• 생명과학회지
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• 제28권12호
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• pp.1545-1553
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• 2018

희소당(Rare Sugars)은 국제희소당학회(International Society of Rare Sugars, ISRS)에 의해 지구상에 극히 소량 존재하는 단당류 또는 단당 유도체로서 정의되어 있으며, 희소당이 보유하고 있는 저칼로리, 항암, 항염증 및 항산화와 같은 유용한 생리활성으로 인해 현대산업분야에서 높은 주목을 받고 있는 차세대 기능성 신소재이다. 희소당은 자연계에 존재의 희소성으로 인해 희소당의 원활한 공급을 위한 희소당 생산 연구는 무엇보다도 중요한 연구로서 인식되어져 있다. 일반적으로 희소당은 화학적 방법과 미생물 유래 효소를 이용한 생물학적 방법으로 생산이 가능한데, 친환경적이며 생산공정도 안전한 생물학적 방법이 최근에 많은 주목을 받고 있다. 현재까지 희소당은 약 50종류 이상이 보고되어져 있는데 저칼로리, 항산화, 설탕 유사 감도 및 감미 특성으로부터 D-Allulose, D-Allose, 그리고 D-Tagatose가 특히 많은 주목을 받고 있는 희소당으로서 알려져 있다. 본 연구에서는 식품산업 및 의약산업을 비롯하여 다양한 산업분야에서 향 후 높은 활용성이 기대되는 D-Allulose, D-Allose, 그리고 D-Tagatose에 대한 미생물 유래 효소를 이용한 생물전환 생산에 대하여 보고를 하고자 한다.

• 생명과학회지
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• 제29권3호
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• pp.382-393
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• 2019

상처 치료는 전세계 인류에 영향을 미치는 보건 산업계의 관심사다. 당뇨병과 같은 대사증후군 유병률 증가로 상처에 의한 합병증의 위험이 높아지고 상처치유의 복잡함 때문에 상처의 치료와 관리가 어렵다. 전통적 상처 드레싱은 제한된 보호기능을 제공하며, 상처 드레싱의 치료 능력을 향상시키기 위해 생체고분자 기반의 드레싱들이 개발되고있다. 생체고분자는 생분해성이 뛰어나고 생체적합성이 좋으며 효과적인 상처 관리에 중요한 항균, 항염증, 지혈, 세포증식, 혈관성 활동 등 다양한 효과가 있다. 키토산, 셀룰로오스, 콜라겐, 히알루론산, 알긴산 등의 여러 생체고분자가 이미 상처치유제로 활용되고 있으며 생체고분자를 다른 고분자, 생체활성 분자 및 약물과 결합하여 생리학적 문제 없이 흉터를 최소화하는 새로운 상처 드레싱이 개발되고 있다. 본 논문에서는, 향후의 연구와 활용을 위한 현재의 생체고분자의 상처처리에 대해 알아보았다.

• 대한구강악안면병리학회지
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• 제41권3호
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• pp.121-129
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• 2017

Coffee (Coffea spp.) is one of the most important agricultural commodities, being widely consumed in the world. Various beneficial health effects of coffee have been extensively investigated, but data on habitual coffee consumption and its bio-physiological effect have not been clearly explained as well as it is not proved the cause and effect between drinking coffee and its bio-physiological reactions. We made the dialyzed coffee extract (DCE), which is absorbable through gastrointestinal tract, in order to elucidate the cellular effect of whole small coffee molecules. RAW 264.7 cells, a murine macrophage lineage, were directly treated with DCE, i.e., DCE-2.5 (equivalent to 2.5 cups of coffee a day), DCE-5, and DCE-10, for 12 hours, and their protein extracts were examined by immunoprecipitation high performance liquid chromatography (IP-HPLC). RAW 264.7 cells differently expressed the inflammation-related proteins depending on the doses of DCE. RAW 264.7 cells treated with DCE showed marked increase of cathepsin C, cathepsin G, CD20, CD28, CD31, CD68, indicating the activation of innate immunity. Particularly, the macrophage biomarkers, cathepsin G, cathepsin C, CD31, and CD68 were markedly increased after DCE-5 and DCE-10 treatments, and the lymphocyte biomarkers, CD20 and CD28 were consistently increased and became marked after DCE-10 treatment. On the other hand, RAW 264.7 cells treated with DCE showed consistent increase of IL-10, an anti-inflammatory factor, but gradual decreases of different pro-inflammatory proteins including $TNF{\alpha}$, COX-2, lysozyme, MMP-2, and MMP-3. In particular, the cellular signaling of inflammation was gradually mitigated by the reduction of $TNF{\alpha}$, COX-2, IL-12, and M-CSF, and also the matrix inflammatory reaction was reduced by marked deceases of MMP-2, MMP-3, and lysozyme. These anti-inflammatory expressions were consistently found until DCE-10 treatment. Therefore, it is presumed that DCE may have dynamic effects of innate immunity activation and pro-inflammation suppression on RAW264.7 cells simultaneously. These effects were consistently found in the highest dose of coffee, DCE-10 (equivalent to 10 cups of coffee a day in man), that might imply the small coffee molecules were accumulated in RAW 264.7 cells after DCE-10 treatment and produce synergistic cytokine effects for innate immunity activation and anti-inflammatory reaction concurrently.

• 분석과학
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• 제31권6호
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• pp.219-224
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• 2018

손바닥선인장(Opuntia ficus-indica var. saboten)은 제주도 자생식물로 섭취가 가능하고 항염 및 항산화, 인지개선 등 다양한 효능이 보고되었다. 본 연구에서는 손바닥선인장 줄기추출물의 지표물질 함량과 인지개선 효능을 높이기 위해 유산균 발효를 수행하였으며, 비발효추출물과 발효추출물 간 지표물질 함량 차이를 비교하고 acetylcholinesterase (AChE)의 저해 활성도를 평가하여 유산균 발효가 인지장애 개선에 미치는 효과를 연구하였다. 지표물질로는 손바닥선인장 줄기 중 함량이 높은 dihydrokaempferol(DHK)과 항산화 효능이 우수하다고 알려진 quercetin-3-methyl ether (3-MeQ)를 선정하였으며, 함량은 HPLC-PDA (280 nm, 360 nm)로 측정하였다. 실험 결과, 발효추출물의 DHK 함량은 비발효추출물에 비해 16.7 % 증가하였고, 3-MeQ 함량은 L. plantarum과 L. fermentum 발효추출물에서 각각 28.6 %, 21.4 % 증가하였다. 또한, 발효추출물의 AChE 저해 활성이 비발효추출물 ($IC_{50}=28.35mg/mL$)보다 높았으며, 발효추출물 중에서도 L. plantarum 발효추출물 ($IC_{50}=12.56mg/mL$)이 L. fermentum 발효추출물 ($IC_{50}=17.71mg/mL$)보다 높은 AChE 저해 활성을 보였다. 따라서 손바닥선인장 줄기추출물은 유산균 발효에 의해 지표성분 함량이 증가되었으며, AChE 저해 활성이 높아지고 이로 인해 인지장애 개선 효과가 나타난 것으로 사료된다. 이러한 결과는 효능이 향상된 고부가가치의 손바닥선인장 제품 개발에 유용한 자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 생명과학회지
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• 제29권7호
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• pp.809-816
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• 2019

p-Coumaric acid (p-CA)는 항산화 및 항염 활성을 가진 식물계에서 가장 풍부한 식물화학물질이다. 그러나 위암세주포에서 p-CA의 항암 활성과 전사체 발현에 대한 연구는 아직까지 수행된 바 없다. 본 연구에서는 SNU-16 위암세포에서 p-CA에 의한 세포 증식 억제 및 전사체 프로파일에 미치는 영향을 조사하였다. p-CA는 세포사멸 단백질 발현을 조절하여 SNU-16 세포에서의 세포사멸을 유도하였다. RNA-seq 분석을 사용하여 p-CA처리에 의해 SNU-16 세포에서 차별적으로 발현된 유전자(DEGs)를 동정하였다. DEGs들의 gene ontology (GO) 술어로 유전자 산물을 검색한 결과, 주로 염증반응, 세포사멸 과정, 세포주기 및 면역 반응에 관여하는 생물학적 과정에 관여하는 것으로 나타났다. 또한, KEGG 경로분석 결과, p-CA는 주로 PI3K-Akt 와 암 신호전달 경로에 변화를 유발하였다. 본 연구결과는 p-CA가 세포증식과 암 신호 전달 경로에 관여하는 유전자 발현을 조절함으로써 위암 예방 효과를 나타낼 수 있음을 시사한다.

• 대한화장품학회지
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• 제45권3호
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• pp.307-317
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• 2019

본 연구에서는 국내 자생식물로부터 지속가능한 천연 항노화 화장품 신소재 개발을 위해 수생식물인 어리연꽃의 친환경 아쿠아포닉스 시스템 적용 가능성 및 항노화 효능을 검증하였다. 어리연꽃은 아쿠아포닉스 시스템내에서 부엽형태의 담액식 방식에서 성장 가능하고, 근경번식을 통해 증식됨이 확인되었다. 또한, 어리연꽃의 재배에 질산염, 칼륨 및 수온이 크게 영향을 미치며, 최적 조건은 각각 $80{\mu}g/mL$, $63.5{\mu}g/mL$ 및 $25^{\circ}C$로 확인되었다. 특히 주성분 2종(3,7-di-O-methylquercetin-4'-O-${\beta}$-glucoside 및 sweroside)이 약 $5{\mu}g/mL$ 이상 함께 존재 시 시너지 유효성이 있었다. 어리연꽃 추출물은 환경 유해물질 $benzo[{\alpha}]pyrene$, ammonium nitrate, formaldehyde에 의해 손상된 피부 세포의 회복에 유의미한 효과가 있으며, 염증성 조절 인자인 $PGE_2$, $TNF-{\alpha}$ 및 COX-2를 억제하고, 콜라겐 분해 효소인 MMP-1의 생성을 억제함으로써 항염 및 항노화 효과가 있음이 확인되었다. 따라서 아쿠아포닉스 기술 기반 어리연꽃 추출물의 원료 표준화는 화장품 분야에서 신규 항노화 기능성 소재로서의 활용 가능성이 있을 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제29권9호
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• pp.964-971
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• 2019

간의 지질 축적과 인슐린 저항성은 비알콜성 지방간 환자에게서 증가한다. Piperine은 후추(Piper nigrum)와 필발(인도산 후추, P. longum)의 주요 성분으로 항암, 항비만, 항 당뇨병, 항염증 및 항산화 등의 생리활성이 보고되었다. 그러나 piperine의 인간 간세포 HepG2 세포에서 지질 축적과 인슐린 저항성의 억제제로서의 연구는 보고된 바가 없다. 본 연구의 목적은 지질 축적 및 인슐린 저항성에 대한 piperine의 효과를 palmitate처리된 HepG2 세포에서 잠재적인 분자 기전을 밝히는 것이다. 그 결과 piperine처리군은 지질 함량을 감소시켰고, 지방 형성 표적 유전자인 SREBP-1c와 FAS의 발현을 억제함으로써 palmitate처리된 세포내 지질 축적을 감소시켰다. 게다가 piperine처리군은 지방산 산화에 관련된 CPT-1과 인산화된 ACC 및 인산화된 IRS-1 (Tyr632)와 Akt의 레벨을 증가시켰다. 또한, piperine처리군은 인산화된 IRS-1 (Ser307)의 레벨을 감소시켰다. 결론적으로 palmitate처리된 HepG2 세포에서 piperine은 SREBP-1와 FAS발현의 감소 및 CPT-1과 ACC 인산화의 증가 및 인산화된 IRS-1(Try632)와 Akt 신호전달 경로를 조절함으로써 지질 축적 및 인슐린 저항성을 개선함을 확인하였다. 따라서 piperine의 지질 축적 및 인슐린 저항성을 예방하는 약물로써 가능성이 제시되었다.

• 대한한방부인과학회지
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• 제32권3호
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• pp.20-31
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• 2019

Objectives: The seeds from Arctium lappa have been considered for its various pharmacological properties, which include anti-carcinogenic, anti-inflammatory, anti-diabetic, and anti-viral activities. Methods: In the present study, we investigated the anti-inflammatory effect of the ethanol extract from the seeds of Arctium lappa L (EAL) on cytokine-induced vascular inflammation in human umbilical vein endothelial cells (HUVEC). Results: Pretreatment with EAL significantly decreased tumor necrosis factor alpha ($TNF-{\alpha}$)-induced cell adhesion molecules expression such as intercellular adhesion molecule-1 (ICAM-1), vascular cell adhesion molecule-1 (VCAM-1), and endothelial-selectin (E-selectin) in a dose-dependent manner. Cell adhesion assay showed that pretreatment with EAL suppressed HUVEC-monocyte adhesion by $TNF-{\alpha}$ over $1{\mu}g/ml$ concentration. We investigated the involvement of nuclear transcription factor kappa-B ($NF-{\kappa}B$) in $TNF-{\alpha}$-induced vascular inflammation. $NF-{\kappa}B$ p65 nuclear expression was induced by $TNF-{\alpha}$, however, pretreatment with EAL was attenuated that nuclear translocation. In cytoplasm, EAL was also attenuated $TNF-{\alpha}$-induced decrease of inhibitor of ${\kappa}B-{\alpha}$ ($I{\kappa}B-{\alpha}$) expression. Moreover, EAL significantly decreased $TNF-{\alpha}$-induced production of intracellular reactive oxygen species (ROS). Conclusions: Taken together, our findings suggest that seeds of Arctium lappa L could be a therapeutic herb for prevention of cardiovascular diseases throughout the inhibition of vascular endothelial inflammation.

• 한방안이비인후피부과학회지
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• 제32권3호
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• pp.37-47
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• 2019

Objectives : The purpose of this study is to investigate the anti-oxidative and the anti-inflammatory effects of Danpitang(DPT) extract in RAW 264.7 macrophages. Methods : The macrophage cell line RAW 264.7 cells were used and MTT assay was performed to measure the cell viabilities at the various concentrations of DPT($50-400{\mu}g/m{\ell}$). Nitric oxide(NO) was measured in LPS-induced RAW 264.7 cells. Expressions of iNOS, COX-2, $TNF-{\alpha}$, $IL-1{\alpha}$, $IL-1{\beta}$ and IL-6 were also performed by real-time PCR. Protein expression of iNOS and COX-2 was confirmed by western blot. The anti-oxidant activities of DPT was measured by DPPH radical scavenging activity. Results : 1. There was no cytotoxicity in RAW 264.7 cells treated with DPT compared to the control. 2. DPT treated group significantly inhibited NO production compared to the LPS treated group. 3. DPT treated group significantly decreased mRNA expressions of iNOS, COX-2, $TNF-{\alpha}$, $IL-1{\alpha}$, $IL-1{\beta}$ and IL-6 compared to the LPS treated group. 4. To evaluate the safety of the products for the human body, Adverse events, SCORAD Index Assessment were conducted; There were no severe adverse events during this study. And SCORAD Index showed a statistically significant decrease in treatment group in baseline, 2 weeks and 4 weeks. Therefore, it is suggested that products, if used for certain period, should be safe for the human body. 5. DPT was found to have high DPPH free radical scavenging ability. Conclusions : According to the above results, DPT can be used as a therapy in various anti-inflammatory skin diseases.

• 문화기술의 융합
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• 제5권3호
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• pp.317-326
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• 2019

본 연구는 인체에 유익한 효과가 있고 부작용 없이 장기간 안전하게 사용할 수 있으며 표준치료제인 설파살라진과 비교하여 열처리된 무 추출물의 궤양성 대장염증의 예방에 탁월한 효과가 있는지 알아보았다. 쥐에 덱스트란나트륨설페이트(DSS)로 유도된 UC에 대한 설파살라진 투여군과 열처리된 무추출물 투여군에 대해 약리효능의 비교 평가를 알아보았다. Balb/c 마우스는 7일동안 식수에 5 % DSS를 투여하여 대장염을 유도하였다. DSS+ sulfasalazine(30 mg/kg), IV-DSS + sulfasalazine(60 mg/kg), 5-DSS +, V-DSS + 설파살라진(30 mg/kg) + 무우 엑기스 혼합물(30 mg/kg) (SRE). DSS 처리된 마우스는 심한 피의 설사 및 체중 감소와 같은 인간 UC와 유사한 증상을 보였다. 설파살라진 뿐만 아니라 SRE보충은 결장길이와 점막염증 침투를 억제하였다. 또한 SRE 치료는 MAPK와 nuclear factor-kappa B(NF-${\kappa}B$) 신호전달 경로를 억제함으로써 전염증 신호분자의 발현을 현저히 감소 시켰으며 결장의 세포 사멸을 예방하였다. 또한, SRE 투여는 SOD 및 카탈라아제를 포함한 항산화 효소의 상향 조절을 의미있게 만들었다. 이번 연구 결과는 열처리된 무추출물과 설파살라진의 병용 투여가 sulfasalazin 표준과 매우 유사한 염증과 세포사멸의 억제. 열처리된 무추출물은 궤양성 대장염 유발에 의한 대장의 길이 감소와 조직학적 변화에 의한 대장 길이의 감소나 조직학적 변화를 효과적으로 억제 하였다.