Effect of Medicinal Herb Prepared through Traditional Antidiabetic Prescription on α-Glucosidase Activity and Evaluation Method for Anti-Melanogenesis Agents Using α-Glucosidase Activity

당뇨 처방에 근거한 생약재의 α-Glucosidase 활성 저해 효과 및 이를 활용한 미백 소재 평가법

For the purpose of investigating the in vitro antidiabetic activity of a medicinal herb and herb mixture extracts prepared through traditional antidiabetic prescription, this study examined ${\alpha}$-glucosidase inhibitory activity. Tyrosinase, a type I membrane glycoprotein, is synthesized and glycosylated in the endoplasmic reticulum (ER) and Golgi. The enzyme is subsequently transported to melanosomes, where it participates in melanogenesis. Previous studies showed that disruption of early ER N-glycan processing by an ${\alpha}$-glucosidase inhibitor suppresses tyrosinase enzymatic activity and melanogenesis. According to the results, most oriental medicinal herbal extracts were stronger than acarbose and N-butyldeoxynojirimycin, known as an ${\alpha}$-glucosidase inhibitor. Interestingly, ethyl acetate layer of enzyme hydrolyzed Cheongsimyeonjaeum had an inhibitory effect on melanin synthesis in B16F1 cells, although it did not inhibit tyrosinase activity directly. Together, ${\alpha}$-glucosidase inhibition activity could be used to evaluate anti-melanogenesis, although cross-checking with melanin inhibitory assay is recommended.

본 연구에서는 선정한 생약재 및 복합처방단의 ${\alpha}$-glucosidase 저해 활성을 알아보았으며, 이 방법이 미백 소재 스크리닝을 위한 유용한 평가법인지를 알아보았다. 한의학과 민간에서 당뇨의 개선 및 치료 효과가 우수하다고 알려진 생약재 및 처방 중 죽력, 귀전우, 적양, 연자육, 마인, 청심연자음의 ${\alpha}$-glucosidase 활성 저해 효과는 식후 혈당조절제인 acarbose와 비교하여 볼 때 우수한 효과를 나타내었다. 미백 효과가 알려진 연자육을 함유한 청심연자음 hydrolyzed EtOAc layer는 $100{\mu}g/mL$ 농도에서 약 50% 멜라닌 생성 저해 효과를 보였다. 또한 청심연자음 hydrolyzed EtOAc layer는 ${\alpha}$-glucosidase 활성 저해 효과가 우수하였으나 mushroom tyrosinase 활성 저해 효과는 나타나지 않았다. 이로써 청심연자음 hydrolyzed EtOAc layer는 ${\alpha}$-glucosidase 활성을 저해시켜 tyrosinase의 glycosylation을 저해함으로써 멜라닌 생성 억제 효과가 나타나는 것으로 생각된다. 이상의 결과로 볼 때 ${\alpha}$-glucosidase 활성 억제 효과가 있으면서 당뇨병에 효과가 있는 생약재들은 N-linked glycoprotein인 tyrosinase의 glycosylation을 저해하여 tyrosinase의 세포 내 이동이나 활성을 억제함으로써 멜라닌 생성을 억제할 것으로 사료되며, 본 연구에서 선정된 생약재들은 당뇨병 치료를 위한 목적뿐만 아니라 화장품에서 새로운 미백 소재로서의 활용가치가 있을 것으로 판단된다. 또한 미백에 효과가 있는 소재 스크리닝을 위해 현재 널리 사용되고 있는 mushroom tyrosinase 활성 저해 효과와 다른 접근 방법으로써 ${\alpha}$-glucosidase 활성 측정 방법도 하나의 평가법으로 유용할 것으로 생각된다.