멜라닌(Melanin)은 피부를 보호하는 긍정적인 기능을 가지고 있지만 여러가지 자극에 의해 melanocyte가 활성화되면 색소침착을 유발하므로 미백활성을 위해 tyrosinase의 작용 억제 및 melanocyte의 기능저하, 멜라닌의 환원과 분해를 촉진 등이 필요하다. 최근 강해지는 자외선으로 인해 미백 기능성 소재의 부작용 및 안전성에 대한 문제가 대두되고있으나 친환경 소재 연구의 일환으로 biorenovation를 Luteolin적용시켜 melanin, tyrosinase의 억제 활성 및 미백 관련 인자의 발현에 미치는 영향을 조사하고있다.
<h1>서 론</h1> <p>멜라닌(Melanin)은 자연계에 널리 분포하는 페놀류의 생체 고분자 물질로 자외선 등 외부적인 요인에 의한 피부의 노화나 일광 각화증을 억제하며 피부를 보호하는 긍정적인 가능을 가지고 있다. 그러나 비정상적으로 많은 멜라닌의 축적은 사람에게 있어 기미, 주근깨, 색소침착 등 미적 요인을 감소시키는 원인이 될 뿐 아니라 melanin 전구물질들에 의한 독성으로 세포사멸을 촉진하거나 피부 노화 촉진, 피부암을 유발 하는 것으로도 알려져 있다. 멜라닌의 합성(Melanogenesis)은 자외선, 스트레스 등 외부 자극을 비롯하여 \( \alpha \)-Melanocyte stimulating hormone (MSH)와 같은 호르몬에 의해 피부 표피 기저층에 존재하는 melanocyte에서 유도되는데 UV와 같은 자극에 의한 melanocyte 활성화는 extracellular signal-regulated kinase, c-Jun N-terminal kinase, p38을 포함하는 스트레스 반응성 mitogen-activated protein kinase (MAPK) 신호전달 경로를 거쳐 MITF, tyrosinase, tyrosinase related protein (TRP)-1, dopachrome tautomerase (TRP-2)등의 합성을 촉진함으로써 최종적으로 색소침착을 유발한다. 이들 중 tyrosinase는 melanin 합성에 깊게 관여하는 효소로 tyrosine을 DOPA (3,4-dihydroxyphenylalanine)로의 산화를 유발하여 최종적으로 5,6-dihydroxy indole (DHI)을 형성하는데 이렇게 형성된 DHI는 DHICA (5,6-dihydroxyindole-2-carboxylic acid)와 함께 흑갈색을 띠는 eumelanin의 전구체로써 작용한다[8-10]. 또한 tyrosinase는 흑 갈색의 eumelanin 뿐만 아니라 적갈색의 pheomelanin 을 포함한 두 타입의 멜라닌의 합성에 관여하는 것으로 알려져 있으며 다른 미백 관련 인자인 TRP-1 및 TRP-2는 eumelanin의 합성과 밀접한 관련이 있는 것으로 알려져 있다. 결론적으로 tyrosinase의 작용 억제 및 melanocyte의 기능저하, 멜라닌의 환원과 분해를 촉진함으로써 미백활성을 유도할 수 있음을 의미한다. 최근 자외선이 강해지면서 멜라닌 색소 침착에 의한 기미와 주근깨 같은 피부질환의 증가로 미백에 효과가 있는 기능성 화장품들의 소비가 증가하고 있으나 hydroquinone, kojic acid, arbutin을 포함한 기존의 미백 기능성 소재에서 부작용 및 안전성에 대한 문제가 제시되면서 친환경 소재를 발굴하기 위한 연구의 필요성이 대두되고 있다.</p> <p>Luteolin은 과일, 야채 등의 식물에 많이 함유 되어 있는 플라보노이드 성분 중 하나로 항산화, 항염, 항알러지 효과가 매우 우수하여 의약품, 식품, 화장품 분야에서 활발하게 연구가 진행되고 있으며 melanin과 tyrosinase 저해 활성 또한 보고되어 있지만 강한 독성으로 인해 추가적인 미백 활성에 대한 연구가 어려운 실정이다. 또한 Luteolin과 같은 플라보노이드는 수용액에 거의 녹지 않는 소수성 물질이며 산화 안정성이 낮아 다양한 분야에서 널리 활용하는데 한계를 가지고 있는데 많은 경우 이러한 문제점은 유도체를 생산함으로써 개선될 수 있다. 특히 최근에는 소재의 기능성이 특히 강조됨에 따라 기존에 이미 알려진 소재로부터 다양한 유도체들 합성함으로써 문제점을 보완하고 효능을 증대 시키는 연구가 활발하게 진행됨에 따라 그 기술에 대한 필요성도 더욱 높아지고 있다. 그 중 biorenovation은 미생물의 효소 작용을 이용하여 기존의 성분이 가진 독성을 감소시키거나 다양한 생리 활성을 증진시키는 친환경 생물전환 기법으로 다양한 천연물 및 화합물에 적용되어 유효성을 입증한 바 있다. 이에 본 연구에서는 Luteolin의 기능성을 증대 시키고자 biorenovation을 적용하였으며 생성된 유도체의 미백 활성을 평가하기 위하여 \( \alpha\)-MSH로 자극된 B16F10 mouse melanoma cell에서 melanin, tyrosinase의 억제 활성 및 미백 관련 인자인 TRP-1, TRP-2, tyrosinase, MITF의 발현에 미치는 영향을 조사하였다.</p>