• 한국식품영양과학회지
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• 제44권7호
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• pp.993-999
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• 2015

본 연구에서는 선정한 생약재 및 복합처방단의 ${\alpha}$-glucosidase 저해 활성을 알아보았으며, 이 방법이 미백 소재 스크리닝을 위한 유용한 평가법인지를 알아보았다. 한의학과 민간에서 당뇨의 개선 및 치료 효과가 우수하다고 알려진 생약재 및 처방 중 죽력, 귀전우, 적양, 연자육, 마인, 청심연자음의 ${\alpha}$-glucosidase 활성 저해 효과는 식후 혈당조절제인 acarbose와 비교하여 볼 때 우수한 효과를 나타내었다. 미백 효과가 알려진 연자육을 함유한 청심연자음 hydrolyzed EtOAc layer는 $100{\mu}g/mL$ 농도에서 약 50% 멜라닌 생성 저해 효과를 보였다. 또한 청심연자음 hydrolyzed EtOAc layer는 ${\alpha}$-glucosidase 활성 저해 효과가 우수하였으나 mushroom tyrosinase 활성 저해 효과는 나타나지 않았다. 이로써 청심연자음 hydrolyzed EtOAc layer는 ${\alpha}$-glucosidase 활성을 저해시켜 tyrosinase의 glycosylation을 저해함으로써 멜라닌 생성 억제 효과가 나타나는 것으로 생각된다. 이상의 결과로 볼 때 ${\alpha}$-glucosidase 활성 억제 효과가 있으면서 당뇨병에 효과가 있는 생약재들은 N-linked glycoprotein인 tyrosinase의 glycosylation을 저해하여 tyrosinase의 세포 내 이동이나 활성을 억제함으로써 멜라닌 생성을 억제할 것으로 사료되며, 본 연구에서 선정된 생약재들은 당뇨병 치료를 위한 목적뿐만 아니라 화장품에서 새로운 미백 소재로서의 활용가치가 있을 것으로 판단된다. 또한 미백에 효과가 있는 소재 스크리닝을 위해 현재 널리 사용되고 있는 mushroom tyrosinase 활성 저해 효과와 다른 접근 방법으로써 ${\alpha}$-glucosidase 활성 측정 방법도 하나의 평가법으로 유용할 것으로 생각된다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제29권5호
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• pp.921-927
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• 2008

Discovery of $\alpha$-glucosidase inhibitors has been actively pursued with the aim to develop therapeutics for the treatment of diabetes and the other carbohydrate mediated diseases. As a method for the discovery of new novel inhibitors of $\alpha$-glucosidase, we have addressed the performance of the computer-aided drug design protocol involving the homology modeling of $\alpha$-glucosidase and the structure-based virtual screening with the two docking tools: FlexX and the automated and improved AutoDock implementing the effects of ligand solvation in the scoring function. The homology modeling of $\alpha$-glucosidase from baker’s yeast provides a high-quality 3-D structure enabling the structure-based inhibitor design. Of the two docking programs under consideration, AutoDock is found to be more accurate than FlexX in terms of scoring putative ligands to the extent of 5-fold enhancement of hit rate in database screening when 1% of database coverage is used as a cutoff. A detailed binding mode analysis of the known inhibitors shows that they can be stabilized in the active site of $\alpha$- glucosidase through the simultaneous establishment of the multiple hydrogen bond and hydrophobic interactions. The present study demonstrates the usefulness of the automated AutoDock program with the improved scoring function as a docking tool for virtual screening of new $\alpha$-glucosidase inhibitors as well as for binding mode analysis to elucidate the activities of known inhibitors.

• 한국식품영양과학회지
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• 제31권1호
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• pp.131-135
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• 2002

본 연구에서는 작약 추출물의 식후 과혈당 억제작용을 조사하였다. 작약 유기용매(hexane, ethyl acetate, butanol, water) 추출물들을 high performance liquid chromatogrphy를 이용하여 분획한 분획물(fraction)들으 $\alpha$-glucosidase(EC 3.2.1.20) 저해제를 탐색하였다. 작약 ethyl acetate 추출물의 11, 12, 18, 19번 분획물들은 20 $\mu\textrm{g}$/mL에서 각각 85%, 84%, 77%, 77%의 강력한 저해 활성을 나타내었으며, 작약 ethyl acetate 추출물의 10~19번 분획을 경구투여한 in vivo당 (maltose) 부하 실험에서도 양성대조군과 비교하여 유의성 있게 22%의 혈당을 낮추었다. 따라서 본 연구의 in vitro와 in vivo 실험을 통하여 확인 된 $\alpha$-glucosidase 저해 활성을 갖는 작약 분획물들은 식후의 혈당상승 작용을 억제하는 새로운 nutraceutical 소재와 항당뇨 신약개발을 위한 탐색자원으로서 매우 가치있는 자원으로 기대된다.

• 한국균학회지
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• 제44권1호
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• pp.57-60
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• 2016

식용버섯 자실체를 이용하여 새로운 식후 혈당상승억제물질을 개발하기 위하여 노랑느타리버섯 자실체에 함유되어있는 ${\alpha}$-glucosidase 저해물질을 증류수로 추출하여 식후 혈당 상승억제효과를 조사하였다. ${\alpha}$-Glucosidase 저해물질을 함유한 노랑느타리버섯 물추출물은 streptozotocin으로 당뇨를 유발시킨 당뇨 쥐에서 장기 30 mg/kg, 150 mg/kg 경구투여(2일)와 단기 500 mg/kg, 1,000 mg/kg 경구투여(120분)시 모두, 농도 의존적으로 식후 혈당상승억제 효과를 보였다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제38권2호
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• pp.183-189
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• 2010

반추동물의 급성 산독증의 예방 및 치료제 개발 연구의 일환으로 100종의 네팔 식물추출물을 이용하여 미생물 유래의 $\alpha$-amylase 및 $\alpha$-glucosidase 저해 활성을 평가하였다. 그결과 Cedrus deodara(Roxb.) G. Don와 Myrica nagi Thunb.추출물에서 acarbose보다 강력한 $\alpha$-amylase 저해활성을 확인하였으며, 각각의 $IC_{50}$는 44.5, 47.5 및 $50.5\;{\mu}g/mL$로 확인되었다. 또한 고혈당 치료 효과가 보고된 Cleistocalyx operculatus(Roxb.) 추출물에서는 강력한 $\alpha$-amylase 저해활성 및 양호한 $\alpha$-glucosidase 저해 활성을 확인하였다. 최종 선정된 3종의 추출물은 1 mg/mL 농도까지 인간적혈구에 대한 용혈활성이 없었으며, $80^{\circ}C$, 또는 0.01N HCl 조건에서 60분간 처리시에 활성의 변화가 나타나지 않았으며, 특히 C. operculatus(Roxb.)와 M. nagi Thunb의 경우 산 처리시에 오히려 20% 정도의 저해활성의 증가가 나타났다. 이러한 결과는, 최종 선정된 3종의 추출물이 미생물 유래의 전분분해 효소의 저해를 통해 반추동물의 급성 산독증 예방 및 치료에 이용 가능함을 제시하고 있다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제39권1호
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• pp.49-55
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• 2011

토양으로부터 분리한 Streptomyces sp. 30여 균주들과 한국전통식품에서 분리한 Bacillus sp. 200여 균주들로부터 ${\alpha}$-glucosidase 의 활성을 저해하고 동시에 DNJ를 생산하는 유용균주를 선발하였다. 실험결과 한국전통식품인 청국장으로부터 ${\alpha}$-glucosidase 저해능이 높고 DNJ 생산능이 우수한 한개의 균주를 선발하였다. 이 균주의 동정을 위하여 API kit에 의한 균의 당 이용능 분석, HPLC와 GC에 의한 균체의 quinone 및 지방산 분석 등과 함께 균의 16S rDNA 염기서열을 분석하였으며 주사전자현미경에 의해 균주의 형태적 특성을 관찰하였다. 그 결과 본 연구를 통해 선발한 균주는 건강기능성식품 개발 등에 적용할 수 있는 GRAS에 속하는 균주임을 확인하여 B. subtilis MORI로 명명하였다.

• 한국자원식물학회지
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• 제26권4호
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• pp.411-416
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• 2013

본 연구는 자생 양치식물 9종의 성엽과 근경을 재료로 ${\alpha}$-glucosidase 억제활성을 분석하여 천연 ${\alpha}$-glucosidase 저해제로서 개발 가능한 식물 소재를 선발하기 위하여 수행하였다. 수확된 성엽과 근경은 수세 후 동결건조 하였으며, 건조시료를 분쇄하여 100% 메탄올 용매로 30분 동안 초음파 추출을 하였고, 추출 후 감압여과 하여 ${\alpha}$-glucosidase 억제활성을 측정하였다. 양성 대조구로는 acarbose를 사용하였다. 추출물 $50{\mu}L$에 0.7 unit ${\alpha}$-glucosidase 효소액 $100{\mu}L$를 넣고 혼합하여 $37^{\circ}C$에서 10분간 반응시킨 후, 1.5 mM ${\rho}$-NPG 기질용액을 $50{\mu}L$ 넣고 $37^{\circ}C$에서 20분간 반응시켰다. 1 M $Na_2CO_3$ 1 mL로 반응을 정지시키고 405 nm에서 흡광도를 측정하였다. 회귀분석을 이용하여 0.7 unit ${\alpha}$-glucosidase 용액의 활성을 50%를 억제하는데 필요한 시료의 농도($IC_{50}$ 값)를 구하였다. 양치식물 9종의 ${\alpha}$-glucosidase 억제활성은 성엽($IC_{50}=14.00{\sim}913.33{\mu}g{\cdot}mL^{-1}$)과 근경 추출물($IC_{50}=12.93{\sim}205.84{\mu}g{\cdot}mL^{-1}$)에서 공히 acarbose($IC_{50}=1413.70{\mu}g{\cdot}mL^{-1}$)에 비해 높았다. 양치식물의 추출물은 acarbose에 비해 성엽은 1.55~100.98배, 근경은 6.87~109.33배 높은 것으로 나타났다. 특히 성엽에서는 석위의 억제활성이, 근경에서는 꿩고비의 ${\alpha}$-glucosidase 억제활성이 가장 높았다. ${\alpha}$-Glucosidase 활성의 50%를 억제하기 위한 성엽과 근경의 필요 생체량은 공히 꿩고비(각 0.35, 0.27 mg)에서 가장 적은 것으로 나타났다. 성엽의 경우는 석위의 $IC_{50}$ 값이 가장 높았으나 가용성 고형분의 함량이 꿩고비에 비해 2.4배 낮아, 오히려 꿩고비의 경제성이 더 높은 것을 알 수 있었다. 본 연구의 결과 꿩고비는 적은 생체량으로도 높은 ${\alpha}$-glucosidase 억제활성을 나타내기 때문에 경제적인 천연 ${\alpha}$-glucosidase 저해제 소재로써 개발 가치가 매우 높은 것을 알 수 있었다.

• Preventive Nutrition and Food Science
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• 제17권4호
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• pp.239-244
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• 2012

This study investigated the hypoglycemic effect of the Padina arborescens extract in STZ-induced diabetic mice. Freeze-dried Padina arborescens were extracted with 80% methanol and concentrated for use in this study. The hypoglycemic effect was determined by inhibitory activities against ${\alpha}$-glucosidase and ${\alpha}$-amylase as well as the alleviation of postprandial blood glucose level. Padina arborescens extracts showed higher inhibitory activities than acarbose, a positive control against ${\alpha}$-glucosidase and ${\alpha}$-amylase. The $IC_{50}$ values of Padina arborescens extracts against ${\alpha}$-glucosidase and ${\alpha}$-amylase were 0.26 and 0.23 mg/mL, respectively, which evidenced as more effective than observed with acarbose. The increase of postprandial blood glucose levels were significantly suppressed in the Padina arborescens extract administered group than the control group in the streptozotocin induced diabetic mice. Furthermore, the area under the curve (AUC) was significantly lowered via Padina arborescens extract administration in diabetic mice (p 0.05). These results indicated that the Padina arborescens extract might be used as an inhibitor of ${\alpha}$-glucosidase and ${\alpha}$-amylase and delay absorption of dietary carbohydrates.

• 대한의생명과학회지
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• 제14권1호
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• pp.63-68
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• 2008

The aqueous extract from the fruit body of Lentinus edodes was evaluated for inhibitory activities against $\alpha$-glucosidase isolated from Spargue-Dawley male rats. A aqueous extract of Lentinus edodes exhibited 13.8% inhibitory activity on using 2 mM p-nitrophenyl $\alpha$-D-glucopyranoside as a substrate ($IC_{50}$ 75.3 mg/ml). The aqueous extract of Lentinus edodes inhibition type on $\alpha$-glucosidase was determined to be competitive inhibition. When it was oral administered to increase of blood glucose levels after STZ-induced in a dose dependent dietary. These results suggest that aqueous extract of Lentinus edodes effect a metabolism of intestine, and thereby reducing the increase of blood glucose after STZ-induced.

• 생명과학회지
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• 제27권9호
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• pp.1052-1058
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• 2017

우뭇가사리(Gelidium amansi)는 홍조류로서 우뭇가사리과(Gelidiaceae)에 속한다. 현재까지 우뭇가사리의 항산화 및 항비만 효과 등의 기능들이 연구되었으나 식후 혈당 수치에 미치는 영향에 관한 연구는 부족한 실정이다. 이에 본 연구에서는 Gelidium amansii extract (GAE)가 탄수화물 가수분해 효소(${\alpha}-glucosidase$, ${\alpha}-amylase$)에 미치는 억제 효과 및 streptozotocin (STZ)으로 유도된 당뇨병 마우스의 식후고혈당에 미치는 완화효과를 조사하였다. 정상군과 STZ으로 유도된 당뇨병 마우스에 수용성 전분(2 g/kg body weight)을 경구투여한 후 GAE (300 mg/kg body weight) 또는 acarbose (100 mg/kg body weight)를 단독 또는 함께 투여하였다. 혈당은 꼬리채혈을 통해 0, 30, 60, 120분 간격으로 측정하였다. ${\alpha}-glucosidase$와 ${\alpha}-amylase$에 대한 GAE의 $IC_{50}$ 값은 각각 $0.099{\pm}0.009mg/ml$와 $0.178{\pm}0.038mg/ml$의 결과값을 나타내어, 양성대조군인 acarbose보다 더 효과적이었다. STZ으로 유발된 당뇨병 마우스의 식후 혈당 수치는 대조군에 비해 GAE 투여 시 유의적으로 더 낮았다(p<0.05). 또한 GAE 투여는 당뇨병 마우스에서 포도당 반응에 대한 곡선하면적 감소와 관련이 있었다(p<0.05). 이러한 결과는 GAE가 ${\alpha}-glucosidase$, ${\alpha}-amylas$와 같은 탄수화물 가수분해 효소를 억제함으로써 식후 고혈당을 완화시키는 유용한 천연기능성 식품이 될 것으로 사료된다.