• 제목/요약/키워드: 구조동정

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사독의 조해물질에 관한 연구 (Inhibitory Substance on the Snake Venoms Produced by Penicillium sp.)

  • Seu, Jung-Hwn;Yi, Dong-Heui
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.75-89
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    • 1979
  • 사독은 단백성물질이며 그 작용은 효소적이다. 동물에 대한 강력한 작용은 독사교상의 치료에 있어서 중요한 문제점을 가지고 있다. 독사에 대한 항혈청의 개발은 오래 전부터 이루어 졌으며 근년에 와서는 거의 완성된 상태라고 생각한다. 그러나 이러한 형편에서도 항혈청에 지니고 있는 몇가지의 결점으로 인하여 유효한 화학치료제의 개발이 요구되고 있다. 그러나 사독의 다양성을 고려할 때 획일적인 치료제를 얻기란 매우 곤란할 것으로 생각된다. 사독을 화학물질로써 불활성화 시키려는 시도는 많아서 chelate 성 물질 thio 화합물, 혹종의 Amino acid, Tannic acid 등 단백질 응고제 등 시험관내에서는 강력히 작용하는 물질이 많이 발견되었으나 이들의 작용은 사독에 대해서 비특이적이며 또한 생체내에서의 작용이 강하여 그의 이용에 많은 제한이 있다. 저자들은 미생물로부터 사독에 대한 조해물질의 검색을 시도했던바 Penicillium 속의 한균주로 부터 유효한 물질을 얻을 수 있었으며 이것을 ISV-33이라 명명하였다. 이 물질은Agkistro-don 및 Trimeresurus 류 사독의 Proteinase와 출혈인자 및 치사인자에 잘 작용하여 이것들을 불활성화시키나 일반효소에는 거의 작용하지 않았다. 이 물질은 사독에 대해서 $\frac{1}{4}$~$\frac{1}{8}$ 량으로서 충분히 작용하나 그 자체의 독성은 위를 대상으로 실험했을 때 거의 나타나지 않는다. 또 이 물질은 사독에 대해서 특이성이 강하며 in vivo에서도 작용한다. 이 물질은 결정성이며 열수에는 용이하게 용해하나 명수나 명종 유기용매에는 거의 용해하지 않으며 단지 Ethylacetate에는 약간 용해한다. mp는 222$^{\circ}C$에서 승화하며 분자량 약 392인 Tetra carboxylic acid로 동정되었다 분자식은(C$_{8}$ $H_{6}$N $O_{5}$)$_2$라고 인정되며 이 물질은 Polycarboxylic acid 이므로 chelate 작용이 있을 가능성이 있으나 금속효소에 대해서는 일률적으로 작용하지 않음으로 사독의 불활성화에 있어서 chelate 작용에 인한 것은 아니라고 생각된다. 그 구조식은 아직 확정하지는 못하였으나 지금까지의 실험결과로서 cyclo hexane을 골격으로 하고 여기에 Epoxy group와 caborxyl 기가 있는 것으로 추정된다. 또 이 물질은 산, Alkali, 가열등에 대해서 매우 안정한 것으로 나타났다. 이 연구의 일부는 문교부 연구조성비(1978년도)에 의해서 수행되었다.

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해남반도 조간대의 환경과 저서동물상에 관한 연구 (Study on the Environment and Benthos in the Intertidal zone of Haenam peninsula, Korea)

  • 신숙
    • 한국수산과학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.63-75
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    • 1993
  • 해남반도의 사초리와 내동리, 어란리, 구성리의 조간대에서 1990년 10월과 1991년 5월에 채긱된 저서동물을 동정하였으며, 저질의 이화학적 분석과 저서동물 군집구조 분석에 의해 그 분포상을 조사하였다. 저질의 pH는 봄철에 $7.72{\sim}7.89$로 가을철에 $7.44{\sim}7.78$보다 약간 더 높았고 사초와 내동보다는 구성과 어란리의 pH가 약간 높았다. COD는 $1.40{\sim}3.39mg/g$이었고 전질소량은 $0.25{\sim}1.77mg/g$, 유효인 함량은 $6.54{\sim}9.71ppm$이었다. 저토의 입도조성은 구성리가 점토성 양토, 어란은 점토성 미사양토, 사초는 사질성 양토, 내동은 양토성 사질이었다. 유기물 함량도 $1.45{\sim}4.13\%$로 봄철이 가을철보다 약간 높았고 구성과 어란에서 높고 내동에서 낮았다. 조사기간중 채집된 저서동물은 10문 17강 78과 122속 141종(4,641개체)이었다. 종수와 개체수에서 각각 연체동물($49.6\%,\;74.3\%$), 절지동물($22.7\%,\;16.2\%$), 환형동물($12.8\%,\;5.6\%$)이 대부분을 차지 하였다. 조간대를 모래${\cdot}$진흙지대와 암반지대로 나누어 조사하여 보면 모래${\cdot}$진흙지대(37과 69종)보다 암반지대(66과 114종)에 종이 다양하게 분포하였다. 모래${\cdot}$진흙지대에서는 4개지역의 종의 구성상태가 비슷하였으나 암반지대에서는 구성리(81종)에 가장 다양하게 나타났다. 계절별 종수와 개체수는 가을철(85종 1,639개체)보다 봄철(106종 3,002개체)에 증가하였고 지역별 출현 빈도를 보면 구성(100종 1,273개체)이 가장 높았고 사초(48종 909개체)가 가장 낮았다. 우점종은 연체동물의 복족류 Cerithideopsilla djadjariensis(412개체)이었으며 개체수가 200개 이상 채집된 종은 복족류 4종, 부족류 1종과 절지동물의 만각류 1종 등 6종이었고 100개 이상 채집된 종은 복족류 4종과 부족류 2종, 절지동물의 게류 1종과 극피동물의 해삼류 1종이었다. 종다양성 지수는 구성(1.58)과 어란(1.50), 내동(1.45), 사초(1.23)의 순으로 지역간의 큰 차이는 없었으나 우점도 지수는 가장 많은 종이 출현한 구성에서 낮았고(0.04) 적게 나타난 사초에서 높았다(0.09). 각 지역간의 유사도 지수를 보면 모래${\cdot}$진흙지대에서는 4개 지역의 지수가 $0.44{\cdot}0.53$으로 비슷했으며 구성과 어란에서 서로 유사도가 높았다. 이는 저토의 입도조성에 있어서 유사한 점과 일치한다. 그러나 암반지대에서는 멀리 떨어져 있는 구성과 사초가 0.27로 낮았다. 따라서 종의 분포상태는 지리적 요인을 포함하여 저토의 입도조성과 유기물 함량 등 이화학적 환경 요인의 영향을 받고 있음을 알 수 있었다.

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곤드레 추출물의 최종당화산물의 생성저해 및 라디칼소거 활성 (Inhibitory effects of advanced glycation end products formation and free radical scavenging activity of Cirsium setidens)

  • 김태완;이재민;정경한;김태훈
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.283-289
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    • 2016
  • 신선한 곤드레를 메탄올로 침지 추출하여 얻어진 추출물에 대해 n-hexane, EtOAc 및 n-BuOH로 극성별 순차 용매 분획을 실시하였고, 얻어진 결과물에 대하여 DPPH와 $ABTS^+$ radical 소거능 및 최종당화물 생성 저해활성을 평가하였다. 먼저 DPPH 라디칼 소거활성은 페놀성 화합물의 함량이 상대적으로 높은 n-BuOH 가용부에서 $IC_{50}$값이 $24.3{\pm}1.7{\mu}g/mL$ 으로 우수한 DPPH 라디칼 소거능을 확인하였고, 곤드레 추출물에 존재하는 페놀성 화합물과 라디칼 소거능과의 연관성을 시사하였다. 또한 $ABTS^+$ 라디칼 소거능은 EtOAc 및 n-BuOH 분획층물의 $IC_{50}$값은 각각 $69.5{\pm}2.6{\mu}g/mL$, $25.0{\pm}3.3{\mu}g/mL$의 라디칼 소거활성이 확인되었고, 우수한 라디칼 소거 활성물질의 존재가 시사되었다. 또한, 최종당화물 생성 저해활성을 측정한 결과, n-BuOH 가용분획에서 $IC_{50}$값이 $46.0{\pm}1.5{\mu}g/mL$로 높은 생성저해활성을 나타내었으며, 이는 positive control인 aminoguanidine의 $IC_{50}$값인 $90.2{\pm}3.2{\mu}g/mL$과 비교해볼 때 우수한 활성이었으며, 다양한 화합물이 공존하는 추출물 상태의 시료를 단일물질로 정제할 경우 더욱 우수한 효능의 화합물이 존재할 가능성을 시사하였다. 향후 이들 활성물질 동정을 통한 활성물질의 구조 결정 및 활성 기작에 대한 연구가 필요하며 본 연구결과는 천연물 유래의 라디칼 소거능 및 AGEs 생성 저해능을 가지는 새로운 천연 기능성소재 발굴을 위한 기초자료로 활용가능하리라 사료된다.

액티브 네트워크 환경에서 실행 코드 교체를 위한 ANC 캐싱 기법 (ANC Caching Technique for Replacement of Execution Code on Active Network Environment)

  • 장창복;이무훈;조성훈;최의인
    • 한국통신학회논문지
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    • 제30권9B호
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    • pp.610-618
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    • 2005
  • 인터넷과 컴퓨터의 성능이 발달함에 따라 사용자들은 네트워크를 통해 많은 정보를 얻고 있다. 이에 따라 네트워크를 이용하는 사용자의 요구도 다양해지고 빠르게 증가하고 있다. 하지만 이러한 다양한 사용자 요구를 현재의 네트워크에서 수용하기에는 많은 시간이 걸리기 때문에, 액티브 네트워크와 같은 기술들이 연구되고 있다. 이런 액티브 네트워크 환경에서 액티브 노드는 이전 네트워크에서처럼 단순하게 패킷을 전달하는 기능뿐 만아니라 사용자의 실행 코드를 저장하고, 처리할 수 있는 기능을 가지고 있다. 따라서 액티브 노드에 전달된 패킷을 실행하기 위해서는 각 패킷을 처리하는데 필요한 실행 코드가 요구되고, 이러한 실행 코드가 실행하려는 액티브 노드 내에 존재하지 않을 경우 이전 액티브 노드나 코드 서버에 요청함으로써 얻을 수 있다. 하지만 이러한 실행 코드를 바로 액티브 노드에서 실행하지 않고, 이전 액티브 노드나 코드 서버에서 가져오게 되면 실행코드가 전달될 때까지의 시간지연이 발생하므로 네트워크의 트래픽 증가와 실행 시간 증가를 가져올 수 있다. 따라서 사용되었던 실행 코드를 액티브 노드의 캐시에 저장하여 코드의 실행 속도를 증가시키고 이전 액티브 노드로의 코드 요청 횟수를 감소시킬 필요가 있다. 따라서 본 논문에서는 액티브 노드 상에 실행 코드를 효율적으로 캐싱함으로써 실행코드 요청의 횟수를 줄이고, 코드 실행 시간을 감소시킬 수 있는 ANC(Active Network Cache) 캐싱 기법을 제안 하였다. 본 논문에서 제안한 캐싱 기법은 이전 노드로부터 실행 코드의 요청을 줄임으로써 코드의 실행시간을 단축시키고, 네트워크의 트래픽을 감소시킬 수 있다.널길이를 가진 완전공핍 C-MOSFET는 stained Si SGOI 구조로 제작하여야 함을 확인 했다되었으며, 이는 치근관 감염이 여러 세균에 의해 발병 및 진행된다는 기존의 연구 결과와 동일함을 알 수 있었다. 또한 본 연구 결과 분리 동정된 균주들은 치근관질환과 이와 관련된 세균간의 역학조사에 중요한 자원으로 이용될 수 있을 것으로 생각된다.의 중심 이동률은 6 mm 지점에서 H군이 R군에 비해 유의하게 컸지만 다른 모든 위치에서는 차이가 없었다(p < 0.05). 본 실험결과를 토대로 할 때, 각 평가 항목에서 측정 위치에 따라 약간씩 차이가 있었으나, 중심 이동률은 대부분의 위치에서 유의한 차이가 없었다. 따라서 만곡 근관을 성형시에는 세 가지 방법 중 어느 것이 더 유용하다고 보기 어렵다고 판단된다.야 하겠다. 안정 생산을 위한 재식거리는 $12{\times}11$ cm라고 생각되어 진다. 갖거나 기능기를 가짐으로써 독특한 물성을 지니는 신규의 MCL-PHAs 개발에 유용할 수 있음을 보여준다.X>와 올리고당 $20\~25\%$를 첨가하여 제조한 curd yoghurt는 저장성과 관능적인 면에서 우수한 상품적 가치가 인정되는 새로운 기능성 신제품의 개발에 기여할 수 있을 것으로 사료되었다. 여자의 경우 0.8이상이 되어서 심혈관계 질환의 위험 범위에 속하는 수준이었다. 삼두근의 두겹 두께는 남녀 각각 $20.2\pm8.58cm,\;22.2\pm4.40mm$으로 남녀간에 유의한 차이는 없었다. 조사대상자의 식습관 상태는 전체 대상자의 $84.4\%$가 대부분이 하루 세끼

Poly-N-acetyllactosamine (poly-LacNAc) 합성에 관여하는 돼지 β-1,3-N-acetylglucosaminyltransferase I (pB3GNT1) 유전자 동정 (Identification of the Pig β-1,3-N-acetylglucosaminyltransferase 1 (pB3GNT1) that is Involved in Poly-N-acetyllactosamine (poly-LacNAc) Synthesis)

  • 김지윤;황환진;정학재;신이치 호치;박미령;변승준;오건봉;양현;김경운
    • 생명과학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.389-397
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    • 2018
  • 당 단백질에 붙어 있는 당사슬 구조는 형질전환 돼지 유즙으로 분비되는 의약용 단백질의 생물학적 활성, 안정성 그리고 안전성에 영향을 줄 수 있다. 형질전환 동물을 이용한 치료용 당 단백질 생산은 유선 세포에서 이루어지는 당사슬 부가능력에 의해 제한되며, 균일한 당사슬 형태를 가지는 당 단백질 생산은 도전 과제로 남아있다. ${\beta}$-1,3-N-acetylglucosaminylatransferase1 (B3GNT1) 유전자는 N-아세틸글루코사민에 갈락토오스 잔기를 부착시키는 단백질 당화기작에 중요한 효소이지만, 돼지 당 전이효소에 대한 정보는 매우 제한적이다. 따라서, 돼지 B3GNT1 (pB3GNT1) 유전자를 클로닝하고 N-아세틸글루코사민에 갈락토오스 잔기를 부착시키는 기능적 특성을 조사하였다. 몇가지 다른 프라이머를 사용하여 전체 전사영역(ORF)을 함유하는 부분적인 pB3GNT1 mRNA 염기서열을 간 조직으로부터 분리하였다. 클로닝 된 pB3GNT1의 ORF는 1,248개의 뉴클레오티드를 가지며, 415개 아미노산 잔기로 구성되어 있었다. pB3GNT1 유전자의 장기별 발현특성은 성돈 및 자돈의 여러 기관에서 분석하였다. pB3GNT1 mRNA 발현 수준은 심장, 소장 보다는 근육에서 높았지만 폐에서는 낮았다. pB3GNT1의 기능적 특성 분석을 위해 돼지 신장 세포주(PK-15)에서 pB3GNT1 유전자의 안정적인 발현을 확립하였다. 그 결과, PK-15 세포에서 pB3GNT1 발현에 의한 당화 패턴은 총 시알산 증가에는 영향을 미치지 않지만, poly-N-아세틸글루코사민은 증가하는 것으로 나타났다. 본 연구는 생물반응기로 형질전환 돼지를 이용할 때 희망하는 당사슬을 부가하여 치료 가능성을 높이며 개선된 활성을 나타내는 당단백질 생산에 도움이 될 것이다.

LPS로 유도된 RAW264.7 대식세포에 대한 헛개나무(Hovenia dulcis) 추출물의 항염증 효과 (Anti-inflammatory Activity of Extracts of Hovenia dulcis on Lipopolysaccharides-stimulated RAW264.7 Cells)

  • 우현심;이선민;허정두;이민성;김영수;김대욱
    • 한국자원식물학회지
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    • 제31권5호
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    • pp.466-477
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    • 2018
  • 본 연구는 헛개나무 잎, 줄기, 뿌리로부터 얻어진 메탄올 추출물의 항염증 효과를 구명하기 위해서 수행되었다. LPS로 염증이 유도된 RAW264.7 세포 내 부위별 추출물을 동시에 처리하여 염증 매개성 물질인 NO 생성량 분석 결과 $40{\mu}g/m{\ell}$농도에서 뿌리(94.7%)와 줄기(42.6%)에서는 효과가 있는 반면 잎에서는 효과가 없는 것으로 확인되었다. 이 중 탁월한 효과를 보인 뿌리 추출물(RE)의 항염증 효과 및 관련 분자적 기전을 확인하였다. 그 결과, 염증 반응의 주요 경로인 NF-kB 및 MAPK 신호전달경로에서 RE가 LPS로 유도된 NF-kB의 핵 이동을 억제하고, ERK, JNK, p38의 인산화를 억제함으로써 iNOS, COX-2의 발현이 감소되고, NO와 pro-inflammatory cytokine (IL-6, $IL-1{\beta}$, $TNF-{\alpha}$)의 생성이 억제됨을 확인하였다. 또한 RE는 대식세포에서 Nrf2를 활성화시켜 항염증성 단백질인 HO-1 발현을 유도하여 항염증 효과를 나타내었다. 또한, RE로부터 주요 성분을 분리한 후 NMR과 MS 기기를 이용하여 구조 동정된 27-O-protocatechuoylbetulinic acid 화합물에서도 높은 항염증 효과를 확인하였다. 이러한 연구결과는 헛개나무뿌리와 그 주요성분은 의약품 소재 및 기능성 식품 등의 기능성 소재로 활용될 수 있는 기초적인 정보를 제공할 것으로 생각된다.

한국 동해 연안역의 저서 해조류 : 해조상, 분포 및 군집구조 (Benthic Marine Algae in the East Coast of Korea : Flora, Distribution and Community Structure)

  • 남기완;김영식;김영환;손철현
    • 한국수산과학회지
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    • 제29권5호
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    • pp.727-743
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    • 1996
  • 동해안 저서 해조 군집의 시공간적 특성을 구명하하여 경북 영일군 기 위대보면 구만리에서 line transect를 따라서 방형구법에 의해 1995년 7월부터 1996년 6월까지 계절별로 정성, 정량적인 연구가 수행되었다. 그 결과, 2 미기록종 Pikea californica, Pulvinia epiphytica을 포함하여 총 144종이 동정 분류되었으며 (남조식물 5종, 녹조식물 18종, 갈조식물 20종, 홍조식물 101종), 계절별로는 가을에 제일 많은 종 (92종)이 관찰되었다. 우점종으로 Ulva pertusa, Gelidium amansii, Symphyocladia latiusula 3종이 비교적 높은 피도와 빈도로 연중 출현하였고, 계절별 우점종은 봄의 경우 Sargassum thunbenii, 여름과 가을에는 U. pertusa, 겨울에는 Chondrus ocellatus와 Monostroma grevillei로 나타났다. 연평균 현존량은 $185.8g/m^2$으로 봄에 $267.3g/m^2$으로 가장 높은 값을 보였고, 가을에 $93.7g/m^2 $으로 가장 낮은 값을 보였다. 또한 종다양도 및 균등도는 봄에 제일 높은 값을 나타냈고, 겨울에 가장 낮은 값을 보였다. 수직분포에서는 계절에 따라 우점종이 바뀌면서 그들이 번무 또는 쇠퇴와 더불어 분포역의 확대 및 축소가 수반되었고, 계절에 따라서 유사도 $20\~30\%$ 수준에서 상부와 하부, 또는 상부, 중부, 하부로 3개의 분포역의 구분이 가능했다. 4계절을 종합해 볼 때, 상부, 중부쪽에서는 대체로 녹조식물(M. grevilli, Capsosiphon fulvescent, U. pertusa, Enteromorpha compressa)과 갈조식물 (Sargassum fulvellum, S. thunbergii)이, 하부쪽에는 홍조식물 (G. amansii, C. ocellatus, S. latiuscula, Grateloupia okamurae, Pachymeniopsis elliptica)들이 우점하여 분포했다. 이 지역의 해조군집은 계절과 여러 환경 요인에 따라 다양하게 변하는데, 특히 수직분포의 계절적 변화는 일차적으로 수온과 깊은 관계가 있고, 또한 계절별 조위 변화 및 일사량의 변화에 따른 해조류의 건조에 대한 내성도 여기에 관여하는 것으로 생각된다.

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저온 초음파 추출에 의한 Spirulina maxima 면역활성 증진 (Enhancement of Immune Activity of Spirulina maxima by Low Temperature Ultrasonification Extraction)

  • 오성호;한재건;하지혜;김영;정명훈;김승섭;정향숙;최근표;박욱연;강도형;이현용
    • 한국식품과학회지
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    • 제41권3호
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    • pp.313-319
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    • 2009
  • 본 실험은 해수에서 배양된 Spirulina maxima를 $100^{\circ}C$와 초음파 병행 $60^{\circ}C$ 물 추출물, $80^{\circ}C$ EtOH 추출물을 이용하여 실험을 수행하였다. AOAC법에 의한 일반 조성 및 무기질, 아미노산 조성 분석결과 조 단백질과 무기질 중 나트륨이 각각 56, 60%의 비교적 높은 비율을 차지했으며, 다양한 균주의 필수 아미노산을 포함하고 있었다. 그중 피부와 관련된 leucine의 함량이 9.83%로 상대적으로 풍부하여 S. maxima 피부면역 활성 증진에 효율적인 소재의 가능성을 확인했다. 본 연구에서는 피부 면역과 인체 면역과의 밀접한 상관성이 있으므로 본 연구에서는 T 세포와 B 세포의 생육증진 및 cytokine의 분비량 측정과 NK 세포의 활성 및 항염증 효과인 hyaluronidase 저해 활성 효과를 측정하였다. 먼저 정상세포(HEK293)에 대한 세포독성 결과 인체에 큰 독성을 나타내지 않는 것으로 나타난 S. maxima를 추출조건에 따른 면역 증진 효과를 비교한 결과 $60^{\circ}C$ 초음파 병행 물 추출물이 면역 B세포와 T세포에서 각각 $11.3{\times}10^4$ cells/mL, $12.8{\times}10^4$ cells/mL으로 6일째 가장 높은 생육도를 보였다, 이러한 면역 세포들이 분비하는 cytokine(IL-6, TNF-${\alpha}$)의 분비량은 가장 높은 생육도를 보인 $60^{\circ}C$ 초음파 병행 물 추출물을 첨가한 B세포, T세포의 경우 IL-6와 TNF-${\alpha}$는 유의적으로 증가된 분비량을 보이며, 면역 및 기능성 소재로서의 활성이 뛰어난 것으로 나타났다. B세포에 각 시료를 첨가하여 배양 후 그 배양액을 NK 세포에 첨가하였을 때, 6일 동안 생육도를 관찰하였는데 시료에 대한 생육도가 증가하며, 6일째 $12.40{\times}10^4$ cells/mL를 나타내어 $11.49{\times}10^4$ cells/mL를 나타낸 대조군에 비해 높은 활성을 나타내었으며, 이로써 활성물질을 포함하고 있음을 알 수 있다. 또한 항염증 효과의 hyaluronidase 저해 활성 효과에서 $60^{\circ}C$ 초음파 병행 물 추출물이 1.0 mg/mL 농도일 때 62.4%의 저해 활성을 보여 $100^{\circ}C$ 이상의 고온 추출에서 야기되는 단백질이나 미립자 활성 물질의 파괴가 최소화되고 저온 초음파 추출 시 유용성분들의 용출량 증가와 새로운 물질들의 생산 혹은 활성변형에 의한 추출을 통해 인체면역과 피부면역 활성 증진에 활용이 가능한 효율적인 소재화가 가능한 것을 확인했다. 이로써, 본 연구 논문은 S. maxima의 물질 분리보다 피부면역관련 활성을 통한 소재로서의 탐색이 주목적이므로 향후 이 추출물의 분리, 동정을 통해 피부 면역 활성도에 따라 물질의 구조 분석에 관한 연구를 보이고자 한다.

Bacillus megaterium J-65에 의한 xylose로부터 poly-3-hydroxybutyrate 생산 (Production of Poly-3-hydroxybutyrate from Xylose by Bacillus megaterium J-65)

  • 전홍기;진영희;김해남;김윤태;김삼웅;백형석
    • 생명과학회지
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    • 제18권12호
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    • pp.1625-1630
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    • 2008
  • 본 연구는 생분해성 플라스틱인 poly-${\beta}$-hydroxybutyrate (PHB)의 생산단가를 낮추기 위한 노력으로 저가의 기질로부터 PHB 대량생산을 위한 기초자료를 얻는데 그 목적을 두었다. Hemicellulose hydrolysate는 지구상에 풍부하게 존재하는 저가의 waste by-product로서 xylose가 많이 포함되어 있다. 본 연구에서는 xylose로부터 PHB를 생산할 수 있는 균주를 토양에서 분리하여, 분류학적 위치를 밝히고, 균체 생육 최적 조건, PHB 생산을 위한 최적 발효 배양 조건, PHB의 구조 확인 등을 검토 하였으며, 그 결과는 다음과 같다. 토양으로부터 분리한 균주 J-65는 형태학적, 배양적, 생화학적 및 partial 16S rRNA sequence에 근거하여 Bacillus megaterium로 동정하였다. B. megaterium J-65의 균체 생육 최적 조건은 온도 $37^{\circ}C$, 초발 pH 8.0이었으며 2% xylose, 0.25% $(NH_4)_2SO_4$, 0.3% $Na_2HPO_4{\cdot}12H_2O$, 0.1% $KH_2PO_4$였다. PHB 축적에 영향을 미치는 요인을 검토하기 위해 균체생육 최적배지에서 $37^{\circ}C$, 24시간 1차 배양한 후, 균체를 회수하여 각종 영양분이 결핍된 배지에 2차 배양을 실시한 결과 B. megaterium J-65는 균형생육조건(balanced-growth condition)에서 PHB를 합성하는 균주로 나타났다. PHB보다 물성이 향상된 PHB/HV 공중 합체를 생산하기 위하여 보조기질로 propionic acid를 첨가하였을 때, 0.1% propionic acid 농도에서 HV mol%가 14%인 PHB/HV 공중합체가 합성되었다. 5 l 용량의 발효조에 B. megaterium J-65를 회분배양하였을 때 배양 21시간에 건조균체량 10 g/l, PHB 3.5 g/l를 얻을 수 있었고, 유가배양을 실시한 결과 배양 48시간에 건조균체량 26.52g/l, PHB 9.28 g/l를 얻을 수 있었다. 생산된 PHB를 alkaline solution 처리와 chloroform을 이용한 유기용매 추출법을 이용하여 추출.정제한 후 Gas Chromatography로 정제를 확인하고 300MHz 1H-NMR을 실시한 결과 3-hydroxybutyrate의 homopolymer임을 확인하였다.

백운풀의 지표성분 설정 및 품질표준화를 위한 정량 분석법 (Simultaneous HPLC Determination of Marker Compounds for the Standardization of Hedyotis diffusa)

  • 방한열;양은주;김정아;송경식
    • 생명과학회지
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    • 제23권8호
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    • pp.1025-1031
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    • 2013
  • 백운풀의 품질표준화를 위하여 지표 성분을 설정하고자 하였다. 백운풀의 에탄올 추출물 중 비교적 백운풀에 특이하고, 다량 함유되어 있는 화합물을 분리한 다음 $^1H$$^{13}C$-NMR을 이용하여 구조 동정한 결과, HD1 (digitolutein), HD2 (2-hydroxy-3-methylanthraquinone), HD3 [(E/Z)-6-O-p-coumaroyl scandoside methyl ester, 4:1] 및 HD4 [(E/Z)-6-O-p-methoxycinnamoyl scandoside methyl ester, 4:1]의 4 종 화합물을 표준품으로 확보할 수 있었다. HD1~4의 검량선을 작성한 결과 상관계수($R^2$)는 각각 0.9991, 0.9999, 0.9993, 0.9998로 높은 직선성을 보였으며, LOD는 0.05, 0.06, 0.03, $0.07{\mu}g/ml$로, LOQ는 0.165, 0.198, 0.99, $0.231{\mu}g/ml$ 수준으로 나타났다. 또한 면적 비에 대한 재현성 RSD (%)는 각각 0.16, 0.90, 1.18, 0.58%의 값을 보였으며 일내 CV (%)는 0.23, 2.00, 1.18, 0.26%를, 일내 정확도는 102.80, 96.08, 108.44, 94.60%로 나타났다. 한편, 일간 CV (%)는 각각 0.25, 1.16, 0.98, 0.30%, 일간 정확도는 102.82, 98.58, 110.23, 94.73%였다. 백운풀 추출물 중 설정한 4 종 지표성분의 정량을 위한 최적 HPLC 조건을 검토한 결과, 고정상은 Merck Chromolith RP-18e ($100{\times}4.6mm$, $5{\mu}m$), 컬럼 온도는 실온, 검출은 UV 280 nm, 유속 2.0 ml/min, injection volume $10{\mu}l$, 이동상으로는 0.5% acetic acid가 포함된 $H_2O$ (A)와 methanol (B)을 사용하여 최초 80% (A)로 시작하여 9분 후 40% (A)가 되도록 gradient를 준 다음 18분까지 유지하는 조건을 설정하였다. 이 방법으로 백운풀 ethanol 추출물을 분석할 경우 다른 성분의 방해 없이 20분 이내에 모든 지표성분을 분석할 수 있었다. 연구결과는 백운풀의 건강기능식품 및 천연물신약 개발 및 품질관리에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다.