본 연구에서는 정공피 물 추출물의 미백 효과를 확인하기 위하여 항산화 효능을 검증하였고, 멜라닌 생성의 첫 단계인 tyrosinase 활성, mouse melanoma B16BL6 세포 생존율 및 TRP-1, TRP-2mRNA 발현 정도를 측정하였다. 정공피 물추출물은 DPPH 및 hydroxy 라디칼 소거 작용을 통하여 높은 항산화 효능을 나타내었고, tyrosinase, TRP-1, TRP-2의 활성을 효과적으로 억제하는 것을 확인하였다. 이는 정공피 물 추출물이 직접적으로 B16BL6 melanoma 세포의 tyrosinase 단백질의 활성을 저해시킴으로써 멜라닌 생성을 억제하는데 효과적임을 의미한다. 결론적으로 정공피 추출물은 항산화 활성과 미백 효과가 우수하여 기능성 화장품의 천연 소재로서 활용 가능성이 매우 높은 것으로 판단된다.
본 연구에서는 정공피 물 추출물의 미백 효과를 확인하기 위하여 항산화 효능을 검증하였고, 멜라닌 생성의 첫 단계인 tyrosinase 활성, mouse melanoma B16BL6 세포 생존율 및 TRP-1, TRP-2 mRNA 발현 정도를 측정하였다. 정공피 물추출물은 DPPH 및 hydroxy 라디칼 소거 작용을 통하여 높은 항산화 효능을 나타내었고, tyrosinase, TRP-1, TRP-2의 활성을 효과적으로 억제하는 것을 확인하였다. 이는 정공피 물 추출물이 직접적으로 B16BL6 melanoma 세포의 tyrosinase 단백질의 활성을 저해시킴으로써 멜라닌 생성을 억제하는데 효과적임을 의미한다. 결론적으로 정공피 추출물은 항산화 활성과 미백 효과가 우수하여 기능성 화장품의 천연 소재로서 활용 가능성이 매우 높은 것으로 판단된다.
This study was performed to assess the antioxidant activities and whitening effects of Sorbus commixta HEDL cortex on melanin synthesis. The whitening effects of Sorbus commixta HEDL cortex water extracts were examined by in vitro mushroom tyrosinase assay and B16BL6 melanoma cells. We assessed inhi...
This study was performed to assess the antioxidant activities and whitening effects of Sorbus commixta HEDL cortex on melanin synthesis. The whitening effects of Sorbus commixta HEDL cortex water extracts were examined by in vitro mushroom tyrosinase assay and B16BL6 melanoma cells. We assessed inhibitory effects of Sorbus commixta HEDL cortex water extracts on expression of melanogenic enzyme proteins including tyrosinase, tyrosinase-related protein 1 (TRP-1) and tyrosinase-related protein 2 (TRP-2) in B16BL6 cells. Inhibitory effects of Sorbus commixta HEDL cortex onto free radical generation were determined by measuring DPPH and hydroxyl radical scavenging activities. Our results indicated that Sorbus commixta HEDL cortex water extracts effectively inhibited free radical generation. In DPPH radical scavenging activity, Sorbus commixta HEDL cortex water extracts had a potent anti-oxidant activity in a dose-dependent manner. They significantly inhibited tyrosinase activity in vitro and in B16BL6 melanoma cells. Also, Sorbus commixta HEDL cortex suppressed the expression of tyrosinase, TRP-1 and TRP-2 in B16BL6 melanoma cells. These results show that Sorbus commixta HEDL cortex inhibited melanin production on the melanogenesis. The underlying mechanism of Sorbus commixta HEDL cortex on whitening activity may be due to the inhibition of tyrosinase activity and tyrosinase, TRP-1, TRP-2 expression. We suggest that Sorbus commixta HEDL cortex may be contain new natural active ingredients for antioxidant and whitening cosmetics.
This study was performed to assess the antioxidant activities and whitening effects of Sorbus commixta HEDL cortex on melanin synthesis. The whitening effects of Sorbus commixta HEDL cortex water extracts were examined by in vitro mushroom tyrosinase assay and B16BL6 melanoma cells. We assessed inhibitory effects of Sorbus commixta HEDL cortex water extracts on expression of melanogenic enzyme proteins including tyrosinase, tyrosinase-related protein 1 (TRP-1) and tyrosinase-related protein 2 (TRP-2) in B16BL6 cells. Inhibitory effects of Sorbus commixta HEDL cortex onto free radical generation were determined by measuring DPPH and hydroxyl radical scavenging activities. Our results indicated that Sorbus commixta HEDL cortex water extracts effectively inhibited free radical generation. In DPPH radical scavenging activity, Sorbus commixta HEDL cortex water extracts had a potent anti-oxidant activity in a dose-dependent manner. They significantly inhibited tyrosinase activity in vitro and in B16BL6 melanoma cells. Also, Sorbus commixta HEDL cortex suppressed the expression of tyrosinase, TRP-1 and TRP-2 in B16BL6 melanoma cells. These results show that Sorbus commixta HEDL cortex inhibited melanin production on the melanogenesis. The underlying mechanism of Sorbus commixta HEDL cortex on whitening activity may be due to the inhibition of tyrosinase activity and tyrosinase, TRP-1, TRP-2 expression. We suggest that Sorbus commixta HEDL cortex may be contain new natural active ingredients for antioxidant and whitening cosmetics.
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문제 정의
본 연구에서는 정공피 추출물을 이용하여 멜라닌 생성 및 활성산소 억제 작용을 통한 미백효과와 피부 노화억제에 미치는 영향을 관찰하였다.
따라서 tyrosinase 발현을 억제하면 멜라닌 합성을 억제할 수 있다. 본 연구에서는 정공피물 추출물이 멜라닌 생성에 관여하는 유전자들에 미치는 영향을 평가하는 일환으로 tyrosinase, TRP-1, TRP-2의 발현에 미치는 영향을 평가하였다. 정공피 물 추출물은 100, 250, 500, 1,000 ppm 농도에서 tyrosinase 단백질 발현을 대조군에 비해 유의성 있게 억제하였으며, 1,000 ppm 농도에서 현저한 감소를 보였다(Fig.
제안 방법
Bio-Rad protein kit(Hercules, CA, USA)로 단백질을 정량을 하였으며, tyrosinase 활성 측정은 10 mM L-DOPA 200 μL와 0.1 M PBS(pH 6.8) 500 μL, tyrosinase 효소원(세포로부터 얻은 상층액) 300 μL를 첨가한 후 35℃에서 1시간 동안 배양한 후 475 nm에서 흡광도를 측정하였다.
DPPH 라디칼 소거작용은 2,2-diphenyl-1-picryl-hydrazyl(DPPH) 라디칼에 대한 환원력을 측정하였다(23). 정공피 물 추출물과 에탄올에 1.
Melanin 생성에 중요한 역할을 하는 효소인 tyrosinase의 억제 활성은 mushroom tyrosinase를 효소원으로 하여 기질인 L-DOPA와의 반응으로 생성된 L-dopaquinone의 흡광도를 측정하였다.
Mouse melanoma B16BL6 세포를 96-well plates에 1×106 cells/mL 농도로 100 μL 분주한 뒤 24시간 동안 배양한 후 FBS와 항생제가 첨가되지 않은 배지에 정공피 물 추출물을 각 농도별로 제조한 후 세포에 처리하여 24시간 동안 배양하였다.
PCR tube에 Go Tag Green Master(Promega, Madison, USA) 10 μL, forward primer(15 μM)와 reverse primer(15 μM)를 각각 0.5 μL, nuclease free water 8 μL, 합성한 first-stand cDNA 1 μL를 첨가하여 잘 섞은 후 PCR를 실행하였다.
PCR 산물은 0.002% ethidium bromide가 첨가한 1.2% agarose gel에 100 V에서 30분간 전기영동한 후 자외선 광으로 유전자 발현정도를 알아보았다.
Tyrosinase의 mRNA 발현량을 측정하기 위하여 합성된 RT-PCR을 실시하였다.
2% agarose gel에 100 V에서 30분간 전기영동한 후 자외선 광으로 유전자 발현정도를 알아보았다. 그 밴드의 강도를 SigmaGel(Jandel Scientific, San Rafael, CA, USA) 소프트웨어에 의해 분석 정량하였다.
그러므로 정공피 물 추출물의 tyrosinase 활성 및 TRP-1, TRP-2 mRNA 발현에 대한 실험에서는 100, 250, 500, 1000 ppm 농도 범위에서 진행하였다.
멜라닌 생성에 중요한 역할을 하는 효소인 tyrosinase의 활성 억제 작용은 버섯 tyrosinase를 효소원으로 하여 기질인 L-DOPA와의 반응으로 생성된 L-dopaquinone의 흡광도를 측정하였다.
본 연구에서는 정공피 물 추출물의 미백 효과를 확인하기 위하여 항산화 효능을 검증하였고, 멜라닌 생성의 첫 단계인 tyrosinase 활성, mouse melanoma B16BL6 세포 생존율 및 TRP-1, TRP-2 mRNA 발현 정도를 측정하였다.
시료를 처리한 배지를 제거한 뒤 phosphate-buffer saline(PBS, pH 6.8)으로 세척하였고, 1% Triton X-100이 함유된 PBS를 각 well에 첨가한 뒤 cell scraper로 well에 부착되어 있는 세포를 부유시켜 1.5 mL 튜브에 모아 -70℃에서 급속 냉동시킨 후 해동시켰으며, 이와 같은 방법을 3번 반복하여 세포막을 파괴하였다.
정공피 물 추출물에 대하여 B-16 melanoma를 이용하여 미백효과를 측정하였다.
정공피 물 추출물이 mouse melanoma B16BL6 세포의 생존율에 미치는 영향을 알아보기 위하여 시료를 다양한 농도로 처리하고 배양한 후에 MTT 방법으로 세포의 생존율을 관찰하였다.
정공피 물 추출물과 에탄올에 1.5×10-4 M DPPH를 녹여 여과한 용액을 1:3 비율로 혼합한 뒤 37℃에서 30분간 방치한 후 532 nm에서 흡광도를 측정하였다.
Mouse B16BL6 melanoma 세포주는 한국 세포주은행(Seoul National University, Seoul, Korea)에서 분양하여 사용하였다. B16BL6 세포를 10% fetal bovine serum(FBS)과 1% 항생제가 첨가된 minimum essential medium(MEM) 배지에서 37℃로 유지되는 5% CO2 조건에서 배양하였다.
실험에 사용한 정공피는 춘천시 소재의 약재상에서 구매하였다. 시료는 완전히 건조하여 무게 당 10.
데이터처리
실험에서 얻어진 결과의 통계적 유의성은 GraphPad InStat(GraphPad InStat Version 3.00, 2003) 통계 package를 이용하여 평균±표준편차로 표시하였고, 대조군과 처리군 간의 평균차의 통계적 유의성을 Tukey-Kramer multiple comparisons test에 의해 검정하였다.
이론/모형
Hydroxy 라디칼 소거활성은 Chung 등(25)의 방법을 이용하여 측정하였다. 정공피 물 추출물을 농도별로 희석한 후 각 추출물 100 μL, 100 mM sodium phosphate(pH 7.
배양이 끝난 세포의 생존율은 Chung 등(26)이 사용한 3-[4,5-dimethylthiazole-2-yl]-2,5-diphenyl-tetrazolium bromide(MTT) 환원 방법을 이용하여 측정하였다.
성능/효과
Fig. 3과 같이 B16BL6 세포에 대하여 정공피물 추출물을 각 농도별(100, 250, 500, 1000, 3000 ppm)로 처리하였을 때 100 ppm부터 1,000 ppm 농도까지 90% 이상의 B16BL6 세포의 생존율을 유지하였으며, 100 ppm 농도에서 최대 95%의 생존율을 나타내었다.
In vitro 버섯 tyrosinase 억제 효능의 측정결과, Fig. 4와 같이 정공피 물 추출물을 100, 250, 500, 1000 ppm 농도로 처리하였을 때 각각 86.1%, 83.7%, 71.2%, 61.8%로 농도 의존적으로 유의성 있게 억제하였고, 1,000 ppm에서는 61%로 가장 높은 억제 활성을 보였다.
멜라닌 생성을 억제하는 피부 미백제 개발에는 tyrosinase의 활성을 억제하는 것이 필수적이다. 결과적으로 정공피 물 추출물이 tyrosinase의 활성을 억제함으로써 멜라닌 생성을 억제할 것으로 사료된다.
결론적으로 정공피 추출물은 항산화 활성과 미백 효과가 우수하여 기능성 화장품의 천연 소재로서 활용 가능성이 매우 높은 것으로 판단된다.
정공피 물 추출물은 100, 250, 500, 1,000 ppm 농도에서 tyrosinase 단백질 발현을 대조군에 비해 유의성 있게 억제하였으며, 1,000 ppm 농도에서 현저한 감소를 보였다(Fig. 6).
따라서 TRP-1 및 TRP-2 발현을 억제하면 미백효과를 기대할 수 있다. 정공피 물 추출물은 TRP-1과 TRP-2 mRNA 발현을 대조군에 비하여 농도 의존적으로 유의성있게 억제하였으며, 1,000 ppm 농도에서 TRP-2 mRNA 발현이 현저하게 감소하였다.
정공피 물 추출물을 100, 250, 500, 1000 ppm 농도로 처리했을 때 각각 93.7%, 83.5%, 77.1%, 69.4%로 농도 의존적으로 유의하게 세포내 tyrosinase 활성 억제효과를 나타내었다.
정공피 물 추출물의 50, 100, 250 500, 1000 ppm로 처리했을 때 농도 의존적으로 DPPH 라디칼 소거 활성이 유의적으로 증가되었으며, 1000 ppm 농도에서 82.1%로 가장 높은 DPPH 라디칼 소거능을 보였다.
본 연구에서는 정공피 물 추출물의 미백 효과를 확인하기 위하여 항산화 효능을 검증하였고, 멜라닌 생성의 첫 단계인 tyrosinase 활성, mouse melanoma B16BL6 세포 생존율 및 TRP-1, TRP-2 mRNA 발현 정도를 측정하였다. 정공피 물추출물은 DPPH 및 hydroxy 라디칼 소거 작용을 통하여 높은 항산화 효능을 나타내었고, tyrosinase, TRP-1, TRP-2의 활성을 효과적으로 억제하는 것을 확인하였다. 이는 정공피 물 추출물이 직접적으로 B16BL6 melanoma 세포의 tyrosinase 단백질의 활성을 저해시킴으로써 멜라닌 생성을 억제하는데 효과적임을 의미한다.
후속연구
결과적으로 정공피 물 추출물이 멜라닌 형성에 관여하는 tyrosinase, TRP-1, TRP-2의 유전자 발현을 억제함으로써 미백 작용을 하는 것으로 나타났고, 앞으로는 정공피의 미백효과에 작용하는 유전자 발현에 대한 추가적인 연구가 진행되어야 할 것으로 사료된다.
따라서 정공피 물 추출물은 tyrosinase 활성을 억제시킴으로서 피부 색소 침착 등을 방어할 수 있는 미백 기능성 화장품의 소재로 이용 가능할 것이라 사료된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
피부의 색소 침착의 원인은 멜라닌 색소 증가에 의한 것인데, 이것의 생합성 과정에 작용하는 주요 효소는 무엇인가?
피부는 자외선의 영향을 받기 쉬운 기관으로 계속적으로 자외선에 노출되면 피부 광노화가 촉진되고 색소 침착, 즉 기미, 주근깨, 홍반, 검버섯 등이 생성된다(1). 피부의 색소 침착은 멜라닌 색소 증가에 의해 나타나는데, 멜라닌의 생합성 과정에 작용하는 주요효소는 tyrosinase로 polyphenol oxidase의 일종이며 구리를 함유한 효소로써 색소 세포에서 tyrosine을 L-3,4-dihydroxyphenylalanine(DOPA)으로 변환하고 효소적 산화반응에 의한 단계를 거쳐 dopaquinone으로 변환시킨다. 이때 생성된 dopaquinone은 자발적 반응에 의해서 dopachrome으로 전환되며 이들은 tyrosinase-related protein-2(TRP-2, DOPA chrome tautomerase)에 의해 촉매 되어 5,6-dihy-droxyindole-2-carboxylic acid(DHICA)로 전환된다(2,3).
피부가 계속적으로 자외선에 노출되면 어떻게 되는가?
최근 급속한 산업화에 따른 환경오염과 오존층의 파괴는 자외선의 조사량을 증가시키고 있다. 피부는 자외선의 영향을 받기 쉬운 기관으로 계속적으로 자외선에 노출되면 피부 광노화가 촉진되고 색소 침착, 즉 기미, 주근깨, 홍반, 검버섯 등이 생성된다(1). 피부의 색소 침착은 멜라닌 색소 증가에 의해 나타나는데, 멜라닌의 생합성 과정에 작용하는 주요효소는 tyrosinase로 polyphenol oxidase의 일종이며 구리를 함유한 효소로써 색소 세포에서 tyrosine을 L-3,4-dihydroxyphenylalanine(DOPA)으로 변환하고 효소적 산화반응에 의한 단계를 거쳐 dopaquinone으로 변환시킨다.
정공피 물 추출물의 미백 효과를 확인하기 위해 항산화 효능을 검증한 연구 결과는 어떻게 되는가?
본 연구에서는 정공피 물 추출물의 미백 효과를 확인하기 위하여 항산화 효능을 검증하였고, 멜라닌 생성의 첫 단계인 tyrosinase 활성, mouse melanoma B16BL6 세포 생존율 및 TRP-1, TRP-2 mRNA 발현 정도를 측정하였다. 정공피 물추출물은 DPPH 및 hydroxy 라디칼 소거 작용을 통하여 높은 항산화 효능을 나타내었고, tyrosinase, TRP-1, TRP-2의 활성을 효과적으로 억제하는 것을 확인하였다. 이는 정공피 물 추출물이 직접적으로 B16BL6 melanoma 세포의 tyrosinase 단백질의 활성을 저해시킴으로써 멜라닌 생성을 억제하는데 효과적임을 의미한다.
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