• 한국식품영양과학회지
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• 제43권2호
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• pp.224-230
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• 2014

항암, 항염증 및 비만억제 등의 생리활성을 지닌 해조류는 최근 건강기능 식품, 기능성 화장품 그리고 의약품 산업 분야에서 미용과 건강식품 소재로 각광받고 있다. 본 연구에서는 10종의 갈조류 메탄올 추출물을 이용하여 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl(DPPH) 라디칼 소거능과 아밀로이드 베타 단백질($A{\beta}$)의 신경독성에 대한 HT-22 신경세포 보호효과를 조사함으로써 천연물로부터 안전하고 새로운 신경세포 보호소재를 개발해내고자 한다. DPPH 라디칼 소거능의 경우 미역쇠를 포함한 8종의 갈조류에서는 비교적 낮은 활성산소 소거능을 보인 반면, 감태와 패에서 강력한 활성산소 소거능이 나왔다. $A{\beta}$의 신경독성에 대해 10종의 갈조류 추출물이 갖는 HT-22 신경세포 보호효과를 검증하기 위해 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide(MTT) 분석과 APP, BACE1, iNOS 단백질의 발현양상 및 ERK1/2, p38, JNK1/2 단백질의 활성화 양상을 분석했다. MTT 분석 결과, $A{\beta}$의 신경독성으로부터 미역쇠가 $25{\mu}g/mL$의 농도에서 가장 효과적으로 세포를 보호하고 있는 것으로 나타났고, 알쏭이모자반, 불레기말, 바위수염, 짝잎모자반도 세포 보호효과가 있는 것으로 나타났다. 세포 보호효과가 있는 것으로 밝혀진 5종의 갈조류를 가지고 수행한 단백질 발현분석 결과, 미역쇠는 $A{\beta}$의 신경독성에 의해 HT-22 신경세포에서 발현되는 단백질인 BACE1과 iNOS의 발현을 저해하였다. 이는 미역쇠의 세포보호효과가 $A{\beta}$의 신경독성으로부터 일어난 ERK와 p38의 활성화에 연관된 세포신호전달 경로를 억제하는 것으로 보인다. 그러므로 특히 식용 갈조류인 미역쇠는 $A{\beta}$에 의해 유도된 신경독성에 대해서 신경세포 보호효과를 갖는 건강기능 식품 소재로서의 가치가 충분한 것으로 사료된다.

• 한국수산과학회지
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• 제53권6호
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• pp.886-893
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• 2020

The seaweed Hizikia fusiformis is rich in protein, carbohydrates, vitamins, and minerals. This study investigated the antioxidant and physiological activities of H. fusiformis extracts prepared with 70% ethanol, 80% methanol, or distilled water. The extraction yields of these various solvent extracts were as follows: ethanol extract, 15.26%; methanol extract, 17.95%; and water extract, 45.62%. The methanol extract showed the highest total polyphenol content (24.06 mg GAE/g), but total flavonoid content was similar in all extracts. ABTS (2,2'-Azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid)) radical scavenging activity was highest in the ethanol extract (IC50: 0.90 mg/mL), while the methanol extract exhibited the strongest DPPH (2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl) radical scavenging activity (IC50: 8.09 mg/mL), reducing power (EC50: 0.40 mg/mL), and ferric reducing antioxidant power (0.28 mM). By contrast, tyrosinase and α-glucosidase inhibitory activities were higher in the ethanol extract than in the other extracts. The high BACE1 (β-secretase) inhibitory activity was observed in the ethanol extract (IC50: 1.03 mg/mL). These results indicate that H. fusiformis ethanol extracts may be useful for their antioxidant and functional properties in food and pharmaceutical materials.

• 생태와환경
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• 제38권2호통권112호
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• pp.137-145
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• 2005

전통적인 스크린 방법으로는 자연계에 존재하는 99% 이상의 미생물 자원을 확보하지 못했다. 자연생태계의 핵산을 직접 클로닝하는 전략은 배양 가능한 미생물의 유전적인 정보보다 더 광범위한 유전적인 정보를 전체의 미생물 메타지놈에서 확보하기 위한 계획을 세웠다. 그 결과 유용한 유전자를 탐색하는 한 방법으로 다양한 환경에서 메타지놈 DNA 라이브러리를 구축하는 방법이었다. 본 연구는 국내 중부권에 위치한 대청호로부터 시료를 수집하였고, T-RFLP 방법을 사용하여 미생물 군집의 다양성을 분석하였다. 핵산의 추출은 SDS를 사용한 freeing-thawing 방법을 사용하였으며, 추출한 핵산은 $UltraClean^{TM}kit$ (MoBio, USA)을 사용하여 정제하였다. 메타지놈 라이브러리는 제작은 정제한DNA와 pBACe3.6 vector를 EcoRI, BamHI, 그리고 SacII 등의 제한효소로 partial digestion하였고, 이들을 ligation한 다음 Escherichia coli DH10B에 형질전화 시켜 제작하였다. 메타지놈 라이브러는 14 Mb 정도 확보하였는데, 평균 insert size는 약 13 ${\sim}$ 15 kb이었다. Colony hybridization으로 메타지놈 라이브러리로부터 1, 2-dichloroethane (1, 2-DCE) hydrolytic dehalogenation의 분해에 관련된 유전자를 확인하였다. 1, 2-DCE dehalogenas효소는 기질에 대한 높은 활성을 나타내었다. 1, 2-dichloroethane dehalogenase 유전자의 클론을 만들었고, 염기서열을 분석하였다. 이들 결과로 보아 대청호로부터 제작한 메타지놈에서 dhlA 유전자를 확인한 균주는 1, 2-DCE 분해에 탁월한 능력을 나타내었다.

• Mycobiology
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• 제36권3호
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• pp.195-197
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• 2008

To produce a potent antidementia $\beta$-secretase inhibitor from a mushroom, the $\beta$-secretase inhibitory activities of various mushroom extracts were determined. Methanol extracts of Lentinula edodes exhibited the highest inhibitory activity (40.1%). The inhibitor was maximally extracted when a fruiting body of L. edodes was treated with 50% methanol at 40$^{\circ}C$ for 24 h.

• 약학회지
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• 제59권4호
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• pp.151-157
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• 2015

The purpose of this study is to demonstrate how lead compounds are best optimized with the application of in silico QSAR and PBPK modeling at the early drug discovery stage. Several predictive QSAR models such as $IC_{50}$ potency model, intrinsic clearance model and brain penetration model were built and applied to a set of virtually synthesized library of the BACE1 inhibitors. Selected candidate compounds were also applied to the PBPK modeling for comparison between the predicted animal pharmacokinetic parameters and the observed ones in vivo. This novel lead optimization strategy using QSAR and PBPK modelings could be helpful to expedite the drug discovery process.

• Fisheries and Aquatic Sciences
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• 제21권12호
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• pp.38.1-38.9
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• 2018

Alzheimer's disease (AD) is a disturbing and advanced neurodegenerative disease and is characterized pathologically by the accumulation of amyloid beta ($A{\beta}$) and the hyperphosphorylation of tau proteins in the brain. The deposition of $A{\beta}$ aggregates triggers synaptic dysfunction, and neurodegeneration, which lead to cognitive disorders. Here, we found that FF isolated from an eatable perennial brown seaweed E.bicyclis protect against $A{\beta}$-induced neurotoxicity in neuroblastoma cells stably transfected with two amyloid precursor protein (APP) constructs: the APP695 cDNA (SH-SY5Y-APP695swe). The FF demonstrated strong inhibitory activity for ${\beta}$-secretase ($IC_{50}$ $16.1{\mu}M$) and its inhibition pattern was investigated using Lineweaver-Burk and Dixon plots, and found to be non-competitive. Then, we tested whether FF could inhibit production of $A{\beta}$ in SH-SY5Y-APP695swe. FF inhibited the production of $A{\beta}$ and soluble-APP, residue of APP from cleaved APP by ${\beta}$-secretase. Our data show that FF can inhibit the production of $A{\beta}$ and soluble-$APP{\beta}$ via inhibition of ${\beta}$-secretase activity. Taken together these results suggest that FF may be worthy of future study as an anti-AD treatment.

• 한국수산과학회지
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• 제56권4호
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• pp.526-531
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• 2023

This study investigated the ingredients, anti-aging and anti-dementia activities of the Korean marine algae Silvetia siliquosa. The S. siliquosa solvent extracts were prepared with 70% ethanol, 80% methanol, and distilled water. The extraction yield range of various solvent extracts was 15.82-49.98%. The ethanol and methanol extracts had higher tyrosinase and collagenase inhibitory activities than those of the water extract. Meanwhile, all extracts exhibited high elastase inhibitory activity. Conversely, the methanol and water extracts exhibited the highest acetylcholinesterase inhibitory activity (IC₅₀, 0.40 mg/mL) and β-secretase inhibitory activity (IC₅₀, 0.81 ㎍/mL), respectively. These results indicate that S. siliquosa may be useful in food and pharmaceutical materials as a cosmetic and functional.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제37권3호
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• pp.418-428
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• 2020

본 연구는 알츠하이머(Alzheimer's disease: AD) 형질전환 생쥐를 대상으로 저항성 운동(resistance exercise: RE)이 해마의 베타 아밀로이드(β-amyloid: Aβ) 단백질 대사, 신경세포사멸 및 인지기능에 미치는 영향을 확인하는데 목적이 있다. AD 비 형질전환 생쥐(non-transgenic: non-tg, n=14)와 형질전환 생쥐(transgenic: Tg, n=14)를 무선 배정하여 비 형질전환 생쥐 대조군 (non-tg-control: NTC, n=7), 비 형질전환 생쥐 저항성 운동군(non-tg-RE: NTRE, n=7), 형질전환 대조군(tg-control: TC, n=7) 및 형질전환 저항성 운동군(tg-RE: TRE, n=7)으로 구분하였다. RE는 특수 제작한 사다리 저항성 운동 기구를 사용하여 점진적으로 set 수를 증가시켜 총 8주간 실시하였다. 운동 후 인지기능 능력을 평가하기 위한 수중미로검사와 Aβ 단백질 대사, 신경세포사멸 지표 및 SIRT1/PGC-1α 단백질 발현 수준을 확인하였다. 수중미로검사 결과 거리와 시간 모두 TC 집단에서 유의하게 증가 되었지만 RE를 실시한 TRE 집단에서 거리와 시간이 감소 되어 인지능력이 개선된 것으로 확인되었다. 또한, TC 집단에서 증가된 Aβ 단백질 발현은 RE를 통해 감소하는 것으로 나타났다. 신경세포사멸 관련 단백질인 Bcl-2/Bax ratio는 TC 집단에서 유의하게 감소되어 신경세포사멸이 증가 된 것으로 나타났지만 RE는 Bcl-2/Bax ratio을 증가시켜 신경세포사멸을 감소시킨 것으로 확인되었다. TC 집단에서 증가된 BACE1 및 ROCK1과 감소된 ADAM10과 RARβ 단백질 발현은 RE를 통해 감소되거나 증가 된 것으로 나타났고, SIRT1/PGC-1α 단백질 발현은 TC 집단에서 감소 되었지만 RE를 통해 증가 된 것으로 나타났다. 따라서 8주간의 RE는 AD의 병리학적 특징인 Aβ 단백질 발현을 감소시키고 관련 생성 기전들을 조절하여(SIRT1/PGC-1α 기전 활성, 아밀로이드 생성기전 억제, 비-아밀로이드 생성기전 활성) 신경세포사멸 억제시키고 결과적으로 인지기능을 개선 시킬 수 있는 효과적인 운동 방법이라고 생각된다.

• BMB Reports
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• 제44권2호
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• pp.135-139
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• 2011

Chronic alcohol consumption contributes to numerous diseases, including cancers, cardiovascular diseases, and liver cirrhosis. Epidemiological studies have shown that excessive alcohol consumption is a risk factor for dementia. Along this line, Alzheimer's disease (AD) is the most common form of dementia and is caused by the accumulation of amyloid-$\beta$ ($A{\beta}$ plaques in neurons. In this study, we hypothesized that chronic ethanol consumption is associated with pathological processing of APP in AD. To investigate the relationship between chronic alcohol consumption and $A{\beta}$ production, brain samples from rats fed an alcohol liquid diet for 5 weeks were analyzed. We show that the expression levels of APP, BACE1, and immature nicastrin were increased in the cerebellum, hippocampus, and striatum of the alcohol-fed group compared to the control group. Total nicastrin and PS1 levels were induced in the hippocampus of alcohol-fed rats. These data suggest that the altered expression of APP and $A{\beta}$-producing enzymes possibly contributes to the chronic alcohol consumption-mediated pathogenesis of AD.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제20권3호
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• pp.332-339
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• 2012

The components of Magnolia officinalis have well known to act anti-inflammatory, anti-oxidative and neuroprotective activities. These efficacies have been sold many products as nutritional supplement extracted from bark of Magnolia officinalis. Thus, to assess and compare neuroprotective effect in the nutritional supplement (Magnolia $Extract^{TM}$, Health Freedom Nutrition LLC, USA) and our ethanol extract of Magnolia officinalis (BioLand LTD, Korea), we investigated memorial improving and anti-Alzheimer's disease effects of extract products of Magnolia officinalis in a transgenic AD mice model. Oral pretreatment of two extract products of Magnolia officinalis (10 mg/kg/day in 0.05% ethanol) into drinking water for 3 months ameliorated memorial dysfunction and prevented $A{\beta}$ accumulation in the brain of Tg2576 mice. In addition, extract products of Magnolia officinalis also decreased expression of ${\beta}$-site APP cleaving enzyme 1 (BACE1), amyloid precursor protein (APP) and its product, C99. Although both two extract products of Magnolia officinalis could show preventive effect of memorial dysfunction and $A{\beta}$ accumulation, our ethanol extract of Magnolia officinalis (BioLand LTD, Korea) could be more effective than Magnolia $Extract^{TM}$ (Health Freedom Nutrition LLC, USA). Therefore, our results showed that extract products of Magnolia officinalis were effective for prevention and treatment of AD through memorial improving and anti-amyloidogenic effects via down-regulating ${\beta}$-secretase activity, and neuroprotective efficacy of Magnolia extracts could be differed by cultivating area and manufacturing methods.