Ko, Jin-A;Ryu, Young Bae;Park, Tae-Soon;Jeong, Hyung Jae;Kim, Jang-Hoon;Park, Su-Jin;Kim, Joong-Su;Kim, Doman;Kim, Young-Min;Lee, Woo Song
Journal of Microbiology and Biotechnology
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제22권9호
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pp.1224-1229
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2012
Puerarin (P), an isoflavone derived from kudzu roots, has strong biological activities, but its bioavailability is often limited by its low water solubility. To increase its solubility, P was glucosylated by three dextransucrases from Leuconostoc or Streptococcus species. Leuconostoc lactis EG001 dextransucrase exhibited the highest productivity of puerarin glucosides (P-Gs) among the three tested enzymes, and it primarily produced two P-Gs with a 53% yield. Their structures were identified as ${\alpha}$-$_D$-glucosyl-($1{\rightarrow}6$)-P (P-G) by using LC-MS or $^1H$- or $^{13}C$-NMR spectroscopies and ${\alpha}$-$_D$-isomaltosyl-($1{\rightarrow}6$)-P (P-IG2) by using specific enzymatic hydrolysis, and their solubilities were 15- and 202-fold higher than that of P, respectively. P-G and P-IG2 are easily applicable in the food and pharmaceutical industries as alternative functional materials.
Dried seeds of Camellia japonica and Thea sinensis were investigated to determine the nature of their antioxidative activity. Activity was measured by the induction period in the coupled oxidation of a substrate lard and extracts or isolates to be tested. 70% methanol and dichloromethane extracts were found to be antioxidative abilities. Their unsaponifiables revealed weak antioxidative activity, although hexane extracts did not show antioxidative effect on lard. Column chromatography for dlchloromethane extracts gave 4 fractions(only 2 fractions were potent). HPLC was used in isolating potent antioxidative components from the column fractions and the precolumn-passed methanol extracts. They were separated into 7 and 8 components, respectively. The column fractions obtained from both seeds comprised trans-p-coumaric acid. trans-p-ferulic acid and an unknown component with minor components such as chlorogenic acid and catechin. On the other hand, the most prominent components in the methanol extracts were an unidentified component. trans-pcoumaric acid, trans-p-ferulic acid, catechin and chlorogenic acid. The unknown compound isolated from the column fractions and methanol extracts was identified as epicatechin by $^1H-and\;^{13}C-NMR$. The antioxidative activities of these components were epicatechin > catechin > chlorogenic acid > trans-p-ferulic acid > trans-p-coumaric acid.
The lignan compound of Schisandra chinensis Baill. (Schizandraceae) has been reported to have a variety of biological activities such as liver protection, neuroprotection, anti-oxidant and anti-diabetes. In this study, we investigated a quantitative analytical method for schisandrin, gomisin A and gomisin $M_2$ isolated from S. chinensis by high-performance liquid chromatography-ultraviolet spectroscopy (HPLC-UV). The isolated compounds were identified by the analysis of 1H- and 13C-NMR spectroscopic data. The results showed that calibration curves of three compounds indicated great linearity with a correlation coefficient ($R^2$) of schisandrin 0.9983, gomisin A 0.9982 and gomisin $M_2$ 0.9986. The limits of detection (LOD) of schisandrin, gomisin A and gomisin $M_2$ were 0.14, 0.07 and $0.05{\mu}g/ml$ and the limits of quantification (LOQ) were 0.42, 0.22 and $0.14{\mu}g/ml$. Intra-day and inter-day precisions of schisandrin were 0.40~1.44%, 0.07~1.02% gomsin A were 0.22~0.52%, 0.10~0.63%, gomisin $M_2$ were 0.40~0.99%, 0.81~2.88%. In result, contents of schisandrin, gomisin A and gomisin $M_2$ in ethanol extract of S. chinensis were $25.95{\pm}0.15$, $2.51{\pm}0.02$ and $2.17{\pm}0.07mg/g$.
Astilbe rubra (AR) is a perennial, belongs to the Saxifragaceae family, it contains tannin and triterpene. AR has been used in republic korea to improve toxication, fever, pain and convulsion. Recently, number of natural products have been analyzed for potential pharmacological activities including anti-cancer, anti-obesity and anti-diabetic medication. Consequently, we investigated the growth inhibition effect of Astilbe rubra water extract (WAC), ethanol extract (EAC) and bergenin on Hela cell (human adenocarcinoma cell). From whole plant of A. rubra, bergenin was isolated by column chromatography and its structures were identified by $^1H$, $^{13}C$ NMR and IT TOF-ESI MS. High extraction efficiency of bergenin was shown at 0.95% under 60 min reflux extraction with 50% MeOH. The MTS assay showed that EAC (ethanol extract) treatment increased cell death in a dose-dependent manner. Moreover, EAC treatment on Hela cell increased apoptotic cell death and caspase-3 activity. Results suggest that EAC has growth inhibition effect on Hela cells, but not WAC and bergenin. $500{\mu}g/mL$ EAC treatment inhibited Hela cell at $60.2{\pm}1.5%$.
한국산 옻나무의 메탄올추출물과 유기용매 분획의 항산화 효과를 조사하였다. 항산화 효과는 수소공여 억제능, 과산화지질 형성 억제능, xanthine oxidase저해 활성과 아질산염 소거능으로 측정한 결과, ethyl acetate 분획이 가장 뛰어난 효과를 나타내었다. 이 분획의 생리활성 물질을 분리하기 위하여, rotatory locular counter current chromatography(RLCCC), Sephadex LH-20 column chromatograpy와 HPLC등의 방법을 사용하여, 1,2,3-trihydroxybenzene, methyl 3,4,5-trihydroxybenzoat와 3,4,5-trihydroxybenzoic acid를 분리하였다. 이중 methyl 3,4,5-trihydroxybenzoate는 butylated hydroxyanisole(BHA)이나 butylated hydroxytoluene(BHT)보다도 강한 항산화 효과를 나타내었다. 그러나 세포독성 실험에서는 이들 물질들이 암세포주에 대하여 활성이 높지 않았다. 이상의 결과로 methyl 3,4,5-trihydroxybenzoate은 뛰어난 항산화 효과를 지닌 식품첨가물로서의 이용 가능성을 제시할 수 있다.
In this study, the purification of the MeOH extract from the stems and leaves of Pourthiaea villosa var. brunnea using column chromatography furnished a main compound, lyoniside. The structure was elucidated on the basis of $^1H$ and $^{13}C$ NMR spectroscopic data. Quantitative analysis of lyoniside was conducted by HPLC method and the highest content of lyoniside was found in 50% MeOH reflux extraction. To investigate the anti-inflammatory effect of the lyoniside, we measured nitric oxide and pro-inflammatory cytokines such as TNF-${\alpha}$, IL-$1{\beta}$, IL-6 levels in lipopolysaccharide-induced murine macrophage cell line RAW 264.7. As a results, lyoniside decreased the level of nitric oxide and IL-6 in concentration dose dependent manner in RAW 264.7 cells.
식용식물자원으로부터 활성소재를 찾기 위하여 흰씀바귀 뿌리를 80% MeOH로 추출하고, 얻어진 추출물을 EtOAc, n-BuOH및 $H_2O$로 용매 분획하였다. EtOAc와 n-BuOH 분획에 대하여 column chromatography를 반복하여 4종의 화합물을 분리하였다. 각각에 대하여 2D-NMR을 포함한 스펙트럼 데이터의 해석과 문헌 자료를 조사하여 zaluzanin C (1), $9{\alpha}-hydroxyguaian-4(l5),10(14),11(13)-triene-6,12-olide$ (2), $3{\beta}-O-{\beta}-D-glucopyranosyl-8{\beta}-hydroxyguaian-4(15),\;10(14 )-diene-6,12-olide$ (3), $3-O-{\beta}- D-glucopyranosyl-8{\beta}hydroxyguaian-10(14)-ene-6,12-olide$ (4)로 구조를 결정하였다. 이들 화합물에 대하여 ACAT(Acyl-CoA: cholesterol acyltransferase), DGAT (diacylglycerol acyltransferase) 및 FPTase(farnesyl-protein transferase)의 활성에 미치는 억제효과를 측정하였다. Compound 1과 Compound 2는 DGAT에 대한 활성억제효과에 있어서 $IC_{50}$ 값이 각각 0.13 mM, 0.10 mM로 나타났고, FPTase에 대하여는 각각 0.15 mM, 0.18 mM로 나타났으며, ACAT에 대하여는 약한 억제 활성을 나타냈다. 따라서 흰씀바귀는 항암 및 항고혈압의 소재 개발에 있어서 유용한 자원으로 활용될 수 있을 것이다.
본 연구에서는 소종과 외상출혈 치료에 사용되며, 주로 간암, 간경화 등의 간 질환 치료제로 사용되어 온 산겨릅나무 추출물에서 식품 및 음료 등과 같은 기능성 식품으로서의 다양한 산업적 응용분야에 널리 응용될 수 있는 기초연구의 일환으로 산겨릅나무 추출물을 이용하여 항산화 활성, 항지질과 산화 활성, 항미생물 활성, 항보체 활성을 실험하였으며, 또한 유용한 생리활성 성분을 분리, 동정하고자 하였다. 그 결과 산겨릅나무 추출물은 DPPH free radical 소거법에 의한 항산화 활성 실험에서는 ehtyl acetate 분획 ($RC_{50}= 3.15\;{\mu}g/m{\ell}$), butanol 분획 ($RC_{50}= 5.17\;{\mu}g/m{\ell}$)에서 강한 항산화 활성을 보였다. 또한 분리된 2개의 화합물도 대조군인 ${\alpha}-tocopherol$ 이나 BHA보다 유사하거나 강한 항산화 활성을 나타냈다. linoleic acid에 대한 항지질과산화 활성 실험은 15일 째에 물층을 제외한 추출물, 분획물 및 화합물에서 높은 활성을 나타냈으며 특히 화합물 2 (85%)는 항산화 물질로 알려진 catechin (85%)과 유사한 활성을 나타내었다. 박테리아에 대한 향균실험은 Staphylococus aureus 에서만 활성을 보이지 않았을 뿐 다른 피검균에서는 높은 활성을 보였다. 하지만 대부분의 피검균에 대하여 강한 활성을 보인 ethyl acetate 분획에서 분리된 화합물 1, 2는 모든 피검균에 대해 활성을 보이지 않았다. 다만 fungal strain인 Candida albicands에 대해 각각 $250\;{\mu}g/m{\ell}$. $500\;{\mu}g/m{\ell}$의 생육 억제 농도를 나타내었다. 보체계 활성화능을 측정한 결과 물 층 24%를 제외한 다른 분획물은 10% 이하의 낮은 억제효과를 보이거나 활성이 나타나지 않았다. 산겨릅나무 ethyl acetate 분획을 silica gel이 충전된 grass open column에 넣은 후, toluene, acetone, methanol의 혼합용매로 순차용출 (stepwise)시킨 후, ODS와 silica gel을 이용하여 column chromatography를 실시함으로서 2종의 단일 물질을 얻었다. 이 화합물은 $^lH-$ 및 $^{13}C-NMR$, IR, UV, EI/FAB-Mass spectrum을 이용하여 기기분석한 결과 compound 1은 catechin으로, compound 2는 ${\rho}-Hydroxyphenethyl$ alcohol 1-O-{\beta}-_D-(6'-O-galloyl)-glucopyranoside$로 동정되었으며, 특히 compound 2의 경우 산겨릅나무에서 처음 분리되었다. 위 결과 산겨릅나무 추출물은 항산화 활성, 항지질과산화 활성, 항미생물 활성이 우수하였다. 또한 산겨릅나무 추출물을 이용한다면 식품 및 음료 등과 같은 기능성 식품으로서의 다양한 산업적 응용분야에 널리 응용될 수 있으리라 사례된다.
충치 원인균인 S. mutans가 생산하는 불용성, 부착성 glucan 합성효소인 GTase의 활성을 저해하는 물질을 생약재로 부터 탐색, 개발하여 기능성 식품 또는 의약품의 소재로 응용하는 것을 목적으로 연구를 수행하였다. 32종의 생약재 추출물에 대하여 GTase 저해활성을 측정한 결과, 후박피에서 가장 높은 활성이 관찰되었다. 후박피 추출물에 대하여 용매분획을 행한 결과 ethylacetate층에 대부분의 활성이 존재하였으므로, 이 획분을 silicagel column chromatography, prep. HPLC 등을 이용하여 더욱 분리, 정제하여 순수한 GTase 저해물질을 분리하였다. 이 물질의 분리수율은 0.013% (w/w)였다. 이 화합물을 UV, FAB-MS 및 NMR spectrometry 등을 이용하여 화학구조의 해석을 실시한 결과 이 물질은 coniferyl alcohol의 중합체로 lignan계 화합물인 4,4'-dihydroxy-3,3'-dimethoxylignan (분자량 330)으로 확인되었다. 이 화합물은 후박피에서는 최초로 확인된 물질이다. 또한 충치 원인균인 S. mutans를 포함한 11종의 구강 미생물에 대한 항균성을 검토한 결과 비교 화합물에 비해 비교적 강력한 활성$(MIC;\;31.3\;{\mu}g/ml)$이 나타났다. 지금까지 후박피는 반하후박탕, 후박삼물탕 등 한방약재의 중요한 원료로 이용되어 왔으며, 복통의 치료효과 및 건위 작용 등이 알려져 있다. 또한 후박피 중에는 diphenyl계 화합물인 magnolol 및 honokiol등이 함유되어 있어 이들 물질이 건위작용을 돕는 것으로 알려져 있을 뿐이다. 따라서 이번에 새롭게 확인된 4,4'-dihydroxy-3,3'-dimethoxylignan이 충치 예방효과를 지니고 있다는 사실은 금후 산업적 응용면에서도 매우 중요한 결과로 여겨져 지속적인 연구가 기대된다.
Kim, Tae Yoon;Jang, Ja Yeong;Jeon, Sun Jeong;Lee, Hye Won;Bae, Chang-Hwan;Yeo, Joo Hong;Lee, Hyang Burm;Kim, In Seon;Park, Hae Woong;Kim, Jin-Cheol
Journal of Microbiology and Biotechnology
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제26권8호
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pp.1383-1391
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2016
The fungal strain EML-DML3PNa1 isolated from leaf of white dogwood (Cornus alba L.) showed strong nematicidal activity with juvenile mortality of 87.6% at a concentration of 20% fermentation broth filtrate at 3 days after treatment. The active fungal strain was identified as Aspergillus oryzae, which belongs to section Flavi, based on the morphological characteristics and sequence analysis of the ITS rDNA, calmodulin (CaM), and β-tubulin (BenA) genes. The strain reduced the pH value to 5.62 after 7 days of incubation. Organic acid analysis revealed the presence of citric acid (515.0 mg/kg), malic acid (506.6 mg/kg), and fumaric acid (21.7 mg/kg). The three organic acids showed moderate nematicidal activities, but the mixture of citric acid, malic acid, and fumaric acid did not exhibit the full nematicidal activity of the culture filtrate of EML- DML3PNa1. Bioassay-guided fractionation coupled with 1H- and 13C-NMR and EI-MS analyses led to identification of kojic acid as the major nematicidal metabolite. Kojic acid exhibited dose-dependent mortality and inhibited the hatchability of M. incognita, showing EC50 values of 195.2 μg/ml and 238.3 μg/ml, respectively, at 72 h post-exposure. These results suggest that A. oryzae EML-DML3PNa1 and kojic acid have potential as a biological control agent against M. incognita.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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