• 농업생명과학연구
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• 제50권2호
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• pp.125-138
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• 2016

산업화를 위한 지구자 및 12가지 식물성 원료 추출물의 생리학적 효과를 평가하기 위하여, 만성 에탄올을 투여한 마우스 혈청 내에서의 생리학적 지표 및 간과 뇌 조직 내에서의 산화적 스트레스에 대한 보호효과를 확인하였다. 에탄올을 투여한 마우스의 혈당은 정상 대조군 그룹(NG)과 에탄올 투여 그룹(EG)에서 각각 119.43mg/dL, 305.25mg/dL로 나타났고, 에탄올과 혼합 추출물을 동시에 투여한 그룹(100, 200mg/kg body weight + 25% ethanol 5g/kg body weight, ME100, ME200)에서 각각 272.76mg/dL, 234.60mg/dL로 감소하였다. 혈중 에탄올 함량은 EG에서 4.08mg/dL를 나타내었고 ME100, 200에서 각각 3.85mg/dL, 3.08mg/dL로 감소하였으며, 혈중 아세트알데하이드 함량은 18.72mg/dL에서 각각 15.76mg/dL, 15.16mg/dL로 감소하였다. 또한 ME100, ME200은 혈청 내의 생리학적 지표에서 간 독성 지표인 glutamine pyruvic transaminase(GPT), glutamic oxaloacetic transaminase(GOT)와 신장 독성 지표인 blood urea nitrogen(BUN), creatine(CRE), 혈중 total cholesterol(TCHO), triglyceride(TG)의 함량이 유의하게 감소하였다. 뇌 조직에서 에탄올에 의해 acetylcholinesterase(AChE)가 EG(116.10%)에서 NG(100.00%)와 비교하였을 때 증가된 활성을 나타냈으나, ME에서 각각 109.00%와 108.47%로 유의적으로 감소하였다. ME에서 EG에 비해 간과 뇌 조직에서 superoxide dismutase(SOD)의 함량이 증가하였고, oxidized glutathione(GSH)/total GSH 비율과 malondialdehyde(MDA)의 함량이 감소하였다. 이러한 결과들을 통해 지구자를 포함한 혼합 추출물은 간, 뇌 조직 및 혈액 등에서 만성 에탄올 섭취에 의해 유발된 산화적 스트레스를 효과적으로 보호할 수 있는 제품으로의 개발이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제43권5호
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• pp.631-640
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• 2014

본 실험에서는 primary culture된 연골세포 in vitro 실험모델과 MIA로 유발한 골관절염 in vivo 실험모델을 이용하여 보스웰리아 추출물의 골관절염 예방 효과를 확인하였다. 먼저 MTT 시험법을 통해 세포 사용 적정농도를 $20{\mu}g/mL$ 이하로 결정하여 연골세포 사멸 억제를 확인하고, 이를 근간으로 골관절염 동물실험 모델에서 골관절염 예방 효과를 확인하였다. $H_2O_2$ 처리에 따른 산화적 독성으로 연골세포 사멸을 유도한 실험에서 보스웰리아 추출물은 유의적으로 세포사멸을 억제하였으며 이러한 효과는 $5{\sim}20{\mu}g/mL$ 사이농도에서 비교적 높게 나타났다. 세포실험에서는 골관절염 발병에 따라 관절연골에 영향을 미치는 염증인자에 대한 기전연구를 진행하였으며, 연골세포에 LPS를 처리하여 염증을 유도한 후 보스웰리아 추출물의 효과를 확인한 실험 결과 면역과 염증반응을 조절하는 nuclear transcription factor ${\kappa}B(NF{\kappa}B)$, 염증관련 cytokine IL-6, TNF-${\alpha}$의 발현이 모두 보스웰리아 추출물 처리 시 유의적으로 감소하는 것으로 나타났으며 특히 $20{\mu}g/mL$ 농도에서 가장 효과가 뚜렷하고 일관되게 확인되었다. 또한 이들 cytokine에 의해 생성되는 COX-2 발현과 COX-2에 자극 받아 생성이 촉진되는 PGE2 생성을 확인한 결과 역시 $20{\mu}g/mL$ 농도에서 가장 효과적으로 생성이 억제되어 염증을 조절하는 것으로 나타났다. 특히 보스웰리아의 기능성분으로 알려진 보스웰릭산(boswellic acids)에 의해 억제되는 5-LO의 경우, 염증반응 유발의 핵심인자를 생성하는 효소로 알려져 있으며 이를 직접적으로 저해하는 것으로 알려진 보스웰리아의 효능을 확인 하고자 실험을 진행하였다. 실험 결과 염증을 유도한 연골세포에서 보스웰리아 추출물의 처리에 따라 5-LO 활성이 감소하였으며, 이는 곧 보스웰리아 추출물이 염증을 유발 핵심효소인 5-LO 활성을 효과적으로 억제함으로써 연골세포 보호 효과를 나타낸 것이다. 세포실험에서의 기전 결과를 바탕으로 골관절염을 유발한 동물모델에서의 보스웰리아 추출물의 섭취에 따른 효과가 나타날 것으로 기대되어 관절염 유발 동물모델에서 보스웰리아 추출물의 효능검증 실험을 진행하였으며, 세포실험 결과 및 기존의 연구내용을 참고하여 동물에서 보스웰리아의 섭취 농도를 50 mg/kg, 100 mg/kg 및 200 mg/kg으로 결정하고 AIN-93G diet에 보스웰리아 추출물 분말을 섞어 보스웰리아 diet를 제작하여 실험기간 동안 제공하였다. 골관절염 유발 동물모델을 만들기 위해 SD rat의 관절강에 MIA를 injection 하였으며, 보스웰리아 추출물 섭취에 따른 관절염 예방 효과를 관찰하기 위해 관절염 유발 2주일 전부터 제작된 식이를 제공하고 유발 후 3주간 지속적으로 식이 제공 및 관찰하였다. 연골의 주요 구성 성분인 collagen 및 aggrecan은 골관절염 발병 시 여러 인자에 의해 분해되는 것으로 알려져 있으며, 골관절염 유발동물모델에서 collagen type I, collagen type II 및 aggrecan 유전자 발현을 실시간 정량 PCR로 측정하여 변화를 살펴보았다. 그 결과 골관절염 유발 sham군에 비해 보스웰리아 추출물 섭취군에서 유의적으로 collagen type I, collagen type II 및 aggrecan 발현이 증가하였으며, 특히 BW200군에서 CLX 약물대조군과 비슷한 수준으로 발현이 증가하여 관절연골의 보호 효과가 가장 좋은 것으로 확인되었다. 교원질 합성을 억제하고 분해를 촉진시키는 MMPs(MMP-3, MMP-9, MMP-13)의 발현을 실시간 정량 PCR로 측정하여 발현 변화를 살펴보았다. 그 결과 앞선 다른 실험 결과와 마찬가지로 보스웰리아 섭취군에서 MMPs 유전자 발현이 유의적으로 낮아졌음을 살펴볼 수 있었다. 특히 BW200군에서 MMPs 발현이 유의적으로 감소하였으며, 관절염에 효과적으로 사용되는 약물인 CLX 투여 양성대조군과 비슷한 수치를 나타내었다. 이상의 결과를 통하여 보스웰리아 추출물은 골관절염에서 관절연골의 보호 효과가 있으며, 이는 골관절염 발생 시 나타나는 염증발현의 기전적인 측면뿐만 아니라 골관절염 유발 동물에서 섭취 효능까지 모두 일관되게 나타나 골관절염에서의 기능성 소재로써 개발가능성이 충분할 것으로 생각된다. 또한 추후 실험을 통해 골관절염이 유발된 동물에서 보스웰리아 추출물 섭취 시 관절연골의 형태학적인 변화 및 골상태의 분석과 더불어 관절염 유발 동물의 관절연골 및 혈액학적 분석을 진행하여 동물에서 기전적 측면을 보완하고 보스웰리아 추출물 효능에 대한 추가적인 검증을 하고자 한다.

• 생명과학회지
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• 제17권6호통권86호
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• pp.791-797
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• 2007

된장을 극성이 다른 유기용매로 분획하여 Ames test를 이용한 항돌연변이성 효과를 알아보고자 하였고 Yac-1과 sarcoma-180암세포들의 증식에 대한 된장 분획물의 효과를 측정함과 동시에 면역과정의 생물학적 작용과 대사적 변화를 유도하는 interleukin-2 (IL-2)의 생성에 대한 효과도 검토하였다. AFB$_1$에 대한 돌연변이 억제효과는 된장의 메탄을 추출물을 2.5 mg/plate 농도로 첨가했을 때 84%의 돌연변이 저해효과를 나타내었고 같은 첨가농도에서 메탄을 분획물들중 디클로로메탄 분획물과 에틸아세테이트 분획물은 각각 96%, 97%로 상당한 항돌연변이 효과를 나타내었다. 직접돌연변이원인 MNNG의 경우, AFBI에 비해 돌연변이 저해효과가 다소 떨어지지만 그 중에서도 에틸아세테이트 분획물이 75%로 가장 높은 항돌연변이 효과를 나타내었다. Sarcoma 180 cell 암세포 증식 억제효과 실험에서 디클로로메탄 분획물(첨가농도 15.6 ${\mu}$g/ml)은 60%의 저해효과를 나타내면서 농도 의존적으로 그 저해효과가 컸으며 250 ${\mu}$g/ml 농도에서는 80%의 저해효과를 관찰 할 수가 있었다. 에틸아세테이트분회물의 경우 디글로로메탄 분회물에 비해 다소 낮은 저해효과를 나타내었지만 250 ${\mu}$g/ml 농도에서 약 60%의 세포독성 효과를 나타내었다. 디클로로메탄 분획물과 에틸아세테이트 분획물에 의한 면역 활성 증진 효과를 검토한 결과, 디글로로메탄 분획물은 첨가농도 1 ${\mu}$g/ml에서 94%로 Yac-1표적세포를 사멸시켰으며 에틸아세테이트 분획물도 동일 농도에서 96%의 억제효과를 나타내었다. CTLL세포를 이용하여 이들 분획물들에 의한 interleuk된장을 극성이 다른 유기용매로 분획하여 Ames test를 이용한 항돌연변이성 효과를 알아보고자 하였고 Yac-1과 sarcoma-180암세포들의 증식에 대한 된장 분획물의 효과를 측정함과 동시에 면역과정의 생물학적 작용과 대사적 변화를 유도하는 interleukin-2 (IL-2)의 생성에 대한 효과도 검토하였다. AFB$_1$에 대한 돌연변이 억제효과는 된장의 메탄을 추출물을 2.5 mg/plate 농도로 첨가했을 때 84%의 돌연변이 저해효과를 나타내었고 같은 첨가농도에서 메탄을 분획물들중 디클로로메탄 분획물과 에틸아세테이트 분획물은 각각 96%, 97%로 상당한 항돌연변이 효과를 나타내었다. 직접돌연변이원인 MNNG의 경우, AFBI에 비해 돌연변이 저해효과가 다소 떨어지지만 그 중에서도 에틸아세테이트 분획물이 75%로 가장 높은 항돌연변이 효과를 나타내었다. Sarcoma 180 cell 암세포 증식 억제효과 실험에서 디클로로메탄 분획물(첨가농도 15.6 ${\mu}$g/ml)은 60%의 저해효과를 나타내면서 농도 의존적으로 그 저해효과가 컸으며 250 ${\mu}$g/ml 농도에서는 80%의 저해효과를 관찰 할 수가 있었다. 에틸아세테이트분회물의 경우 디글로로메탄 분회물에 비해 다소 낮은 저해효과를 나타내었지만 250 ${\mu}$g/ml 농도에서 약 60%의 세포독성 효과를 나타내었다. 디클로로메탄 분획물과 에틸아세테이트 분획물에 의한 면역 활성 증진 효과를 검토한 결과, 디글로로메탄 분획물은 첨가농도 1 ${\mu}$g/ml에서 94%로 Yac-1표적세포를 사멸시켰으며 에틸아세테이트 분획물도 동일 농도에서 96%의 억제효과를 나타내었다. CTLL세포를 이용하여 이들 분획물들에 의한 interleukin-2 (IL-2)의 활성 증진 효과를 살펴보았을 때 대조군의 OD가 0.16인데 비해 디클로로메탄 분획물과 에틸아세테이트 분획물은 첨가농도 1 ${\mu}$g/ml에서 각각 0.30과 0.24를 나타내어 면역 활성 증진효과를 나타내었다. 따라서 된장에 의한 암세포 증식 억제효과는 IL-2같은 cytokine생성 증진에 따른 면역 담당 세포 활성화 작용과 관련을 가질 가능성이 있을 것으로 사료된다.in-2 (IL-2)의 활성 증진 효과를 살펴보았을 때 대조군의 OD가 0.16인데 비해 디클로로메탄 분획물과 에틸아세테이트 분획물은 첨가농도 1 ${\mu}$g/ml에서 각각 0.30과 0.24를 나타내어 면역 활성 증진효과를 나타내었다. 따라서 된장에 의한 암세포 증식 억제효과는 IL-2같은 cytokine생성 증진에 따른 면역 담당 세포 활성화 작용과 관련을 가질 가능성이 있을 것으로 사료된다.

• 농업과학연구
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• 제2권1호
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• pp.199-231
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• 1975

우유내(牛乳內)에 잔류(殘留)하는 항생물질(抗生物質)은 starter의 발육(發育)을 억제(抑制)함으로써 산소유제품(酸素乳製品)의 제조(製造)에 막대(莫大) 한 손실(損失)을 가져올 뿐만 아 니라 유우(乳牛)를 음용(飮用)하는데 인류(人類)에 과민병(過敏病)을 비롯한 각종(各種) 질병(疾病)을 일으킬 수 있다는 것은 주지(周知)의 사실(事實)이다. 그러나 기타(其他) 가축(家畜)에 있어서도 모유내(母乳內)에 항생물질(抗生物質)이 출현(出現)할때는 이것을 포유(哺乳)하는 자축(仔畜)에게도 인류(人類)에서와 같은 장애(障碍)를 초래(招來)할 수 있다는 점(点)도 간과(看過)할수 없는 일이다. 이러한 관점(觀點)에서 본연구(本硏究)에서는 유우(乳牛), 산양(山羊) 및 견(犬)에 penicillin, streptomycin 및 oxytetracycline을 근육(筋肉) 또는 정맥내(靜脈內)에 주사(注射)하고 유방내(乳房內)에 주입(注入)할 경우(境遇) 유즙내(乳汁內)에 이해(移行) 또는 잔류(殘留)하는 농도(濃度)와 지속시간(持續時間)을 cylinder-plate법(法)으로 실험(實驗)한바 그 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1) penicillin을 근육주사(筋肉注射)한 후 유즙내(乳汁內)에서 검출(檢出)할 수 있는 penicillin의 최고농도(最高濃度)는 유우(乳牛)가 12시간(時間)에 0.093~0.214(평균(平均) 0.136)I.U./ml, 산양(山羊)이 6시간(時間)에 0.58~0.974(평균(平均) 0.773)I.U./ml, 견(犬)이 3시간(時間)에 0.823~1.482(평균(平均) 1.192)I.U./ml였으며 유즙내(乳汁內) 잔류지속시간(殘留持續時間)은 각각(各各) 60~72시간(時間), 36~48(時間) 및 48~60시간(時間)이었다. 2) streptomycin을 근육주사(筋肉注射)한 후 유즙내(乳汁內)에서 검출(檢出)된 streptomycin 최고농도(最高濃度)는 유우(乳牛)가 6시간(時間)에 0.09~0.47(평균(平均) 0.26)${\mu}g/ml$, 산양(山羊)이 3시간(時間)에 0.17~0.64(평균(平均) 0.45)${\mu}g/ml$, 견(犬)이 3시간(時間)에 0.32~0.96(평균(平均) 0.63)${\mu}g/ml$였으며 유즙내(乳汁內)의 잔류지속시간(殘留持續時間)은 각각(各各) 6~36시간(時間), 12~36(時間) 및 12~24시간(時間)이었다. 3) oxytetracycline을 정맥주사(靜脈注射)한 후 유즙내(乳汁內)에서 검출(檢出)된 oxytetracycline의 최고농도(最高濃度) 유우(乳牛)가 6시간(時間)에 1.5~3.2(평균(平均) 2.4)${\mu}g/ml$, 견(犬)이 6시간(時間)에 1.5~2.4(평균(平均) 2.0)${\mu}g/ml$였으며 잔류지속시간(殘留持續時間)은 유우(乳牛)가 24~48시간(時間), 산양(山羊)및 견(犬)이 36~48시간(時間)이었다. 4) penicillin을 유방내(乳房內) 주입(注入)한 경우 주입방(注入房) 유즙(乳汁)에 잔류(殘溜)하는 시간(時間)은 유우(乳牛)가 48~72시간(時間)이었으며 산양(山羊) 및 견(犬)은 72~84시간(時間)이었다. 5) streptomycin을 유방내(乳房內) 주입(注入)할 경우 주입방(注入房) 유즙내(乳汁內)에 잔류(殘溜)하는 지속시간(持續時間)은 유우(乳牛) 및 산양(山羊)이 48~72시간(時間)이었으며 견(犬)은 48~60시간(時間)이었다. 6) oxytetracycline을 유방내(乳房內) 주입(注入)한 경우 주입방(注入房) 유즙(乳汁)에 잔류(殘溜)하는 시간(時間)은 유우(乳牛)가 48~72시간(時間), 산양(山羊) 36~60시간(時間)이었으며 견(犬)은 48~60시간(時間)이었다. 7) penicillin, streptomycin 및 oxytetracycline을 유방내(乳房內) 주입(注入)한후 주입방내(注入房內) 잔류항생물질(殘留抗生物質)의 농도(濃度)와 지속시간(持續時間)을 검토(檢討)한 결과 유우(乳牛) 및 산양(山羊)에 있어서는 필유량(泌乳量)과의 관계(關係)가 인정(認定)되었고 고생산성(高生産性) 유우(乳牛)나 산양(山羊)에 비(比)하여 저생산성(低生産性) 유유(乳牛)와 산양(山羊)에서 농도(濃度)가 높고 잔류지속시간(殘溜持續時間)도 긴 경향(傾向)을 나타내었다. 8) 유우(乳牛)와 산양(山羊)에 penicillin을 각각(各各) 100,000 I.U., 20,000 I.U., streptomycin은 각각(各各) 500mg, 100mg를, oxytetracycline은 각각(各各) 500mg, 100mg를 유방내(乳房內) 주입(注入)한 결과 비주입방(非注入房) 유즙(乳汁)에서는 항생물질(抗生物質)을 검출(檢出)하지 못하였으나 견(犬)에 있어서는 penicillin 10,000 I.U., streptomycin 20mg, oxytetracycline 25mg를 유방내(乳房內) 주입(注入)할때 비주입방(比注入房) 유즙(乳汁)으로부터 항생물질(抗生物質)을 검출(檢出)할 수 있었다. 검출농도(檢出濃度)는 언제나 혈청내(血淸內)가 유즙내(乳汁內) 보다 더 높았으나 비주입방간(非注入房間)의 차이(差異)는 인정(認定)되지 않았다. 9) 견(犬)에 있어서 비주입방(比注入房)으로의 이행가능(移行可能) 최소(最少) 주입량(注入量)은 penicillin이 2,500 I.U., streptomycin은 5mg, oxytetracycline은 5mg이었다.