[논문]미백활성을 가진 분비나무(Abies nephrolepis MAX.) 추출물의 화장품 소재로써 연구

오민정; 염현지; 채정우; 이진영

doi:10.5352/jls.2022.32.6.430

미백활성을 가진 분비나무(Abies nephrolepis MAX.) 추출물의 화장품 소재로써 연구
A Study on the Cosmetic Materials of Abies nephrolepis MAX. Extracts with Whitening Activity 원문보기

생명과학회지 = Journal of life science, v.32 no.6, 2022년, pp.430 - 437

오민정 (호서대학교 화장품생명공학부) , 염현지 (호서대학교 화장품생명공학부) , 채정우 (경기도산림환경연구소) , 이진영 (호서대학교 화장품생명공학부)

초록
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본 연구에서는 분비나무의 생리활성 및 미백 활성을 검증하여 화장품 소재로써의 가능성을 검증하였다. 분비나무 추출물의 항산화 효과를 확인하기 위해 전자공여능을 측정한 결과, 분비나무 줄기와 잎 추출물 모두 농도 의존적으로 활성이 증가하여 각각 1,000 ㎍/ml 농도에서 89.4%, 90.9%의 높은 전자공여능을 나타내었다. ABTS⁺ radical scavenging activity assay 측정 결과, 농도가 증가함에 따라 활성이 증가하였으며, 두 추출물 모두 1,000 ㎍/ml에서 약 90% 이상의 활성을 나타내었다. 미백 효과를 알아보기 위해 tyrosinase 저해 활성을 측정한 결과, 분비나무 줄기와 잎 추출물은 1,000 ㎍/ml에서 각각 48.5%, 31.1%의 저해율을 나타냈으며 농도가 증가함에 따라 저해활성이 증가하는 것을 확인할 수 있었다. MTT assay를 통해 세포 생존율을 확인한 결과, 멜라노마 세포(B16F10)에서 농도구간이 500 ㎍/ml 일 때 분비나무 줄기와 잎 추출물은 98.3%, 94.4%의 생존율을 나타내었다. 이에 따라 세포 관련 실험을 세포의 생존율이 100%에 가까운 25, 50, 100 ㎍/ml 농도로 진행하였다. B16F10 세포에 분비나무 추출물을 처리하여 단백질 발현을 측정한 결과, 분비나무 줄기 추출물은 TRP-1과 tyrosinase, 분비나무 잎 추출물은 MITF의 인자에서 대조군인 kojic acid 보다 단백질 발현 억제가 우수한 것을 확인할 수 있었다. B16F10 세포에 분비나무 추출물을 처리하여 mRNA 발현을 측정한 결과, 농도가 높아질수록 mRNA 발현양이 억제되는 것을 확인할 수 있었으며, 분비나무 줄기 추출물은 tyrosinase의 인자에서 모든 농도구간이 대조군인 kojic acid 보다 mRNA 발현 억제가 우수한 것을 확인할 수 있었다. 이에 따라 분비나무 추출물의 우수한 미백활성을 확인하였고, 기능성 활성이 우수하여 화장품 천연물 및 기능성 소재로써의 응용가능성을 확인할 수 있었다.

Abstract ▼ AI-Helper

We conducted a study on the whitening activity of Abies nephrolepis MAX. extracts. The electron-donating ability of 70% ethanol extracts from A. nephrolepis MAX. Stem (AN-S) and A. nephrolepis MAX. Leaf (AN-L) were found to be 89.4% and 90.9% at 1,000 ㎍/ml concentration, respectively. Their ABTS+ radical scavenging abilities were found to be 88.8% and 96% 500 ㎍/ml concentration, respectively. Their tyrosinase inhibitory effects were found to be 48.5% and 31.1% at 500 ㎍/ml concentration, respectively. Cell survival rates measured in B16F10 were examined with the AN-S and AN-L extracts. Results showed cell viabilities of 98.3% and 94.4% at 500 ㎍/ml concentration, respectively. The protein and mRNA expression inhibitory effects of AN-S and AN-L extracts were measured by Western blotting and RT-PCR, respectively, at 25, 50 and 100 ㎍/ml concentrations. The results of western blotting showed that the AN-S extract at 100 ㎍/ml concentration decreased the TRP-1 protein expression rate by 46%. The results of Western blotting also showed that the AN-L extract at 100 ㎍/ml concentration decreased the MITF protein expression rate was by 54.6%. Consequently, in the case of MITF, TRP-1, TRP-2, and tyrosinase, the amount of mRNA expressed decreased as the concentration of the extracts increased. Our results suggested that A. nephrolepis MAX. extracts can be used as a functional cosmetic material by confirming that they can be used as a whitening material.

주제어

표/그림 (9)

그림 Fig. 1. Electron donating ability of Abies nephrolepis MAX. extract. The results were expressed as the average of triplicate samples. ☐AS : Abies nephrolepis MAX. Stem, ☐AL : Abies nephrolepis MAX. Leaf, ☐Vit.C : L-ascorbic acid.
그림 Fig. 2. ABTS⁺ radical scavenging ability of Abies nephrolepis MAX. extract. The results were expressed as the average of triplicate samples. ☐AS : Abies nephrolepis MAX. Stem, ☐AL : Abies nephrolepis MAX. Leaf, ☐Vit.C : L-ascorbic acid.
표 Table 1. Sequence of the primers used for RT-PCR
그림 Fig. 3. Inhibition rate of extract from Abies nephrolepis MAX. on tyrosinase. The results were expressed as the average of triplicate samples. ☐AS : Abies nephrolepis MAX. Stem, ☐AL : Abies nephrolepis MAX. Leaf, ☐Vit.C : L-ascorbic acid.
그림 Fig. 5. MITF, TRP-1, TRP-2 and tyrosinase protein expression rate of extract from Abies nephrolepis MAX. Stem on melanoma cell (B16F10). B16F10 cells were incubated for 24 hr in DMEM, were treated with various concentrations of Abies nephrolepis MAX. Stem for 24 hr and then total protein was isolated. Con: control, in B16F10 cells treated with α-MSH, Nor: normal, in B16F10 cells not treated with α-MSH. The results were expressed as the average of triplicate samples.
그림 Fig. 4. Cell viability of extract from Abies nephrolepis MAX. on melanoma cell (B16F10). After B16F10 cells were incubated for 24 hr in DMEM, the cells were treated with various concentrations of Abies nephrolepis MAX. for 24 hr. Result are means ± SD of triplicate data. ☐AS : Abies nephrolepis MAX. Stem, ☐AL : Abies nephrolepis MAX. Leaf.
그림 Fig. 6. MITF, TRP-1, TRP-2 and tyrosinase protein expression rate of extract from Abies nephrolepis MAX. Leaf on melanoma cell (B16F10). B16F10 cells were incubated for 24 hr in DMEM, were treated with various concentrations of Abies nephrolepis MAX. Leaf for 24 hr and then total protein was isolated. Con: control, in B16F10 cells treated with α-MSH, Nor: normal, in B16F10 cells not treated with α-MSH. The results were expressed as the average of triplicate samples.
그림 Fig. 7. MITF, TRP-1, TRP-2 and tyrosinase mRNA expression rate of extract from Abies nephrolepis MAX. Stem on melanoma cell (B16F10). After B16F10 cells (1×106 cells) were incubated in DMEM for 24 hr. The cells were treated Abies nephrolepis MAX. Stem extract of 25, 50 and 100 μg/ml concentrations for 24 hr. Con: control, in B16F10 cells treated with α-MSH, Nor: normal, in B16F10 cells not treated with α-MSH. The results were expressed as the average of triplicate samples.
그림 Fig. 8. MITF, TRP-1, TRP-2 and tyrosinase protein expression rate of extract from Abies nephrolepis MAX. Leaf on melanoma cell (B16F10). After B16F10 cells (1×106 cells) were incubated in DMEM for 24 hr. The cells were treated Abies nephrolepis MAX. Leaf extract of 25, 50 and 100 μg/ml concentrations for 24 hr. Con: control, in B16F10 cells treated with α-MSH, Nor: normal, in B16F10 cells not treated with α-MSH. The results were expressed as the average of triplicate samples.

AI 본문요약
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제안 방법

분비나무 줄기와 잎 추출물의 미백관련 인자인 MITF, TRP-1, TRP-2, tyrosinase 인자의 mRNA 발현 억제 효과를 측정하기 위하여 RT-PCR을 실시하였다. 이때 GAPDH을세포의 다양한 조건에서도 발현의 정도 차이가 매우 적은 house keeping gene인 positive control로 사용하였으며, mRNA 발현 억제를 Fig.
전자공여능(EDA: electron donating abilities) 측정을 위해 Blois의 방법[1]을 변형하여 실험을 진행하였다. 1, 1-di- phenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) 60 μl와 추출물을 120 μ l 씩 넣어 혼합 후 15분간 반응시켜 microplate reader를 이용해 517 nm에서 흡광도를 측정하였다.

대상 데이터

본 연구에 사용된 분비나무는 경기도산림환경연구소에서 2020년 9월에 채취하여 70% 에탄올 추출을 하였다. 채취한 시료를 건조시킨 후 분쇄하여 70% 에탄올을 시료 무게의 10배로 가하여 실온에서 24시간 침지 후 상등액과 침전물을 분리시켜 추출하였다.

이론/모형

미백 활성을 확인하기 위해 tyrosinase 저해활성 측정은 Yagi 등의 방법[18]에 따라 실험을 진행하였다. pH 6.

성능/효과

1과 같이 분비나무 줄기와 잎 추출물 모두 농도가 증가함에 따라 전자공여능이 증가하였고, 각각 1, 000 μg/ml 농도에서 89.4%, 90.9%의 효과를 나타내었다.
B16F10 cell에 분비나무 추출물을 25, 50, 100 μg/ml의 농도별로 처리하였다. 그 결과, MITF, TRP-1, TRP-2, ty- rosinase의 인자는 추출물의 농도가 높아질수록 mRNA 발현양이 억제되는 것을 확인할 수 있었으며, 특히 분비나무 줄기 추출물은 tyrosinase의 인자에서 모든 농도 구간 이대 조 군인 kojic acid 보다 mRNA 발현 억제가 우수한 것을 확인할 수 있었다.
분비나무 줄기와 잎 추출물 모두 농도가 증가함에 따라 억제활성이 증가됨을 확인할 수 있었고, 각각 1, 000 μg/ml의 농도에서 48.5%, 31.1%의 저해 활성을 나타내었다.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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