• 한국응용과학기술학회지
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• 제38권3호
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• pp.883-890
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• 2021

본 연구는 B16F10 melanoma 세포에서 산딸기 잎 추출물(Rubus crataefifolius Leaf Extract, RCLE)의 멜라닌 생성 억제 효과를 확인하고자 수행되었다. α-MSH로 자극한 B16F10 melanoma 세포에서 멜라닌 함량과 tyrosinase 활성, 멜라닌 생성관련 효소들인 TRP-1, TRP-2 및 MITF의 단백질 발현 수준을 조사하였고 이에 대한 RCLE의 효과를 검증하였다. RCLE는 tyrosinase 활성과 멜라닌 생성을 효과적으로 억제하였고 멜라닌 생성 경로에 관여하는 PKA와 CREB의 인산화와 MITF의 발현을 억제하였으며 멜라닌 생성 관련 단백질의 발현을 하향 조절하였다. 이러한 결과는 RCLE가 MITF 발현을 억제하여 α-MSH로 자극된 멜라닌 합성을 억제한다는 것을 보여준다. 따라서 이러한 연구결과는 RCLE가 과도한 멜라닌 생성으로 인한 색소 침착을 완화시킬 수 있는 기능성 화장품 소재로 활용될 수 있음을 시사한다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제65권4호
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• pp.299-306
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• 2022

In this study, derivatives of trimethoxybenzene were investigated as inhibitors of melanogenesis. We examined the effects of methyl 3,4,5-trimethoxybenzoate (MTB), ethyl 3,4,5-trimethoxybenzoate (ETB), methyl 3,4,5-trimethoxycinnamate (MTC), and ethyl 3,4,5-trimethoxycinnamate (ETC). First, the inhibitory effects of these agents on melanin production were evaluated using α-melanocyte-stimulating hormone (α-MSH)-stimulated B16F10 melanoma cells. We found that all derivatives decreased α-MSH-induced melanin production in B16F10 melanoma cells; ETC showed a strong inhibitory effect at half of the concentration of the other derivatives. As tyrosinase is considered a key enzyme of melanogenesis, we also examined whether the derivatives inhibited tyrosinase activity. MTC and ETC reduced mushroom tyrosinase activity and expression levels of α-MSH-induced B16F10 cellular tyrosinase protein. Inhibitory effects of all derivatives on α-MSH-induced B16F10 cellular tyrosinase activity were shown in a dose-dependent manner. Additionally, the derivatives were exposed to diphenylpicrylhydrazyl free radical to examine their antioxidant characteristics. All derivatives showed considerable antioxidant activity, which was 2-fold higher than that of arbutin. In conclusion, the trimethoxybenzene derivatives, including MTB, ETB, MTC, and ETC exerted anti-melanogenic and antioxidant effects on α-MSH-stimulated melanogenesis, demonstrating their potential for use as novel hypopigmenting agents and antioxidants.

• 생명과학회지
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• 제19권10호
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• pp.1468-1477
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• 2009

본 연구에서는 누에 단백질을 미생물발효에 의해 생리활성물질로 개발하기 위한 기초 연구의 일환으로 단백질 분해능이 높은 Bacillus 및 Lactobacillus 균주로 동결건조 및 열풍건조 누에분말을 발효시켜 항산화 활성, 혈전용해 활성, tyrosinase 저해 활성, 단백질 패턴 비교 등을 비교 검토하였다. Native-PAGE 및 SDS-PAGE로 누에 단백질을 분석 한 결과 동결건조 누에분말에서 많은 종류의 밴드가 관찰되었고, B. subtilis 발효에 의해서 단백질 패턴과 양적인 차이가 관찰되었다. 열풍 및 동결건조 누에분말의 주요 미네랄은 칼륨, 칼슘, 마그네슘 및 아연 이였으며, 주요 아미노산은 glycine, alanine, glutamic acid, aspartic acid 및 serine 이였고, 주요 지방산은 linolenic acid, oleic acid 및 linoleic acid 이였다. 혈전용해 활성은 동결 및 열풍건조 누에분말 모두 B. subtilis 균주 5% 접종에서 가장 높았으며, 동결건조 발효누에서 보다 높은 혈전용해 활성이 나타났다. Tyrosinase 저해 효과는 열풍건조 누에분말 보다 동결건조 누에분말의 물 및 70% 메탄올 추출물에서 높았다. DPPH free-radical 소거능은 동결건조 누에분말 보다 열풍건조 누에분말에서 조금 높게 나왔으며, L. hilgardii 균주에 의한 발효누에가 B. subtilis 균주에 의한 발효 누에보다 항산화 활성이 약간 더 높은 것으로 관찰되었으나, 모든 시료에서 시판 항산화제인 BHT 보다는 낮았다. 이상의 실험결과에서 누에 단백질을 생리활성물질로 개발하기 위한 기초 자료를 얻기 위하여 단백질 분해능이 높은 B. subtilis 균주로 발효시킨 발효누에에서 단백질 함량 증가, 전기영동 단백질 패턴 변화, 혈전 용해 활성 및 항산화 활성 증가와 같은 생리활성작용이 강화됨으로써 건강기능식품 소재 개발 가능성이 확인되었다.

• 생명과학회지
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• 제32권3호
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• pp.222-231
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• 2022

본 연구는 긴병꽃풀 ethyl acetate 분획물의 미백 및 항염증 활성 검증을 통해 화장품 소재로서의 활용 가능성을 확인하고자 하였다. 전자공여능과 ABTS⁺ radical 소거능 측정 결과 최고 농도인 1,000 ㎍/ml에서 각각 89.6%, 88.7%의 활성을 확인할 수 있었다. Tyrosinase 저해활성 측정 결과 최고 농도인 1,000 ㎍/ml에서 ethyl acetate 분획물은 22.3%의 억제활성을 나타내었다. 세포 생존율 측정 결과, 멜라노마 세포와 대식세포에 대해 긴병꽃풀 ethyl acetate 분획물을 처리한 모든 구간에서 80% 이상의 생존율을 보였다. 긴병꽃풀 ethyl acetate 분획물의 단백질 및 mRNA 발현량을 측정하기 위한 western blot과 RT-PCR의 농도구간은 25, 50, 100 ㎍/ml으로 설정하였다. 그 결과 분획물의 농도가 증가함에 따라 발현양이 감소됨을 확인하였으며 미백관련 인자 MITF와 TRP-2의 단백질 발현 억제율이 대조군인 kojic acid에 비해 우수하였고, tyrosinase에 대해서는 100 ㎍/ml에서 29.1%의 가장 낮은 발현량을 보여 매우 뛰어난 mRNA 발현 억제를 확인할 수 있었다. Pro-inflammatory cytokine인 IL-1β, IL-6 및 TNF-α의 단백질 및 mRNA 발현량에 미치는 영향을 확인한 결과, IL-6와 TNF-α의 인자가 같은 농도의 대조군인 Vit. C에 비해 높은 단백질 및 mRNA 억제율을 나타내었다. 이러한 실험결과를 기반으로 긴병꽃풀 ethyl acetate 분획물이 기능성 소재로서의 활용 가능성을 확인함으로써 화장품에 천연 소재로서 응용할 수 있을 것이라 판단되었다.

• 대한화장품학회지
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• 제40권4호
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• pp.403-412
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• 2014

효능이 우수한 신규 미백 소재 개발을 위하여, 민간 및 전통 미백 처방에 사용되어 온 오이(Cucumis sativus L.)에서 활성 물질 분획 추적 연구를 통하여 cucurbitacin B를 분리 정제하고, cucurbitacin B의 멜라닌 합성에 미치는 효과를 B16F1 멜라노마 세포를 이용해 확인하였다. Cucurbitacin B는 세포 독성을 보이지 않는 농도에서 실험한 결과, 멜라닌 생합성을 농도 의존적으로 감소시켰다. Cucurbitacin B는 mushroom tyrosinase의 활성은 직접적으로 저해하지 않았지만, 세포에 처리했을 때 세포 내의 tyrosinase의 활성을 감소시킴을 확인하였다. 또한, cucurbitacin B의 이러한 멜라닌 합성 저해의 기전 연구를 위하여, 멜라닌 합성에 중요한 단백질인 tyrosinase와 microphthalmia-associated transcription factor (MITF)의 단백질 발현을 조사한 결과, cucurbitacin B가 tyrosinase와 MITF의 단백질의 발현을 농도 의존적으로 감소시키는 결과를 확인하였다. 또한, cucurbitacin B는 자외선에 의한 피부암 발생 억제인자(tumor repressor) 및 $Wnt/{\beta}$-catenin 신호전달 과정에 대한 억제 기능이 밝혀진 WW domain-containing oxidoreductase (WWOX)의 단백질 발현을 증가시킴을 추가적으로 확인하였다. 따라서, 이상의 연구 결과를 통해, 오이에서 분리 정제된 cucurbitacin B는 멜라닌 세포(melanocytes)에서 멜라닌 합성을 저해하는 효능이 있음을 확인하였으며, 향후 피부 미백 소재로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 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.

• 대한화장품학회지
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• 제34권2호
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• pp.149-156
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• 2008

본 연구에서는 천연 미백소재 개발을 위하여 오가피에서 추출한 페놀산 분획의 멜라닌 생성에 연관된 생리활성을 분석하였다. 오가피에서 추출한 페놀산 분획은 free radical 소거활성(DPPH)에서 $IC_{50}=3.43{\pm}0.35{\mu}g/mL$, superoxide radicals 소거활성 $IC_{50}=158.91{\pm}1.57{\mu}g/mL$을 나타내었다. B16 melanoma 세포에서의 멜라닌 생합성 저해효과는 농도 의존적으로 저해하여 $100{\mu}g/mL$에서 $27.2{\pm}2.65%$의 저해율을 보였다. 그리고 오가피에서 추출한 페놀산 분획은 $100{\mu}g/mL$에서 세포 내 tyrosinase의 활성을 $53.67{\pm}8.55%$ 저해하였으며, Western blot을 이용하여 tyrosinase와 tyrosinase 관련 단백질(TRP-2)의 발현 감소를 확인하였다. 이러한 결과를 볼 때, 오가피에서 추출한 페놀산 분획은 tyrosinase의 활성 및 발현을 억제함으로써 멜라닌 생성을 감소시키는 것으로 사료된다. 그러므로 오가피에서 추출한 페놀산 분획추출물은 미백용도의 기능성 원료로써 큰 가능성을 가지고 있는 것으로 판단된다.

• 한국버섯학회지
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• 제15권4호
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• pp.237-243
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• 2017

누에동충하초의 유효성분 증가 및 흡수력 향상을 위한 발효식품을 개발하기 위하여 유산균, 고초균, 낫토균, 효모 등 4종의 미생물을 이용하여 각 미생물을 사용할 수 있는 다양한 조합으로 단 발효와 복합 발효를 시도한 15가지의 모든 경우의 수를 미생물 접종 조건으로 하여 발효산물을 제조하였다. 각 조건의 발효산물의 당도, 환원당, 단백질 함량 등 기본 성분의 함량 변화와 총폴리페놀, 총플라보노이드, 항산화 활성, tyrosinase 저해활성, 혈전 용해 활성 등 건강식품 개발에 요구되는 항목들의 활성을 분석하였다. 그 결과 대부분의 발효산물에서 환원당과 단백질 등 함량은 다소 낮아졌으나 효모를 이용하여 발효한 발효산물에서는 당도가 높아져 단맛이 증가하였으며, 총 폴리페놀과 항산화 활성은 발효 전 누에동충하초에 비해 발효산물에서 증가를 보이지는 않았지만 총플라보노이드와 tyrosinase 저해활성 및 혈전용해 활성에서는 발효에 의해 증가효과를 나타냈다. 특히, 효모를 이용한 복합 발효균에서 대부분 활성의 증가를 나타냈으나 효모만을 이용한 단 발효에서는 그 활성의 증가를 확인할 수 없었다. 따라서 유산균과 효모를 이용한 복합 발효 조건에 대한 추가적인 연구를 통해 더욱 탁월한 건강기능효과를 가지는 누에동충하초 발효식품을 개발한다면 국민 건강 증진 및 양잠농가의 소득증대에도 기여할 것으로 기대한다.

• 대한화장품학회지
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• 제33권1호
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• pp.53-60
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• 2007

테린 계열의 화합물은 생체 내에 존재하여 여러 가지 효소들의 cofactor로써의 역할을 담당하며, 활성 산소에 대하여 제거 작용을 갖는 비단백질 화합물로서 널리 알려져 있다. 테린 계열의 화합물은 (6R)-5,6,7,8-tetrahydrobiopterin (이하 $6-BH_4$)인 완전히 환원된 형태로 활성을 가지며 공기에 노출되었을 경우 쉽게 산화 형태로 전환된다. $6-BH_4$의 결핍 증상으로서 정신 질환관련된 파킨슨 질환, 알츠하이머 질환, 우울증 등의 증상이 있으며, 피부 질환으로는 백반증이 있다. 최근에는 $6-BH_4$의 멜라닌합성 저해와 관련된 연구가 수행되어지고 있다. 본 연구에서는 $6-BH_4$와 유도체인 (6R)-5-methyl-5,6,7,8-tetrahydrobiopterin (이하 methyl-$BH_4$)의 항산화 효능과 미백 효능 및 자외선 손상 방어 효능에 관한 연구를 수행하였다. 테린 화합물의 DPPH 라디칼소거능 평가 결과 항산화 표준 물질인 quercetin과 유사한 효능을 갖는 항산화 물질임을 확인하였으며, 피부 세포주에서의 세포독성이 없는 안전한 물질임을 확인하였다. 또한 미백 효능을 평가하기 위하여 효소 수준에서의 tyrosinase 활성 저해능과 세포수준에서의 tyrosinase, TRP-1단백질의 발현 저해 효능을 확인하였다. in vivo에서의 미백 효능 평가 결과 역시 증류수 처리군과 비교시 테린 화합물 처리군에서 멜라닌 수치가 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 테린 화합물의 또 다른 효능으로서 항산화효능을 기반으로 하는 자외선 손상 방어 효능을 평가한 결과, 자외선에 의해 유도되는 cytokines의 발현양을 감소시켰으며, 멜라닌의 합성을 저해하는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과들로부터 테린 화합물의 화장료적 특성을 확인할 수 있었다.

• 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.