• 한국응용과학기술학회지
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• 제35권4호
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• pp.1038-1047
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• 2018

본 연구는 저온, 상압, 긴 시간에 추출되는 더치 coffee grounds에 대하여 상대적으로 고온, 고압, 짧은 시간에 추출되는 에스프레소 coffee grounds와 비교하여 화장품 소재로서 가능성을 확인하는 것이다. 이를 위해서 본 저자들은 더치 coffee grounds의 에탄올 추출물을 사용하여 항산화, 주름개선, 항균효과에 대한 생물학적 활성 평가를 수행하였다. 총 폴리페놀 화합물 함량은 더치 coffee grounds 추출물의 경우 $90.39{\pm}0.04mg/g$로 $64.96{\pm}0.38mg/g$의 에스프레소 coffee grounds 추출물보다 더 높은 결과를 나타났으며, 참고로 기준물질인 원두 coffee beans 추출물은 $113.63{\pm}0.22mg/g$을 나타내었다. DPPH 라디칼 소거능 및 SOD 유사 활성능 결과에서 기준물질인 원두 coffee bean 추출물에 대하여, 더치 coffee grounds 추출물이 에스프레소 coffee grounds 추출물 보다 좋은 소거능이 제시되었다. Elastase 활성 저해능을 측정 결과에서 원두 coffee bean 추출물을 기준으로, 더치 coffee grounds 추출물이 에스프레소 coffee grounds 추출물 보다 높은 저해능을 나타냈다. 또한 항균 활성 측정 결과에서는 더치 coffee grounds 추출물은 Escherichia coli, Bacillus, Propionibacterium acnes에서 항균 효과가 나타났으며 기준물질인 원두 coffee bean 추출물과 clear zone 크기의 차이가 거의 없었다. 상기 실험 결과로부터 더치 coffee grounds의 우수한 항산화, 주름개선, 항균효능을 확인하였으며 향후 천연 화장품 원료로 사용될 가능성을 확인하였다.

• 대한화장품학회지
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• 제45권3호
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• pp.265-275
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• 2019

본 연구의 목적은 파슬리의 생리활성을 확인하고 고분자 미셀과 세포투과 펩티드를 이용하여 파슬리 추출물에 대한 피부흡수 효능을 검토하는 것이다. 항산화 측정방법인 총 폴리페놀 함량은 파슬리 에탄올 추출물의 경우에는 $121.68{\pm}2.49mg/g$이며 파슬리 열수 추출물의 경우에는 $72.42{\pm}1.52mg/g$이었다. 농도 2,000 mg/L에서 DPPH radical 소거능은 에탄올 추출물의 경우 $90.48{\pm}0.46%$이고 열수 추출물의 경우 $83.92{\pm}0.13%$로 나타났다. 농도 800 mg/L에서 파슬리 에탄올 추출물의 ABTS radical 소거능은 $91.08{\pm}0.14%$로 열수 추출물의 값($69.63{\pm}0.55%$)보다 더 우수한 결과를 보였다. SOD 실험에서는 농도 의존적인 결과를 보였고, 모든 농도에서 파슬리 에탄올 추출물의 SOD 활성능이 파슬리 열수 추출물의 값보다 높았다. 16,000 mg/L의 농도에서, 파슬리 에탄올 추출물이 $128.45{\pm}0.70%$의 가장 높은 SOD 활성능을 나타내었다. Elastase 저해능 실험 결과에서도 농도 의존적인 결과를 보였으며 파슬리 에탄올 추출물 2,000 mg/L에서 가장 높은 $99.99{\pm}1.54%$의 elastase 저해능이 나타났다. 난용성 문제와 피부 흡수율을 증진시키기 위하여, 파슬리 에탄올 추출물과 1% 세포투과 펩티드(6개 알르기닌, R6)를 함유한 40.01 nm의 입자크기를 갖는 PCL-PEG 고분자 미셀이 성공적으로 제조되었다. 24시간 동안 피부흡수 실험 결과에서, 총 축적된 beta-carotene의 투과량은 파슬리 추출물만 적용한 경우 $37.99{\mu}g/cm^2$을 나타내었지만, 고분자 미셀과 세포투과 펩티드를 함께 적용한 경우의 파슬리 추출물의 투과량은 $68.38{\mu}g/cm^2$으로 1.8배의 경피투과 증가효과를 나타내었다.

• 생명과학회지
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• 제31권2호
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• pp.199-208
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• 2021

Euonymus porphyreus는 노박덩굴과에 속하는 식물로 동아시아 지역에 널리 분포하며, 식물학상의 특징에 대한 보고는 있으나 항산화능과 항암활성 등에 관한 연구는 아직까지 밝혀진 바가 없다. 이에 본 연구에서는 인체 폐암세포인 A549를 사용하여 E. porphyreus 에탄올 추출물(EEEP)의 항산화 및 항암활성과 그 분자적 기전에 관하여 연구하였다. 먼저 EEEP의 총 폴리페놀 화합물과 플라보노이드 함량을 측정한 결과, 각각 115.42 mg/g, 23.07 mg/g이었다. EEEP의 DPPH radical 소거활성을 측정한 결과, IC50가 11.09 ㎍/ml로 뛰어난 항산화능을 보유한 것을 확인하였다. 또한 EEEP는 농도의존적으로 인체폐암세포주인 A549의 세포 성장을 저해하였으며, 세포 주기 변화를 분석한 결과 A549 세포의 SubG1기 세포비율이 증가하는 것을 확인하였다. Annexin V 염색과 DAPI 염색으로 EEEP 처리에 의해 apoptotic 세포와 apoptotic body가 증가하는 것을 확인하였으며, 이러한 결과는 EEEP에 의해 A549 세포의 apoptosis가 유도되는 것을 시사한다. 또한 관련 단백질들의 발현변화를 분석한 결과, EEEP에 의해 Fas, p53, Bax의 발현이 증가하고 Bcl-2의 발현은 감소하였으며, caspase-8, -9와 caspase-3의 활성화를 통해 PARP가 분해되어 apoptosis가 유도되었음을 확인하였다. 이러한 결과들로부터 EEEP는 내인성 및 외인성 경로를 통한 apoptosis 유도에 의하여 A549 세포의 증식을 억제하는 항암활성을 보유하였음을 확인하였다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제37권6호
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• pp.1517-1527
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• 2020

이 연구는 감성공학을 적용한 다중에멀젼(W/O/W) 선블록크림의 자외선차단효과와 내수성에 관한 것으로 실제 공업화된 사례를 보고한다. 다중에멀젼 시스템의 선블록크림을 개발하여 바를 때는 부드럽고 촉촉한 사용감을 가지면서, 흡수 후에는 내수성이 우수한 W/O 타입으로 변화하는 특징이 있다. 다중에멀젼 크림은 촉촉함과 내수성을 동시에 가진 고기능성 선블록크림으로 안정한 유백색의 크림, 점도는 36,000cps이었다. 자외선차단크림에 사용된 유기계 선스크린은 에칠헥실메톡시신나메이트, 비스에칠헥실옥시페놀메톡시페닐트리아진이다. UVB와 UVA를 모두 차단하는 헥사고날 징크옥사이드와 티타늄다이옥사이드의 무기계 선스크린으로 처방하였다. In-vitro법으로 자외선차단효과를 측정한 결과 자외선차단효과(SPF)는 다중에멀젼 크림은 78.9, W/O크림은 76.7, O/W크림은 71.3으로 동일종류와 함량을 포함해도 제형에 따라 자외선 차단효과는 다르게 나오는 것을 알 수 있었다. 이는 다중에멀젼에서 가장 높은 효과의 수치를 얻었다. 자외선차단효과의 임상 (in-vivo)결과로써 다중에멀젼 시스템으로 개발한 선블록크림의 자외선차단효과를 나타내는 SPF 값은 85.7이었으며, UVA영역을 차단해 주는 PA값은 26.5로, ++++에 해당하는 높은 차단효과를 가지고 있음을 알 수 있었다. 내수성시험결과로써, W/O/W 제형은 4시간경과 후에도 93.8%의 높은 내수성을 가지고 있었고, W/O는 75.4%, O/W는 25.3%의 낮은 내수성을 가지고 있었다. 사용감 HUT테스트 결과에서도 다중에멀젼 선블록크림>친수성크림>친유성 크림 순으로 나타났다. 이 다중에멀젼의 연구결과를 바탕으로 사용감, 자외선 차단지수, 내수성을 모두 높여 레포츠야외활동 전용의 선블록 크림으로 활동도가 높을 것으로 기대된다.

• 청정기술
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• 제28권1호
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• pp.24-31
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• 2022

오늘날 다양한 용도로 사용하고 있는 석유계 플라스틱은 지구 환경 및 생태계에 큰 위협을 주는 존재로서 이를 대체하기 위한 방안을 찾기 위해 범세계적으로 각 분야에서 많은 노력이 가해지고 있다. 이런 관점에서 본 연구에서는 생분해성 특성을 지닌 해양 바이오매스 유래 알지네이트에 석유계 기반의 폴리비닐알콜(Poly vinyl alcohol; PVA)을 10 wt% 혼합하여 알지네이트 기반 폴리비닐알콜 블렌드 필름(alginate-based PVA blend films)을 수용액상으로부터 캐스팅하여 제조하였다. 가교제로는 글루타르알데히드가 사용되었으며, 필름에 항균성을 부여하고자 캐슈넛껍질액으로부터 추출된 알킬 페놀계 바이오오일인 카다놀(cardanol) 성분을 0.1 ~ 2.0 wt% 범위로 첨가하였다. 이렇게 제조된 블렌드 필름의 특성을 알아보기 위하여 푸리에변환 적외선 분광법(FTIR), 열중량분석(TGA), 인장강도, 팽윤도 및 항균성 등을 측정하였다. FTIR과 열중량분석, 인장강도 결과들은 주성분인 알지네이트에 PVA가 하나의 매트릭스 상을 이루며 잘 분산되어 있음을 보여주었고, 특히, 단일 성분일 때 약점으로 알려진 알지네이트의 취성(brittle)과 PVA의 약한 열적 내구성이 블렌드를 이루면서 PVA와 알지네이트 기능기들의 가교 및 수소결합으로 인하여 열적, 기계적인 물성들이 향상됨을 보였다. 카다놀 성분의 첨가는 황색포도상구균과 대장균에 대한 항균성을 크게 향상시켜 60 min 접촉시간에서 황색포도상구균의 사멸율은 98% 이상이고, 대장균의 경우 약 70%의 우수한 향균 성능을 나타냈다. 알지네이트-PVA 블렌드에 대한 최적 항균성은 카다놀이 0.1 ~ 0.5 wt% 범위이었다. 이상의 결과들을 볼 때, 카다놀을 함유한 알지네이트-PVA 블렌드 필름은 식품 포장제 및 여러 항균소재로서 응용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국자원식물학회지
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• 제35권5호
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• pp.641-651
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• 2022

보리는 베타글루칸, 폴리페놀, 안토시아닌 등을 이용한 건강식품 소비 증가로 최근 관심이 높아지고 있다. 따라서 보리에 대한 수요자의 기호에 맞춘 기능성 품종개발과 소재로서 유전자원 활용성을 증대시키기 위해서는 자원의 특성 분석과 종, 원산지과의 관계, 군집화(Clustering)을 통한 유사성과 대표성, 형질 간의 상호관계 등과 같은 유전자원의 다양성 연구가 선행되어야 할 것이다. 본 연구는 농업유전자원센터에서 보존하고 있는 보리 25,104 유전자원(25종, 국적미상을 포함한 102개 원산지)을 대상으로 종과 원산지에 따른 다양성 분석을 수행하였다. 특히 종에 대한 작물 유효수(ENCS)는 1.17로 원산지(24.73)에 비해 매우낮게 나타났다. 이는 보존하고 있는 보리 유전자원의 대부분이 Hordeum vulgare subsp. vulgare 로 확인되었는데, 원산지에 비해 보존 자원이 특정 종에 편중된것을 알 수 있지만, 형태적으로 구분한 20가지 특성평가 항목에 대하여 종과 원산지에 따라 유의적인 차이(P-value < 0.05)가 검정되었다. 비록 종 다양성은 낮지만 종과 종간의 차이와 종 내에서도 다양한 특성이 존재함을 추정할 수 있었으며, 이를 토대로 특성평가 항목을 이용한 군집화를 통해서 특성에 대한 다양성을 확인하였다. 특성평가 항목을 바탕으로 cacGMS 알고리즘을 이용한 군집 분석을 수행했을 때, 전체 97%의 자원이 분류된 1번~7번 군집에서 병와성, 도복, 깜부기병 항목이 공통적으로 동일한 형질을 보였다. 반면에 군집 별 특이성에서는 특성평가 항목에 대한 조합의 차이와 함께 생장습성, 망활, 한해, 파성, 보리누른모자이크병에서 다른 군집과 차별되는 특이성이 확인되었다. 이러한 특성평가 항목에 의한 대표성과 특이성, 그리고 각 군집에 따른 특성의 조합은 특성 간의 상호적 관계와 관련이 있을 것으로 추정되어 상관관계를 분석하였다. 그 결과 1수립수와 보리누른모자이크병이 높은 상관성(상관계수 0.79)을 보였고, 종자연구에서 중요한 지표로 사용되고 있는 천립중은 낮은 상관계수이지만 이삭조성(0.31), 이삭길이(0.23), 병와성(0.24), 이삭모양(0.28), 보리누른모자이크병(0.23), 1수립수(0.43), 조단백함량(0.29)과 관련이 있을 것으로 추정된다. 본 연구에서 사용된 연구방법과 결과는 신품종개발, 육종산업에 활용가능한 정보를 제공하고, 이를 통해 농업유전자원의 활용성 제고와 연구 선진화에 기여할 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국식품과학회지
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• 제53권4호
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• pp.399-407
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• 2021

자외선은 외인성노화의 주요 원인으로 알려져 있는데 지속적이고 반복적으로 노출될 경우 세포외기질이 파괴되고 피부 장벽 기능이 손상되어 주름 형성과 탄력 손실이 야기된다(Wu 등, 2017). 이는 결국 피부 노화를 가속화시키는데 이를 예방 및 억제하기 위하여 안전성이 확보된 천연물 유래의 기능성 소재에 대한 연구가 지속적으로 진행되고 있다. 무궁화꽃의 생리활성에 대한 연구는 주로 뿌리껍질(목근피)에 대한 연구가 대부분을 차지하고 있다. 즉, 무궁화나무의 뿌리 및 목근피 추출물의 피부 광노화로 유도된 보습저하 효능에 대한 보호 효능과 콜라겐 합성저하에 대한 증진 효과가 보고된 바 있다(Yang 등, 2019). 무궁화 꽃 추출물에 대한 생리적 기능연구로는 항미생물 및 항산화 효능, 탈모 개선이 보고되었다. 또한, 로젤(H. sabdariffa calyx)의 물추출물이 UVB 조사로 인하여 유도된 피부 광노화모델에서 활성산소 및 MMP효소 조절을 통한 피부주름 개선을 통한 피부광노화 개선효능이 있다고 알려지고 있다(Li 등, 2020). 그러나 본 연구의 대상소재인 무궁화꽃 추출물(Hibiscus syriacus L.)의 식이섭취는 피부보습 기능 및 피부장벽개선 효능에 대한 생리적 연구는 아직까지 보고된 바가 없다. 또한, 현재까지 보고된 무궁화 꽃의 주요성분으로는 chlorogenic, p-coumaric, trans-ferulic acids 및 flavonoid 유도체 등이 있다. 무궁화꽃에 다수 존재한다고 알려진 페놀릭화합물 유도체들이 무궁화꽃의 히알루론산 분해효소의 작용을 억제작용을 나타냄으로써 피부보습효능을 나타내는 것으로 판단된다(Kim 등, 2018). 따라서, 현재까지 무궁화 꽃 추출물을 경구투여 했을 시 나타나는 피부 광노화 억제 효과에 대해서는 보고된 바 없어 본 연구는 광노화가 유발된 in vitro 및 in vivo 모델에서 그 효능을 검증하고자 수행되었다. 무궁화 꽃 추출물을 피부 세포에서 처리 시 각질세포막 형성에 관여하는 involucrin 및 filaggrin의 발현이 증가되었고 히알루론산 합성 효소인 HAS1의 발현 또한 증가됨을 확인하였다. 반면, 콜라겐 분해효소인 MMP-1 및 히알루론산 분해효소인 HYAL1의 발현은 감소시켜 무궁화 꽃 추출물이 세포 수준에서 광노화 억제 효능이 있는 것을 확인하였다. 광노화가 유발된 in vivo model에서 무궁화 꽃 추출물을 경구투여한 군에서는 UVB에 의해 형성된 굵은 주름이 개선되었고, TEWL 감소와 hydration 증가를 통해 손상된 피부 장벽기능 회복 및 수분 함량을 개선시키는 효과가 있음을 확인하였다. 또한 피부 보습 및 주름과 관련된 인자들의 단백질 발현을 조절함을 확인하였다. 조직병리학적 분석을 통해서는 무궁화 꽃 추출물이 피부 두께를 감소시키고 콜라겐 합성을 촉진시킴으로써 피부 주름 및 보습 개선 효과가 있음을 입증하였다. 본 연구결과는 무궁화 꽃 추출물이 안전하면서 효능이 우수한 기능성 식품의 유용한 천연물 소재로써 활용될 수 있음을 시사한다.

• 생명과학회지
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• 제31권11호
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• pp.1010-1018
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• 2021

최근 건강 기능성 식품으로 주목받고 있는 누에는 다양한 품종이 생산되고 있지만, 품종에 따른 기능성의 차이에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 국내 농가에서 사육되고 있는 누에의 품종에 따른 항산화 활성을 분석하였고, 우수한 항산화 활성을 나타내는 특화 품종으로서의 육성 가능성을 살펴보고자 하였다. 항산화 활성의 비교를 위하여 백옥잠, 골든실크, 연녹잠 및 한생잠 등 4개 품종을 사육하고 5령 유충기 3일째 및 7일째 누에에 대하여 물 및 에탄올 추출물을 제작하였다. 그 결과, 물을 이용한 5령 3일째의 골든실크에서 가장 높은 추출 수율이 나타냈으나 총 페놀화합물과 및 플라보노이드 함량은 각각 5령 3일째 연녹잠의 물 추출물(86.11±4.04 ㎍/mg of gallic acid equivalent) 및 70% (v/v) 에탄올 추출물(46.70±2.81 ㎍/mg quercetin equivalent)에서 가장 높게 나타났다. DPPH 라디칼 소거능 분석에서 백옥잠과 연녹잠이 최대 78%의 라디칼 소거능을 나타냈으며, 연녹잠의 IC50 값은 11.94±1.93 ug/ml이었다. 연녹잠의 최대 SOD 유사 활성은 약 47%로 백옥잠 보다 높았으며, 비타민 C 40 ㎍/ml 농도의 SOD 유사 활성 45%와 유사했다. 아질산염 소거능 분석에서 pH 1.2 조건에서 백옥잠과 연녹잠이 85%로 가장 높게 나타났으며, pH 3.0에서는 백옥잠이 25%, 연녹잠이 20%의 아질산염 소거 활성을 나타냈다. 또한 연녹잠 추출물 48 ㎍/ml 농도의 환원력은 0.7 abs 수준으로 gallic acid 3.6 ㎍/ml 농도의 환원력과 유사한 수준으로 4개 품종 중 가장 우수했다. 이와 같은 결과를 종합해 볼 때 항산화 활성 지표 분석에서 공통적으로 우수한 성적을 보인 5령 3일째의 연녹잠이 항산화 활성이 우수한 품종으로 육성하기에 적합할 것으로 판단된다.

• 한국식품과학회지
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• 제54권1호
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• pp.43-51
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• 2022

본 연구에서는 자작나무 증포 추출물의 탈모 조절 활성 분석을 위해 in vitro (인간모유두세포) 및 in vivo (C57BL/6N 마우스) 모델을 이용하여 모발의 성장 효과를 평가하였다. 찌고 말리는 과정을 반복하는 증포 차수 별 함유 성분의 변화가 관찰되어 새로운 추출법의 가능성을 확인하였다, 즉, 1회-5회 증포 후 관찰된 성분의 변화는 3회 증포 추출물(BPE3)에서 안정적인 추출 수율, 높은 페놀화합물 함량 및 항산화 활성을 가지는 것으로 확인되었다. 또한, 발모 주기의 전 과정에 관여하는 모유두세포에 BPE3를 처리하였을 때 유의한 수준의 FGF7과 Wnt7b 발현을 증가시켜 모발 성장 촉진과 모발의 성장기 개시를 도울 것으로 판단되었다. In vivo 마우스 모델에 12일 간 BPE를 도포하여 관찰한 결과 6일 경과 시 양성대조군(MXD 및 PTN)과 유사한 수준으로 단모의 성장이 관찰되었으며, 9일 경과 시 높은 밀도의 발모가 진행되기 시작하여 12일 경과 시 미처리 대조군에 비해 BPE3군에서 고른 발모가 관찰되었다. H&E 염색을 통한 각 군별 피부조직의 변화는 BPE3군에서 뚜렷이 나타났으며, 특징적으로 단위면적 당 많은 모낭(hair follicle)의 형성과 모간부(hair shaft)의 신장이 관찰되어 안정적으로 모발의 성장기로 진입한 것으로 판단되었다. 피부조직의 유전자발현 추가 분석 시 FGF7, VEGF, 및 Wnt7b 유전자가 유의하게 증가하여 모발성장, 분화, 모낭줄기세포 활성을 유도하여 모발성장을 촉진시킨 것으로 생각된다. 또한, BPE3가 LPS로 유도된 RAW264.7 세포의 염증인자(iNOS, IL-6 및 COX2) 발현을 저해하여 자가면역 등 염증성 탈모억제에 긍정적 역할을 할 것으로 판단된다. GC-MS 분석을 통해 확인한 betulin과 불포화지방산 등 저분자 물질은 BPE3가 나타낸 약리활성을 방증하였다. 결론적으로, 자작나무 3회 증포 추출물인 BPE3는 모유두세포의 발모 주기를 촉진할 뿐 아니라 두피의 염증 환경에서 휴지기를 단축시켜 정상적 발모를 돕는 소재로서 높은 잠재력을 나타냈다.

• 생명과학회지
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• 제33권6호
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• pp.471-480
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• 2023

본 연구에서는 LPS로 자극된 RAW 264.7 세포에서 생물전환 루모라고사리 추출물(B-RAE)의 항염증 효과 및 작용기전을 연구하였다. B-RAE의 총 폴리페놀과 총 플라보노이드 함량을 측정한 결과 379.26±7.77 mg/g과 50.85±3.08 mg/g으로 각각 나타났다. B-RAE의 항산화효과를 측정한 결과 DPPH, ABTS, superoxide anion radical을 농도의존적으로 소거하는 것으로 확인되었다. 또한, B-RAE는 세포생존에 영향을 미치지 않으면서 NO 생성을 처리 농도의존적으로 저해하였다. 전염증성 사이토카인(TNF-α, IL-1β, IL-6) 발현에 미치는 영향을 정량적 실시간 PCR로 측정한 결과 전염증성 사이토카인의 mRNA발현량을 LPS 처리군과 비교하여 B-RAE 처리 농도 의존적으로 유의성 있게 감소시키는 것으로 나타났다. 염증 관련 단백질(iNOS, COX-2)의 발현 및 전사인자인 NF-κB와 MAPK 신호경로 단백질의 인산화에 미치는 영향을 Western blot분석으로 평가하였다. 그 결과 LPS 처리에 의하여 증가된 iNOS와 COX-2의 발현을 유의적으로 억제하였다. 또한, LPS 처리에 의하여 증가된 NF-κB와 IκB의 인산화가 B-RAE 처리에 의하여 감소되는 것으로 나타났다. MAPK 신호경로 단백질의 인산화에 미치는 영향을 측정한 결과 ERK와 p38 MAPK 단백질의 인산화는 농도의존적으로 감소하는 것으로 나타났으나 JNK의 인산화는 증가하는 것으로 나타났다. 따라서 이러한 B-RAE의 항염증 효과는 높은 항산화 활성, iNOS와 COX-2 발현 억제를 통한 NO 생성 억제, NF-κB경로 저해, MAPK 신호경로 조절 및 전염증성 사이토카인 발현 저해에 의해 가능하다는 것을 제시한다.