e-magazine - page 29

SCIENCE & NUTRITION
29
JAN 2016 FOOD FOCUSTHAILAND
Melanin can be divided into two types, (1) eumelanins that contribute black or
brown color and (2) pheomelanins that distributewhiteor red color. Each type
of melanins is particularly synthesized through different pathways. The initial
pathwayofeumelaninconsistsof the reactionof tyrosineandL-DOPA,whicharechanged
intodopaquinoneby tyrosinase.Thechangeof thedopaquinone todopachromeoccurs
rapidly, leading to the formationeumelanin.Even thoughmelaninhasprotectiveproperties
of photocarcinogenesis, overexpression of melanin can lead to health problems such
asmalignantmelanomaand life-threatening skin tumors [1].Melaninbiosynthesis can
be retardedby avoidingUVexposure, inhibitingmelanocytemetabolismand inhibiting
tyrosinase [1]. Therefore, the inhibition of tyrosinase activity at initial pathway is a
commonly target for investigationof reducingskincolor usingnewnatural compounds.
Currently, theattentiononanti-tyrosinaseagents has been increaseddrastically in
food industrial, pharmaceutical, cosmetic and treatment of neurological diseases [2].
Tyrosinase can be found everywhere in nature, including bacteria, fungi, fruits and
vegetables. In plants, tyrosinase is a key enzyme in browning reaction that causing
bruising. For animal, this enzyme is present in color skin. Previous researchhadbeen
reported that anti-tyrosinase agents could be used as skin-whitening ingredients. For
example,kojicacidproduced froma fungalmetabolite iscommonlyuseasskinwhitening
agent and melisma treatment [3]. Furthermore, kojic acid is used as food additive to
inhibit tyrosinase in food industries, resulting in longer preservative time, prolonging
their freshness and retarding discoloration [4].
Dietary foods also possess anti-tyrosinase properties such as fermented soybean
sauce, which produced by starter cultures. Microorganisms can change types and
quantitiesof bioactivecompounds in fermentedsoybeansauce. It hadbeenpreviously
reported that this product contained polyphenol, saponins, sterol and flavonoids [5].
Furthermore,green teawas found toexhibitanti-tyrosinaseactivity through the inhibitory
actionof (-)-gallocatechin3-O-gallate (GCG) [6].Besides,mangoseedkernal (FahLun)
aswellas Alchemillavulgaris and Filipendulaulmaria, the tropicalherbs found inEurope,
alsopossessedanti-tyrosinaseactivities [7,8].Citrusoils that functionasflavoringagent
of fruit beverages, confectioneries and soft drinks can act as anti-browning agents
through inhibition of myrcene, sabinene and geraniol [9].
Other than tyrosinase inhibitors from natural products, bioactive compounds such
as polyphenols can, aswell, inhibit tyrosinaseactivity. However, different food sources
can yield different effectiveness of anti-tyrosinase agents. For example, kaempferol,
quercetinand luteolin that extracted fromnatural sourcescan inhibit tyrosinasewith the
IC 50 values of 25, 15 and 14 µM, respectively [10]. Besides, kaempferol and quercetin
fromPersimmon (Diospyroskaki)exhibited IC50valueof 50.1and9.67µM, respectively
[10].Therefore,consumptionof foods rich inanti-tyrosinaseagentscouldbeanalternative
choice to control skin color rather than applying synthetic substance with potent side
effects.
อาหารที่พบว่ามีประสิ ทธิภาพยับยั้งเอนไซม์ไทโรซิเนสได้ แก่
ซอสถั่วเหลืองที่เกิดจากการหมักด้วยเชื้ อจุลินทรีย์ โดยจุลินทรีย์
มีส่วนช่วยในการเปลี่ยนแปลงและเพิ่มปริมาณของสารส� ำคัญที่
ออกฤทธิ์ทางชีวภาพ โดยซอสถั่วเหลืองหมักมีการรายงานว่าพบ
สารในกลุ่มพอลิฟีนอล ซาโปนินสเตอรอลและฟลาโวนอยด์ [5]
นอกจากนี้ยังพบว่าชาเขียวสามารถยับยั้งการท�ำงานของเอนไซม์
ไทโรซิเนสได้ โดยสารส�ำคัญในชาเขี ยวที่มีฤทธิ์ต้านเอนไซม์ ไทโร-
ซิเนส ได้แก่ สาร (-)-gallocatechin3-O-gallate (GCG) [6]ส่วน
เนื้อของเมล็ดมะม่วงพันธุ ์ฟ้าลั่นและพืช Alchemillavulgaris และ
Filipendula ulmaria ซึ่งเป็นสมุนไพรที่ ขึ้ นตามแถบยุโรป ก็
สามารถต้านการท� ำงานของเอนไซม์ไทโรซิเนสได้เช่นเดียวกัน [7,
8] นอกจากนี้ยังพบความสามารถยับยั้ งเอนไซม์ไทโรซิเนสใน
น�้ำมันส้ มซึ่งเป็นสารเติมแต่งกลิ่นรสในเครื่องดื่มผลไม้ ลูกกวาด
และเครื่องดื่มทั่ วไป เพื่อช่วยต้านการเปลี่ยนแปลงของสีผลิตภัณฑ์
โดยพบสารเมอร์ซีนซาบินีนและเจอราเนียลในน�้ำมันส้ม [9]
นอกจากสารยับยั้ งเอนไซม์ ไทโรซิเนสจากอาหารแล้ว สาร
ส�ำคัญจากธรรมชาติก็สามารถยับยั้งการท� ำงานของเอนไซม์ไทโร-
ซิเนสได้เช่นกัน เช่น สารจ�ำพวกพอลิฟีนอล อย่างไรก็ตาม หาก
สกัดสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพเหล่านี้จากพืชผักที่ต่างกันจะท�ำให้
สารเหล่านี้มี ฤทธิ์ ต้านเอนไซม์ไทโรซิเนสที่ แตกต่างกันด้ วย
สารประกอบพอลิฟี นอล เช่น สารเคมเฟอรอล (Kaemferol) เควอ-
ซิทิน (Quercetin) และลูทีโอลิน (Luteolin) ที่สกัดจากธรรมชาติ
เป็นสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพที่สามารถยับยั้งไทโรซิเนสได้ โดยมี
ค่าความเข้มข้นที่สามารถยับยั้ งการท�ำงานของเอนไซม์ไทโรซิเนส
ได้ร้อยละ 50 (IC50) คือ 25, 15 และ 14 µM ตามล�ำดับ [10]
นอกจากนี้ยังพบว่าสารเคมเฟอรอลและสารเควอซิทินที่พบได้ ใน
ลูกพลั บ แสดงค่า IC50 คือ 50.1 และ 9.67 µM ตามล�ำดับ [11]
ดังนั้นการบริ โภคอาหารที่มี สารส� ำคัญเหล่ านี้สูงอาจเป็นหนึ่ ง
ทางเลือกในการควบคุมสีผิว โดยหลีกเลี่ยงการใช้สารเคมี ที่อาจมี
ผลข้างเคียงได้
เอกสารอ้างอิง/References
1 KimYJ, andUyamaH. (2005). Tyrosinase inhibitors fromnatural and synthetic sources: structure, inhibitionmechanismandperspective for the future. Cellular andMolecular
LifeSciences. 62; 1707-1723.
2 AsanumaM,Miyazaki I, OgawaN. (2003). Dopamine- or L-DOPA-InducedNeurotoxicity: TheRoleof DopamineQuinoneFormationandTyrosinase inaModel of Parkinson’s
Disease. NeurotoxicityResearch. 5(3); 165-176.
3 NakayamaH, EbiharaT, SatohN, Jinnai T. (2001). Depigmentationagents. In: Elsner P, MaibachH. (Eds.). Cosmeceuticals. Drugs vs. cosmetics.Marcel Dekker, NewYork,
Basel; 123–144.
4 NohynekGJ, KirklandD,MarzinD, ToutainH, Leclerc-RibaudC, Jinnai H. (2004). Anassessment of thegenotoxicity andhumanhealth risk of topical useof kojicacid
[5-hydroxy-2-(hydroxymethyl)-4H-pyran-4-one]. FoodandChemical Toxicology. 42; 93–105.
5 ShuklaS, Park J, KimD-H, HongS-Y, Lee JS, KimM. (2015). Total phenoliccontent, antioxidant, tyrosinaseanda-glucosidase inhibitory activities of water solubleextracts of
noble starter cultureDoenjang, aKorean fermented soybean sauce variety. Foodcontrol. 59; 854-861.
6 No JK, SoungDY, KimYJ, ShimKH, JunYS, RheeSH, YokozawaT, ChungHY. (1999). Inhibitionof tyrosinasebygreen teacomponents. LifeSci. 65(21); PL241-6.
7 Nithitanakool S, Pithayanukul P, BavovadaR. (2009). Antioxidant andhepatoprotectiveactivities of Thai mango seed kernel extract. PlantaMed. 75; 1118-1123.
8 NeaguE, PaunG,AlbuC,RaduGL. (2015).Assessment of acetylcholinesteraseand tyrosinase inhibitoryandantioxidant activityof Alchemillavulgaris and Filipendulaulmaria
extracts. Journal of theTaiwan Instituteof Chemical Engineers. 52; 1-6.
9 LanteA, TinelloF. (2014). Citrus hydrosols as useful by-products for tyrosinase inhibition. InnovativeFoodScienceandEmergingTechnogies. 27; 154-159.
10 LoizzoMR, TundisR, Menichini F. (2012). Natural andSyntheticTyrosinase Inhibitors asAntibrowningAgents: AnUpdate. ComprehensiveReviews inFoodScienceand
FoodSafety 11; 378-398.
11 XueYL, MiyakawaT, Hayashi Y, OkamotoK, HuF, Mitani N, FurihataK, SawanoY, TanokuraM. (2011). IsolationandTyrosinase Inhibitory Effects of Polyphenols from the
Leaves of Persimmon, Diospyros kaki. Journal of AgricultureandFoodChemistry 59; 6011-6017.