and TRP-1 expression in mRNA level. These results suggest that SSE inhibited melanin production which may be dependent on tyrosinase activity and expression in B16 melanoma cells, and an effective whitening agent for the skin.
본 연구는 오디씨 에탄올 추출물(MSE)의 멜라닌 합성 저해 효과를 밝히는 것이다. 먼저 MSE의 melan-a 세포를 이용한 멜라닌 합성 저해 실험결과, 독성을 보이지 않는 $10{\mu}g/mL$의 농도까지 멜라닌 합성 저해 효과를 나타내었다. 또한 tyrosinase, tyrosinase-related protein-1 (TRP-1) 단백질의 발현이 저해되었으며, extracelluar signal-regulated protein kinase (ERK)의 발현을 농도 의존적으로 증가시키는 MSE의 기전을 확인하였다. 뿐만 아니라, 제브라피쉬를 이용한 in vivo 모델의 실험에서도 색소 발생이 저해됨을 관찰하였다. 따라서 오디씨로 부터 획득한 에탄올 추출물이 ERK 단백질의 발현으로 인해 멜라닌 생합성을 억제할 수 있음을 밝혔다.
모발의 색은 melanin의 종류와 양에 의해 결정 된다. Melanocyte는 주로 자외선 자극에 의하여 L-tyrosine으로부터 멜라닌을 합성한다. 활성산소종은 백발의 진행과정에 중요한 역할을 하고 있다. 적하수오는 백발화되는 노화과정을 억제한다고 보고되고 있다. 본 연구의 목적은 흑모발생과 연관된 melanin 합성에 대한 적하수오 에탄올 추출물(PMEE)의 효능을 조사한 것이다. 항산화 실험에서 PMEE는 DPPH radical을 감소시켰고 환원력을 증가시켜 PMEE는 백발과정에 관여하는 활성산소종을 소거할 수 있다고 볼 수 있다. PMEE는 농도 의존적으로 세포생존능을 감소시켰다. 더욱이 melanin의 생성에 대한 PMEE의 효과는 DOPA assay와 tyrosinase 활성측정에 의하여 결정되었다. PMEE는 tyrosinase 활성을 증가시켰으며 melanin 합성을 촉진시켰다. 뿐만 아니라 Western blot 분석을 이용하여 tyrosinase, TRP-1, TRP-2 및 MITF 뿐만 아니라 SOD-3와 catalase와 같은 항산화 효소의 단백질 발현을 조사하였다. PMEE의 항산화 활성의 증가로 인하여 SOD-3와 catalase의 발현 수준은 감소된 것으로 나타났다. 특히, PMEE는 tyrosinase와 TRP-2의 발현 수준은 증가시켰다. 이러한 결과들은 PMEE가 백발화 된 모발에서 흑발로 변하는 것과 관련된 melanin 합성을 촉진할 수 있다는 것을 암시하고 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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