• 멤브레인
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• 제31권6호
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• pp.393-403
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• 2021

생체 내 변화에서 효소는 중요한 촉매이다. 효소의 안정성과 재사용성은 촉매 과정에서 중요한 요소이다. 적합한 기질에 효소 고정화는 특정 미세환경의 조성을 통해 효소 활동성을 높인다. 다양한 종류의 분리막이 각각의 생체적합성과 막 표면의 친수성/소수성 조절 용이도에 따라 기질로 사용되었다. 본 논문에서는 셀룰로스, 폴리아크릴로니트릴(PAN), 폴리디메틸실록산(PDMS), 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF), 폴리에테르설폰(PES) 고분자 분리막이 소개되고 토의되었다. 고정화 효소를 이용한 유기오염물의 생물적 분해는 제약 회사 및 섬유 회사 등에서 발생하는 오염물질을 친환경적으로 감소할 수 있는 방법이다. 효소 고정화 생물반응기(EMBR)로 기름의 가수분해를 제어할 수 있고 이를 통해 탄소 배출량 감소 및 환경오염을 줄일 수 있다. EMBR로 만들 수 있는 바이오에탄올과 바이오디젤은 화석 연료의 대체제이다.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2018년도 춘계학술발표회
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• pp.54-54
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• 2018

억새(Miscanthus spp.)는 우리나라 등 동아시아가 원산이며 바이오매스량이 많아 바이오에너지 원료작물로서 잠재성이 크기 때문에 2세대 바이오에탄올 생산 원료로 주목을 받고 있고, 축산깔개 및 토양개량제 등으로도 이용되고 있다. 미국과 유럽 등에서는 생태계 교란 방지를 위해 4배체 물억새(M. sacchariflorus)와 2배체 참억새(M. sinensis)의 종간 교잡 이질 3배체인 불임성 억새(M. x giganteous)을 주로 재배하고 있으나, 단일 유전형의 품종으로 병해충과 자연재해에 취약하여 다양한 억새 품종의 개발이 시급한 실정이다. 본 연구는 억새를 재료로 하여 반수체 및 배수체 확보를 통한 배수성 별 특성 평가와 함께 기내배양을 통해 탈분화 및 재분화 시스템을 구축하여 억새의 육종 효율을 높이기 위해서 실시하였다. 억새 종자로부터 캘러스의 유도는 MS배지와 N6배지에 1mg/L 2.4-D를 첨가하였을 때 비배발생 캘러스(nonembryogenic callus)가 유도되었고, N6배지에 3~5 mg/L 2,4-D를 첨가하였을 때 배발생 캘러스(embryogenic callus)가 발생하였다. MS배지보다는 N6배지에서 캘러스 유도율이 높았으며, 식물생장조절제로 2,4-D와 BA 조합처리 보다 2,4-D 단용 처리하였을 때 캘러스 유도율이 더 높았다. 억새 종에 따른 캘러스 유도율은 물억새가 25.2~49.3%, 참억새는 30.3~52.0%였고 거대억새는 62.6~81.1%로 나타났다. 억새 신초 및 줄기로부터의 캘러스 유도율은 물억새가 4.4~17.2%, 참억새는 1.8~7.7%, 거대억새는 15.3~19.9%로 나타나 종자에 비해 매우 낮았다. 미성숙화기로부터의 캘러스 유도는 억새 종에 따른 차이가 없었으며, 3mg/L 2,4-D 첨가 배지에서 캘러스 유도율이 비교적 낮았고(60~80%), 1mg/L와 5mg/L의 2,4-D가 첨가된 배지에서 캘러스 유도율이 높게(90~95%) 나타났다.

• 대한화장품학회지
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• 제44권4호
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• pp.465-475
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• 2018

본 연구는 레몬밤 추출물 및 용매 분획물의 항산화 활성, 항염활성 및 미백 활성을 평가하기 위해 수행하였다. 레몬밤의 용매별 추출물의 총 폴리페놀 함량은 33.02-302.76 mg GAE/g, 총 플라보노이드 함량은 9.98-325.07 mg CE/g으로 확인되었다. 레몬밤 추출물 및 용매 분획물의 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl(DPPH) 라디칼소거활성을 평가한 결과 전반적으로 레몬밤 용매별 추출물 및 물 분획물들이 대조구인 ascorbic acid ($30{\mu}M$)와 유사한 DPPH 라디칼소거능이 확인되었다. 또한 레몬밤 추출물 및 용매 분획물 중 클로로폼 분획물이 상대적으로 가장 우수한 RAW 264.7 세포의 NO생성 억제효과가 확인되었다. Tyrosinase 억제 활성은 100% 에탄올 환류 추출물의 $200{\mu}g/mL$ 농도가 통계적으로 유의한 수준에서 arbutin 처리구 보다 우수한 억제 활성을 나타내었다. 이러한 결과들은 레몬밤이 항산화, 항염 및 미백활성을 가지는 효과적인 화장품 소재로 활용 가능하다는 것을 시사한다.

• 현장농수산연구지
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• 제24권1호
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• pp.14-22
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• 2022

본 연구에서는 시중에 유통되는 생약 10종 (금전초, 목천료, 냉초, 현초, 계심, 진피, 율초, 구절초, 총백, 고량강)을 무작위로 선정하여 생약의 생리활성 효과를 스크리닝하였다. 각 생약을 70% 에탄올로 추출한 다음 추출물의 마우스 대식세포에 대한 NO 생성 억제 효능을 확인한 결과, 구절초 추출물이 LPS에 의해 유도된 NO 생성을 억제하는 효과가 가장 높은 것으로 확인되었다. 따라서, 구절초 70% ethanol 및 물 추출물에 대한 농도별 NO 생성 억제 효능을 측정하였다. 구절초 추출물은 두 용매 추출물 모두에서 대식세포의 NO 조절 효과가 우수한 것으로 나타났으며, 70% ethanol 추출물의 고농도 (250 ㎍/mL) 처리군에서는 LPS에 의해 유도된 NO를 99% 이상 억제하는 것으로 확인되었다. 또한, 구절초 70% ethanol 및 물 추출물이 인체 대동맥 평활근 세포주 HASMCs에서 TNF-α에 의한 부착인자의 발현 억제 효능을 확인하였다. 그 결과, 구절초의 70% ethanol 추출물 및 물 추출물이 TNF-α로 자극된 인체 대동맥평활근 세포주 HASMC에서 세포 부착 인자의 발현을 억제하였으며, 이 결과는 구절초가 혈관 염증을 조절할 수 있는 가능성을 제시한다. 본 연구 결과는 구절초의 항염증 및 혈관 염증 조절 기능 소재로서 개발을 위한 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 공업화학
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• 제30권2호
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• pp.145-150
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• 2019

본 연구에서는 우슬(Achyranthes japonica, AJ)과 Lactobacillus plantarum으로 발효한 우슬(AJ-LP)을 5가지 용매(물, 에탄올, 헥산, 아세트산에틸, 부탄올)로 추출하여 RAW264.7 세포에서 항염증 활성에 미치는 영향을 확인하였다. lipopolysaccharide(LPS)로 유도된 RAW264.7 세포에서 nitric oxide (NO) 및 cytokine 생성을 측정하였으며 western blot으로 cyclooxygenase-2(COX-2)와 nitric oxide synthase (iNOS)의 발현 정도를 관찰하였다. 세포 독성은 CCK assay를 통해 확인하였으며 독성을 가지지 않는 농도인 $100{\mu}g/mL$로 실험을 진행하였다. NO 생성 저해 활성 결과 AJ-LP를 에탄올(E)로 추출한 시료가 LPS만 처리한 control군에 비해 약 74%로 저해율이 가장 높았으며 염증관련 cytokine인 Interleukin-6 (IL-6), tumor necrosis factor-${\alpha}$ (TNF-${\alpha}$), and Interleukin-$1{\beta}$ (IL-$1{\beta}$)의 결과에서도 약 57, 70, 74%의 저해율로 우수한 효능을 보였다. COX-2와 iNOS 발현결과 AJ군에서 대조군(20-hydroxyecdysone)의 저해율이 가장 높은 것으로 나타났다. AJ-LP군에서 COX-2 발현량은 헥산(H)으로 추출한 시료가 대조군에 비해 약 16%로 감소하였고 iNOS 발현량은 부탄올(B)으로 추출한 시료가 약 7%로 감소하였다. 이상의 결과들에서 우슬보다 L. plantarum으로 발효한 우슬이 천연물 소재로서의 활용 가능성이 높음을 시사하였다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제35권2호
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• pp.423-432
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• 2018

스피룰리나는 지구상의 가장 오래된 조류중 하나이며 피코시아닌, 토코페롤, 베타카로틴을 함유하고 있어 노화를 방지한다고 보고된 바 있다. 본 연구에서는 재배방법이 다른 스피룰리나 에탄올추출물의 UVB로 유도된 활성산소종(reactive oxygen species, ROS)의 저해와 항산화효과를 확인하였다. 실내배양 스피룰리나 에탄올추출물(ICAE)과 야외배양 스피룰리나 에탄올추출물(OCAE) 0.1, 0.5, $1mg/m{\ell}$의 DPPH 라디칼 소거능과 SOD 유사 활성을 측정하여 항산화효과를 확인하였다. UVB로 유도된 ROS의 저해 효과는 제브라피쉬 배아와 HaCaT 세포를 이용하여 확인하였다. ICAE와 OCAE 0, 0.01, 0.05, 0.1, 0.5, $1mg/m{\ell}$을 제브라피쉬 배아와 HaCaT 세포에 처리하고 UVB로 ROS를 유도하였고 DCFH-DA로 염색하여 세포내 ROS의 양을 검출하였다. 항산화효과를 측정한 결과 양성대조군인 ascorbic acid의 DPPH 라디칼 소거능은 73%, SOD 유사 활성은 86%로 나타났다. ICAE와 OCAE $1mg/m{\ell}$의 농도에서 각각 43, 57%의 DPPH 라디칼 소거능을 나타내었고, 20, 19%의 SOD 유사 활성을 나타내어 양성대조군인 ascorbic acid보다 낮았지만 유의적인 항산화효과가 있었다. UVB로 유도된 제브라피쉬 배아와 HaCaT 세포의 ROS가 음성대조군보다 증가하였고, ICAE와 OCAE 처리된 군은 농도 의존적으로 UVB만 조사된 양성대조군 보다 ROS가 감소하였다. 본 연구의 결과는 스피룰리나 에탄올추출물이 피부보호용 화장품 소재로 사용가치가 있음을 시사한다.

• 생명과학회지
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• 제26권6호
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• pp.663-672
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• 2016

벌 사상자[Cnidium monnieri (L.) Cusson]는 중국과 한국에 분포하는 일년생 초본으로, 화농성피부염 및 여성의 생식기 질환의 치료에 널리 사용되고 있다. 이 외에도 면역기능개선과 천식 등에 대한 효과는 보고된 바 있으나 아직까지 암과 관련된 연구는 많이 이루어지지 않았다. 이에 따라 본 연구에서는 인간 대장암 세포인 HCT116 세포주에서 벌 사상자 에탄올 추출물(CME)의 apoptosis 및 세포주기정지 유도 효과에 대하여 알아보고자 하였으며, 이러한 효과가 AKT/mTOR/GSK-3β 신호경로의 조절을 통하여 이루어지는지 확인하고자 하였다. MTT assay와 LDH assay 결과, 벌 사상자 에탄올 추출물에 의하여 HCT116 세포의 세포생존율이 감소하였으며, 세포독성효과가 나타났다. 또한 벌 사상자 에탄올 추출물의 농도의존적으로 apoptotic body의 수와 apoptosis 비율이 증가하였으며, G1기에서 세포주기정지 유도 효과가 관찰되었다. 세포의 성장과 증식 및 분열에 관련된 단백질인 Akt는 mTOR, p53, GSK-3β와 같은 신호단백질들의 발현을 조절하는 것으로 보고되었다. 벌 사상자 에탄올 추출물을 처리하였을 때, Akt와 mTOR 단백질의 인산화가 저해되었으며, 이에 따라 하위 신호조절 단백질인 GSK-3β, Bcl-2 family, Caspase-3, PARP의 발현이 조절되었다. 또한 Akt와 GSK-3β, mTOR 저해제 처리를 통하여 CME에 의한 apoptosis 효과가 AKT/mTOR/GSK-3β 신호경로를 통하여 이루어지는 것을 확인하였다. 결론적으로, 본 연구를 통하여HCT116 대장암 세포주에서 벌 사상자 에탄올 추출물이 암세포의 apoptosis 및 세포주기정지 유도에 효과적임을 확인하였다.

• 생명과학회지
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• 제21권1호
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• pp.146-154
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• 2011

포도당 20%와 효모엑기스가 함유된 배지에서 $40^{\circ}C$에서 48시간에 걸친 에탄올발효 과정 중에 일어나는 고온성 알코올 발효 효모균주 Saccharomyces cerevisiae KNU5377의 세포 내에서 일어나는 생리적 변화를 살펴보고자 했다. 그 결과, 이 발효 효모균주는 $40^{\circ}C$ 48시간의 발효로써 11.4% alcohol을 생성하여, 고온발효인데도 불구하고 우수한 발효능을 가진 것을 확인할 수 있었다. 또한 12시간 발효과정동안 배지의 pH가 시작단계의 pH 6.0이 4.1로 내려갔으며, 이후 에탄올발효가 완성될 때까지 거의 변화하지 않고 이 값으로 유지되었다. 발효 12시간이 지나면서 세포막의 지방산의 조성은 불포화지방산인 $C_{16:1}$ (palmitoleic acid)가 포화지방산인 $C_{16:0}$ (palmitic acid)보다 1.5배나 증가하였으며, $C_{18:1}$보다는 2배 가까이 증가하여 구성되어 있었다. 48시간 배양한 세포의 2차 전기영동(2-D)을 통한 세포내 단백질의 발현정도를 proteomics분석법으로 살펴본 바, phosphoglycerate kinase가 가장 크게 발현했음을 Mass Spectrometry를 통해 알 수 있었다. 그 뒤를 이어 adenylate kinase, Cys3p, Tdh3p, translational elongation factor 등이 크게 발현된 것을 알게 되었다. 이들은 직간접적으로 해당과정에 관여하는 인자들 이어서, 고온 장시간에 걸친 에탄올발효를 하는 이 발효 효모균주의 세포에게는 생존과 에탄올발효를 위하여 해당과정 관여 인자가 중요한 역할을 하고 있다는 것을 강력히 시사하였다.

• 펄프종이기술
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• 제47권4호
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• pp.21-29
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• 2015

In this study, the feasibility of utilizing wood chips from pitch pine (Pinus rigida) was evaluated for bioethanol production by an organosolv pretreatment and enzymatic saccharification. When wood chips from pitch wood were pretreated with 75% (v/v) ethanol and 1.7% sulfuric acid as a catalyst at H-factor 2000, average pulp yield was 43.3%, which pretreated wood fibers showed higher glucan (55.8%) and lower lignin (12.2%) contents than untreated control (43.9% glucan and 27.8% lignin). After enzymatic saccharification, the organosolv pulps with 56.2% delignification rate reached above 97% conversion rate of cellulose to glucose. These results indicated that increasing the delignification rate causes micro pores on the surface of organosolv pulps resulting in improved the accessibility of enzyme onto the substrate. Moreover, it was in agreement with the SEM examination of wood fibers.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2001년도 추계학술발표대회
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• pp.787-790
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• 2001

대두유의 유화전이에스테르화에 의한 바이오디젤의 생산기술을 연구개발함에 있어서 지방산메틸에스테르의 수율에 미치는 메탄올 몰비, 알칼리 촉매량, 유화제 첨가량 및 반응시간의 영향을 규명하고 유화전이에스테르화 공정의 반응조건을 최적화한 결과, 반응온도 $45^{\circ}C$, 대두유에 대한 에탄올 몰비 1:6, 대두유에 대한 유화제의 첨가량 l(v/v)%에서 0.8wt% 수산화캄륨과 1.2wt% 소디움메톡시드로 대두유를 각각 30분과 50분간 전이에스테르화 하여 $95{\sim}96%$수준의 총괄수율을 얻었다.