Antimelanogenesis Effects of the Fungal Exopolysaccharides Prepared from the Submerged Culture of Fomitopsis castanea Mycelia

Abstract

Fungal exopolysaccharides are important natural products that exhibit various biological functions, which include anticancer, anti-inflammatory, hypoglycemic, and immunological activities. In this study, exopolysaccharides from Fomitopsis castanea mycelia (FEPS) was prepared, and the highest mushroom tyrosinase inhibitory activity was found. FEPS was prepared from cultivation broth by ethanol precipitation method. The extraction yield and protein concentration of FEPS were 213.1 mg/L and 0.03%, respectively. FEPS was found to inhibit mushroom tyrosinase with an IC50 of 16.5 mg/mL and dose-dependently inhibited cellular tyrosinase activity (63.9% at 50 μg/mL, and 83.3% at 100 μg/mL) in the cell free extract of SK-MEL-5 human melanoma cell and α-melanocyte stimulating hormone (α-MSH)-stimulated melanin formation in intact SK-MEL-5 human melanoma cell. The IC50 of FEPS against NO production from RAW264.7 macrophage cells was 42.8 ± 0.64 μg/mL. By in vivo study using zebrafish model, exposure of FEPS at 400 μg/mL to dechorionated zebrafish embryos for 18 h decreased the pigment density, compared to that without FEPS-treated control. Therefore, EPS from F. castanea has the potential for cosmetic application as an active ingredient of natural and functional tyrosinase inhibitor.

고등균류가 생성하는 세포외 다당체는 항암, 항염증, 혈당조절, 그리고 면역 조절 등의 생리활성 기능을 나타내는 중요한 천연 재료이다. 본 연구에서 검은갓잔나비버섯 균사체 배양액으로부터 얻은 세포외 다당체(FEPS)에서 가장 높은 타이로시나아제에 대한 억제활성을 확인하였다. 균사체 배양액으로부터 에탄올 침전법을 이용하여 얻은 FEPS의 생산량과 단백질 농도는 213.1 mg/L과 0.03% 이었다. 타이로시나아제에 대한 FEPS의 IC50는 16.5 mg/mL 인 것을 확인하였다. α-MSH 를 이용하여 멜라닌 합성을 유도한 SK-MEL-5 사람의 흑색종 세포에서 타이로시나아제 활성에 대한 저해효과는 FEPS의 농도가 높아짐에 따라 증가하는 양상을 확인하였다 (FEPS 50 μg/mL 에서 63.9 %, 100 μg/mL 에서 83.3%). 또한, LPS로 자극된 RAW264.7 쥐 대식세포로부터의 산화질소의 생성에 대한 FEPS의 IC50는 42.8 ± 0.64 μg/mL 임을 확인할 수 있었다. 지브라피쉬 모델을 이용한 생체 내(in vivo) 실험에서는 코리온을 제거한 지브라피쉬에 400 μg/mL FEPS 를 18 시간 동안 노출시켰고, 지브라피쉬의 색소 세기를 측정한 결과 FEPS를 처리하지 않은 대조군에 비해 감소된 것을 확인하였다.