• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제65권2호
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• pp.93-99
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• 2022

Lysosome organelle extract (LOE) was derived from egg whites. The lysosome is an intracellular organelle that contains several hydrolysis enzymes. Previous studies have reported that LOE performs important functions, such as melanin de-colorization and anti-melanin production in B16F10 melanoma cells. However, its principal molecular and cellular mechanisms have not been elucidated till date. In non-cytotoxic conditions, LOE significantly inhibited α-MSH induced melanin synthesis of murine B16F10 cells. The anti-melanogenic activity of LOE was mediated by suppressing the mRNA expression of tyrosinase enzyme, tyrosinase related protein-1/2 (TRP-1/2), and microphthalmia-associated transcription factor (MITF) genes. By performing western blot analysis, we found that LOE significantly attenuated melanogenesis. In this case, LOE helped in increasing extracellular receptor kinase (ERK) phosphorylation in α-MSH induced B16F10 cells. Furthermore, MITF is found to be a key regulatory transcription factor in melanin synthesis; it was down-regulated by LOE through ERK phosphorylation. In this experiment, PD98059 (MEK inhibitor) was used to check whether LOE directly regulated the activity of ERK. Although LOE exerted inhibitory effect on melanin synthesis, we could not observe this effect in PD98059-treated α-MSH induced B16F10. These results strongly indicate that LOE is related to ERK activation and MITF degradation in anti-skin pigmentation. Hence, LOE should be utilized as a whitening agent of skin in the near future.

• 생명과학회지
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• 제21권2호
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• pp.279-285
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• 2011

현재까지 많은 연구들은 멜라닌 합성과정의 기전을 규명하는데 초점이 맞춰졌으며 이러한 이유로 tyrosinase 저해제 개발에 집중되어 왔다. 이에 본 연구는 울릉도 곰취, 미역취, 삼나물 추출물을 이용하여 미백효과를 검증하였다. tyrosinase 저해 활성을 측정한 결과 울릉도 곰취, 미역취, 삼나물 발효 전 추출물의 경우 33%, 발효 후 추출물의 경우 45% 저해율을 세포 내 tyrosinase 활성 확인 결과 울릉도 곰취, 미역취, 삼나물 발효 전 추출물이 41%, 발효 후 추출물은 56.5%의 활성 저해율을 관찰 할 수 있었으며, 발효 후 추출물이 발효를 하지 않은 추출물보다 미백 효과가 더 뛰어 남을 확인할 수 있었다. 미백 관련 전사 인자인 MITF, TRP-1, TRP-2, tyrosinase의 단백질 발현을 측정한 결과 발효 전 후 추출물은 B16F10 melanoma 세포에서 tyrosinase, TRP-1과 TRP-2의 단백질 생합성을 두 추출물 모두 억제하였지만, 특히 발효 후 추출물의 경우 단백질 발현량이 더 감소하였다. Tyrosinase, TRP-1과 TRP-2의 발현을 조절하는 전사인자로는 MITF가 관여하는 것으로 알려져 있으며, 실제로 MITF는 melanin생성과 관련된 여러 유전자의 발현을 조절하는데 중요한 작용을 하고 있다. 따라서 울릉도 발효 후 추출물이 melanin 생성과 관련된 중요한 세 가지 단백질의 생합성을 전사단계에 서 조절 전사인자인 MITF의 작용에 대한 효과를 확인한 결과 울릉도 발효 후 추출물이 MITF의 단백질 발현을 울릉도 발효 전 추출물보다 생성을 억제하는 효과가 더 높음을 확인하였다. 이러한 결과를 토대로 미백 생합성에 있어서 상위 신호단계에 있는 전사인자 MITF의 활성을 억제함으로써 하위 신호전달 과정을 억제하는 것임을 알 수 있었다. 이상의 결과로 미루어 보아 발효 후 추출물의 미백효과가 있음을 확인 할 수 있었으며 앞으로의 연구를 뒷받침 하여 기능성 소재 개발가능성을 제시하고 있다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제44권12호
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• pp.1905-1911
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• 2015

천연 미백소재 개발과 관련하여 많은 연구들이 멜라닌 합성저해 및 활성 메커니즘을 규명하는 데 초점이 맞춰졌으며, 이러한 이유로 tyrosinase 저해제 개발이 다양하게 이루어져 왔다. 본 연구는 배 유래의 polyphenol oxidase를 이용하여 천연에 존재하는 단순 폴리페놀인 pyrogallol의 산화 축합반응을 유도하여 purpurogallin을 효율적으로 생합성하였으며, 본 화합물에 대해서 미백 활성을 평가하였다. 먼저 MTT assay를 통해 세포독성이 없는 농도구간을 설정하였으며, purpurogallin은 $25{\mu}M$ 농도의 melanoma 세포 내에서 tyrosinase 활성을 20% 이상 저해하는 것을 확인하였다. 또한 $25{\mu}M$의 시험 농도에서 purpurogallin은 약 20% 이상의 melanin 생합성 저해 활성을 나타내었다. 미백 관련 전사인자인 MITF, TRP-1, TRP-2, tyrosinase의 단백질 발현을 측정한 결과, 본 화합물은 B16F10 melanoma 세포에서 tyrosinase, TRP-1과 TRP-2의 단백질 생합성을 두 추출물 모두 억제하는 것을 확인하였다. Tyrosinase, TRP-1과 TRP-2의 발현을 조절하는 전사인자로는 MITF가 관여하는 것으로 알려져 있으며, 실제로 MITF는 melanin 생성과 관련된 여러 유전자의 발현을 조절하는 데 중요한 작용을 하고 있다. 따라서 purpurogallin은 melanin 생성과 관련된 중요한 세 가지 단백질의 생합성을 전사단계에서 조절 전사인자인 MITF의 단백질 발현을 억제하는 효과가 있음을 확인하였다. 이상의 결과로부터 멜라닌 생합성에 있어서 상위 신호단계에 있는 전사인자 MITF의 활성을 억제함으로써 하위 신호전달 과정을 억제하는 것임을 시사하며, 향후 추가적인 검증작업을 통해 화장품 소재화가 가능할 것으로 판단된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제50권2호
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• pp.277-282
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• 2022

본 연구는 한국, 중국 등 극동아시아의 온대지역에서 재배되고 우리나라에서는 콩 다음으로 수요가 많은 팥 껍질(Phaseolus angularis shell)의 미백 효과를 검증하여 화장품 소재로서의 가능성을 확인하고자 하였다. 팥 껍질의 효능을 screening 하기 위하여 효소 실험인 tyrosinase 저해활성을 측정한 결과 1,000 ㎍/ml의 농도에서 76.39%의 저해활성을 나타내었다. 이후 멜라노마 세포의 생존율을 측정하여 팥 껍질이 세포에 독성을 미치지 않는 생존율 90% 이상의 농도에서 세포 실험을 진행하였다. 팥 껍질 추출물이 멜라닌 합성에 영향을 미치는 인자인 MITF, TRP-1, TRP-2, tyrosinase 단백질 및 mRNA 발현 억제 효과를 측정한 결과 모든 인자에서 발현량이 감소하였으며 대조군으로 사용된 kojic acid와 비교하였을 때 발현 정도가 유의하거나 더 감소한 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과, 팥 껍질 추출물의 미백 활성이 우수하다는 것을 확인할 수 있었으며 이는 미백 기능성화장품 소재로서 활용 가능성이 있을 것으로 사료된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제49권4호
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• pp.485-492
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• 2021

본 연구는 오크라 추출물의 미백 효과를 검증하여 화장품 소재로서 활용가능성을 확인하고자 하였다. 먼저, 오크라 열수 및 70% 에탄올 추출물의 미백효과를 tyrosinase의 효소 억제 활성으로 측정한 결과, 최종 농도인 1,000 ㎍/ml 농도에서 22.2%, 32.8%의 저해활성 효과를 보였다. 세포 차원에서 미백효과를 측정하기 위해 오크라 열수 및 에탄올 추출물의 세포 생존율을 melanoma cell (B16F10)에서 MTT assay법을 이용하여 측정하였다. 그 결과, 오크라 열수 및 70% 에탄올 추출물에서 100 ㎍/ml 농도에서 95% 이상의 생존율을 보였으며, 세포 독성이 나타나지 않은 농도 이하에서 멜라닌 생합성을 확인하기 위해 실험을 진행하였으며, 농도 의존적으로 멜라닌 합성을 저해하는 것을 확인하였다. 오크라 열수 및 70% 에탄올 추출물의 단백질 발현억제 효과를 5, 10, 50, 100 ㎍/ml의 농도에서 western blot으로 측정하였으며, 양성대조군으로 β-actin을 사용하였다. 그 결과, 오크라 열수 추출물은 100 ㎍/ml 농도에서 MITF, tyrosinase, TRP-1, TRP-2 인자들은 각각 88.1%, 24.8%, 62.2%, 42.9%의 효과를 나타내었다. 오크라 70% 에탄올 추출물은 100 ㎍/ml 농도에서 MITF, tyrosinase, TRP-1, TRP-2 인자들은 각각 65.3%, 58.3%, 66.2%, 65.3%의 효과를 나타내었다. 결론적으로 오크라 열수 및 70% 에탄올 추출물의 미백 효과가 검증되었으며, 기능성 화장품 소재로서 활용가능성을 확인하였다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제48권4호
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• pp.556-563
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• 2020

본 연구는 단풍잎돼지풀 발효 추출물의 항산화 및 미백 효과를 검증하여 화장품 소재로서 활용가능성을 확인하고자 하였다. 항산화 효과를 측정하기 위해 전자공여능 측정과 ABTS 라디칼 소거능을 측정하였다. 단풍잎돼지풀 발효 추출물의 전자공여능 측정 결과 1,000 ㎍/ml 농도에서 68.4%의 효과를 보였으며, ABTS 라디칼 소거능 측정 결과 같은 농도에서 58.7%의 효과를 나타내었다. 미백효과를 Tyrosinase의 효소 억제 활성에 의해 측정한 결과, 1,000 ㎍/ml 농도에서 32.4%의 저해활성 효과를 보였다. 세포 차원에서 미백효과를 측정하기 위해 단풍잎돼지풀 발효추출물의 세포 생존율을 멜라노마 세포에서 측정하였다. 그 결과, 100 ㎍/ml 농도에서 85.2%의 생존율을 보였으며, 독성을 보이지 않는 농도인 100 ㎍/ml 농도 이하에서 western blot을 진행하였다. 단풍잎돼지풀 발효 추출물의 단백질 발현억제 효과를 25, 50, 100 ㎍/ml의 농도에서 western blot으로 측정하였으며, 양성대조군으로 β-actin을 사용하였다. 그 결과, 100 ㎍/ml 농도에서 MITF, TRP-1, TRP-2, Tyrosinase인자들은 각각 51.14%, 55.4%, 38.6%, 83.77%의 효과를 나타내었다. 결론적으로 단풍잎돼지풀 발효 추출물의 항산화 및 미백효과가 검증되었으며, 화장품 천연물 소재로서 활용가능성을 확인하였다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제65권3호
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• pp.231-237
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• 2022

Biorenovation은 미생물의 효소 작용을 통해 기존의 화합물을 새로운 화합물로 전환시키는 방법이다. 본 연구에서는 biorenovation을 Luteolin에 적용하여 Luteolin-7-O-glucoside (L7G)를 합성하였으며 L7G의 미백 기능성을 평가하고자 α-MSH로 유도된 B16F10 mouse melanoma 세포에서 실험을 진행하였다. L7G는 Luteolin의 높은 세포독성을 개선하였으며 세포 독성이 나타나지 않는 농도에서 melanin 합성 및 tyrosinase 생성을 유의하게 억제하였다. 또한 western blot을 통해 멜라닌의 합성 인자들의 발현을 조사한 결과 tyrosinase와 MITF의 발현이 효과적으로 억제되는 것을 확인하였다. 결론적으로 우리는 L7G가 멜라닌의 합성을 억제함으로써 피부 미백에 긍정적인 영향을 나타낼 수 있음을 확인하였으며 이러한 결과를 근거로 L7G가 미백 기능성 원료로써 활용 가능함을 제안한다.

• 대한화장품학회지
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• 제35권3호
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• pp.243-250
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• 2009

천연 미백 소재 개발을 위하여 복령피 추출물과 복령피 추출물에서 분리한 활성 물질의 멜라닌 생성에 연관된 생리 활성을 분석하였다. 복령피 추출물은 $100{\mu}g$/mL 이하에서 세포 독성이 없는 것으로 확인 되었으며 free radical 소거능(DPPH)과 superoxide radicals 소거능 결과는 각각 $IC_{50}=19.4{\pm}2.21{\mu}g$/mL, $IC_{50}=103{\pm}3.33{\mu}g$/mL을 나타내었다. $50{\mu}g$/mL 농도에서 B16 melanoma 세포 내 tyrosinase의 활성을 34 % 저해 하였으며, 세포 내 멜라닌 생합성 저해 효과는 $50{\mu}g$/mL 농도의 복령피 추출물을 72 h 동안 처리한 세포에서 51 % 억제율을 보이는 것으로 나타났다. 이러한 복령피 추출물의 활성 물질을 분리하여 $^1H$-NMR, $^{13}C$-NMR, Mass analysis 등의 기기 분석을 실시한 결과 triterpene류의 3-$\beta$-hydroxylanosta-7,9(11),24-trien-4-oic acid로 동정되었고 $100{\mu}g$/mL 이하에서 세포 독성이 없는 것으로 확인 되었다. 3-$\beta$-hydroxylanosta-7,9(11),24-trien-4-oic acid의 free radical 소거능과 superoxide radicals 소거능 결과는 각각 $IC_{50}=4.3{\pm}0.15{\mu}g$/mL, $IC_{50}=54{\pm}1.67{\mu}g$/mL을 나타내었다. $10{\mu}g$/mL 농도에서 세포내 tyrosinase의 활성을 43 % 저해 하였으며, 멜라닌 저해 효과를 확인한 결과 $IC_{50}=3.6{\mu}g$/mL으로 나타났다. Western blot을 이용하여 tyrosinase, tyrosinase related protein-1 (TRP-1), TRP-2 단백질의 발현 감소를 확인하였다. 복령피 추출물과 3-$\beta$-hydroxylanosta-7,9(11),24-trien-4-oic acid는 우수한 미백 효능을 갖는 화장품 소재로의 개발 가능성이 클 것으로 기대된다.

• 한국약용작물학회지
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• 제24권1호
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• pp.38-46
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• 2016

Background : The white jelly mushroom (Tremella fuciformis), one of the most popular edible fungi, has medicinal properties. However, the effects of T. fuciformis in skin whitening or anti-wrinkle efficacy has not been defined to date. The aim of the present study was to investigate the effects of T. fuciformis extracts on whitening and anti-wrinkle efficacy in skin cells. Methods and Results :We prepared T. fuciformis extracts with water. The extracts ($80^{\circ}C$) contained 12.11 mg/g polyphenol and 8.54 mg/g flavonoid concentration. T. fuciformis extracts markedly decreased melanin contents and tyrosinase activity in ${\alpha}$-MSH-stimulated melanocytes (B16F10 cells). In addition, the mRNA expression of melanin formation factors, such as microphthalmia-associated transcription factor (MITF), tyrosinase-related protein-1 (TRP-1) and tyrosinase-related protein-2 (TRP-2) were significantly down-regulated in ${\alpha}$-MSH-stimulated melanocyte. Furthermore, T. fuciformis extracts increased the synthesis of type I procollagen and reduced mRNA expression of matrix metalloproteinase 1 (MMP-1) in the human dermal fibroblast (HDFn cells). These data indicated that T. fuciformis extracts induce repression of cellular melanogenesis and protect against wrinkles caused by UVB-stimulated damage. Conclusions : Thus T. fuciformis extracts could be a cosmetic candidate for skin whitening and anti-wrinkle effects.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제41권4호
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• pp.433-441
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• 2013

본 연구에서는 Endlicheria anomala (Nees) Mez 메탄올 추출물(EAME)의 항산화, 항염증 및 미백 생리활성을 in vitro assay 및 cell culture model system을 이용하여 분석하였다. EAME의 항산화능을 분석한 결과 DPPH, $H_2O_2$로 유도한 ROS, LPS로 유도한 NO 등 다양한 산화적 스트레스원을 효과적으로 소거하였다. 대표적인 항산화 효소들로 천연물에 의한 항산화능 활성에 의해 주로 발현이 유도되는 세효소인 HO-1, TrxR1, NQO1 및 그 전사 인자인 Nrf2의 단백질 발현에 미치는 영향을 분석한 결과 시료 처리 농도의 증가에 따라 세 효소 및 Nrf2의 발현이 유의적으로 증가됨을 보였다. 또한 EAME는 in vitro DOPA oxidation을 강하게 저해하여 tyrosinase inhibitor로서 작용할 가능성을 시사하였고 이에 B16F10 melanocyte를 이용하여 미백 효능을 분석한 결과 유의적인 melanin 생성억제능 및 tyrosinase 효소 활성 억제능을 보였으며 이는 tyrosinase, TRP-1, TRP-2 등 melanin 생성의 핵심 작용 효소들의 단백질 발현 저해를 통해 일어나는 것으로 나타났다. 이러한 결과를 통해 EAME가 높은 항산화능과 항염증 활성, 그리고 미백 활성을 보유함을 처음으로 밝혔으며 향후 기능성 식품 및 피부 미용 소재로서유용하게 활용될 수 있을 것으로 판단된다.