• 한국식품영양과학회지
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• 제33권2호
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• pp.455-462
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• 2004

토마토에는 라이코펜과 quercetin, phytoene, phytofluene, cyclolycopene, salicylates 그리고 tomatlne과 같은 다양한 생리활성 물질들이 함유되어 있으며, 이들은 라이코펜과 함께 항암작용에 관여하는 것으로 사료된다. 생리적 농도에서 라이코펜은 세포주기의 정지(arrest)와 세포 자가사멸을 통한 암세포의 생존률을 감소시키고, 사이클린을 조절하며, 세포간의 연락체계를 증가시키는 것으로 보고되고 있다. 라이코펜은 산화에 민감하여 매우 쉽게 산화물질을 만든다. 토마토 제품의 섭취는 혈중 phytoene, phytofluene 그리고 라이코펜 산화물질인 cyclolycopene의 농도를 유의적으로 증가시켰다. 또한 토마토나 토마토 제품을 통한 라이코펜의 섭취는 혈중 라이코펜의 농도를 최고 1.26 $\mu$M까지 증가시켰다. 다양한 암 부위 (cancer sites)를 통한 19건의 동물실험결과, 10건의 실험에서 라이코펜이 효과가 입증되었고, 7건의 실험에서는 통계적인 유의성이 밝혀지지 않았고, 2건의 전립선암 실험에서는 억제효과를 보이지 않았다. 임상실험에서 라이코펜 섭취와 토마토 제품섭취군 모두 백혈구와 전립선에서 의 DNA 산화물질을 감소시킴을 확인하였다. 라이코펜은 암화과정을 방해하는 생리활성 물질로 밝혀졌으나 phytoene, phytofluene 그리고 cyclolycopene의 역할에 관해서는 아직 밝혀져 있지 않다. 따라서 라이코펜과 토마토에 함유되어 있는 다른 식물성 화학성분들(phytochemicals) 간의 상호작용에 관해서는 좀 더 구체적이고 신뢰성 있는 연구가 필요하다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제32권3호
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• pp.437-443
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• 2003

선행연구에서 라이코펜이 HT-29세포의 증식을 억제하는 것을 관찰하였기 때문에 본 연구는 그 기전을 연구하기 위하여 수행되 었다. 라이코펜이 HT-29 세포의 사멸을 유도하는지 조사하기 위해서 여러 농도의 라이코펜이 포함된 배지에서 세포를 4일 동안 배양하였다. 라이코펜 농도의 증가에 따라 사멸되는 세포에서 나타나는 특징의 하나인 DNA fragmentation이 증가하는 것을 관찰하였다. Western blot을 수행하여 얻은 결과에 의하면 라이코펜이 IGF-IR, IRS-1, PI3K, Akt와 같은 IGF-IR pathway에 속하는 단백질의 수준을 감소시켰다. IGF-IR의 인산화를 유도하기 위해서 라이코펜이 포함된 배지에서 세포를 배양하고 IGF-I을 첨가하여 0, 5, 10, 60분간 배양한 다음 IGF-IR antibody를 이용하여 immunoprecipitation을 수행하였다. 라이코펜은 IGF-I에 의한 IGF-IR, IRS-1의 인산화와 IGF-IR와 PI3K의 결합을 감소하고 인산화된 Akt를 감소시켰다. 이와 같은 IGF-IR signaling의 억제는 이 대장암세포에 존재하는 IGF-II의 autocrine loop을 억제하는 원인이 될 수 있어, 라이코펜의 암세포증식을 억제하는 기전 중의 하나가 될 수 있다. 라이코펜은 토마토와 그 가공품에 많이 존재하는 물질로 자연적인 식사를 통해 많이 섭취할 수 있는 물질이다. 라이코펜의 항암 기전을 밝혀냄으로써 미래 암예방과 치료를 위한 중요한 기능성 영양소를 생산할 수 있는 기초를 마련해줄 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국식품영양학회지
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• 제23권4호
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• pp.526-530
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• 2010

Synechocystis sp. PCC6803의 type II Isopentenyl diphosphate isomerase gene(sll1556, Syidi2)의 특성을 살펴보기 위하여 ${\Delta}idi$인 E. coli $DH5{\alpha}$를 제작하고, 이 균주에서 cloning하고 발현시켰다. 라이코펜 합성 유전자들(crtE, crtB, and crtI)과 mevalonate pathway 유전자들(MvK1, MvK2, Mvd)를 함유한 ${\Delta}idi$ E. coli $DH5{\alpha}$ 균주를 mevalonate가 함유된 LB 배지에서 배양하면 mevalonate pathway 유전자들을 함유한 E. coli $DH5{\alpha}$균주는 mevalonate에 의해 생성된 isopentenyl diphosphate의 독성에 의해 매우 느린 성장을 보였다. 라이코펜 합성유전자들과 mevalonate 합성유전자들을 함유한 ${\Delta}idi$ E. coli $DH5{\alpha}$ 균주에 Syidi2를 도입한 결과, mevalonate가 함유된 LB배지에서 균체의 성장이 완전히 회복되었으며, 라이코펜이 합성되었음을 나타내는 붉은 균락이 형성되었다. 이에 따라, SyIdi1과 ECidi를 도입하여 비교한 결과, 라이코펜 합성 유전자들과 mevalonate pathway 유전자들을 함유한 ${\Delta}idi$ E. coli $DH5{\alpha}$ 균주 자체와 SyIdi1을 도입한 라이코펜 합성 유전자들과 mevalonate pathway 유전자들을 함유한 ${\Delta}idi$ E. coli $DH5{\alpha}$ 균주는 IPP의 독성에 의해 성장이 매우 느렸으나, SyIdi2, RSidi, HPidi, 및 ECidi를 함유하고 있는 ${\Delta}idi$ E. coli $DH5{\alpha}$ 균주는 균체의 성장과 라이코펜의 합성을 완전히 회복하였으며, 그중 가장 우수한 라이코펜 생합성 결과를 나타낸 것은 pSUP-LYCSyIdi2로서 균체당 라이코펜 생성량이 control 대비 2.8배이었다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제50권2호
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• pp.227-236
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• 2008

본 연구는 라이코펜 급여에 따른 재래돼지고기 등심육의 저장 중 품질특성의 차이를 확인하기 위하여 실험을 수행하였다. 제주 재래돼지 농장에서 처리구별로 200 (T1), 400 (T2) 및 800 ppm (T3)의 라이코펜 급여구를 배치하여 실험을 실시하였다. pH의 경우 라이코펜 첨가의 차이를 확인할 수 없었고, 저장기간 중 총균수의 경우(Table 3) 저장 0일차의 대조구(무첨가구) 보다 라이코펜 첨가구에서 미생물수가 더 낮은 값을 나타내었다(p<0.05). 저장기간 중 젖산균수와 대장균군수의 경우 저장 0일차의 첨가구(400, 800 ppm)가 무첨가구나 첨가구(200 ppm) 보다 유의적으로 더 낮은 값을 나타내었고. 저장기간에 따라서 함기포장, 진공포장 모두 대장균군수가 유의적으로 증가하였다(p< 0.05). 또한, 라이코펜 첨가구의 보수력이 무첨가구 보다 낮았으며, 가열감량의 경우는 이와 반대로 라이코펜 첨가구가 대조구 보다 더 높은 수치를 나타내었다(p<0.05). 이상의 결과를 종합하면 라이코펜 급여 재래돼지고기는 일반재래돼지고기의 품질과는 다른 미생물수의 차이를 보였으며 VBN, 보수력 및 가열감량에서 다른 품질 특성을 나타내었으며, 최근 소비자의 건강지향성 등을 고려할 때 재래 돈육을 생산하기 위한 기초 자료를 제시할 수 있을 것으로 사료된다.

• KSBB Journal
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• 제21권2호
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• pp.90-95
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• 2006

라이코펜 생산성을 향상시키기 위하여 몇 가지 대장균 균주들을 대상으로 생산성 시험을 한 결과 MG1655 균주가 가장 우수하였다. 대장균 MG1655 균주의 염색체 DNA 내에 존재하는 특정 유전자의 기능이 상실되었을 때 라이코펜 생산성이 증가되는 변이체를 선발하기 위해 transposon 돌연변이를 수행하였으며, 5종의 우수 transposon 변이체를 얻었다. 특히, Tn4 변이체는 야생형 MG1655에 비해서 라이코펜 생산량은 6배, 균체 내 함량은 7배로 가장 높았다. Transposon 삽입에 의해 결손된 유전자를 파악하기 위해 inverse PCR을 통해 염기서열을 확인하였으며, 결손된 유전자는 rfaH, treB, B2436으로 규명되었다. 또한 특정 유전자 기능의 상실뿐만 아니라 기능의 강화나 변화 등에 의한 라이코펜 생산성이 증가된 변이체를 선발하기 위해 NTG 돌연변이를 수행하였으며, 4개의 우수한 NTG 변이체를 얻었다. 이들 중에 NTG4 변이체가 가장 높은 라이코펜 생산량을 보였다. 특히, NTG4 변이체는 발현유도물질인 arabinose의 소량(0.013mM) 첨가 시에 라이코펜 농도, 6 mg/L와 균체 내 함량 4 mg/g DCW로 최대의 라이코펜 생산성을 보였고, 이것은 야생형 MG1655에 비해서 각각 18배와 12배 높은 생산성이다.

• 생명과학회지
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• 제23권5호
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• pp.650-656
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• 2013

내피세포 단백질 C 수용체(EPCR)가 트롬빈-트롬보모듈린 복합체에 의한 단백질 C (PC) 활성 증가에 중요한 역할을 한다. EPCR의 활성은 ecodomain의 분열과 수용성 단백질(sEPCR)로 분비함으로써 현저하게 변화한다. EPCR의 탈락은 tumor necrosis factor-${\alpha}$ converting enzyme (TACE)에 의해 매개된다. 토마토에서 발견된 라이코펜은 항산화 효과, 항암 효과, 항염증 효과를 가지고 있다. 그러나 EPCR 탈락에서의 라이코펜의 효과는 알려지지 않았다. 우리는 라이코펜이 PMA, TNF-${\alpha}$, IL-$1{\beta}$와 CLP에 의해 유도된 EPCR 탈락에 미치는 영향을 연구했다. 그 결과, 라이코펜은 TACE의 발현을 억제시켜 PMA, TNF-${\alpha}$, IL-$1{\beta}$와 CLP에 의해 매개된 EPCR 탈락을 저해함을 보여준다. 또한 라이코펜은 PMA가 유발한 p38, ERK1/2, JNK의 인산화를 감소시켰다. 이러한 결과를 토대로, 라이코펜은 EPCR 탈락의 저해를 통해 다양한 중증 혈관 염증 질병 치료를 위한 후보 물질이 될 수 있을 것이다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제19권2호
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• pp.287-293
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• 2012

본 연구에서는 HMGB1 의해 증가되는 각종 염증관련물질에 대해 라이코펜이 가지는 저해 역할을 규명하고 하였다. 라이코펜은 HMGB1에 의해 증가되는 MCP-1, IL-8, sPLA2-IIA, PGE2의 발현을 NF-${\kappa}B$ 그리고 TNF-${\alpha}$의 활성를 저해함으로써 감소시켰다. 특히, 1 mM에서 그 효능이 통계적으로 유효하였다. 결론적으로 HMGB1에 의해서 발생하는 각종 혈관염증질환에서 라이코펜은 증가하는 각종 염증관련물질을 저해하였고, 결국 라이코펜이 패혈증을 포함하는 염증질환을 효과적으로 치료할 수 있는 방법에 있어 많은 방향성을 제시할 것으로 기대한다.

• 한국조리학회지
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• 제20권6호
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• pp.115-127
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• 2014

본 연구에서는 방울토마토 라이코펜 품종의 기능성 식품 또는 식품 소재로서의 효용성을 알아보기 위하여 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량, 항산화 활성, 암세포 생육억제 효과를 검증하여 보았다. 방울토마토 라이코펜 품종의 폴리페놀 함량은 건조물 1 g당 $12.28{\pm}1.78mg$으로 국내산 일반 토마토와 유사하였으며, 플라보노이드는 건조물 1 g당 $3.89{\pm}0.54mg$이 함유되어 있어, 일반 토마토에 비해 4~6배 가량 높았다. 방울토마토 라이코펜 품종의 항산화 활성을 알아보기 위해 DPPH radical scavenging activity(DSA), ABTS radical scavenging activity(ASA) 및 Ferric reducing antioxidant power(FRAP)를 측정하였다. DSA와 ASA를 측정한 결과, 추출물의 농도가 증가함에 따라 유의적으로 라디칼 소거 활성이 증가하였으며, $IC_{50}$은 각각 $328.64{\pm}4.190{\mu}g/mL$, $350.61{\pm}3.30{\mu}g/mL$이었다. 또한, FRAP값은 $26.92{\pm}0.68{\mu}mol$ $Fe^{2+}/g$으로 밝혀져 방울토마토 라이코펜 품종은 항산화 활성이 있음이 확인되었다. 방울토마토 라이코펜 품종의 세포독성과 암세포 생육억제 효과를 검증한 결과, 폐암세포(A549)에 대해 강한 생육 억제 효과를 확인할 수 있었다. 방울토마토 라이코펜 추출물은 처리 농도가 증가함에 따라 유의적으로 A549 세포의 생육을 억제하였다. 추출물을 $500{\mu}g/mL$ 농도로 처리하였을 경우, 67.39%의 암세포 억제 효과를 보였으며, $IC_{50}$은 $375.46{\pm}33.67{\mu}g/mL$이었다. 또한, 방울토마토 라이코펜 추출물은 자궁경부암세포(HeLa)와 간암세포(HepG2)에 대해서도 약한 생육억제 효과를 보임을 확인할 수 있었다. 이상의 결과를 통해 방울토마토 라이코펜 품종은 기능성 식품 또는 식품 소재로서의 가치가 매우 높음이 확인되었다.

• 한국가금학회지
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• 제42권3호
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• pp.231-238
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• 2015

라이코펜은 항산화제로서 많이 알려져 있지만, 최근에는 포유동물에서 염증 관련 면역과 지방대사 조절자로서 관심의 대상이 되기 시작하였다. 본 연구는 산란계에서 라이코펜의 가공 및 급이형태가 지방대사, 지방산 및 포도당 운반, 면역관련 유전자들의 발현에 미치는 영향을 관찰하고자 실시하였다. 백색레그혼(25주령) 48수를 lycopene의 첨가원에 따라 대조군(CON, basal diet(BD)), 토마토 건조분말 급여군(T1, BD+tomato powder-containing 10 mg lycopene/kg 사료), 토마토 건조분말 유화처리군(T2, BD+micellar of tomato powder-containing 10 mg lycopene/kg 사료) 및 정제 lycopene 급여군 (T3, BD+purified 10 mg lycopene/kg 사료) 등 모두 4처리구로 설정하여 5주간 사양시험을 실시하였다. 시험 종료 후 각 개체의 간으로부터 total RNA를 추출하고 real-time PCR을 이용하여 유전자들의 발현을 분석하였다. 라이코펜을 급여받은 닭은 급여형태와 관계없이 모두 PPAR${\gamma}$의 발현을 억제하였다(P<0.05). 지방합성효소 유전자 FASN의 발현은 T2에서 효과적으로 감소하였으나(P<0.05), T1, T3에서는 영향이 없었다. SREBP2와 C/EBP${\alpha}$ 또한 T2에서 효과적으로 유전자 발현이 억제됨을 보였다. 세포 내 포도당 흡수기능을 하는 GLUT8은 T2와 T3에서 유전자 발현이 증가하였다(P<0.05). 지방산 산화를 위한 지방산 운반체인 CPT-1 유전자는 라이코펜에 의한 영향을 받지 않았다. 면역 관련 염증인자인 TNF${\alpha}$와 IL6는 라이코펜에 의하여 효과적으로 그 발현이 억제되었다(P<0.05). 본 연구결과는 라이코펜의 급여 형태가 지방대사 관련 유전자 발현에 영향을 미치며, 그 중 유화처리된 라이코펜이 지방대사, 포도당 및 면역반응에 더 효과적 급이 수단이 될 수 있음을 보여주었다.

• 생명과학회지
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• 제19권1호
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• pp.152-155
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• 2009

old-gold-crimson ($og^c$) 과색 돌연변이는 라이코펜의 함량이 증가된 진붉은색 토마토 과실을 생산한다. 이러한 돌연변이는 토마토의 carotenoid 생합성경로에 관여하여 라이코펜을 ${\beta}$-carotene으로 전환시키는 라이코펜 ${\beta}$-cyclase (Crt-b) 유전자(B)에 point mutation을 일으켜 정상적인 효소생성을 저해한다. 높은 함량의 라이코펜을 생성시키는 토마토 품종개발은 유전자 연관 DNA 마커를 이용한 분자표지이용선발(MAS)을 통해 가속화 될 수 있다. $og^c$ 돌연변이는 라이코펜 ${\beta}$-cyclase(Crt-b) 유전자 내 poly-A 서열반복 지점에서 adenine (A) 단일 뉴클레오티드의 결손에 의한 frame-shift mutation에 의해 일어나며, 이러한 대립유전자의 운영과 검증을 위해 $og^c$ 대립유전자로부터 합성되는 PCR 산물에 Hin fI 제한효소 인식부위가 인위적으로 생성되도록 PCR 프라이머에 단일 뉴클레오티드 mismatch 부위를 만들어 dCAPS 마커를 개발하였다. 본 dCAPS 마커는 유전자 유래의 공우성 PCR 마커로서 고함량 라이코펜 토마토개발을 위한 육종 프로그램의 MAS에 효과적으로 사용될 수 있다.