• Fisheries and Aquatic Sciences
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• 제23권3호
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• pp.8.1-8.9
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• 2020

Background: The present study investigates the potent skin whitening ability of ethanol extract from the brown alga, Padina boryana (PBE) which was collected in the shores of Fulhadhoo Island, the Maldives, and its specific pathways of action. The effect of PBE which contains a rich amount of polyphenols was evaluated using B16F10 murine melanoma cells and provides insight to the underlying mechanisms with reference to the inhibition of melanin formation. Methods: Melanin synthesis and cellular tyrosinase inhibition were assessed in the α-MSH-stimulated melanocytes. Melanogenic pathway-related protein expressions were investigated via Western blotting. ERK 42/44 was particularly examined considering its involvement in the melanogenic pathway. Further, RT-qPCR techniques were involved in gene expression analysis. Results: PBE dose-dependently inhibited the cellular melanin synthesis and tyrosinase levels. Western blotting revealed the potential of PBE to downregulate microphthalmia-associated transcription factor (MITF), tyrosinase, and tyrosinase-related protein-1 and protein-2 (TRP-1 and TRP-2). Moreover, results explained the phosphorylation of ERK was sustained via PBE and hence declined the ultimate melanin synthesis. Gene expression analysis reinforced the results obtained. Conclusions: The study provides substantial evidence to express the potential of PBE to inhibit B16F10 melanoma cell melanin synthesis. Concisely, results suggest the ability of PBE to be involved in medicinal and cosmeceutical applications.

• 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.

• 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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• 제24권10호
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• pp.1063-1069
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• 2014

활성산소는 피부손상을 일으키는 지질, 단백질, DNA의 산화를 유발시킨다. 더욱이활성산소는 기미, 검버섯, 주근깨를 생성하는 멜라닌생성과정을 촉진시킨다. 수많은 생약재중에서, 백복령, 감초, 유백피는 각각 parchymic acid, glabridin 및 flavonoid 를 함유하고 있다고 보고되어 있다. 본 연구의 목적은 기능성 미백화장품을 개발하기 위하여 B16F1 세포에서 백복령, 감초, 유백피 혼합추출물(PGUE)의 항산화 및 미백효과를 조사하는 것이다. PGUE는 높은 환원력 뿐만 아니라 DPPH radical 및 지질과산화 억제효과를 나타내었다. 항산화효과 뿐만 아니라 PGUE는 양성대조군으로 사용된 arbutin과 비교하여 melanogenesis와 관련 있는 tyrosinase 효소활성을 크게 감소 시켰다. 더욱이 PGUE는 살아있는 melanome세포에서 melanin합성을 억제하였다. 또한 PGUE는 superoxide dismutase-1 (SOD-1)및 tyrosinase related protein-1 (TRP-1) 단백질 발현을 억제시킨다는 것이 발견되었다. 이러한 결과들은 PGUE가 피부에 대한 항산화효과 및 미백효과를 가지고 있다는 것을 나타내어, 기능성 미백화장품의 개발을 위한 유효한 성분으로 이용되어 질 수 있다는 것을 암시하고 있다.

• 대한화장품학회지
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• 제40권4호
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• pp.341-347
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• 2014

본 연구에서는 노무라입깃해파리(Nemopilema nomurai) 가수분해 추출물의 미백활성에 대하여 검색하였다. 가수분해 시료(NHE, N. nomurai Hydrolized Extract)는 노무라입깃해파리를 상업용 단백질분해효소(Protamex, Alcalase, Flavourzyme, Neutrase)를 이용하여 $55^{\circ}C$에서 pH 5-8 조건으로 처리하는 과정을 거쳐 얻었다. 미백활성은 B16-F1 멜라노마 세포에서 멜라닌 색소 합성 저해능 평가를 통하여 확인하였다. 실험결과, Neutrase로 처리된 시료(N-NHE)에서 $100{\mu}g/mL$의 농도에서 멜라닌 생성이 가장 효율적으로 89.9% 감소되는 것을 관찰하였다. 이 시료는 또한 tyrosinase와 TRP-1 (tyrosinase related protein-1) 단백질의 발현을 억제하였다. 이상의 연구 결과는 노무라입깃해파리 가수분해 추출물의 화장품 미백 소재로의 개발 가능성을 보여주고 있다.

• 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.

• 공업화학
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• 제25권5호
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• pp.468-473
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• 2014

황칠나무는 한국의 남부 해안 및 제주도 등에서 자생하는 식물이다. 본 연구에서는 황칠나무 잎 추출물의 미백 활성의 원인을 규명하고자 연구를 수행하였다. ${\alpha}$-MSH로 자극된 B16 melanoma 세포에 대한 추출물의 멜라닌 생합성 저해 활성을 측정하였다. 추출물은 25 및 $50{\mu}g/mL$ 농도에서 유의적으로 멜라닌 함량을 감소시켰으며, 세포 내의 tyrosinase 활성뿐만 아니라 tyrosinase와 TRP-2의 단백질 발현도 상당히 저해하였다. 결과적으로, 황칠나무 잎 추출물은 세포 내의 tyrosinase활성과 멜라닌 생합성에 직접적으로 관련된 효소의 발현을 저해함으로써 미백효과를 나타내었다. 본 연구 결과는 황칠나무 잎 추출물이 새로운 미백 화장품의 원료로써 이용 가능함을 시사한다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제34권4호
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• pp.949-957
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• 2024

There has been a growing interest in skin beauty and antimelanogenic products. Melanogenesis is the process of melanin synthesis whereby melanocytes are activated by UV light or hormone stimulation to produce melanin. Melanogenesis is mediated by several enzymes, such as tyrosinase (TYR), microphthalmia-associated transcription factor (MITF), tyrosinase-related protein-1 (TRP-1), and TRP-2. In this study, we investigated the effect of Tuber himalayense extract on melanin synthesis in α-melanocyte-stimulating hormone (α-MSH)-treated B16F10 melanoma cells. We confirmed that T. himalayense extract was not toxic to α-MSH-treated B16F10 melanoma cells and exhibited a significant inhibitory effect on melanin synthesis at concentrations of 25, 50, and 100 ㎍/ml. Additionally, the T. himalayense extract inhibited melanin, TRP-1, TRP-2, tyrosinase, and MITF, which are enzymes involved in melanin synthesis, in a concentration-dependent manner. Furthermore, T. himalayense extract inhibited the mitogen-activated protein kinase (MAPK) pathways, such as extracellular signal-regulated kinase-1/2 (ERK), c-Jun N-terminal kinase (JNK), and p38. Therefore, we hypothesized that various components of T. himalayense extract affect multiple factors involved in melanogenesis in B16F10 cells. Our results indicate that T. himalayense extract could potentially be used as a new material for preparing whitening cosmetics.

• 한국자원식물학회지
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• 제29권2호
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• pp.155-162
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• 2016

본 연구에서는 Dendrobium speciosum 에탄올추출물의 티로시나아제 억제를 통한 멜라닌형성 저해 효과 및 주름개선효과에 대해 연구하였다. Dendrobium speciosum추출물은 α-MSH만 처리한 군에 비해 티로시나아제 활성을 농도 의존적으로 저해시킴으로서 멜라닌 함량을 감소시켰다. 더 자세한 메카니즘을 알아보기 위하여 멜라닌 합성 관련 유전자인 Tyrosinase-related protein-1, tyrosinase-related protein-2, Microphthalmia-associated transcription factor 발현을 확인하였을 때 Dendrobium speciosum처리군에서 유전자 발현이 농도 의존적으로 감소하였다. 또한 Dendrobium speciosum처리 시 type I procollagen 합성이 증가함으로써 Dendrobium speciosum처리가 collagen 생합성을 증대시킬 것으로 사료된다. 이 결과를 바탕으로 Dendrobium speciosum에탄올 추출물 처리 시 멜라닌합성 관련 유전자의 발현 및 티로시나아제 활성을 저해시켜 멜라닌 합성이 감소됨에 따라 효과적인 미백활성을 가지며 collagen합성을 증대시킴으로서 주름개선에 탁월한 효과를 가지는 것으로 사료되며 이는 기능성 화장품 소재로 사용가능할 것으로 사료된다.

• 한국해양바이오학회지
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• 제13권1호
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• pp.1-9
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• 2021

Codium fragile (Suringar) Hariot, a green alga of the Codiales family, has been reported to have several bioactive properties, including antioxidant and anti-inflammatory properties. However, its antiobesity and whitening effects and their underlying mechanisms are unclear. This study aimed to evaluate the antiobesity and melanogenesis inhibitory effects of C. fragile using methanol extracts of C. fragile (MECF). The results of this study revealed that MECF inhibited the accumulation of lipid droplets and triacylglycerol in differentiated 3T3-L1 adipocytes, which was associated with the inhibition of the expression of adipogenesis-related transcription factors, such as peroxisome proliferator-activated receptor γ, CCAAT/enhancer-binding protein-α (C/EBPα), and C/EBPβ, which function as the key regulators of adipogenesis. Also, MECF reduced tyrosinase activity and melanin content in B16F10 cells as well as the expression of tyrosinase, tyrosinase-related protein-1 (TRP-1), TRP-2, and microphthalmia-related transcription factor in the presence of α-melanocyte-stimulating hormone. Taken together, our findings suggest that the extract of C. fragile could be considered a promising functional ingredient for the prevention and treatment of obesity and skin pigmentation in the food and cosmetic industry.