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서목태 주정 추출물이 DOPA 산화와 멜라닌 합성에 미치는 영향
김재련(JaeRyeon Kim),김문무(Moon-Moo Kim) 한국생명과학회 2018 생명과학회지 Vol.28 No.3
멜라닌은 생체 내에서 발모 및 피부색을 결정하는데 중요한 역할을 하는 고분자 물질이다. 하지만 활성산소에 의해 과도하게 생성된 멜라닌은 노화와 관련된 기미, 주근깨와 과색소 침착증 등을 야기한다고 알려져 있다. 이와관련된 천연물 중 서목태 성분의 하나인 polyphosphate는 자외선에 의해 손상되는 피부 노화를 억제한다고 보고 되고 있다. 본 연구의 목적은 멜라닌 합성에 대한 RNEE의 직접적인 효과를 조사한 것이다. 본 연구에서 RNEE는 DPPH radical의 소거효과 및 환원력과 같은 항산화 효과는 없는 것으로 나타났다. MTT 실험을 수행한 결과, RNEE는 농도 의존적으로 세포독성을 증가시켰다. 또한, RNEE는 tyrosinase 활성과 DOPA-oxidation 실험 결과에서 멜라닌 합성을 증가시켰다. RNEE는 살아있는 세포에서 L-DOPA에 의한 유발되는 melanin생성 촉진 효과는 없는 것으로 나타났으나, 과산화수소를 처리하여 melanin 생성을 감소시킨 대조군과 비교시 과산화수소 전처리후 RNEE를 처리한 군에서는 melanin 생성 촉진 효과가 있는 것으로 나타났다. 뿐만 아니라 RNEE는 tyrosinase related protein-2 (TRP-2)의 발현을 증가시키는 것으로 나타났으며, tyrosinase related protein-1 (TRP-1)의 단백질 발현도 대조군과 비교시 16 ㎍/ml의 농도에서 증가되는 것으로 나타났다. 특히 superoxide anion을 과산화수소로 변환시키는 SOD-3의 발현을 조사한 결과 16 ㎍/ml 이상의 농도에서 대조군과 양성 대조군인 α-MSH보다 단백질 발현이 증가하는 것으로 나타났다. 그러므로, 이상의 결과는 서목태가 흑모와 관련 있는 멜라닌 생성을 촉진하는 기능적인 잠재성을 가지고 있다는 것을 암시한다. Melanin is a polymer substance that plays an important role in the determination of hair growth and skin color in vivo. However, melanin, which is over-produced by reactive oxygen species, is known to cause stains, freckles, and hypercholesterolemia, which are associated with aging. Previous studies have shown that polyphosphate, one of the components of Rhynchosia Nulubilis, inhibits skin aging induced by ultraviolet rays. The aim of this study is to investigate the direct effect of Rhynchosia Nulubilis ethanolic extract (RNEE) on melanin synthesis. In this study, RNEE showed no antioxidative effects on scavenging activity of DPPH radical in addition to reducing power. The cytotoxicity of RNEE was increased in a dose-dependent manner in an MTT assay. In addition, RNEE increased tyrosinase activity and melanin synthesis in DOPA-oxidation experiments. RNEE did not promote the conversion L-DOPA into melanin in live cells, but melanin production was promoted in the RNEE-treated group after H2O2 pretreatment compared to the control group in which melanin production was reduced by treatment with H2O2. In addition, RNEE increased the expression level of tyrosinase related protein-2 (TRP-2) and increased the expression level of tyrosinase related protein-1 (TRP-1) at a concentration of 16 ㎍/ml. In particular, it was found that RNEE increased the expression level of SOD-3, by which superoxide anion is converted to hydrogen peroxide, higher than the control and α-MSH used as a positive control at a concentration of more than 16 μg/ml. The results suggest that RNEE can induce melanogenesis related to black hair.
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바나나 껍질 에탄올 추출물이 멜라닌 합성에 미치는 영향
김재련(JaeRyeon Kim),김문무(Moon-Moo Kim) 한국생명과학회 2018 생명과학회지 Vol.28 No.7
노화란 나이가 들면서 생기는 몸의 변화로 검은 머리가 흰 머리로 변하는 백발화, 과산화 지질과 단백질로 구성되어 생성되는 검버섯, 주름 등으로 나타난다. 멜라닌은 tyrosine에서 DOPA를 거쳐 산화 중합반응에 의해 생성되는 고분자 물질로 인체 내에 존재하는 머리카락 및 피부 색을 결정한다. 이러한 멜라닌은 melanocyte에서 합성되며, 활성산소에 의해 과도하게 생성되면 노화를 일으킨다는 연구가 보고되고 있다. 본 연구의 목적은 항산화 효과 및 멜라닌 합성에 대한 바나나 껍질 추출물(MPEE)의 직접적인 효과를 밝히는 것이다. MPEE는 DPPH radical scavenging assay와 reducing power assay를 수행한 결과, 두 실험 모두 양성대조군인 vitamin C와 비슷한 항산화 활성을 나타내었다. 세포 실험에 앞서 세포 독성을 알아보기 위해 B16F1 세포에서 MTT assay를 수행하였다. MPEE는 32 μg/ml 이하의 농도에서 세포독성이 없는 것으로 나타났다. 또한, MPEE는 invitro에서 tyrosinase 활성과 DOPA-oxidation 뿐만 아니라 살아있는 세포에서 멜라닌 합성을 증가시켰다. 더욱이, H₂O₂로 세포를 노화시켜 L-DOPA 실험을 수행한 결과, MPEE는 멜라닌 합성을 증가시켰다. 단백질 수준의 발현을 위한 Western blot 분석을 수행한 결과, TRP-1, TPR-2와 SOD-2의 발현 수준은 MPEE의 존재 하에서 증가되었다. 이상의 결과는 MPEE가 항산화 소재로 멜라닌 합성을 촉진시킨다는 것을 암시하고 있다. Aging is accompanied by changes in the body, such as graying hair, wrinkles, and black spots composed of lipid peroxides and proteins. Melanin is a polymer substance produced by an oxidation polymerization reaction from tyrosine, and it determines the color of hair and skin. It has been reported that melanin is synthesized by melanocyte, and its excessive production by reactive oxygen species is associated with aging. The purpose of this study was to determine the direct effects of Musa paradisiaca peel ethanolic extract (MPEE) on antioxidative activity and melanin synthesis. It was observed that the antioxidant activity of MPEE was similar to that of vitamin C, a positive control, in both DPPH radical scavenging assay and reducing power assay. In order to examine cytotoxicity prior to cell experimentation, 3-(4,5-dimethythiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT) assay was performed for B16F1 cells. MPEE was not cytotoxic at 32 μg/ml or less. In addition, MPEE increased melanin synthesis in live cells in addition to tyrosinase activity and melanin synthesis in dihydroxyphenylalanine (DOPA)-oxidation assay in vitro. Moreover, MPEE increased melanin synthesis in cells aged by pretreatment with H2O2. The expression levels of tyrosinase-related protein (TRP)-1, TRP-2 ,and superoxide dismutase (SOD)-2 by western blot analysis were increased in the presence of MPEE. These results suggest that MPEE could promote the melanin synthesis as an antioxidative substance.
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