본 연구에서는 인도와 미얀마 등지를 원산지로 하며 식용과 약용으로 사용되는 삼채의 잎과 줄기를 열수 추출한 추출물을 삼채 추출물로 명명하고 주요 성분인 폴리페놀과 플라보노이드, 유기황 화합물의 함량을 측정하였다. 또한 기능성 화장품 소재로서의 가능성을 확인하기 위해 항산화력과 멜라닌 합성 억제능력, 항균력을 측정하였다. 항산화력을 확인하기 위해 DPPH assay를 시행하였으며 멜라닌 합성 억제 기전을 밝히기 위해 tyrosinase의 활성변화를 측정하고, tyrosinase와 MITF의 mRNA 발현변화를 RT-qPCR로 확인하였다. 또한 tyrosinase, TRP1, TRP2의 발현량을 측정하였으며 세포 내 ROS 농도의 변화를 측정하였다. 항균력을 확인하기 위해 대표적인 피부 상재균인 Escherichia coli (E. coli, ATCC 8739), Pseudomonas aeruginosa (P. aeruginosa, ATCC 29213), Staphylococcus aureus (S. aureus, ATCC 65389), Candida albicans(C. albicans, ATCC 10231)을 사용하여 확인하였다. 본 연구에 사용한 삼채 추출물의 총 폴리페놀과 플라보노이드, 유기황 화합물의 함량은 각각 0.2 GA mg/mg, 8.88 CT ug/mg, 118 ug/mg으로 확인되었다. B16F10 melanocyte에 삼채 추출물을 0.25 mg/mL, 0.5 mg/mL 처리했을 때 멜라닌의 합성을 50% 이상 억제하는 것을 확인하였다. 같은 농도의 삼채 추출물을 처리했을 때 최대 23%까지 활성이 감소하는 것을 확인하였으며, RT-qPCR을 통해 tyrosinase와 MITF의 mRNA 발현이 감소하고, western blotting을 통해 tyrosinase와 TRP1, TRP2의 단백질 발현이 감소하는 것을 확인하였다. 특히 tyrosinase의 경우 최대 93 %까지 발현이 감소하였으며 TRP1과 TRP2의 발현도 최대 44 %, 72 % 감소하는 것을 확인하였다. 또한 α-MSH에 의해 증가한 세포 내 ROS가 삼채 추출물에 의해 basal level로 감소하는 것을 확인하였다. 결론적으로 본 시험에 사용한 삼채 추출물이 멜라닌의 합성을 억제하는 기전은 (1) tyrosinase의 활성 감소, (2) tyrosinase와 MITF의 mRNA 발현 감소 (3) tyrosinase, TRP1, TRP2의 단백질 발현감소, (4) 세포 내 ROS의 감소라는 것을 밝혔다. 본 시험에 사용한 삼채 추출물은 4종 미생물에 대해 모두 항균력을 보였으며 이는 삼채 추출물의 천연 방부제로서의 가능성을 확인한 것이다. 본 연구에서는 삼채 추출물의 기능성 화장품 소재로서의 가능성을 최초로 연구하였다. 먼저 국내에서 재배한 삼채의 잎과 줄기 추출물의 주요 성분의 함량을 분석하였으며 폴리페놀과 플라보노이드, 유기황 화합물의 함량이 매우 높다는 것을 확인하였다. 이 3가지 성분은 식물 추출물로서 항산화력과 항균력 등의 효능을 나타내는 주요 물질로 널리 알려져 있다. 삼채 추출물의 멜라닌 합성 억제 능력이 매우 뛰어남을 밝혔으며 이 기전이 tyrosinase의 활성과 발현 감소, TRP1과 TRP2의 발현 감소, 세포 내 ROS의 감소에 의한 것임을 밝혔다. 특히 삼채 추출물의 항산화력과 세포 내 ROS의 감소를 연계하여 멜라닌 합성 억제 기전으로 접근한 것은 향후 식물 추출물의 미백 기능성 화장품 소재로서의 가능성을 탐구하는데 매우 효과적으로 적용할 수 있을 것이다. 삼채 추출물의 항균력 또한 천연 유래 방부제로서의 가능성을 확인하였다는데 의의가 있으며 이는 멜라닌 합성 억제 능력과 더불어 다기능성(multi-functional) 화장품 소재로서의 삼채의 가능성을 밝혔다고 할 수 있겠다. 삼채는 같은 속인 마늘이나 양파에 비해 연구된 바가 거의 없으며 특히 미용분야에서의 연구는 본 연구가 최초이다. 그렇기 때문에 향후 삼채의 특정 성분을 분리, 정제하여 각각의 효능과 기전을 밝히는 연구가 지속적으로 이어진다면 기능성 화장품 소재로서의 삼채의 가능성은 더욱 명확해질 것으로 생각된다.

In this study, antioxidative, antimelanogenic, and antimicrobial effects of Allium hookeri as an ingredient of a cosmetics were investigated. When the A. hookeri extracts used in this study was analyzed, polyphenol (0.2 mg/mg), flavonoids (8.88 ug/mg), and organic sulphur (118 ug/g) were observed as major constituents. The effect of A. hookeri has found that melanin contents in B16F10 cell pellet were reduced by 50% at the concentration of 0.5 mg/mL. At this concentration, tyrosinase and MITF mRNA level were reduced by basal level. Tyrosinase activity was also reduced about by 20% only. On the other hand, tyrosinase expression level was reduced by 93% at the same concentration comparing to the case of positive control. TRP1 and TRP2 expression level were also reduced as much as 70%. The expression levels of the enzymes necessary for the melanogenesis were confirmed by western blotting analysis. Intracellular ROS concentration was also reduced by basal level at 0.5 mg/mL of A. hookeri. The EC50 values of A. hookeri extracts against two gram negative bacteria, E. coli, P. aeruginisa, one gram positive bacteria, S. aureus, and one yeast, C. albicans, were 3.76, 3.19, 6.83 and 16.39 mg/mL respectively. This is the first study about A. hookeri as a raw material of multi-functional cosmetics. However, it is not yet clear which compound is effective in anti-melanogenesis, further studies are necessary to elucidate the detail mechanism.