Whitening (Memo from documents)

미백 화장품에 있어 멜라닌 생성을 억제하는 방법으로는 크게 다음과 같이 나눌 수 있다.

1. 자외선을차단하여 멜라닌 생성의 주원인을 제거하는 것으로서, 이 방법은 화장품 조성물로서 광산란제 또는 광차단제를 함유케
하여 좋은 결과를 기대할 수 있다.

2. 글쿠코사민 (gluco samine)과 같은 티로시나제가 활성을 나타내기 위해 필요한 코어 탄수화물의 합성을 저해하므로서 멜라닌 생성을 억제시킨다.

3. 다른 한가지 방법으로는 효모산(kojic acid) 또는 알부틴과 같이 멜라닌 생성에 관여하는 유일한 효소인 티로시나제의 기능을 방해하는 방법도 있다.

4. 하이드로 퀴논과 같이 멜라닌을 생성하는 세포인 멜라노사이트에 대하여 특이적인 독성을 가지고 있어 세포분열을 방해하는 방법도 있다. 또 다른 방법으로는 생성된 멜라닌을 환원시켜 탈색하는 방법이다.

단세포 "샘(gland)"으로 특징 지워지는 멜라닌생성세포는 길고 얇고 분지된 흐르는 듯한 수상돌기 또는
팔(arm)을 갖고 있으며, 이것은 멜라닌생성세포와 바로 인접한 상피 세포 사이로 뻗어있다. 이로써 상피
세포는 각 멜라닌생성세포의 둘레로 배열된다. 멜라닌생성세포의 활성에 의해 멜라닌의 생성율이 결정되
며, 이에 따라 피부의 색 또는 밝거나 어두운 안색이 결정된다.

멜라닌 생성은 내부 및 외부 요인 모두에 의해 자극 받는다. 멜라닌은 일단 생성되면 멜라닌생성세포의 멜라노좀 영역에서 수상돌기 쪽으로 이동한다. 멜라닌이 적재된 수상돌기와 접촉하는 상피 세포는 그 수상돌기의 끝을 식균작용에 의해 먹어, 멜라닌을 주변 상피 세포로 운반한다. 멜라닌 과립은 상피 세포내부의 세포 핵 위로 이동한다.

멜라닌은 이런 방식으로 스스로 위치를 바꿀 수 있기 때문에, 자외선("UV"선)의 손상으로부터 세포를 보호하는 기능을 하는 것으로 생각된다. 멜라닌의 생성은 UV선이라는
외부 요인에 의해 자극을 받는다.

멜라닌 합성을 억제하는 화합물로는 세로토닌 흡수 길항제 및 히스타민 아고니스트 등이 있다. 세로토닌
흡수 길항제인 6-니트로퀴파진은 티로시나제 활성에는 영향을 주지 않으면서 멜라닌 활성만을 억제한다.
히스타민 아고니스트는 티로시나제 활성에 영향을 주어 멜라닌 생성을 감소시키며, 사실상 중단시킨다.
이들 두 화합물 이외에도 아스코르브산 및 이의 유도체가 상피에서 멜라닌을 분해하는데 유용하다고 알려져 있다. 아스코르브산은 피부 미백 제품에 널리 사용되어 왔다. 그러나 아스코르브산은 일반적인 제제내에서 매우 불안정하고 쉽게 분해될 수 있다는 사실 때문에 아스코르브산을 제형화하는데에는 많은 어려움이 있다. 아스코르브산은 알파 케토 락톤으로서 pH 값이 낮아서 물과 빛, 산소에 민감하다. 피부의 pH는 약 5.5이기 때문에 아스코르브산을 피부에 사용하는 것은 자극적일 수도 있다. 그러나 아스코르브산을 그보다 더 높은 pH에서 제형화하면 아스코르브산의 분해를 유발하고 원하는 미백 활성을 얻는데 실패하게 될 것이다.

기존의 피부 미백제는 1980년대에는 비타민 C와 같은 항산화제를 사용하였고, 1990년도에는 주로 코직산, 알부틴 및감초 추출물과 같은 멜라닌 생성의 주 효소인 티로시나제 활성을 억제하는 물질들을 주로 사용하였다. 또한 1990년도말기에는 신호 전달 물질의 생합성을 저해하는 물질을 사용하였다 (참조: 기미의 생성 메카니즘과 예방에 관한 최근 연구, Fragrance Journal 2000-91). 특히 최근 들어 자외선의 영향에 대한 연구가 많이 이루어지면서 자외선에 의한피부 멜라닌 생성 촉진에 대한 연구 보고가 많이 되고 있다. 이들의 연구를 종합하면 피부 멜라닌 과생성의 가장 큰 원인으로 자외선을 들 수 있으며 자외선은 피부에 직, 간접적으로 많은 영향을 주고 있다는 것이다. 특히 자외선은 표피에존재하는 케라티노사이트를 자극해 멜라닌 생합성 유도 인자 (예: 프로스타글란딘, α-MSH (Melanocyte Stimulatng Hormone), ET (Endotelin))들을 많이 생성시키고, 상기 인자들이 멜라노 사이트를 자극해 멜라닌 과생성이 발생하게 한다 (참조: Nordulund J. J. et al., J. Invest. Dermatol., 86:433-437(1995)).따라서 효과적으로 색소 침착을 억제하기 위해서는 멜라닌 생성의 주 효소인 티로시나제 활성 뿐만 아니라 멜라노 사이트 자극 인자들을 동시에 억제하는 것이 바람직하다고 할 수 있다.

멜라닌은 피부의 각질형성 세포인 케라티노사이트(Keratinocyte)로 전달되며, 각질화 과정에 의해 피부 표면에 도달하여 자외선으로부터피부를 보호하게 된다. 따라서, 멜라닌은 우리 인체에 없어서는 안되는 자외선 방어제이며 또한, 단백질, 지질, 핵산 등
과 같은 생체성분을 변형시키는 다양한 라디칼을 제거하는데 효과적인 프리 라티칼 소거제의 역할을 담당한다.



Assay예제

실험예 3. 멜라닌 생성 억제능 시험

25cm2T-플라스크에 DMEM 배지 (포도당 4.5g/l 89%, 혈청 10%, 항생제 1%) 5~6ml를 넣은 후, 동결보관중인 마
우스 유래 B-16 멜라노마 (ATCC CRL 6323) 세포주를 접종하여 37℃, 5% CO 2 조건하에서 24시간동안 배양한 다음,
0.02% EDTA가 함유된 0.05% 트립신을 처리하여 세포를 분리한 후, 25cm 2T-플라스크에 접종하여 48시간 동안 배
양하였다. 그 결과, 얻어진 세포수는 플라스크 당 5.68 x10 6 cells 이었다. 여기에 100ug/ml 녹두껍질 추출물(실시예
1)을 DMEM 배지에 희석시켜 배양된 멜라노마 세포에 처리하여 37℃에서 5일간 배양하였다. 배양 후 배지를 모두 제
거하고, 0.02% EDTA와 0.05% 트립신을 함유한 살린-포스페이트 완충용액(PBS) 1ml를 처리하여 세포를 분리시킨
후, 5분간 원심분리하여 세포만을 수집하였다. 수집된 세포에 5% 트리클로로아세테이트(TCA)를 처리하여 교반하고,
원심분리하여 침전된 멜라닌을 살린-포스페이트 완충용액으로 세척하였다. 이어서, 침전된 멜라닌에 1N NaOH를 처
리하여 용해시킨 후, 475nm에서 흡광도를 측정하였다.

합성 멜라닌(시그마사)의 표준농도 곡선으로부터 멜라닌의 농도를 결정한 후, 멜라닌 생성 억제율을 나타내었다.
이하, 녹두껍질 추출물 무처리군 및 상기 실시예 1에서 얻은 녹두껍질 추출물의 농도를 10, 50, 100 및 200ug/ml로
조절하여, 농도별 멜라닌 함량 및 멜라닌 생성 억제율을 구하고, 그 결과를 하기 표 4 및 5에 나타내었다.