• 한국버섯학회지
• /
• 제20권3호
• /
• pp.178-182
• /
• 2022

버섯의 오랜 역사에도 불구하고 버섯의 유전적 기능과 분자유전학을 응용한 신품종 개발에 대한 연구는 크게 부족한 상황이다. 그러나 최근 유전자 가위인 CRISPR/Cas를 이용한 새로운 유전자 교정 기술이 개발됨에 따라 버섯 연구에서 이 기술을 이용한 다양한 시도가 이루어지고 있다. 특히 선택의 용이성을 위해 외래 유전자 삽입 없이도 고효율로 유전자 편집이 가능한 RNPs를 활용한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 RNPs는 원형질체의 세포막을 통과하기에 Cas9이 너무 거대하고 guide RNA가 쉽게 파괴된다는 단점을 가지고 있다. 이러한 단점을 극복하기 위하여 세포막 통과에 용이한 미네랄 성분인 CaP와 PAA를 조합하여 Nanoparticle을 형성함으로써 극복하고자 했다. 표고버섯 단핵 균주인 산조705-13을 이용하여 원형질체 분리에 적합한 Osmotic buffer를 찾기 위하여 0.6M과 1.2M의 Sucrose, Sorbitol, Mannitol, KCl을 처리하였고 그 결과 0.6M Sucrose가 가장 적합한 osmotic buffer임을 확인하였다. 또한 CaP으로 RNPs와 Nanoparticle 복합체를 형성하고 이 복합체가 RNase A로부터 RNPs의 기능을 온전히 보호하는 것을 확인할 수 있었다.

• Journal of Plant Biotechnology
• /
• 제49권4호
• /
• pp.347-355
• /
• 2022

제주 용암해수에 함유된 풍부한 미네랄은 노화를 유발하는 활성산소를 제거하는 항산화 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 이에 용암해수는 기능성 식품소재로서 상업적 가치가 높은 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 제주산 작물(당근, 블루베리, 감귤)추출물의 항산화 활성을 증류수 추출물과 용암해수 추출물을 이용하여 비교 분석하였다. 블루베리와 감귤의 총폴리페놀 및 플라보노이드 함량은 증류수 추출물보다 용암해수 추출물에서 더 높았다. 또한, 이들 작물의 항산화 효소 활성과 DPPH 라디칼 소거 활성은 증류수 추출물보다 용암해수 추출물에서 더 높았다. 특히, Vero 세포 이용한 블루베리와 감귤의 ROS 소거 효능은 용암해수 추출물에서 더 높게 나타났다. 한편, 당근의 항산화 활성은 총 폴리페놀과 플라보노이드 함량에 차이가 없었음에도 불구하고 용암해수 추출물에서 더 높았다. 이러한 결과는 용암해수가 기능성 식품 산업에서 용매로서의 가능성이 있음을 시사하였으며, 용암해수를 이용한 제주산 작물 추출물은 기능성 식품의 원료로 사용될 수 있는 것으로 판단된다.

• 대한화장품학회지
• /
• 제49권2호
• /
• pp.159-167
• /
• 2023

이산화티타늄(TiO₂)은 일반적으로 선크림 제제에 사용되어 빛의 물리적 산란 작용에 의해 피부 표면을 보호하고 유해한 자외선(UV)의 침투를 방지한다. 그러나 불활성 미네랄 성분으로 인해 피부에 사용시 백탁현상을 유발할 수 있다는 단점이 있다. 또한 백탁현상을 없애기 위해 TiO₂ 입자를 나노화 하면 가시광선 투과율을 증가시켜 백탁 현상을 감소시키지만 알레르기 염증과 같은 심각한 피부 트러블을 유발할 수 있다. 이러한 문제를 극복하기 위해 본 연구에서는 산소 결핍 구조 및 질소량 제어를 이용하여 TiO₂의 밴드갭을 제어하고, 결과적으로 피부 맞춤형 유색 TiO₂를 개발하였다. 이는 백탁 현상을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 활성산소를 유발하여 피부 노화를 촉진시키는 것으로 알려진 블루라이트를 효과적으로 차단할 수 있다. 본 연구에서 제안된 밴드갭 제어 TiO₂ 화합물은 저자극이고 스펙트럼이 넓으며 환경친화적이다. 또한 이는 자외선 차단제의 sun protection factor (SPF)를 획기적으로 향상시켜 블루라이트 차단 제품에 적용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 생명과학회지
• /
• 제33권7호
• /
• pp.574-585
• /
• 2023

노인들에서 근감소증은 의료-간호비용 증가의 주요 원인 중 하나가 되고 있다. 한국에서는 근감소증 예방 대책이 일반적으로 특정 질병이 없는 노인들을 대상으로 하지만, 요양원-요양병원에서 집단 거주하는 노인들의 근감소증 대책도 필요하다. 근감소증은 운동량 감소, 단백질 및 영양분(미네랄, 비타민 포함) 섭취 감소, 테스토스테론 및 성장호르몬 변화, 염증 등의 원인으로 발생한다. 분자 생물학적인 정확한 병태생리 기전의 이해가 요구된다. 근감소증은 골다공증, 낙상으로 인한 골절, 치매, 당뇨병, 심혈관 질환 등의 증상을 연결될 수 있다. 비타민 B 패밀리(B1-3, B5-7, B9 및 B12) 결핍을 근감소증 유발의 연구 대상으로 선택한 이유는 다음과 같다. 이는 비타민 B가 에너지 및 단백질 대사에 직접 관여하여 정상적인 신경 기능 유지에 필수적이다. 비타민 B 결핍은 신경-근육 질환, 신경성 질환으로 나타날 수 있으며, 노인성 근감소증과 병행하는 경우가 많다. 노인들은 적정치 이하의 비타민 B 패밀리 섭취, 흡수 장애 및 무식증 문제 등을 겪을 가능성이 높다. 초고령화 사회에서 elderly가 자립적으로 일상생활을 할 수 있는 'health lifetime'을 유지하는 것은 개인의 행복추구와 사회경제적 부담을 줄일수 있는 최고의 목표이다. 본 연구는 근감소증과 관련하여 노인들의 근육량 감소 및 근육 기능 저하를 조절하는 수용성 비타민 B 패밀리의 최신 정보를 제공한다. 또한, 비타민 B 패밀리를 통한 마이오카인에 의한 근감소증의 조절 가능성도 소개한다.

• 한국해양학회지:바다
• /
• 제13권3호
• /
• pp.271-279
• /
• 2008

해저열수광상은 황화물 미네랄이 해저의 열수작용을 통해 형성된 광상을 의미하며 특히, 구리, 납, 아연, 금, 은 등의 금속이 다량 포함되어 있다. 현재 해저열수광상 개발분야의 선두주자는 노틸러스사이다. 노틸러스사는 파푸아뉴기니, 피지, 통가, 솔로몬제도, 뉴질랜드 등 남서태평양 도서국에 약 37만 $km^2$에 달하는 탐사권을 보유 또는 신청해 놓은 상태이다. 넵튠사 역시 뉴질랜드, 파푸아뉴기니, 마이크로네시아에서 27만 $km^2$가 넘는 면적의 탐사권을 취득하였다. 이들 두 광업회사는 2010년 세계 최초로 해저열수광상의 상업생산을 목표로 적극적인 활동을 전개하고 있다. 주변국가인 중국과 일본은 전략광물의 안정적 공급을 위하여 해저열수광상 탐사활동을 적극적으로 수행하고 있는 실정이다. 중국의 경우 중국대양협회를 통해 전 지구 대양을 대상으로 심해저자원개발을 위한 국가연구개발사업을 수행하고 있다. 일본의 경우 자국의 EEZ를 중심으로 해저열수광상 조사사업을 수행하고 있다. 이러한 국제적인 해저열수광상 개발동향을 고려하여 우리나라의 해저열수광상 개발을 위한 전략방향을 소관부처의 일원화와 법제도 정비, 사업추진주체 결정, 정부의 적극적 예산지원, 해저열수광상 개발을 위한 중장기 계획수립 등의 측면에서 제안하였다.

• 생명과학회지
• /
• 제34권6호
• /
• pp.377-384
• /
• 2024

프로디지오신은 Serratia marcescens, Vibrio psychroerythrus, Hahella chejuensis 등이 생산하는 일반적인 pyrrolylpyrromethane 골격을 특징으로 하는 붉은색 색소이다. 프로디지오신은 항암, 면역억제, 항진균, 항말라리아, 살조 활성을 갖는 것으로 보고되어있다. 프로디지오신은 다양한 활성이 비해 생산율이 현저히 낮고, 생합성 조건이 까다롭다. 이로 인해 판매 가격이 높고, 활용성이 낮다. 본 연구는 Serratia의 배양 조건에 따른 생산 효율을 높이기 위한 다양한 연구를 진행하였다. 본 연구에서는 16S rDNA 유전자 서열 분석 및 생리학적 특성을 기반으로 prodigiosin을 생성하는 박테리아 균주 PDGS¹²⁰⁹¹⁵를 부산의 경미하게 오염된 하천수에서 분리하여 Serratia sp.의 균주로 확인하였다. PDGS¹²⁰⁹¹⁵의 붉은색 색소를 산성에탄올을 이용하여 직접 추출하고 특성분석을 실시한 결과 프로디지오신 화합물로 확인되었다. 색소 생성은 25℃, pH 7 및 0% NaCl 농도 조건에서 14시간 동안 배양했을 때 최적을 생성을 보였다. 또한 우리는 fructose와 beef extract 같은 탄소 및 질소원을 처리하면 프로디지오신 생산이 각각 약 6배와 4배 증가한다는 것을 발견하였다. 미네랄에서는 KCl이 프로디지오신 생산 증대에 가장 효과적이었다. 카세인은 또한 프로디지오신 생산에 가장 적합한 공급원이었다.

• 생명과학회지
• /
• 제19권5호
• /
• pp.652-658
• /
• 2009

두릅 순 및 두릅 잎의 천연 항산화제 소재 개발을 목적으로 생리활성물질 분석과 항산화 활성을 DPPH free radical 소거 활성능, 불포화 지방산인 linoleic acid를 이용한 thiocyanate법 및 TBA법으로 지질과산화 정도를 측정 하였다. 두릅 순 및 두릅 잎으로 부터 추출된 수율은 수용성 3.08% 및 3.13%, 에탄올 추출물 0.58% 및 0.66%, 메탄올 추출물 0.81% 및 1.73%로 용매 중에서는 메탄올 추출에서 수율이 높았으며, 두릅 순 보다는 두릅 잎에서 추출 수율이 높았다. 두릅순의 총 폴리페놀 화합물 함량은 수용성 4.68%, 에탄올 6.60% 및 메탄올 5.00%로 에탄올 추출물에서 가장 높았으며, 두릅 잎에서는 수용성 10.74%, 에탄올 16.20% 및 메탄올 16.68%로 메탄올 추출물에서 가장 높은 함량을 보였고, 두릅 순 보다는 두릅 잎에서 총 폴리페놀 화합물 함량이 높았다. 미네랄 함량은 두릅 순 및 두릅 잎에서 Ca이 각각 575.7 및 759.3 mg%로 가장 많이 함유되었고, 다음으로 K가 353.5 및 330.0 mg%, Mg가 31.3 및 31.0 mg%였으며, Zn, Mn, Na, Fe 성분은 소량씩 함유되어 있었다. DPPH free radical 소거 활성능은 두릅 순 수용성 추출물 0.1% 농도에서 28.69%로 에탄올과 메탄올 추출물보다 높았으며, 두릅 잎 추출물 0.1% 첨가구 에서 수용성 추출물 54.86%, 에탄올 추출물 89.77%, 메탄올 추출물 92.36%로 메탄올 추출물에서 가장 높게 나타났다. DPPH free radical 소거 활성능 측정에서는 두릅 잎 메탄올 추출물 0.1% 첨가가 시판 합성 항산화제인 BHT 0.05% 처리의 92.29%와 비슷한 수준으로 가장 높은 전자공여능을 나타내었다. 불포화 지방산인 linoleic acid를 이용한 thiocyanate법으로 항산화 활성을 측정한 결과에서는 두릅잎 에탄올 추출물에서 높았으며, TBA법 항산화 활성 측정에서도 두릅순과 두릅 잎 에탄올 추출물에서 각각 우수한 항산화 활성을 보였다. 이상의 실험결과에서 항산화 활성과 밀접한 관련성을 가지고 있는 총 폴리페놀 화합물 함량, DPPH free radical 소거 활성능, 불포화 지방산인 linoleic acid를 이용한 thiocyanate법 및 TBA법으로 지질과산화 정도는 두릅 순 추출물보다는 두릅 잎 추출물에서 더 우수한 항산화 활성을 가진 것으로 나타나 향후 천연 항산화제 소재 개발에 유용하게 사용될 것으로 사료되어 진다.

• 생명과학회지
• /
• 제19권4호
• /
• pp.423-428
• /
• 2009

셀레늄은 필수미네랄로 항산화작용 등의 체내 주요 작용을 수행한다고 알려져 있다. 만성질환 등의 예방과 치료 등의 바람직한 효능을 기대하여 섭취가 늘고 있어서 주목을 받고 있다. 셀레늄은 암의 억제나 혈중포도당조절 및 지방억제 등의 목적으로도 이용되고 있다. 이러한 다양한 연구에도 불구하고 지방세포를 이용한 지방세포분화나 지방세포사멸 촉진에 미치는 영향은 아직 연구되어 있지 않다. 셀레늄의 지방세포조절을 통한 분자기전에 대한 연구는 늘어가고 있는 비만이나 비만관련대사질환의 조절에 학문적 근거를 제공할 수 있다. 본 연구에서는 셀레늄이 AMP-activated protein kinase (AMPK)를 중심으로 지방 미분화세포인 3T3-L1 지방세포의 분화억제 및 분화된 세포의 사멸작용의 기전을 밝히고자 하였다. AMPK는 세포 내 에너지상태의 센서로 작용하는데 실제적으로 운동의 지방대사 촉진기능이 이 단백질에 기인한다는 사실이 밝혀지면서 각광을 받고 있다. 또한 시상하부에서 AMPK는 호르몬이나 영양소 등의 생리적인 인자들을 통합하고 식욕이나 신체에너지 대사를 총괄하는 물질로 대두되고 있다. 셀레늄을 지방세포의 분화과정에 처리하였을 때에 현저한 지방세포로의 분화가 억제되었고 이미 다 분화된 성숙된 지방세포에 처리하였을 때는 세포사멸(apoptosis)을 유도하는 것을 발견하였으며 이와 동시에 AMPK의 활성화 촉진 및 AMPK의 지질인 acetyl-CoA carboxylase의 $serine^{79}$를 인산화하는 것으로 나타났다. 또한 이러한 셀레늄의 지방세포분화 억제 능력은 AMPK의 활성화 합성물질인 AICAR나 포도의 폴리페놀인 레스베라트롤의 능력과 같은 정도의 억제능을 보여주었다. 또한 AMPK의 항 지방축적작용에서의 필수성을 알아보기 위하여 지방세포에 AMPK 활성화 물질인 AICAR와 억제물질인 Compound C를 사용하여 AMPK활성화를 측정하여 본 결과 지방세포분화와 지방축적의 억제과정에 있어서 AMPK가 필수적임을 밝혀내었다.

• 폴리머
• /
• 제32권2호
• /
• pp.109-115
• /
• 2008

탈미네랄화된 골분(DBP)은 사이토카인과 같은 다양한 생리활성분자를 가지기 때문에 조직공학분야에서 널리 사용되는 생체재료이다. 본 연구에서는 DBP를 함유한 2차원적 DBP/PLGA 필름이 추간판디스크 세포의 부착, 증식 및 표현형유지에 미치는 영향에 대해 연구하였다. DBP 함량에 따른 DBP/PLGA 필름은 용매증발법으로 제조하였으며 제조된 PLGA 및 DBF/PLGA 필름은 시차주사현미경을 통해 표면을 분석하였다. PLCA 필름은 매끄러운 표면을 가지며, DBF의 함량이 증가할수록 DBP/PLGA 필름의 표면은 거침도가 증가하는 것을 확인하였다. 섬유륜(AF) 및 수핵(NP)세포를 PLGA 및 DBP/PLCA 필름 표면에 파종하여 배양한 후, 세포의 계수 및 SEM 관찰을 통하여 이들의 부착과 증식을 평가하였다. 세포 계수와 SEM 관찰 결과, DBP의 함량이 10 및 20%인 DBP/PLGA 필름에서 높은 초기부착도 및 증식률을 보였다. 세포 계수 결과를 바탕으로 RT-PCR을 통하여 DBF 10%와 20%의 DBP/PLGA 필름에서의 디스크 세포의 특이적 유전자 발현확인 결과, DBF의 함량이 20%인 DBP/PLCA 필름에서 세포의 표현형이 유지되며 지속적인 세포외기질이 발현될 것으로 예상되었다. 따라서 적절한 천연재료의 함량이 세포의 부착과 증식에 더욱 적합하며 이는 조직공학적 디스크 재생의 기초 자료로 사용될 것으로 사료된다.

• 생물환경조절학회지
• /
• 제22권4호
• /
• pp.413-420
• /
• 2013

본 실험은 박과류(오이, 참외, 멜론)를 공시작물로 하여 친환경 육묘시 친환경 제제와 시용조건에 따른 흰가루병의 방제효과를 구명하고 기존 등록된 농약과 대조하여 그 효과를 검정하기 위해 수행되었다. 친환경제제는 유효미생물로서 Ampelomyces quisqualis 94013(AQ94013)과 Bacillus subtilis Y1336(BS Y1336), 식물추출물로서 님오일(Neem oil)과 대황(Rheum undulatum)추출물, 미네랄 제제는 황수화제와 석회보르도액(Lime Bordeaux mixture)을 단용 또는 혼용처리하여 병 발생시기(발생전, 초기, 중기)에 따라 처리하였다. 모든 처리구에서 시설내 일 평균온도 $30^{\circ}C$ 이상, 하루 중 최고기온이 $40^{\circ}C$ 이상의 조건이 일주일 이상 지속되는 기간 동안 유묘의 흰가루병의 발병도는 감소하였고, 대조구인 무처리구에서의 발병도도 크게 감소되어 10% 미만으로 나타났다. 발생 전처리시 방제효과는 모든 작물에서 황수화제가 가장 높았고, BS Y1336는 방제가가 20~40%로서 가장 낮게 나타났다. 오이의 경우 발생전 처리시 님오일과 황수화제 처리는 살균제보다 높은 방제효과를 보였으며, 멜론에서는 농약과 비슷한 방제가를 보였다. 대황추출물은 전 생육기간 동안 미생물제제보다 높은 방제가를 나타내었고, 오이와 멜론작물에서 발생초기 처리시 효과가 우수하였다. 물살포구는 무처리구와 비슷한 발병도를 보여 방제효과가 없었고, 참외와 멜론에서 물살포 처리는 무처리보다 더 높은 발병도를 보였다. 병발생후 친환경제제 처리시 방제효과는 처리하는 시기가 늦어질수록 감소하였다. 친환경제제의 혼용처리에 의한 방제효과를 조사하였을 때, 대황추출물(1주차) + 황수화제(2주차) + 님오일(3주차)의 조합으로 한 가지의 친환경제제를 주당 1회씩 총 3주 동안 혼용처리 했을 때, 전 육묘기간 동안 오이에서는 90% 이상, 모든 작물에서 평균 80% 이상의 방제가를 나타내어 다른 조합의 처리에 비해 높은 방제효과를 보였다. 본 실험결과를 통해 박과채소의 친환경 육묘시 흰가루병에 대한 친환경제제의 방제효과는 단용처리 했을 때, 병발생 전후 처리에 상관없이 모든 작물에서 황수화제 처리가 가장 높게 나타났으며, 혼용처리시에는 대황추출물(1주차) + 황수화제(2주차) + 님오일(3주차)의 조합이 가장 효과가 높은 것으로 나타났다.