Journal of Applied Biological Chemistry
The Korean Society for Applied Biological Chemistry
- Quarterly
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- 1976-0442(pISSN)
- /
- 2234-7941(eISSN)
Domain
- Agriculture, Fishery and Food > Agricultural Chemistry
Aim & Scope
Journal of Applied Biological Chemistry (J. Appl. Biol. Chem.), originated from the Hanguk Nonghwahak Hoechi launched on June 1960, is published journal by the Korean Society for Applied Biological Chemistry (KSABC) in agricultural biotechnology. The goal of JABC is to promote scientific information interchange among researchers in the field of agricultural biotechnology. The journal covers agricultural and biotechnological aspects of biochemistry/molecular biology, bioactive materials, soil/pesticide/environmental sciences, food science, and microbiology.
http://www.jabc.or.kr/submission/Login.html KSCI KCI SCOPUSVolume 66
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Ju Yeon Kim;Jae Yeon Park;Yun Gon Son;Kyu Lim Kim;Jeong Yoon Kim 1
Dendranthema zawadskii is a one of the popular plants as native in South Korea. In this study, linarin was isolated and purified using silica-gel, Diaion, and Sephadex LH-20 from the aerial parts of D. zawadskii. The chemical structure was completely identified through spectroscopic data including 1D, 2D nucleic magnetic resonance, and HRFABMS. Furthermore, linarin inhibited the bacterial neuraminidase (BNA) activity with 13.5 μM of IC50 dose-dependently. Through the enzyme kinetic experiments, linarin as BNA inhibitor exhibited a typical noncompetitive inhibition mode which Km was contestant and Vmax decreased as the concentration of the inhibitor increased. It was further identified that the inhibition constant was 16.0 μM. Linarin was the most abundance metabolite in the aerial part of D. zawadskii extract by UHPLC-TOF/MS analysis. Therefore, D. zawadskii and its main component are expected that it can be effectively used for the infection and inflammation caused by bacteria. -
Dakyung Kim;Wonhee Jo;Minhee Lee;Hyun Cheol Jeong;Sung-Jin Lee;Seunghun Lee;Jeongmin Lee 7
SD rat에서 primary culture한 chondrocyte에서 발효우슬, 당귀, 두충 추출 복합물(FAAE)이 염증 및 세포사멸 조절에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. FAAE는 H2O2에 대한 세포 생존률, Smad3, Collagen type 1의 mRNA 및 단백질 발현을 증가시켰고, 염증 및 세포사멸 관련인자(NF-κB pathway, COX-2, iNOS, JNK, c-Fos, c-Jun, caspase 3, Bax, Bcl-2)의 단백질 발현을 감소시켰다. 본 연구는 FAAE가 염증 및 세포 사멸 억제를 통해 연골세포 보호효과가 있음을 시사한다. -
Dang-Minh-Chanh Nguyen;Thi-Hoan Luong;Tien-Chung Nghiem;Woo-Jin Jung 15
The aim of the present study was to evaluate the chemical composition and antioxidative activity of rhizome essential oil of Kaempferia parviflora Wall. ex Baker. The essential oil extracted by hydrodistillation was chemically profiled by GC/MS analysis. The antioxidative activity was determined and evaluated spectroscopically by the 2,2-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) and 2,2'-azinobis-(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid (ABTS) radical scavenging assays. According to the results, the major essential oil components were camphene (18.03%), β-pinene (14.25%), a-pinene (12.38%), endo-borneol (10.23%), β-copaene (8.38%), and linalool (8.20%). K. parviflora rhizome oil possessed antioxidant potential, exhibiting DPPH and ABTS radical scavenging activities as high as 80.90 and 94.04%, respectively, at a concentration of 10 mg/mL. The corresponding IC50 values were 0.451±0.051 and 0.527±0.022 mg/mL, respectively (IC50 values for ascorbic acid, as the standard, were 0.209±0.016 and 0.245±0.022 mg/mL, respectively). The mycelium of F. oxysporum was distorted and collapsed when treated with 0.5 mg/mL of the EO of K. parviflora rhizome for 3 days treatment, which may provide an important information for exploring the metabolism of the fungicide K. parviflora rhizome and its derived compounds against F. oxysporum. This study provides the chemical properties of the essential oil of K. parviflora rhizome grown in Vietnam and their potential antioxidant and antifungal activities. -
Se Jeong Kim;San Kim;Se Hyeon Jang;Sung Ran Yoon;Bo Ram So;Jeong Min Park;Jung A Ryu;Sung Keun Jung 23
코로나바이러스-19로 인한 세계적인 펜데믹 이후 면역력 강화소재에 대한 관심이 급격히 증가하고 있으므로 산업적, 건강적 측면에서 새로운 소재의 개발이 필요하다. 본 연구에서는 연자육 추출물을 소재로 선정하고 RAW 264.7 쥐 대식세포를 이용하여 면역증진 효과를 평가하였다. 연자육 추출물은 RAW 264.7 세포에서 세포 생존력에 독성을 나타내지 않으면서 nitric oxide 및 reactive oxygen species의 생산을 상향 조절하였다. 또한 연자육 추출물은 RAW 264.7 세포에서 inducible nitric oxide synthase 및 cyclooxygenase-2 발현을 크게 증가시켰다. Enzyme-linked immunosorbent assay 결과에서는 연자육 추출물의 처리가 RAW 264.7 세포에서 interleukin 6 및 tumor necrosis factor-α의 생성을 유의미하게 향상시키는 것으로 나타났다. 또한 연자육 추출물이 p65, I kappa B kinase α/β, 및 I kappa B (IκB) α의 인산화를 크게 상향 조절하고, RAW 264.7 세포에서 IκB α의 발현을 하향 조절하였다. 우리의 연구 결과는 연자육 추출물이 Nuclear factor-kappa B 신호전달 경로를 통해 면역력을 향상시킬 수 있는 잠재적인 건강기능식품 소재가 될 수 있음을 나타낸다. -
Kristina Lama;Hyehyun Hong;Tae-Jin Park;Jin-Soo Park;Won-Jae Chi;Seung-Young Kim 29
Recent studies have highlighted the link between diseases and inflammation across our lifespan. Our sedentary lifestyle, high-calorie diet, chronic stress, chronic infections, and exposure to pollutants and xenobiotics, collectively intensify the course and recurrence of infections and inflammation in our bodies, promoting the prevalence of chronic diseases and aging. Given such phenomena and considering additional factors such as the frequency of prescription, and easy access to over-the-counter drugs, the need for anti-inflammatory therapeutics is ever-increasing. However, the readily available anti-inflammatory treatment option comes with a greater risk of side effects or high cost (biologics). Therefore in this growing competition of discovering and developing new potent anti-inflammatory drugs, we focused on utilizing the established knowledge of traditional medicine to find lead compounds. Since lead optimization is an indispensable step toward drug development, we applied this concept for the production of potent anti-inflammatory compounds achieved by structural modification of flavonoids. The derivative obtained through acetylation of myricetin, 3,3',4',5,5',7-hexaacetate myricetin, showed a greater inhibitory effect in the production of pro-inflammatory mediators such as nitric oxide, Prostaglandin E2, and pro-inflammatory cytokines like interleukin-6, interleukin1β, in lipopolysaccharide-stimulated RAW264.7 mouse macrophage cells compared to myricetin. The increased potency of inhibition was in conjunction with an increased inhibitory effect on inducible nitric oxide synthase and cyclooxygenase-2 proteins. Through such measures, this study supports lead optimization for well-established lead compounds from traditional medicine using a simpler and greener chemistry approach for the purpose of designing and developing potent anti-inflammatory therapeutics with possibly fewer side effects and increased bioavailability. -
Biorenovation은 미생물의 생체 촉매 대사를 통해 단일 화합물 또는 천연물을 생물 전환시켜 약리학적 효능을 증진시키고, 세포에 대한 독성을 완화시키는 기술이다. 접시꽃은 예로부터 한약으로 사용되어 왔으며, 항염증, 항암 등 다양한 생리학적 효능이 있다고 보고되고 있다. 또한, 본 연구에서 사용된 접시꽃캘러스는 손상부를 보호하기 위해 발달한 미분화 식물 조직으로, 항산화 및 미백 효과가 있는 것으로 보고되었지만 염증과 같은 다른 활성에 대한 연구는 아직 보고되지 않았다. 본 연구에서는 바이오리노베이션을 접시꽃 캘러스 추출물(ARBR)에 적용하여 RAW 264.7 대식세포에 대한 생물전환 추출물의 항염증 효능을 연구하였다. 그 결과 측정 농도(50, 100, 200 ㎍/mL)에서 세포에 대한 독성이 없었으며, 산화질소 생성 억제에 대한 효능이 기존 추출물에 비해 증진되었다. 또한, 프로스타글란딘 E2와 전염증성 사이토카인, 고리형 산소화 효소, 산화질소의 유도 합성효소의 생성을 농도 의존적으로 억제하는 경향을 보였다. 이러한 결과를 바탕으로 ARBR이 과도하게 발현된 염증반응을 조절하여 기능성 화장품과 의약품의 소재로서 잠재력을 가지고 있음을 시사한다.
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Hyehyun Hong;Tae-Jin Park;Byeong Min Choi;Yu-Jung Yi;Seung-Young Kim 46
플라보노이드는 광범위한 생물학적 활성을 가진 중요한 식물 2차 대사 산물로, 본 연구에서 사용된 naringenin (NN)은 자몽에 가장 풍부한 플라바논의 하나로 간 보호, 항지질 과산화 및 항암 활성에 관한 연구가 보고되었다. 우리는 이전 연구에서 biorenovation 기법을 NN에 적용하여 naringenin-7-O-Glucoside(prunin), naringenin-7-O-phosphate (N7P), 6''-O-Succinyl prunin과 같은 3가지 유도체를 합성하였으며 그 중 생물학적 및 물리화학적 특성이 보고되지 않은 N7P가 NN보다 45배 증가한 수용해도를 나타냄을 확인하였다. 따라서 본 연구에서는 N7P의 추가적인 생리활성 조사하고자 RAW 264.7 세포에서 항염증 활성을 평가하였으며 N7P는 세포 독성이 나타나지 않는 농도에서 유효한 inducible NO synthase (iNOS), cyclooxygenase-2(COX-2) 억제 활성을 보였으며 이들의 발현 경로를 유의하게 억제함으로써 nitric oxide (NO) 및 prostaglandin E2 (PGE2)를 효과적으로 억제하였다. 뿐만 아니라 pro-inflammatory cytokines인 tumor necrosis factor-α (TNF-α)와 interleukin-6 (IL-6)의 발현 또한 유의하게 억제하는 것으로 확인되었다. 이러한 결과를 근거로 N7P가 다양한 염증 인자를 표적으로 하는 항염증 소재로 적용될 수 있음을 제안한다. -
Tumor necrosis factor-related apoptosis-inducing ligand (TRAIL) has no effect on normal cells, but selectively can induce apoptosis in tumor cells. Gartanin, a xanthone compound in mangosteen, has been shown to inhibit cancer cell growth by arresting the cell cycle and inducing autophage. In this study, we revealed that gartanin can sensitize TRAIL-induced human liver cancer cell death. We also found that gartanin enhances DR5 expression, a death receptor for TRAIL. This effect appears to be related to CHOP activation associated with the response of endoplasmic reticulum stress. Gartanin treatment also inhibited p62 protein expression and cleaved LC3 to activate autophagy flux, which is related with TRAIL-induced cell death. Pretreatment with autophagy flux inhibitor, LY294002, inhibited gartanin-induced DR5 expression. In summary, our results reveal that the combined treatment of gartanin and TRAIL can be a valuable tool for cancer treatment.
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Sohee Kim;Sehyuk Oh;Sanghun Park;Eunjin Kim;Jungseok Choi;Hwayong Lee 60
표고는 전세계적으로 많이 생산되는 버섯 중 하나이다. 베타글루칸은 근아세포의 증식과 분화를 증가시키며, 골격근의 기능을 향상시키는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 표고 물 추출물과 표고의 베타글루칸인 렌티난이 한우 근육세포의 증식에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 표고 물 추출물의 베타글루칸의 함량은 85 ℃ 4시간 추출조건에서 약 15.20%, 100 ℃ 4시간 추출조건에서 약 13.64%, 40 ℃ 8시간 추출조건와 상온 24시간 추출조건에서 각각 약 9.48%와 약 8.21%였다. 표고 물 추출물을 한우 근육위성세포의 배양에 첨가하였을 때, MyoD 유전자는 40 ℃ 8시간, 그리고 100 ℃ 4시간 추출물에서 그리고 Myogenin 유전자는 40 ℃ 8시간 추출물에서 발현이 증가하였고, 증식과 활성은 무처리에 비하여 증가하지 않았다. 하지만, 근육위성세포의 배양에 렌티난의 첨가는 한우 근육위성세포의 세포분화와 근육형성에 관련된 Myogenin 유전자의 발현, 세포의 증식과 활성을 증가시켰다. 본 연구는 표고의 성분이 한우근육위성세포의 증식에 영향을 줄 수 있는 것을 확인하였으며, 추가연구를 통하여 차후 버섯 산업 및 배양육 산업의 발전에 도움을 줄 수 있을 것이다. -
A simple and accurate method was developed for the quantitative analysis of oleanonic acid (OA) from mastic gum. The analysis was carried out using reverse-phase high-performance liquid chromatography combined with a photodiode array detector (HPLC/PDA). Our optimized method was validated by measuring various parameters, using an INNO C18 column fitted with a gradient elution system. The results revealed limits of detection and quantification of 0.34 and 1.042 ㎍/mL, respectively. The OA calibration curve exhibited excellent linearity over the concentration range of 0.0625 to 2.0 mg/mL, with r2 =0.9996. Accuracy tests revealed a high recovery rate of 99.44-103.66%, with precision values below 0.15%. These results suggest that the present analytical method can identify and quantify OA in mastic gum with high precision. The HPLC approach developed in this study might be applied to routine analyses and large-scale extraction procedures for OA content quantification.
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일반적으로 여러 다양한 지방산들은 넓은 범위의 미생물들에 대해 항균활성을 나타내는 것으로 알려져 있다. 그러나 지방산의 구조에는 다양한 구조적 차이가 있음에도 불구하고 지방산의 구조적 차이에 따른 항균활성의 변화에 대해서는 많이 알려져 있지 않다. 본 연구는 중쇄지방산들을 대상으로 카복실기의 숫자와 위치에 따른 항균활성의 차이를 잘 알려져 있는 식중독균들을 대상으로 조사하였다. 전반적으로 단일카복실기를 갖는 중쇄 지방산이 이중카복실기를 갖는 중쇄지방산에 비해 더 강한 항균활성을 나타내었지만 두 종류의 중쇄지방산 모두 일반 항생제들과 함께 사용될 경우 매우 높은 시너지 효과를 나타낸다는 사실이 추가적으로 확인되었다.
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Yang Hee Jo;Seong Mi Lee;Doo-Young Kim;Yesu Song;Hocheol Kim;Mi Kyeong Lee;Sei-Ryang Oh;Hyung Won Ryu 81
The purpose of this study is to demonstrate the potential enhancement of the flavonoid contents from Agastache rugosa, which can be obtained as raw materials for functional products in the food medicine industry by identifying important factors for efficient preparation to save costs and time in terms of economic factors. For this reason, response surface methodology using Box-Behnken design was used to optimize the extraction conditions for the maximum yield of seven major compounds from A. rugosa. The optimum conditions were obtained with an ethanol concentration of 60.0%, a temperature of 50 ℃, and an extraction time of 33.6 min, meaning that the regression analysis fits the experimental data well. Under these conditions, the seven major compounds 1-7 had observed values of 2.169, 2.135, 0.697, 2.485, 0.105, 1.247, and 0.551%, respectively. These results show that the observed values are in good agreement with the predicted values in the regression model. This process for optimization study exhibited a basic protocol for obtaining stable ingredients from A. rugosa that are appropriate for the development of effective functional products. -
Gelatinization and retrogradation characteristics of Korean rice cake in the presence of citric acidThe effect of citric acid on rice starch gelatinization and low-temperature (4 ℃) storage was studied in order to produce rice cake with a lower retrogradation rate. A citric acid solution in the ratio of 0, 0.5, 1.0, and 1.5% (w/w) of the water used during production was utilized. The gelatinization properties, gel strength, thermal properties, and texture analysis were evaluated to determine the retrogradation rate. The result showed that acid hydrolysis occurred in samples treated with citric acid. Thus, increasing citric acid decreased gelatinization temperature (58.63±1.98 to 45.84±1.24 ℃). The moduli of elasticity increased with increasing citric acid concentration, indicating an increased gel strength. Thermal analysis of starch showed that the onset, peak, and conclusion temperatures of retrogradation were increased significantly with the storage period and decreased with citric acid concentration. After 72 h of low-temperature storage (4 ℃), the retrogradation rate was lowest in the rice cake with 1.5% citric acid solution, with an increased ratio of 12.01 to 13.60% compared to the control sample, with a ratio of 12.99 to 43.54%. This shows a high retrogradation rate in the control sample. Additionally, sensory properties and retrogradation ratio suggest that the addition of 1.0% citric acid solution during rice cake production is efficient in retarding the retrogradation without an adverse effect on the rice cake modeling and acceptance.
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Su-Hyeon Son;Ye-Ji Park;Su-Hyeon Lee;Ju-Hyeon Choi;Hak-Ryul Kim 98
메티실린 저항성 황색포도상구균(methicillin-resistant Staphylococcus aureus, MRSA)을 제어하기 위한 효과적이고 대안적인 전략이 계속해서 요구되고 있다. 이전 연구에서는 7,10-dihydroxy-8(E)-octadecenoic acid로부터 1단계 열처리를 통해 7,10-epoxyoctadeca-7,9-dienoic acid (EODA)이 생성되었음을 제시하였다. 추가적인 연구에서는 EODA가 MRSA를 포함한 광범위한 병원성 박테리아에 대해 높은 활성을 보인다는 것을 확인시켜 MRSA를 제어할 수 있는 새로운 항균제의 개발 가능성을 보여 주었다. 그러나 EODA를 산업적으로 사용하기 위해서는 극복해야 할 중요한 문제점이 있는데 그 중에서도 순수한 활성성분을 얻기 위한 정제에 많은 비용과 시간이 소요된다는 것이다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 연구는 열처리에 위한 EODA 생산 반응 후 얻어진 반응물을 추가적인 정제 과정 없이 조추출물의 상태로 사용할 때 항균 활성에 어떠한 변화가 나타나는 지 확인하는 데 초점을 맞추었다. 얻어진 결과로부터 조추출물의 상태로 사용하여도 EODA 자체가 나타내는 항균 활성에 유의한 변화가 감지되지 않았으며 상업용 항생제와 병용처리 시 나타나는 추가적인 시너지 효과 또한 그대로 유지됨을 확인하였다. -
Plant extracts have been studied due to their potential as photoprotective agents against UV and blue light exposure. Previous studies have revealed that several plant extracts have photoprotection capacities and synergistic effects with synthetic products. However, such results for pu'er tea and Curcuma longa L. have not been reported yet for a cosmetic formulation. Thus, the objective of this study was to evaluate photoprotection capacities of pu'er tea and C. longa L. extracts for a sunscreen compound. The pu'er tea extract improved sun protection factor value of 2-ethyl-hexyl methoxycinnamate (a synthetic sunscreen compound) by 46% and showed a high antioxidant capability that could help skin recover from photo-induced damage. C. longa L. extract also showed a potential to protect skin from blue light-induced damage because it not only had a maximum absorption peak at the blue light range, but also protected human fibroblasts from blue light-induced damage. The addition of both extracts shifted the critical wavelength of 2-ethyl-hexyl methoxycinnamate from 350 nm to 386 nm, giving it a broad-spectrum feature. Thus, pu'er tea and C. longa L. extracts may enhance the photoprotection ability of synthetic sunscreen products.
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Sehee Lee;Soo-yeon Park;Kyeong Jin Kim;Sonwoo Kim;Yanghoon P. Jung;Ji Yeon Kim 114
선택적 cyclooxygenase (COX)-2 억제제는 기존의 비스테로이드성 소염제의 위장 부작용을 줄일 수 있는 새로운 대체제이다. 하지만, 최근 혈전을 일으켜 심혈관 질환의 위험을 증가시킨다는 보고가 있다. 따라서 본 연구에서는 유효성분인 ursolic acid를 각각 40, 50%로 극대화한 로즈마리 추출물(RE)의 항염증 효과와 이에 따른 심혈관 부작용의 안전성을 확인하였다. RE의 COX 효소 활성 저해 평가 결과 40, 50% RE는 100 ㎍/mL에서 양성 대조군인 celecoxib 및 rofecoxib와 비슷한 COX-2 저해 활성을 보였고, COX-1 저해 활성은 미미하였다. 이후 Lipopoly-saccharide (LPS)를 조건에 따라 처리한 RAW 264.7 세포에 40, 50% RE 1 ㎍/mL를 처리하여 COX-2, COX-1 유전자 발현, 세포 배양액의 prostaglandin E2 (PGE2), thromboxane B2 (TXB2) 농도를 확인하였다. 실험 결과 COX-2 유전자 발현은 40% RE가 LPS를 24시간 후처리한 조건에서 감소하였고, 40, 50% RE는 COX-1 유전자 발현 및 PGE2, TXB2 농도에는 유의한 영향을 주지 않는 것으로 확인되었다. 따라서 RE는 혈전 생성에 관여하는 prostaglandins의 균형에 영향을 주지 않아 심혈관 혈전 생성의 위험성이 적을 것으로 사료된다. -
심혈관 질환(CVD)은 전 세계적으로 주요 사망 원인으로써 갈수록 증가하는 추세이며, 혈관 손상이 발생하였을 때, 혈전이 과도하게 형성되는 것이 그 원인인 중 하나이다. 근래에 혈소판 억제를 통한 항혈전 물질에 대한 관심이 커지고 있으며 천연 생물활성 화합물을 사용함으로써 부작용을 줄이려는 노력이 이루어지고 있다. Flavonoid 중 하나로 알려진 hydroxygenkwanin(HGK)은 팥꽃나무(Daphne genkwa)에서 정제되는 물질로서 항균, 항염증 및 항암 효과가 있다고 알려져 있으며, 혈전증을 예방하는 조직 인자의 억제제 역할을 한다고 보고되었지만 항혈소판 효과와 그 작용기전에 대해서는 거의 알려지지 않았다. 본 연구를 통해 HGK가 collagen 유도의 사람 혈소판 응집에 미치는지 확인하였고, 그 작용 기전을 확인하였다. HGK은 혈소판 신호 전달 과정에서 PI3K/AKT 및 MAPK의 인산화를 억제하였고, ATP 및 serotonin 등의 혈소판 내 과립 분비를 감소하였다. . 또한, HGK는 cPLA2의 인산화를 억제하며 응집 촉진물질인 TXA2 생성을 강하게 저해하였다. 결과적으로 응집 유도 물질인 collagen가 유도한 혈소판 응집을 86.36 µM의 IC50로 강하게 억제하였다. 그러므로, 본 연구를 통해 HGK가 혈관 손상을 통해 일어나는 사람 혈소판의 활성화 및 응집을 억제하는 항혈전 물질로 가치가 있음을 분명히 하였다.
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Transcriptome analysis revealed that the sinR gene encoding a transition-state regulator of Bacillus pumilus, genetically close to B. subtilis, was expressed at high levels during growth. The sinR gene is the second gene of the sinIR operon consisting of three promoters and two structural genes in B. subtilis. This study used the sinIR promoter of B. subtilis DB104 to construct a recombinant protein expression system. First, the expression ability depending on the number of sinIR promoter was investigated using enhanced green fluorescent protein (eGFP). The expression level of eGFP was slightly higher when using two promoters (Psin2) than using original promoters. The Psin2 promoter was further engineered by modifying the repressor binding site and -35 and -10 regions. Shine-Dalgarno (SD) sequence of the sinI gene was modified to the consensus sequence. Finally, combining the engineered Psin2 promoter with the modified SD sequence increased the expression level of eGFP by about 13.4-fold over the original promoter. Our results suggest that the optimized sinIR promoter could be used as a novel tool for recombinant protein expression in B. subtilis.
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Liver fibrosis is caused by metabolic problems such as cholestasis, genetic problems, or viral infections. Inhibiting hepatic stellate cell (HSC) activation or inducing selective apoptosis of activated HSCs is used as a treatment strategy for liver fibrosis. It has been reported that when HSCs are activated, their apoptosis sensitivity to tumor necrosis factor-related apoptosis-inducing ligand (TRAIL) is enhanced because the expression of death receptor 5 is elevated. Finding a natural compound that can enhance the apoptotic effect of TRAIL on HSCs is a necessary strategy for liver fibrosis treatment. It was confirmed here that mangosteen-derived gartanin increased the effect of TRAIL-induced apoptosis by increasing the expression of DR5 in a p38-dependent manner in the hepatic stellate cell line LX-2. Combined treatment with gartanin and TRAIL accelerated DNA cleavage through caspase-3 activation and enhanced antifibrotic effects in LX-2 cells.
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Chang-Dae Lee;Hak-Dong Lee;Yunji Lee;Hwan Myung Lee;Sanghyun Lee 144
Two different extraction methods were used to evaluate the medical value of common rue, Ruta graveolens L. (RGL). The results of our 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl and 2,2'-azino-bis-3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonic acid assays indicated that the antioxidant activity of RGL essential oil extract obtained through steam distillation was very low, whereas ethanol (EtOH) extracts of RGL showed higher antioxidant activity. RGL essential oil was extracted by steam distillation and characterized by GC/MS analysis. Furthermore, EtOH extracts of RGL were obtained under reflux and analyzed by HPLC/PDA. The GC/MS results indicated that the ketone compounds 2-undecanol acetate, nonyl cyclopropanecarboxylate, and 2-nonanone accounted for more than 70% of the composition of RGL essential oil. The HPLC/PDA analyses indicated that the RGL extracts were rich in phenolic compounds such as protocatechuic acid, rutin, psoralen, xanthotoxin, and bergapten, among which rutin was the most abundant. Collectively, our results demonstrated that RGL contains high levels of phenolic compounds and could thus be commercialized as a valuable plant-derived antioxidant. -
Gia Han Tran;Jungwon Choi;Hee Jeong Min;Ja Jung Ku;Sanghyun Lee 153
Pinus species are native to the Northern Hemisphere and some parts of the tropics to temperate regions in the Southern Hemisphere. They were used as food and medicine in prehistoric times. Massonianoside B is a compound found in pine trees and possesses antioxidant activity. In order to determine the presence and content of this compound in Pinus species, three different parts (needles, branches, and bark) of three Pinus species were extracted and investigated. High-performance liquid chromatography with a gradient elution system along with a reverse-phase INNO column with photodiode array detector was employed. Results showed that the branches of the three Pinus species had higher massonianoside B content (5.502 to 9.751 mg/g DW) than either the needles or bark. Furthermore, among the three species, P. rigida × P. taeda had the highest concentration of total massonianoside B (11.557 mg/g DW). These findings thus provide evidence of biological activity in Pinus species and establish a foundation for further research. -
Ferroptosis is a type of regulated cell death recently discovered, characterized by the accumulation of iron-dependent lipid peroxides in the cell membrane, and it involves a complex network of signaling pathways, including iron metabolism, lipid peroxidation, and redox regulation. The dysregulation of these pathways can lead to the induction of ferroptosis and the development of liver diseases, such as alcoholic liver disease, non-alcoholic fatty liver disease, viral hepatitis, and liver cancer. Studies have demonstrated that targeting key molecules involved in iron metabolism, lipid peroxidation, and redox regulation can reduce liver injury and improve liver function in different liver diseases by inhibiting ferroptosis. Thus, modulation of ferroptosis presents a promising therapeutic target for treating liver diseases. However, further research is required to gain a more comprehensive understanding of the mechanisms underlying the role of ferroptosis in liver diseases and to develop more effective and targeted treatments.
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Isolation of the culture broth of a marine-derived Acremonium sp. CNQ-049 guided by HPLC-UV yielded compound 1 (3-phenethyl-2-phenylquinazolin-4(3H)-one), and its inhibitory activities against monoamine oxidases (MAOs), cholinesterases (ChEs), and β-secretase 1 (BACE1) were evaluated. Compound 1 was an effective selective MAO-B inhibitor with an IC50 value of 9.39 µM and a selectivity index (SI) value of 4.26 versus MAO-A. In addition, compound 1 showed a potent selective butyrylcholinesterase (BChE) inhibition with an IC50 value of 7.99 µM and an SI value of 5.01 versus acetylcholinesterase (AChE). However, compound 1 showed weak inhibitions against MAO-A, AChE, and BACE1. The Ki value of compound 1 for MAO-B was 5.22±1.73 µM with competitive inhibition, and the Ki value of compound 1 for BChE was 3.00±1.81 µM with mixed-type inhibition. Inhibitions of MAO-B and BChE by compound 1 were recovered by dialysis experiments. These results suggest that compound 1 is a dual-functional reversible inhibitor of MAO-B and BChE, that can be used as a treatment agent for neurological disorders.
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Morus alba, a popular medicinal plant belonging to the family Moraceae, has long been used commonly in traditional medicine and has various physiological activities, including antidiabetic, anti-microbial, diuretic, anti-oxidant, and anti-cancer activities. Morusinol was isolated from the root bark of M. alba; however, its biological effects have not yet been reported. Therefore, we examined the inhibitory effects of morusinol on human platelet aggregation, Ca2+ mobilization, and αIIb/β3 activity. Our data showed that collagen-induced human platelet aggregation was inhibited by morusinol without cytotoxicity. In this study, we examined whether morusinol inhibits platelet aggregation through the regulation of integrin αIIb/β3 and its associated signaling molecules. We observed that morusinol inhibited αIIb/β3 activation by regulating vasodilator-stimulated phosphoprotein, phosphatidylinositol-3 kinase, Akt (protein kinase B), and glycogen synthase kinase-3α/β. These results show that morusinol inhibited fibronectin adhesion, fibrinogen binding, and clot retraction. Taken together, morusinol shows strong antiplatelet and anti-clot retraction effects and is a potential therapeutic drug candidate to prevent platelet-related thrombosis and cardiovascular disease.
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Abdel-razakh Hissein Hassan;Gaymary George Bakari;Cheol-Ho Pan;Abubakar Shaaban Hoza 179
Bauhinia rufescens, Ocimum basilicum and Salvadora persica are well known plants used in African traditional medicine, especially in Chadian traditional medicine. They are mostly used in the treatment of infectious diseases, inflammatory diseases, fever, and so on. Studies using various in vitro and in vivo bioassay techniques support the scientific rationale for most of these usages. In this review, ethnobotanical uses, chemistry of natural products, and pharmacological and clinical data for these plants are presented. -
Da-Eun Min;Sung-Kwon Lee;Hae Jin Lee;Bong-Keun Choi;Dong-Ryung Lee 186
Dyglomera® is an aqueous ethanol extract derived from the fruit and pods of Dichrostachys glomerata. A previous study has revealed that Dyglomera regulates adipogenesis and lipolysis by modulating AMP-activated protein kinase (AMPK) phosphorylation and increased expression levels of lipolysis-related proteins in white adipose tissue of high fat diet-induced mice and 3T3-L1 adipocyte cells. To further investigate mechanisms of Dyglomera, additional studies were performed using 3T3-L1 cells. Results revealed that Dyglomera downregulated adipogenesis by inhibiting the protein kinase B/mammalian target of rapamycin signaling pathway and reconfirmed that it downregulated gene expression levels of proliferator-activated receptor (PPAR)-γ, CCAAT enhancer binding protein α, sterol-regulation element-binding protein-1c. Dyglomera also reduced adipokines such as tumor necrosis factor alpha, interleukin-1β, and interleukin 6 by regulating leptin expression. Moreover, Dyglomera promoted beige-and-brown adipocyte-related phenotypes and regulated metabolism by increasing mitochondrial number and expression levels of genes such as T-box protein 1, transmembrane protein 26, PR domain 16, and cluster of differentiation 40 as well as thermogenic factors such as uncoupling protein 1, proliferator-activated receptor-gamma co-activator-1α, Sirtuin 1, and PPARα through AMPK activation. Thus, Dyglomera not only can inhibit adipogenesis, but also can promote lipolysis and thermogenesis and regulate metabolism by affecting adipokine secretion from 3T3-L1 adipocytes. -
Hyehyun Hong;Tae-Jin Park;Yu-Jung Lee;Jung-Hwan Kim;Seung-Young Kim 197
제주상사화(Lycoris chejuensis)는 우리나라에 자생하는 특산식물로 관상용으로의 가치가 높을 뿐만 아니라 다양한 약리성분을 함유하고 있어 약용적으로도 가치가 높은 식물이다. 그러나 종자번식이 이루어지지 않고 구근을 통해 번식이 이루어지며 소수의 개체가 자생하므로 산업적으로 활용하기에 어려움이 따른다. 따라서 본 연구는 식물의 종 특성을 벗어나 환경에 관계없이 대량화 할 수 있는 제주상사화 callus (LC)를 사용하였으며 미생물의 효소 작용을 이용하여 분자의 구조 수정을 유도하는 친환경 생물전환 기법인 biorenovation을 적용하여 활성을 증진시키고자 하였다. 이에 본 연구에서는 biorenovation 된 제주상사화 callus 추출물(LCB)의 항염증 활성을 마우스 대식세포인 RAW 264.7 세포에서 평가하였으며 앞서 LC 및 LCB가 세포의 생존에 미치는 영향을 조사한 결과 25, 50, 100 ㎍/mL 농도에서 LCB는 LC의 높은 세포독성을 감소하였음을 확인하였다. 또한 LCB는 세포 독성이 나타나지 않는 농도에서 nitric oxide 및 prostaglandin E2를 효과적으로 억제하였으며 이들의 합성 효소인 inducible NO synthase, cyclooxygenase-2의 발현을 유의하게 억제함으로써 NO 및 PG E2를 효과적으로 하향 조절함을 입증하였다. 뿐만 아니라 pro-inflammatory cytokines인 tumor necrosis factor-α와 interleukin-1β, interleukin-6의 발현 또한 유의하게 억제하는 것으로 확인되었다. 이러한 결과를 통해 LCB가 다양한 염증 인자를 표적으로 하는 항염증 소재로 적용될 수 있음을 제안한다. -
Min Ji Kim;Si Eun Park;Geun soo Lee;Jin Hwa Kim;Sunwoo Kwon;Hyung Seo Hwang 204
미백은 멜라닌 세포 내 멜라닌 생성 억제 기능을 의미한다. 기존 미백소재의 피부 부작용 때문에 최근에는 천연 소재를 활용한 미백 연구가 활발히 진행되고 있다. 무화과(Ficus Carica L.)는 뽕나무과에 속하는 열매로 줄기와 잎 성분의 미백 활성은 보고되었으나 무화과 열매의 미백 활성은 알려지지 않아 본 연구를 통해 멜라닌 생성 억제, 항산화 및 항염증 활성을 규명하고자 하였다. 무화과 열매 추출물(Figs fruits extract, FFE)의 라디칼 소거 활성은 DPPH/ABTS 분석에서 최대 농도에서 대조군 대비 34.52±1.98%/60.71±1.26% 수준으로 관찰되었다. CCK-8 assay를 통한 FFE의 세포독성은 약 10% 농도부터 관찰 되어 독성이 없는 최대 농도를 5%로 설정하여 모든 실험에 적용하였다. FFE는 inducible nitric oxide synthase, cyclooxygenase-2, interleukin-6 및 tumor necrosis factor-α 유전자 발현 억제와 함께 NO 생성을 농도 의존적으로 감소시켜 항염증 활성이 있음을 알 수 있었다. 또한 미백 기능 규명을 위해 α-MSH로 자극된 B16F10 세포에서 FFE를 농도별로 처리한 결과 세포 내 멜라닌 생성을 유의하게 하향 조절했을 뿐만 아니라 시험관 내에서 tyrosinase 활성이 억제되었다. 또한 FFE는 RT-PCR에서 α-MSH 처리군에 비해 Microphthalmia-associated transcription factor (MITF) mRNA 발현을 약 94.34% 감소시켰다. 마지막으로, FFE는 α-MSH로 자극된 B16F10 세포에서 MITF, cAMP response element-binding protein 및 tyrosinase 단백질 발현을 유의하게 감소시켰다. 이러한 결과를 통해 우리는 FFE가 tyrosinase 효소 활성을 직접적으로 억제할 수 있을 뿐만 아니라 α-MSH 신호 기전 내 MITF 유전자 발현 조절을 통해 멜라닌 생성을 억제할 수 있음을 확인하였다. -
Hyehyun Hong;Tae-Jin Park;Yu-Jung Lee;Byeong Min Choi;Seung-Young Kim 213
본 연구는 비자나무(Torreya nucifera (L.) Siebold & Zucc, TN)와 생물전환 된 비자나무 추출물(TNB)의 항염증 효과를 평가하기 위해 수행되었으며 이를 위해 C. acnes에 의해 유도된 RAW264.7 염증 모델에서 염증인자의 발현을 조사하였다. 실험 결과, TNB는 50, 100, 200 ㎍/mL 농도에서 TN의 높은 세포독성을 개선하였으며 nitric oxide (NO)와 NO 합성 효소인 inducible NO synthase (iNOS) 및 prostaglandin의 합성 효소인 cyclooxygenase-2 (COX-2)의 발현을 유의하게 억제하였다. 또한 TNB는 염증성 사이토카인인 tumor necrosis factor-α (TNF-α) 및 interleukin (IL)-1β, IL-6, IL-8의 발현을 유의하게 억제하였으며 특히 IL-6, IL-8의 경우 가장 고 농도인 200 ㎍/mL에서 정상세포 수준으로 감소하였다. 이후 진행된 western blot에서 인산화 된 IκB-α 및 NF-κB의 발현이 농도의존적으로 억제됨을 확인하였으며 인산화가 억제되면서 degradation이 감소하여 TNB처리 농도가 높아짐에 따라 IκB-α의 농도가 증가하는 경향을 보였다. 결론적으로, TNB는 NF-κB신호 전달 경로를 차단함으로써 다양한 염증 매개 인자의 발현을 효과적으로 하향 조절할 수 있으며 이를 통해 항 염증 활성을 유도하는 것으로 확인된다. 이러한 결과를 근거로 TNB가 C. acnes에 의해 유발된 염증성질환의 치료에 효과적인 천연물 소재로 적용될 수 있음을 제안한다. -
혈소판의 적절한 활성화와 응집이 필요하지만 과도하거나 비정상적인 응집은 뇌졸중, 혈전증, 동맥경화증과 같은 심혈관 질환을 유발할 수 있다. 따라서 이러한 질병을 예방하고 치료하기 위해서는 혈소판 응집을 조절하거나 억제할 수 있는 물질을 찾는 것이 중요하다. 여러 연구에서 Panax 인삼의 특정 ginsenoside 화합물이 혈소판 응집을 억제할 수 있음이 알려져 있다. 이들 화합물 중 Panax ginseng의 Rk3 (G-Rk3)는 혈소판 응집 억제의 기전이 불확실 하기에 이를 밝히기 위한 연구가 필요하다. G-Rk3는 cAMP의 양을 강하게 증가시켰고 cAMP 의존성 kinase의 기질인 VASP 및 IP3R의 인산화를 유도했다. 또한, G-Rk3의 효과는 PI3K/Akt 인산화의 억제를 일으켜 세포 내 과립의 분비를 감소시켰다. 궁극적으로 G-Rk3는 혈소판 응집을 효과적으로 억제하였다. 따라서 우리는 과도한 혈소판 응집으로 인한 심혈관 질환의 예방 또는 치료제로서의 G-Rk3의 가능성을 제안한다.
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Ji Won Seo;Jae Geun Lee;Bimal Kumar Ghimire;Myong Jo Kim;Chang Yeon Yu;Eun Soo Seong 227
The current study evaluated the presence and concentration of health-promoting phenolic antioxidants in sorghum seed accessions from seven regions in three different countries (Uzbekistan, Myanmar, and the United States). The free radical scavenging activity using the 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl assay was 13.10±2.37 ㎍/mL in the Uzbekistan sorghum seed extracts, demonstrating the highest antioxidant activity. Additionally, the total phenol content was the highest in the Uzbekistan sorghum seed extracts [157.87±4.04 mg GAE/g (gallic acid equivalents per gram)]. The total flavonoid content was 12.69±0.72 mg QE/g (quercetin equivalents per gram) and represents the highest value in the Myanmar collection. The Uzbekistan collection demonstrated the greatest potential for whitening activity, with the tyrosinase inhibition rate of 79.20±4.15%. The wrinkle improvement function using elastase also showed the highest anti-aging activity of 55.85±4.78% in the same seed extract. The Uzbekistan seed extract had the highest NO production inhibitory activity of 144.35±4.55%. We conclude from these results that the Uzbekistan sorghum seed has excellent antioxidant activity, content of various functional ingredients, and anti-inflammatory activity. -
혈소판은 1차 및 2차 지혈에서 근본적인 역할을 하는 세포지만 혈소판의 과도한 활성화는 혈전증을 유발할 수 있다. 따라서 혈소판 응집의 적절한 조절은 혈전증 매개 질환을 예방하는 데 중요하다. 최근 곤충소재의 개발이 주목을 받고 있다. 다양한 곤충 자원 중 고영양 기능성 식품원으로는 쌍별귀뚜라미(Gryllus bimaculatus)와 같은 곤충류가 있다. 쌍별귀뚜라미 는 고단백 및 불포화지방산을 함유하고 있으며 2015년 9월 식품의약품안전처로부터 식품원료로 등록되었다. 본 연구에서는 쌍별귀뚜라미 에탄올 추출물(G. bimaculatus extract)이 혈소판 응집, 세포 내 Ca2+ 조절, thromboxane A2 생산 및 glycoprotein IIb/IIIa (integrin αIIb/β3) 활성화를 억제하는지 여부를 확인하고. 1, 4, 5-triphosphate receptor type I, extracellular signal-regulated kinase, cytosolic phospholipase A2, mitogen-activated protein kinases p38, vasodilator-stimulated phosphoprotein, phosphatidylinositol-3 kinase, Akt, glycogen synthase kinase-3α/β 및 SYK 같은 신호 분자를 조절할 수 있는지 여부를 조사했다. 우리는 쌍별귀뚜라미 추출물이 혈소판 관련 혈전증 및 심혈관 질환을 예방할 수 있는 잠재적인 치료 약물로 가치가 있음을 규명하였다.
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Artemisia keiskeana and A. stolonifera are plants of the genus Artemisia, distributed in various regions, especially China and Korea. They are renowned as medicinal plants with biological and pharmacological activities. Fraxidin, isofraxidin, and daphnoretin are coumarins present in Artemisia spp.; however, research on them is limited. Therefore, this study was carried out to quantify the content of these compounds in the aerial parts of A. keiskeana and A. stolonifera in different regions in Korea. High-performance liquid chromatography was performed with a photodiode array detector and a reverse-phase INNO column. A. stolonifera only contained fraxidin with the highest amount found in Yongmun commune. A. keiskeana cultivation in Soyang commune gave the highest fraxidin and daphnoretin content. However, isofraxidin was not present in all samples. The findings suggest that the concentrations of the three compounds may differ depending on the growth site and provide a foundation for future studies.
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Ji Hun Byeon;Ye Yeong Hong;Jungwhoi Lee;Thet Thet Mar Win;Su Su Hlaing;Song-I Han;Jae Hoon Kim 250
Glutamate는 포유류의 중추신경계에 분포하는 흥분성 신경전달물질로, 기억, 인지, 그리고 학습 등에 있어서 중요한 역할을 한다. 하지만 고농도의 Glutamate는 신경세포에 독성을 유발하여 신경세포사멸을 유도함으로써 알츠하이머병, 파킨슨병, 뇌졸중 등의 신경퇴행성질환을 일으키는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서 아열대 천연물의 항산화 활성과 신경보호 효과를 분석하였다. 11종의 아열대 추출물 중에서 Salacca wallichiana 추출물 (SE)의 라디칼 소거활성이 뛰어난 것으로 나타났다. 그리고 SE의 신경보호 효과를 조사한 결과 glutamate로 유도되는 cell death로부터 신경세포를 보호하였다. 또한 glutamate로 유도되는 apoptosis로부터 HT22 세포를 보호하는 효과는 Annexin V와 PI로 염색한 후 flow cytometry를 통해 분석되었다. 추가적으로 H2DCFDA 염색을 이용하여 SE가 glutamate로 유도되는 세포 내 활성 산소 종 (ROS)을 억제한다는 것을 확인했다. SE의 신경보호 효과는 oxidative stress로 유발되는 Mitogen-activated protein kinase (MAPK) signaling pathway를 억제함으로써 신경세포를 보호하는 것으로 나타났다. 결과적으로 SE가 신경퇴행성질환을 예방하기 위한 치료제 개발에 기여할 수 있음을 나타낸다. -
Song-Hee Ryu;Jin-Wook Kim;Young-Kyu Hong;Sung-Chul Kim;Jun-Hyeong Lee;Eun-A Jeong;Chang-Gyu Kim;Young-Man Yoon;Oh-Kyung Kwon 258
축산용 항생제는 투여된 양의 일부만이 체내에서 사용되며 나머지는 모화합물 형태나 대사체로서 분뇨를 통하여 배출된다. 이러한 분뇨는 자원화 시설로부터 퇴액비로 생산되어 농경지에 살포됨으로써 농업환경에 유입되어 2차 오염 등을 초래하고 있다. 본 연구는 국내 가축분뇨 자원화 시설의 액비 생산단계별로 6종 축산용 항생제의 잔류 농도를 비교하고 액비 성분 질소 함량과의 상관성을 평가하기 위해 수행되었다. Buffer 및 SPE를 사용한 전처리 방법은 ppb 수준에서 63.4-106.7%의 회수율을 나타냈으며, 정량한계의 범위는 0.009-0.037 ㎍/L이었다. 공동자원화 시설 생산 액비의 생산단계별 잔류 항생제 농도와 규격함량 N 성분 함량과의 상관성 평가를 분석한 결과 액비화 과정 중 부숙 기간이 경과함에 따라 N 성분 및 항생제 잔류 농도가 감소하는 경향을 보여 주었다. 액비 원료, 중기 및 제품 중 SMZ의 평균 잔류 항생제는 40.85, 26.17, 3.54 ㎍/L이었으며 CTC의 경우 2.32에서 1.25 ㎍/L 수준으로 감소하였다. 다른 4종 항생제 역시 생산단계별로 잔류 농도가 감소하는 경향을 보여주었으며 액비 규격성분 N은 생산단계별 함량이 0.21에서 0.096%로 감소하였다. 액비 생산단계별 잔류 항생제 농도와 규격 성분 N 함량과의 상관성 평가는 항생제 저감화 지표 설정의 기초자료로 활용 가능할 것으로 판단된다. -
본 실험에서는 에탄올로 추출한 Psidium guajava 잎과 컬럼크로마토그래피를 이용한 메탄올 분획물의 항산화 능력을 측정하기 위해 DPPH, ABTS 라디컬소거능법, 총 페놀, 플라보노이드법, SOD assay법을 활용하였다. 항산화 활성 결과에서 40, 60% 메탄올 분획물이 의미있는 측정값을 나타냈고, 두 분획물을 선정하여 HPLC와 핵자기공명(NMR)을 활용한 화학적 분석을 통해 주요 성분의 분리 및 물질탐색을 진행하였다. HPLC 정제를 통해 quercitrin (1)와 isoquercetin (2) 두 종류의 quercetin 유도체를 분리 및 구조 동정하였다. SOD assay 결과에서 컬럼크로마토그래피법을 활용하여 얻은 몇몇의 분획물과 단일물질로 분리한 화합물들은 추출물보다 향상된 항산화 활성을 보였다.
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Ji Won Park;Sang-Eun Shin;Haewon Park;Jeong Ah Kim;Eun-Ju Yang;Kyung-Sik Song 272
작약 뿌리는 monoterpene glycoside계 물질을 함유하고 있으며, 이들 화합물은 항경련, 항염증, 항바이러스, 신경보호 및 진정효과를 나타내는 것으로 알려져 있다. 이번 연구에서는 작약 뿌리의 dichloromethane (CH2Cl2) 및 ethyl acetate (EtOAc) 가용성 분획으로부터 세포독성 물질을 탐색하고자 하였다. 그 결과, 총 13종의 화합물을 분리할 수 있었으며, 이들의 세포독성 평가를 위해 사람 유래 폐암 선암 세포주인 A549에 처리하여 세포생존율 변화를 관찰하였다. A549에 대한 세포독성은 gallic acid (8) > (2S)-naringenin (9) > methyl gallate (10) > 6'-Obenzoylpaeoniflorin (7) > palmitic acid (3) 순으로 나타났다. 특히, 7은 normal cell인 MRC-5에 대한 독성은 없는 것으로 확인되었으며, 7의 A549 및 MRC-5 세포생존율에 미치는 영향에 대한 보고는 이번이 처음이다. 향후 7에 대한 세포독성 메커니즘 및 선택성과 관련된 추가연구가 필요할 것으로 판단된다. -
Sehyeon Jang;San Kim;Se Jeong Kim;Sung Ran Yoon;Bo Ram So;Jung A Ryu;Jeong Min Park;Sung Keun Jung 282
코로나19 바이러스의 대유행으로 바이러스와 같은 외부 병원균으로부터 우리의 몸을 보호하는 면역 기능 개선 건강기능식품의 시장은 점차 증가하고 있다. 우리는 본 연구에서 높은 조단백, 조지방, 식이섬유 함량을 나타내는 고영양식품인 청국장이 면역 강화 기능을 나타냄을 밝혀내고자 하였다. 청국장 열수 추출물은 RAW 264.7 세포에서 세포독성을 나타내지 않으며, 대식세포의 nitric oxide, reactive oxygen species 및 interleukin (IL)-6, IL-1β, tumor necrosis factor-α 사이토카인의 생산량을 증가시켰다. 또한, 청국장 열수 추출물은 RAW 264.7 세포에서 inducible nitric oxide synthase 및 cyclooxygenase-2의 발현을 유의적으로 증가시켰다. 청국장 열수 추출물은 RAW 264.7 세포에서 I kappa B kinase α/β와 I kappa B (IκB)α의 인산화 및 IκBα의 degradation을 증가시켰으며, Nuclear factor-kappa B p65의 인산화를 증가시켜 p65의 세포질에서 핵으로의 이동을 촉진하였다. 이러한 연구 결과는 청국장 추출물이 선천성 면역 반응을 강화하는데 유망한 건강기능식품 소재로 활용될 수 있음을 시사한다. -
Yong-Sik Youn;Jae-Min An;Wang-Taek Hwang;Hyungmin Roh;Hae-Min Park;Kyeongseok Oh 289
보관된 벼는 시간이 지남에 따라 물리화학적인 변성이 일어난다. 쌀알의 변성에 영향을 주는 중요한 요인으로 온도와 함수율을 들 수 있다. 가급적 저온보관과 밀폐보관이 중요하다. 미시적인 관점에서, 쌀에 함유된 단백질과 지질의 변성은 이미 많은 연구들이 보고되었다. 한편, 실제 보관 현장에서 확인되는 벼의 중량 감소, 즉 감모현상은 현재 진행형이며 다양한 원인으로 발생될 수 있다. 본 논문에서는, 쌀의 주성분인 탄수화물의 분해과정이 감모현상에 중요한 역할을 한다고 가정하였으며, 효소에 의한 탄수화물 분해과정들을 살펴보았다. 관심의 대상이 되는 주요 탄수화물로는 전분과 세포벽에 포함된 탄수화물이 있다. 쌀의 보관 과정 중 중량 감소는 주로 전분의 주성분인 아밀로스와 아밀로펙틴의 분해가 원인일 것으로 보이지만, 단백질과 지질을 포함한 다른 성분들의 변성 또한 종합적으로 영향을 주고 있다고 유추된다. -
This study sought to evaluate the anticancer effects of Crataegus pinnatifida Bunge root extract (CPE) on murine Lewis lung carcinoma cells (LLC1) in vitro. CPE treatment (2.5, 5, 10 ㎍/mL, 24 h) of LLC cells led to a dose-dependent decrease in cell viability, while CPE treatment did not have a cytotoxic effect on non-cancer cells (NIH/3T3). CPE affects LLC by flipping the plasma membrane and making the membrane more permeable; by flow cytometry, CPE-induced annexin V and propidium iodide positivity, indicating induction of apoptosis in LLC cells. In addition, CPE enhanced the expression of apoptotic proteins caspase-3 and poly (ADP-ribose) polymerase 1 (PARP-1). CPE upregulated the proapoptotic protein BCL-2-associated X while downregulating the anti-apoptotic protein B-cell lymphoma 2 (BCL-2), suggesting that CPE induces apoptosis via the mitochondrial pathway. Furthermore, CPE upregulated the phosphorylation of the mitogen activated protein kinase p38. In conclusion, the results suggest that CPE has an anticancer effect in LLC cells by inducing apoptosis via p38.
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Nari Yoon;Hak-Dong Lee;Uyoung Na;A Ram Yu;Min-Jung Bae;Gunhwa Park;Sanghyun Lee 305
Bandiburichodang (BDC) is a new variety of Zea mays L. Total polyphenol content (TPC) assay and quantitative analysis of ferulic acid (FA) were performed to determine the steaming, roasting conditions of BDC kernels that lead to the highest content. TPC levels increased after roasting under all conditions. TPC levels in samples steamed at 115 ℃ for 25 min were 3.157 mg/g before roasted, and increased to 3.825 and 4.739 mg/g after roasting at 160 and 200 ℃, respectively. Whether BDC kernels were roasted was relevant with TPC content. BDC kernels were extracted to perform quantitative analysis of FA. Roasting temperature affected FA content: the higher the temperature, the lower the content. BDC kernels that were steamed at 115 ℃ for 25 min had 0.178 mg/g of FA content before roasting, and levels decreased to 0.132 and 0.115 mg/g after roasting. Under different roasting conditions, FA content decreased 15 to 50%. We hypothesize that this phenomenon is due to a breakdown of phenolic compounds or cell wall disruption. -
Gong Deuk Bae;Kyong Kim;Se-Eun Jang;Dong-Jae Baek;Eun-Young Park;Yoon Sin Oh 311
Caveolin-1 (Cav-1) is the main structural component of the caveolae on the plasma membrane, which regulates various cellular processes, including cell growth, differentiation, and endocytosis. Although a recent study demonstrated that Cav-1 might be involved in diabetes-associated inflammation, its exact role in the intestine was unclear. In this study, we examined the intestinal expression of Cav-1 in diabetic conditions. We also investigated its effect on lipopolysaccharide (LPS)-induced inflammation by expressing this protein in human intestinal Caco-2 cells lacking Cav-1. We observed that increased Cav-1 levels and decreased expression of tight junction proteins affected intestinal permeability in high-fat diet-induced diabetic mice. When Caco-2 cells were treated with LPS, Cav-1 enhanced the NF-κB signaling. Moreover, LPS reduced the expression of tight junction proteins while it increased cell-cell permeability and reactive oxygen species generation in Caco-2 cells and this effect was amplified by cav-1 overexpression. LPS treatment promoted phosphorylation of tyrosine-14 (Y14) on Cav-1, and the LPS-induced NF-κB signaling was suppressed in cells expressing non-phosphorylatable Cav-1 (tyrosine-14 to phenylalanine mutant), which reduced intestinal barrier permeability. These results suggest that Cav-1 expression promotes LPS-induced inflammation in Caco-2 cells, and phosphorylation of Y14 on Cav-1 might contribute to the anti-inflammatory response in LPS-induced NF-κB signaling and cell permeability. -
Gia Han Tran;Hyejin Cho;Chohee Kim;Ohyeol Kweon;Jun Yeon Park;Sullim Lee;Sanghyun Lee 320
Capsicum annuum belongs to the Solanaceae family, crops of which are extensively cultivated worldwide. It is a food source containing various nutrients and vitamins and also serves as a medicine for treating ailments. The burning feeling experienced while consuming Capsicum fruits is due to the presence of capsaicinoids, particularly capsaicin and dihydrocapsaicin. This study aimed to assess the content of these two compounds in 34 varieties of capsicum and paprika. High-performance liquid chromatography with a gradient elution system and a reverse-phase YMC Pack-Pro column with UV detection at 280 nm was employed. The results revealed that, among the 34 samples, only six samples (samples 1, 15, 20, 29, 32, and 34) contained capsaicin and dihydrocapsaicin, and their highest contents were found in sample 1 - variety name: Sungil-c (capsaicin: 3.42 mg/g extract, dihydrocapsaicin: 1.20 mg/g extract). These findings suggest that the content of these two compounds is attributed to the variety and is influenced by geographical location and environmental factors. Additionally, this study provides a basis for establishing a C. annuum variety with high capsaicin and dihydrocapsaicin contents. -
We investigated the effects of single and combined administrations of Lactobacillus species (L. plantarum, LP; L. gasseri, LG; L. casei, LC) on blood lipid metabolism and obesity in mice fed a high-fat diet (HFD). The mice were continuously supplemented with LP, LP/LG, or LP/LG/LC, along with HFD, for 12 weeks. The consumption of HFD led to significant increases in body weight, total cholesterol, and triglyceride levels compared to the normal control group. However, administration of LP, LP/LG, or LP/LG/LC to HFD-fed mice reduced body weight gain and showed a tendency to suppress the levels of total cholesterol, triglycerides, and LDL-cholesterol, while increasing HDL-cholesterol levels. The HFD group exhibited increased abdominal fat weight and larger adipocytes in the epididymal adipose tissue compared to the NC group. However, the administered probiotics led to a significant reduction in adipocyte size with decreasing tendency in abdominal fat weight compared with the HFD group. Additionally, the deposition of giant vesicular fat cells in the liver of the HFD group considerably decreased in the probiotic-administered group. Microbiome analysis revealed an imbalance in intestinal microbes in the HFD group, characterized by lower Bacteroidetes and higher Proteobacteria ratios. However, probiotic administration tended to restore the microbial distribution by controlling the abundance of Bacteroidetes and Proteobacteria, resulting in decreased Firmicutes/Bacteroidetes and Proteobacteria/Bacteroidetes ratios. These results suggest that single and combined administration of LP and other probiotics holds enormous potential in reducing obesity in HFD-fed mice as they regulate lipid metabolism, reduce adipocyte size, and restore the balance of intestinal microbes.
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Gia Han Tran;Hak-Dong Lee;Sun-Hyung Kim;Seok Lee;Sanghyun Lee 338
Curcuma longa is a plant belonging to the genus Curcuma and is distributed across various Asian regions. This plant is widely known for its rhizomes, which possess a variety of pharmacological properties. However, although the leaves and stems of this plant also contain several health-promoting secondary metabolites, very few studies have characterized these compounds. Therefore, our study sought to quantify the secondary metabolites from the leaves and stems of Curcuma longa L. (LSCL) using liquid chromatography-electrospray ionization-mass spectrometry (LC-ESI-MS) and high-performance liquid chromatography (HPLC). Our LC-ESI-MS analyses detected twenty-one phenolic compounds in the LSCL, among which fifteen compounds were detected via HPLC analysis. Four compounds, namely vanillic acid (0.129 mg/g), p-coumaric acid (0.431 mg/g), 4-methylcatechol (0.199 mg/g), and afzelin (0.074 mg/g) were then quantified. These findings suggest that LSCL is rich in secondary metabolites and holds potential as a valuable resource for the development of functional and nutritional supplements in the future. -
Antibacterial activity against foodborne bacteria (Bacillus cereus, Staphylococcus aureus, Salmonella Enteritidis) and inhibitory activity against murine norovirus, a human norovirus surrogate, of 28 extracts from plants endemic to Korea were investigated in this study. All plant extracts showed antibacterial activity only against gram-positive bacteria, B. cereus and S. aureus. Extracts from Callistemon speciosus and Nymphaea tetragona showed inhibition zones of 16.54 and 24.35 mm against B. cereus and S. aureus, respectively, presenting the highest antibacterial activities recorded in this study. Among all samples, Ardisia japonica extract at concentrations of 100 and 200 ㎍/mL showed the highest virucidal activities of 96.6 and 100.0%, respectively. Ardisia japonica, Duchesnea indica, Polygonum aviculare, and Geum japonicum extracts showed high antibacterial and virucidal activity simultaneously without Raw 264.7 cell cytotoxicity. These plant extracts may serve as potential antimicrobials to control foodborne infections.
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Neil Patrick Uy;Hak-Dong Lee;Dae Cheol Byun;Sanghyun Lee 353
Barley (Hordeum vulgare) belongs to the Poaceae family. This study compared the polyphenol and flavonoid levels of unfermented and fermented barley sprouts using spectrophotometric assays. The findings indicated that fermentation greatly boosted the flavonoid content but caused only a slight increase in the polyphenol content. However, this does not imply that fermentation has no effects whatsoever on the polyphenol content of barley sprouts. This was due to the fact that some flavonoids cannot be detected by the wavelength used to calculate the overall polyphenol concentration. Both samples were subjected to high-performance liquid chromatography analysis and detected the flavonoids lutonarin, saponarin, isoorientin, isovitexin, and tricin-all of which have bioactive properties-most notably known for their antioxidant activity. These results augment the ongoing phytochemical profiling research and can possibly valorize the already thriving barley industry. -
Yoon-Seok Chun;Jongkyu Kim;Ji-Hoon Lim;Namju Lee;Sae-kwang Ku 359
This study aims to explore the impact of Krill Oil (KO, SuperbaTM Boost) on skin moisturization regulation. The research involved five groups: an intact control, a reference group (L-AA 100 mg/kg), and KO groups (400, 200, and 100 mg/kg), each comprising ten mice. Oral administration was conducted for 8 weeks (56 days), during which changes in body weight, hyaluronan, collagen type 1 (COL1), transforming growth factor-β1 (TGF-β1), ceramide, and water contents were analyzed in dorsal back skin tissue. Real-time PCR was employed to assess gene expression related to hyaluronic acid synthesis (HAS1, HAS2, HAS3), COL1 synthesis (COL1A1 and COL1A2), and TGF-β1. Results demonstrated that KO administration significantly increased hyaluronan content, hyaluronic acid synthesis (HAS1, HAS2, HAS3), COL1 content, COL1 synthesis (COL1A1 and COL1A2), TGF-β1 content, TGF-β1 mRNA expression, ceramide content, and water content in a concentration-dependent manner compared to the intact control. Importantly, no discernible disparities were noted between the KO and L-AA groups, even though they received equivalent oral dosages. This study accentuates the potential utility of exogenous KO in the regulation of skin moisture, thus positioning it as a promising avenue for the development of nutricosmetics. Future research endeavors should delve into the role of KO in safeguarding against both intrinsic and extrinsic aging-related skin manifestations, as well as its potential to ameliorate skin wrinkles, in conjunction with its moisturizing attributes. -
본 연구는 청가시덩굴 에탄올 추출물을 이용하여 3T3-L1 지방전구세포에서 지방세포를 통해 항비만 활성을 확인하고자 하였다. 청가시덩굴 에탄올 추출물에 의한 지방세포 분화 억제 활성 및 지방형성에 미치는 영향을 확인하기 위해 3T3-L1 지방전구세포에 분화를 유도하여 추출물을 농도별로 처리하였다. 그 결과 청가시덩굴 에탄올 추출물 처리 시 지방세포 분화 및 세포 내 중성지방 축적 수준이 농도 의존적으로 감소하였다. 이러한 지방형성 억제 효과가 어떠한 작용기전에 의해 유도되는지 확인하기 위해 청가시덩굴 추출물과 그로부터 분리된 화합물인 acertannin을 이용하여 지방세포 분화 조절인자들의 유전자 및 단백질 발현을 확인하고자 하였다. 청가시덩굴 에탄올 추출물은 지방형성 및 지방산 합성 관련 인자인 PPARγ, C/EBPα, ADD1/SREBP1c, FAS, aP2의 유전자 및 단백질 발현을 유의적으로 억제하였다. 이러한 결과들로 볼 때 청가시덩굴 에탄올 추출물은 지방세포분화 및 지방축적 인자의 조절 효과를 나타냄으로써 산림자원의 항비만 및 고지혈증 개선 기능성 소재로의 활용 가능성을 확인하였다.
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Dog owners seek treatment when their pets develop cancer. IMMUNIES is traditional herbal medicine-based figment made of 10 natural herbs, designed to maintain host immune function. The major component of IMMUNIES is Dendropanax morbiferus. This clinical pilot study monitored the toxicity and efficacy of IMMUNIES. Four senile dogs with spontaneously occurring mammary and liver cancers were enrolled in this study and treated orally daily for 3 months, and their blood/urine biochemical profiles were examined each month. IMMUNIES was well tolerated during the treatment period. Blood urea nitrogen, creatinine, alanine aminotransferase, alkaline phosphatase, and C-reactive protein levels decreased in all four dogs, whereas red blood cells and hematocrit were within the normal range. IMMUNIES also changed the expression of several molecular targets in the anticancer pathway, such as pro-NAG-1, p53, and cyclin D1. Although the tumors did not completely respond to IMMUNIES, the biochemical profiles and clinical examination showed a stabilized cancer status for 3 months. Thus, IMMUNIES was found to be safe and well-tolerated in the dosage range tested and exhibited cancer antiproliferative activity in canine cancer. Future studies should address other potential benefits of IMMUNIES, including correlative assessments of immune function, quality of life, and owner satisfaction.
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Dang-Minh-Chanh Nguyen;Thi-Hoan Luong;Van-Viet Nguyen;Woo-Jin Jung 388
This study evaluated the in vitro nematicidal activity of Glycyrrhiza uralensis root extracts (GuRE) on Meloidogyne incognita eggs and juveniles. The results showed that treatment of M. incognita eggs with 2.0 mg/mL GuRE for 5 and 10 d resulted in 64.0 and 68.1% hatch inhibition, respectively. Furthermore, the relative mortality of J2 was 96.2% after treatment with 2.0 mg/mL GuRE for 48 h. Changes in the shape of the eggs and juveniles were determined after incubation with 2.0 mg/mL GuRE for 5 d and 48 h, respectively. These preliminary results suggest that GuRE can be used as an environment-friendly bio-nematicide to control root-knot nematodes. In the future, in vivo assays should be conducted using GuRE to ascertain its potential for widespread application as a nematicide. -
지속 가능하고 친환경적인 농업 관행을 추구하기 위해 우리는 40년이 넘는 장기간 동안 화학 비료를 사용하지 않은 토양에 서식하는 근권 박테리아에 대한 광범위한 연구를 수행하였다. 이번 조사를 통해 식물생장촉진 근권박테리아 총 80종을 분리하고 이들의 식물생장 증진 가능성을 평가했다. 이러한 분리균중에서 Burkholderia cepacia CD2는 가장 우수한 식물 성장촉진 활성과 생장능을 나타내어 추가 분석을 위한 최적의 후보균주로 선정되었다. Burkholderia cepacia CD2는 인 가용화 능력, 사이드로포어 생산, 탈질화 능력, 아질산 이온 활용능력 및 요소분해효소 활성을 포함하여 식물 성장에 도움이 되는 다양한 유익한 특성을 나타내었다. 이러한 특성은 식물의 성장과 발달에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 잘 알려져 있다. 균주의 분류학적 분류를 검증하기 위해 16S rRNA 유전자 서열분석을 통해 Burkholderia 속 내 위치를 확인하여 계통발생 관계에 대한 추가 통찰력을 제공하였다. 식물 생장 촉진 특성의 기본 메커니즘을 더 깊이 조사하기 위해 우리는 CD2에서 식물 생장촉진과 관련된 특정 유전자의 존재를 확인하려고 하였다. 이를 달성하기 위해 옥스포드 나노포어를 활용하여 전장 유전체 시퀀싱을 수행하였다. CD2 게놈에 대한 전장유전체 분석을 통해 식물 생장 개선에 중추적 요인으로 생각되는 하위 시스템 기능을 확인하였다. 이러한 발견을 바탕으로 Burkholderia cepacia CD2는 미생물 비료로 작용하여 화학 비료에 대한 지속 가능한 대안을 제공할 수 있는 잠재력을 가지고 있다는 결론을 내릴수 있다.
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혈소판 응집의 조절은 정상적인 지혈을 유지하는 데 중요하지만 비정상적이거나 과도한 혈소판 응집은 뇌졸중, 죽상동맥 경화증 및 혈전증과 같은 심혈관 질환에 기여할 수 있다. 따라서 혈소판 응집을 제어하거나 억제할 수 있는 물질을 식별하는 것은 이러한 상태의 예방 및 치료를 위한 유망한 접근 방식이다. Artemisia 또는 Scopolia 속 식물에서 추출한 artemisinin은 항암 및 알츠하이머병 연구와 같은 다양한 분야에서 가능성을 보여주었다. 그러나 artemisinin이 혈소판 활성화 및 혈전 형성에 영향을 미치는 구체적인 역할과 메커니즘은 아직 완전히 밝혀지지 않았다. 이 연구는 혈소판 활성화 및 혈전 형성에 대한 artemisinin의 효과를 조사하였다. 그 결과, cAMP 생성과 cAMP 의존성 kinase에 대한 기질인 VASP 및 IP3R의 인산화가 artemisinin에 의해 유의미하게 증가되었다. IP3R의 인산화는 조밀한 관형 시스템에서 정상적으로 동원되는 Ca2+를 억제하였고, VASP의 인산화는 αIIb/β3 혈소판 막 불활성화를 통한 fibrinogen 결합을 억제하였다. 마지막으로, artemisinin은 thrombin이 유발하는 혈전 형성을 농도의존적으로 억제하였다. 따라서 우리는 artemisinin이 혈소판 활성화의 효과적인 예방 및 치료제로 작용하여 비정상적인 혈소판 응집 및 혈전 형성으로 인해 유발되는 심혈관 질환의 개선에 기여할 수 있음을 제안한다.
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Yu Ri Kwon;Ji-Hyun Kim;Sanghyun Lee;Hyun Young Kim;Eun Ju Cho 408
Alzheimer's disease constitutes a large proportion of all neurodegenerative diseases and is mainly caused by excess aggregation of amyloid beta (Aβ), which results in oxidative stress, inflammation, and apoptosis in the neurons. Populus tomentiglandulosa belongs to the Salicaceae family and is widely distributed in Korea; the antioxidant activities of the extract and fractions from P. tomentiglandulosa have been demonstrated in previous studies. Specifically, the ethyl acetate (EtOAc) fraction of P. tomentiglandulosa (EtOAc-PT) shows the most powerful antioxidative activity. Therefore, the present study investigates the protective effects of EtOAc-PT against neuronal damage in Aβ25-35-stimulated SH-SY5Y cells. EtOAc-PT restored cell viability significantly as well as inhibited the levels of reactive oxygen species and lactate dehydrogenase release compared to the Aβ25-35-induced control group. Furthermore, the inflammation- and apoptosis-related protein expressions were investigated to demonstrate its neuroprotective mechanism. EtOAc-PT downmodulated the expressions of inducible nitric oxide synthase, cyclooxygenase-2, B-cell lymphoma 2 associated X, and B-cell lymphoma 2. Thus, the findings show that EtOAc-PT has protective effects against Aβ25-35 by suppressing oxidative stress, inflammation, and apoptosis. -
Hee Joon Kwon;Geun soo Lee;Jin Hwa Kim;Soon Woo Kwon;Hyung seo Hwang 416
무화과는 잎, 뿌리, 줄기, 라텍스 외에 열매 자체에서도 각각 항산화, 미백, 항염증, 항균 효능이 보고된다. 본 연구팀에서는 천연물 기반 화장품 소재 개발을 위해 무화과 열매 l atex에 존재하는 ficin 효소의 피부 활성 뿐만 아니라 열매를 70% 에탄올로 추출한 추출물의 미백 기능에 대해 연구 결과를 도출하여 화장품 원료로 직접 사용하고있다. 그러나 새로운 공융용매 추출법 개발 수요와 이를 활용한 피부 염증 완화 및 건선 조절기능에 대한 연구는 거의 없다. 따라서 본 연구에서는 공융용매 추출법을 적용한 무화과 열매 추출 및 분획물들에 피부 염증 조절 및 건선에 대한 유효성 평가를 수행하였다. 먼저, 무화과 열매를 최적의 공융용매 조건으로 추출한 후 n-hexane, dichloromethane, ethyl acetate. butanol로 분획한 분획물의 피부염증 조절 기능을 비교하였다. 먼저, 분획물의 항산화 활성과 RAW264.7 세포주에서 nitric oxide 생성 억제를 확인하였다. 또한 RT-PCR을 이용해 전염증성 사이토카인 mRNA 발현 조절을 관찰한 결과, 여러 분획물 중 hexane, dichloromethane, ethyl acetate와 같은 비극성 용매에서 TNF-α, IL-1α, IL-1β 등 염증성 사이토카인 mRNA 발현이 억제되었다. 뿐만 아니라 HaCaT 각질형성세포 모델에서 TNF-α 로 염증반응을 유도한 후 분획물의 항염증 활성을 비교한 결과 hexane, dichloromethane, ethyl acetate 분획에서 높은 활성을 확인하였다. 마지막으로 in vitro 인간 건선 세포모델에서 chemokine CC motif ligand 20(CCL20) 발현을 확인한 결과 유의성 있게 mRNA 발현 이 억제되었다. 따라서, 공융용매 추출 후 무화과 열매 분획물 중 hexane, dichloromethane, ethyl acetate 분획에서 높은 항염증 활성 및 CCL20 케모카인 조절 기능이 확인되었다. 이런 결과들은 무화과 열매 추출물의 항염증 활성과 함께 인체적용시험을 통해 피부진정 효과가 검증된다면 향후 뛰어난 피부 진정 천연 화장품 소재로 개발될 가능성이 높다고 사료된다. -
본 연구 결과 DPPH 라디칼 소거 활성은 갈랑가 뿌리 70% 에탄올 추출물(AG.E) 100 ㎍/mL 농도에서 81.8%이었으며 ABTS+ 라디칼 소거 활성은 AG.E 50 ㎍/mL의 낮은 농도에서 L-Ascorbic acid (AA)와 유사한 99.8%로 확인되었다. 항노화 활성을 측정하기 위하여 collagenase와 elastase 저해 활성을 측정한 결과 둘 모두에서 AG.E는 50 ㎍/mL의 낮은 농도부터 epigallocatechin (EGCG)보다 더 높은 저해 효과를 나타내었다. 특히 500 ㎍/mL 농도에서 EGCG 대비 3배 이상의 저해 효과를 보였다. CCD-986sk 세포내에서 AG.E의 항노화 효과를 검증하기 위해 UVB로 자극한 다양한 실험에서도 우수한 항노화 효과가 얻어졌다. RT-PCR을 통한 유전자 발현 분석 실험에서 COL1A mRNA 발현량은 AG.E 20 ㎍/mL 저농도에서 무첨가 대비 2.90배 증가시키는 결과가 얻어져 항노화관련 우수한 기능성 소재로 개발 가능성이 확인되었다. 제형에 소재의 적용 시 생리활성의 경시적 보전성에 대한 기초 연구로서 AG.E 및 AA등을 안정한 W/O type emulsion에 첨가하여 25 ℃ 항온조에 보관하면서 1일차, 30일차, 60일차에 DPPH와 ABTS+ 라디칼소거 활성을 측정한 결과 모두 경시적으로 항산화 효과가 높은수준 유지됨을 확인하였다.
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Since Stewartia koreana leaves are registered with the Food and Drug Administration as edible herbal materials, they are used in the development of functional foods, cosmetics, and medicines. In this study, we established an analysis method that can simultaneously analyze two indicators, hyperoside (quercetin 3-O-galactoside) and isoquercitrin (quercetin 3-O-glucoside) contained in the leaves of S. koreana using HPLC-DAD. In accordance with the Ministry of Food and Drug Safety's health functional food guidelines, the analysis method was verified for specificity, accuracy, precision, limit of quantification, and linearity. The analysis method established in this study showed more than 0.9989 of the correlation coefficient values (r2) for the calibration. The total recovery rates of isoquercitrin and hyperoside were 100.55 and 98.87% with 0.14-0.78 and 0.47-0.67% of the relative standard deviation, respectively. Therefore, it was suggested that the new analytical method would be applied to standardize raw materials and high value-added products originated from the leaves of the S. koreana in the future.
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Ju-Hwi Park;Jongbeom Chae;Joon Ha Lee;Dongyup Hahn;Ju-Ock Nam 447
인간이 살아가는 환경에는 인체에 침입하여 건강한 삶을 영위하는 것을 방해하는 다양한 항원들이 존재하며, 면역 체계는 복잡한 기전을 통하여 이를 인식하고 제거한다. 대식세포는 선천 면역체계에 관연하는 면역세포로 체내 널리 분포하고 있으며, inducible nitric oxide synthase로 유도된 산화질소, cyclooxygenase-2로 유도된 prostaglandin E2 그리고 tumor necrosis factor-alpha 등의 전염증성 사이토카인 같은 다양한 면역 조절 물질을 생산한다. 흰점박이꽃무지유충은 미래 식량 수급 문제에 대한 대안으로 등장한 식용 곤충의 일종으로, 기존 mitogen activated protein kinases 및 nuclear factor-kappa B (NF-κB) 신호전달 경로를 경유하는 RAW264.7 대식세포의 활성화를 통한 면역 조절 효과가 보고되었다. 본 연구에서는 RAW264.7 세포에서 흰점박이꽃무지유충 추출물에 의해 유도된 면역 조절 물질의 발현이 toll-like receptor 4, mitogen activated protein kinases 및 nuclear factor-kappa B 신호전달 경로의 약리학적 억제제에 의해 어떻게 변화되었는지 확인하였다. 그 결과, 흰점박이꽃무지유충 처리에 의해 증가된 면역 조절 물질의 발현이 c-Jun N-terminal kinase (JNK) 억제제 및 NF-κB 억제제 처리에 의해 감소하는 것을 확인하였다. 또한, toll-like receptor 4(TLR4) 억제제 처리에 의해서는 흰점박이꽃무지유충 추출물 처리에 의해 증가된 면역 조절 물질의 발현과 JNK 및 NF-κB의 인산화 감소를 확인하였다. 우리의 이러한 연구는 흰점박이꽃무지유충이 TLR4-JNK/NF-κB 신호전달의 관여에 의해 RAW264.7 세포를 활성화하는 것을 시사한다. -
Glycyrrhiza glabra is a well-known medicinal herb that grows in various parts of the world and glabridin is a major chemical compound that is found in the root extract of Glycyrrhiza glabra. Glabridin is a natural compound known to have antioxidant, anti-inflammatory, anti-atherogenic, anti-osteoporotic and skin-whitening. In this study, we investigated if glabridin inhibited platelet aggregation and thrombus formation. We observed that glabridin inhibited collagen-induced platelet aggregation and suppressed signal transduction molecules such as phosphatidylinositol-3 kinase (PI3K), Akt, glycogen synthase kinase-3α/β (GSK-3α/β), SYK, cytosolic phospholipase A2, and p38 expression. In addition, glabridin suppressed thromboxane A2 generation and thrombin-induced clot retraction. Taken together, glabridin showed strong antiplatelet effects and may be used to block thrombosis- and platelet-mediated cardiovascular diseases.
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Man-Jin In;Yu Min Jang;Min Young Jo;Hee Jeong Kim;Dong Chung Kim 462
커피박을 알카리 처리한 후 Viscozyme과 Alcalase로 효소분해하여 추출물을 얻었다. 커피박을 알카리와 효소로 처리하였을때 추출물의 페놀성 화합물 함량이 증가하였고, 이에 따라 양이온라디칼과 유리라디칼에 대한 우수한 소거 활성을 나타내었다. 특히 커피박에 알카리와 Alcalase를 병행 처리하였을 때 페놀성 화합물 함량과 항산화 활성이 가장 높게 나타났고, 농도에 비례하여 Streptococcus mutans 균의 생육을 억제하였다. 결론적으로 알카리 처리된 커피박의 Alcalse 효소분해물은 우수한 항산화 및 항충치균 효과를 나타내었다. -
In Seon Kim;Seon Min Oh;Ha Eun Song;Doo-Young Kim;Dahye Yoon;Dae Young Lee;Hyung Won Ryu 467
오미자(Schisandra chinensis)는 오미자과에 속하는 낙엽활엽덩굴식물로 한국, 일본, 중국, 대만 등 동아시아에 널리 분포한다. 오미자에 함유된 주요 성분에는 리그난 화합물뿐만 아니라 트리테르페노이드 화합물도 포함되어 있는 것으로 보고되었다. 한국 산지별 오미자의 특성을 구별하기 위해 대사산물 프로파일링과 다변량 통계 분석 기법인 PCA을 수행하여 판별식을 설정하였고, 그 결과 triterpenoids 16종, lignan 9종, flavonoid, phenylpropanoid, fatty acid 각 1종을 동정하였다. 또한 다변량 통계분석을 통해 OPLS-DA의 s-plot 모델을 적용하여 단양, 문경, 거창, 평창의 4개 그룹을 구분하는 것을 확인하였고, lanostane, cycloartane, 그리고 schiartane triterpenoid, dibenzocyclooctadiene lignan 이 각각 화학적마커로 동정하였다. -
Bo-Ram Choi;Hyoung-Geun Kim;Yoon Hee Nam;Dahye Yoon;Woo Cheol Shin;Jin-Kyu Jang;Yunji Lee;Tong Ho Kang;Nam-In Baek;Dae Young Lee 477
잇꽃을 80% MeOH 수용액으로 추출하고, 얻어진 추출물을 EtOAc, n-BuOH 및 물로 용매 분획 하였다. 이 중 n-BuOH 분획으로부터 silica gel (SiO2), octadecyl silica gel (ODS) column chromatography, 및 Prep-LC로 정제하여 4종의 화합물을 분리하였다. Nuclear magnetic resornance, mass spectroscopy 및 infrarad spectroscopy 등의 스펙트럼 데이터를 통해 화합물의 화학구조를 astragalin (1), isoquercetin (2), nicotiflorin (3), 그리고 rutin (4) 로 동정하였다. 본 연구를 통해 잇꽃 추출물, 용매 분획물 및 모든 분리 화합물의 alloxan에 의해 손상된 zebrafish 유충 췌도 보호 효과를 평가하기 위한 실험을 수행하였다. EtOAc (CTE), n-BuOH (CTB) 및 H2O (CTW) 분획 모두 통계 유의적으로 우수한 항당뇨 효능을 확인하였으며, 분리된 화합물 1-4로 처리된 췌도 크기는 알록산 유도군 대비 각각 87.0, 88.5, 88.7, 및 89.3% 로 유의적으로 증가했다. 분리된 4종의 화합물 중 nicotiflorin은 6.752 mg/추출물(g)으로 높은 함량을 나타내었다. 이 결과를 통해 잇꽃 유래 화합물은 항당뇨 소재의 기능 지표성분으로서 활용 가능성을 확인하였다. -
Jung-Won Jung;Myeong-Ji Kim;Imran Muhammad;Eun-Ha Kim;Soo-Yun Park;Tae-Young Oh;Young-Sam Go;Moon-Jong Kim;Sang-Gu Lee;Seonwoo Oh;Hyoun-Min Park 484
옥수수는 전세계적으로 다양한 형태로 소비되는 3대 식량작물로, 영양성분은 대부분은 전분으로 구성되어 있지만, 다량의 기능성 성분도 포함되어 있다. 옥수수는 형태적으로 찰옥수수, 단옥수수, 종실옥수수로 나뉘는데, 각 품종마다 쓰임이 다르기 때문에, 영양성분에서도 차이가 나타난다. 본 연구는 옥수수의 기능성 성분 함량을 분석하고 환경적 요인을 고려하여 자연변이 데이터를 생산하기 위해 수행하였다. 국내 3개지역(수원, 대구, 홍천)에서 재배한 옥수수 3가지 형태의(찰옥수수, 단옥수수, 종실옥수수) 시료를 수집하고, HPLC 및 GC-TOF-MS를 이용하여 성분을 분석하였다. ANOVA 및 다변량 통계분석, Pearson 상관분석을 통해, 형태별 그룹으로 비교하였을 때, 총 32개의 성분 항목 중 28개의 성분 항목이 유의적 차이를 보였으며(p<0.05), 지역별 그룹으로 비교한 결과, 15개의 성분이 유의적 차이를 보였다. 다변량 분석결과, 지역별보다 형태별로 군집 구분이 뚜렷하게 형성되었는데, 형태별 군집 형성 주요하게 기여한 성분은 α-carotene, lutein과 δ-tocopherol이었다. 본 연구에 따르면, 옥수수 기능성 성분은 환경적 요인보다 유전적 요인에 의해 영향을 더 많이 받는 것으로 사료된다. 자연변이 데이터는 옥수수 기능성 소재 연구분야 및 생명공학작물의 식품학적 안전성 평가시 기초자료로 활용될 수 있다. -
Ji Yun Lee;Ji Hyun Kim;Ji Myung Choi;Hyemee Kim;Weon Taek Seo;Eun Ju Cho;Hyun Young Kim 492
This study investigated the antioxidant and immune enhancement activities of Artemisia argyi H. fermented by Lactobacillus plantarum. The fermented A. argyi H. ethanol extract increased scavenging activities of 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH), 2,2'-azinobis-(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) (ABTS+), hydroxyl (·OH), and superoxide (O2-) radicals. Particularly, the ethanol extract of fermented A. argyi H. exhibited higher ·OH and O2- radical scavenging activities, compared with DPPH and ABTS+ radical scavenging activities. To evaluate the immune enhancement effects of the fermented A. argyi H., mice were fed a normal diet supplemented the fermented A. argyi H. at concentrations of 1%, 2%, and 5%, respectively. The supplementation of fermented A. argyi H. dose-dependently increased splenocyte proliferation. In addition, mice fed with 5% fermented A. argyi H. showed enhanced proliferation of T-cells and B-cells, along with increased levels of interferon-γ, interleukin-10, and tumor necrosis factor-α, compared to the normal group. Furthermore, mice fed with fermented A. argyi H. exhibited an increase in prominent probiotics such as Akkermansia muciniphila and Lactobacillus in gut microbiota, compared to the normal group. This study suggests that fermented A. argyi H. with Lactobacillus plantarum could be used as a dietary antioxidant and immune enhancement agent. -
Weon Pho Park;Nan Kyung Kim;Seok Hee Han;Sanghyun Lee;Ji Hyun Kim;Jine Shang Choi 503
본 연구는 동백나무(Camellia japonica L.) 유박 추출물 및 분획물의 in vitro 항산화 활성에 대해 조사하였다. 동백나무 유박은 에탄올을 사용하여 추출하였으며, 이 후 부탄올(BuOH), 에틸아세테이트(EtOAc), 클로로포름 및 헥산을 이용하여 분획물을 조제하였다. 동백 유박 추출물 및 분획물의 항산화 활성을 평가하기 위해 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH), 2,2'-azino-bis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) (ABTS+), hydroxyl radical, superoxide anion (O2-) radical 소거능을 측정하였다. 동백 유박 추출물 및 분획물은 농도의존적으로 DPPH, ABTS+ 및 O2- radical 소거능을 증가시켜 항산화 활성을 나타내었다. 특히 동백 유박 BuOH 분획물은 다른 추출물 및 분획물에 비해 가장 높은 radical 소거능을 나타내었다. 동백 유박 BuOH 분획물의 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량은 각각 23.26 mg GAE/g 및 32.39 mg QE/g이었으며, 이는 다른 추출물 및 분획물보다 높은 수치임을 알 수 있었다. 동백 유박 BuOH 분획물 및 EtOAc 분획물의 cameliaside B 함량은 각각 102.37, 165.05 ㎍/g임을 확인하여 다른 추출물 및 분획물에 비해 높은 수치를 나타냄을 알 수 있었다. 따라서 동백 유박 추출 및 분획물 중에서 BuOH 분획물 및 EtOA c 분획물은 다른 추출 및 분획물에 비해 radical 소거능이 우수할 뿐 아니라 항산화 물질 함유량이 높아, 항산화 기능성 소재로 활용될 수 있을 것으로 사료된다. -
To address inherent weaknesses such as low mechanical strength and limited enzyme loading capacity in conventional chitosan or alginate beads, an additional step involving the exchange of anionic surfactants with hydroxide ions was employed to prepare porous chitosan hydrogel capsules for enzyme immobilization. Consequently, excellent thermal stability and long-term storage stability were confirmed. Furthermore, coating the porous chitosan hydrogel capsules with polydopamine not only improved mechanical stability but also exhibited remarkable enzyme immobilization efficiency (97.6% for M1-D0.5). Additionally, it was demonstrated that the scope of application for chitosan hydrogel beads, prepared using conventional methods, could be further expanded by introducing an additional step of polydopamine coating. The enzyme immobilization matrix developed in this study can be selectively applied to suit specific purposes and is expected to be utilized as a support for the adsorption or covalent binding of various substances.
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Il Je Cho;Yeong Eun Yu;Sang Min Lee;Eun Ok Kim;Joon Heum Park;Sea Kwang Ku 519
본 연구는 마우스 대식세포 유래 Raw264.7 세포주에서 황기와 산초 1:1 혼합물(AZM-1:1)의 면역 증진 효능을 탐색하였다. Raw264.7 세포에 100-400 ㎍/mL의 A ZM-1:1 처치는 세포 생존율의 변화 없이 inducible nitric oxide synthase mRNA의 발현 증가와 함께 nitric oxide의 생성을 통계적으로 유의하게 증가시켰다. 더불어 A ZM-1:1은 처치 농도 의존적으로 cyclooxygenase-2 mRNA의 유도와 함께 세포 배양액 중 prostaglandin E2의 함량을 증가시켰다. 또한, AZM-1:1은 tumor necrosis factor-α, interleukin-1β, interleukin-6 및 monocyte chemoattractant protein-1의 전사를 촉진하였다. Immunoblot 분석을 통하여 AZM-1:1은 mitogen-activated protein kinase의 인산화를 증가시키고, inhibitory-κBα의 인산화를 매개한 분해를 촉진하며, p65의 인산화를 증가시킬 수 있음을 확인하였다. AZM-1:1의 처치는 녹색 형광으로 표지된 대장균 파편의 탐식작용을 촉진하였다. 따라서, 이상의 결과는 A ZM-1:1가 대식세포를 포함한 내재면역을 증진시키는 기능성 식의약 소재가 될 수 있음을 나타낸다.