• Plant Biotechnology Reports
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• 제3권1호
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• pp.57-65
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• 2009

Cultured Cupressus lusitanica cells induced by various stresses are thought to produce different complexes of defense chemicals to optimize defense. To compare the induced products of two stimulations, we investigated the emission of monoterpenes, biosynthesis of ${\beta}-thujaplicin$, and accumulation of lignin in mechanically stressed and fungal elicited cultured C. lusitanica cells. Both mechanical stress and fungal elicitor caused emission of qualitatively similar monoterpene blends indicating de novo biosynthesis of these compounds after stimulation, while mechanical stress alone is sufficient to induce fungal elicitor-related monoterpene emission. Sabinene and limonene were the dominant compounds over the time course in both volatile blends. Although the emitted volatile blends were qualitatively similar, the time course and the relative ratios of the constituents of the volatile blends differed with the type of stimulation. While fungal elicited cells produced significant amounts of ${\beta}-thujaplicin$ over the 5-day time course, no ${\beta}-thujaplicin$ was observed in the mechanically stressed cells. The production of ${\beta}-thujaplicin$ was the main dissimilarity of the induced products of these two treatments, suggesting that synthesis of ${\beta}-thujaplicin$ is not a general response to all types of stresses, but is a specific response and serves as a strong toxic compound against already invaded fungus. Significantly higher amounts of lignin accumulations were observed in the fungal elicited and mechanically stressed cells on the 5th day after induction. Based on these results, we suggest the composition of induced products was dependent on the method of stimulation.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제60권3호
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• pp.265-269
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• 2017

Environment-friendly, commercially-available agricultural products were investigated for antimicrobial activity against Sclerotinia sclerotiorum, as a pathogen of sclerotium disease. Then ${\beta}$-thujaplicin from Chamaecyparis obtuse was investigated for antifungal activity against six kinds of pathogenic fungi. It showed a statistically significant (p <0.001) growth inhibition effect on Sclerotinia sclerotiorum as a pathogen of sclerotium disease, Rhizoctonia solani AG-4 as a pathogen of damping off, Phytophthora capsici as a pathogen of phytophthora blight, and Colletotrichum coccodes as a pathogen of anthracnose at a concentration of 50 ppm and on Stemphylium solani as a pathogen of spotting disease and Alternaria alternata as a pathogen of black mold at a concentration of 100 ppm. In conclusion, these results indicate that it may be possible to develop environment-friendly agricultural products using ${\beta}$-thujaplicin compounds.

• 농약과학회지
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• 제20권1호
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• pp.56-65
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• 2016

소나무재선충은 소나무류에 기생하여 치명적 피해를 입히는 선충으로 우리나라의 주요 산림해충의 하나이다. 살아있는 나무에서 소나무재선충을 대상으로 하는 방제법은 나무주사 방법이 가장 실효적인 방법의 하나이다. 본 연구는 소나무재선충의 나무주사 용도로 활용할 수 있는 물질을 탐색하기 위하여 46종의 키르기즈스탄과 88종의 베트남 식물체 및 21종의 식물유래 활성물질(${\alpha}$-terpinene, ${\alpha}$-pinene, ${\beta}$-thujaplicin, cinnamaldehyde, eugenol, emodin, geraniol, limonone, methyl palmitate, matrine, myrcene, methyl gallate, nicotine, quassin, resveratrol, rotenone, thymol, thujaplicin, terthiophene, tuberstemonine, ${\gamma}$-terpinene) 들을 이용하여 소나무재선충에 대한 살선충 활성을 검정하였다. 식물체 추출물들 중에서는 베트남에서 구입한 한련초(Eclipta prostrata) 추출물의 소나무재선충에 대한 살선충 활성이 높았으며 식물체 유래 활성물질들 중에는 terthiophene의 살선충 활성이 가장 높았다. Terthiophene의 곰솔 수간 살포는 22일차까지는 소나무재선충의 증식억제 효과가 있었으나 이후에는 효과가 없었다. 한련초 추출물과 terthiophene의 나무주사 효과와 다른 식물기생성선충에 대한 보완적인 연구가 수행된다면 살선충제로의 활용성도 기대된다.

• 대한임상검사과학회지
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• 제51권2호
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• pp.221-234
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• 2019

암은 유전적, 대사질환적 그리고 감염성 질환 등에 의해 유발되는 생명을 위협하는 심각한 질환으로서, 세포의 성장이 정상적으로 통제되지 않으며, 공격적인 형태로 주변의 조직이나 장기로 침범하는 경향을 보이는 생명을 심각하게 위협하는 질병이다. 지난 수십 년 간, 인류의 건강을 위협하는 암을 정복하기 위한 지속적인 노력이 있었고, 암 신생 기전 및 항암제 연구가 항암제 내성에 대한 연구와 함께 다양한 연구주제로 다루어져 왔다. Hinokitiol (${\beta}$-thujaplicin)은 측백나무과 편백속에 속하는 나무에서 분비되는 terpenoid 물질로서, 항염증작용, 항균작용 및 몇몇 암세포 주에서 autophagy를 통한 항암효과가 있는 것으로 잘 알려져 있다. 본 연구에서는, hinokitiol이 세포 영양상태의 변화유무에 관계없이, transcription factor EB (TFEB)의 핵으로의 이동을 촉진한다는 것을 확인하였다. TFEB의 핵으로의 이동은 autophagy 및 lysosome관련 유전자의 발현을 촉진시키고, 세포질 내에 증가된 autosome과 lysosomal puncta의 관찰을 가능하게 하였다. Hinokitiol를 HCC827세포에 처리한 경우에서, 세포 내 autophagy의 증가와 더불어, mitochondria의 hyper-fragmentation과 mitochondria의 authophagic degradation (mitophagy)가 함께 증가되는 것이 관찰되었다. Hinokitiol은 자궁경부암 세포주인 HeLa세포와 비소세포 폐암 세포주인 HCC827에서 암세포 특이 독성을 나타내었다. 더욱이, TFEB 과발현을 통해 autophagy를 인위적으로 증가시킨 HeLa 세포에서 hinokitiol에 대한 세포독성은 더욱 강화된 것으로 나타났다. 이러한 결과들을 통해, hinokitiol은 TFEB의 핵으로의 이동을 촉발시키는 강력한 autophagy inducer임을 확인할 수 있었다. 본 연구에서 처음으로 확인된 hinokitiol에 의한 TFEB의 활성화 및 비소세포성 암세포에서 항암효과의 상승작용은 다양한 항암제 저항성 세포들에 대한 새로운 치료법 및 대체요법 개발과 관련된 의미 있는 결과로 향후, 분자수준의 작용기작에 대한 추가적인 연구가 수행되어야 할 것으로 사료된다.

• Archives of Pharmacal Research
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• 제27권3호
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• pp.334-339
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• 2004

In this study, the effects of (-)-epigallocatechin-3-gallate (EGCG) and/or hinokitiol (${\beta}-thujaplicin$) on melanogenesis were investigated. Our results showed that both EGCG and hinokitiol significantly inhibited melanin synthesis in a concentration-dependent manner, and that their hypopigmenting effects were stronger than that of kojic acid, which is known to inhibit melanin formation in melanocytes and melanoma cells. Interestingly, EGCG did not show any additive hypopigmenting effect in combination with kojic acid, though EGCG did show a synergistic effect in combination with hinokitiol. Several reports indicate that the activation of extracellular signal-regulated kinase (ERK) induces microphthalmia-associated transcription factor (MITF) degradation. Accordingly, the effects of EGCG and hinokitiol on the ERK signaling pathway were examined. EGCG and hinokitiol induced neither ERK activation nor MITF degradation. On the other hand, both EGCG and hinokitiol reduced the protein levels of MITF and of tyrosinase, the rate limiting melanogenic enzyme, whereas kojic acid had no effect. In addition, hinokitiol strongly downregulated the activity of tyrosinase, whereas EGCG or kojic acid had only a little effect. These results show that both EGCG and hinokitiol reduce MITF production, and suggest that reduced tyrosinase activity by hinokitiol explains their synergistic effect on melanogenesis.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제29권2호
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• pp.140-145
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• 2001

천연물 유래의 보다 안전하고 활성이 우수한 항균 및 항산화물질을 탐색할 목적으로 산벚나무 심재로부터 분리한 pinostrobin, eriodictyol, naringenin. pinocembrin, taxifolin, verecundin의 항균 및 항산화활성을 검정 하였다. 배지점적법을 이용하여 항진균활성을 조사한 결과, pinocembrin(5,7-dihydroxyflavanone)이 공시균주 모두에 대해 80% 이상의 균사생장억제율을 나타내어 가장 활성이 우수한 것으로 나타났으며 그 다음이 naringenin(4',5,7-trihydroxyflavanone), 그리고 verecundin(7-hydroxyflavanone 5-O-${\beta}$-D-glucopyranoside)은 활성이 없는 것으로 나타났다. 특히, pinocembrin의 경우 현재 천연물로부터 분리되어 실용화되고 있는 항균물질인 히노키치올에 비견될 수 있는 항진균활성을 나타내었다. 한천배지확산법을 이용한 항세균활성 조사에서는 단리물질 모두 생육저지환을 형성하지 않아 활성이 없는 것으로 나타났다. 또한, 항산화활성 검정을 위해 프리라디칼소거능 및 과산화물가를 조사한 결과, taxifolin(3,3',4',5,7-pentahydroxyflavanone)과 eriodictyol(3',4',5,7-tetrahydroxyflavanone)이 천연항산화제인 ${\alpha}$-tocopherol의 2배의 프리라디칼소거능을 나타내었으며, 항산화지수도 천연항산화제보다 높은 것으로 나타나 항산화활성이 우수한 것으로 판단되었다. 이상의 결과 산벚나무 심재 에탄올 추출물의 높은 항균활성은 pinocembrin에, 항산화활성은 taxifolin과 eriodictyol에 기인하는 것으로 사료되었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제28권2호
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• pp.32-41
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• 2000

천연살균제나 식품보존제 개발을 위한 항균 및 항산화물질 검색을 목적으로, 느티나무 심재 에탄올 추출물을 용매 분획하여 얻은 석유에테르분획, 디에틸에테르분획, 에틸뭘아세테이트분획 충 항균활성이 가장 우수한 석유에테르분획으로부터 활성물질을 분리하였다. 이 물질의 화학구조는 EI-MS, $^1H$- 및 $^{13}C$- NMR 로 분석한 결과, 나프탈렌 구조를 기본 골격으로 하는 7-hydroxy-3-methoxycadalene으로 동정되었다. 그리고, 이 물질의 항진균활성은 배지점적법을 이용하여 hinokitiol과 비교 검정한 결과, 활성이 hinokitiol보다 우수한 것으로 나타났다. 그러나, 탁도측정법을 이용한 항세균 활성은 그람양성균의 경우 hinokiliol의 80%로 나타나, 세균보다 진균에 대한 항균활성이 우수한 것으로 판명되었다. 또한, 항산화활성을 과산화물가 및 프리라디칼 소거능을 측정하여 천연 항산화제인 ${\alpha}$-tocopherol 및 합성항산화제 인 butylated hydroxytoluene(BHT)과 비교 검정한 결과, ${\alpha}$-tocopherol보다 우수하였으며, BHT와 동등한 것으로 나타났다. 이상의 결과, 느티나무 심재로부터 단리된 7-hydroxy-3-methoxycadalene은 항균 및 항산화 활성이 우수한 물질로 판명되었다.