• 생명과학회지
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• 제29권12호
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• pp.1408-1414
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• 2019

효소는 세제, 식품, 사료, 의약품 및 의료용 분야 등 산업 전반적인 응용 분야에서 널리 사용되고 있으며, 산업 제품 및 공정에서 주요 요인이다. 효소를 선별, 확인, 및 특성 분석을 위해 zymography 기술이 일상적으로 사용됩니다. Zymography 기술은 SDS-전기영동을 통해 단백질을 분리한 후 포함된 기질을 겔 상에서 분해하는 기능성 효소를 검출하는 데 널리 사용되는 단순하고 민감하며 정량화가 가능한 기술이다. 이 방법은 비 환원 조건하에서 SDS-전기영동 겔에서 전기영동에 의한 단백질의 분리와 겔 상에서 효소 활성을 검출하는 다목적 2 단계의 기술이다. 이는 SDS-전기영동 겔에 기질을 중합시키고 전기영동 분리 후 효소 반응 완충용액에서 복원된 가수분해 효소에 의해 분해되는 것을 기반으로 하는 기술이다. 미생물 배양액, 식물 추출물, 혈액, 조직 배양액, 식품 속 효소 및 메타 프로테옴을 포함한 어떤 종류의 생물학적 시료들을 zymography에 적용하고 분석이 가능하다. Zymography의 장점은 전처리 없이 혼합된 시료를 적용하여 SDS-전기영동 겔 상에서 활성을 지닌 단백질을 직접 육안으로 검출이 가능할 뿐만 아니라 나노그람(nanogram) 수준에서 활성을 확인이 가능하다. 그래서 이 zymography 기술은 다양한 분야에 응용이 가능하다. 하지만, 이러한 장점이 오히려 단점으로 작용하여 실험적 오류를 범할 수 있는 경우가 많다. 본 총설에서 zymography 기술의 장점, 단점, 및 문제점 해결에 관해서 서술하였다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제28권4호
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• pp.337-341
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• 2013

항산화 기능은 암이나 심혈관질환 발생을 억제하는 것으로 보고되고 있어서 다양한 식물들에 대해서 항산화 효과가 연구되고 있다. 그러나, 채소류에 대해서는 항산화 효과에 대한 광범위한 조사는 이루어지지 않아 단지 몇몇 천연 항산화제만이 식품 산업에서 이용되고 있다. 따라서, 본 연구에서는 식품 산업에서 다양한 천연 항산화제를 이용할 수 있도록, 여러 가지 채소류에 대해 항산화 활성을 조사하여 채소류 중 항산화 효과에 대한 과학적 자료를 제공하기 위해 수행되었다. 24 품목의 채소류를 대상으로 총 275개의 시료를 구입하여 항산화 효과를 측정하였다. 총 페놀 함량(TPCs)은 gallic acid를 대조 표준용액으로 Folin-Ciocalteu 시약을 사용하여 비색법으로 측정하였으며 DPPH 라디컬 소거능은 $IC_{50}$(DPPH 라디칼을 50% 저해하는데 필요한 추출물의 농도) 농도로 측정하였다. 조사 결과 여러가지 채소류에 대한 총 페놀 함량은 $0.32{\sim}49.26{\mu}g/kg$였으며 DPPH 라디컬 소거 활성은 0.0~2.43 mg/mL로 조사되었다. 본 연구에서 조사된 채소류 중 항산화 효과가 가장 좋은 채소는 2가지 항산화 측정 방법에서 모두 마늘이였다.

• 한국식품영양학회지
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• 제28권6호
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• pp.1090-1097
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• 2015

겨우살이는 전통적으로 항암활성이 있는 약용식물의 하나로 알려져 왔고, 렉틴은 세포독성 및 면역자극 자극 활성을 가지는 대표성분으로 인정되고 있다. 한국산 겨우살이에 함유되는 렉틴은 유럽산의 그것과는 달리 galactose와 N-acetylgalactosamine(GalNAc) 특이성을 동시에 가지는 렉틴 성분인 KML인 것으로 나타났다. Sandwich ELISA법을 이용하여 각기 다른 종류의 숙주나무에서 유래된 5종의 겨우살이로부터 렉틴 함량을 비교한 결과, 숙주나무별 차이가 인정되어 밤나무 겨우살이는 참나무 겨우살이에 비하여 약 10배 많은 렉틴을 함유하고 있었다. L5178Y-ML25 lymphoma 세포에 약 90%의 세포독성을 나타내는 농도의 KML과 한국산 참나무 유래 겨우살이 추출물인 KM-100에 두 종류의 단일클론 항체(9H7-10 and 8B11-2C5)를 동시처리한 후 세포독성 중화효과를 조사한 결과, KML의 경우 약 10%, KM-110의 경우 약 30%의 세포독성을 보였다. 이러한 결과는 겨우살이에서 렉틴 외에도 세포독성을 가지는 다른 성분이 존재할 것으로 사료되었다. RAW 264.7 대식 세포주에 KM-110과 KM-110으로부터 렉틴이 제거된 분획인 LFKM-110을 자극시킨 결과, LFKM-110에서 $TNF-{\alpha}$ 및 IL-6와 같은 cytokine의 생산을 증진시키는 결과를 보였다. 따라서 KM-110에서 면역 세포를 자극하는 다른 성분의 존재하고 있음을 강하게 제시되었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제38권4호
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• pp.401-408
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• 2009

PME88 멜론(글리아딘과 결합된 식물 추출물) superoxide dismutase(SOD)의 섭취는 체내에 존재하는 superoxide dismutase, catalase 및 glutathione peroxidase를 포함한 항산화 효소의 활성 및 총량을 증가시키는 것으로 이전 연구에서 확인되었다. 본 연구에서 minimal erythema dose (MED) 값의 변화, 홍반점수의 변화, 분광비색계 측정값을 분석함으로써 자외선으로 인한 피부 광노화 억제 효과를 알아보았다. MED 값의 변화 분석에서는 PME88 멜론SOD 섭취 군에서는 시험 물질을 28일 동안 섭취한 후 MED가 유의하게 증가하였으며, 14일과 28일 사이에 그 유의성은 더욱 증가하였다. 홍반의 심한 정도(홍반점수) 분석에서 28일 동안 섭취 후 위약 군이 PME88 멜론SOD 투여군보다 1.25 MED의 자외선을 조사하였을 경우 홍반이 유의하게 나타났다. 또한 분광비색계 측정값 분석에서 0.64 MED$_{D14}$, 0.80 MED$_{D14}$, 1.0 MED$_{D14}$에서 $a^*$변수(색변화에 가장 민감한 변수, 홍반의 색조 변화를 반영)가 위약 군에서 PME88 멜론 SOD 투여군보다 유의하게 높았다. 4주간의 시험기간 동안 대변에 대한 횟수나 성향의 이상 징후 및 거부반응은 없었다. 이상의 결과들을 종합하면 PME88 멜론SOD의 섭취는 안전하게 UV로 인한 피부의 광노화를 억제하는데 유용하다는 사실을 확인하였다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제45권4호
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• pp.392-399
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• 2018

블루베리 10품종의 과실특성으로는 과립중은 0.83 ~ 1.88 g의 범위를 나타냈으며, '넬슨'이 가장 큰 과실을 결실하였으며 '블루골드'의 과실이 0.83 g으로 가장 작았다. 당도는 '시에라'에서 $16.6^{\circ}Brix$로 가장 높았고, $9.7-16.6^{\circ}Brix$를 나타내었다. 산함량은 '브리지타'에서 1.75%로 가장 높았고, '선라이즈'에서 0.94%로 가장 낮았다. 총 페놀 함량은 '노스블루'($23.75mg\;GAE{\cdot}g^{-1}\;FW$)에서 가장 높았고, '코빌'($17.15mg\;GAE{\cdot}g^{-1}\;FW$)에서 가장 낮았다. 총 플라보노이드 함량은 '넬슨'($14.1mg\;QE{\cdot}g^{-1}\;FW$)에서 가장 높았고, '듀크'에서는 $10.1mg\;QE{\cdot}g^{-1}\;FW$으로 가장 낮았다. 블루베리 추출물의 항산화활성을 3종류의 방법으로 조사한 결과, $ABTS^+$ radical 소거능은 '란코카스'(82.2%), '블루골드'(79.6%), '넬슨'(77.8%) 등에서 높았으며, DPPH radical 소거능은 '란코카스'(76.0%)에서 가장 높았으나, hydroxy radical 소거능은 '넬슨'(73.0%)에서 가장 높았다. 총 페놀 및 플라보노이드 함량, 항산화활성 등의 특성을 수치화하여 다변량 해석을 수행한 결과, 'Bluegold', 'Nelson', 'Northblue', 'Rancocas'등의 품종이 기능성 특성이 가장 양호하여 블루베리 품종 육성을 위한 육종 소재로 활용될 수 있을 것으로 여겨진다.

• 생명과학회지
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• 제29권2호
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• pp.198-201
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• 2019

Bacillus mojavensis를 이용한 항진균성 및 식물 생장 촉진 활성이 최근 보고되었다. 이런 활성은 사이드로포어의 일반적 특성과 일치하여, 본 연구에서는 Bacillus mojavensis가 생산하는 사이드로포어를 고체상추출 카트리지와 액체크로마토그래피-사중극 비행시간형 탠덤 질량분석기를 이용하여 규명하였다. Bacillus mojavensis를 페놀 배지에서 16시간 동안 배양하고 동결 건조 시킨 후, 물에 용해시켜 고상추출 카트리지에 로딩하였다. 카트리지는 5% 메탄올로 세척하고 2% 포름산을 이용해 용출 시켰다. 용출액은 메탄올에 재용해 후 분석을 하였다. Bacillus mojavensis의 사이드로포어는 질량 스펙트럼의 결과를 바탕으로 882.2556의 분자량을 갖는 카테콜타입의 사이드로포어 중 하나인 bacillibactin으로 확인되었다. 이 사이드로포어 분석은 Bacillus 연구 및 기능성 식품 그리고 Bacillus mojavensis의 약학 응용 분야에 큰 기여를 할 것으로 예상된다.

• 한국자원식물학회지
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• 제32권4호
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• pp.255-263
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• 2019

본 연구에서는 다양한 약리학적 활성을 가지는 것으로 알려진 감초 열수추출물(GRW)의 항암효능을 알아보기 위하여 인체 방광암 T24 세포에서 생존율 및 증식억제에 미치는 영향과 이와 연관된 apoptosis 유발 여부 및 관련 인자들의 발현 변화를 조사하였다. 먼저 GRW의 처리에 따른 증식억제 정도를 조사한 결과, GRW 처리 농도 의존적으로 생존율 및 증식억제 현상이 나타났으며, 핵의 형태 변화, DNA 단편화 및 apoptosis 유발에 관하여 조사한 결과 역시 GRW 처리 농도 의존적으로 증가됨을 확인할 수 있었다. 이는 GRW의 처리에 의한 암세포의 증식억제 및 형태적 변형이 암세포의 apoptosis 유발과 밀접한 관련이 있음을 시사하여 주는 것으로 사료된다. GRW 처리에 의한 apoptosis 유발에 관여하는 유전자의 탐색을 위하여 apoptosis와 연관성을 가지는 Bcl-2 family에 속하는 유전자의 발현을 조사한 결과 GRW 처리 농도 의존적으로 Bax 단백질의 발현증가와 더불어 Bcl-2 및 Bcl-xL 단백질의 발현감소가 관찰되었다(Fig. 3A). 이는 GRW에 의한 T24 세포의 apoptosis 유발에 Bcl-2 family에 속하는 유전자의 발현 조절이 중요한 역할을 하는 것으로 사료된다. 또한 GRW의 처리에 따른 MMP의 소실은 미트콘드리아 막의 교란이 유발되었음을 의미하는 것으로, 이러한 MMP 값의 변동은 Bcl-2 family 단백질의 발현 변화에 의한 것이라 추정된다. 한편 Apoptosis에 중요한 역할을 하는 것으로 알려진 caspase(-3/-8/-9)의 발현과 이들의 활성을 억제하는 IAP family (XIAP, cIAP-1, cIAP-2)의 발현에 GRW이 어떠한 영향을 미치는지를 조사한 결과, caspase-3, -8 및 -9의 활성형 단백질 발현 및 정량적 활성증가를 확인하였으며, IAP family 속한 3가지 단백질 모두 발현이 감소하는 것이 관찰되었다. 이상의 결과에서 GRW은 외인적 및 내인적 경로의 개시에 핵심적인 역할을 하는 caspase-8 및 -9의 활성을 모두 증가시켰으며, 이에 따른 caspase-3의 활성증가에 의하여 apoptosis가 유발되었음을 알 수 있었다. 이러한 두 경로의 동시 활성화에는 미트콘드리아의 기능 소실과 Bcl-2 및 IAP family의 발현 변화가 관여하고 있었으며, 특히 Bid의 발현 감소는 GRW에 의한 내인적 경로를 증폭시키는 효과로 작용했을 것이라 추정된다. 방광암의 치료에 보다 효과적인 생리활성을 갖는 물질을 발굴하고 그와 관련된 분자 및 세포수준에서의 기전을 밝히는 것이 중요하기에 본 연구의 결과는 향후 GRW로 수행될 추가 실험을 위한 기초자료로서 그 가치가 매우 높을 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제19권8호
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• pp.1039-1046
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• 2009

다양한 천연물의 합성대사에 관여하는 식물 cytochrome P450 (P450s)은 그 기능적 다양성에도 불구하고, 이들 효소의 광범위한 기질 특이성을 설명해 줄 수 있는 구조분석에 대해서는 충분한 연구가 이루어지지 못하고 있는 실정이다. 식물 p-coumarate 3-hydroxylase (C3H)에 의해 매개되는 효소 반응은 lignin 과 다양한 phenylpropanoid 부산물들의 생합성에 매우 중요한 것으로 여겨지지만, 막 단백질인 C3H의 발현 및 정제가 효과적으로 이루어지지 못하여, 활성을 측정하기 위한 분석방법이 체계화 되지 못하고 있다. C3H의 작용기작과 기질특이성에 대해 폭넓은 이해를 위한 구조분석의 선행단계는 활성을 갖는 C3H를 밀리그램 단위로 분리, 정제하는 실험적 방법을 확립하는 것이라 할 수 있다. 이를 위해, 본 연구에서는 다양한 돌연변이 방법을 도입하여 식물 막단백질 C3H를 대장균 시스템에서 효과적으로 발현 및 정제할 수 있는 시스템을 사용하였다. 변형된 cytochrome P450 C3H ($C3H_{mod}$)을 세포막으로부터 고농도의 염완충용액을 이용하여 계면활성제 없이 추출하였으며, 2단계 chromatography를 통해 활성을 유지한 상태로 분리할 수 있었다. 이러한 실험적 기법은 NMR 및 X-ray crystallography와 같은 구조분석을 통한 C3H의 효과적인 분석에 적용될 수 있을 것이며, 또한 다른 식물 cytochrome P450 단백질의 효과적인 분석에도 적용 될 수 있을 것이다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제18권2호
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• pp.65-70
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• 1975

약용식물(藥用植物)인 인삼(人蔘)의 재배(栽培)에 있어서는 여러 가지 특수성(特殊性)이 전래(傳來)되어 오고있다. 인삼(人蔘)은 묘기(苗期)로부터 수확기(收穫期)까지 영양(營養)의 요구성(要求性)이 특수(特殊)하여 상토(床土)의 조제(諸製) 및 본포(本圃)에서의 영양공급(營養供給)을 주(主)로 ‘약토’(藥土)에 의존(依存)하고 있다. 본(本) 연구(硏究)에서는 인삼재배포(人蔘栽培圃) 토양(土壤)의 특성(特性)과 약토(藥土)의 성상(性狀)에 대(對)하여 화학적(化學的) 측면(側面)에서 검토(檢討)한 것이다. 묘상토(苗床土)는 토성(土性)이 심(甚)히 거칠며 비옥도(肥沃度)가 몹시 낮고 미숙(未熟)한 원야토(原野土)에 약토(藥土)를 혼합(混合)하여 육묘(育苗)하므로 약토(藥土)의 조성(組成)과 성상(性狀)이 인삼묘(人蔘苗)에 대(對)하여 매우 중요(重要)한 성장요인(生長要因)이 되고 있다. 약토(藥土)는 활엽수엽(闊葉樹葉)을 약간(若干) 부숙(腐熟)시켜 주재(主材)로한 혼성유기물질(混成有機物質)로서 그의 조구성상태(粗構成狀態)를 분석검토(分析檢討)하했고 또한 그의 용해성(溶解性)에 따라 분획(分劃)하였다. 각(各) 획분별(劃分別)로 그의 조성(組成)과 성질(性質)을 추구(追究)하고 상호비교(相互比較)하기 위하여 질소(望素)의 형태별(形態別) 분포(分布), 유기관금기(有機官能基)(-COOH, Phenolic-OH, Alcoholic-OH, $-OCH_3$)의 함유량(含有量), 가시부(可視部)와 적외선부위(赤外線部位)에서의 흡광성(吸光性) 측정(測定). 그리고 가수분해성(加水分解性) 당류(糖類)의 구성상태(構成狀態) 등을 조사(調査)하였으며 한편 약토(藥土)의 Alkali추출물(抽出物)의 성상(性狀)을 전토양부식산(田土壤腐植酸)과 비교(比較) 검토(檢討)하였다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제51권4호
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• pp.357-364
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• 2012

토마토 재배에 사용되는 농자재를 이용하여 곤충 병원성 곰팡이인 Beauveria bassiana의 병원성에 끼치는 영향을 조사하였다. Chlorothalonil 등 13종의 살균제 첨가 배지에서는 B. bassiana 균사가 전혀 생장하지 못하였고 chlorothalonil 등 12종의 살균제 첨가 배지에서 균총이 형성되지 않았다. 살충제와 친환경자재를 첨가한 모든 배지에서 균사가 생장하고 포자가 형성되었지만 대부분 배지에서 무처리와 비교했을 때 유의차를 보였다. 온실가루이에 대한 살충력은 B. bassiana 단독처리일 때보다 화학살균제(polyoxin B, mandipropamid)와 친환경농자재(sulfur) 혼합시 떨어졌으며 화학살충제(pyridaben, dinotefuran)와 식물추출물 유래 친환경농자재(pyrethrum) 혼합시에는 유의차가 없었으며 온실에서 살균제인 polyoxin B의 혼합으로 온실가루이에 대한 B. bassiana의 감염력이 떨어지는 것을 확인하였다.