초록 ▼

멜라닌은 갈색 또는 흑색의 색소 고분자를 말하며， 수지상돌기를 가지는 멜라닌형성세포내 멜라노좀이라는 기관에서 만들어진다. 인체에서 멜라닌은 피부，눈，머리등 여러부위에 다양하게 존재하고 있으며， 자외선으로부터 피부보호， 광노화 및 photocarcinogenesis의 억제， 비타민 D3의 합성에 관여， 대사물질의 광분해로부터 보호， 피부내 산화환원반응에 관여등의 가능이 알려져 있고， 피부색을 결정하는 주 원인으로 작용한다.
멜라닌생성 주 원인으로는 자외선에 의한 영향， 인체내 내분비계 불균형에 의한 영향， 염증후 과색소 침착등이

멜라닌은 갈색 또는 흑색의 색소 고분자를 말하며， 수지상돌기를 가지는 멜라닌형성세포내 멜라노좀이라는 기관에서 만들어진다. 인체에서 멜라닌은 피부，눈，머리등 여러부위에 다양하게 존재하고 있으며， 자외선으로부터 피부보호， 광노화 및 photocarcinogenesis의 억제， 비타민 D3의 합성에 관여， 대사물질의 광분해로부터 보호， 피부내 산화환원반응에 관여등의 가능이 알려져 있고， 피부색을 결정하는 주 원인으로 작용한다.
멜라닌생성 주 원인으로는 자외선에 의한 영향， 인체내 내분비계 불균형에 의한 영향， 염증후 과색소 침착등이 주원인으로 알려져 있으며， 과도하게 생성된 멜라닌은 과색소 질환인 기미나 주끈깨의원인으로 작용한다. 최근 소비자의 생활수준 향상에 따른 동양인의 하얀피부 즉 미백에 대한 욕구가 크게 증대되고 있으며， 이에 따라 기존제품보다 가능이 향상되고 피부에 안전한 기능성미백화장품의 개발이 지속 요청되고 있다.
이에따라 본 연구에서는 멜라닌생성 억제효과가 있는 죽내피추출물이 함유된 가능성마백화장품을 개발하기 위하여 수행된 연구결과를 아래와 같이 보고하고자 한다.
마백활성성분의 규명을 위하여 대나무내피의 메탄올 추출물을 물/부탄올/헥산으로 다시 분액하였고， 항산화 활성검정 (DPPH) , mushroon tyrosinase 억제력 겸정을 통하여 활성부분을 다시 silica gel chromatography, C-18 HPLC하여 순수하게 정제하였다. 최종적으로 13개의 활성물질을 순수하게 정제하였다. 대나무 속껍질 2.8 kg으로부터 백색 고체 82 mg (대나무 속껍질 초기 추출물로부터 0.003%, BPR211로 명함) , 백색의 고체물켈 11.5mg (0.009%, BPR29l) , 백색의 고체 16.3 mg (0.012%, BPR293), 백색의 고체물절 61.2 mg (0.0047%, BPR201). 백색 고체 25.3mg(0.019%, BPR203) 을 각각 얻었다. 또한 물질 32.8 mg (0.025 %, BPR401), 물질 23.5mg (0.018 %, BPR411), 백색고체 BPR50l (413.3 mg, 0.317%), 갈색 오일 BPR 503 (52.3 mg (0.04%)을 얻었다. 이외에도 BPR301, BPR451, BPR507 동도 마량 얻어졌다. 이들 물철들의 화학구조는 NMR을 주로 사용하여 규명하였다. lH NMR, 13C NMR, 1D-TOCSY, 2D-NMR (COSY, HSQC, HMBC)를 사용하였으며， 부분구조들의 연결고리는 1D-TOCSY와 1D-NOESY, HMBC를 주로 사용하였다. 특히 1D-TOCSY 실험으로부터 glucose 부분을 용이하게 알아낼 수 있었다. EI나， FAB MS로부터 분자량을 얻어서 분자식올 구하였다.
죽내피추출물의 멜라년형성세포내 멜라닌형성억제 기작을 이해하기 위하여 우리는 멜라닌형성세포를 이용하여 티로시나제 활성억제도와 UVB 조사하에 ET-1 에 의해 유도된 세포내 칼습농도 변화를 평가하였다.
이 결과 시험된 9개 분리성분중 BPR-503성분 25μM농도에서 B16FlO 세포에서 멜라닌 합성을 약60% 감소시켰으며， MTT 세포독성 시험결과 세포독성올 보이지 않았다. 또한 Dopa hyclroxydase와 oxidase의 활성도를 10μM농도에서 50% 감소시켰다. ET-1유도 칼숨농도의 증가가 BPR-503 처리군에서 농도 및 시간의존적으로 억제되었다. BPR-밍3은 thapsÎgargin 에의하여 유도된 칼숨증가에 영향을 주지 않았으며， G-proteín mediated PLC 활성화제로 알려진 LPA나 ATP에 의하여 유도된 칼숨증가를 억제하지 못하였다. 이 결과로부터 BPR-503은 티로시나제 활성을 억제하여 멜라년형성을 억제하고 세포를 증식시키며 멜라년세포내 ET-1 에 의하여 유도된 칼숨에 특이적인 억제제로 생각된다. 이는 본성분이 미백기능올 가지며 ET-B 수용체를 통한 ET-1 유도 칼숨농도 증가를 저해하여 자외선에 의하여 유도된 멜라닌형성억제 기작을 갖는 것으토 생각된다.
미백화장품품으로 죽내피추출물 1%를 함유한 4가지 화장품 시제형을 개발하였다. 개발된 제형은 사용감과 안정성이 만족할 수준임이 확인되었으며， 지표성분에 의해 죽내피추출물의 제형내 안정성도 확인되었다. 죽내피추출물의 안전성올 확언하기 위하여 경피， 경구독성 및 안점막시험결과 안전한 결과를 얻었으며， 피부자극시험 (primæγ irritation) 에서도 무자극의 결과를 보였다. 제형의 경피흡수 촉진을 위하여 nano-emulsion을 준비하였다. 준비된 nano-emulsion은 일반적인 유화제형보다 약 10-100배정도 업자가 작은 균질의 입자분포를 보였다. 시제품으로 개발된 견본의 미백유효성은 시험결과 무처리군에 비해서는 유의성있는 결과를 보였으나 placebo군에 비해서는 유의성 있는 차이를 보이지는 않았다. 따라서 이후 마백유효성을 높이는 연구가 지속되어야할 것이다.

Abstract ▼

Melanins are as unique pigmented biopolymers produced within discrete membrane -bound organelles known as melanosomes. Melanins are distributed ìn the many areas of the skin, hair, eyes, and other locations. Melanin has a number of important and distinct functions ranging from its role in the determ

Melanins are as unique pigmented biopolymers produced within discrete membrane -bound organelles known as melanosomes. Melanins are distributed ìn the many areas of the skin, hair, eyes, and other locations. Melanin has a number of important and distinct functions ranging from its role in the determination of phenotype appearance, to absorption of toxic drugs and chemicaIs, skin protectìon from ultraviolet light, prevention of UV-induced photodamage, photoaging and photogenesis, relation to the synthesis of vitamine D3 and relation to the oxidative and reductive reactions.
Main causes of melanin pigmentation mainly come from UV light, endocrinic iIl-balances and post-inflammatory hyperpigmentation etc. These kinds of hyperpigmentory disorders act as the causes of melasma and freckles. Recently as the standard of living of consumers grows higher, their desires for whitening and younger looking skin have been increased rapidly. Accordingly, we are obliged to develop the iunctional whitening skin care which has got better whitening effect and safety than the marketed ones.
Here we are reporting the results as follows ;
To ìdentify the active compounds which have anti-melanogenic effect, the inner bark of Bamboo plant was extracted with methanol and partitioned between hexane and aqueous methanoI. Active principles with skin-whitening activity were purified by bioassay-guided separation (DPPH antioxidant asssay, Tyrosinase enzyme inhibitory assay) via a series of chromatographic techniques such as silica gel chorpmatography and C-18 HPLC. Thus thirteen phenolic compounds were isolated: from the bark (2.8 kg), a white powder BPR211 (82 mg, 0.063%), a white solid BPR291 (11.5rng, 0.009%), a white solid BPR293 (16.3 mg, 0.012%), a white solid BPR201 (61.2 mg, 0.0047%), a white solid BPR203 (25.3mg, 0.019%), BPR401 (32.8 mg, 0.025 %), BPR411 (23.5mg , 0.018 %), BPR501 (413.3 mg, 0.317%), an oil BPR 503 (52.3 mg (0.04%). In addition, BPR301, BPR451, and BPR507 were aIso obtain어in a small quantity. Their structures were characterized by a spectroscopical means, such as NMR, MS, IR, and UV. NMR spectroscopic techniques incIude 1D-TOCSY, COSY, HSQC, HMBC. Connectivity between partial structures were able to made by analysis of 1D-TOCSY, 1D-NOESY, and HMBC.
To understand possible cellular inhibition mechanism of the extracts on melanin biosynthesis in melanoma cells and cultured melanocytes, we evaluate the effect of bamboo extract on tyrosinase activity and intracellular Ca²⁺ concentration ([Ca2+]i) increase induced by endothelin-l (ET-l) known as a powerful melanogen in UVB-induced pigmentation.
A component BPR-503 among 9 components separated from the extract reduced the melanin contents by about 60% on B16F10 cell at 25 μM. The results from MTT assay showed that the agent did not show any cytotoxic effects at all concentrations of fraction tested in this study. The fraction inhibited Dopa hydroxydase assay and Dopa oxidase by 50% at 10 μM. In melanin contents assay to determine the inhibitory effect of fraction on melanin contents as a final product, the fraction reduced the malanin contents by 50% at 10 μM. ET-l induced [Ca²⁺]_i increase was also inhibited by BPR-503 dose- and time-dependently. BPR-503 did not affect [Ca²⁺]_i increase induced by thapsigargin, known to release Ca²⁺ from IP3-sensitive intracellular Ca2+ stores. BPR-503 also fail to prevent [Ca²⁺]; increase induced by LPA or ATP known as G protein-mediated PLC activators.
From these results. we concluded that the BPR -503 fraction not only promote cell proliferation, but also reduce melanin contents by the inhibition of the tyrosinase activity.
Moreover BPR-503 is a specific inhibitor of ET-l-induced [Ca²⁺]_i increase in human melanocytes. These imply that the melanin synthesis and tyrosinase inhibitory effect by the fraction lead skin whitening. Furthermore, the block of ET-l-induced [Ca²⁺]_i increase through ETB receptor by BPR-503 might be a possible inhibitory mechanism in UVB-induced melanogenesis.
We developed 4 kinds of skin care : skin, lotion, cream, essence which contains Bamboo film extract 1% in all vehicles. 4 formulations have good stability in tested conditions and showed above 3.5 points in all sensorial characteristics. Bamboo film extract has no toxicity and no primary irritation in all formula. We developed nano-emulsion by using fluidizer. The emulsion sizes are 10-100 times(50-200nm) smaller than those of conventional emulsion. In terms of efficacy, the skin care showed significant difference in whitening effect in comparison with non-treated area. However, the skin care didn't show significant difference in whitening effect in comparison with placebo. Accordingly, the research work to get the significant data in terms of efficacy should be continued.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 3
• 목차 ... 4
• 연구개발사업 최종보고서 요약문 ... 5
• Preject Summery ... 7
• 총괄연구개발과제 연구결과 ... 9
• 1. 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 목표 ... 9
• 2. 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 내용 및 결과 ... 11
• 3. 총괄연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론 ... 15
• 4. 총괄연구개발과제의 연구성과 및 목표달성도 ... 18
• 5. 총괄연구개발과제의 활용계획 ... 20
• 6. 첨부서류 ... 21
• 제1세부연구개발과제 연구결과 ... 22
• 1. 제1세부연구개발과제의 최종 연구개발 목표 ... 23
• 2. 제1세부연구개발과제의 연구대상 및 방법 ... 23
• 3. 제1세부연구개발과제의 최종 연구개발결과 ... 26
• 4. 제1세부연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론 ... 30
• 5. 제1세부연구개발과제의 연구성과 및 목표달성도 ... 31
• 6. 제1세부연구개발과제의 활용계획 ... 32
• 7. 참고문헌 ... 32
• 제2세부연구개발과제 연구결과 ... 34
• 1. 제2세부연구개발과제의 최종 연구개발 목표 ... 35
• 2. 제2세부연구개발과제의 연구대상 및 방법 ... 36
• 3. 제2세부연구개발과제의 최종 연구개발결과 ... 38
• 4. 제2세부연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론 ... 44
• 5. 제2세부연구개발과제의 연구성과 및 목표달성도 ... 46
• 6. 제2세부연구개발과제의 활용계획 ... 47
• 7. 참고문헌 ... 47
• 제3세부연구개발과제 연구결과 ... 49
• 1. 제3세부연구개발과제의 최종 연구개발 목표 ... 50
• 2. 제3세부연구개발과제의 연구대상 및 방법 ... 50
• 3. 제3세부연구개발과제의 최종 연구개발결과 ... 52
• 4. 제3세부연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론 ... 64
• 5. 제3세부연구개발과제의 연구성과 및 목표달성도 ... 66
• 6. 제3세부연구개발과제의 활용계획 ... 67
• 7. 참고문헌 ... 67
• 끝페이지 ... 68