• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제33권6호
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• pp.797-805
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• 2023

Species belonging to the Vernonia (Asteraceae), the largest genus in the tribe Vernonieae (consisting of about 1,000 species), are widely used in food and medicine. These plants are rich sources of bioactive sesquiterpene lactones and steroid saponins, likely including many as yet undiscovered chemical components. A phytochemical investigation resulted in the separation of three new stigmastane-type steroidal saponins (1 - 3), designated as vernogratiosides A-C, from whole plants of V. gratiosa. Their structures were elucidated based on infrared spectroscopy (IR), one-dimensional (1D) and two-dimensional nuclear magnetic resonance (2D NMR), high-resolution electrospray ionization mass spectrometry (HR-ESI-MS), and electronic circular dichroism analyses (ECD), as well as chemical reactivity. Molecular docking analysis of representative saponins with α-glucosidase inhibitory activity was performed. Additionally, the intended substances were tested for their ability to inhibit α-glucosidase activity in a laboratory setting. The results suggested that stigmastane-type steroidal saponins from V. gratiosa are promising candidate antidiabetic agents.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제33권9호
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• pp.1197-1205
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• 2023

Osteoporosis, Greek for "porous bone," is a bone disease characterized by a decrease in bone strength, microarchitectural changes in the bone tissues, and an increased risk of fracture. An imbalance of bone resorption and bone formation may lead to chronic metabolic diseases such as osteoporosis. Wolfiporia extensa, known as "Bokryung" in Korea, is a fungus belonging to the family Polyporaceae and has been used as a therapeutic food against various diseases. Medicinal mushrooms, mycelium and fungi, possess approximately 130 medicinal functions, including antitumor, immunomodulating, antibacterial, hepatoprotective, and antidiabetic effects, and are therefore used to improve human health. In this study, we used osteoclast and osteoblast cell cultures treated with Wolfiporia extensa mycelium water extract (WEMWE) and investigated the effect of the fungus on bone homeostasis. Subsequently, we assessed its capacity to modulate both osteoblast and osteoclast differentiation by performing osteogenic and anti-osteoclastogenic activity assays. We observed that WEMWE increased BMP-2-stimulated osteogenesis by inducing Smad-Runx2 signal pathway axis. In addition, we found that WEMWE decreased RANKL-induced osteoclastogenesis by blocking c-Fos/NFATc1 via the inhibition of ERK and JNK phosphorylation. Our results show that WEMWE can prevent and treat bone metabolic diseases, including osteoporosis, by a biphasic activity that sustains bone homeostasis. Therefore, we suggest that WEMWE can be used as a preventive and therapeutic drug.

• 한국해양바이오학회지
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• 제15권2호
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• pp.59-66
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• 2023

Dictyopteris divaricata, a type of marine brown algae, has been studied for its various biological properties, including anti-inflammatory, antidiabetic, and whitening effects. However, its potential antiobesity effects have not been extensively explored. This study aimed to examine the impact of D. divaricata ethanol extract (DDE) on adipocyte differentiation and adipogenesis using 3T3-L1 preadipocytes. Our results showed that when 3T3-L1 preadipocytes were treated with noncytotoxic concentrations of DDE there was a concentration-dependent decrease in fat accumulation rate and triglycerid production compared with the control. Furthermore, DDE significantly reduced the expression of transcription factors (PPARγ, C/EBPα, and SREBP-1) and fatty acid transport protein (FABP4), which are crucial for 3T3-L1 preadipocyte differentiation. These findings suggest that DDE may exhibit antiobesity effects by suppressing the expression of lipogenic transcription factors and fatty acid transport proteins. Therefore, DDE holds potential as a therapeutic agent for obesity.

• Nutrition Research and Practice
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• 제17권6호
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• pp.1128-1142
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• 2023

BACKGROUND/OBJECTIVES: Inonotus obliquus has been used as antidiabetic herb around the world, especially in the Russian and Scandinavian countries. Diabetes is widely believed to be a key factor in Alzheimer's disease (AD), which is widely considered to be type III diabetes. To investigate whether I. obliquus can also ameliorate AD, it would be interesting to identify new clues for AD treatment. We tested the anti-AD effects of raw Inonotus obliquus polysaccharide (IOP) in a mouse model of AD (3×Tg-AD transgenic mice). MATERIALS/METHODS: SPF-grade 3×Tg-AD mice were randomly divided into three groups (Control, Metformin, and raw IOP groups, n = 5 per group). β-Amyloid deposition in the brain was analyzed using immunohistochemistry for AD characterization. Gene and protein expression of pertinent factors of the ubiquitin-proteasome system (UPS) was determined using real-time quantitative polymerase chain reaction and Western blotting. RESULTS: Raw IOP significantly reduced the accumulation of amyloid aggregates and facilitated UPS activity, resulting in a significant reduction in AD-related symptoms in an AD mouse model. The presence of raw IOP significantly enhanced the expression of ubiquitin, E1, and Parkin (E3) at both the mRNA and protein levels in the mouse hippocampus. The mRNA level of ubiquitin carboxyl-terminal hydrolase isozyme L1, a key factor involved in UPS activation, also increased by approximately 50%. CONCLUSIONS: Raw IOP could contribute to AD amelioration via the UPS pathway, which could be considered as a new potential strategy for AD treatment, although we could not exclude other mechanisms involved in counteracting AD processing.

• The Korean Journal of Pain
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• 제37권1호
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• pp.26-33
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• 2024

Background: Sitagliptin is an antidiabetic drug that inhibits dipeptidyl peptidase-4 enzyme. This study aimed to investigate the antinociceptive and anti-inflammatory effects of sitagliptin in formalin and carrageenan tests and determine the possible mechanism(s) of its antinociceptive activity. Methods: Male Swiss mice (25-30 g) and male Wistar rats (180-220 g) were used for formalin and carrageenan tests, respectively. In the formalin test, paw licking time and in the carrageenan test, paw thickness were considered as indexes of pain behavior and inflammation respectively. Three doses of sitagliptin (2.5, 5, and 10 mg/kg) were used in these tests. Also, several antagonists and enzyme inhibitors were used to evaluate the role of adrenergic, serotonergic, dopaminergic, and opioid receptors as well as the NO/cGMP/K_ATP pathway in the antinociceptive effect of sitagliptin (5 mg/kg). Results: Sitagliptin showed significant antinociceptive and anti-inflammatory effects in the formalin and carrageenan tests respectively. In the carrageenan test, all three doses of sitagliptin significantly (P < 0.001) reduced paw thickness. Pretreatment with yohimbine, prazosin, propranolol, naloxone, and cyproheptadine could not reverse the antinociceptive effect of sitagliptin (5 mg/Kg), which indicates that adrenergic, opioid, and serotonin receptors (5HT₂) are not involved in the antinociceptive effects. L-NAME, methylene blue, glibenclamide, ondansetron, and sulpiride were able to reverse this effect. Conclusions: NO/cGMP/K_ATP, 5HT₃ and D₂ pathways play an important role in the antinociceptive effect of sitagliptin. Additionally significant anti-inflammatory effects observed in the carrageenan test might contribute in reduction of pain response in the second phase of the formalin test.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제33권11호
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• pp.1467-1474
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• 2023

Due to the continuous increase in patients with androgenetic alopecia (AGA) and psychological disorders such as depression and anxiety, the demand for hair loss treatment and effective hair growth materials has increased. Terminalia bellirica (Gaertn.) Roxb. (TBE) reportedly exerts anti-inflammatory, hepatoprotective, and antidiabetic effects, among others, but its effects on testosterone (TS)-inhibited hair growth remains unclear. In this study, we evaluated the effects of TBE on TS-induced hair growth regression in human follicle dermal papilla cells (HFDPCs) and C57BL/6 mice. Oral administration of TBE increased TS-induced hair growth retardation. Interestingly, effects were greater when compared with finasteride, a commercial hair loss treatment product. Histological analyses revealed that oral TBE administration increased hair follicles in the dorsal skin of C57BL/6 mice. Additionally, western blotting and immunofluorescence showed that oral TBE administration recovered the TS-induced inhibition of cyclin D1, proliferating cell nuclear antigen (PCNA), and Ki67 expression in vivo. Using in vitro proliferation assays, TBE promoted HFDPC growth, which was suppressed by TS treatment. Thus, TBE may be a promising nutraceutical for hair health as it promoted hair growth in AGA-like in vitro and in vivo models.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제22권2호
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• pp.275-280
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• 2015

단풍취를 70% 에탄올로 침지 추출하여 얻어진 추출물에 대해 n-hexane, EtOAc 및n-BuOH로 순차 용매 분획하였고, 얻어진 결과물에 대하여 DPPH와 $ABTS^+$ radical 소거능 및 ${\alpha}$-glucosidase 저해활성을 평가하였다. DPPH 라디칼 소거능은 페놀성 화합물의 함량이 상대적으로 높은 EtOAc층에서 $IC_{50}$ 값이 $23.4{\pm}0.3mg/mL$으로 강한 DPPH 라디칼 소거능을 확인하였고, 단풍취 추출물에 존재하는 페놀성 화합물과 라디칼 소거능과의 연관성을 시사하였다. 또한 $ABTS^+$ 라디칼 소거능은 EtOAc층의 $IC_{50}$ 값이 $19.9{\pm}2.3mg/mL$, n-BuOH층이 $IC_{50}$ 값이 $23.4{\pm}0.3mg/mL$의 우수한 라디칼 소거활성이 확인 되었고, 강한 활성물질의 존재가 시사되었다. 또한, ${\alpha}$-glucosidase 저해활성을 측정한 결과, 강한 $ABTS^+$ 라디칼 소거능을 나타낸 EtOAc 층의 $IC_{50}$은 $103.4{\pm}1.0mg/mL$의 저해활성을 나타내었으며 이는 positive control인 acarbose에 비해 우수한 활성이었으며, 추출물 상태의 시료를 단일물질로 정제할 경우 더욱 강한 효능의 화합물이 존재할 가능성을 시사하였다. 향후 이들 활성물질 동정을 통한 활성 기작에 대한 연구가 필요하며 본 연구 결과는 보다 우수한 라디칼 소거능 및 ${\alpha}$-glucosidase 저해능을 가지는 새로운 기능성 식품소재 발굴을 위한 기초자료로 활용가능하리라 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제27권8호
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• pp.909-918
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• 2017

본 연구는 아이스플랜트의 생리활성을 향상시키고, 식생활에서의 활용가능성을 높이기 위하여 물김치 형태로 발효시켰으며, 아이스플랜트의 성분 및 몇 가지 생리활성을 발효 전과 비교하였다. 물김치 침지액의 pH는 발효 6일째까지 계속해서 낮아졌으며, lactic acid의 생성량은 발효 4일째에 가장 많았다. 아이스플랜트 물김치 건더기 중의 D-pinitol은 발효 전 $4.196{\pm}0.096mg/g$에서 6일째에는 $3.843{\pm}0.116mg/g$으로 감소하였다. 그러나 myo-inositol과 D-chiro-inositol은 각각 발효 전 $0.453{\pm}0.022$와 $2.815{\pm}0.008mg/g$에서 6일째에 $0.630{\pm}0.029$와 $4.117{\pm}0.096mg/g$으로 증가하였다. 아이스플랜트 추출물의 DPPH, ABTS radical 소거활성 및 FRAP 활성은 대체로 발효 후에 높게 나타나 유사한 경향이었으며, 1 mg/ml의 농도로 처리하였을 때 각각 발효 5일째($79.09{\pm}0.69%$), 4일째($87.55{\pm}1.21%$) 및 6일째($78.72{\pm}0.99%$)에 가장 높았다. Lipid/MA assay에 의한 항산화 활성도 대체로 발효 후에 높게 나타나 유사한 경향이었으며, 추출물을 $500{\mu}g/ml$ 처리하였을 때, 발효 4일째에 가장 높은 활성($64.65{\pm}1.63%$)을 나타났으며, 발효 5, 6일째에는 낮아지는 경향이었다. 아이스플랜트 추출물의 t-BHP, $H_2O_2$ 및 ethanol에 의하여 손상된 BNL CL.2 세포의 생존율은 각각 $14.19{\pm}0.98$, $13.80{\pm}2.25$ 및 $25.89{\pm}2.90%$이었으나, 추출물을 $200{\mu}g/ml$의 농도로 처리하였을 경우, 각각 발효 6일째에 $50.07{\pm}4.85%$, 2일째에 57.06% 및 4일째에 $66.06{\pm}1.36%$의 세포생존율을 나타내어 간세포가 회복되고 있음을 알 수 있었다. 그러나 발효 후에 간세포 보호효과가 뚜렷이 증가하지는 않았다. ${\alpha}-Glucosidase$ 저해활성은 모든 실험군에서 $83.52{\pm}2.69{\sim}92.79{\pm}2.16%$로 상당히 높게 나타났으며, 발효기간이 경과함에 따라 조금씩 증가하였다. 한편 ${\alpha}-Amylase$ 저해활성은 전체적으로 $52.64{\pm}3.26{\sim}57.56{\pm}1.21%$로 나타났으며 발효 전후에 뚜렷한 차이가 없었다. 이와 같은 결과로 볼 때, 아이스플랜트의 물김치 발효기간은 4~5일이 적정할 것으로 생각되었다. 한편 발효에 의한 기능성은 항산화효과를 제외한 간세포보호 및 ${\alpha}-Glucosidase$, ${\alpha}-Amylase$ 저해활성은 전체적으로 소폭 향상에 그쳤다. 따라서 이러한 결과를 바탕으로 발효 등 다양한 가공방법이 개발되어, 향후 아이스플랜트의 소비촉진의 계기가 되기를 기대한다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제24권5호
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• pp.615-622
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• 2017

본 연구에서는 초석잠 뿌리의 용매별(물, 에탄올, 부탄올, 클로로포름 및 헥산) 추출물을 제조한 후 항산화와 항당뇨 활성을 측정하여 초석잠의 생리활성 규명을 위한 기초자료를 확보하고자 하였다. 추출물들의 총 폴리페놀 화합물(7.18-37.25 mg/g) 및 플라보노이드(0.21-5.21 mg/g) 함량은 부탄올 > 에탄올 > 물 > 클로로포름 > 헥산 추출물의 순으로 추출 용매에 따라 차이가 있었다. DPPH 및 ABTS 라디칼 소거활성을 통한 항산화 활성은 농도 의존적으로 증가하였고, 추출 용매에 따른 활성의 절대 값은 서로 상이하였으나 폴리페놀성 화합물의 함량이 높을수록 활성도 더 높은 경향이었다. FRAP법에 의한 항산화 활성 또한 농도 의존적으로 유의하게 증가하였으나 모든 농도에서 부탄올 > 에탄올 > 헥산 > 클로로포름 > 물 추출물의 순으로 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거활성 활성과는 차이가 있었다. ${\alpha}$-Amylase 저해활성은 실험된 $1,000{\mu}g/mL$과 $2,000{\mu}g/mL$의 농도에서 모든 용매별 초석잠 추출물은 효소의 활성을 저해하지 못하고 오히려 촉진하였다. ${\alpha}$-Glucosidase 저해활성은 물 추출물은 모든 농도에서 활성이 없었으며, 그 외 추출물에서는 시료의 농도가 증가할수록 활성도 증가함을 확인할 수 있었다. 항산화 활성과는 다르게 전반적으로 헥산 추출물의 활성이 부탄올과 에탄올 추출물보다 높았다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때 초석잠은 추출용매에 따라 용출되는 유효성분이 서로 상이하여 이들의 주요 작용기가 나타내는 활성에도 차이를 나타내는 것으로 추정되므로 각 추출 용매별 유효성분의 규명에 관한 연구가 차후에 더 진행되어야 할 것이다.

• 생명과학회지
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• 제26권4호
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• pp.446-452
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• 2016

마늘(Allium sativum L.)은 많은 아시아 지역의 나라에서 민간요법 및 추출물을 이용하여 다양하게 사용하고 있다. 국내 전통채소류들은 다양한 기능성과 강한 생리학적 활성을 가지고 있으며, 기능성 식품재료로 사용이 가능하다. 본 연구는 유산균을 이용하여 고체마늘 발효에 따른 생리활성을 조사하고자 하였다. 마늘 고체 발효를 위해 유산균을 한국전통 발효식품인 젓갈로부터 분리 및 KCTC로 부터 분양 받아 사용하였다. 발효유산균 선별은 MRS 고체배지에 디스크법을 이용하여 마늘 착즙액에 저항을 보이며 증식하는 유산균을 선택하였다. 선별된 유산균을 이용한 마늘 고체발효 추출물의 총 폴리페놀과 플라보노이드 농도가 731.0-845.2 ug/g과 92.68-413.58 ug/g로 각각 조사되었다. 그리고 DPPH 라디컬 활성과 SOD 유사활성은 양성대조구인 비타민 C 50 ppm 보다 높은 활성을 보였다. 또한, 항당뇨 활성인 α-glucosidase 저해활성은 유산균 발효마늘에서 양성대조구인 acarbose 50 ppm 보다 높은 저해활성을 보이는 것으로 조사되었다. 본 연구결과 유산균 발효 마늘의 생리학적 활성을 증대를 통해 향후 항산화 활성과 항당뇨 활성을 갖는 유산균 발효 마늘의 개발을 위해 유산균을 활용이 가능하며, 발효물을 이용하여 기능성 식·음료 소재로의 개발 가능성을 보일 것으로 사료된다.