• 생명과학회지
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• 제24권2호
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• pp.209-217
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• 2014

다양한 진핵세포에서 자식작용은 세포질 일부를 격리시켜 분해 구획으로 수송하여 대량 분해시킨다. 자식작용은 역동적인 분해 경로이며, 수송하고자 하는 세포질에 대해 다양한 선택성을 갖고 있고, 그 활성의 조절은 영양상태와 발생 단계에 의존적이다. 최근 자식작용 연구가 많은 관심을 받고 있는데, 이는 자식작용이 흥미로운 세포학적 현상이기 때문이기도 하지만, 자식작용이 가지는 의학적, 농학적 응용 가능성 때문이기도 하다. 이를 테면, 자식작용은 암이나 퇴행성 신경질환과 연관성이 있으며 식물의 잎 노화 중에 일어나는 영양분의 재이동에도 관여하는 것으로 보인다. 본 리뷰에서는 효모, 동물 및 식물에서 보존된 핵심적 자식작용 장치의 유전학적 성분을 기술한 후, 이들 성분이 식물 자식작용의 각 단계에 필요한지 간단히 설명할 것이다. 또한 우리는 자식작용의 네가지 공통 특성, 즉 (i) 분해 과정으로서의 자식작용, (ii) 자식작용 연구에서 유동성 개념, (iii) 발생학적 및 영양분의 신호에 대한 의존성, (iv) 선택적 자식작용에 초점을 맞춘 자식작용의 다양성에 대해 논의할 것이다. 또한 식물자식작용의 세포학적, 생리학적 기능을 요약할 것이다. 이와 같은 논의를 통해 자식작용 연구에 대한 초보적 안내서를 제공하고자 한다.

• 생명과학회지
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• 제25권7호
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• pp.733-739
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• 2015

미세조류는 천연재생자원으로서 단순히 빛, 이산화탄소, 인 및 질소만이 존재하는 환경에서도 빠른 속도로 자라며 동시에 다양한 기본 화학물질(예를 들면 제약 및 식품산업에서 높은 부가가치를 창출 할 수 있는 비타민, 지방산, 카로티노이드 등)들을 생산한다. 본 연구에서는 생리활성물질을 생산하는 미세조류의 무균순수분리방법의 개발 및 미세조류 배양에 필요한 균체 생육도 측정법을 확립하고자 하였다. 미세조류에서 유용성분 추출을 위하여 항생제 혼합물 [ampicillin (100 ${\mu}g/ml$), streptomycin (10 ${\mu}g/ml$), chloramphenicol (10 ${\mu}g/ml$), penicillin (10 ${\mu}g/ml$), neomycin (50 ${\mu}g/ml$), gentamycin (50 ${\mu}g/ml$), kanamycin (10 ${\mu}g/ml$), nystatin (1.5 ${\mu}g/ml$)]을 이용한 결과 1-3%의 혼합 항생제의 농도범위에서 최적의 결과를 얻었으며 분광광도법을 이용한 균체생육도 측정법 또한 확립하였다. Haematococus lacustris 미세조류를 배양하여 astaxanthin을 추출하였으며, H. lacustris 배양액 1 ml로부터 얻은 astaxanthin의 농도는 $1.9{\times}10^{-3}{\mu}g/l$이었다. 따라서 개발된 무균 순수분리법을 이용하여 미세조류로부터 양질의 astaxanthin 및 유용성분들을 얻을 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제38권5호
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• pp.580-586
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• 2009

Black raspberry의 씨앗을 즙에 포함하여 발효주를 제조한 후 화학적 특성을 분석하여 씨앗을 활용한 새로운 과일주의 개발 가능성을 검토하였다. pH는 발효 초기에 감소하였다가 완료 시점일까지 증가하는 경향을 보였고, 산도는 발효 초기에 증가하여 완료시점까지 변화가 없었으며, pH와 산도 모두 제조법에 따른 차이는 없었다. 발효가 진행될수록 당함량은 감소하고 알코올 함량은 증가하였으며, 제조법에 따른 차이는 없었다. $L^*$, $a^*$, $b^*$ 값은 12일까지 증가하는 경향을 보이다가 이후에는 감소하거나 변화가 없었으며, 씨앗을 포함하여 발효한 것이 낮은 경향을 보였으나 유의적이진 않았다. Monomeric anthocyanin과 polyphenol 함량은 발효가 진행될수록 감소하는 경향을 보였으며, monomeric anthocyanin 함량은 제조법에 따른 차이가 없었고, polyphenol 함량은 유의적이진 않지만 씨앗을 포함하여 발효시킨 것이 높게 나타났다. 휘발성 성분 중에는 알코올 성분들이 대부분을 차지했으며, 제조법에 따른 뚜렷한 차이를 보이지 않았다. 관능평가 결과, 색, 향, 맛에 대한 기호도와 종합적인 기호도 모두 두 발효주 간의 차이는 없었다. 씨앗을 포함한 black raspberry 발효주가 과즙액만을 이용한 발효주에 비하여 polyphenol 함량이 다소 높은 경향과 함께 발효에 따른 화학적 특성이 처리구간에 유사하였다. 따라서 씨앗을 발효 재료로 혼입하여 사용할 때 화학적 특성과 관능적 특성에 크게 영향을 주지 않으면서 씨앗에 함유되어 있는 생리활성물질의 효과를 얻을 수 있을 것으로 판단한다.

• 생명과학회지
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• 제33권12호
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• pp.1002-1014
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• 2023

다양한 질병의 발병 및 진행을 예방하기 위해 오랫동안 사용되어 온 대계는 항산화 활성을 포함하여 광범위한 생리 활성을 갖는 것으로 보고되었으나, 간세포에서의 효능에 대한 연구는 여전히 미비한 실정이다. 본 연구에서는 간세포에서 대계 에탄올 추출물(EECJ)의 항산화 활성 및 관련 기전을 조사하기 위해 인간 간세포암종 HepG2 세포주를 선택하였고, 산화적 스트레스를 모방하기 위해 H₂O₂를 처리하였다. 본 연구 결과에 따르면 EECJ는 H₂O₂가 처리된 HepG2 세포에서 세포 생존율의 감소와 LDH의 방출을 유의적으로 억제하였다. EECJ는 또한 세포 형태학적 변화의 관찰, 유세포 분석 및 LC3의 발현 결과에서 입증된 바와 같이 H₂O₂에 의해 유도된 자가포식을 유의하게 감소시켰으며, H₂O₂에 의해 유도된 세포사멸과 세포주기의 교란을 약화시켰다. 이는 H₂O₂에 노출된 HepG2 세포가 EECJ에 의하여 지속적인 세포 분열과 증식이 유지되고 있음을 의미한다. 또한, EECJ가 강력한 항산화 활성을 가지고 있음을 세포 내 ROS 및 미토콘드리아 슈퍼옥사이드 생산의 차단으로 확인하였으며, 이는 H₂O₂에 의해 감소된 세포 내 GSH 함량의 회복과 MnSOD 및 GPx의 발현 및 활성을 보존과 연관성이 있었다. 비록 EECJ에 함유된 활성 성분의 분석과 in vivo 동물 모델에서의 검증이 요구되지만, 본 연구의 결과는 EECJ가 산화적 스트레스로 인한 간세포의 손상을 예방하고 치료하기 위한 잠재적인 후보로 사용될 수 있음을 의미한다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제42권4호
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• pp.534-541
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• 2013

본 연구는 일반벼에 비하여 폴리페놀 함량이 뛰어나고 항산화력이 우수한 품종인 홍진주벼와 흑광벼의 총 폴리페놀 함량 및 항산화력 향상을 위한 열처리법 개발을 위하여 수행되었으며, 우수한 생리활성을 가지고 있는 큰눈벼와 대조품종인 화성벼를 함께 비교 분석하였다. 분석 결과 홍진주벼의 총 폴리페놀 함량은 $60^{\circ}C$의 열처리 조건에서 $6.50{\pm}0.32$ mg GAE/g(대조군의 약 23%)으로 가장 높았고, 흑광벼는 $40^{\circ}C$와 $180^{\circ}C$의 열처리 조건에서 각각 6.57 mg GAE/g(대조군의 약 14%)과 6.89 mg GAE/g(대조군의 약 20%)의 높은 총 폴리페놀의 함량을 나타내었다. 또한 열처리를 실시한 시료에 대한 총 플라보노이드 함량 및 항산화 활성의 변화는 상관관계 분석에 있어서도 총 폴리페놀 함량 분석 결과와 상당히 높은 상관관계를 가지는 것을 확인하였다. 지금까지의 많은 연구결과에 따르면 열처리에 따른 반응은 식물의 종류 및 열처리 방법에 따라 상당히 큰 차이를 나타내므로 본 실험에서 사용한 열처리 방법을 통하여 홍진주벼 및 흑광벼의 항산화력이 상당히 증가되었던 연구 결과는 매우 의미 있는 것으로 생각된다. 따라서 향후 본 실험에서 확인된 열처리 효과를 바탕으로 다양한 열처리 방식, 온도 및 열처리 시간에 대한 연구를 추가적으로 진행한다면 더욱 효율적으로 유리형의 폴리페놀 함량을 높일 수 있을 것으로 생각되며, 이러한 결과를 통해 유색미를 식품산업에 이용할 수 있는 다양한 방안을 마련할 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제13권5호
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• pp.634-642
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• 2006

연근의 생리활성을 구명하기 위하여, in vitro에서 HMG-CoA reductase 저해능과 in vivo 에서 고콜레스테롤식이로 유발된 흰쥐의 고콜레스테롤혈증 개선효능을 실험하여 검토하였다. In vitro 에서 연근 에탄올 추출물은 HMG-CoA reductase 활성을 농도 의존적으로 저해하였다. In vivo 에서 고콜레스테롤 식이로 유발된 고콜레스테롤혈증 예방효과는 고콜레스테롤식이만을 급여한 HC군은 정상식이만을 급여한 NC군에 비하여 체중이 유의하게 증가하였으나, HC-LREL군과 HC-LREH군은 HC군에 비하여 체중증가율이 저하되었으며, 특히 고용량 병합 투여한 HC-LREH군은 NC군과 비슷한 수준 이였다. HC군은 다른 실험군들에 비하여 식이섭취량은 가장 적게 나타났으나, 식이효율은 가장 높게 나타났다. 체중 당 간 무게도 HC군이 다른 실험군들에 비하여 유의하게 증가되었다. HC군은 NC군에 비하여 혈청 중 준성지방 함량은 유의하게 증가하였으나, 고콜레스테롤식이로 증가된 중성지방 함량을 연근 에탄을 추출물 투여로 유의하게 감소시켰다. 혈청 중 총콜레스테롤 함량은 HC군들 간에는 유의차가 없었다. 혈청 중인지질 함량은 HC군이 NC군에 비하여 유의하게 감소하였으나 연근 에탄올 추출물 고용량 투여 시 NC군에 근접하게 증가되었다. 혈청 중 유리콜레스테롤 함량은 HC-LREL군과 HC-LREH군은 HC군에 비하여 감소하였으며 고용량투여 시 유의하게 저하되었다. 혈청 중 콜레스테롤 에스테르 함량은 HC군들이 NC군들에 비하여 유의하게 증가하였다. 총콜레스테롤에 대한 콜레스테롤 에스테르비율은 실험군들 간에 유의차가 없었다. HC-LREL군과 HC-LREH군은 HC군에 비하여 혈청 중 LDL-콜레스테롤 함량,심혈관 위험지수 및 동맥경화지수는 유의하게 저하되었으나, HDL-콜레스테롤 함량은 유의차가 없었다. 간조직 중 총지질, 총콜레스테롤 및 중성 지방 함량은 HC군이 NC군에 비하여 유의하게 증가되었다. HC-LREL 군과 HC-LREH군은 HC군에 비하여 간조직 중 총지질 함량만이 유의하게 저하되었다. 이상의 결과 연근 에탄올 추출물은 in vitro에서 HMG-CoA reductase 활성을 농도 의존적으로 저하시켰으며, in vivo 에서는 고콜레스테롤 식이급여로 증가되어진 LDL-콜레스테롤 및 중성지질 함량을 감소시키고, 감소되어진 인지질 함량을 증가시킴으로써 고콜레스테롤 혈증 및 지방간의 예방과 치료에 효과가 있을 것으로 사료되나 연근의 어떠한 성분의 작용 기전에 의한 것인지에 대해서는 더욱 체계적인 연구가 요구된다.

• 한국식품과학회지
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• 제40권2호
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• pp.207-214
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• 2008

목향(Saussurea lappa)은 항암효과를 비롯하여 다양한 생리활성을 나타내는 것으로 알려지고 있으나 목향이 대장암에 미치는 영향에 대해 자세히 연구된 바가 없다. 본 연구에는 목향 헥산추출물이 인간의 대장에서 유래한 암세포인 HT-29 세포의 증식에 미치는 영향과 그 작용 기전에 대해 연구하였다. 헥산으로 목향을 추출하여 얻은 목향 헥산추출물을 HT-29 세포의 세포 배양액에 0, 1, 3, 5 ${\mu}g/mL$로 첨가하여 세포를 배양하였다. HT-29 세포의 증식은 목향 헥산추출물 처리 농도가 증가할수록 현저히 감소하였다. 인간의 대장에서 유래한 정상 상피세포인 FHC 세포의 증식은 목향 헥산추출물에 의해 변화하지 않았고, 인간의 피부에서 유래한 정상 섬유아세포인 CCD 1108Sk 세포 증식은 목향을 5${\mu}g/mL$ 농도로 72 시간 배양한 경우에만 감소하였다. 목향 헥산 추출물 처리에 의해 HT-29 세포의 세포주기 진행 중 sub G1기에 머무른 세포수가 증가하였고, 세포사멸 세포수가 현저히 증가하였다. 세포사멸의 주요한 조절인자인 Bcl-2 family 단백질 중 Bcl-2은 목향 헥산추출물에 의해 변화하지 않았으나 Bax는 유의적으로 증가하였다. Bcl-2 family 단백질과 더불어 세포사멸 조절에 중요한 역할을 하는 caspases의 활성형인 cleaved caspase-8, -9, -7, -3가 목향 헥산추출물에 의해 증가하였다. 또한 목향 헥산추출물 처리 농도가 증가할수록 cleaved PARP 단백질 수준도 현저히 증가하였다. 이 결과는 목향 헥산추출물이 세포사멸을 유도하여 대장암세포인 HT-29 세포의 증식을 억제함을 나타내며, 목향 헥산추출물에 의해 HT-29 세포의 세포사멸은 Bax 증가와caspases의 활성 증가에 의한 것임을 나타낸다. 본 연구는 목향을 독성과 부작용이 적은 암예방제나 항암제로 개발할 수 있는 가능성을 제시한다. 그러나 목향을 이용하여 제품 개발을 위해서는 유효 성분 동정 및 동물시험 등의 연구 수행이 필요할 것으로 사료된다.

• 한국식품조리과학회지
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• 제28권2호
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• pp.111-121
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• 2012

본 연구는 탄수화물이 주 영양분인 떡의 부족한 단백질과 대두가 갖는 생리활성성분을 보충할 수 있는 기능성 떡볶이 떡을 제조하고자 대두 속 영양분의 대부분을 함유하는 전지활성 생대두미세분말(MFS)로 만든 전두부를 첨가하여 떡볶이용 가래떡을 제조하고 떡의 품질특성을 측정하였다. 전두부에는 대두에 함유된 지질이 그대로 들어 있어 단백질과 지질의 영향이 모두 나타나 가래떡의 품질특성에 영향을 미친다고 생각된다. 전두부를 첨가한 떡볶이용 떡은 쌀가루, 물, 전두부 0, 3, 6, 9%, 소금을 쌍축형 압출성형기에 넣어 제조하였으며 제조직후와 저장 24시간, 48시간 경과 후의 품질특성을 각각 비교하였다. 전두부첨가 떡볶이용 떡의 제조직후의 수분함량은 전두부 무첨가군과 첨가군 간에 유의적인 차이는 없었으며, 저장시간이 길어질수록 무첨가군을 제외하고는 유의적으로 감소하였다. 떡의 기계적인 조직감을 측정한 결과 경도와 부착성은 전두부 첨가량이 증가할수록 유의적으로 감소하였으며, 저장 시간이 길어질수록 경도는 유의적으로 증가하고 부착성과 탄력성은 감소하였다. 색도 실험에서 떡의 명도를 나타내는 L값과 황색도인 b값은 전두부의 첨가량이 증가할수록 증가하는 경향을 보였다. 조리특성인 수분흡수율과 고형물용출량을 측정한 결과, 떡의 수분흡수율은 무첨가군이 12.16%로 가장 낮았고 전두부 첨가량이 증가할수록 유의적으로 증가하는 경향을 보였다. 떡의 고형물용출량은 전두부 무첨가군이 8.46%로 유의적으로 높았으며, 첨가량이 늘어날수록 그 값은 감소하는 경향을 보였다. 전두부첨가 떡볶이용 떡의 향, 맛, 색, 단단한 정도, 쫄깃한 정도 항목에 대한 기호도평가 및 전반적인 선호도를 9점 척도법으로 실시한 관능검사 결과 9% 전두부 첨가군이 전반적 기호도에서 가장 높은 기호도를 나타내었다. 이상의 결과에서 떡볶이용 가래떡의 제조 시 전두부 첨가량을 9%로 하는 것이 떡볶이용 떡의 품질개선과 기호도 증가에 기여하는 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제22권11호
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• pp.1571-1586
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• 2012

지구상에는 약 5,400여 종의 포유동물이 있고 그 중 약 1,000여 종은 풀을 뜯어 먹고 사는 초식동물이다. 초식동물 중에서 약 250여 종이 반추동물로 알려져 있다. 반추동물인 소와 양은 반추위에서 주로 발효가 일어나지만 비반추동물인 돼지와 사람은 맹장과 결장, 직장에서 주로 발효가 일어난다. 반추위 미생물의 종류와 우점도 Bacteroidetes 51%, Firmicutes 43% 존재하며, 사람의 대장미생물의 우점도Firmicutes 65%, Bacteroidetes 25%로 존재한다. 풀의 세포벽 구성성분은 미생물에 의해 분해, 발효에 의해 SCFA (short chain fatty acid)를 생성하게 되고 acetate, propionate, butyrate 생성비율은 60:25:15이다. 장내 primary butyrate transporter인 MCT1(monocarboxylatetransports-1)에 의해서 흡수된 butyrate는 SCFA receptor GPR43과 GPR41을 활성화시킨다. Butyrate는 강력한 anti-tumorigenic 기능을 가지고 있다. Butyrate는 다양한 cancer cell에 효과를 나타내며 세포내의 기능 조절에 기여하고, 암세포사멸을 유도하는 특성이 있다. Butyrate는 caspase의 활성화, HDAC (histone deacetylase) 활성을 억제하여apoptosis를 유도하고, p53 발현증가로 cell cycle arrest와 apoptosis를 유도한다. SCFA의 항 염증작용으로는 장 상피세포에서 IL-8 발현 감소, NO합성과 NF-${\kappa}B$ (nuclear factor ${\kappa}B$)의 활성을 억제하여 염증으로 인한 암 발생을 억제한다. Butyrate는 장 점막의 생리적 기능을 유지하는데 중요한 역할을 하며 IBD (inflammatory bowel disease) 치료법으로 이용되고 있다.

• 대한화장품학회지
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• 제30권3호
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• pp.295-305
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• 2004

콜로이드와 계면화학은 표면적과 표면에너지의 학문이다. 계면상의 위치에 따라서 분자밀도, 분자간의 상호작용력, 분자 배향성 그리고 반응성이 달라진다는 것은 흥미있는 주제가 되고 있다. 이러한 계면에너지가 중요하게 작용하는 시스템으로서 회합체, 에멀젼, 입자분산, 거품, 2차원적 표면이나 필름을 들 수 있다. 특히 나노 입자에 관련된 생체 적합성 재료를 사용하여 약물 전달체와 화장품 나노 소재로 이용하는데 관심이 고조되고 있다. 나노 입자는 수 nm에서 수백 nm 크기를 갖는, 넓은 표면적을 가진 콜로이드 상의 불균일 분산 입자의 일종이다. 지금까지 나노 입자의 제조, 특성 규명, 나노입자를 이용한 약물 봉입에 관한 연구가 활발히 이루어져 약물 전달체로서의 가능성이 충분히 입증되었다. 또한 난용성분 가용화 나노소재, 피부 흡수 증진용 나노소재, 자외선 차단용 나노소재, 안정화용 나노소재, 서방형 나노소재 등의 화장품 연구에 생체적합 나노전달체를 이용한 예가 보고되었다. 나노/마이크로 입자 시스템은 제조방법과 형태에 따라 나노/마이크로 스피어, 나노/마이크로 캡슐, 나노/마이크로 에멀젼, 폴리머 마이셀, 리포좀 등으로 구분된다. 수용액상에서 자기 회합체를 구성하는 나노수준의 폴리머 마이셀입자, 고농도, 고활성 물질에 대하여 농도 및 활성을 일정하게 제어할 수 있는 나노/마이크로 캡슐, 단일 이중층 또는 다층(100~800 nm)을 형성하여 여러 생리 환성 물질의 전달체로 이용되는 리포솜(liposome)에 대하여 제조방법과 산업의 응용에 대해 소개하였다.