• 제목/요약/키워드: 천연식물추출물

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복분자 기능성 증대를 위한 유용미생물 활용 생물전환 공정 도입 방안 연구 (Rubus coreanus Miquel Bioconversion of Metabolites by Fermenting Bacteria and Their Functional Enhancement)

  • 임정묵;최의림;김종오;이정호;오병택
    • 한국자원식물학회:학술대회논문집
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    • 한국자원식물학회 2018년도 춘계학술발표회
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    • pp.65-65
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    • 2018
  • 복분자(Rubus coreanus Miquel)는 anthocyanin, phenolic acid, tannin, flavonoid, stilbenoid와 같은 생리활성물질이 풍부하게 존재하는 것으로 보고되었으며 항염증, 항암활성, 항산화효과 등 다양한 생리활성에 대한 효능이 있어 건강식품으로써 애용되고 있을 뿐만 아니라 약용성 건강보조식품 등으로 각광받고 있다. 생물전환(Bioconversion)은 미생물 또는 효소의 생물학적 촉매 기반 천연소재의 생리활성 물질기능성, 생체이용률, 안전성을 증대시키기 위한 방안으로 많은 연구가 진행되고 있으며 아울러 식품, 의약품, 화장품 등 다양한 분야에서 활성화 되고 있다. 본 연구는 불가사리 발효액으로부터 유산균을 분리하였으며, 유전학적 특성을 확인하기 위하여 16S rDNA 염기서열을 분석하였다. 전북 고창에서 수확된 복분자를 분말상태로 유산균과 발효공정을 수행하였으며, 복분자의 최적 추출조건 선정과 발효공정 전 후의 활성을 관찰하였다. 발효공정 후 추출물의 기능성 평가를 진행하기 위하여 DPPH radical scavenging activity, total polyphenol 함량을 확인하여 항산화 효능 및 유효성분 함량을 평가하였다. 또한 대식세포인 Raw 264.7을 사용하여 MTT assay, Nitric oxide (NO) 생성 억제 효능을 확인하여 세포독성 및 항염증 활성을 평가하였다. 실험결과, 발효기간이 다른 불가사리 비료발효액으로부터 16 종의 다양한 균주를 확보하였으며, 생물전환 공정에 유용 균주를 선정하기 위하여 복분자 분말의 발효공정을 실시한 결과 3 종의 유산균 처리군에서 무처리군 대비 DPPH radical 소거능 및 polyphenol 함량이 증가됨을 확인하였다. 그 중 가장 우수한 활성을 나타내는 균주를 16S rDNA 염기서열 분석한 결과 Lactobacillus coryniformis A6-4로 확인되었으며, 발효공정 후 항산화 활성은 무처리군 대비 약 115%, polyphenol의 함량은 무처리군 대비 약 121%로 증가됨을 확인되었다. 또한 발효공정 후 독성활성이 감소되는 경향을 확인되었으며, 항염증 활성이 유의적으로 증가됨을 확인하였다.

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두부 부패 미생물에 대한 대황(Rhubarb) 추출물의 항균 활성 평가 (Evaluation of Antimicrobial Activities of Rhubarb Extracts on Putrefactive Microorganisms Related to Soybean Curd (Doobu))

  • 김철재;서희지;정희숙
    • 한국식생활문화학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.225-231
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    • 2006
  • 대황(Rhubarb)은 중국과 일본에서 혈액 순환제, 진통제, 신장치료제 등으로 전통적으로 사용되고 있는 약용식물이다. 이 연구에서는 한국산 R. undulatum L.의 뿌리 추출물, 미국산 R. rhabarbarum L.과 중국산 R. palmatum L.의 줄기 추출물의 두부 부패에 관여하는 미생물에 대한 항균 활성을 평가하였다. Rhubarb의 최적 추출을 위해서 각각 50%, 70%, 80% 에탄올을 용매로 사용하였으며, 항균 활성은 Kirby-Bauert test, minimum inhibitory concentration (MIC)과 minimum bactericide concentration (MBC)에 의해서 평가되었다. Kirby-Bauert test 결과, R. undulatum L.의 뿌리 추출물은 대부분 두부 부패균에 대해서 항균 활성을 가지는 것으로 나타났으며, R. rhabarbarum L.의 줄기 추출물의 경우는 $20{\mu}g/disc$의 농도에서는 항균 활성이 거의 나타나질 않았으나, 고농도로 갈수록 높은 항균 활성을 나타내었다. 또한 R. palmatum L.의 줄기 추출물은 고농도로 갈수록 항균 활성이 높아졌으나, Pseudomonas aeruginosa에 관해서는 항균 활성이 나타나지 않았다. MIC와 MBC에 의한 항균 활성 평가실험에서는, 세 종류의 rhubarb 추출물 중에서 phenolic 화합물이 가장 많이 함유되어 있는 R. undulatum L.의 뿌리 추출물보다 R. rhabarbarum L.의 줄기 추출물이 MIC와 MBC 값이 낮았다. 이는 phenolic 화합물의 양 이외에 낮은 pH가 항균 활성에 영향을 준 것으로 판단된다. 본 연구를 통해서 rhubarb 추출물은 두부 부패에 관여하는 미생물에 대해서 항균 활성을 가지는 것으로 나타났으며, 천연 항균제로써 식품에 적용 가능성이 있는 것으로 평가되었다. 87.1%이었으며, 아침을 매일 먹는 채식남학생은 78.8%, 비채식남학생은 33.3%, 채식여학생 47.1%, 비채식여학생 39.6%이었다. 또한 식사의 양은 과식한다는 응답이 채식남학생 24.2%, 비채식남학생 38.1%, 채식여학생은 29.4%, 비채식여학생 40.6%으로 비책식군의 과식율이 높았다. 5. 식품 섭취빈도는 두부 및 콩제품을 매일 섭취하는 경우는 채식남학생 54.6%, 비채식남학생 16.7%, 채식여학생은 38.2%, 비채식여학생이 16.8%이었다. 우유 및 유제품을 매일 섭취하는 경우는 채식남학생 6.1%, 비채식남학생 33.3%, 채식여학생 14.7%, 비채식여학생은 21.8%이었으며, 녹차, 커피 등 차를 마시지 않는다는 비율은 채식남학생 69.7%, 비채식남학생 28.6%, 채식여학생 29.4%, 비채식여학생 25.7%이었다. 인스턴트 식품을 매일 섭취한다는 응답율이 채식남학생 9.1%, 비채식남학생 21.4%, 채식여학생은 17.7%, 비채식여학생은 14.9%이었다. 6. 운동, 체중 조절 등에 대한 조사 결과 항상 운동을 하는 경우는 채식남학생 30.3%, 비채식남학생 28.6%, 채식여학생 14.7%, 비채식여학생 18.8%이었으며 운동시간은 $1{\sim}2$시간 하는 경우는 채식남학생 30.3%, 비채식남학생 38.1%, 채식여학생은 8.8%, 비채식여학생은 17.8%이었다. 체중에 만족하는 정도를 보면 채식남학생 57.6%, 비채식남학생 23.8%, 채식여학생은 23.5%, 비채식여학생은 15.8%가 만족한다고 하였다. 체중 조절 경험에서 경험이 있는 경우가 채식남학생 3.0%, 비채식남학생 31.0%, 채식여학생은 23.5%, 비채식여학생 31.7%이었다. 7. 골밀도 BQI값과와 몇가지 요인의 상관관계를 살펴보았을때, 채식남학생은 영양보충제의 섭취와 유의적인 양의 상관관계를, 해조류의 섭취정도와 유의적인 음의 상관관계를 나타내었다.

암대극(Euphorbia jolkini Boiss) 추출물의 항산화 및 항균활성 (Antioxidative and Antimicrobial Activities of Euphorbia jolkini Extracts)

  • 김지영;이정아;윤원종;오대주;정용환;이욱재;박수영
    • 한국식품과학회지
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    • 제38권5호
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    • pp.699-706
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    • 2006
  • 최근 약용식물로부터 특정성분을 추출하여 천연물이 가지는 2차 대사산물인 생리활성 물질에 대한 관심이 증대되고 있는데, 생리활성을 나타내는 물질 중 식품의 기능 강화를 위해 주로 활용되고 있는 것은 항산화 및 항균활성에 관련된 물질들이다. 이러한 식품강화 물질을 발굴하고자 해안가에 자생하며 유독성 식물로 알려진 암대극(E. jolkini)의 전초를 대상으로 ethanol 추출 및 용매분획하여 총 폴리페놀 함량을 분석하고 그에 따른 항산화활성 및 식품 유해 미생물에 대한 항균활성을 비교 측정하였다. 그 결과 암대극 (E. jolkini)은 다른 대극속 식물과 마찬가지로 페놀성 화합물을 다수 함유하고 있음을 확인할 수 있었으며, 총 폴리페놀 함량이 높게 나타난 ethylacetate 층에서 DPPH radical 소거활성, xanthine oxidase 저해활성, superoxide 소거활성 및 nitric oxide 소거활성의 $IC_{50}$ 값이 각각 $8.38\;{\mu}g/mL$, $466.01\;{\mu}g/mL$, $11.39\;{\mu}g/mL$, $332.11\;{\mu}g/mL$로 가장 우수한 항산화 활성을 보여 주었다. 항균활성은 paper disc method, 미생물 생장곡선 그리고 최대억제농도(MIC)을 측정 비교하였다. Paper disc method에서는 조추출물인 80% ethanol 및 ethylacetate와 butanol 분획물에서 농도가 증가할수록 항균력을 나타내는 inhibition zone 크기도 같이 증가하였으며, 특히 ethylacetate 분획물에서 가장 높은 항균력을 보여 주었다. 최대억제농도는 모든 균주에서 80% ethanol 추출물 및 ethylactate와 butanol 분획물에서 100 ppm 농도로 처리시 최소 생육저해 효과를 보였으며, 또한 암대극 추출물이 식품유해 미생물인 B. cereus, L. monocytogenes, E. coli 등 3 종의 균주를 대상으로 생육특성에 미치는 영향을 측정한 결과, ethylacetate 분획물이 가장 효율적인 항균활성을 보여 주었다.

천연염료로서 복숭아나무 전정가지의 이용성 (Utilization of Pruning Branch of Peach Tree as a Natural Dyeing Material)

  • 박윤점;박용서;장홍기;허북구
    • 한국자원식물학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.216-222
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    • 2005
  • 복숭아나무 전정 과정에서 발생하는 부산물인 절지의 천연염료로서 이용성을 조사하였다. 복숭아 가지 추출물로 견과 면직물을 염색한 결과 견직물의 표면색은 매염제에 따른 차이가 있는 가운데 무염색포에 비해 색차(${\Delta}$값)가 11.63에서 30.86까지 나타났다. 면직물은 무매염시 17.71에서 황산철 매염시 40.41로 견직물 보다 염색성이 좋은 것으로 나타났다. 매염제에 따라서는 소석회와 가성소다 매염시 a값이 높게 나타났으며, 황산구리와 명반, 식초 매염시는 b값이 높게 나타났다. 세탁을 3회 실시한 뒤 표면색을 조사한 결과 매염제에 따른 차이는 다소 있었으나 전체적으로 무염색구와의 사이에 색차가 줄어든 것으로 나타나 세탁 견뢰도는 다소 약한 것으로 나타났다. pH가 다른 수세액에 의한 수세 및 일광처리 후 표면색의 변화를 조사한 결과처리 전후간에 차이가 적어 pH에 대한 견뢰도 및 일광 견뢰도는 비교적 좋은 것으로 나타났다.

천연염료로서 복숭아나무 전정가지의 이용성 (Utilization of Pruning Branch of Peach tree as a Natural Dyeing Material)

  • 박윤점;장홍기;김태춘;허북구;박용서
    • 한국자원식물학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.71-77
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    • 2005
  • 복숭아나무 전정 과정에서 발생하는 부산물인 절지의 천연염료로서 이용성을 조사하였다. 복숭아 가지 추출물로 견과 면직물을 염색한 결과 견직물의 표면색은 매염제에 따른 차이가 있는 가운데 무염색 포에 비해 색차(${\Delta}E$값)가 11.63에서 30.86까지 나타났다. 면직물은 무매염시 17.71에서 황산철 매염시 40.41로 견직물 보다 염색성이 좋은 것으로 나타났다. 매염제에 따라서는 소석회와 가성소다 매염시 a값이 높게 나타났으며, 황산구리와 명반, 식초 매염시는 b값이 높게 나타났다. 세탁을 3회 실시한 뒤 표면색을 조사한 결과 매염제에 따른 차이는 다소 있었으나 전체적으로 무염색구와의 사이에 색차가 줄어든 것으로 나타나 세탁 견뢰도는 다소 약한 것으로 나타났다. pH가 다른 수세액에 의한 수세 및 일광 처리 후 표면색의 변화를 조사한 결과 처리 전후간에 차이가 적어 pH에 대한 견뢰도 및 일광 견뢰도는 비교적 좋은 것으로 나타났다.

매실추출물이 발효유제품의 Shelf-life에 미치는 영향 (Effect of Prunus mume Extract on Shelf-life of Fermented Dairy Product)

  • 최성길;오병태;박우포;이승철;조성환
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.304-309
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    • 2006
  • 식물성 천연항균제를 유가공설비 및 발효유제품의 항균처리제로서의 기능을 확인하기 위하여 천연항균제를 조제하여 항균특성을 검토하고 그 처리효과를 확인하였다. 조제한 매실추출물은 유제품의 발효 및 저장유통중 부패에 관여하는 Leu. mesenteroides, B. cereus, 및 K. pneumonia, 유제품 부패에 관여하는 것으로 알려진 Achromobacter sp. 등의 미생물에 대하여 PME $250{\mu}g/mL$ 이상의 농도에서 미생물의 생육이 완전히 억제되는 것을 볼 수 있었으며, 광범위한 범위의 열($40^{\circ}C{\sim}150^{\circ}C$)처리온도와 pH($4{\sim}10$)에서 안정한 것으로 나타났다. 한편, 발효유제품 제조공정 설비에 대한 미생물 검사 결과, 부패 미생물인 대장균, 곰팡이, 효모 등이 전혀 검출되지 않았으며, 변패미생물의 생육을 억제하는 매실추출물의 처리농도 범위에서 젖산균의 성장을 크게 저해하지 않아, 젖산 발효공정을 원만하게 수행할 수 있었으며, 표준방법에 의하여 발효제품을 제조하여 10시간내에 산도가 1.05%에 이르렀다. 아울러, 발효유제품에 $250{\mu}g/mL$ 이하의 PME를 첨가하고 유가공품을 발효시켜 적절한 숙성기간을 거쳐 제조할 경우, 젖산균을 제외한 변패미생물의 증식을 억제함을 알 수 있었고, 무처리구인 대조구와 향미 및 색도면에서 관능검사적으로 손색이 없으며, 선도유지기간이 확대되어 유통구조상 상품가치가 있는 발효유제품의 생산이 가능할 수 있음을 확인 할 수 있었다.

국화과 Dendranthema속 식물 3종 80% 에탄올 추출물의 항산화 효과 (Antioxidant Effect of 80% Ethanol Extracts Obtained from Three Dendranthema Species)

  • 우정향;신소림;이철희
    • 한국자원식물학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.47-53
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    • 2010
  • Dendranthema속의 산국, 감국 및 울릉국화의 꽃과 잎줄기(Shoot)를 80% 에탄올을 용매로 환류냉각추출하여 페놀성물질 함량, DPPH radical과 ABTS radical 소거능, ferrous ion chelating 효과 및 linoleic acid에 대한 지질 과산화 억제활성을 측정하였다. 연구의 결과, 총 폴리페놀 및 플라보노이드 물질 함량은 울릉국화에서 가장 높았으며 특히, 울릉국화 꽃에서 함량이 높았다. DPPH radical과 ABTS radical 소거능 또한 울릉국화 꽃에서 가장 우수하였으며, 울릉국화의 잎줄기에서도 소거능이 높게 나타났다. 그러나 ferrous ion chelating 효과는 산국 꽃에서 가장 높았으며, 울릉국화 꽃에서 가장 낮았다. 지질과산화 억제활성은 울릉국화 잎줄기에서 가장 높았으며, 반응 32일 이후에도 41.01%의 높은 억제활성을 보여 합성 항산화제인 BHT보다 지질산패 억제효과가 우수하였다. 연구의 결과, 울릉국화 꽃 및 잎줄기는 항산화물질함량이 높고 항산화활성이 우수하므로 천연 항산화소재로 적합하였다. 또한 동일한 식물도 부위에 따라 항산화효과가 다른 것을 확인 하였으며, 항산화효과의 종류에 따라 우수한 활성을 보이는 식물종이 각기 다르므로 사용 목적에 따라 식물종을 선택적으로 사용해야 할 것으로 생각되었다.

Witch hazel(Hamamelis virginiana)의 구강병원균에 대한 항균 효과 (The Anti-Bacterial Effect of Witch Hazel(Hamamelis virginiana) on Oral Pathogens)

  • 류성용;안형준;권정승;박주현;김재영;최종훈
    • Journal of Oral Medicine and Pain
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    • 제33권2호
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    • pp.159-166
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    • 2008
  • 이상적인 구강항균제로는 구강환경 내에서 정상 세균총보다는 치아우식증의 원인균주 및 치주염이나 구취 유발세균에 대한 선택적인 항균력이 우수하면서도 인체 및 환경독성이 낮은 물질이 요구된다. 이러한 요구사항을 충족시킬 수 있는 천연항균제 개발을 위해 천연물질인 Hamamelis virginiana의 추출물을 이용한 연구를 하였다. 최근 식물 추출물이나 정유(essential oil)의 항균 효과를 관찰하는 연구가 활발히 이루어지면서 치아우식증이나 구취 및 치주질환을 예방하거나 진행을 억제하는 목적으로 사용할 수 있는 천연 항균제 후보 물질들이 속속 보고 되고 있으며, Hamamelis virginiana가 여기에 속한다. Hamamelis virginiana는 치주질환을 야기하는 세균을 포함하는 여러 세균 종, 즉 Porphyromonas gingivalis, Fusobacterium nucleatum, Capnocytophaga gingivalis, Veilonella parvula, Eikenella corrodens, Peprostreptococcus micros, Actinomyces odontolyticus 등에 대해 항균 효과가 있는 것으로 보고 되었고, 이 실험에서는 구강감염질환에 중요한 Streptoccoccus mutans, Haemophylus actinomycetemcomitans, Klebsiella pneumoniae에 대한 항균 효과를 연구함으로써 이러한 Hamamelis virginiana의 항균 효과를 이용하여 구강위생용품 등 치과영역 임상에 이용할 수 있는지에 대한 연구를 하였다. 본 실험에서는 Hamamelis virginiana의 항균 효과를 보기 위해서 Hamamelis virginiana 알콜 추출액을 처리하여 종이 원판 항생제 감수성 검사, 최소발육저지농도 그리고 최소살균농도를 결정하는 연구를 한 결과, 모든 실험 병원균주에 대해 항균성을 나타내었다. 본 연구 결과로 미루어 볼 때, Hamamelis virginiana의 항균력은 구강 감염질환에 중요한 Streptoccoccus mutans, Haemophylus actinomycetemcomitans, Klebsiella pneumoniae 모두에게 유효하게 작용하며, Hamamelis virginiana의 직접적인 살균작용까지도 확인되었다. 따라서 천연물질인 Hamamelis virginiana를 이용하여 구강질환을 일으키는 병원균에 대한 직접적인 항균작용을 기대할 수 있는 항균제 개발이 가능할 것으로 보인다.

대계근에서 분리한 Polyacetylene계 화합물을 이용한 밀 이삭마름병 방제 (Biological Control of Fusarium Head Blight on Wheat by Polyacetylenes Derived from Cirsium japonicum Roots)

  • 김지인;김기현;박애란;최경자;박해웅;김인선;김진철
    • 식물병연구
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    • 제22권3호
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    • pp.145-151
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    • 2016
  • 이삭마름병은 지금까지 화학살균제에 의해 방제되어 왔지만 잔류농약 문제로 인하여 합성농약의 사용은 곡류 수확 30일 전까지로 그 처리기간이 제한되어 있다. 따라서 수확 직전까지 처리가 가능한 새로운 생물농약의 개발이 필요하다. 본 연구에서는 이삭마름병 방제를 위하여 F. graminearum에 대하여 항균활성을 보이는 식물추출물을 선발하기 위하여 총 85과에속하는 225 한약재시료의 ethanol 추출물을 대상으로 F. graminearum 포자발아 억제효과를 조사하였다. 그 결과 높은 억제활성을 가진 대계근을 선발한 후, 용매 분획, 컬럼 크로마토그래피와 생물검정을 거쳐 F. graminearum 포자발아 억제활성을 가진 두 개의 화합물을 분리하였다. 두 물질은 질량분석과 핵자기공명분석을 통하여 ciryneol C와 1-heptadecene-11,13-diyne-8,9,10-triol의 polyacetylene계 화합물로 동정되었다. F. graminearum의 포자발아 저해활성을 나타내는 $IC_{50}$은 1-heptadecene-11,13-diyne-8,9,10-triol이 $3.17{\mu}g/ml$, ciryneol C는 $28.14{\mu}g/ml$로 1-heptadecene-11,13-diyne-8,9,10-triol의 저해활성이 ciryneol C보다 더 높았다. 또한 온실에서의 대계근 EtoAc 추출물 분말수화제의 밀 이삭마름 병방제효과는 250배와 500배희석액처리시각각 78.92%와 31.56%로 유효성분의 농도가 높을수록 방제효과도 높아졌다. 본 연구결과는 polyacetylene계 화합물을 함유하는 대계근의 조추출물이 이삭마름병 방제를 위한 식물유래 천연물 살균제로 사용이 가능하다는 것을 제시하고 있다.

Melanogenesis 양성적 조절 에 관여하는 최근 천연물의 동향 (Recent Natural Products Involved in the Positive Modulation of Melanogenesis)

  • 김문무
    • 생명과학회지
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    • 제28권6호
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    • pp.745-752
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    • 2018
  • 멜라닌 생성은 생체 내에서 모발, 눈 및 피부의 색소 침착과 관련이 있는 것으로 알려져있다. 자외선 뿐만아니라 ${\alpha}-MSH$, SCF/c-Kit, $Wnt/{\beta}-catenin$ 및 산화 질소 신호 전달 경로와 같은 다양한 외부 인자가 멜라닌 세포를 자극하여 microphthalmia-associated transcription factor (MITF)에 의하여 발현되는 tyrosinase, tyrosinase 관련 단백질 (TRP)-1 및 TRP-2에 의하여 멜라닌이 생성된다. 그러나 멜라닌 생성의 비정상적인 조절은 모발 백발화와 백반증과 같은 피부병 문제를 유발한다. 따라서, 멜라닌 생성을 촉진하는 활성제는 모발 백발화의 예방 및 저 색소증 치료에 매우 중요하다. 많은 멜라닌 생성 자극제가 합성 화합물 및 천연물질로부터 유래한 신규 약물의 개발을 위해 연구되어 왔다. 여기서는, 새로운 항 백발화제의 개발을 위한 백발화 및 백반증 과정의 melanogenesis에 공통적인 신호 경로에 대한 기술 뿐만 아니라 백반증의 치료를 위한 약제로 멜라닌합성을 촉진하는 천연 약초와 그 활성 성분에 대하여 기술한다. 특히, 약물의 부작용으로 melanogenesis에 자극 효과가 있는 Imatinib 및 Sugen와 같은 화합물에 대하여 소개한다. 뿐만 아니라, 민간의 전통약제로 널리 알려진 적하수오, 흑임자, 흑미, 서목태, 현미와 같은 천연 식물추출물에 대한 최근 연구에 대하여 기술한다.