Phenanthrene 분해균주로부터 미생물 계면활성제의 생산

한창성(Chang-Sung Han),윤현식(Hyun Shik Yun),서형준(Hyung Joon Seo),김은기(Eun-Ki Kim) 한국생물공학회 2000 KSBB Journal Vol.14 No.6

Endothelin-1 생성 저해와 멜라닌생성 저해에 의한 신선초 추출물의 미백 효과

박선희 ( Sun Hee Park ),이방용 ( Bang Yong Lee ),한창성 ( Chang Sung Han ),김진국 ( Jin Guk Kim ),김경태 ( Kyoung Tae Kim ),김기호 ( Ki Ho Kim ),김영희 ( Young Heui Kim ) 대한화장품학회 2008 대한화장품학회지 Vol.34 No.2

신선초 추출물 및 그의 분획물의 미백 효과를 알아보기 위하여, B16 멜라노마와 정상 사람 표피 세포를 이용하여 멜라닌 생성에 관련된 다양한 실험을 실시하였다. 70 % ethanol 용매로 추출한 신선초 추출물을 연속적으로 분획하여 hexane, ethyl acetate, n-butanol, 물 분획물을 얻었다. 버섯 티로시나제 활성 실험에서 신선초 추출물 및 그의 분획물은 저해 효과를 보이지 않았으나, B16 멜라노마를 이용한 멜라닌 생성 실험에서는 hexane 분획물과 ethyl acetate 분획물에서 억제 효과를 보였다. 세포내 멜라닌 생성의 초기 단계에 작용하는 티로시나제 단백질의 활성을 조사한 결과, hexane 분획(IC₅₀ < 25 μg/mL)과 ethyl acetate분획(IC₅₀ < 5 μg/mL)은 알부틴(IC₅₀ ≦ 250 μg/mL)과 비교 시 더 낮은 농도에서 현저하게 티로시나제 활성을 저해시켰다. 따라서 신선초 추출물의 미백 작용 기전을 규명하기 위하여, 멜라노 사이트의 mitogen으로 작용하는 endothelin-1 (ET-1)과 UVB에 의해 생성되어 염증을 매개하는 interleukin-1α (IL-1α)의 생성량을 측정하였다. Hexane 및 ethyl acetate 분획물은 IL-1α의 생성에 영향을 끼치지 못했으나, 표피세포에서 UVB에 의해 생성된 ET-1을 농도에 따라 감소시킴으로써 멜라노사이트의 melanogenesis를 저해하는 것으로 확인되었다. 따라서 신선초 추출물은 미백 효능을 갖는 화장품 소재로써 사용 가능하리라 판단된다. In order to investigate the potential of a Angelica keiskei Koidzumi extract and its fractions as an active ingredient for whitening cosmetics, we prepared Angelica keiskei Koidzumi extract (70% ethanol), and the aqueous suspension was successively extracted with hexane, ethyl acetate (EA), and n-butanol fraction. We measured their inhibitory effects on mushroom tyrosinase and melanin synthesis in B16 melanoma cells and normal human kerationocytes in vitro. They did not show inhibitory activity against mushroom tyrosinase and the melanin synthesis except hexane and EA fractions. Hexane and EA fractions markedly inhibited cellular tyrosinase activity at a lower concentration (25 and 5 μg/mL, respectively) than arbutin (250 μg/mL). We also quantified the released amount of endothelin-1 (ET-1), a mitogen of melanocyte, and interleukin-1α (IL-1α), a mediator of UVB-induced inflammation. Hexane and EA fractions did not affect IL-1α production, but they decreased UVB-induced ET-1 production in normal human keratinocytes in a dose dependant manner. As a result, hexane and EA fractions could inhibit the melanogenesis through the inhibition of UVB-induced ET-1 production in normal human keratinocytes. This result suggests that hexane and EA fractions of Angelica keiskei Koidzumi extract could be used as an active ingredient for cosmetics.

코직산 유도체의 합성과 미백효과

김기호 ( Ki Ho Kim ),김기수 ( Ki Soo Kim ),김진국 ( Jin Guk Kim ),한창성 ( Chang Sung Han ),김영희 ( Young Heui Kim ),박수남 ( Soo Nam Park ) 대한화장품학회 2004 대한화장품학회지 Vol.30 No.3

코직산은 티로시나제의 억제에 의한 미백효능을 가지는 물질로 널리 알려져 있으나, 낮은 안정성으로 인하여 화장품 원료로의 사용에 제약을 갖고 있다. 이에 본 연구에서는 유기합성적 방법에 의해 안정성과 미백효과를 가지는 코직산 유도체를 고수율로 합성하였다. O-pentaacetyl-β-D-glucose를 루이스산과 유기염기를 이용하여 위치 선택적이고, 입체 선택적으로 코직산의 6번 위치에 도입시켜 kojic acid 6-O-2',3',4',6'-tetraacetyl-β-D-glucopyranoside (KTGP, 80%)를 합성한 후, 가수분해하여 kojic acid 6-0-f-D-glucopyranoside (KGP, 70%)를 수득하였다. ¹H-NMR과 ¹³C-NMR 분석으로 구조를 확인하였다. KGP를 가지고 티로시나제 활성저해, 프리라디칼소거능과 멜라닌합성저해 실험을 실시하였고, 그 결과 티로시나제 활성저해와 프리라디칼소거능에서 코직산보다 높거나 비슷한 활성을 보여주었다. 코직산 수준의 미백효능을 확인하였기에 유기 화학적으로 합성된 KGP의 미백원료로서 사용을 기대할 수 있다. Kojic acid is well known for its anti-pigmentation effect with tyrosinase inhibition activity. However, kojic acid is a unstable compound. In order to improve stability, kojic acid derivative, kojic acid 6-O-2',3',4',6'-tetraacetyl-β-D-glucopy-ranoside (KTGP), was synthesized with O-pentaacetyl-β-D-glucose through the regio- and stereo-selective glycosylation of 6-OH group of kojic acid. High yield (80%) was obtained by the use of Lewis acid and organic base in nonpolar solvent. Hydrolysis of KTGP with the aid of sodium methoxide in methanol afforded kojic acid 6-O-β-D-glucopyranoside (KGP), which was confirmed by ¹H-NMR and ¹³C-NMR. KGP is freely soluble in water and soluble in methanol and ethanol. Inhibition activity of KGP for tyrosinase was investigated by measuring the activity of mushroom tyrosinase compared with those of ascorbic acid, kojic acid, and arbutin. The free radical-scavenger activity was determined by the 1,1-diphenyl- 2-picrylhydrazyl (DPPH) assay. In toxicity assay, KGP was much less toxic than kojic acid and arbutin, Therefore, glycosylation of kojic acid may be useful for the development of stable kojic acid derivatives.

산거울 추출물의 Elastase 활성 저해 및 Matrix Metalloproteinase-1 발현 억제 효과

박선희 ( Sun Hee Park ),이강혁 ( Kang Hyuk Lee ),한창성 ( Chang Sung Han ),김기호 ( Ki Ho Kim ),김영희 ( Young Heui Kim ) 대한화장품학회 2010 대한화장품학회지 Vol.36 No.2

본 연구에서는 산거울 추출물의 항주름 활성을 연구하기 위하여 항산화, 엘라스타제 활성 억제, Matrix metalloproteinase-1 (MMP-1) mRNA 발현 및 단백질의 생성 억제 관련 실험을 진행하였다. 산거울의 뿌리부분을 95 % 에탄올로 추출하고 유기 용매로 분획하여 각 추출물 분획물에 대한 항산화 활성과 엘라스타제 억제 효능을 측정한 결과, EtOAc 분획이 각각 SC50=4.89 μg/mL, IC50=23.5 μg/mL 로 가장 우수한 결과를 나타내었다. 따라서 활성이 가장 좋은 EtOAc 분획물로 부터 실리카겔 컬럼 크로마토그래피를 이용하여 활성물질을 분리하고, 분리된 물질이 α-viniferin임을 분광학적 분석결과로 확인하였다. RT-PCR을 이용한 MMP-1 mRNA 발현능 평가에서 EtOAc 분획물과 α-viniferin은 각각 50 ~ 60 % (10 ~ 100 μg/mL), 약 60 ~ 75 % (0.5 ~ 2 μg/mL)의 저해효과를 나타내었으며, Western-blot을 이용한 MMP-1 단백질 생성을 평가한 결과에서 역시 EtOAc 분획물과 α-viniferin은 같은 농도에서 각각 50 ~ 65 %와 55 ~ 65 % 저해 효과를 나타내었다. 결론적으로, α-viniferin을 함유한 산거울의 EtOAc 분획층의 주름 개선용 기능성 화장품 개발을 위한 소재로 개발 가능성을 확인하였다. In order to evaluate anti-wrinkle activity of Carex humilis extract, free radical scavenging activity, elastase inhibitory activity and reduction of expression Matrix metalloproteinase-1 (MMP-1) mRNA and MMP-1 protein were investigated. The roots of Carex humilis were extracted with 95 % ethanol and successively partitioned with organic solvents with increasing polarity of the solvents. Each fraction of organic solvent were investigated by using free radical scavenging activity and elastase inhibitory activity test. Among them, EtOAc fraction showed antioxidant activity (SC₅₀=4.89 μg/mL) and elastase inhibitory activity (IC₅₀=23.5 μg/mL). EtOAc fraction was developed on silica gel by open-column chromatography and consecutively re-developed on C18 resin by prep-HPLC to give α-viniferin as a major component, which was confirmed by spectrometric analysis. In the assay on expression of MMP-1 mRNA by RT-PCR and protein by western-blot, EtOAc layer (10 ~ 100 μg/mL) was reduced about 50 ~ 60 %, 50 ~ 65 % respectively and α-viniferin (0.5 ~ 2 μg/mL) was inhibited about 60 ~ 75 %, 55 ~ 65 % respectively in human fibroblast. Therefore, our findings suggest that EtOAc layer of Carex humilis containing α- viniferin can be useful as an active ingredient for cosmeceuticals of anti-wrinkle effects.

N-Linked Glycosylation 저해에 의한 닭의장풀 추출물의 미백효능

박선희 ( Sun Hee Park ),이방용 ( Bang Yong Lee ),이승현 ( Seung Hyun Lee ),한창성 ( Chang Sung Han ),김진국 ( Jin Guk Kim ),김경태 ( Kyoung Tae Kim ),김기호 ( Ki Ho Kim ),김영희 ( Young Heui Kim ) 대한화장품학회 2009 대한화장품학회지 Vol.35 No.1

닭의 장풀(Commelina communis L., Dayflower) 추출물의 미백효능을 확인하기 위하여 B16 melanoma 세포를 이용하여 melanin 생성에 관련된 다양한 실험을 실시하였다. 닭의장풀 추출물은 버섯 tyrosinase 활성 실험에서 저해 효과를 보이지 않았으나, melanin 생성 저해효과를 나타내었다. B16-F10 멜라노마 세포를 이용한 활성시험 결과에서, 닭의장풀 추출물은 1,000 ug/mL의 농도에서 약 32 %의 멜라닌 생성을 억제하였으며,세포내 티로시나제 활성 억제 능도 우수하여 닭의장풀 추출물 250 ug/mL 이상의 농도에서 50 % 이상의 저해 효과를 보였다. 추출물의 melanin 생성 기작에 대한 영향을 조사한 결과, melanin 합성의 key protein인 tyrosinase 발현의 우수한 저해 능력을 보였고,tyrosinase related protein-1 (TRP-1)의 발현 억제와 tyrosinase related protein-2 (TRP-2)의 N-glycosylation 억제를 통해 mela-nin 합성이 억제되는 것으로 분석되었다. 따라서 닭의장풀 추출물은 melanin 합성에 필수적인 효소(tyrosinase, TRP-1)의 발현 저해 및 TRP-2의 N-glycosylation 억제를 통해 미백 효과를 나타내는 것으로 확인되었으며, 이에 따라 본 추출 물은 melanin 합성의 효소 경로를 저해하는 미백 소재로 활용할 수 있을 것으로 사료된다. In order to investigate the potential of a Dayflower (Commelina communis L.) extract as an active ingredient for whitening cosmetics,we prepared aqueous Commelina communis L. extract We measured its mushroom tyrosinase inhibitory activity, cellular tyrosinase activity, and melanin synthesis inhibitory activity in B16 melanoma cells. It did not show inhibitory activity against mushroom tyrosinase but showed melanin synthesis inhibitory activity. In a melanin synthesis inhibition assay using mouse B16―F10 melanoma cell, it suppressed melanin production up to 32 % at a concentration of 1,000 ug/mL without cytotoxicity, and also reduced cellular tyrosinase activity to above 50 % above the concentration of 250 ug/mL. In study on the melanogenic protein expressions, it had especially influence on expression of tyrosinase protein, which is a well-known key protein on melanogenesis, and tyrosinase expression was gradually decreased in a dose-dependent. Dayflower also blocked Ar-glycosylation of TRP-2, but affected on the expression of TRP-1 rather than on blocking of N-glycosylation processing. Therefore, this result suggests that aqueous Commelina communis L. extract could be used as an active ingredient for whitening cosmetics.

저분자량 히알루론산의 제조 및 화장품에의 응용

김경태 ( Kyoung Tae Kim ),김영희 ( Young Heui Kim ),김진국 ( Jin Guk Kim ),한창성 ( Chang Sung Han ),박선희 ( Sun Hee Park ),이방용 ( Bang Yong Lee ),김기호 ( Ki Ho Kim ) 대한화장품학회 2007 대한화장품학회지 Vol.33 No.3

이온교환수지를 이용하여 말단기에 이중결합 생성이나 고리열림반응 없이 저분자 히알루론산(oligo HA)을 제조하였다. 제조된 oligo HA의 화장품소재로서의 활용 가능성 및 그 효능을 평가하기 위하여 fibroblast, keratinocyte 및 SIRC cell을 이용하여 독성을 평가하였고, Caco-2 cell과 인공피부를 이용하여 피부 투과도를 평가하였다. Oligo HA는 fibroblast와 keratinocyte cell에서 각각 300 g/mL 및 1,000 g/mL까지의 농도에서 독성이 없었으며 in vitro ocular test에서도 2,000 g/mL의 높은 농도에서까지 자극에 의한 세포독성이 관찰되지 않았다. Caco-2 cell을 이용한 세포 투과실험에서는 HA는 거의 투과되지 않는 것에 비해 oligo HA은 16.0 %까지 투과되었고, 인공피부를 이용한 세포투과 실험에서도 약 90 %의 상당히 높은 투과도를 보였다. 사람 피부에서 보습효과를 확인하기 위하여 oligo HA를 함유한 제형을 피부에 도포한 후 피부 수분량과 경피수분 손실량을 측정한 결과 HA와 비슷하게 우수한 보습 효과를 확인할 수 있었다. 인체 피부 누적 첩포 실험 결과, 특별한 피부 자극이 확인되지 않았다. Oligo HA는 HA의 우수한 보습력을 유지하면서 높은 피부 투과도를 갖는 보습소재로써 화장품에 유용하게 활용될 수 있음을 확인하였다. In order to investigate the potential of very low molecular weight hyaluronic acid (oligo HA) as a cosmetic ingredient, we first measured its cytotoxicity in fibroblast, keratinocyte, and SIRC cell lines. For efficacy test, its moisturizing effect and penetration rate were evaluated in an artificial skin system and Caco-2 cells. Oligo HA did not show any cytotoxicity at a concentration of 300 g/mL in fibroblasts and 1,000 g/mL in keratinocytes but it showed weak proliferation. In vitro ocular test, oligo HA showed negligible cytotoxicity at the maximum concentrations used (2,000 g/mL) in SIRC cells. In the test of the single and repeated cutaneous applications, oligo HA under occlusive patch did not provoke any cumulative irritation and sensitization. Oligo HA at a concentration of 0.01 % exhibited a more potent moisturizing effect than hyaluronic acid at a concentration of 0.01 %. In the permeability test using artificial skin and Caco-2 cell lines, hyaluronic acid (M.W. 1.1 × 10⁶) was hardly observed in the down medium of the inserts. On the other hand, oligo HA (M.W. 5,000) was detected in the down medium up to 16.0 % at 6 h in Caco-2 cell culture and up to 90 % at 6 h in an artificial skin system. These results suggest that oligo HA could be useful as an active ingredient for cosmetics.

황금비율과 미적 관점에서 본 아시아 종족의 귀에 대한 해부학적 연구

김재원(Jae Won Kim),이지용(Ji Yong Lee),이진숙(Jin Suk Lee),정민호(Min Ho Jung),한창성(Chang Sung Han),강여울(Yeo Wool Kang),조원길(Won Gil Cho),양영철(Young Chul Yang),조병필(Byung Pil Cho),최병영(Byoung Young Choi) 대한체질인류학회 2013 해부·생물인류학 (Anat Biol Anthropol) Vol.26 No.2

사람 몸에서 황금비율을 보이는 여러 구조들 중에서 귀를 선택하여 비율을 확인하였다. 조사 대상은 태국, 미얀마, 중국 고산지역의 동남아시아 종족인 아카족, 라후족 및 한국인을 대상으로 하여 생체 얼굴 옆면사진을 촬영한 후 귓불을 포함한 경우와 그렇지 않은 경우로 나누어 귀의 가로길이와 세로길이를 측정하였다. 귀둘레(helix) 비율은 귀조가비(auricular concha)를 시작점으로 하여 귀둘레(helix)를 따라 곡선으로 표시한 후 곡선을 포함하는 사각형을 작도한 후 사각형을 분할하였다. 분할된 사각형을 파이매트릭스(Phi-matrix software, version 1.1)를 이용하여 계측하여 각각의 비율을 조사한 결과 귀둘레(helix) 곡선의 비율과 귓불을 제외한 귀의 윤곽의 가로 세로비율은 오차범위 이내에서 황금비를 따르는 것으로 나타났으며 귓불을 포함시킨 경우 각 개인별 귓불 길이에 의한 비율이 다르게 나타났다. We observed and measured the structures showing the golden ratio in human body. Southeast Asian tribes, Aka and Lahu who live in Thailand, Miyanmar and China mountain areas and Koreans were examined by means of facial photography. The pictures of lateral facial view were taken by the fixed method. Then the length and width of auricles were measured by Phi-matrix software (version 1.1) on the scanned images. Helix ratio were also obtained by the same method. As a results, the ratio of the ear of Southeast Asian tribes showed the golden ratio and the racial and the individual differences were noticed a little.

엉겅퀴 추출물 실리마린의 피부 미백효과

추수진 ( Soo Jin Choo ),류인자 ( In Ja Ryoo ),김영희 ( Young Hee Kim ),허광화 ( Guang Hua Xu ),김기호 ( Ki Ho Kim ),한창성 ( Chang Sung Han ),김수진 ( Su Jin Kim ),김진웅 ( Jin Woong Kim ),손의동 ( Eui Dong Son ),유익동 ( Ick Dong 대한화장품학회 2009 대한화장품학회지 Vol.35 No.2

천연물로부터 새로운 미백 소재를 개발하기 위하여 식물 추출물들의 미백활성을 조사한 결과, 엉겅퀴의 열매로부터 추출한 silymarin이 우수한 미백효과를 나타내는 것을 발견하였다. Silymarin으로부터 유효 성분을 분리하기 위하여 각종 컬럼 크로마토그래피 및 HPLC 등의 기법을 실시하여 silybin과 isosilybin을 분리한 후 이성질체인 silybin A와 B, 그리고 isosilybin A와 B를 각각 순수 분리하였다. Silymarin은 Mel-Ab melanocyte에서 세포독성에 영향을 주지 않는 동시에 멜라닌의 생성을 억제하였고 IC₅₀ 값은 28.2 μg/mL이었다. 또한 Silymarin은 cell-based tyrosinase의 활성을 저해하고, western blot 분석 결과 tyrosinase 단백질의 발현을 감소시키는 것을 확인하였다. Silymarin으로부터 분리한 활성 화합물인 silybin 및 isosilybin의 미백 효과를 측정한 결과, 각각 42.25 μM 및 16.32 μM의 IC₅₀ 값을 가지며 멜라닌의 생성을 억제하였으며 tyrosinase 단백질의 발현을 감소시켰다. Diastereoisomer 형태로 존재하는 silybin A 및 B, 그리고 isosilybin A 및 B의 멜라닌 저해활성을 측정한 결과, 네 가지 화합물 모두 농도 의존적으로 멜라닌의 생성을 억제하는 것으로 나타났다. 또한, 피부 미백 임상연구를 실시한 결과, silymarin 2 % 함유 크림을 사용할 경우 피부 미백 효과가 유효하게 나타남을 확인하였다. 이상의 결과로부터 본 활성물질 silymarin은 피부 미백 효과가 우수한 안전한 화장품 원료로서 사용할 수 있을 것으로 사료된다. We found that silymarin exhibited the inhibitory effect on melanogenesis in a spontaneously immortalized mouse melanocyte cell line, Mel-Ab. Silymarin is a standardized extract obtained from the dried seeds of milk thistle (Silybum marianum Gaertn.). Silymarin significantly prevented melanin production in a dose-dependent manner with an IC₅₀ value of 28.2 μg/mL without effects on cell viability. Also, silymarin inhibited tyrosinase activity in melanocyte, while it did not affect the catalytic activity of cell-free tyrosinase. Furthermore, Western blot analysis indicated that silymarin decreased the expression of tyrosinase protein. Silybin A/B and isosilybin A/B were also able to inhibit melanin production and tyrosinase expression in protein level. Double blind study on the clinical efficacy of a cream containing 2 % silymarin showed that silymarin have a significant skin whitening effect. Therefore, this study suggests that silymarin may be useful as a natural skin whitening agent.