• 대한화장품학회지
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• 제49권4호
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• pp.313-321
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• 2023

도라지는 초롱꽃과(Campanulaceae)에 속하는 여러해살이풀로 뛰어난 많은 약리 효능을 가지고 있어 예로부터 약재로 활용하였다. 또한 anthocyanin은 식물의 꽃이나 과실 등에 포함되는 보라색 또는 파란색을 띄는 천연색소로 강력한 항산화제로 알려져 있다. 본 연구는, 도라지꽃 추출물의 피부과학적 기능성과 꽃에 포함된 청자색 계열의 anthocyanin이 천연 색소로서 화장품 소재로의 활용 가치를 확인하고자 하였다. 우선, 도라지꽃에 50% 에탄올과 80% 에탄올을 가하여 25, 60과 80 ℃,에서 4 h 환류추출하였고 각 처리군의 pH는 유사하였다. Anthocyanin 함량과 색도(E^*ab)를 바탕으로 도라지의 천연색과 가장 유사한 발색을 나타내는 50% 에탄올 60 ℃ 추출조건을 선정하였고, 농축, 동결건조하여 시료를 제조하였다. 도라지꽃 추출물의 기능성 성분인 총 폴리페놀, 총 플라보노이드와 총 anthocyanin 함량은 23 ㎍/mL, 16 ㎍/mL과 0.17 ㎍/mL였다. 도라지꽃 추출물은 lipopolysaccharide (LPS)로 자극한 RAW 264.7 세포의 NO, IL-6 등의 염증 매개물질의 생성을 억제하는 항염증 효능 뿐만 아니라 TNF-a에 의한 각질형성 세포의 손상 조건에서 상처 치유에 의한 피부 재생 효능을 보였다. 이렇듯 항염증과 재생에 효능을 보이는 천연색소인 도라지꽃 추출물의 주를 이루고 있는 색소는 anthocyanin계이다. 일반적으로 anthocyanin계 색소는 pH, 온도 등에 불안정하다고 알려져 색소안정화제 3 종 (EDTA, maltodextrin, citric acid)을 첨가하였을 때 anthocyanin 함량과 색도를 조사하였다. 5% maltodextrin 첨가된 도라지꽃 추출물에서 50 일까지 색도 값의 안정성을 확인하였고 이를 바탕으로 천연색소인 도라지꽃 추출물의 화장품 원료로서의 응용 가능성을 평가하고자 하였다.

• 생명과학회지
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• 제33권10호
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• pp.820-827
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• 2023

2019년 말 시작된 코로나바이러스감염증-19(COVID-19) 이후 병원성균과 바이러스 감염을 방지하기 위하여 사용한 방호복의 착용 시간이 길어지면서, 항균 및 항바이러스 기능에 인체 친환경적인 안전한 방호 소재 개발이 요구되었다. 본 연구에서는 약용식물인 Zanthoxylum piperitum DC의 에탄올 추출물을 이용하여 천연 항균 방호 소재 개발 가능성을 조사하였다. 초피잎 80% (w/v) 에탄올 추출물의 원내 감염균 9종에 대한 항균력을 디스크 확산법으로 측정한 결과, Staphylococcus aureus ATCC 25923, Klebsiella pneumoniae ATCC 13883, Salmonella typhimurium과 Aeromonas hydrophila에 항균력을 보였다. 초피잎 에탄올 추출물로부터 유기용매 분획을 실시하여 얻는 분획의 항균 활성을 비교하였을 때, EtOAc 분획이 S. aureus ATCC 25923, K. pneumoniae ATCC 13883, S. typhimurium과 A. hydrophila와 P. vulgaris KCTC 2433에 대해 항균력을 보였다. 초피잎 80% 에탄올 추출물의 S. aureus ATCC 25923, K. pneumoniae ATCC 13883, P. vulgaris과 A. hydrophila에 대한 IC₅₀은 각각 0.59 mg/ml, 0.50 mg/mL, 1.06 mg/ml 그리고 0.06 mg/ml 이었다. Z. piperitum DC 잎의 80% (w/v) 에탄올 추출물의 항균 보호 원단 개발에 적용 가능한지 알아보기 위해 초피잎 에탄올 추출물을 케이엠 헬스케어 사의 방호 원단에 처리한 후 방호원단에 부여된 항균활성을 JIS L1902-Absorption 방법으로 검정하였다. 초피잎 80% 에탄올 추출물을 1.0% (w/v) 농도로 처리하였을 때, S. aureus ATCC 25923와 K. pneumoniae ATCC 13883에 대해 정균 및 살균 활성치가 2.0이상으로 확인되었다. 이러한 결과는, 초피잎 에탄올 추출물을 천연 항균 기능성 방호 원단 개발에 활용할 수 있음을 시사한다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제22권2호
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• pp.251-255
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• 2015

산업적 유산균 배양의 가격대비 효율성을 높이기 위하여 질소원, 탄소원 및 무기염물을 기본량으로 기본배지를 제조하고, 효율적인 고농도 유산균체를 수득하기 위하여 pH 조절제로서 따로 첨가되어지는 합성 화학물질을 대신하여 미역을 실험에 사용하였다. 미역의 최적의 첨가 방법을 찾고자 추출, 착즙, 분말의 형태로 배지를 제조하여 유산균증식능 평가한 결과, 착즙의 형태에서 유산균 증식능이 가장 큰 것으로 확인되었다. 이러한 실험 결과를 통해, 폐기되어 환경오염의 원인이 되는 가식부 외 미역을 유산균 배양배지에 착즙형태로 첨가함으로서 종래 pH 조절을 위해 완충액으로 첨가되는 합성 화학물질을 대체하여 활용될 수 있음을 확인하였다. 또한 미역첨가 기본배지 선정에 따른 배지 단가를 절감하면서 높은 균체 수율을 얻는 등 충분한 경제적 장점을 기대할 수 있다. 이러한 연구결과는 미역을 이용함으로써 배양 시 해조류의 식이섬유 등이 정장작용에 유산균의 시너지 효과뿐만 아니라 폐기되는 천연 식물자원을 활용함으로써 새로운 부가가치 창출과 환경오염을 예방하는 효과를 기대할 수 있을 것이다.

• 한국양식학회:학술대회논문집
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• 한국양식학회 2003년도 추계학술발표대회 논문요약집
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• pp.147-148
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• 2003

동해안의 강릉 연안에 자생하는 토종 다시마인 개다시마는 산업적으로 개발의 여지가 매우 크다. 그러나 천연 자원량에 의존하고 있는 가공산업은 해황에 따라 원료 공급이 좌우되는 불안정성을 가지고 있어서 이 식물의 산업적 생산량을 확보하기 위한 방안으로 대량양식의 필요성이 대두되고 있다. 본 연구는 동해안 토종 다시마인 개다시마의 종묘생산기술 개발을 위해서 항온배양기와 실내수조배양을 실시하고 바다 가이식 양성에 의한 환경적응성 실험을 수행하였다. 연구 방법은 2001년 10월에 강릉연안 수심 20m에서 분포하는 개다시마 군락의 모조로부터 유주자액을 받아 온도 5, 10, 15, 20, $25^{\circ}C$, 조도 40, 80, 120 $\mu$mol m$^{-2}$ s$^{-1}$의 조건에서 6주간 정치배양하였다. 유주자의 발아 및 아포체 생장 실험 이후 바다 가이식 및 양성실험은 2002년 1~2월까지 1개월간 실시하였다. 유주자의 발아 및 아포체 형성은 1$0^{\circ}C$, 120$\mu$mo1 m$^{-2}$ s$^{-1}$에서 배양 2주만에 가장 먼저 아포체의 발아가 관찰되었으며, 이후 15$^{\circ}C$와 5$^{\circ}C$에서 순차적으로 아포체의 발아가 이루어졌다. 2$0^{\circ}C$는 80, 120$\mu$mol m$^{-2}$ s$^{-1}$에서 소수의 아포체만이 관찰되었으며, $25^{\circ}C$에서는 아포체가 형성되지 않았다. 아포체는 1$0^{\circ}C$에서 가장 좋은 생장을 보였고, 15$^{\circ}C$와 1$0^{\circ}C$에서는 비슷한 생장을 나타냈으며, 2$0^{\circ}C$에서는 80$\mu$mol m$^{-2}$ s$^{-1}$에서만 아포체의 형성이 관찰되어 가장 낮은 생장을 보였다. 동일 온도에서는 조도에 따른 생장의 차이가 많이 났는데, 40$\mu$mol m$^{-2}$ s$^{-1}$에서 가장 좋은 생장을 나타냈다. 80과 120$\mu$mol m$^{-2}$ s$^{-1}$에서는 120$\mu$mol m$^{-2}$ s$^{-1}$이 약간 좋은 생장을 보였지만 큰 차이는 나지 않았다. 생장이 가장 좋은 조건은 1$0^{\circ}C$, 40$\mu$mol m$^{-2}$ s$^{-1}$으로 엽장 1.28mm까지 생장했다. 전체적으로 수심이 깊은 곳에 서식하는 특성상 저수온과 저조도에서 좋은 생장 경향을 보였다. 실내배양을 통해 얻은 엽장 약 1~2mm의 종묘를 2002년 1월말에 삼척 호산에 위치한 바다 양성장에서 종묘들과 함께 2주간 수심별로 가이식(수온 12$^{\circ}C$)을 실시한 결과, 수심 1m에서 좋게 나타나 엽장이 약 5mm정도 생장하였다. 수심 0m에서는 강한 조도에 의해 엽상체가 사그라드는 기형이 나타났으며, 수심 5m에서는 엽상체의 기형이나 생장의 차이는 없었지만, 색택이 약간 바랜 것을 볼 수 있었다. 종합적으로 볼 때 종묘의 관리나 생장에는 수심 1~2m가 양호할 것으로 생각된다. 바다 가이식을 통해 엽장 5mm의 종묘로 생장시킨 후 바로 본양성장에 씨줄감기를 하여 양성을 실시하였다 양성 1개월 후 엽상체는 약 2~3cm, 최대 4~5cm까지 생장하였다. 이를 통해 강릉연안 토종 다시마인 개다시마에 대한 종묘 생산과 대량 양성의 가능성을 확인하였다.

• 한국식품과학회지
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• 제44권5호
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• pp.621-627
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• 2012

항염증효과가 있는 기능성 식품 및 의약품 소재의 개발을 위하여 천연 식물 자원으로부터 NOS 저해 활성 물질을 분리하고 그 이화학적인 특성에 대해 알아보기 위해 항염증 효과가 있다고 알려져 있는 58가지의 생약재에서 NO 저해효과를 확인해 본 결과 독활에서 80% 이상의 높은 저해활성을 가진 것을 알 수 있었다. 독활 생약재 에탄올 추출물에서 n-hexane, chloroform, ethyl acetate, n-butanol, water 순으로 용매 분획을 실시한 후 NO 생성 저해 활성을 측정한 결과, chloroform 분획에서 가장 높은 저해 활성을 보여 최종 분리 시료로 선정하였으며, open column chromatography(silica gel, $C_{18}$)를 이용하여 최종적인 활성 물질(AC8-MV)을 분리할 수 있었다. 분리한 활성 물질(AC8-MV)의 순도를 확인하기 위하여 analytical HPLC와 LC-ESI-mass spectrum를 분석한 결과 순수한 단일 물질로 분리 되었음을 확인할 수 있었으며, 차후 nuclear magnetic resonance spectrometer(NMR)를 통해 구조분석을 실시할 것이다. 또한 AC8-MV와 NO저해효과가 유의적으로 차이가 없던 AC8-MVI 활성물질에 대한 순도 및 구조분석을 연구할 것이다. 이를 통해 독활로부터 분리한 활성물질(AC8-MV)이 NO inhibitor 로서 일반 항염증 약물 및 기능성 식품 소재로 실용화될 수 있는 가능성을 시사하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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• pp.106.2-106.2
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• 2010

동식물성 기름과 메탄올의 전이에스테르화 반응에 의해 생산되는 바이오디젤은 환경친화성과 지속가능성이 인정됨에 따라 그 생산량이 급격히 증가하고 있어 대두유, 유채유, 팜유 등의 원료유 부족과 가격 상승, 수급 불안정 등의 문제가 대두되고 있다. 이를 해결하기 위한 방안으로 유리지방산 함량이 높은 저가유지 자원(폐식용유, 폐돈지, 폐우지, soapstock, trapped grease)과 새로운 오일 작물을 이용한 생산 기술 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 비활용 해외 열대작물 씨앗에서 착유한 식물성 오일을 정제하여 바이오디젤 원료유를 생산하는 과정에서 발생하는 폐기물(폐유, 폐수)의 경제적 처리 방안으로 유화유 제조 원료(벙커C유, 물)와 유화유 제조 첨가제(무기계, 유기계)로 활용 가능성을 검토하였다. 열대작물 오일의 물성 분석 결과 고형물, 수분, 인지질(phospholipid), 유리지방산(free fatty acid) 함량이 기존 원료유보다 매우 높게 나타났다. 인지질은 바이오디젤 제조 반응후 에스테르와 글리세린의 층분리를 방해하고 유리지방산은 염기촉매와 결합하여 지방산염을 생성해 생산 수율을 감소시킨다. 고형물과 수분 역시 촉매반응에 악영향을 가지나 여과와 감압증발에 의해 쉽게 제거가 가능하다. 유리지방산은 산촉매 에스테르화 반응에 의해 제거가 가능하다. 인지질은 탈검(degumming) 과정을 통해 제거하며 탈검은 수용성 탈검, 산 탈검, 세정 공정으로 구성된다. 착유한 원료유의 고형물을 제거 후 물과 수세하여 수용성 인지질을 수화하여 층 분리해 제거하고 상층의 오일은 추가적인 산 탈검을 수행한다. 그 뒤 세정을 통해 사용된 탈검제인 산과 추가적으로 수화된 인지질을 제거하게 된다. 이러한 3단계의 탈검 과정에서 하층으로 오일과 물이 폐기물로서 배출되며 본 연구에서는 배출 폐기물을 다시 층분리하여 오일층과 물 층으로 구분하여 유화유 제조에 사용되는 벙커C유, 물, 그리고 기존 유기계 및 무기계 유화제의 대체 가능성을 조사하였다. 유화 연료유는 기름과 물을 균일한 분산상으로 혼합한 연료유로 연소시 오일계 성분의 미연분을 감소시켜 연료 효율 제고와 배출가스 성상을 개선하기 위해 개발되어 왔다. 본 발표에서는 다양한 종류의 상용 첨가제 및 바이오디젤 원료유 생산 폐기물을 활용해 유화 연료유를 제조하였으며 각 유화유의 장시간의 상(phase) 안정성을 비교하였다. 바이오 폐기물 중에는 천연 계면활성제(surfactant)인 인지질이 다량 함유되어 있어 기존의 무기계 및 유기계 유화제보다 상 안정성이 우수하게 나타났으며 바이오디젤 원료유 생산 공정의 폐기물인 폐유과 폐수의 활용이 가능한 것으로 나타났다.

• 생명과학회지
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• 제28권8호
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• pp.938-944
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• 2018

우리나라 특산, 희귀 식물로 알려져 있는 꼬리진달래(Rhododendron micranthum Turcz)를 기능성 유산균 Lactobacillus rhamnosus를 이용하여 발효 소재를 만들고 발효 소재의 항산화 활성 및 피부 개선 활성을 조사 하였다. 고형분 함량 3%의 꼬리진달래 추출물에 L. rhamnosus를 3%가 되게 접종하여 3일간 배양하여 $5{\times}10^9CFU/ml$의 높은 농도의 유산균이 배양 되었고 총페놀 함량은 배양 전 130 GAE mg/ml에서 157 GAE mg/ml로 증가 한 것으로 확인 되었다. DPPH, ABTS radical 소거능과 tyrosinase, elastase 저해 활성은 발효 전과 비교 하였을 때 각각 1.3, 1.5, 2.4, 5.6배 높게 나타났다. 이러한 결과는 꼬리진달래 추출물을 유산균을 이용 하여 발효하였을 때 새로운 발효소재로 식품 및 화장품 산업 분야에 다양한 용도로 사용 가능할 것으로 생각 된다. 하지만 발효에 의한 천연 성분의 변화 및 활성 성분에 대한 분석, 생리활성 관련 작용 기전에 대해 추가적인 연구가 진행되어야 할 것이다.

• 한국환경생태학회지
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• 제22권4호
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• pp.396-408
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• 2008

국립산림과학원에서 발간된 임상도에 따르면 파주시 광탄면에 위치한 본 연구대상지는 활엽수 Ⅳ영급으로 분류되었으나 식생조사 결과 영급판정이 어려운 활엽수 천연림으로 구성되어 정밀 임상도 작성의 필요성이 제기되었다. 이에 정밀 현존식생 조사와 식생구조 및 연륜 분석 자료를 기초로 한 정밀 임상도 작성방안을 제안하고자 하였다. 정밀 현존식생유형 분석결과 22개 유형이었으며 자연림은 신갈나무림, 굴참나무림 등 11개 유형, 인공림은 밤나무림 등 6개 유형으로 구분되었다. 영급 판정을 위해 정밀 현존식생도를 바탕으로 방형구 42개와 89개 표본목의 목편을 채취하여 수령을 측정한 결과, 저지대에 입지한 인공림, 참나무류 소경목 지역은 II영급(29.8%), 나머지 지역은 III영급(57.6%)으로 토지이용이 가능하였고 Ⅳ영급 이상(8.8%)은 경계부의 급경사 능선부에 분포하여 토지이용은 불가능하였다. 이상과 같이 소규모 개발 예정지가 활엽수 자연림으로 판정된 경우 보전과 이용 판정에 있어 정밀 현존식생 조사, 식물군집구조 및 표본목 분석을 통한 정밀 임상도를 작성하여야 할 것이다. 정밀 임상도에는 식생의 자연성, 희소성, 다양성 등을 종합적으로 판단할 수 있는 자료가 포함되어 소규모 부지의 개발적정성 판단에 유용할 것으로 사료된다.

• KSBB Journal
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• 제16권3호
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• pp.269-273
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• 2001

218종의 목본식물 자원으포부터 높은 항율력올 보인 Schima wallichii subsp. liukiuellsis로부터 항균활성물질을 추출, 정제하였다. Schim$\alpha$의 향균물질 추출에 가장 적합한 용매는 70% 에탄올이었으며, 계젤에 따른 항균활성은 차이를 보이지 않았고, 부위별로는 가을에 채취한 수피가 가장 좋았다. 조추출물을 유가용매로 정제하여 최종적으혹 buthanol 분획올 얻었고, 이를 silica gel과 sephadex LH-20 및 HPLC분석을 통 하여 흰색결정의 항균물질 Compound I을 얻었다. 항균물질은 UV, IR, MS분석 결과 aglycone으로 ${\alpha}$-sitosterol에 rhamnose, galactose, glucose가 1:1:1로 결합된 물질로 추정되었다. Compound I의 미생물에 대한 MIC는 3종의 bacteria에 L 1.25 g/L, 2종의 fungi에 5.0 g/L로 나타났으며, 효모에 대한 MIC는 0.04 g/L로 매우 높게 나타났다. Compound I은 천연 보존제, 의약품 등으로의 향후 개발이 기대된다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제11권3호
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• pp.417-423
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• 2004

BAAG의 첨가배지상에서 미생물세포의 생육이 크게 억제된다는 실험결과를 토대로, 미생물에 대한 항균작용의 방식을 알아 보고자, Botrytis cinerea를 배양하여 분리한 여러 가지 효소 활성에 미치는 영향을 조사하였다. 특히 에너지 대사와 관련된 효소들에 대한 영향을 살펴보기 위하여 여러가지 대사경로에서 주요한 역할을 하는 효소인, hexokinase,glucose 6-phosphate dehydrogenase, malate dehydrogenase와succinate dehydrogenase에 대한 영향을 살펴 본 결과, BAAG가 외ucose-6-phosphate dehydrogenase 및 malate dehydrogenase의활성에는 별다른 효과를 나타내지 않았으나 succinate dehydrogenase 및 hexokinase 효소활성에서는 약간의 효소활성 억제작용을 관찰할 수 있었다. 또한, 세포막에 미치는 영향을 알아 보기 위하여 $\beta$-galactosidase의 인위적 기질인 ONPG의 분해 여부를 조사한 결과, BAAG는 세포막의 기능에 영향을 끼침을 관찰하였다. BAAG의 항균 성분을 분리확인 하기 위해서 silica gel column chromatography를 하여 ethyl ether분획물에서 3개, ethyl acetate분회물에서 4개의peak를 얻었으며, 각 용매분획물에서 1개씩의 분획에서 강한항균 활성을 검출하였다. 이 분획을 NMR 및 fast atomicbombardment측정기에 의해서 분석한 결과, 화학구조를limonin과 naringin으로 동정할 수 있었다. 이상의 연구결과로 미루어, 본 연구에서 그 기능과 작용을 구명한 천연항균소재 BAAG는 수확한 과채류의 직접 처리제재 및 항균 포장 소재로 과채류의 선도유지를 목적으로 활용하여 그 효과를 기대할 수 있어, 과채류의 생산기반 보호와 농가소득에큰 도움이 될 것으로 생각된다.