[논문]차가버섯(Inonotus obliquus) 추출물의 B16F10 멜라노마 세포에서의 미백활성 검증

최송윤; 이제백; 염현지; 오민정; 이진영

doi:10.5352/jls.2024.34.2.105

차가버섯(Inonotus obliquus) 추출물의 B16F10 멜라노마 세포에서의 미백활성 검증
Verification of Whitening Activity of Inonotus obliquus Extracts in B16F10 Melanoma Cells 원문보기

생명과학회지 = Journal of life science, v.34 no.2, 2024년, pp.105 - 112

최송윤 (호서대학교 화장품생명공학부) , 이제백 (호서대학교 화장품생명공학부) , 염현지 (호서대학교 화장품생명공학부) , 오민정 (호서대학교 화장품생명공학부) , 이진영 (호서대학교 화장품생명공학부)

초록
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본 연구에서는 차가버섯의 미백 활성 검증을 통하여 화장품 소재로써의 활용 가능성을 확인하였다. 차가버섯 추출물의 항산화 효과를 알아보기 위해 전자공여능을 측정한 결과 농도가 증가할수록 활성도도 증가하였으며 1,000 ㎍/ml 농도에서 82.1%의 우수한 전자공여능을 나타내었다. 또한 미백 효과를 검증하기 위해 tyrosinase 저해활성을 측정한 결과 농도 의존적으로 저해활성이 증가함을 확인하였다. MTT assay를 통해 멜라노마 세포(B16F10)의 세포 생존율을 확인한 결과 100 ㎍/ml 이하 농도에서 80% 이상의 생존율을 나타내었다. 따라서 세포 관련 실험은 25, 50, 100 ㎍/ml 농도에서 진행하였다. B16F10 cell에 차가버섯 추출물을 처리하여 멜라닌 합성과 관련된 단백질 발현을 측정한 결과 농도 의존성에 따라 모든 인자에서 단백질 발현이 억제됨을 확인할 수 있으며 100 ㎍/ml의 농도에서 TRP-1, MITF는 40.1%, 64.2%의 발현량을 나타내었고 tyrosinase 및 TRP-2는 arbutin 보다 단백질 발현 저해가 우수한 것을 확인할 수 있었다. 또한, 멜라닌 합성 관련 mRNA 발현 측정을 위해 B16F10 세포에 차가버섯 추출물을 처리한 결과, 농도가 증가할수록 mRNA 발현이 억제되는 것을 검증하였다. 이에 따라 차가버섯 추출물이 미백 활성을 가지는 화장품 소재로써의 가능성을 확인할 수 있었다.

Abstract ▼ AI-Helper

In this study, the various whitening activities of Inonotus obliquus were assessed for potential use as functional cosmetic materials. When measuring electron donating ability to confirm the antioxidant ability of I. obliquus extract, increased activity was observed as the concentration increased, and it was found an outstanding antioxidant capacity of 82.1% at a 1,000 ㎍/ml concentration. Also, the tyrosinase inhibitory effect, related to a whitening effect, was found to have inhibitory activity that increased in a concentration-dependent manner. The results of verifying the viability of melanoma cells (B16F10) using an MTT assay showed cell viability of more than 80% at concentrations below 100 ㎍/ml. Therefore, cell-related experiments were conducted at 25, 50, and 100 ㎍/ml concentrations. By measuring protein expression related to melanin synthesis via treating B16F10 cells with I. obliquus extract, it was confirmed that protein expression was inhibited in all factors, depending on the concentration. TRP-1 and MITF appeared by 40.1% and 64.2% amount of expression, respectively, at 100 ㎍/ml concentrations, and tyrosinase and TRP-2 were verified as having better protein expression inhibition than arbutin. In measuring mRNA expression related to melanin synthesis by treating B16F10 cells with I. obliquus extract, it was confirmed that mRNA expression was suppressed as the concentration increased. Accordingly, it was confirmed that I. obliquus extract has excellent whitening activity and could be used as a cosmetic material.

주제어

표/그림 (6)

그림 Fig. 1. Electron donating ability of Inonotus obliquus extract. The results were expressed as the average of triplicate samples (*p<0.05, **p<0.01).
표 Table 1. Sequence of the primers used for RT-PCR
그림 Fig. 2. Inhibition rate of Inonotus obliquus extract on tyrosinase. The results were expressed as the average of triplicate samples (*p<0.05, **p<0.01).
그림 Fig. 3. Cell viability of Inonotus obliquus extract on melanoma cell (B16F10). After B16F10 cells (1×10⁵ cells/well) were incubated for 24 hr in DMEM, the cells were treated with 5, 10, 50, 100, 500 and 1,000 μg/ml of Inonotus obliquus extract for 24 hr. Result are means ± SD of triplicate data. Values are expressed as mean of triplicate measurements (*p<0.05, **p<0.01).
그림 Fig. 4. MITF, TRP-1, TRP-2 and tyrosinase protein expression rate of Inonotus obliquus extract on melanoma cell (B16F10). After B16F10 cells (1×10⁶ cells/dish) were incubated in DMEM for 24 hr, the cells were treated Inonotus obliquus extract of 25, 50 and 100 μg/ml for 24 hr. Con: control, in B16F10 cells treated with α-MSH, Nor: normal, in B16F10 cells not treated with α-MSH. Results are means ± SD of three individual experiments (*p<0.05, **p<0.01).
그림 Fig. 5. MITF, TRP-1, TRP-2 and tyrosinase mRNA expression rate of Inonotus obliquus extract on melanoma cell (B16F10). After B16F10 cells (1×10⁶ cells/dish) were incubated in DMEM for 24 hr, the cells were treated Inonotus obliquus extract of 25, 50 and 100 μg/ml for 24 hr. Con: control, in B16F10 cells treated with α-MSH, Nor: normal, in B16F10 cells not treated with α-MSH. Results are means ± SD of three individual experiments (*p<0.05, **p<0.01).

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구에서는 polyphenol 및 다양한 성분 등이 함유되어 있는 차가버섯을 멜라노마 세포를 이용하여 미백 활성 검증을 통해 화장품 소재로써의 응용 가능성 및 이용가치를 연구하였다.

제안 방법

α-MSH는 MITF 생성을 촉진, tyrosinase의 활성 자극 및 멜라닌 생성에 관여하는 TRP-1, TRP-2에 작용해 eumelanin을 생성하도록 유도한다[34]. 따라서 차가버섯 추출물이 멜라닌 생성과 관련된 인자인 tyrosinase, MITF, TRP-1 및 TRP-2의 mRNA 발현과 연관성이 있는지 확인하기 위해 RT-PCR을 진행하였다. 양성 대조군은 세포의 다양한 조건에서도 발현양의 정도 차이가 미비한 house keeping gene인 GAPDH을 사용하였으며 차가버섯 추출물을 25, 50, 100 μg/ml로 처리하여 Fig.
MTT assay는 세포 증식, 사멸 및 성장 등의 세포 생존율을 측정하는 방법이며 다양한 물질이 세포에 미치는 영향을 평가하기 위해 사용되며, 세포 독성에 관하여 많은 시료를 신속, 정확 및 객관성 있게 판독할 수 있어 널리 응용되고 있다. 본 방법은 세포의 미토콘드리아 내 탈수소효소가 노란색 tetrazolium salt를 환원시켜 자주색을 띄는 formazan 결정을 생성하는 원리를 이용한 것이다. 생성된 formazan의 양은 세포 생존율과 비례하여 생성된 fromazan의 흡광도를 측정해 비교적 정확하게 세포의 생존율을 평가할 수 있다.
세포의 다양한 조건에도 발현 정도의 차이가 매우 적은 house keeping gene으로 β-actin을 양성 대조군으로 사용하였으며 차가버섯 추출물은 25, 50, 100 μg/ml으로 처리하였고, control은 α-MSH를 처리해 melanin 세포를 과발현시켰으며, normal은 추출물 및 α-MSH 모두 처리하지 않은 구간으로 설정하였다
양성 대조군은 세포의 다양한 조건에서도 발현양의 정도 차이가 미비한 house keeping gene인 GAPDH을 사용하였으며 차가버섯 추출물을 25, 50, 100 μg/ml로 처리하여 Fig
이러한 방법으로 차가버섯 추출물이 멜라노마 세포인 B16F10에 미치는 영향을 확인하기 위해 MTT assay를 이용하여 세포 생존율을 측정하였으며 결과는 Fig. 3에 나타내었다.
차가버섯 추출물이 세포 내 멜라닌 합성 과정의 주요인자인 tyrosinase, MITF, TRP-1 및 TRP-2의 단백질 발현에 영향을 미치는지 확인하기 위하여 western blot을 진행하였으며 그 결과를 Fig. 4와 같이 나타내었다.

대상 데이터

본 실험에서 사용한 차가버섯은 전라남도 장흥군에서 수확된 것으로 Food sense업체를 통해 구매하였으며 다음의 공정에 따라 추출하였다. 구매한 시료는 증류수로 세척한 후 실온 건조하였으며 건조된 시료를 분쇄한 후 시료 중량 10배로 70% ethanol을 가하여 실온에서 24시간 침전 시켜주었다.

이론/모형

미백 활성 측정을 위한 tyrosinase 저해활성 측정은 Yagi 등의 방법[30]을 기초로 하여 실험을 진행하였다. 0.
항산화 활성 측정을 위한 전자공여능(electron donating abilities, EDA) 실험은 Blois의 방법[2]을 토대로 하여 진행하였다. 농도별 sample 120 μl와 DPPH 60 μl를 넣고 암실조건하에 15분간 반응시킨 후 microplate reader를 이용해 517 nm 흡광도에서 측정하였다.

성능/효과

1과 같이 나타내었으며, 농도가 증가함에 따라 전자공여능의 활성이 증가함을 보였고 최고 농도인 1,000 μg/ml에서는 82.1%로 우수한 활성을 확인하였다
5와 같이 나타내었다. Tyrosinase, MITF, TRP-1 및 TRP-2 모두 차가버섯 추출물의 농도가 증가함에 따라 mRNA 발현양이 감소하였으며 tyrosinase, TRP-2 및 MITF 인자는 대조군에 비하여 높은 mRNA 발현 억제율을 확인하였다.
미백 관련인자인 tyrosinase, MITF, TRP-1 및 TRP-2 모두 농도 의존적으로 단백질 발현이 억제되는 것을 확인하였으며, 100 μg/ml의 농도에서 TRP-1 및 MITF는 40.1%, 64.2%의 발현량을 나타내었으며 tyrosinase 및 TRP-2 인자에서는 대조군인 arbutin보다 단백질 발현 저해가 우수한 것을 확인할 수 있었다.
차가버섯 추출물을 5, 10, 50, 100, 500, 1,000 μg/ml의 농도로 처리한 결과 농도가 증가할수록 생존율이 감소하는 것을 확인하였으며 500 μg/ml의 농도에서 84.5%의 세포 생존율을 나타내었다
차가버섯 추출물의 농도가 증가함에 따라 tyrosinase 억제 활성도 증가하는 것을 확인하였으며 최고 농도인 1,000 μg/ml에서 21.3%의 저해활성을 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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