• 한국약용작물학회지
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• 제15권4호
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• pp.296-303
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• 2007

본 연구에서는 소종과 외상출혈 치료에 사용되며, 주로 간암, 간경화 등의 간 질환 치료제로 사용되어 온 산겨릅나무 추출물에서 식품 및 음료 등과 같은 기능성 식품으로서의 다양한 산업적 응용분야에 널리 응용될 수 있는 기초연구의 일환으로 산겨릅나무 추출물을 이용하여 항산화 활성, 항지질과 산화 활성, 항미생물 활성, 항보체 활성을 실험하였으며, 또한 유용한 생리활성 성분을 분리, 동정하고자 하였다. 그 결과 산겨릅나무 추출물은 DPPH free radical 소거법에 의한 항산화 활성 실험에서는 ehtyl acetate 분획 ($RC_{50}= 3.15\;{\mu}g/m{\ell}$), butanol 분획 ($RC_{50}= 5.17\;{\mu}g/m{\ell}$)에서 강한 항산화 활성을 보였다. 또한 분리된 2개의 화합물도 대조군인 ${\alpha}-tocopherol$ 이나 BHA보다 유사하거나 강한 항산화 활성을 나타냈다. linoleic acid에 대한 항지질과산화 활성 실험은 15일 째에 물층을 제외한 추출물, 분획물 및 화합물에서 높은 활성을 나타냈으며 특히 화합물 2 (85%)는 항산화 물질로 알려진 catechin (85%)과 유사한 활성을 나타내었다. 박테리아에 대한 향균실험은 Staphylococus aureus 에서만 활성을 보이지 않았을 뿐 다른 피검균에서는 높은 활성을 보였다. 하지만 대부분의 피검균에 대하여 강한 활성을 보인 ethyl acetate 분획에서 분리된 화합물 1, 2는 모든 피검균에 대해 활성을 보이지 않았다. 다만 fungal strain인 Candida albicands에 대해 각각 $250\;{\mu}g/m{\ell}$. $500\;{\mu}g/m{\ell}$의 생육 억제 농도를 나타내었다. 보체계 활성화능을 측정한 결과 물 층 24%를 제외한 다른 분획물은 10% 이하의 낮은 억제효과를 보이거나 활성이 나타나지 않았다. 산겨릅나무 ethyl acetate 분획을 silica gel이 충전된 grass open column에 넣은 후, toluene, acetone, methanol의 혼합용매로 순차용출 (stepwise)시킨 후, ODS와 silica gel을 이용하여 column chromatography를 실시함으로서 2종의 단일 물질을 얻었다. 이 화합물은 $^lH-$ 및 $^{13}C-NMR$, IR, UV, EI/FAB-Mass spectrum을 이용하여 기기분석한 결과 compound 1은 catechin으로, compound 2는 ${\rho}-Hydroxyphenethyl$ alcohol 1-O-{\beta}-_D-(6'-O-galloyl)-glucopyranoside$로 동정되었으며, 특히 compound 2의 경우 산겨릅나무에서 처음 분리되었다. 위 결과 산겨릅나무 추출물은 항산화 활성, 항지질과산화 활성, 항미생물 활성이 우수하였다. 또한 산겨릅나무 추출물을 이용한다면 식품 및 음료 등과 같은 기능성 식품으로서의 다양한 산업적 응용분야에 널리 응용될 수 있으리라 사례된다.

• 생명과학회지
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• 제27권9호
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• pp.1070-1077
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• 2017

활성산소종으로 유도되는 연골 세포의 apoptosis는 퇴행성 관절염의 발병 기전에 중요한 역할을 한다. Schisandrin 속의 과일에서 발견되는 생체 활성 화합물인 schisandrin A는 여러 가지 약리학적 작용을 하는 것으로 보고되고 있다. 현재까지 schisandrin A의 유도체들의 항산화 효과에 대해서는 여러 연구가 보고되었지만, schisandrin A의 항산화 효능의 분자 기전은 아직 미해결 상태로 남아 있다. 본 연구는 SW1353 인간 연골세포에서 산화적 스트레스($H_2O_2$)에 대한 schisandrin A의 세포 보호 여부를 조사하였다. 본 연구의 결과에 의하면 schisandrin A는 PARP 단백질의 분해와 caspase-3의 활성 차단을 통해 $H_2O_2$에 의해 유도된 성장 억제와 apoptosis를 유의적으로 억제하였다. 이러한 schisandrin A의 anti-apoptotic 효과는 미토콘드리아 기능 손상의 억제와 pro-apoptotic Bax의 발현 증가 및 anti-apoptotic Bcl-2의 발현 감소의 차단과도 관련이 있었다. 또한, schisandrin A는 ROS의 생성과 DNA 손상 마커인 H2AX의 인산화도 효과적으로 저해하였다. 따라서 SW1353 연골세포에서 schisandrin A는 산화적 스트레스에 의한 ROS 생성의 억제를 통하여 apoptosis와 DNA 손상을 보호하였음을 알 수 있었다. 결론적으로 본 연구의 결과는 schisandrin A가 ROS의 과잉 생산으로 인한 산화적 장애에 치료적 잠재력이 있음을 보여준다.

• 한국작물학회지
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• 제60권1호
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• pp.63-69
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• 2015

본 연구는 현재 방조제는 완공되었으나 지반이 약한 간척지에서 비닐하우스를 활용한 겨울감자 재배 가능성을 검토하고자 피복비닐 및 물관리 방법을 달리하여 시험한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 시험토양은 사양토(문포통) 이었으며, 정식 당시 토양염농도는 0.42% 이었다. 2. 피복비닐종류별 출현속도는 흑색>배색>투명>녹색 순으로 흑색비닐에서 초기 출현속도가 빨랐고, 1일중 온도변화는 투명>배색>녹색>흑색 순으로 높았다. 3. 물관리방법별 토양중 염농도는 1주간격 점적관수가 2주간격 점적관수보다 낮았다. 4. 수확당시 지상부 생육은 1주간격 점적관수처리가 2주 간격 점적관수처리보다 초장이 컸고 경수와 엽수가 많았으며 지상부 건물중도 무거웠다. 5. 물관리방법간 감자수량은 1주간격 점적관수가 2주간격 점적관수보다 많았고, 1주간격 점적관수에서 피복 비닐종류간에는 투명${\geq}$흑색${\geq}$배색>녹색 순 이었다. 6. 항산화분석결과, 배색피복비닐 처리에서 총페놀과 DPPH 함량이 우수하게 나타났다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제44권3호
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• pp.475-482
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• 2020

Background: Active natural ingredients, especially small molecules, have recently received wide attention as modifiers used to treat neurodegenerative disease by promoting neurogenic regeneration of neural stem cell (NSC) in situ. 20(S)-protopanaxadiol (PPD), one of the bioactive ingredients in ginseng, possesses neuroprotective properties. However, the effect of PPD on NSC proliferation and differentiation and its mechanism of action are incompletely understood. Methods: In this study, we investigated the impact of PPD on NSC proliferation and neuronal lineage differentiation through activation of the Wnt/glycogen synthase kinase (GSK)-3β/β-catenin pathway. NSC migration and proliferation were investigated by neurosphere assay, Cell Counting Kit-8 assay, and EdU assay. NSC differentiation was analyzed by Western blot and immunofluorescence staining. Involvement of the Wnt/GSK3β/β-catenin pathway was examined by molecular simulation and Western blot and verified using gene transfection. Results: PPD significantly promoted neural migration and induced a significant increase in NSC proliferation in a time- and dose-dependent manner. Furthermore, a remarkable increase in anti-microtubule-associated protein 2 expression and decrease in nestin protein expression were induced by PPD. During the differentiation process, PPD targeted and stimulated the phosphorylation of GSK-3β at Ser9 and the active forms of β-catenin, resulting in activation of the Wnt/GSK-3β/β-catenin pathway. Transfection of NSCs with a constitutively active GSK-3β mutant at S9A significantly hampered the proliferation and neural differentiation mediated by PPD. Conclusion: PPD promotes NSC proliferation and neural differentiation in vitro via activation of the Wnt/GSK-3β/β-catenin pathway by targeting GSK-3β, potentially having great significance for the treatment of neurodegenerative diseases.

• 생명과학회지
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• 제28권9호
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• pp.999-1006
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• 2018

비쑥(Atermisia scoparia)은 국화과에 속하는 한해살이 풀로서 유라시아 지역 분포하며, 염생습지에 자생하는 염생식물의 일종이다. 비쑥은 민간요법에서 이뇨제, 소염제, 간염치료제로 사용되어 왔으며, 비쑥에서 분리한 플라보노이드, 쿠마린 화합물의 항산화, 항염증 등의 생리활성이 보고되어 있다. 본 연구에서는 비쑥 추출물이 3T3-L1 지방전구세포 모델에서 지방세포 내에서의 중성지방 생성 및 지방세포 분화조절 인자 발현에 미치는 영향을 검토하였다. 지방전구세포 3T3-L1을 지방세포로 분화하여 Oil Red O 염색법으로 지방세포 분화 정도를 측정한 결과, 비쑥 추출물 처리군에서 농도 의존적으로 지방세포 형성이 억제되었다. 또한 지방세포 분화 관련 인자인 $PPAR{\gamma}$, $C/EBP{\alpha}$, SREBP-1c의 발현을 mRNA 및 단백질 수준에서 확인한 결과, 비쑥 추출물을 처리한 군에서 지방세포분화 인자 발현이 감소하는 것으로 나타났다. 지방세포 분화 및 증식에 관여하는 것으로 알려져 있는 MAPK 신호전달 경로를 확인한 결과 비쑥 추출물을 처리한 군에서 p38, ERK, JNK의 인산화가 억제되었다. 이를 통해 비쑥 추출물은 MAPK 신호전달 경로를 통한 지방세포 분화 인자 조절을 통해 지방 생성과 합성을 억제하는 것으로 사료된다. 따라서 본 연구 결과로부터 비쑥 추출물의 MAPK 신호전달 경로 억제를 통한 항비만 효과를 확인하였으며, 나아가 건강 기능성 식품 소재로서의 개발 가능성이 기대된다.

• 농약과학회지
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• 제14권4호
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• pp.446-455
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• 2010

주요 농업해충인 담배거세미나방에 대하여 높은 생물활성을 보이는 Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki KB099 균주의 내독소단백질의 특성이 검토되었다. 이 균주의 내독소단백질은 효소 처리 없는 SDS-PAGE 결과 HD-l 균주에서는 일부 용해되어 130 kDa과 60 kDa의 두 개의 단백질밴드가 나타났으나 KB099균주에서는 용해되지 않고 130kDa의 밴드만이 관찰되었다. KB099균주의 내독소단백질에 감수성 해충인 담배거세미나방의 중장액으로 소화하였을 때에는 약 60 kDa 단백질밴드가 형성됨을 확인하였다. 또한 두 균주의 각각의 내독소단백질에 감수성해충의 소화액으로 반응시켰을 때 생물활성이 약했던 HD-l균주는 약6시간 만에 주요 밴드가 사라지는데 비해 활성이 강한 KB099균주는 12시간이상 까지도 활성밴드가 유지되다가 24시간 정도에서 밴드가 사라졌다. KB099균주가 생산하는 내독소단백질 유전자의 탐색을 위한 PCR실험에서 Cry1Aa, Cry1Ab, Cry1Ac, Cry1C, Cry1D 그리고 Cry1I 등 6개의 유전자가 존재함을 확인하였다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제29권2호
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• pp.288-298
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• 2016

Resveratrol acts as a free radical scavenger and a potent antioxidant in the inhibition of numerous reactive oxygen species (ROS). The function of resveratrol and resveratrol-loaded nanoparticles in protecting human lung cancer cells (A549) against hydrogen peroxide was investigated in this study. The 2,2'-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonic acid (ABTS) assay was performed to evaluate the antioxidant properties. Resveratrol had substantially high antioxidant capacity (trolox equivalent antioxidant capacity value) compared to trolox and vitamin E since the concentration of resveratrol was more than $50{\mu}M$. Nanoparticles prepared from ${\beta}$-lactoglobulin (${\beta}$-lg) were successfully developed. The ${\beta}$-lg nanoparticle showed 60 to 146 nm diameter in size with negatively charged surface. Non-cytotoxicity was observed in Caco-2 cells treated with ${\beta}$-lg nanoparticles. Fluorescein isothiocynate-conjugated ${\beta}$-lg nanoparticles were identified into the cell membrane of Caco-2 cells, indicating that nanoparticles can be used as a delivery system. Hydrogen peroxide caused accumulation of ROS in a dose- and time-dependent manner. Resveratrol-loaded nanoparticles restored $H_2O_2$-induced ROS levels by induction of cellular uptake of resveratrol in A549 cells. Furthermore, resveratrol activated nuclear factor erythroid 2-related factor 2-Kelch ECH associating protein 1 (Nrf2-Keap1) signaling in A549 cells, thereby accumulation of Nrf2 abundance, as demonstrated by western blotting approach. Overall, these results may have implications for improvement of oxidative stress in treatment with nanoparticles as a biodegradable and non-toxic delivery carrier of bioactive compounds.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제32권3호
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• pp.568-577
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• 2015

피부의 피부 노화, 질환, 훼손은 내부적인 요인으로서 활성산소라는 사실이 밝혀진 이래로 합성 항산화제를 대체할 수 있는 천연물 항산화제에 대하여 많은 연구가 진행 중이다. 이들 중에 지실은 오래전부터 만성적인 염증, 알리지 완화, 황산화 기능을 하는 것으로 알려져 왔다. 미생물을 이용한 발효는 조직에 결합 되어 있는 생리활성 물질의 유리로 생체이용율(bioavailability) 훨씬 높아지는 것으로 알려 졌다. 따라서 본 연구는 지실 열수 추출물을 기질로 GRAS 알려진 균주를 이용하여 발효를 수행하고 발효가 항산화 능력에 미치는 영향에 대하여 알아보고자하였다. 지실 열수 추출물은 항산화 기능을 가지고 있는 hesperidine, naringine, luteoilin, imperatorin등의 플라보노이드 및 furocoumarin등이 동정이 되었고 함유량은 hesperidine naringine, imperatorin, luteolin 순이었다. 열수 추출물을 기질로 하여 분리된 Leuconostocs sp. strain JYK로 발효를 수행한 결과 지실 열수 추출물을 사용한 경우에는 $71.2{\pm}4.58(mg/g)$의 총 페놀 함량이 있는 것으로 측정이 되었고 반면에 발효 추출물에는 $89.2{\pm}13.47(mg/g)$으로 약 25.3% 증가된 것으로 나타났다. 총 플라보노이드 화합물은 지실 열수 추출물에는 $25.1{\pm}4.12(mg/g)$의 총 플라보노이드 함량이 있는 것으로 측정이 되었고 반면에 발효 추출물에는 $31.0{\pm}4.06(mg/g)$으로 약 23.5% 증가된 것으로 나타났다. DPPH 소거능은 지실 열수 추출물에는 70.9% 반면에 발효 추출물은 86.2% 측정이 되었다. 총 항산화 능력은 18.7% 발효추출은 26.6%로 발효를 통하여 약 40% 증가하였다. 따라서 미생물 발효를 통하여 천연물에 포함이 되어있는 기능성 물질에 대한 생체 이용률을 높인다면 산화적 스트레스에 의한 피부 노화 완화 및 개선 작용으로 기능성 화장품 및 식품의 소재로 활용 가치를 높여 줄 것으로 기대를 한다.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2018년도 추계학술대회
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• pp.103-103
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• 2018

Oenothera biennis, commonly known as evening primrose, a potential source of natural bioactive substances: flavonoids, steroids, tannins, fatty acids and terpenoids responsible for a diverse range of pharmacological functions. However, whether extract prepared from aerial part of O. biennis (APOB) protects skin against oxidative stress remains unknown. To investigate the protective effects of APOB against oxidative stress-induced cellular damage and elucidated the underlying mechanisms in the HaCaT human skin keratinocytes. Our results revealed that treatment with APOB prior to hydrogen peroxide ($H_2O_2$) exposure significantly increased viability, and the highest DPPH radical-scavenging activities and reducing power of HaCaT cells. APOB also effectively attenuated H2O2-induced comet tail formation and inhibited the $H_2O_2$-induced phosphorylation levels of the histone ${\gamma}H2AX$, as well as the number of apoptotic bodies and Annexin V-positive cells. In addition, APOB exhibited scavenging activity against intracellular reactive oxygen species (ROS) accumulation and restored the mitochondrial membrane potential loss by $H_2O_2$. Moreover, $H_2O_2$ enhanced the cleavage of caspase-3 and degradation of poly (ADP-ribose)-polymerase (PARP), a typical substrate protein of activated caspase-3, as well as DNA fragmentation; however, these events were almost totally reversed by pretreatment with APOB. Furthermore, APOB increased the levels of heme oxygenase-1 (HO-1), which is a potent antioxidant enzyme, associated with the induction of nuclear factor-erythroid 2-related factor 2 (Nrf2). According to our data, APOB is able to protect HaCaT cells from $H_2O_2$-induced DNA damage and cell death through blocking cellular damage related to oxidative stress through a mechanism that would affect ROS elimination and activating the Nri2/HO-1 signaling pathway.

• 생명과학회지
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• 제27권6호
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• pp.680-687
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• 2017

미생물을 이용한 천연물 발효 시 유용생리활성 증가가 보고된 바, 천년초(Opuntia humifusa; OH)를 Lactobacillus plantarum 을 이용하여 발효시켰으며(fermented Opuntia humifusa; fOH), fOH 의 비만 억제 효과를 확인하기 위해 45%Kcal 고지방식이(HFD)로 비만을 유도하였다. 이 전의 동물실험에 근거하여 OH 400 mg/kg 농도로 처리하였으며, fOH 는 최고 농도 400 mg/kg을 비롯하여 200, 100 mg/kg으로 처리하였다. 지속적인 HFD 공급으로 HFD 대조군에서는 체중, 복부지방 밀도, 난소주위 축적 지방 및 복부 축적 지방량 등이 증가하였으나, fOH 400, 200 mg/kg 처리군에서는 이들 비만인자들이 모두 유의적으로 감소하였다. fOH 100 mg/kg 처리 된 HFD 마우스는 OH 400 mg/kg 처리 마우스에 비해 의미 있는 억제 효과가 나타나지 않았다. 이는 OH에 비해 L. plantarum 로 발효된 fOH가 HFD공급 마우스에서 항비만 효과를 상승시키는 것으로 보인다. 추가적으로 2형 당뇨병 및 관련 합병증으로 확대하여 비만, 고지질혈증, 간지방증, 신장 기능 등을 이용하여 억제 기작 연구가 진행되면 대사증후군을 위한 새로운 강력한 치료제로서의 제안될 가능성이 있다.