• 제목/요약/키워드: 반응변화도

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오존 처리한 폐식용유의 화학구조와 pMDI로 제조한 접착제의 목재 접착강도 (Chemical Structure of Ozonized Waste Cooking Oil and Wood Bonding Strengths of Reaction Products with pMD)

  • 강찬영;이응수;류재윤;이현종;서준원;박헌
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제38권4호
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    • pp.316-322
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    • 2010
  • 본 연구의 목적은 폐식용유를 오존산화 처리에 의한 구조적 변성을 시도하고 이를 pMDI와 반응시켜 목재접착제로 개발하고자 하는 것이다. 폐식용유를 사용하여 1, 2, 3시간 오존산화 처리 한 후 화학적 변화를 알아보기 위하여 FT-IR을 측정하였다. 또한 접착강도를 조사하기 위하여 상태, 내수, 내온수, 반복끓임 실험을 하였다. FT-IR 측정 결과, 폐식용유의 오존산화가 진행될수록 불포화 이중결합에 기인한 3,010 $cm^{-1}$ 부근의 흡수가 사라지고 1,700 $cm^{-1}$ 부근의 카르복실기의 흡수가 크게 나타났다. 특히 3시간대에 3,010 $cm^{-1}$ 부근에 이중결합이 거의 사라짐을 알 수 있었다. 3시간 처리한 폐식용유의 상태 접착력 시험 결과, 폐식용유: pMDI 비율이 1 : 0.5일 때 8.08 kgf/$cm^2$, 1 : 0.75일 때 9.53 kgf/$cm^2$, 1 : 1일 때 44.16 kgf/$cm^2$ 1 : 2일 때 58.08 kgf/$cm^2$, 1 : 3일 때 61.41 kgf/$cm^2$, 1 : 4일 때는 46.95 kgf/$cm^2$를 나타내어 MDI와의 적정당량이 1 : 2, 1 : 3 부근에서 결정됨을 알 수 있었다. 중량비 1 : 2, 1 : 3만을 선택하여 각각 내수, 내온수, 반복끓임 상태로 접착강도 시험을 실시하였다. 내수 접착강도에서는 1 : 3의 경우가 더 높은 값을 보였으나 실험조건이 강화된 내온수, 반복 끓임에서는 혼합비율 1 : 2와 1 : 3이 비슷한 값을 나타내었다.

Protein Kinase C Inhibitor (PKCI)에 의한 방사선 민감도 변화와 c-fos Proto-oncogene의 전사 조절 (Effect of Protein Kinase C Inhibitor (PKCI) on Radiation Sensitivity and c-fos Transcription Activity)

  • 최은경;장혜숙;이연희;박건구
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제17권4호
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    • pp.299-306
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    • 1999
  • 목 적 : Ataxia-Telangiectasia (AT) 증은 여러 가지 유전적 결함을 갖는 질병으로 방사선 민감도가 비정상적으로 상승되어 있는 것이 특징이다 AT 환자에서 공통적으로 존재하는 ATM 유전자는 현재까지 방사선 신호전달에 관여하는 것으로 알려진 Pl-3 kinase와 유사한 구조임이 알려져 ATM이 방사선 신호전달경로에 중요한 작용을 할 것으로 추정하게 되었다. 본 연구에서는 AT 세포와 정상세포에 PKCI를 과발현 시킴으로써 방사선 신호전달에 관여하는 PKC를 억제하여 이것이 방사선 민감도에 미치는 영향을 관찰하고, 방사선에 의해 유도되는 early response gene인 c-fos transcription의 차이를 측정하여 ATM과 PKCI에 의한 신호전달이 c-fos 유전자 전사에 미치는 영향을 분석하고자 하였다. 대상 및 방법 : PKCI expression vector를 작제한 후 정상세포인 LM217과 AT세포인 AT5BIVA에 transfection 시킨 후 plasmid의 genomic DNA에 결합된 것은 polymerase chain reaction (PCR) 방법으로 확인하였고 PKCI의 mRNA 발현 여부는 northern blotting으로 확인하였다. 방사선 민감도는 아포토시스로 측정하였으며 PKCI가 과발현된 각 세포주에 5 Gy의 방사선을 조사한 후 48시간에 세포를 모아 TUNEL방법으로 아포토시스 세포의 수를 측정하였다. c-fos 유전자의 전사는 reporter 유전자로 c-fos CAT plsmid를 $\beta$-gal expression vector와 같이 각 세포주에 transfection 시키고 36시간이 지난 후 CAT assay를 하여 activity를 측정하고 동시에 $\beta$-gal assay를 시행하여 transfection 효율을 보정해 주었다. PKCI, Ras의 영향을 보기 위하여는 PKCI, Ras expression vector와 c-fos CAT plasmid를 cotransfection하고 CAT activity로 측정 하였다. 결 과 : 이 실험의 결과 LM과 AT 세포에서 PKCI가 방사선 민감도에 미치는 영향과 c-fos 전사에 미치는 영향을 처음으로 보여주었다. PKCI의 과발현이 LM 세포에서는 방사선 민감도를 증가시켰지만 AT세포에서는 오히려 약간 감소시키는 작용을 나타내었다. c-fos 전사는 AT 세포에서 LM 세포에 비하여 70배 낮게 나타났는데 PKCI가 과발현 됨으로써 LM 에서는 c-fos의 전사가 감소되었지만 AT 세포에서는 영향이 없었다. Ras 단백으로 c-fos를 유도시키고 여기에 PKCI 발현 백터를 contransfection 하면 LM세포에서는 induction 이 감소되었지만 AT 세포에서는 영향이 없었다. 즉 LM과 AT 세포에서의 PKCI에 의한 반응의 차이는 Ras와 관련된 signal transduction pathway라는 것을 알 수 있었다. 결 론 : PKCI는 정상세포에서는 방사선에 의한 세포 손상을 증가시키지만 AT 세포에서는 별 영향을 보이지 않는 것을 알 수 있었으며, 두 세포간의 이러한 차이는 c-fos proto-oncogene의 전사차이로 설명할 수 있겠다. 이러한 차이가 AT 세포의 방사선 민감도의 한 원인일 것으로 생각된다.

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지속성 알레르기비염의 비폐색에 대한 침치료의 효과: 무작위배정 대조군 연구 (Effect of Acupuncture on Nasal Obstruction in Patients with Persistent Allergic Rhinitis: A Randomized Controlled Trial)

  • 조정효;홍권의;강위창;최선미;박양춘
    • Journal of Acupuncture Research
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    • 제22권6호
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    • pp.229-239
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    • 2005
  • 목적: 알레르기비염은 이환율이 높은 질환이다. 비폐색은 알레르기비염의 주요 증상으로 수면장애, 우울, 주의력 저하, 기억력 감퇴 등을 유발한다. 비염에 대한 침치료는 문헌에 언급되어 있고 임상에서 많이 사용되지만 잘 디자인된 임상연구는 많지 않다. 본 연구는 알레르기비염환자의 비폐색에 대한 침치료의 효과에 대해 알아보고자 하였다. 방법: 본 연구는 단일맹검, 무작위배정, 대조군연구로 치료혈은 영향(Il20), 상성(GV23), 합곡(IL4)으로 하였고, 유효성 평가는 음향비 강통기도검사를 통한 총비강용적, 총비강최소단면적의 변화로 하였다. 결과: 101명의 피험자가 연구를 종료하였으며 연령, 성별, 체중, 신장, 맥박, 호흡수, 지속성 비염의 중증도, 양성반응을 보인 항원의 수에서 대조군과 침치료군에서 차이는 없었다. 침치료군과 대조군 모두에서 치료직후 총비강용적이 유의성(침치료군: p=0.0007, 대조: p=0.0175)있게 증가하였고, 치료15 분후 침치료군에서 대조군에 비하여 증가된 총비강용적이 경계수준의 유의성(p=0.0871)으로 유지되었다. 침치료군과 대조군 모두에서 치료직후 총비강최소단면적이 유의성(침치료군: p<0.0001, 대조군: p=0.0005)있게 증가하였고, 치료15분후 침치료군에서 대조군에 비하여 증가된 총비강최소단면적이 경계수준의 유의성(p=0.0929)으로 유지되었다. 결론: 지속성 알레르기비염의 비폐색에 대한 침치료는 비강용적과 비강단면적을 증가시켜 비폐색을 완화시키는 효과가 있었으나 지속적인 효과에 대하여는 추가적 연구가 필요하다.

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측두하악관절의 골관절염 치료에서 Avocado/Soybean Unsaponifiables의 효용성 (Clinical Effect of Avocado/Soybean Unsaponifiables on Osteoarthritis of the Temporomandibular Joint)

  • 김희진;박준상;고명연;안용우
    • Journal of Oral Medicine and Pain
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    • 제31권2호
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    • pp.185-197
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    • 2006
  • 본 연구는 2003년 10월부터 2006년 3월까지 부산대학교 병원 구강내과 구강안면통증클리닉에 내원하여 RDC/TMD에 의해 측두하악관절의 골관절염으로 진단된 환자 중 본 실험에 동의한 폐경기가 오지 않은 여성 환자를 무작위로 나누어, 주기적 내원 하에 실제로 ASU 300 mg을 연속 복용한 ASU군(총 36명)과 ASU와 동일한 제재이지만 약효가 없는 약물을 복용한 위약군(총 32명)으로 분류하여 ASU를 장기간 투여시 통증, 관절음, 개구제한(LOM), 무통성 편이 개구량(MCO)의 변화뿐만 아니라 골스캔의 단순섭취율(SUR), coronal SPECT상에서의 온점개수(HS), 그리고 CT상에서의 과두 관절면의 비교시 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. ASU군과 위약군의 치료 전, 치료 3개월 후, 치료 6개월 후, 치료 9개월 후의 무통성 편이개구량(MCO)과 통증, 관절음, 개구제한(LOM)의 NAS를 비교시 두 군간의 유의한 차이가 없었다. 2. ASU군과 위약군의 치료 전, 치료 3개월 후, 치료 6개월 후, 치료 9개월 후의 MCO를 비교시 장치치료를 시행하지 않은 두 군간에서는 유의한 차이가 없었다. 그러나, 장치치료를 시행한 ASU군에서 위약군에 비해 치료 6개월 후, 치료 9개월 후에 MCO가 더 증가하는 경향을 보였다. 3. ASU군과 위약군을 초진시 통증에 대한 NAS가 6미만인 경우와 6이상인 경우로 분류하여 치료 전, 치료 3개월 후, 치료 6개월 후, 치료 9개월 후를 비교시 두 군 모두 치료 3개월 후, 치료 9개월 이후에 통증이 더 감소하며, 통증의 NAS가 6이상인 경우에서 ASU군이 위약군에 비해 통증이 더 감소하는 경향을 보여 주었다. 4. 주기적 내원하에 6개월간 약물치료를 시행한 ASU군(총19명)과 위약군(총 21명)의 MCO와 통증, 관절음, 개구제한의 NAS를 비교시 각 군내에서는 임상증상의 개선이 현저하였으나, 두 군간에서는 유의한 차이가 없었다. 5. ASU군과 위약군을 이환측과 비이환측으로 분류하여 측두하악관절의 골스캔의 단순섭취율(SUR)과 coronal SPECT상에서의 온점개수(HS)를 비교시 두 군 모두에서 이환측이 비이환측에 비해 단순섭취율과 온점개수 모두 높게 나타났으며, 단순섭취율과 온점개수는 상관관계를 보여주었다. 6. 이환 및 비이환 관절 모두에서 골재형성 반응이 가장 많이 관찰되었고, 골증식체는 가장 적게 관찰되었다. 치료전후의 ASU군(총 34부위)과 위약군(총 20부위)의 과두 관절면을 비교시 ASU군에서 보다 많은 침식소견의 감소경향을 보여주었다.

SRRS를 이용한 재발성 아프타성 구내궤양 환자의 생활변화에 관한 연구 (Effects of Stressful Life Events on Patients with Recurrent Ahthous Ulcer.)

  • 고명연;김영애;옥수민;허준영;정성희;안용우
    • Journal of Oral Medicine and Pain
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    • 제37권4호
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    • pp.195-203
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    • 2012
  • 재발성 아프타성 구내궤양은 5~60%의 유병률을 가진 가장 흔한 형태의 구강 궤양이다. 가장 흔히 발병하는 나이는 10세~19세이며 환자의 성인기 및 평생 동안 지속될 수 있고, 성별의 차이는 없으며 소아프타, 대아프타 및 포진성 궤양의 세가지 형태로 나누어진다. 원인은 정확히 알려져 있지 않으나 다양한 유발인자 혹은 기여요인들이 있다. 이러한 기여요인에는 가족력 혹은 유전적 소인, Allergy 반응, 약물, 호르몬, 스트레스 또는 불안 및 면역계 이상 등을 들 수 있다. 구강 질환의 발병과정에 있어서 정신적 요인에 대한 고려의 필요성이 지난 몇 십 년 동안 점점 더 인정되고 있으며 많은 연구들이 구강질환에 있어서 정신사회적 요소들에 초점을 두고 있다. 이번 연구에서도 정서적 스트레스가 재발성 아프타성 구내궤양에 어떠한 영향을 미치는지 평가하고자 한다. 임상검사 결과 재발성 아프타성 구내궤양으로 진단된 환자 30명과 부산대학교 치의학전문대학원 학생들 중 재발성 아프타성 구내염의 증상 및 병력이 없는 60명을 대상으로 하였다. 스트레스 상황의 평가를 위해서는 한국적 문화에 맞게 적절하게 변형한 Holmes와 Rahe의 사회적 재적응 평정척도 설문지(SRRS)를 이용하였다. 분석결과 재발성 아프타성 구내염 환자들이 대조군에 비해 내원 전 7개월에서 12개월 사이 기간 및 내원 전 1년 동안의 스트레스를 경험하는 빈도 및 스트레스의 정도에 있어서 유의하게 높은 것으로 나타났다.

Pseudomonas aeruginosa P-5에 존재하는 polyhydroxyalkanoate synthase PhaC1과 PhaC2의 기질특이성 (Substrate chain-length specificities of polyhydroxyalkanoate synthases PhaC1 and PhaC2 from Pseudomonas aeruginosa P-5)

  • 우상희;이선희;이영하
    • 미생물학회지
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    • 제52권4호
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    • pp.455-462
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    • 2016
  • Pseudomonas aeruginosa P-5 균주는 홀수개의 탄소수를 갖는 지방산으로부터 3-hydroxyvalerate (3HV)와 medium-chain-length (MCL) 3-hydroxyalkanoates (3HAs) 단위체로 구성된 popolyhydroxyalkanoate (PHA) 공중합체를 생산하는 특이한 성질을 갖고 있다. 이 균주가 갖고 있는 2개의 MCL-PHA synthases ($PhaC1_{P-5}$$PhaC2_{P-5}$)의 탄소길이에 따른 기질특이성을 비교하기 위하여 각각의 유전자를 PHA 생합성능이 결여된 돌연변이주 Pseudomonas putida GPp104에 도입하고 발현시킨 결과, $PhaC2_{P-5}$는 3HV와 MCL 3HAs로 이루어진 공중합체를 생산하지만 $PhaC1_{P-5}$는 단지 MCL 3HAs로 구성된 공중합체를 생산하였다. 이는 $PhaC2_{P-5}$$PhaC1_{P-5}$과는 달리 보다 짧은 탄소길이의 3-hydroxyvaleryl Co-A를 기질로 인지하여 합성반응에 이용할 수 있음을 보여주는 것이다. 또한 $PhaC2_{P-5}$의 효소활성 및 기질특이성의 변화를 유도하기 위하여 위치지정 돌연변이생성을 수행하고 P. putida GPp104과 다른 PHA 생합성능 결여 돌연변이주인 Ralstonia eutropha $PHB^-4$에서 발현시킨 결과, $PhaC2_{P-5}$ 내 두 개 아미노산의 치환(Ser326Thr과 Gln482Lys)이 공중합체의 3HV 함량을 크게 증진시키는 효과를 보였다. 두 개 아미노산이 모두 치환된 $PhaC2_{P-5}$ 유전자($phaC2_{P-5}QKST$)를 갖는 P. putida GPp104를 nonanoic acid가 탄소원으로 함유된 배지에서 배양하였을 때, 모균주에 비해 공중합체 함량과 공중합체 내 3HV 함량이 각각 2.5배 및 3.5배 증가하였다. 따라서 $phaC2_{P-5}QKST$를 포함하는 재조합 균주는 개량된 물성의 신규PHAs 생산에 유용할 것으로 기대된다.

X-선관 초점 크기와 확대도에 따른 디지털 일반촬영 시스템의 유효검출양자효율 평가 (Effective Detective Quantum Efficiency (eDQE) Evaluation for the Influence of Focal Spot Size and Magnification on the Digital Radiography System)

  • 김예슬;박혜숙;박수진;김희중
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제23권1호
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    • pp.26-32
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    • 2012
  • 확대촬영은 일반촬영뿐 아니라 미세골촬영, 유방촬영 및 다른 진단 영역에서 널리 사용되고 있다. 유한한 X선 초점의 크기로 인해 확대촬영은 분해능, 노이즈, 대조도 등 영상 시스템 전체에 영향을 미친다. 본 연구의 목적은 유효검출양자효율(effective detective quantum efficiency, eDQE)을 이용하여 영상시스템에 있어서 확대도와 초점크기의 영향을 알아보고자 함이다. 전체적인 영상 시스템 특성을 반영하는 eDQE는 초점에 의한 흐림 현상, 확대, 산란 그리고 격자 반응 등의 영향을 고려한다. 본 실험에서는 Food and Drug Administration (FDA)에서 고안된 흉부 팬텀을 사용하여 실제 가슴 촬영조건에서 측정된 유효변조전달함수(effective modulation transfer function, eMTF), 유효잡음력스펙트럼(effective noise power spectrum, eNPS), 산란율(scatter fraction, SF) 및 투과율(transmission fraction, TF)을 통해 eDQE 값을 도출하였다. 연구 결과를 통해 살펴보면 소초점을 사용했을 경우, eMTF의 값이 10%일 때의 공간주파수는 확대도가 1.2, 1.4, 1.6, 1.8, 2.0일때 각각 2.76, 2.21, 1.78, 1.49 그리고 1.26 lp/mm이었다. 대초점을 사용했을 경우, MTF의 값이 10%일 때의 공간주파수는 확대도가 1.2, 1.4, 1.6, 1.8, 2.0일 때 각각 2.21, 1.66, 1.25, 0.93 그리고 0.73 lp/mm이었다. 확대도가 증가할수록 eMTF 값이 떨어지고, 소초점을 사용했을 때가 대초점을 사용했을 때보다 eMTF가 전체적으로 높다는 것을 확인할 수 있었다. 초점의 크기에 따른 zero frequency에서의 eDQE 값의 변화는 크게 보이지 않았다. 그러나 대초점을 사용했을 경우, 소초점을 사용했을 때보다 저 주파수에서 고 주파수로 갈수록 eDQE가 급격하게 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 일반적으로 확대촬영은 작은 병변을 확대시키고 낮은 유효잡음과 air-gap에 의한 산란선의 감소로 인해 대조도를 증가시킨다. 이로 인해 크기가 작은 병변을 고대조도로 확대시킴으로써 진단율을 높일 수 있다. 그러나 초점 크기로 인한 흐림 현상이 확대도에 따라 공간 분해능에 더 큰 영향을 미친다. 이러한 결과를 바탕으로, 디지털 일반촬영 시스템에서의 확대촬영을 시행하기 위한 적절한 초점크기와 확대도가 확립되어야 한다.

양성자치료기 가속기 시설에서의 작업종사자의 방사선 피폭 연구 (A Study of Radiation Exposure in Proton Therapy Facility)

  • 이상훈;신동호;윤명근;신정욱;라정은;곽정원;박성용;신경환;이두현;안성환;김대용;조관호;이세병
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제20권1호
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    • pp.37-42
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    • 2009
  • 국립암센터에 설치된 양성자 치료기는 양성자 가속기의 운영을 통해 많은 양의 이차방사선을 방출하게 되는데, 이는 양성자 빔이 가속 중에 주위의 물질과 반응을 하여 이차 입자를 발생하고 방사성 동위원소도 생성하기 때문이다. 생성된 방사성 동위원소에 의한 방사선량은 시간에 따라 감쇠되지만 양성자 치료기의 운영 및 유지보수를 위해 수시로 가속기 작업종사자들이 시설내부로 접근해야 하며 이로 인해 이차방사선에 의한 피폭 문제가 발생될 수 있다. 본 논문에서는 양성자 가속기(Cyclotron)를 포함한 양성자 치료기의 운영을 위해 필요한 작업종사자들의 작업환경을 평가하고, 적절한 수준의 방사선 방호대책을 수립하기 위해 양성자 치료기 운영 중 가장 높은 수준의 방사선이 발생되는 양성자 가속기(Cyclotron) 및 주변 지역에서의 가속기 가동에 따른 방사선 발생 정도를 측정하였고 그 지속시간을 분석하였다. 이를 위해 양성자 빔의 손실이 가장 큰 가속기 주변과 에너지 선택 시스템(Energy Selection System, ESS)지역의 탄소(graphite, $^{12}C$) 재질로 구성된 에너지 감쇠장치(degrader)에서의 방사선 변화를 추적하고, 가속기에서 생산된 230 MeV의 고정된 에너지 빔이 에너지 감쇠장치(degrader)를 거쳐 ESS를 통해 전송된 빔의 효율을 산출하고 빔의 전송 구간에서의 상대적인 방사화 정도를 분석하였다. 이러한 분석 자료를 토대로 작업종사자들의 작업간 피폭 수준을 계산하고 연간 피폭 정도를 측정하였다. 작업 중 가속기 시설내의 선량은 수십 ${\mu}Sv/h$로 다른 방사선 치료기에 비해 상대적으로 높은 수준이지만 작업시간을 고려한 연간 총 피폭 선량은 작업자에 따라 1~3 mSv/year 정도로, 연간 피폭 한계 선량보다 충분히 낮은 수준으로 운영이 가능하였다.

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분화된 3T3-L1 세포와 비만유도 쥐에 꽃송이버섯 추출물의 지질분해 효과 (Lipolytic Effect of Sparassis crispa Extracts in Differentiated 3T3-L1 Cells and High Fat Diet-induced Obese Mice)

  • 이미애;박진경;엄미향;전정우;이정민;박유경
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제41권12호
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    • pp.1708-1715
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    • 2012
  • 본 연구에서는 꽃송이버섯 추출물을 처리하여 분화된 3T3-L1 지방 세포와 비만 유도 쥐에서 지질분해 효과를 살펴보았다. In vitro, preadipocyte에서 MTT assay를 이용하여 세포독성 실험을 한 결과 시간, 농도에 관계없이 세포생존율에 영향을 미치지 않았고, 분화된 지방세포에서의 지방분해 효과는 농도 의존적으로 감소되는 것을 확인할 수 있다. 이외에도 지방세포에서 지방분해 산물인 glycerol 양을 측정한 결과 48, 72시간에서 시간, 농도 의존적으로 유의성 있게 증가하였다. Lipolytic enzyme의 CPT-1 및 UCP-2 발현을 측정하기 위해 Western blot assay를 실시한 결과 꽃송이버섯 열수추출물이 CPT-1 및 UCP-2의 발현을 증가시키는 것을 확인할 수 있었다. In vivo에서 고지방 식이에 의해 비만이 유도된 쥐에 꽃송이버섯 열수추출물을 처리한 후 실험 종료 시 실험동물의 체중은 고지방식이를 공급한 군에 비해 저농도, 고농도 꽃송이버섯을 처리한 군 각각 유의적으로 감소하였다. 실험동물의 장기와 지방조직 무게를 측정한 결과, 대조군에 비해 추출물을 처리한 군에서 체중과 장기 및 지방조직의 감소가 저농도, 고농도 모두 유의하게 나타났으며, 혈청 및 간의 지질함량을 측정한 결과, 혈청지질의 중성지방, 총 콜레스테롤 함량 모두 대조군에 비해 유의적으로 낮게 나타났으며, HDL-콜레스테롤 함량은 유의적으로 높게 나타났다. 간의 지질함량을 측정한 결과 중성지방은 유의적으로 낮게 나타났고 총 콜레스테롤 역시 대조군에 비해 유의적으로 낮게 나타났다. 따라서 혈청 및 간의 지질함량을 측정한 결과 꽃송이버섯 열수추출물이 비만이 유도된 쥐의 혈청 및 간의 지질 농도 변화를 낮추는 효과가 있다고 사료된다. 따라서 꽃송이버섯 열수추출물은 lipolytic enzyme의 발현을 증가시켜 지방산의 산화 반응 및 열 발생에 의한 에너지 소비율을 증가시켜 lipid accumulation을 감소시키며, 이로 인한 체중 감소 및 혈청이나 간의 지질함량을 개선시켜 지질분해 효과를 보여줌으로써 비만 예방 및 치료를 목적으로 하는 식품 소재로서의 활용이 가능할 것으로 생각된다.

Monascus 균사체의 소규모 배양을 통한 고생산성 균주의 대규모 선별방법 확립과 통계적 생산배지 최적화를 통한 Monacolin-K 생산성 향상 (Establishment of Miniaturized Cultivation Method for Large and Rapid Screening of High-yielding Monascus Mutants, and Enhanced Production of Monacolin-K through Statistical Optimization of Production Medium)

  • 이미진;정용섭;김평현;전계택
    • KSBB Journal
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    • 제22권5호
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    • pp.305-312
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    • 2007
  • 가능한 한 대량의 균주를 테스트하여 고생산성을 지닌 균주를 신속히 선별하기 위해서는 소규모 액상배양 방법의 확립이 필수적인데, 강력한 지질저하제인 monacolin-K의 생산균주인 균사형성 Monascus의 경우 포자나 균사체의 형성이 활발하지 않은 배양 생리적 특성으로 인해 소규모 (miniature) 액상배양이 매우 어려운 문제점이 있다. 본 연구에서는 monacolin-K 고생산성 균주개량의 효율성을 큰 폭으로 증가시키고자, 기존의 플라스크 액상배양 방법을 소규모화시킨 tube 배양 방법을 개발함으로써 단기간에 보다 많은 양의 균주를 테스트하고자 하였다. 이차대사산물인 monacolin-K의 생합성은 각각의 배양단계에서의 생산균주의 배양형태가 중요한데, 특별히 최종 생산배양에서 생산성 증가에 심각한 영향을 미치는 배양형태인 직경 1 mm 이하의 pellet 모양을 유도하기 위해서는 성장배양 시에 반드시 고농도의 균사모양이 유도되어야 하는 것으로 관찰되었다. 50 ml tube (7 ml의 조업부피)를 이용하는 소규모 액상 성장배양의 경우 solid seed 배양 단계에서의 포자형성배지의 조성을 통계적 방법을 통해 최적화하고, 또한 성장배지 성분에 brown rice 가루 20 g/L를 첨가할 때, 원하는 균사모양의 배양형태가 유도됨을 확인할 수 있었다. 한편 7 ml의 조업부피의 tube를 이용한 소규모 성장배양 방법의 개발로 인해, 기존의 flask 배양을 이용할 때보다 단기간에 훨씬 많은 변이주의 생산성을 조사하게 되어 균주개량 속도를 큰 폭으로 향상시킬 수는 있었으나, 선별된 개별 균주의 monacolin-K의 생산성은 오히려 전체적으로 감소하는 경향을 보여 주었다. 이러한 결과는 소규모 배양방법을 확립하기 위해 새로이 개발한 포자형성배지와 성장배지의 조성변화로 인해 기존에 확립된 생산배지에서는 생산균주의 monacolin-K 생합성 능력이 최대로 발휘되지 않았기 때문에 발생한 것으로 판단되었다. 따라서 본 연구를 통해 확립된 소규모 성장배양에 적합한 최적의 생산배지 조성을 확립하고자 통계적 방법인 Plackett-Burman design을 적용하여 monacolin-K 생산성 향상에 영향을 주는 glycerol, malt extract, yeast extract, brown rice의 4가지 성분들을 최종 선별하였고, 또한 이들의 최적농도 결정을 위해 반응표면분석 실험을 수행하였다. 이와 같이 결정된 최적 생산배지를 사용하여 생산배양을 수행한 결과, monacolin-K의 생산성이 2배 이상 증가하고, 배양 형태 또한 용존산소와 영양분의 전달이 매우 용이한 직경 1mm 이하의 pellet 모양을 유지함을 확인할 수 있었다.