• 한국자원식물학회지
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• 제35권4호
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• pp.417-427
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• 2022

본 연구에서는 섬괴불나무 열매(LIF), 잎(LIL) 그리고 줄기(LIS) 추출물의 면역증진 활성과 섬괴불나무 열매(LIF) 추출물의 항비만 활성을 평가하였다. 섬괴불나무 열매(LIF), 잎(LIL) 그리고 줄기(LIS) 추출물은 RAW264.7 세포에서 NO, iNOS, COX-2, IL-1𝛽, TNF-𝛼와 같은 면역증진인자의 생성을 증가시켰으며, IL-1𝛽의 발현은 NO생성과 관련된 것으로 보여진다. 면역증진인자은 TLR2/4를 통해 MAPKs중 p38 그리고 JNK를 자극하여 발현이 유도되는 것으로 판단된다. 항비만 실험에서, 섬괴불나무 열매(LIF) 추출물은 AMPK, HSL, ATGL의 발현 증가와 perilipin-1 발현 억제를통해 지질분해를 유도하여 세포 내 지질축적을 억제하는 것으로 나타났으며, 갈색지방세포로의 분화유도와 에너지 대사에 관여하는 인자인 PRDM16, PGC-1𝛼의 발현유도를 통해서도 지질축적을 억제하는 것으로 판단된다. 향후 섬괴불나무 추출물은 건강 보조제 및 기능성 식품으로의 활용이 가능할 것으로 판단되지만, 섬괴물나무 추출물의 어떠한 성분이 면역과 항비만 활성에 영향을 미치는지에 대한 성분분석이 필요하다. 또한, 본 연구는 세포를 이용한 실험으로 정확한 분석을 위해서는 동물모델을 이용한 섬괴불나무 추출물의 면역증진 및 항비만 활성에 관한 추가적인 연구가 진행되어야 할 것이다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제21권3호
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• pp.145-152
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• 2006

마늘과 마늘의 황화합물은 여러 가지 미생물(그람양성 및 음성 세균, 곰팡이, 효모, 원생동물)의 번식을 저해하므로 마늘을 감염증치료에 쓰고자 하는 노력이 많았고 따라서 병원성 미생물에 대한 번식저해연구가 많이 수행되었다. 마늘에 의한 병원성 미생물의 번식저해작용을 연구한 대상 미생물 중에서 세균으로는 Staphylococcus aureus가 가장 많이 연구되었고 기타 많은 종류의 그람음성 및 앙성 병원성 세균이 연구대상이었다. 효모와 곰팡이를 통털어 Candide albicans의 번식저해 연구가 전체 진균류 연구의 대부분을 차지하였다. 특이하게 Giardia intestinalis에 대한 연구보고도 있었으며 마늘은 시험한 대부분의 미생물에 대해 강력한 천연 항균제로서 인정되었다. 마늘은 원래 가열하지 않은 생마늘이어야 알린이 alliinase 효소에 의해 분해되어 강력한 항균물질인 알리신을 생성하게 되므로 주로 생마늘의 항균작용연구가 주를 이루었다 알리신은 불안정하여 저장중에 분해되어 여러 가지 물질로 변화하게 되는 데 알리신이 분해되어 생성되는 ajoene이나 기타 여러 가지 sulfide류 역시 세균이나 효모에 매우 강력한 항균작용을 나타낸다. 마늘의 알리신이 나타내는 항균작용은 thiosulfinate기가 미생물의 대사에 중요한 역할을 하는 효소중에서 -SH 기를 가지는 효소단백질과 결합하여 불활성화시키기 때문에 결과적으로 미생물이 사멸하는 것으로 설명되고 있다. 하지만 이와 같은 일반적인 독성 메카니즘 이외에 특이한 효소에 특이하게 저해작용을 나타낸다는 가설이 있고 그 중에서도 지방산 합성에 관여하는 효소를 저해하기 때문이라는 의견이 많다. 최근에 식품의 조리 온도에서 가열한 마늘이 항균작용이 있는 것이 발견되었는데 그 작용은 주로 항진균작용이며 그 항균작용물질은 알린이 열분해 되어 생성되는 allyl alcohol인 것으로 보고되었다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제44권4호
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• pp.240-245
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• 2001

본 연구에서는 키토산 화합물을 함유한 미량원소 엽면 살포제를 엽채류에 처리하여 질산태 질소 축적 저감 효과를 조사하였다. Ca, Cu, Mn, Mo, Zn 등의 무기영양원소에 키토산과 키토산올리고당을 각각 첨가한 2종류의 미량원소 액제를 온실조건에서 포트에 재배한 상추와 시금치에 정식 후 3주와 4주째에 엽면 살포하였다. 정식 후 5주째에 수확하여 생육량, 엽록소와 미량원소 함량 및 Brix 당도,그리고 질산태 질소와 질산환원효소 활성을 조사하였다. 엽면 살포 액제의 시용을 통하여 작물의 생육 촉진과 함께 질산태 질소의 축적을 10-23% 정도 저감시킬 수 있는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 미량원소와 키토산 화합물의 흡수를 통하여 엽록소와 미량원소 함량이 증가되었고 결국 광합성을 비롯한 관련 대사과정들과 질산 환원효소의 활성을 증대시킬 수 있으며 따라서 동시에 질산의 축적을 저감시킬 수 있는 것으로 판단되었다. 이러한 엽면 처리를 통한 질산태 질소의 축적 저감 효과를 극대화하기 위해서는 엽면처리 미량원소의 종류와 함유 비율, 처리 농도, 처리 시기 및 회수의 최적화 등에 대한 검토와 연구가 더 이루어져야 할 것이며, 질소 시비량과 재배환경의 조절 측면의 연구와 대책 또한 동시에 마련되어야 할 것으로 보인다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제32권1호
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• pp.23-29
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• 1989

soybean hypocotyl에서 분리한 미토콘드리아로부터 submitochondrial particles와 matrix 단백질 추출액을 준비하고 전기분해법으로 제조한 superoxide를 처리하여 malate dehydrogenase 및 cytochrome C oxidase의 불활성화와 mitochondrial membrane의 과산화를 각각 조사하였다. 막에 결합되어 있는 cytochrome C oxidase나 수용액상태의 malate dehydrogenas는 모두 $O^{-}_{2}$에 대해 매우 민감하게 불활성화되었다. 즉 dismutation 반응이 빠르게 진행되어 실질적으로 효소의 불활성화에 기여하게 될 농도는 대단히 낮을 것으로 추정되는 $O^{-}_{2}$의 명목상 처리농도 1.4mM 전후에서 두 효소는 그 활성을 완전히 상실하였다. 한편 malondialdehyde의 생성을 지표로 하여 측정된 membrane 과산화는 인지질로서만 이루어진 liposome의 경우보다는 다소 낮은 수준이었으나 무시할 수는 없는 정도였다. mitochondrial membrane의 과산화가 상대적으로 억제된 것은 막에 결합되어 있는 항산화제 및 단백질들에 의한 $O^{-}_{2}$소거효과에 기인하였으리라 해석된다. 식물 미토콘드리아의 대표적인 대사과정인 TCA cycle과 호흡전자전달반응의 성분효소들인 malate dehydrogenase와 cytochrome C oxidase가 불활성화되었고 membrane이 과산화 되었다는 사실은, 식물의 냉해와 광피해 발현기작에서 공히공통적인 화학적 인자로 인정되는 $O^{-}_{2}$의 과잉생성 및 축적이 그것의 주 생성처인 미토콘드리아의 생화학적 기능과 구조에 미칠수 있는 파괴적 효과를 적절히 지시하는 것이다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제20권4호
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• pp.320-328
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• 1991

본 연구는 항암제로서의 효능을 가진 ADR을 투여하여 유도된 흰쥐의 체내 지질과산화에 대하여 vitamin E와 coenzyme $Q_{10}$ 의 항산화 효과를 구명하고자 실시되었다. 횐쥐의 성장상태는 ADR의 투여로 대조군에 비하여 저하되었으나 vitamin E나 coenzyme $Q_{10}$ 공급에 의하여 별다른 영향을 받지 못했다. 혈장과 심장 미토콘드리아 분획에서의 지질과산화물 함량은 ADR 단독 투여군에서 현저하게 증가되었으나 vitamin E나 coenzyme $Q_{10}$ 의 공급량에 비례하여 저하되었고 그 작용 능력은 vitamin E가 더 우수한 것으로 나타났다. 지질과산화물 대사효소 활성도에 있어서는 catalase 활성도가 전 처리군에서 유의적 차이를 보이지 알은 반면 GSH-Px 활성도는 ADR투여로 대조군에 비해 증가되었으나 vitamin E의 공급으로 대조군의 수준으로 저하되었다. Adriamycin에 의해 증가된 SOD 활성도는 vitamin E와 coenzyme $Q_{10}$ 공급에 의해서 모두 영향을 받았으나 coenzyme $Q_{10}$ 보다는 vitamin E에 의해 더 큰 효과를 나타내었다. 심장 미토콘드리아 분획의 지방산 조성은 ADR 단독 투여군에 있어서는 arachidonic acid가 다른 처리군들에 비해서 가장 높게 나타난 반면에 docosahexaenioc acid는 관찰되지 않았다. 그러나 높은 수준의 vitamin E나 coenzyme $Q_{10}$ 을 공급시켰을 때 arachidonic acid는 감소하는 대신 docosahexaenioc acid는 증가되었으며 높은 수준의 vitamin E가 coenzyme $Q_{10}$ 보다도 더 큰 보호작용을 나타내었다. 이상의 결과를 종합해서 볼 때 ADR 투여로 인해 심장에서 일어난 지질과산화 반응에 대해 vitamin E 나 coenzyme $Q_{10}$ 이 정상 수준에는 미치지 못하나 지질과산화 방어계 효소변화를 통해 보호작용을 나타낸다는 것을 알 수 있었다. 또한 심장에서 ADR에 의한 지질과산화 반응을 억제시키는 능력에 있어서는 농도에 비례하여 vitamin E가 coenzyme $Q_{10}$ 보다도 더 우수한 것으로 나타났다.

• 대한화장품학회지
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• 제30권2호
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• pp.221-225
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• 2004

인삼(Panax ginseng C. A Meyer)의 뿌리는 전통적인 항-노화 및 항-주름제로 동양에서 사용되어 왔다. 그러나 인삼의 어떤 성분이 주름 형성을 억제하는데 효과적인지는 아직 밝혀지지 않았다. 최근 인삼의 주요 활성 성분으로 생각되는 ginsenosides가 20가지 이상 분리되었다. 이들 중 본 연구원들은 인삼에 의한 항-주름의 작용기작을 밝히기 위해 세포간질(extracellular matrix, ECM) 물질대사에 있어 ginsenoside Rg3의 진피에서의 효과를 시험하였다. 본 연구에서, ginsenoside Rg3의 항-주름 효과를 연구하기 위해 진피의 세포간질 구성 성분과 성장 인자를 ELISA (enzyme-1in14ed immunosorbent assay) 측정법으로 평가하였다. Ginsenoside Rg3은 human dermal fibroblasts 배양에서 type I procollagen과 fibronectin(FN) 생합성을 농도 증가에 비례하여 촉진시키고(p < 0.05, n=3), 농도에 비례하여 TGF-$\beta$1 수준을 증가 (p < 0.05, n=3) 시키는 것으로 밝혀졌다. RT-PCR 분석에서 AP-1 전사 인자(transcription factor)의 일부인 c-Jun의 mRNA 수준이 human dermal fibroblasts에서 ginsenoside Rg3에 의해 감소되었다. 이들 결과들은 ginsenoside Rg3이 fibroblasts에서 TGF-$\beta$1과 AP-1의 발현을 변화시킴으로써 type I collagen과 FN합성을 촉진시킴을 보여준다.

• 생명과학회지
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• 제33권11호
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• pp.851-858
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• 2023

Unique cartilage matrix-associated protein (UCMA)은 γ-카르복실화(Gla) 잔기가 풍부한 간외 비타민 K 의존 단백질이다. UCMA는 조골세포 분화를 촉진하고 뼈 형성을 강화한다고 보고되고 있지만 고혈당 스트레스 하에서 조골세포에 미치는 영향에 대해서는 아직 알려진 바가 없다. 본 연구에서는 고혈당 조건하에서의 MC3T3-E1 조골세포에서 UCMA 효과를 조사하기 위해 MC3T3-E1 조골세포를 높은 포도당에 노출한 후 재조합 UCMA 단백질을 처리하였다. MC3T3-E1 세포에서 활성 산소종(ROS)의 생성은 고혈당 조건하에서 증가했으나 UCMA 단백질 처리 후 감소했음을 CellROX 및 MitoSOX 염색으로 확인하였다. 또한 고혈당 조건에서 UCMA 단백질을 함께 처리한 MC3T3-E1 세포에서 정량적 중합효소 연쇄반응 결과, 항산화 유전자인 nuclear factor erythroid 2-related factor 2 와 superoxide dismutase 1 발현이 증가하였다. 동일 조건하에서 UCMA 단백질 처리에 의해 heme oxygenase-1 발현 감소와 함께 세포질에서 핵으로의 전위가 감소되었고, 미토콘드리아 분열에 관여하는 dynamin-related protein 1 발현이 증가하였으며, AKT 신호 활성은 억제되었다. 종합적으로 UCMA는 고혈당에 노출된 조골세포에서 ROS 생성을 완화하고, 항산화 유전자 발현을 증가시키고, 미토콘드리아 역학에 영향을 미치며, AKT 신호를 조절하는 것으로 보인다. 본 연구는 UCMA의 세포 메커니즘에 대한 이해를 돕고, 대사 장애 관련한 골 합병증에 대한 새로운 치료제로서의 잠재적 사용 가능성을 제시하고 있다.

• 생명과학회지
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• 제25권2호
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• pp.237-242
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• 2015

탄산칼슘 형성세균에 의한 건축물 균열보수 및 그들의 내구성 증진은 기존 화학제에 비해 친환경적이며, 영구적이라는 측면에서 그들의 응용에 대한 연구는 중요한 위치를 차지하고 있다. 그러나 균열복구 기전이 세균의 대사에 의한 calcite crystal 형성과정에서 기인되는 것으로, 대사과정 중 산 형성으로 시멘트 기반 콘크리트 건축물에 대한 위해 가능성 논란이 지속 제기되었다. 따라서 본 연구는 시멘트 모르타르에 대한 생물학적 부식능이 있는 방제대상 미생물을 결정하고 시멘트 콘크리트 건축물에의 안전한 적용을 위한 다기능성 탄산칼슘 형성세균을 평가하기 위해 수행되었다. 이를 위해 첫째, 건축물에서 분리된 균사형 진균, 효모, 세균 균주들을 대상으로 chalky test를 실시하여 $CaCO_3$에 대한 가용화능을 평가하였다. 그 결과 건축물에서 분리된 세균 균주의 경우 가용화 능이 없는 것으로 평가되었으며, C. sphaerospermum KNUC253 및 P. prolifica KNUC263 균주가 $CaCO_3$에 대한 가용화 활성을 보여, 시멘트 기반 건축물 표면에서 방제되어야 균주로 판단된다. 둘째, 독도 토양 및 건축물에서 분리되어 시멘트 표면 진균생장 억제효과, 시멘트 표면균열을 수복 및 수분 침투력 감소효과가 보고된 특허등록 균주 A. nicotianae KNUC2100, B. thuringiensis KNUC2103, S. maltophilia KNUC2100 및 B. aryabhatti KNUC205들이 $CaCO_3$을 가용화하지 않음을 볼 때 산 형성으로 인한 시멘트 모르타르 주성분인 $CaCO_3$에 대한 위해는 없을 것으로 평가된다. 이에 더하여 그들 중 B. aryabhatti KNUC205, A. nicotianae KNUC2100의 경우 건축소재 열화가능성의 판단근거로 널리 활용되고 있는 bio-degradative assay에서 다양한 고분자물질 구성요소에 대해 활성을 나타내지 않아 다양한 건축환경에 대해 활용 가능성을 보여주었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제49권1호
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• pp.111-119
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• 2021

본 연구에서는 국내 자생 식물인 아욱으로부터 새로운 균주를 분리 및 동정하였고 해당 미생물이 생산하는 항미생물질의 활성과 관련 생합성 유전자들을 확인하고자 하였다. 16S rRNA 유전자 서열 정보를 토대로 비교한 결과, 아욱에서 분리된 균주는 Bacillus velezensis이었으며 strain은 MV2라고 명명되었다. 유전체 염기서열 분석을 통해 전체 유전정보를 확인할 수 있었으며, 45.57% GC 함량을 가지는 4,191,702 bp 크기의 1개 컨티그(contig)가 존재하는 것으로 확인되었다. B. velezensis MV2가 정지기에 생산하는 물질 중 항균 활성이 확인된 소수성 물질 분획을 이용하여 항균 활성 스펙트럼 테스트를 진행한 결과, 그람음성균보다 그람양성균에서 더 높은 억제능이 확인되었다. 6종의 곰팡이를 이용한 항진균 활성 테스트에서는 모든 진균에 대해 강한 저해 활성을 보였으며, 특히 F. fujikuroi와 F. graminearum에 대한 항진균 활성이 매우 강하게 나타났다. 세균에 대한 항균물질의 작용 기작 분석을 통해 해당 항균물질은 균을 용해시키는 살균(bactericidal) 특성을 가진 것으로 추측할 수 있었다. B. velezensis MV2의 유전체 염기서열 정보를 통해 이차대사산물 생합성 유전자 cluster를 탐색한 결과 총 47가지 이차대사산물 생산이 예측되었으며, 기존에 밝혀져 있는 물질들과 유사도 80% 이상인 물질은 14개로 확인되었다. 앞서 확인된 내용들을 바탕으로 B. velezensis MV2에서 생성되는 항균물질은 비리보솜 펩타이드성 물질로 예상되며, 향후 항균물질의 동정과 활용 가능성에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 생각되었다. 기존에 상업적으로 이용되었던 곰팡이에 대한 활성이 낮은 항균물질 생물제제들과 함께 복합기능성 미생물제로 활용하여 식품산업 및 농업에서의 이용 가능성이 있음을 보여주었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제7권4호
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• pp.201-207
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• 1974

수도(水稻)의 생육(生育)과 GOT, GPT 및 Peroxidase의 활성(活性)에 미치는 삼요소(三要素)와 호흡저해제(呼吸沮害劑)의 영향(影響)에 대한 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 질소(窒素)의 형태(形態)에 따른 근(根)과 지상부(地上部)의 신장정도(伸長程度)는 $NO_3$-N 구(區) > urea-N 구(區) > $NH_4$-N 구(區)의 순(順)이며 GOT, GPT, Peroxidase의 활성도(活性度)는 $NH_4$-N 구(區) > urea-N 구(區) > $NO_3$-N 구(區)의 순(順)으로 수도(水稻)의 생육(生育)과는 반대(反對) 현상(現象)을 나타내었다. 2. 수도근(水稻根)의 ${\alpha}$-naphthylamine의 산화력(酸化力)은 $NO_3$-N 구(區) > urea-N 구(區) > $NH_4$-N 구(區)의 순(順)이며 질소농도(窒素濃度)에 따라 증가(增加)하는 경향(傾向)이다. 3. 수도근(水稻根)의 GOT, GPT는 무질소구(無窒素區)에서 가장 활성감소(活性減少)가 컸으며 삼요소(三要素) 결핍(缺乏)에 의(依)한 영향(影響)은 GOT가 GPT 보다 심(深)했으며 peroxidase는 반대(反對)로 활성(活性)이 증가(增加)하였고 그 경향(傾向)은 무가리구(無加里區) > 무인산구(無燐酸區) > 무질소구(無窒素區)의 순(順)이었다. 4. 호흡조해제(呼吸阻害劑)가 수도(水稻)의 지상부(地上部) 생장(生長)에 미치는 영향(影響)은 질소형태(窒素形態)에 따라 억제(抑制) 정도(程度)가 무질소구(無窒素區) > $NH_4$-N 구(區) > urea-N 구(區) > $NO_3$-N 구(區)의 순(順)이었다. 5. 호흡조해제(呼吸阻害劑)에 의한 수도근(水稻根)의 GOT, GPT 활성(活性)에 미치는 영향(影響)도 무질소구(無窒素區) > $NH_4$-N 구(區) > urea-N 구(區) > $NO_3$-N 구(區)의 순(順)으로 저해(沮害)를 받으며 Peroxidase의 활성(活性)에 미치는 영향(影響)은 일정(一定)한 경향(傾向)을 보이지 않는다.