긴병꽃풀(Glechoma hederacea var. longituba) ethyl acetate 분획물의 항염증 활성 및 B16F10 세포의 멜라닌 생성에 미치는 영향 = The Effects on Melanogenesis in B16F10 Melanoma Cells and the Anti- inflammatory Activities of an Ethyl Acetate Fraction from Glechoma hederacea var. longituba

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This study aimed to confirm the possibility of being used as a cosmetic material material through the verification of the whitening and anti-inflammatory activities of an ethyl acetate fraction from Glechoma hederacea var. longituba (GHEA). The observed electron donating and ABTS+ radical scavenging abilities of GHEA were 89.6% and 88.7%, respectively, at 1,000 μg/ml concentration, with a tyrosinase inhibitory effect of 22.3% at the same concentration. For cell viability, a rate of 80% or more was observed in all concentrations that treated GHEA on melanoma and macrophage cells. Protein and mRNA expression inhibition was measured by Western blot and RT-PCR for 25, 50, and 100 μg/ ml concentrations, and it was confirmed that expression decreases in a concentration-dependent manner as GHEA concentration increases. The inhibition of the whitening-related factors MITF and TRP-2 were superior following GHEA treatment than those of the control group treated with kojic acid of 100 μg/ml concentration. For tyrosinase, the lowest mRNA expression rate was 29.1% at 100 μg/ml which confirmed excellent inhibition. In analyzing the effects of pro-inflammatory cytokines IL-1β, IL-6, and TNF-α on protein and mRNA expression, IL-6 and TNF-α showed high protein and mRNA inhibition compared to a vitamin C control group. Based on these experimental results, GHEA could be applied as a natural cosmetic material.

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 긴병꽃풀 ethyl acetate 분획물의 미백 및 항염증 활성 검증을 통해 화장품 소재로서의 활용 가능성을 확인하고자 하였다. 전자공여능과 ABTS+ radical 소거능 측정 결과 최고 농도인 1,000 μg/ml에서 각각 89.6%, 88.7%의 활성을 확인할 수 있었다. Tyrosinase 저해활성 측정 결과 최고 농도인 1,000 μg/ml에서 ethyl acetate 분획물은 22.3%의 억제활성을 나타내었다. 세포 생존율 측정 결과, 멜라노마 세포와 대식세포에 대해 긴병꽃풀 ethyl acetate 분획물을 처리한 모든 구간에서 80% 이상의 생존율을 보였다. 긴병꽃풀 ethyl acetate 분획물의 단백질 및 mRNA 발현량을 측정하기 위한 western blot과 RT-PCR의 농도구간은 25, 50, 100 μg/ml으로 설정하였다. 그 결과 분획물의 농도가 증가함에 따라 발현양이 감소됨을 확인하였으며 미백관련 인자 MITF와 TRP-2의 단백질 발현 억제율이 대조군인 kojic acid에 비해 우수하였고, tyrosinase에 대해서는 100 μg/ml에서 29.1%의 가장 낮은 발현량을 보여 매우 뛰어난 mRNA 발현 억제를 확인할 수 있었다. Pro-inflammatory cytokine인 IL-1β, IL-6 및 TNF-α의 단백질 및 mRNA 발현량에 미치는 영향을 확인한 결과, IL-6와 TNF-α의 인자가 같은 농도의 대조군인 Vit. C에 비해 높은 단백질 및 mRNA 억제율을 나타내었다. 이러한 실험결과를 기반으로 긴병꽃풀 ethyl acetate 분획물이 기능성 소재로서의 활용 가능성을 확인함으로써 화장품에 천연 소재로서 응용할 수 있을 것이라 판단되었다.

참고문헌 (Reference)

1 김동희 ; 문용선 ; 박태순 ; 황주영 ; 손준호, "흑색종세포의 멜라닌 생성억제로 인한 삼나물 추출물(Aruncus dioicus)의 미백효과" 한국원예학회 31 (31): 813-820, 2013

2 황초롱 ; 신정혜 ; 강민정 ; 이수정 ; 성낙주, "홍마늘 용매 분획물의 항산화 및 항비만 활성" 한국생명과학회 22 (22): 950-957, 2012

3 현주미 ; 안현주 ; 박경진 ; 김상숙 ; 박석만 ; 이영재, "제주 재래종 감귤 ‘홍귤’, ‘편귤’ 과피 분획물의 항산화, 항염증 효과" 한국생명과학회 25 (25): 1132-1138, 2015

4 김현숙 ; 고경숙, "인삼열매 에탄올 추출물의 화장품 소재로서 항산화, 항염 효과" 한국피부과학연구원 18 (18): 389-397, 2020

5 정수지 ; 김경희 ; 육홍선, "열풍건조 삼채의 분획별 미백 및 항산화 활성에 관한 연구" 한국식품영양과학회 44 (44): 832-839, 2015

6 박성진 ; 권성필 ; 나영아, "아가위 열매 에탄올 추출물의 항산화 및 미백 효능" 한국식품영양과학회 46 (46): 1158-1163, 2017

7 오희경, "씀바귀 부위별 용매추출 방법에 따른 항산화 활성 및항염증 효과 비교" 한국응용과학기술학회 37 (37): 1567-1574, 2020

8 천현자 ; 황상구 ; 이진선 ; 백승화 ; 전병훈 ; 우원홍, "소목의 부탄올 추출물에 의한 Melan-a 세포의 멜라닌생성 억제효과" 한국생약학회 33 (33): 130-136, 2002

9 김미선 ; 김경희 ; 육홍선, "섬초롱(Campanula takesimana Nakai) 용매 추출물의 항산화 효과" 한국식품영양과학회 41 (41): 1331-1337, 2012

10 이해진 ; 임미혜, "섬애약쑥 (Artemisia argyi H.) 추출물의 미백활성" 한국응용과학기술학회 37 (37): 241-249, 2020

11 유현아 ; 김춘득, "생강나무 꽃 추출물의 화장품 소재로서의 응용 가능성" 한국피부과학연구원 15 (15): 132-144, 2017

12 전유진 ; 이소현 ; 허소정 ; 진병석, "니파팜, 몰로키아, 핑거루트 추출물의 화장품 소재로서의 기능적 특성 분석" 한국응용과학기술학회 36 (36): 821-829, 2019

13 임수빈 ; 박기태 ; 이은호 ; 김병오 ; 이선호 ; 강인규 ; 조영제, "긴병꽃풀의 생리활성과 이를 첨가한 양갱의 품질특성" 한국식품저장유통학회 24 (24): 206-214, 2017

14 김성문 ; 김희연 ; 황기환 ; 전익조, "긴병꽃풀 (Glechoma hederacea) 정유의 제초활성" 한국잡초학회 28 (28): 152-160, 2008

15 김아랑 ; 정민철 ; 정혜인 ; 송동기 ; 서영빈 ; 전영희 ; 박소현 ; 신혁수 ; 이상래 ; 박수남, "금전초 추출물 및 분획물의 항산화 활성 및 세포 보호 효과" 한국공업화학회 29 (29): 176-184, 2018

16 유선희, "구아바 잎 추출물의 항산화 및 미백 활성 효과" 한국응용과학기술학회 34 (34): 296-304, 2017

17 이은주 ; 서유미 ; 김용현 ; 정정욱 ; 성화정 ; 손호용 ; 박종이 ; 김종식, "건조 상추 에탄올 추출물의 항염증 활성" 한국생명과학회 29 (29): 325-331, 2019

18 이계원 ; 이주연 ; 조영호, "가래나무 추출물의 미백효과" 한국생물공학회 25 (25): 18-24, 2010

19 Lee, S. H., "The isolation of the inhibitory constitutents on melanin polymer formation from the leaves of Cercis chinensis" 30 : 397-403, 1999

20 김옥경, "Stretozotocin 유발 당뇨 흰쥐에 대한 금전초 추출물의 혈당 강하 효과" 한국생약학회 35 (35): 300-308, 2004

21 조용훈 ; 김현정 ; 김동인 ; 장재윤 ; 곽재훈 ; 신유현 ; 조영제 ; 안봉전, "Lipopolysaccharide로 유도된 Raw 264.7 세포에서 마늘대 추출물(Allium sativum L. Stems)의 염증성 사이토카인 및 iNOS, COX-2 발현에 대한 효과 검증" 한국식품저장유통학회 22 (22): 613-621, 2015

22 김미경 ; 김대용, "LPS로 자극한 RAW264.7 대식세포에서 보리순 에탄올 추출물의 항염증 효과" 한국식품저장유통학회 22 (22): 735-743, 2015

23 우현심 ; 이선민 ; 허정두 ; 이민성 ; 김영수 ; 김대욱, "LPS로 유도된 RAW264.7 대식세포에 대한헛개나무(Hovenia dulcis) 추출물의 항염증 효과" 한국자원식물학회 31 (31): 466-477, 2018

24 김판길 ; 정경임 ; 최영주 ; 갈상완, "LPS로 유도된 RAW 264.7 세포에 대한 레몬 머틀 잎 추출물의 항염증 효과" 한국생명과학회 27 (27): 986-993, 2017

25 Lee, H. J, "Inhibitory effect of nitric oxide productionof Lysimachiae christinae" Wonkwang University 2004

26 Yagi, A., "Inhibition of mushroom-tyrosinase by Aloe extract" 53 : 515-517, 1987

27 Carmichael, J., "Evaluation of a tetrazolium based semiautomated colorimetric assay : assessment of chemosensitivity testing" 47 : 936-942, 1987

28 Park, Y. H., "Comparison of compounds on the essential oil in G. hederacea var. longituba Nakai by fertilizer treatment" 27 : 171-, 2009

29 심지한 ; 이경미 ; 박태진 ; 강민성 ; 홍혜현 ; 김승영, "Biorenovation 공법을 활용한 광나무 추출물의 미백 효과" 한국생물공학회 36 (36): 30-35, 2021

30 조재범 ; 김명욱 ; 이은호 ; 김예진 ; 조은비 ; 강인규 ; 조영제, "B16F10 melanoma cell을 이용한 캐모마일(Matricaria chamomilla L.) 추출물의 미백 효과" 한국응용생명화학회 61 (61): 267-273, 2018

31 Blois, M. S., "Antioxidant determination by the use of a stable free radical" 181 : 1199-1120, 1958

32 Re, R., "Antioxidant activity applying an improved ABTS radical cation decolorization assay" 26 : 1231-1237, 1999