Recently many efforts were focused to understand the mechanical insights of melanogenesis to develop the agents for hyper-pigmentation and hypo-pigmentation. In the melanin biosynthetic pathway, tyrosinase is the rate limiting enzyme, and α-melanocyte stimulating hormone(MSH) stimulate melanogenesis and enhance the melanin synthesis and the tyrosinase activity. This study the effects of Radix Trichosanthis on the basal melanogenic activities of B16/F10 mouse melanoma cells, and on the α-MSH induced melanogenesis. Radix Trichosanthis alone markedly suppressed melanin content and tyrosinase activity in a dose-dependent manner. Pretreatment of the cells with Radix Trichosanthis also suppressed the increase of α-MSH (10 nM) induced melanin content and tyrosinase activity. These results suggest that Radix Trichosanthis inhibits melanogenesis and abrogates α-MSH induced melanogenesis in B16 melanoma cells.

This study was conducted to investigate the effect of branch extracts of Vaccinium oldhamii (VOB) on melanin synthesis in B16F10 cells. VOB promoted melanin production in absence or presence of α-melanocyte-stimulating hormone (α-MSH) in B16F10 cells. However, VOB did not affect the expression of tyrosinase and TRP-1 associated with melanin synthesis at the mRNA and protein levels in B16F10. But, VOB decreased TRP-2 protein level and induced tyrosinase activation in B16F10 cells. Inhibition of tyrosinase activity and tyrosinase knockdown attenuated VOB-mediated melanin synthesis. In conclusion, VOB may stimulate melanin synthesis through activating tyrosinase activity.

Melanin is produced by melanocytes of the melanoepidermic unit and other cell types. These cells secrete and distribute the melanin pigment, which provides protection from ultraviolet radiation. In this study, the inhibitory activity against tyrosinase and melanin biosynthesis in B16F10 melanoma cells and anti-wrinkling effects on human dermal fibroblasts of Dendrobium speciosum ethanol extract were investigated. The Dendrobium speciosum extract inhibited melanin biosynthesis and tyrosinase activity in a dose-dependent manner in comparison with an untreated control group. Treatment with the Dendrobium speciosum extract suppressed α-MSH-stimulated melanogenesis in B16F10 cells and the dendrite outgrowth of melanocyte/melanoma cells. The α-MSH-induced mRNA expression of tyrosinase-related protein-1 (TRP-1), tyrosinase-related protein-2 (TRP-2) and microphthalmia-associated transcription factor (MITF) was significantly attenuated in a concentration-dependent manner by Dendrobium speciosum treatment. In addition, Dendrobium speciosum treatment increased production of type I procollagen synthesis in human dermal fibroblasts. Dendrobium speciosum ethanol extract exhibited a potent inhibitory effect on melanin biosynthesis, tyrosinase activity and increased procollagen synthesis. These results indicate that Dendrobium speciosum shows promise as an ingredient in cosmeceutical products due to its whitening and anti-wrinkle effects.

본 연구는 은행 열매 오일의 멜라닌 생성 억제 효과를 확인한 것이다. 은행나무 열매 오일은 DPPH assay와 FRAP assay를 사용하여 라디컬 소거능을 시험하였다. 결과적으로 은행나무 열매 오일은 DMSO를 용매 로 0.06% 녹였을 때, DPPH assay에서 9.96% 소거활성을 나타내었고 FRAP는 1.33 mM의 ferric sulfate (FeSO4)를 생성하였다. 은행 열매 오일은 tyrosinase inhibition assay에서 37.72%의 억제력을 가졌고 B16/F10 세포에 멜라닌 생합성 실험을 통해 확인하였다. 은행 오일 0.06%에서 α-MSH 처리 구에 비해 48.02%의 멜라닌 생성을 억제하였다. Tyrosinase, tyrosinase related protein-1 (TRP-1), tyrosinase related protein-2 (TRP-2), microphthalmia-associated transcription factor (MITF)의 유전자 발현 수 준은 control군에 비해 0.04%와 0.06% 농도 군이 크게 감소하였다. 결과적으로 은행 열매 오일 추출물이 멜라 닌 생성을 억제하는 효과가 있는 것으로 확인되었다.

최근 여러 가지 비침습적인 방법으로 피부조직의 생검 또는 조직학적 처리과정 없이 피부의 실시간 이미지를 이용한 연구가 가능해졌다. Confocal scanning laser microscope (CSLM) 이미지는 830 nm의 근적외선 파장을 사용하는 비침습적 방법으로 피부의 내부 구조를 이미지화할 수 있으며, CSLM을 이용한 연구를 통해 비침습적인 피부 측정법으로 색소 침착 부위의 기저층과 진피 유두 사이에서 melanin cap, papillary ring과 같은 지표가 뚜렷하게 관찰된다고 보고되었다. 본 연구에서는 scanning probe image processor (SPIP)소프트웨어를 사용하여 CSLM 디지털 이미지 정량 분석을 처음 시도하였으며 본 연구결과는 정성적 피부조직 이미지 데이터를 정량화함으로써 향후 CSLM 활용범위를 높이게 될 것으로 기대하고 있다.

본 연구에서는 동해안에서 채집된 88종의 해조류에 대하여 미백제로서 응용 가능성을 알아보기 위해 멜라닌 생성에 미치는 영향을 in vitro 실험을 통해 알아보았다. Melan-a 세포에 해조류 추출물을 처리하여 멜라닌 양을 측정한 결과, 고리매, 미역쇠, 왜모자반, 감태, 톳추출물에서 멜라닌 생성이 감소되었으며, 특히 미역쇠추출물을 처리하였을 때 가장 유효하게 농도의존적으로 멜라닌 생성이 감소되었다. 멜라닌 생성 억제 효과가 tyrosinase 활성 저해와 관련 있는지를 확인한 결과, 약한 활성을 가지지만 직접 작용하여 활성을 저해하지는 않으면서, 세포 내의 tyrosinase 활성을 농도의존적으로 저해하였다. 이는 세포 내 tyrosinase 활성저해가 직접적이 아닌 다른 기전에 의해 일어난다는 것을 의미하며, 그 기전 중의 하나인 α-glucosidase활성을 측정한 결과 농도의존적으로 활성을 저해하였으며, 세포 내 tyrosinase 활성 저해와 높은 상관도를 보임을 확인하였다. 즉 미역쇠추출물은 N-linked glycoprotein인 tyrosinase의 glycosylation을 억제하여 tyrosinase의 세포 내 이동이나 활성을 억제할 수 있음을 알 수 있었다. 결론적으로, 미역쇠추출물은 피부 미백에 유효한 활성을 나타내는 천연 유용자원으로 활용할 가치가 있는 것으로 사료된다.

Glycogen synthase kinase 3 beta (GSK3β)의 선택적 저해제인 Kenpaullone가 B16 멜라노마 및 사람의 멜라노 사이트에 미치는 멜라닌 합성능을 조사하였다. Kepaullone은 B16 멜라노마 및 사람의 멜라노사이트에 대하여 세포증식에는 영향이 없는 범위 내에서 농도 의존적으로 멜라닌 합성을 촉진시켰다. B16 멜라노마 세포에 Kenpaullone을 첨가 48 h 후 tyrosinase 활성이 증가하였으며, 농도별 처리에 대하여 tyrosinase 단백질의 발현 및 tyrosinase mRNA양이 증가함을 관찰하였다. 결론적으로 Kenpaullone는 B16 멜라노마 세포에서 tyrosinase 효소의 발현을 증가시켜 멜라닌 합성을 촉진하는 것으로 판단되어진다. 따라서 GSK3β 저해제가 멜라닌 합성을 촉진시키는 결과는 백반증과 같은 저색소관련 질병의 치료제 개발의 가능성을 갖고 있는 소재로서 응용가능하리라고 판단되어진다.

Xanthine oxidase(XO)/√hypoxanthine(HX)에 대한 저먼캐모마일(Matricaria chamomile L., German chamomile)추출물에 대한 영향을 인체피부멜라닌세포(SK-MEL-3)를 배양한 후 세포부착율을 비롯한 DPPH-자유기 소거능(DPPH-radical scav-enging activity), 티로시나제의 활성, 총멜라닌량의 정량 및 광학현미경적 관찰에 의하여 조사하였다. 본 연구에서 XO/HX는 배양 SK-MEL-3세포에 처리한 농도에 비례하여 유의한 세포부착율의 감소를 나타낸 반면, 저먼캐모마일 추출물은 XO/HX에 의하여 감소된 세포부착율의 유의한 증가와 자유기 소거능을 나타냄으로서 XO/HX의 산화적 손상에 대한 방어효과를 나타냈다. 한편, 배양 SK-MEL-3세포에서 XO/HX에 대한 저먼캐모마일 추출의 멜라닌합성능을 조사하기 위하여 티로시나제의 활성 및 총멜라닌량을 측정하였다. 그 결과 80μg·mL-1, 또는 160μg·mL-1의 저먼캐모마일 추출물의 전 처리에서 XO/HX의 처리군에 비하여 유의한 티로시나제활성 감소와 총멜라닌량의 감소를 나타냈다. 한편, 광학현미경적 관찰에 있어서 저먼캐모마일 추출물을 처리한 실험군은 XO/HX만을 처리한 실험군에 비하여 세포수와 세포돌기가 더 많이 증가한 것으로 관찰되었다. 이상의 결과로 부터 XO/HX는 배양 SK-MEL-3세포에 독성효과를 나타냈으며, 저먼캐모마일 추출물은 XO/HX의 세포독성에 대한 방어효과 및 항멜라닌화를 나타냈다.

꿀풀과(Labiatae)의 일종인 잉글리쉬 라벤더(Lavendula angustifolia L.)추출물이 tert-butylhydro- peroxide (t-BHP)에 미치는 영향을 조사하기 위하여 인체피부흑색종세포(SK-MEL-3)를 배양한 후 t- BHP의 산화적 손상에 대한 영향을 세포증식율에 의하여 조사하였다. 또한 t-BHP의 멜라닌화(melanogenesis)에 대한 라벤더 추출물의 영향을 티로시나제 활성(tyrosinase activity) 및 멜라닌합성(melanin synthesis)에 대하여 분석하였다. 본 연구에서 t-BHP는 배양 SK-MEL-3세포에 처리한 농도에 따라 세포증식을 대조군에 비하여 유의하게 감소시켰다. 이 과정에서 t-BHP의 독성이 세포증식에 영향을 미치는 초기독성값(initial-cytotoxicity value )와 중간독성값(mid-cytotoxicity value)가 각각 4 uM과 30uM에서 나타났다. 한편, t-BHP에 대한 라벤더추출물은 t-BHP에 의해 감소된 세포증식을 유의하게 증가시켰으며, 동시에 티로시나제의 활성과 멜라닌합성을 유의하게 감소시켰다. 이상의 결과로 부터 라벤더추출물은 t-BHP에 대한 항산화효과와 멜라닌화를 방어하는데 효과적인 것으로 나타났다.

사람의 피부색에 결정적인 영향을 미치는 멜라닌은 표피 기저층의 멜라닌형성세포(Melanocyte)에 의해 생성되어 피부 전반에 분포하고 있으며, 표피의 가장 외각인 각질층에서도 멜라닌은 존재하고 있다. 이러한 각질세포 내 멜라닌과 피부색과의 관계를 알아보고자 각질세포 내 멜라닌의 선택적 염색(Fontana-Masson method) 및 영상분석을 통한 정량적 평가법을 확립하였고, 각질세포 내 멜라닌 양과 색차계를 통한 피부색과의 상관관계를 조사하였다. 71명의 여성 피시험자를 대상으로 색차계를 이용한 피부색과 동일부위의 각질세포에 함유된 멜라닌을 정량하여 비교하였을 때, 각질 세포 내 멜라닌이 차지하는 면적을 나타내는 MCA (Melanin covering area)값이 피부색의 L*값, ITAo (Individual Typology Angle)값과 비교적 높은 상관관계를 보였다(각각 r = 0.6049, r = 6651). 이러한 결과를 통해 각질세포 내 멜라닌 양이 피부색 분류의 새로운 기준이 될 수 있는 가능성을 확인했으며, MCA값에 따라 새로이 피부색을 분류하는 기준을 제시할 수 있었다. 본 실험을 통해, 각질세포 내 멜라닌 정량법의 개발과 멜라닌 양에 따른 새로운 피부색 분류기준을 세울 수 있었으며 개발된 각질세포 내 멜라닌 정량법은 향후 새로운 in vivo 미백 평가 및 피부 색상과 관련된 여러 분야에서 매우 유용하게 이용될 수 있을 것이다.

본 연구에서는 미백 화장품 원료를 개발하기 위해 중국에서 전통적으로 사용되어 오던 47종의 천연약재 또는 복합처방 중에서 멜라닌 생성 저해 효과를 지닌 원료를 찾고자 하였다. 그 중 버섯 티로시나제 활성 실험에서는 저해 효과를 보이지 않았으나, B16-F10 멜라닌 생성세포(B16-F10 melanoma cell)를 이용하여 류기노와 단삼을 선별하였으며 단삼에서 단삼소(丹蔘素, α,3,4-trihydroxybenzenepropanoic acid sodium salt)를 분리하여 B16-F10 멜라노마 세포를 이용하여 멜라닌 생성 억제에 관한 실험을 실시하였다. 류기노와 단삼소는 농도에 따라 멜라닌 생성을 억제하였으며, 류기노는 300 µg/mL의 농도에서 약 60%, 단삼소는 100 µg/mL의 농도에서는 약 50 %의 멜라닌 생성 저해 효과를 보였다. 따라서 연구 결과로써 얻어진 2종의 원료는 새로운 천연 미백 소재로 적용할 수 있을 것으로 기대된다.

한국에서 주요하게 재배되는 세 개의 품종(켐벨, 청포도, 머루포도)을 대상으로 껍질과 씨 추출물의 미백효능을 검색하였다. Mouse melanoma인 B16세포에 α-MSH와 샘플을 처리하여 melanin 생성을 측정하였다. 세 품종의 껍질은 효과가 없었으며 켐벨과 청포도의 씨 추출물은 세포독성이 매우 강하였다. 머루포도 씨 추출물은 50μg/ml에서 대조구에 비해 melanin 생성은 51.6±20.5% 이었으며 세포 생존율은 90.4±11.3% 이어서 약간의 세포 독성에도 불구 melanin 생성 억제 효과가 뚜렷하였다. 머루포도 씨 추출물은 B16세포에서 α-MSH에 의한 tyrosinase 발현량 증가를 억제하였다. 이후 연구는 1) 머루포도 씨의 생리활성 단일물질 검색과 2) α-MSH의 신호전달 과정에 추출물 및 생리활성 단일물질이 어떻게 영향을 미치는지 하는 점이고 현재 실험에 진행 중에 있다.

This study was carried out to investigate the effect of Cinnamomum camphora on melanogenesis. The MeOH extract of Cinnamomum camphora inhibited mushroom tyrosinase activity in dose-dependent manner. Moreover, it significantly suppressed the melanin production in melan-a cells at the concentration of 100μ/ml. The MeOH extract was partitioned with ethyl acetate, n-butanol and water. Among them, the BuOH soluble fraction exhibited significant inhibitory effect on mushroom tyrosinase. In addition, the BuOH soluble fraction reduced the melanin production in melan-a cells. But, the BuOH soluble fraction had less inhibition effects on melan-a cell originated tyrosinase. So, it was performed western blotting for melanogenic proteins (tyrosinase, tyrosinase-related protein (TRP-2)) using melan-a cells. The BuOH soluble fraction inhibited the protein expression of tyrosinase at the concentration of 100μ/ml. The results suggested that the BuOH soluble fraction of C. camphora might be a potent inhibitor of melanin biosynthesis in melan-a cells.

멜라닌 생합성은 tyrosinase의 작용으로 인한 tyrosine의 산화로부터 시작되어 dopaquinone 및 dopachrome가 생성되고 dopachrome는 다시 dihydroxyindole과 dopachrome tautomerase에 의한 dihydroxyindole-2-carboxylic acid 로 전환되는 과정을 거쳐 진행된다 (Alaluf et al.; 2001). 도깨비 부채 뿌리 추출물의 멜라닌 생합성 저해 기전을 검정하기 위하여 melan-a 세포에서의 tyrosinase 및 TRP-2 발현량을 western immunoblotting하여 측정한 결과 도깨비 부채 뿌리 추출물은 TRP-2 발현량에는 영향을 미치지 않으나 tyrosinase의 발현량을 현저히 감소시킴을 확인 할 수 있었고 따라서 이전의 연구와 종합하여 볼 때 도깨비 부채 뿌리 추출물은 멜라닌 생합성의 초기에 주요한 역할을 하는 tyrosinase의 활성 및 발현을 모두 억제함으로써 멜라닌 생성을 감소시키는 것으로 사료된다. 또한 도깨비 부채 뿌리 추출물은 brown guinea pig 피부에서 3% 농도로 도포 시 발적이나 이상 징후를 일으키지 않고 자외선으로 유도된 색소 침착을 감소 시켜 피부 미백 용도의 기능성 원료로써 큰 가능성을 가지고 있는 것으로 판단된다.

국내산 인삼의 부위별 quercetin, p-coumaric acid, maltol, esculetin의 함량을 측정한 결과 잎에서는 quercetin과 esculetin이 주근에서는 p-coumaric acid가 다량 함유되어 있었다. 이중잎의 EA 분획물은 melan-a 세포주에서 뛰어난 멜라닌 생성억제 활성을 보였으며, 이의 주요성분인 quercetin과 esculetin이 tyrosinase 활성억제도, melan-a 세포주에서의 멜라닌 생성억제도, UV-흡수도 측정에서 모두 우수한 활성을 나타내는 결과로 미루어 인삼의 잎은 피부미백을 목적으로 하는 기능성 소재로 이용될 수 있는 가능성을 가지는 것으로 사료된다.

도깨비 뿌리 추출물의 멜라닌 생성 억제효과를 검증하기 위하여 melan-a 세포주에서의 세포독성 및 멜라닌 생성량을 측정하고 멜라닌 생합성에 관여하는 주된 효소인 tyrosinase의 활성에 미치는 영향과 자외선에 대한 흡수도를 검색하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 도깨비 뿌리 추출물을 100 μg/ml 농도로 melan-a 세포에 처리시 뚜렷한 독성 없이 멜라닌 생성을 24.6% 감소시켰으며 melan-a 세포로부터 추출된 tyrosinase 활성억제 효과실험에서 농도 의존적인 활성억제 효과를 보였다. 또한 도깨비 뿌리추출물은 일광화상의 원인인 UV-B 영역의 자외선을 흡수하였다. 이상의 결과를 바탕으로 볼 때 도깨비 부채 뿌리 추출물은 피부 미백 및 자외선 차단을 목적으로 하는 기능성 원료로써의 높은 활용 가능성을 가지는 것으로 판단된다.