• 한국응용과학기술학회지
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• 제40권6호
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• pp.1278-1288
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• 2023

헤스페리딘(Hesperidin, HD)은 다양한 식물체에 존재하는, 강한 항산화 기능을 가진 대표적인 flavonoid의 일종이다. 본 연구에서는 수용성 HD인 Hesperidin glucoside(HDG)가 가지는 세포손상 회복, 항염증 인자억제 및 melanin 생성억제 활성을 세포수준에서 비교하였다. HDG는 HD에 당전이 효소반응으로 제조되었으며, HD에 비해 20,000배 이상 수용해도가 증가되었다. HaCaT 세포주에 대한 세포독성은 HDG가 HD에 비해 월등히 낮았다. HD와 HDG는 모두 자외선 조사된 HaCaT 세포에서 세포생존율 회복효과를 나타내었다. 또한 HD와 HDG는 세포내 산화질소(NO), 종양괴사인자-α(TNF-α) 및 인터루킨-6(IL-6)과 같은 염증 매개체 및 cytokine을 감소시켰으며, HD 보다는 HDG의 효과가 다소 우수하였다. Melanoma B16F10 세포주를 이용한 melanin 형성능과 tyrosinase 저해활성을 측정한 결과, HD와 HDG 모두 효과를 나타내었으며 HDG가 약간 우수한 결과를 보였다. 결론적으로, HD의 당전이체인 HDG는 HD에 비해 동등이상의 세포손상 회복, 염증성 매개체 및 cytokine 억제능과 melanin 형성억제능을 나타내었으며, HDG의 높은 수용성과 낮은 세포독성 등의 특성은 다양한 분야에서의 용도를 확대시킬 수 있을 것으로 보인다.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제32권3호
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• pp.329-340
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• 2024

Mangiferin is a kind of natural xanthone glycosides and is known to have various pharmacological activities. However, since the beneficial efficacy of this compound has not been reported in retinal pigment epithelial (RPE) cells, this study aimed to evaluate whether mangiferin could protect human RPE ARPE-19 cells from oxidative injury mimicked by hydrogen peroxide (H₂O₂). The results showed that mangiferin attenuated H₂O₂-induced cell viability reduction and DNA damage, while inhibiting reactive oxygen species (ROS) production and preserving diminished glutathione (GSH). Mangiferin also antagonized H₂O₂-induced inhibition of the expression and activity of antioxidant enzymes such as manganese superoxide dismutase and GSH peroxidase, which was associated with inhibition of mitochondrial ROS production. In addition, mangiferin protected ARPE-19 cells from H₂O₂-induced apoptosis by increasing the Bcl-2/Bax ratio, decreasing caspase-3 activation, and blocking poly(ADP-ribose) polymerase cleavage. Moreover, mangiferin suppressed the release of cytochrome c into the cytosol, which was achieved by interfering with mitochondrial membrane disruption. Furthermore, mangiferin increased the expression and activity of heme oxygenase-1 (HO-1) and nuclear factor-erythroid-2 related factor 2 (Nrf2). However, the inhibition of ROS production, cytoprotective and anti-apoptotic effects of mangiferin were significantly attenuated by the HO-1 inhibitor, indicating that mangiferin promoted Nrf2-mediated HO-1 activity to prevent ARPE-19 cells from oxidative injury. The results of this study suggest that mangiferin, as an Nrf2 activator, has potent ROS scavenging activity and may have the potential to protect oxidative stress-mediated ocular diseases.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제66권
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• pp.39-45
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• 2023

Biorenovation은 미생물의 생체 촉매 대사를 통해 단일 화합물 또는 천연물을 생물 전환시켜 약리학적 효능을 증진시키고, 세포에 대한 독성을 완화시키는 기술이다. 접시꽃은 예로부터 한약으로 사용되어 왔으며, 항염증, 항암 등 다양한 생리학적 효능이 있다고 보고되고 있다. 또한, 본 연구에서 사용된 접시꽃캘러스는 손상부를 보호하기 위해 발달한 미분화 식물 조직으로, 항산화 및 미백 효과가 있는 것으로 보고되었지만 염증과 같은 다른 활성에 대한 연구는 아직 보고되지 않았다. 본 연구에서는 바이오리노베이션을 접시꽃 캘러스 추출물(ARBR)에 적용하여 RAW 264.7 대식세포에 대한 생물전환 추출물의 항염증 효능을 연구하였다. 그 결과 측정 농도(50, 100, 200 ㎍/mL)에서 세포에 대한 독성이 없었으며, 산화질소 생성 억제에 대한 효능이 기존 추출물에 비해 증진되었다. 또한, 프로스타글란딘 E₂와 전염증성 사이토카인, 고리형 산소화 효소, 산화질소의 유도 합성효소의 생성을 농도 의존적으로 억제하는 경향을 보였다. 이러한 결과를 바탕으로 ARBR이 과도하게 발현된 염증반응을 조절하여 기능성 화장품과 의약품의 소재로서 잠재력을 가지고 있음을 시사한다.

• 문화기술의 융합
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• 제10권4호
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• pp.41-46
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• 2024

본 연구에서는 꼬불염주말 추출물이 화장품 원료 소재로서의 가능성을 확인하고자 하였다. 이에 에탄올 농도별 꼬불염주말의 최적추출조건을 찾고, 전염증성 사이토카인(TNF-α, IL-1β, IL-6)의 억제 효과를 확인하여 항염 효과가 있는지 살펴보고자 하였다. 실험 결과의 주요 내용은 다음과 같다. 첫째, 꼬불염주말의 최적추출조건 기준을 DPPH 라디칼 소거능과 폴리페놀 수율로 하였을 때, 70% 농도의 에탄올 추출물이 가장 적합하였다. 둘째, Raw 264.7을 이용한 세포 독성 평가를 진행한 결과, 100 ㎍/mL 이하의 농도에서는 세포 독성을 나타내지 않았다. 셋째, LPS로 유도된 Raw 264.7 세포에서 전염증성 사이토카인인 TNF-α, IL-1β, IL-6의 억제 효과를 측정한 결과, 모든 사이토카인 생성이 농도에 비례하게 감소하였으며, 100 ㎍/mL 농도에서 각각 73.76±2.6%, 84.8±2.42%, 91.91±0.47%를 보여 매우 뛰어난 항염능이 있음을 확인하였다. 이와 같은 연구 결과에 따라 꼬불염주말 추출물은 항염 특성을 가진 화장품 원료 소재로서 활용 가치가 있을 것으로 보이며, 녹조류와 관련된 항산화, 항균, 항염 활성 등에 관한 연구가 더 활발하게 이루어진다면 해양 자원의 유용한 기초 자료가 될 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제34권8호
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• pp.548-557
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• 2024

커큐민은 생강과에 속하는 Curcumae Radix의 주성분으로 혈당조절, 면역조절, 항산화, 항균, 항종양 등 다양한 효능을 가지고 있다. 그러나 물에 대한 용해도가 낮고 화학적 불안정성으로 인해 약동학적 특성이 차선이 되어 경구 흡수율(0.18%)과 생체 이용률이 낮아 효능이 제한된다. 이러한 한계를 극복하기 위해 본 연구에서는 lysine과 β-cyclodextrin을 활용하여 커큐민의 경구 흡수율과 생체 이용률을 향상시키는 것을 목표로 했다. 가용화된 커큐민을 경구 투여하고 혈액 샘플을 채취하여 경구 흡수율을 평가했다. 결과는 가용화된 커큐민이 가용화되지 않은 커큐민에 비해 120분에서 흡수가 약 1.55배 증가한 것으로 나타났다. 또한, 정맥 투여 후 혈액에서 가용화된 커큐민의 생체 이용률이 가용화되지 않은 커큐민에 비해 61분에서 약 25배 증가한 것으로 나타났다. 결론적으로, 분산 및 안정화를 위해 lysine을 사용하고, 난용성 물질의 가용화 능력을 높이고, 흡수를 촉진하기 위해 β-cyclodextrin의 혼합물을 사용함으로써 커큐민의 경구 흡수율 및 생체 이용률이 크게 향상되었다. 이번 실험의 결과로 항염증, 항종양, 혈당 조절 등 커큐민의 주요 효능을 더욱 강화하는 한약재 및 의약품 개발로 이어질 것으로 기대된다.

• 생명과학회지
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• 제22권7호
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• pp.889-896
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• 2012

멜라닌 생합성은 tyrosinase의 효소적 산화반응에 의해 일어난다. 톳(Hizikia fusiformis)의 미백효과를 검증하기 위하여 메탄올, 헥산, 부탄올 및 물을 용매로 이용한 분획과정을 통해 톳 에탄올 추출물로부터 분획물을 제조하였다. 에탄올 추출물과 분획물들을 대상으로 B16F10 흑색종 세포에서 tyrosinase 활성 저해효과 및 멜라닌 생합성 억제효과를 평가하였다. 생쥐의 에탄올 추출물 및 수층 분획물은 미백효과를 나타냈지만, 세포독성은 나타내지 않았다. 에탄올 추출물은 시료들 중에서 가장 높은 미백활성을 보였다. 에탄올 추출물은 $100{\mu}g/ml$의 농도에서 arbutin $10{\mu}g/ml$의 활성보다 높은 저해활성을 보였으나, kojic acid $10{\mu}g/ml$의 활성보다는 낮은 저해활성을 보였다. 또한, 메탄올, 헥산, 부탄올 및 수층 분획물은 $100{\mu}g/ml$의 농도에서 arbutin $10{\mu}g/ml$의 활성과 유사한 저해활성을 보였다. 항산화 활성은 L-ascorbic acid를 양성 대조군으로 하여 수치를 비교하여 나타냈다. 에탄올 추출물 및 수층 분획물의 DPPH 라디칼 소거활성은 다른 시료들보다 비교적 높게 나타났다. 또한, 에탄올 추출물및 수층 분획물은 $500{\mu}g/ml$의 농도에서 LPS에 의해 유도된 iNOS 발현을 각각 82와 80% 감소시켰다. 이러한 결과들로 톳의 에탄올 추출물과 수층 분획물은 미백효과 및 피부 보호효과를 가지는 화장품 소재로 이용 가능할 것으로 기대된다.

• 대한화장품학회지
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• 제38권3호
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• pp.275-282
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• 2012

이번 연구에서 우리는 골풀의 부위별 추출물의 항산화 활성을 측정하였다. 골풀의 부위는 상층부와 하층부, 고갱이 부위로 결정하였다. 실험은 골풀 50 % 에탄올 추출물, 에틸아세테이트(ethyl acetate) 분획, 아글리콘(aglycone) 분획 세 가지로 진행하였다. 항산화 활성 중 라디칼인 DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) 소거활성($FSC_{50}$)을 살펴본 결과 50 % 에탄올 추출물의 경우 고갱이 부위(42.9 ${\mu}g/mL$)가, 에틸아세테이트 분획은 지하 부위(12.1 ${\mu}g/mL$), 아글리콘 분획은 지하 부위(12.1 ${\mu}g/mL$)가 가장 높은 라디칼 소거능을 나타내었다. Luminol 발광법을 이용한 $Fe^{3+}$-EDTA/$H_2O_2$ 계에서 생성된 활성산소종에 대한 소거활성(총 항산화능, $OSC_{50}$)을 살펴본 결과, 50 % 에탄올 추출물은 고갱이 부위(0.29 ${\mu}g/mL$), 에틸아세테이트 분획은 지하 부위(0.25 ${\mu}g/mL$), 아글리콘 분획은 고갱이 부위(0.20 ${\mu}g/mL$)가 가장 높은 총 항산화능을 나타내었다. Rose-bengal로 증감된 $^1O_2$에 의한 적혈구 파괴에 대한 세포보호 효과는 10 ${\mu}g/mL$ 농도에서 고갱이 부위의 아글리콘 분획이 ${\tau}_{50}$ 321.0 min으로 가장 높은 세포 보호 활성을 나타내었다. 이와 같은 항산화 효과로 볼 때 골풀의 지하 부분과 고갱이 부위의 추출물은 천연 항산화제로서 여러 산업 분야에 응용 가능할 것이라 생각된다. 특히 높은 ${\tau}_{50}$ 값을 갖는 것으로 보아, 태양광 노출에 의해서 $^1O_2$이 많이 생성되는 부위인 피부를 효과적으로 보호해줄 수 있을 것으로 생각되어진다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제38권7호
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• pp.846-851
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• 2009

갈화 추출물을 농축하여 동결 건조해서 실험동물인 SD계 수컷 흰쥐의 실험식이에 0.5% 수준으로 첨가하여 4주간 사육하면서 체중은 7일 간격으로 섭취는 2일 간격으로 오전9시에 측정하였으며, 활성산소 및 항산화활성 측정은 2주간격으로 측정하였다. 또한 실험이 종료된 후 실험동물을 단두 도살하여 혈청 중 총콜레스테롤, HDL-콜레스테롤, 중성지방, 혈당, 인지질을 측정하여 지질 함량에 미치는 영향을 측정하였다. 갈화 추출물을 SD계 수컷 흰쥐에 갈화 추출물이 함유된 식이를 급여 후 식이섭취량, 체중증가량을 측정한 결과 갈화 추출물을 섭취한 rat이 대조군에 비해 모두 증가하였지만 군간 유의적 차이를 보이지 않았다. 갈화 추출물 급여 후 적출된 실험동물의 장기에서 대조군과 실험군의 무게 차이는 보이지 않았다. 사육 기간 동안 2주 간격으로 측정한 혈액 중 항산화와 활성산소에서는, 항산화에서는 4주째 갈화가 대조군에 비해 유의적으로 수치가 높게 나왔으며, 활성산소는 유의적인 차이를 보이지 않았다. 실험식이 종료 후 실험동물에서 적출한 장기의 무게를 측정한 결과 심장, 신장, 장, 간 모두 차이를 보이지 않았다. 또한, 혈청중의 총콜레스테롤 함량 측정 결과 갈화 추출물 급여군이 대조군에 비해 낮은 함량을 나타내었고, HDL-콜레스테롤 함량에서는 대조군에 비해 높은 함량을 나타내었지만 유의적으로 증가하지는 않았다. HDL-cholesterol/total cholesterol의 비율에서도 갈화 추출물 급여군이 유의적으로 증가하였다. LDL-cholesterol 함량은 갈화 추출물 급여군이 대조군에 비해 낮은 함량을 나타내었으나 유의적인 차이는 아니었다. 중성지방 함량은 갈화 추출물 급여군이 대조군에 비해 낮은 수치를 보였으며, 혈당 함량과 인지질 함량은 대조군에 비해 높은 수치였으나 유의적인 차이가 없었다. 이상에서와 같이 갈화 추출물 급여한 흰쥐를 이용한 동물실험에서 항산화능 및 혈청의 지질대사 개선 효과를 확인할 수 있었다. 이는 천연물의 조추출물을 이용한 기반연구로서 향후 갈화의 항산화 효과와 지질개선에 대한 분자생물학적 조직병리학적 후속연구가 필요하다고 사료되며, 이 연구의 결과를 바탕으로 갈화의 항산화식품이나 지질 개선 기능성식품 소재로의 활용이 기대된다.

• 생명과학회지
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• 제26권11호
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• pp.1289-1297
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• 2016

구강편평세포암종은 구강 내에서 발생하는 가장 흔한 암의 형태로서, 구강암의 90%이상을 차지한다. 구강암은 국소적인 침윤의 양상을 나타내며 또한 조기진단과 치료가 용이하여 암예방을 위한 유용한 모델로 인정되고 있다. 본 연구에서는 생강 유기용매 분획물의 항산화 활성, 트롬빈억제 및 PMA 또는 thrombin에 의해 유도된 MMP- 2 및 MMP-9활성 억제 효과를 조사하였다. 시료들은 생강 열수 추출물을 헥산(hexane), 클로로포름(chloroform), 에틸 아세테이트(Ethyl acetate), 부탄올(butanol) 및 물($H_2O$)과 같은 용매로 분획화하여 사용하였고, $H_2O$ 분획물의 수득율이 9.79%로 가장 높았다. 항산화 활성은 DPPH assay, 세포 생존율 측정은 MTS assay, 항염증 활성은 마우스 대식세포 Raw 264.7세포에서 NO 생성 그리고 MMP-2 및 MMP-9의 mRNA 발현 및 단백질 활성 억제는 인간구강편평세포암종 YD-10B 세포에서 RT-PCR과 zymography방법을 통해 측정하였다. 본 연구의 결과에 의하면 MMP-2/-9 활성은 PMA에 의해 YD-10B세포에서 증가하였고, thrombin 처리에 의해서는 MMP-9 활성이 유의한 증가를 보였다. YD-10B 세포에서, PMA 또는 thrombin처리 모두에서 hexane 분획물이 MMP-2/-9의 mRNA 발현 및 단백질 활성을 유의하게 억제하였다. 그리고 항산화 활성은 hexane과 $H_2O$ 분획물에서 92.38%와 92.96%로 높게 나타났다. 또한 $H_2O$ 분획물에서 65.86%로 가장 유의하게 트롬빈 억제 활성을 보였다. 그러므로 본 연구에서는 생강 hexane분획물이 구강암의 우수한 암 침윤 및 전이 억제제로서의 개발 가능성을 제시하고 있다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제40권6호
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• pp.767-774
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• 2011

본 연구는 간암세포주인 HepG2 cell line에서 녹차씨박 추출물을 에탄올, 석유 에테르, 에틸 아세테이트, 부탄올의 순으로 분획 및 열수 추출물을 조제하여 암세포 증식 억제능을 확인한 후 에탄올 추출물을 선정하여 항종양 및 항염증효과를 생화학적, 분자적 방법으로 분석하였다. 녹차씨박 에탄올 추출물(DGTSE)의 polyphenol 함량을 HPLC로 분석한 결과 EGC($1039.1{\pm}15.26\;{\mu}g/g$)> tannic acid($683.5{\pm}17.61\;{\mu}g/g$)> EC($62.4{\pm}5.00\;{\mu}g/g$)> ECG($24.4{\pm}7.81\;{\mu}g/g$)> EGCG($20.9{\pm}0.96\;{\mu}g/g$)> gallic acid($2.4{\pm}0.68\;{\mu}g/g$)의 순이었으나 caffeic acid는 검출되지 않았다. DGTSE의 농도가 $10\;{\mu}g$/mL 이상에서는 84.13%의 세포 증식 억제능($IC_{50}$: $6.58\;{\mu}g$/mL)을 보여 간암세포의 증식을 효과적으로 억제하였고 제1상효소계인 CYP1A1와 CYP1A2의 발현을 농도 의존적으로 감소시키는 것으로 나타났다. QR 활성은 DGTSE을 $20\;{\mu}g$/mL 농도로 처리 시 대조군에 비해 2.6배 증가하였으며 reporter gene activity로 측정한 ARE 활성은 1.94배로 각각 증가하였다. DGTSE의 처리는 염증생성 인자인 PGE2의 생성과 TNF-${\alpha}$의 단백질 발현은 유의적으로 저해하였으며 cytokine 반응, 염증, 세포성장조절과 같은 다양한 단계에 참여하는 전사인자인 NF${\kappa}$B의 핵으로의 translocation을 억제하였다. 이상의 결과에서 DGTSE은 간암세포인 HepG2 세포계에서 암세포 증식 억제능을 가지며 해독효소인 QR, ARE의 활성을 증진시키고 NF${\kappa}$B의 translocation을 방해하고 TNF-${\alpha}$의 단백질 발현과 $PGE_2$의 생성을 억제하여 암세포의 증식을 억제하였다. 따라서 녹차씨박 추출물에 함유된 암세포 증식효과를 나타내는 생리활성 물질들에 대한 연구가 앞으로 진행되어야 할 것으로 사료된다.