녹차와 백차추출물의 버섯 및 쥐 티로시나제에 대한 저해 패턴및 멜라닌 생성 억제
Melanogenesis Inhibition and Inhibition Patterns of Green and White Tea Extracts for Tyrosinases from Mushroom and Mouse
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초록
본 연구에서는 녹차와 백차추출물의 버섯 티로시나제와 쥐 티로시나제에 대한 저해패턴과 IC50, B16-F10 cell line의 세포 내 멜라닌 생합성량과의 상관관계를 알아보았다. 버섯 티로시나제 저해 실험 결과, 녹차와 백차 추출물은 효소-기질 복합체에 결합하여 활성을 저해하는 무경쟁적 저해제로서의 역할을 하였으며, 녹차와 백차 추출물의 IC50는 각각 144 μg/mL와 123 μg/ mL를 나타내어 서로 간에 유사한 버섯 티로시나제 저해제임을 알 수 있었다. 알부틴의 경우, 버섯 티로시나제에 대해 경쟁적 저해패턴을 보였고, IC50는 71.8 μg/ml를 나타내었다. 쥐 티로시나제 저해 실험 결과 녹차와 백차 추출물은 혼합 저해제로서의 역할을 하였고, 녹차와 백차 추출물의 IC50는 각각 1.8 mg/mL와 2.0 mg/mL를 나타내어 버섯 티로시나제와 같이 서로 간에 유사한 쥐 티로시나제 저해제임을 알 수 있었다. 알부틴의 경우, 버섯 티로시나제에 대해 비경쟁적 저해패턴을 보였고, IC50는 122.7 μg/ml를 나타내었다. B16-F10 cell line에서의 멜라닌 생성량 실험 결과, 동일 농도(63 μg/mL)에서 무처리군 대비 알부틴 36%, 녹차 추출물 69%, 백차 추출물 21%로 나타나 녹차 추출물(31%) < 알부틴(64%) < 백차 추출물(79%) 순으로 높은 저해 효과를 보였다. 버섯 티로시나제와 쥐 티로시나제는 저해실험에 대한 결과에 있어 차이를 보였다. 버섯 티로시나제 IC50의 경우, 알부틴 71.8 mg/mL, 녹차 추출물 144 μg/mL, 백차 추출물 123 μg/mL로 나타났고, 쥐 티로시나제 IC50의 경우 알부틴 122.7 μg/mL, 녹차 추출물 1.8 mg/mL 백차 추출물 2.0 mg/mL로 나타났다. 버섯 티로시나제에서는 녹차 추출물 < 백차 추출물 < 알부틴의 순으로 티로시나제 활성을 더 많이 저해하고, 쥐 티로시나제에서는 알부틴 < 백차 추출물 < 녹차 추출물의 순으로 티로시나제 활성을 더 많이 저해하는 것으로 나타났다. 쥐 티로시나제의 IC50 결과에서 알부틴(122.7 μg/mL) < 백차 추출물(2.0 mg/mL) < 녹차 추출물(1.8 mg/mL)의 순으로 색소 침착 및 피부 착색 방지 혹은 미백에 활성이 높다고 사료되지만, B16-F10 cell line에서 멜라닌 생성 저해 결과에서는 녹차 추출물(31%) < 알부틴(64%) < 백차 추출물(79%) 순으로 높은 저해 효과를 보여 차이를 보였다. 이는 멜라닌이 생성되는 과정에 있어서 티로시나제 만이 아닌 다양한 조절인자가 복합적으로 작용하기 때문으로 보인다. 또한 멜라닌이 생성되어 피부에 색소가 발현되는 과정은 다른 세포와 단백질 간의 연관이 복합적으로 이루어져 있고 아직 정확한 과정은 밝혀져 있지 않다.
Abstract
This study aimed to characterize the inhibitory effects and patterns of inhibition of green and white tea extracts on: i) tyrosinases originating from mushrooms and a mouse melanoma cell line and ii) melanogenesis. The inhibitory patterns on mushroom tyrosinases were uncompetitive for green and white tea extracts and competitive for arbutin. For tyrosinases extracted from a mouse melanoma cell line, the inhibitory patterns for green tea extract and arbutin were both mixed; white tea extract exhibited a non-competitive inhibitory pattern. IC50 values of green tea extract, arbutin and white tea extract for mushroom tyrosinase were 144 μg/mL, 71.8 μg/mL, and 123 μg/mL, respectively. The IC50 values of green tea extract, arbutin and white tea extract for mouse tyrosinase were 1.8 mg/mL, 122.7 μg/mL and 2.0 mg/mL, respectively. The cell viability of the B16-F10 cell line when treated with 250 μg/mL or 125 μg/mL of extracts were 38% and 75%, respectively (green tea) and 48% and 88%, respectively (white tea). Neither extract was toxic at concentrations below 63 μg/mL. Arbutin was not toxic at all tested concentrations. At a concentration of 63 μg/mL, intracellular melanin contents of cells treated with green tea extract, arbutin, and white tea extract were 69%, 36%, and 21%, respectively, compared with control.
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