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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 의약적으로도 많은 효능 · 효과를 가지고 있다고 알려진 모링가를 화장품 천연소재로서의 이용 가능성을 확인하였다. 모링가 에탄올 추출물의 미백 효과를 측정하기 위해 tyrosinase 저해 활성 측정 결과 1,000 μg/mL에서 47%의 효과를 나타내었으며 농도가 증가함에 따라 억제활성이 증가하는 것을 확인할 수 있었다.
- 이에 본 연구는 다양한 약리성분과 효능, 효과를 가지고 있는 모링가 추출물을 이용하여 B16F10 melanoma 세포 및 RAW 264.7 세포에서의 독성 및 항염증, in vitro 미백활성을 검증하여 기능성 화장품 소재로서의 응용 가능성을 살펴보고자 한다.
제안 방법
- 따라서 미백 소재개발에서는 멜라닌 합성유전자 발현을 전체적으로 조절하는 MITF 발현 저해나 alpha-MSH/ACTH 수용체인 MCIR의 활성이나 발현을 억제하는 기전이 중요하며, 단백질 발현과 연관성이 있는지 보기 위해 MITF, TRP-1, TRP-2 및 tyrosinase 항체를 이용한 western blot으로 관련 단백질 발현양을 확인하였다(Figure 8). B16F10 mouse melanoma cell에 모링가 에탄올 추출물을 25, 50, 100 μg/mL의 농도별로 처리한 후 control은 α-MSH를 처리하여 멜라닌을 과발현시키고, normal 부분에는 α-MSH를 처리하지 않는 구간으로 설정하였다.
- C와 유사한 결과이다. 따라서 본 연구에서 RAW 264.7 세포와 B16F10 세포의 단백질 발현인자 측정을 확인하기 위해서 생존율이 100%에 가까운 농도인 25, 50, 100 μg/mL의 농도에서 실험을 진행하였다.
대상 데이터
- 본 실험에 사용된 모링가는 전라남도 장흥군 일대에서 잎 부분을 채취하여 사용하였다. 모링가를 건조시킨 후 파쇄하여 70% 에탄올을 시료 중량의 10배로 가하여 상온에서 24 h 침지하였다.
- 본 실험에 이용한 대식세포인 RAW 264.7과 멜라노 마세포인 B16F10의 배양은 10% FBS와 1% penicillin/streptomycin (100 U/mL)을 첨가한 DMEM 배지를 사용하였으며, 37 ℃의 온도와 5% CO2 incubator에 적응시켜 계대 배양하였다.
- 세포 배양 및 세포 독성 측정에 사용된 세포주로 대식세포인 RAW 264.7과 마우스 흑색 세포종인 B16F10는 ATCC (USA)에서 구입하여 사용하였다. 세포 배양을 위해 dulbecco’s modified eagle medium (DMEM), penicillin/streptomycin, trypsin, phosphate buffered saline (PBS), fetal bovine serum (FBS)은 thermo scientific hyclone (USA)에서 구입하여 사용하였다.
- 주름 억제 활성측정에 사용된 N-succinyl-L-ala-ala -ala-p-nitroanilide, elastase, collagenase, 4-phenylazobenzyl oxycarbonyl-Pro-Leu-Gly-Pro-D-Arg 등의 시약은 Sigma(St. Louis, MO)에서 구입하여 사용하였고, 미백 활성 억제 측정에 사용된 시약은 L-3,4-dihydroxy-phenylalanine (L-DOPA), mushroom tyrosinase 등은 Sigma (St. Louis, MO)에서 구입하여 사용하였다.
데이터처리
- 모든 실험은 3회 반복으로 행하여 평균치와 표준편차로 나타내었고, 결과 통계처리는 SPSS 10.0 (Evanston, IL, USA) software를 사용하였으며, 유의차 검증은 분산분석(analysis of variance ANOVA)을 한 후 α=0.05 수준에서 Turkey’s HSD test에 의해 유의성을 분석하였다.
이론/모형
- Collagenase 저해활성 측정은 Wünsch E와 Heindrich HG 의 방법[22]에 따라 실험을 진행하였다. 반응구는 0.
- Elastase 저해활성 측정은 Cannell 등의 방법[21]에 따라 실험을 진행하였다. 기질로 N-succinyl-(L-Ala)3-p-nitroanilide (Sigma, USA)를 사용하여 37 ℃에서 30 min 간 기질로부터 생성되는 p-nitroanilide의 생성량을 445 nm에서 측정하였다.
- MTT assays는 Carmichael의 방법[23]에 따라 실험을 진행하였다. 대식세포(RAW 264.
- RAW 264.7 cell로부터 생성된 NO의 양은 Green 등의 방법[24]에 따라 실험을 진행하였다. Griess 시약을 이용하여 세포배양액 중에 존재하는 NO2 의 형태로 측정하였다.
- Tyrosinase 저해활성 측정은 Yagi 등의 방법[20]에 따라 실험을 진행하였다. 67 mM sodium phosphate buffer (pH 6.
- 모링가 에탄올 추출물에 의한 대식세포(RAW 264.7)와 멜라노마세포(B16F10)에서의 생존율을 MTT assay에 의해 확인하였다. 모링가 에탄올 추출물은 RAW 264.
성능/효과
- C와 비교하였을 때, iNOS 인자에서 우수한 단백질 발현억제를 확인할 수 있었다. B16F10 세포에 모링가 에탄올 추출물을 처리한 결과 TRP-1, TRP-2, tyrosinase의 단백질 발현양이 감소하는 것을 확인할 수 있었으며, 그중 MITF 발현양이 크게 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 항산화 및 항염증 효과가 우수함을 확인하였고, 멜라닌 생합성에 관여하는 유전자발현의 억제를 확인하여 모링가 추출물의 기능성 화장품 소재로서의 가능성을 확인할 수 있었다.
- 이때 세포의 여러 조건에서도 그 발현정도의 차이가 거의 없는 house keeping gene인 β-actin을 사용하였다. MITF, TRP-1, TRP-2 및 tyrosinase 단백질의 발현은 농도가 높아질수록 단백질 발현양이 억제되어 대조군과 유의한 결과를 나타내었고, 그중 MITF에서는 100 μg/mL의 농도에서 80.7%의 단백질 발현 억제효과를 보여 58.7%의 단백질 발현 억제효과를 보인 대조군 kojic acid와 비교하였을 때 우수한 억제능을 확인할 수 있었다.
- 6%의 저해율을 나타내었다. RAW 264.7 세포에 모링가 에탄올 추출물을 처리하여 단백질 발현을 측정한 결과 iNOS 및 COX-2 인자에서 농도의존적으로 발현이 억제되었으며, 대조군으로 사용한 Vit.C와 비교하였을 때, iNOS 인자에서 우수한 단백질 발현억제를 확인할 수 있었다. B16F10 세포에 모링가 에탄올 추출물을 처리한 결과 TRP-1, TRP-2, tyrosinase의 단백질 발현양이 감소하는 것을 확인할 수 있었으며, 그중 MITF 발현양이 크게 감소하는 것을 확인할 수 있었다.
- B16F10 세포에 모링가 에탄올 추출물을 처리한 결과 TRP-1, TRP-2, tyrosinase의 단백질 발현양이 감소하는 것을 확인할 수 있었으며, 그중 MITF 발현양이 크게 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 항산화 및 항염증 효과가 우수함을 확인하였고, 멜라닌 생합성에 관여하는 유전자발현의 억제를 확인하여 모링가 추출물의 기능성 화장품 소재로서의 가능성을 확인할 수 있었다. 본 연구의 결과로 모링가 추출물의 항산화, 항염증에 관한 우수한 효능을 확인하였고, 화장품 천연물 소재로서의 활용가능성을 확인할 수 있었다.
- 모링가 에탄올 추출물에 대한 NO 저해활성을 측정한 결과(Figure 6), LPS 처리군은 LPS 무처리군에 비해 높은 NO 발현량을 나타내었으며 모링가 추출물의 농도가 증가함에 따라 NO 발현을 감소시키는 것을 확인할 수 있었다. 특히 100 μg/mL의 농도에서 64.
- 또한 elastase 저해활성 측정 결과 1,000 μg/mL에서 39%의 효과를 나타내었다. 모링가 에탄올 추출물에 대한 collagenase 저해활성을 측정한 결과 농도의존적으로 저해 활성이 증가하였으며, 1,000 μg/mL에서 31%의 효과를 확인할 수 있었다. 세포 생존율을 MTT 분석법을 통해 확인한 결과 대식세포(RAW 264.
- 콜라겐의 주된 기능에는 피부의 기계적 견고성, 세포 접착의 지탱, 세포 분할과 분화의 유도, 결합조직의 저항력과 조직의 결합력 등이 알려져 있으며, 나이가 들어감에 따라 콜라겐이 감소하는 것과 더불어 자외선으로 인한 MMPs의 활성 증가로 인하여 피부의 주름생성을 촉진시킨다[28-31]. 모링가 에탄올 추출물의 collagenase 저해활성을 측정한 결과 농도가 증가함에 따라 collagenase 억제를 확인할 수 있었고 500 μg/mL의 농도에서 31%의 활성을 나타내었다(Figure 3).
- 이러한 비특이적 가수분해 효소인 elastase의 활성을 저해시킴으로서 피부의 주름 생성을 억제할 수 있다[26]. 모링가 에탄올 추출물의 elastase 저해활성 측정 결과 농도가 증가함에 따라 억제활성이 증가하는 것을 확인할 수 있었고 100 μg/mL에서 30.8%의 억제 활성을 나타내었다(Figure 2).
- Melanin의 생성량은 tyrosinase에 의하여 생성되는 DOPA-quinone의 양에 비례하여 tyrosinase 활성저해 실험은 피부 미백제 개발에 있어 유용한 평가법이라 할 수 있다[25]. 모링가 에탄올 추출물의 tyrosinase 저해활성 측정 결과 추출물의 농도가 증가함에 따라 억제활성이 증가하는 것을 확인할 수 있었고 1,000 μg/mL에서 47%의 효과를 나타내었다(Figure 1).
- 따라서 본 연구에서는 의약적으로도 많은 효능 · 효과를 가지고 있다고 알려진 모링가를 화장품 천연소재로서의 이용 가능성을 확인하였다. 모링가 에탄올 추출물의 미백 효과를 측정하기 위해 tyrosinase 저해 활성 측정 결과 1,000 μg/mL에서 47%의 효과를 나타내었으며 농도가 증가함에 따라 억제활성이 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 또한 elastase 저해활성 측정 결과 1,000 μg/mL에서 39%의 효과를 나타내었다.
- 따라서 항산화 및 항염증 효과가 우수함을 확인하였고, 멜라닌 생합성에 관여하는 유전자발현의 억제를 확인하여 모링가 추출물의 기능성 화장품 소재로서의 가능성을 확인할 수 있었다. 본 연구의 결과로 모링가 추출물의 항산화, 항염증에 관한 우수한 효능을 확인하였고, 화장품 천연물 소재로서의 활용가능성을 확인할 수 있었다.
- 모링가 에탄올 추출물에 대한 NO 저해활성을 측정한 결과(Figure 6), LPS 처리군은 LPS 무처리군에 비해 높은 NO 발현량을 나타내었으며 모링가 추출물의 농도가 증가함에 따라 NO 발현을 감소시키는 것을 확인할 수 있었다. 특히 100 μg/mL의 농도에서 64.6%의 저해율을 나타내었으며, 모링가 추출물이 염증발현 억제에 효과가 있음을 확인할 수 있었다.
- 8%의 생존율을 보였으며, 이에 따라 관련 실험을 세포생존율이 100%에 가까운 25, 50, 100 μg/mL의 농도에서 진행하였다. 활성산소 중 하나이며, 염증을 유발하는 것으로 알려져 있는 NO생성에 대해 모링가 에탄올 추출물의 효과를 측정한 결과 모링가 추출물을 처리한 군에서 NO발현을 억제시키는 것을 확인하였으며, 64.6%의 저해율을 나타내었다. RAW 264.
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