• 대한치과보철학회지
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• 제49권3호
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• pp.254-262
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• 2011

연구 목적: 기존의 기계절삭 가공된 티타늄 표면에 생체활성 유기물질이 코팅된 생체 활성 임플란트에 관한연구가 최근에 많이 이루어지고 있다. 이러한 생체 활성 임플란트는 임플란트 자체에 골치유 및 골형성 효과를 부여할 수 있다. 본 연구의 목적은 생체 활성 임플란트 표면에 대한 연구 동향을 분석함으로써, 표면처리 기술 개발의 현황과 향후 발전 전망에 대해서 알아보고자 하였다. 연구 재료 및 방법: 본 문헌 분석 연구는 'Web of Science (http://isiknowledge.com, Thomson Scientific)'를 통해 SCI (science citation index) 등재 논문들을 기반으로 분석하였다. 주제별로 연구비중을 비교하기 위해서, 임플란트 표면 코팅에 사용되는 생체활성 유기물들로 키워드를 선정하고 각 키워드로 대표되는 리서치 그룹을 선정하여 각 그룹들의 연구 동향을 분석하였다. 또한 키워드별로 동물실험 동향을 분석하여 상용화 가능성에 대해서도 고찰하였다. 결과: 연구의 비중은 콜라겐, 피브로넥틴, 골형성단백질, RGD (Arg-Gly-Asp) 순으로 나타났으며, 콜라겐을 이용한 연구가 40%로 가장 많은 연구가 이루어지고 있었다. 네가지 주제 모두 시간의 경과에 따라 연구횟수가 증가하는 양상을 보였으며, 특히 RGD에 관한 연구횟수가 가장 급격하게 증가하였다. 콜라겐 대표 리서치 그룹의 연구 동향을 분석하였을 때, 콜라겐은 단독 사용보다는 다른 생체활성 유기물 및 무기물과의 병용 처치에 관해 주로 연구가 되고 있었으며, 특히 세포외기질인 콘드로이틴 설패이트와의 병용 처치에 관한 연구가 가장 많이 이루어지고 있는 것으로 나타났다. 골형성단백질의 대표 리서치 그룹들에서는 rhBMP-2 (recombinant human bone morphogenetic protein-2)에 관한 연구가 주로 이루어지고 있었다. 동물실험에 관한 연구 동향 분석 결과 콜라겐은 차폐막 혹은 약물 전달 매체로서 주로 사용되고 있었고, 골형성단백질은 치조골이식술 혹은 임플란트 표면 코팅에 대한 효과가 연구되고 있었다. 결론: 연구 결과를 주제별로 분석하였을 때 주제별로 일관성 있는 결과를 얻기 어려웠으며, 보다 나은 결과를 얻기 위한 기계적 표면처리와 여러 세포외기질, 성장인자 등의 생체물질의 최상의 조합을 찾기 위한 노력이 진행중이었다. 연구가 초기단계에 머물고 있기 때문에 상용화에 이르기까지는 많은 시간과 노력이 필요할 것이다.

• 미생물학회지
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• 제35권3호
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• pp.231-236
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• 1999

Penicillium oxalicum 으로부터 세포외로 분비되는 Anabaena cylindrica 분해효소의 분자량은 renaturation SDS-PAGE에서 약 22kDa 으로 확인되었으며, 분해 효소의 농축은 ultrafiltration cut off fraction 중 30-10 kDa 구간에서 수획하였다. 최적 활성조건의 측정 결과 적정 pH는 3.5-4.0, 적정반응 온도는 $20^{\circ}C$, 그리고 온도 안정성은 $4^{\circ}C$ 이하에서 100% 이상, 20-$90^{\circ}C$ 범위에서는 50% 이상의 활성을 나타내었다. 금속이온 및 효소안정제의 영향에서는 $Na^+$,$K^+$, $Ba^(2+)$, $Mg^(2+)$, $Mn^(2+)$의 양이온과 BSA는 효소의 활성을 촉진시키는 반면, $Ca^(2+)$, $Cu^(2+)$의 양이온과 EDTA, PMSF 는 효소의 활성을 억제하는 작용을 하였다. 이러한 금속이온과 안정제의 영향에서 1가, 2가 양이온에 의해 활성이 증가하고, $Fe^(3+)$, $Ca^(2+)$, $Cu^(2+)$의 양이온에 의해서는 활성이 감소하는 결과는 대부분의 세포벽 분해효소가 갖는 특성과 유사한 결과였다. 분해효소는 A. cylindrica 과 Micrococcus. luteus 의 세포벽을 기질로 사용한 효소의 활성 반응에서 반응 시작 후 1시간에서 5시간 사이에 반응 산물로 환원당의 양이 급격히 증가하였다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제36권1호
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• pp.85-96
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• 2006

Matrix metalloproteinases (MMPs)는 치주조직내에 존재하는 세포외기질의 유지와 분해에 중요한 역할을 담당하고 있으며 이중 MMP-13은 치주질환의 진행과 깊은 관계가 있다고 알려져 있다. 이번 연구는 치주질환의 진행에 있어서 MMP-13의 활성에 대한 mitogen activated protein(MAP) Kinase의 역할을 구명하기 위해 시행되었다. 백서 치주인대세포에서의 MMP-13 mRNA의 발현은 RT-PCR에 의하여, 그리고 MAP Kinase의 발현은 Western blot에 의하여 측정하였다. $Interleukin-1{\beta}$(IL $-1{\beta}$), Tumor necrosis $factora(TNF-{\alpha})$와 parathyroid hormon(PTH)는 MMP- 13 mRNA 발현을 각각 320%, 180%, 380% 증가시켰으나 bone morphogenetic protein-7(BMP-7)은 MMP-13 mRNA의 발현을 증가시키지 않았다. p38 MAP Kinase 억제제인 SB203580은 IL $-1{\beta}$ 유도 MMP-13의 발현을 약 40% 정도 억제시켰으나, PTH-유도 MMP-13 mRNA의 발현은 억제하지 못했다. IL $-1{\beta}$는 MMP- 13 mRNA의 반감기를 약 2시간 정도로 증가시켰으나, p38 MAP Kinase 억제제로 전처치한 경우에는 반감기가 60분으로 줄어들었다. $IL-1{\beta}$는 p38 MAP kinase와 JNK의 인산화 활성을 증가시켰으나 PTH, $TNF-{\alpha}$와 BMP-7은 p38, JNK, ERK의 활성을 증가시키지 못했다. 이상의 연구결과는 p38 MAP Kinase가 백서 치주인대세포에서의 MMP-13 mRNA 발현을 조절하는데 중요한 역할을 담당함을 시사하였다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제32권1호
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• pp.143-160
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• 2002

타이태늄은 뛰어난 생체적합성과 적절한 물리적 성질을 바탕으로 치과 및 정형외과 영역의 매식재로 널리사용되어져 왔으며, 골과 매식재 사이의 골 융합 정도를 증가시킬 목적으로 물리, 화학적인 방법을 이용한 타이태늄의 표면처리에 관한 많은 연구들이 진행되어 왔다. 최근에는 부착단백질 또는 성장인자를 이용한 생체재료의 표면개질을 통하여 조직적합성 및 치유 능의 개선을 위한 시도들이 있어왔다. Fibronectin(FN)은 주요 세포외기질중의 하나로 생체 내 널리 분포하여 세포의 부착, 이동 및 증식에 관여하는 거대 당단백으로, RGD및 PHSRN 펩타이드 서열이 세포의 인테그린과 결합하여 세포의 활성을 조절하는 것으로 알려져 있다. 이 연구에서는 FN으로 처리된 타이태늄이 조골세포의 부착, 증식 및 분화에 미치는 영향과 이에 따른 석회화 정도에 미치는 영향을 관찰하여 부착분자를 이용한 타이태늄 표면개질의 효과를 규명하고자 하였다. 상업용 순수 타이태늄을 gold thiol법을 이용하여 표면처리 후, 혈장 FN(plasma FN, pFN)과 유전자재조합법을 이용하여 얻은 FN조각(FN type III 7-10, FNIII 7-10)을 피복한 시편을 실험군으로, 아무런 처리를 하지 않은것(smooth surface, SS)과 산 부식(Sandblasted and acid etched, SLA)처리된것을 대조군으로 이용하였다. 배양된 조골세포주(MC3T3-E1)를 사용하여 타이태늄 표면 처리에 따른 세포의 증식, 형태변화, 알칼리성 인산분해효소(ALPase) 생산 및 세포면역형광법을 이용한 분화정도를 시간 경과에 따라 관찰하였다. 조골세포증식의 경우 FNIII 7-10 처리군에서 pFN 처리군 및 대조군에 비해 시간경과에 따라 유의성있는 세포수의 증식이 관찰되었으며(p<0.05), ALPase 생성의 경우에도 FNIII 7-10 처리 군에서 아무 처리도 하지 않은 군에 비해 유의성 있게 높은 효소의 생성이 관찰되었다(p<0.05). 주사전자현미경을 이용한 세포의 형태관찰결과 아무 처리도 하지 않은 군에서는 마름모형태를 나타내었으며, 산 부식 처리된 군에서는 세포가 가시모양의 형태를 보인 반면 FN으로 처리된 두 군에서는 세포의 부착 및 펴짐이 매우 발달되어 있는 모습이 관찰되었다. 세포의 분화정도를 관찰하기 위하여 국소부착키나제(focal adhesion kinase, FAK), 및 actin stress fiber의 분포양상을 세포면역형광법을 이용하여 관찰한 결과 FN으로 표면처리된 두 군에서 아무런 처리도 하지않은 군 및 산 부식처리 한 군에 비해 프라크의 발현이 높게 나타났으며 잘 발달된 actin stress fiber의 소견을 나타내었다. 이 실험의 결과들은 gold thiol 법을 이용한 표면처리 후 FN부착을 통한 타이태늄의 표면개질이 조골세포의 부착, 증식 및 분화에 중요한 역할을 담당하여 석회화 정도를 촉진시키는 것을 보여주었으며, 이런 결과들은 더 짧은 FN조각을 이용한 다른 생체재료의 표면개질에 폭 넓게 응용할 수 있으리라 생각된다.

• 생명과학회지
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• 제34권6호
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• pp.418-425
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• 2024

고형암은 여러 세포 유형의 이질적인 집단으로 구성되며, 암줄기세포는 자가 재생과 분화의 특성을 가지고 있다. 암줄기세포에서는 자가재생을 조절하는 줄기세포 신호전달체계가 과도하게 활성화되어 있어 암줄기세포는 암세포의 증식과 암 진행에 중요하다. 암줄기세포의 정의는 급성골수성백혈병에 의해 처음 제안되었으며, 다양한 연구를 통해 세포 표면 표지 발현에 따라 암 줄기세포를 분류할 수 있게 되었다. 또한, 암줄기세포는 종양 미세환경에서 잠재력을 보존하고 있고, 다양한 종양 미세환경 세포 유형은 정지 상태의 암줄기 세포를 유지하고 암 성장의 조절자 역할을 한다. 현재 사용되는 암 치료 방법은 증식성 세포를 표적으로 하기 때문에 치료에, 저항성을 가지는 휴지기 상태의 암 줄기세포는 재발이나 전이의 위험을 증가시키며, 종양 미세환경의 다양한 신호전달체계는 혈관계와 세포 외 기질을 리모델링함으로써 종양 지지 환경으로의 변화를 유도한다. 따라서, 암을 효과적으로 치료하려면 암줄기세포와 종양 미세환경을 표적 치료해야 하며, 종양 미세환경이 어떻게 면역 반응의 재프로그램을 유도하여 암의 성장, 면역 저항성 및 전이를 촉진하는지 이해하는 것이 중요하다. 따라서 본 총설을 통해 종양 미세환경에서 면역억제를 강화할 수 있는 세포 및 분자 메커니즘에 대한 현재 및 새로운 개념을 요약하고자 한다.

• 생명과학회지
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• 제26권10호
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• pp.1189-1195
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• 2016

Vascular endothelial growth factor (VEGF)와 hepatocyte growth factor (HGF)는 강력한 혈관신생 유도인자로 알려져 있다. 세포가 이동하고 침윤하기 위해서는 세포의 증식과 더불어 주변의 세포외기질을 분해하는 단백질분해효소의 분비가 선행되어야 한다. 본 연구에서는 인간의 악성신경교종 유래 세포주인 U-373-MG 세포에 VEGF와 HGF를 처리하여 세포의 증식, matrix metalloproteinase-2 (MMP-2)와 MMP-9 및 플라스민의 분비, 세포의 이동 및 침윤에 미치는 효과를 조사하였다. 또한 단백질분해효소 억제제 처리를 통하여 세포의 증식, 이동 및 침윤에 미치는 단백질분해효소의 역할을 조사하였다. 연구 결과, VEGF와 HGF의 병용처리 시 VEGF와 HGF의 단독 처리 시보다 세포의 증식, MMP-2, MMP-9 및 플라스민의 분비, 세포의 이동 및 침윤이 유의할만하게 증가되었다. 한편 VEGF와 HGF 처리에 의한 U-373-MG 세포의 증식, 이동 및 침윤 증가에 미치는 단백질분해효소의 효과를 MMPs 억제제인 BB-94를 처리하여 조사한 결과 최대 이동 효과를 나타낸 HGF와 VEGF의 병용처리군 보다 세포의 이동이 32% 억제되었고 플라스민 억제제인 α2AP에 의해서도 29% 억제되었다. 또한 U-373-MG 세포의 침윤 역시 BB-94와 α2AP 처리에 의해 유의할 만하게 억제되었다. 이러한 결과는 VEGF와 HGF에 의한 MMP-2, MMP-9 및 플라스민의 분비증가에 의해 직접 또는 간접적인 경로를 통하여 U-373-MG 세포의 증식, 이동 및 침윤을 증가시킨다고 여겨진다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제12권3호
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• pp.243-250
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• 2008

비만세포는 세포질 내에 다양한 신호전달물질을 과립형태로 함유하고 있는 세포로써, 피부, 기도, 소화관 등의 점막과 결합조직에 주로 분포하고 있으며, 염증반응, 자기방어, 조직재생, 자가면역질환 등 다양한 생리적, 병리적 현상에 관여하고 있는 면역세포이다. 본 연구는 생쥐 연령별 자궁의 발달과 퇴행에 따른 자궁조직 내 비만세포의 분포와 밀도변화를 조사함으로써, 생쥐 자궁에서 비만세포의 기능을 알아보고자 실시하였다. 자궁조직 내 비만세포는 발정주기가 시작되는 생후 6주 이전에는 매우 적은 수가 관찰되었으나, 생후 7주부터 자궁의 조직형태적 발달과 더불어 급격히 증가하기 시작하여 32주에 이르기까지 지속적으로 증가하였다. 그러나 생후 38주부터는 자궁조직의 퇴행과 더불어 비만세포의 밀도도 감소하였다. 비만세포는 자궁의 근층조직에서 주로 관찰되었으며, 주요 세포외기질인 교원섬유도 자궁의 발달, 비만 세포의 밀도 증가와 더불어 그 함량이 증가하였다가 자궁의 퇴행과 함께 감소하였다. 전자현미경적 관찰에서 비만세포는 자궁 근층조직에서 평활근세포, 섬유모세포, 교원섬유와 근접하고 있는 형태로 관찰되었다. 이상의 연구 결과는 비만세포가 자궁에서의 면역기능에 중요한 역할을 할 뿐만 아니라, 분만, 생리주기에 따른 자궁조직의 재생 및 재구성, 그리고 평활 근조직의 수축 등에도 관여할 수 있음을 시사하고 있다.

• 생명과학회지
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• 제22권9호
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• pp.1224-1230
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• 2012

항암화학요법제는 의약품 시장 중 가장 큰 시장의 하나이며, 세계적으로 수많은 연구와 신약의 개발이 진행되고 있다. 그러나 암 세포 뿐만 아니라 정상세포와 조직에 대한 독성과 내성으로 인해 심각한 부작용이 지속되어, 최근 신혈관형성 억제와 천연물 유래의 암 치료제 개발이 많은 관심을 얻고 있다. 본 연구에서는 오미자의 활성성분 중 하나인 Gomisin A의 종양성장 및 전이억제 효과와 이들의 작용기전에 대해 확인하고자 하였다. Gomisin A의 종양성장 억제활성은 B16BL6 cell line을 C57/BL6 mice의 피하에 주입하여 유도된 종양모델을 활용 하였으며, Gomisin A 10 ${\mu}g/ml$, 100 ${\mu}g/ml$에서 양성 대조군에 비해 각각 $80.5{\pm}8.1%$, $96.2{\pm}2%$의 유의한 억제활성을 나타내었다. Gomisin A의 암세포에 대한 직접적인 독성은 MTT assay를 통해 확인하였고, 정상세포(HUVECs)와 종양세포주(A549, B16BL6, Du145, Huh7)에 대한 유의한 독성은 관찰되지 않았다. 종양조직에 의해 유도되는 신혈관형성 억제능은 C57/BL6 mice에 배양된 B16BL6 cell line을 피하주사하여 종양조직을 형성하고, 이들이 유도하는 신생혈관에 대한 Gomsin A의 억제활성을 확인하였다. Gomisin A를 10 ${\mu}g$/head와 100 ${\mu}g$/head에서 신혈관형성 억제활성은 양성 대조군에 비해 각각 $151{\pm}16.9%$, $98.5{\pm}29.5%$의 유의한 감소활성을 나타내었다. 종양전이 억제활성은 B16BL6 cell line을 C57/BL6 mice 미정맥에 주입하여 in vivo 폐전이 모델을 만들고 폐에 전이된 종양의 colony를 측정하여 확인하였다. Gomisin A의 농도 10 ${\mu}g$/head, 100 ${\mu}g$/head에서 각각 양성 대조군에 비해 $13.5{\pm}8.56%$, $58.3{\pm}9.12%$의 전이 억제활성을 나타내었다. 또한 Gomisin A는 B16BL6 cell line이 세포외기질에 대한 부착능을 유의하게 감소시킴을 확인하였다. 이러한 결과는 Gomisin A의 종양성장 억제활성이 암세포에 대한 직접적인 독성에 의한 것이 아닌 신혈관형성 억제에 의한 것이며, 또한 종양 전이 억제 활성을 나타냄으로서 향후, 암 예방 및 치료제 개발의 선도물질을 제공할 수 있음을 확인하였다. 본 연구는 오미자의 주요 생리활성 물질인 Gomisin A의 종양성장 억제 활성과 전이억제 활성을 규명하고자 하였다. Gomisin A가 종양성장 억제활성이 있음을 확인하였고, 이러한 효과는 종양세포에 대한 직접적인 독성에 의한 것이 아니라, 종양조직에 의해 유도되는 신혈관형성 저해 활성에 의해 나타나는 것을 규명하였다. 이러한 결과는 대부분의 항암화학요법제가 가지는 독성작용을 극복하고, 선택적인 종양성장 억제제로서의 개발 가능성을 시사하여 주고 있다. 또한 Gomisin A는 종양세포의 세포외기질 부착억제활성을 통해 암 전이 억제활성을 나타냄을 확인하였다. 지금까지의 결과는, Gomisin A를 활용한 부작용이 적으며 효과적인 암 치료제 개발의 선도 물질로서 활용 가능성을 나타내 주고 있으며, 또한 고 기능성 식품 및 화장품의 개발에 활용이 가능할 것이다. 그러나, 향후 종양 면역활성, 암세포 자살 유도능과 같은 다양한 부분의 연구가 수반되어야 할 것이다.

• 대한화장품학회지
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• 제41권4호
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• pp.351-359
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• 2015

극심하고 지속적인 자외선에의 노출은 정상적인 피부구조를 파괴하는 다양한 피부 광노화 과정을 야기한다. 자외선은 인체 피부에서 세포외기질의 구성성분을 분해시키는 기질 분해효소인 matrix metalloproteinases(MMPs)의 발현을 활성화시키고, 콜라겐 합성은 감소시킴으로써 피부의 탄력과 구조적 치밀도를 약화시켜 궁극적으로 피부주름을 생성한다. 본 연구에서는 이러한 피부 광노화 현상을 완화시키는 소재로서 영실의 효능을 검증하고자 하였다. 먼저 인간 섬유아세포주인 Hs68을 이용하여 영실의 세포증식 촉진효능을 확인하였다. 여기에 더해 영실이 activator protein (AP)-1 전사인자의 억제를 통해 MMP의 발현을 감소시킴을 mRNA 및 단백질 수준에서 검증하였다. 또한, 진피층을 구성하는 타입 I형 콜라겐과 표피-진피 경계부를 단단히 고정시키는 역할을 하는 타입 IV형 콜라겐 역시 영실에 의해 발현이 증가하며, 자외선에 의한 염증반응의 억제에도 영실이 효과적으로 작용하는 것을 확인할 수 있었다. 결론적으로 본 연구를 통해 영실이 자외선에 의한 피부노화와 주름생성을 효과적으로 개선할 수 있는 가능성을 가짐으로써 항노화, 항염증 및 항주름 소재로서 화장품에 응용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 생명과학회지
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• 제17권4호
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• pp.568-574
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• 2007

리그닌 분해 세균인 Pseudomonas sp. LG2는 lignocellulose 기질을 분해하여 APPL 화합물을 생성하는 균주이다. 이 균주를 BSG(brewer's spent grain)가 함유된 배지에서 배양한 배양액에서 APPL 화합물을 확인하였다. 세포외 조효소들의 유도에 관한 여러 가지 탄소원의 영향을 조사한 결과 glucose 배지에서는 xylanase의 효소활성만 확인 되었고 xylose, arabinose에서 배양한 조효소에서는 FAE 및 xylanase의 효소활성이 없었다. Oat spelt xylan, HBSG I(hydrolyzed brewer's spent grain I), HBSG II(hydrolyzed brewer's spent grain II) 및 AFBSG(autoclaved fraction from brewer's spent grain)를 탄소원으로 배양한 조효소에서는 FAE 및 xylanase의 효소활성이 확인됐다. Pseudomonas sp. LG2를 oat spelt xylan, HBSG I, HBSG II 및 AFBSG를 탄소원으로 사용하여 14일 동안 배양하면서 배양기간에 따른 세포외 효소들의 FAE와 xylanase 활성을 조사하였다. Xylanase의 최고 활성은 xylan을 탄소원으로 6일간 배양 했을때 5.3 U/mg으로 가장 높았으며, FAE의 최고 활성은 AFBSG를 탄소원으로 배양했을 때 배양 8일째 15.4 mU/mg으로 가장 높았다. Oat spelt xylan, HBSG I, HBSG II 및 AFBSG를 탄소원으로 사용하여 배양한 배지에 분리된 ferulic acid가 확인되었다. 세포외 효소의 FAE 활성은 methyl ferulic acid, methyl caffeic acid, methyl p-coumaric acid에 대해 esterase의 활성을 보였으나, methyl sinapinic acid, methyl vanillic acid 및 methyl gallic acid에 대해서는 esterase의 활성이 없었다.