• 제목/요약/키워드: Biological effects

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Rhizopus oryzae으로 발효한 울금의 항산화 및 항염효과 (Anti-oxidative and Anti-inflammatory Activities of Fermented Turmeric (Curcuma longa L.) by Rhizopus oryzae)

  • 김은주;송빛나;정다솜;김소영;조용식;박신영
    • 생명과학회지
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    • 제27권11호
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    • pp.1315-1323
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    • 2017
  • 본 연구의 목적은 울금의 발효를 통해 쓴맛의 관능적 기호도를 향상시키면서, 발효 울금의 항산화 및 항염효능 검증을 위한 것으로, 발효 울금의 관능적 기호도 확인을 위해 맛센서 분석과 항산화 평가를 위해 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량 및 DPPH radical 소거능, 지표성분 검출을 위해 HPLC분석을 진행하였고, 항염증평가는 RAW 264.7 세포에서 LPS에 의해 유도되는 염증인자인 NO, $PGE_2$, iNOS, COX-2, $NF-{\kappa}B$, IL-6와 $TNF-{\alpha}$에 대한 감소효과를 측정하였다. 실험결과 Rhizopus oryzae로 울금의 발효가 진행 될수록 쓴맛이 감소함을 보였다. 총 폴리페놀, 플라보노이드 함량과 DPPH radical 소거능은 비 발효 울금보다 울금 발효 1, 3일차에 증가함을 보였다. 발효 기간별 발효 울금은 10, 50, $100{\mu}g/ml$ 모든 농도에서 세포독성이 나타내지 않았다. RAW 264.7 세포에 LPS로 유도된 염증인자인 $NF-{\kappa}B$, IL-6와 $TNF-{\alpha}$ 생성량이 발효 기간별 발효 울금의 염증인자 생성억제를 평가한 결과 $NF-{\kappa}B$와 IL-6에서 발효 울금 $100{\mu}g/ml$에서 현저히 생성량이 억제되었다. LPS로 유도된 cytokines 억제효과를 보인 발효 기간별 발효 울금($100{\mu}g/ml$)의 NO, $PGE_2$ 생성억제를 평가한 결과, 대조군과 비교해 LPS를 처리한 군에서 NO, $PGE_2$의 생성이 현저히 증가되었고, 울금 에탄올 추출물에 의해 유의성 있는 생성억제효과를 보였고 비 발효에 비해 발효 울금의 생성억제 효과를 보였다. 또한 COX-2와 iNOS의 단백질 발현 억제효과를 확인한 결과, 대조군과 비교해 LPS에 의해 증가 된 COX-2와 iNOS의 단백질발현이 발효 울금에 의해 감소됨을 확인하였다. 위 결과 발효 울금은 RAW 264.7 세포에서 LPS에 의해 유도되는 NO와 $PGE_2$의 생성억제, iNOS와 COX-2의 발현을 억제시켰으며, $NF-{\kappa}B$, IL-6와 $TNF-{\alpha}$의 분비량도 억제시켰다. 이는 발효 울금의 항산화와 항염증성을 입증하기 위한 기초자료로 활용이 가능하다고 사료된다.

$^1O_2$으로 유도된 사람 적혈구의 광용혈에 있어서 대두의 아이소플라본인 제니스테인의 보호작용 (Protective Effect of Isoflavone, Genistein from Soybean on Singlet Oxygen Induced Photohemolysis of Human Erythrocytes)

  • 박수남
    • 한국식품과학회지
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    • 제35권3호
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    • pp.510-518
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    • 2003
  • 자외선에 노출된 피부에서 생성된 활성산소종에 의한 산화적 스트레스는 세포 구성 성분들을 손상시키고 궁극적으로는 피부 광노화 및 발암을 야기시킬 수 있다. 이 연구에서는 대두(Glycine max MERRILL)의 성분인 genistein(4',5,7-trihydroxyisoflavone)을 포함하는 몇 가지 천연 황산화제들에 대하여 로즈벵갈로 증감된 사람 적혈구의 광용혈에 대한 보호효과를 조사하였다. Genistein$(10-100\;{\mu}M)$은 농도-의존적으로 광용혈을 억제하였다. 그리고 지질 과산화 연쇄반응의 차단제인 ${\alpha}$-tocopherol보다도 더 효과적이었다. 그러나, Genitein의 배당체인 genistin, 소용성 항산화제인 L-ascorbate, 철-킬레이트제인 sodium phytate는 광용혈에 대하여 보호 효과를 나타내지 않았다. 오히려 보다 높은 농도$(500\;{\mu}M)$에서는 L-ascorbate와 sodium phytate 모두 광용혈을 촉진시켰다. 반면, $^1O_2$ 소광제로 알려진, ${\alpha}$-carotene 3,3'-diol은 현저한 보호 효과를 보여주었다. 이 결과는 로즈벵갈로 증감된 광용혈에 있어서 $^1O_2$이 중요함을 가리킨다. Luminol-의존성 화학발광법을 이용하여, $Fe^{3+}-EDTA/H_2O_2$ 계에서 생성된 ROS에 대한 몇가지 천연 항산화제들의 ROS 소거활성을 측정하였다. 활성 산소 소거활성$(OSC_{50})$의 크기는 sodium phytate > L-ascorbate>${\alpha}$-tocopherol > genistein > genistin순이었다. Gnistein, genistin, ${\alpha}$-tocopherol, L-ascorbate 및 sodium phytate의 활성산소 소거활성$(OSC_{50})$은 각각 41.0, 109.0, 9.0, 5.2, 및 $0.56{\mu}M$이었다. Free radical 소거활성$(FSC_{50})$의 크기는 L-ascorbate > ${\alpha}$-tocopherol > genistein > genistin순으로 나타났다. 이상의 결과들은 genistein이 $^1O_2$ 혹은 다른 ROS를 소거함으로써 그리고 ROS에 대항하여 세포막을 보호함으로써 생체계, 특히 태양 자외선에 노출된 피부에서 항산화제로서 작용할 수 있음을 가리킨다.

컬러감자외피 추출물의 항염활성 (Anti-inflammatory Activity of Peel Extracts in Color-fleshed Potatoes)

  • 남정환;정진철;권오근;홍수영;김수정;손황배;이종남;이경태;박희준
    • 한국자원식물학회지
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    • 제26권5호
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    • pp.533-538
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    • 2013
  • 본 연구센터에서는 백색과 황색의 기존 품종의 감자보다 anthocyanin함량이 높고 생리활성이 우수한 것으로 확인된 신품종인 컬러감자 '홍영'과 '자영'을 개발하였으며, 차후 컬러감자를 산업화 용도로 가공 시 전량 폐기되는 외피의 활용도를 높이기 위하여 다음과 같은 생리활성 연구를 실시하였다. 컬러감자외피의 추출물과 분획물을 이용하여 항염증 효과를 검토한 결과, 대식세포인 RAW264.7 cell에서 염증매개물질인 lipopoly sacchride(LPS)로 염증을 유발시켜 nitric oxide(NO), prostagland-in $E_2(PGE_2)$ inducible nitric oxide synthase(iNOS), 그리고 cyclo oxygenase-2(COX-2)같은 염증유발인자들의 억제효과를 확인하였다. 자색감자인 자영외피 Chloroform분획물의 염증유발인자 억제 시 $IC_{50}$ value를 측정하여 $25{\sim}50{\mu}g/ml$의 농도에서 유의성 있는 항염증 효과를 보였다. Nitric oxide 생성을 농도의존적으로 현저하게 저해하는 농도는 $36.15{\mu}g/ml$이며, 세포독성이 없는 최고 농도인 $100{\mu}g/ml$의 농도에서 LPS에 의해 유도된 $PGE_2$를 76.68%만큼 유의성 있는 저해 효과를 보였다. 그리고 iNOS와 COX-2단백질을 유의성 있게 저해하는 농도는 $50{\mu}g/ml$ 처리였으며, 특이적으로 iNOS는 $25{\mu}g/ml$을 처리하였을 때부터 유의성 있는 저해효과를 보였다. 따라서 본 연구 결과는 자영외피의 chloroform 분획물이 유의성 있는 항염증 효과를 나타내며, 이러한 효능은 예방의학적 기능성을 충분이 가지고 있기에 염증성질환의 예방을 위한 건강기능성식품의 개발가능성을 제시할 수 있을 것으로 사료된다.

생마늘 및 흑마늘 추출분말이 Streptozotocin 유발 당뇨 흰쥐의 혈청 및 장기 내 주요성분에 미치는 영향 (The Effect of Extract Powder from Fresh and Black Garlic on Main Components in Serum and Organs of Streptozotocin-Induced Diabetic Rats)

  • 강민정;이수정;성낙주;신정혜
    • 생명과학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.432-442
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    • 2013
  • 생체내에서 마늘의 항당뇨 활성을 검증하기 위한 연구의 일환으로 생마늘과 흑마늘 추출물을 동결건조한 후 streptozotocin으로 당뇨를 유발한 흰쥐의 식이에 각각 1% 및 3% 첨가 급이하였다. 4주간 실험사육 후 체중 증가량과 식이효율은 흑마늘 추출분말 1% 첨가급이군이 당뇨를 유발하지 않은 정상군과 유사한 범위로 당뇨로 인한 체중감소 방지효과가 있었다. 생마늘 및 흑마늘 추출분말 첨가 급이는 당뇨 흰쥐의 혈당은 대조군에 비해 유의적으로 낮았는데 생마늘 추출분말 1% 첨가 급이군에서 $224.49{\pm}9.36$ mg/dl로 가장 낮았다. 당화헤모글로빈은 당뇨 유발로 인하여 정상군에 비해 유의적으로 증가하였으나 생마늘과 흑마늘 추출분말을 급이함으로써 유의적으로 감소하였다. 혈액 중 총 지질과 콜레스테롤 함량은 생마늘 및 흑마늘 추출분말을 급이함으로써 대조군에 비해 유의적으로 감소하였으나 추출분말의 급이량에 따른 차이가 적었다. HDL-콜레스테롤 함량은 흑마늘 추출분말 1% 첨가군을 제외한 모든 실험군에서 당뇨 대조군에 비해 유의적으로 높았다. LDL- 및 VLDL-콜레스테롤 농도는 생마늘 추출분말 3% 첨가 급이군에서 유의적으로 낮은 함량으로 정량되었고, 동맥경화지수와 심혈관질환위험지수도 동일한 경향을 나타내었다. 혈중 GOT, GPT 및 ${\gamma}$-GTP 활성도는 대조군에 비해 유의적으로 감소하였다. 간장 내 글리코겐의 함량은 대조군에 비해 유의적으로 높았으며, 정상군과도 통계적인 유의차가 없었다. 신장조직에서 지질 과산화물 함량은 생마늘 및 흑마늘 추출분말 3% 첨가급이군에서 각각 $86.67{\pm}6.74$$81.04{\pm}9.96$ mmol/g wet kidney로 여타 실험군에 비해 유의적으로 낮아 정상군과 유사한 범위였다. DPPH 라디칼 소거활성은 혈액과 신장에서 당뇨 대조군에 비해 활성이 유의적으로 높았고 마늘 추출분말의 첨가량이 많을수록 활성이 더 높았다. 이상의 결과들을 종합하여 볼 때 생마늘 및 흑마늘 추출분말의 급이는 혈당저하, 간장내 글리코겐 함량 유지 및 생체내 지질 개선효과가 있었으며 흑마늘 추출분말 보다는 생마늘 추출분말을 급이하였을 더 효과적이었다. 그러나 향후 제품개발시 섭취 용이성을 고려해볼 때 흑마늘 추출분말도 그 효능을 기대할 수 있을 것으로 판단된다.

소아 영양 및 유아식 응용을 위한 신바이오틱스의 잠재력: 총설 (Potentials of Synbiotics for Pediatric Nutrition and Baby Food Applications: A Review)

  • 정후길;김선진;석민정;차현아;윤슬기;이나현;강경진
    • Journal of Dairy Science and Biotechnology
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    • 제33권2호
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    • pp.111-118
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    • 2015
  • 프로바이오틱스, 프리바이오틱스 및 신바이오틱스 등의 물질과 미생물을 조제분유에 강화하여 건강증진 기능성 유산균, 특히 비피더스균과 유산간균의 성장을 선택적으로 자극함으로써 장내균총에 유익한 효과를 나타내고자 하는 노력이 경주되고 있다. 지난 10년 동안, 모유 수유가 장내균총에 미치는 유용 효과를 도모하기 위해서 프로바이오틱스와 프리바이오틱스를 함유하는 새로운 신바이오틱 조제분유가 제안되었다. 새로운 신바이오틱스는 상승 효과로 인해서 프로바이오틱스 및 프리바이오틱스를 개별적으로 사용하는 경우 보다 더 도움이 되는 것으로 기대된다. 한편, 조제분유 및 건조 제품의 제조에 사용되는 가공 기술 및 저장 조건 등이 프로바이오틱스의 생존에 악영향을 미치게 된다. 충분한 유산균수($10^8cfu/g$)로 장내 예정된 부위에 도달하여 숙주에 긍정적인 효과를 나타내기 위해서는 식품 제조공정 및 위장관 통과 시 프로바이오틱스의 생존성을 유지하는 것이 가장 중요한 요소이다. 일반적으로 안전하다고 인정되며, 높은 생물학적 가치를 가지고 있는 물질을 이용하여 적절하고 비용 효율적인 마이크로캡슐화 기술이 개발되면 조제분유의 품질 향상이 가능하게 된다. 프로바이오틱스는 복합적인 효과를 나타낸다. 하나는 살아 있는 생균체가 장내균총에 유익하게 영향을 미쳐 면역조절 효과를 보여주는 것이며, 다른 하나는 사균체가 항-염증 반응을 나타내는 것이다. 최근에, 사균체 또는 정제되지 않은 미생물 분획물이 건강에 긍정적인 영향을 미친다는 것을 명확하게 정의할 새로운 용어에 대한 필요성이 대두되었다. 그 결과, 충분한 양을 경구 또는 국소적으로 투여했을 때 인간과 동물에게 이로운 작용을 하는 사균체(손상되지 않거나 또는 파손된)나 정제되지 않은 세포 추출물(즉, 복잡한 화학적 조성)을 정의하기 위해 paraprobiotics라는 용어가 제안되었다. 프로바이오틱 균주 또는 프리바이오틱스를 조제분유에 강화했을 때 조제분유 수유아의 분변 미생물균총이 조정된다. 즉, 비피더스균 및 유산간균과 같은 건강 유익한 세균을 증가 시킴으로써, 프리바이오틱스는 분변 미생물균총의 조성을 변경하고, 이에 따라서 면역계의 활성을 조절한다. 따라서, 품질 향상을 위한 조제분유의 개발은 토착 장내균총의 대사 활성과 증식을 선택적으로 자극하는 비피더스균 등의 특정 프로바이오틱스 및 이눌린과 올리고당 등의 프리바이오틱스를 사용하여, 모유의 건강 유용 효과와 유사하게 접근하는 것에 초점을 맞추고 있다.

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지방간 환자를 위한 생식용 천연복합식품이 고지방식이를 급여한 흰쥐의 혈청, 간장의 효소 및 간조직 구조에 미치는 영향 (Effects of Natural Complex Food on Specific Enzymes of Serum and Liver and Liver Microstructure of Rats Fed a High Fat Diet)

  • 이은;김완재;이영주;이미경;김판구;박연정;김수경
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.256-262
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    • 2003
  • 지방간을 치유하기 위한 생식을 개발하기 위하여 기능성 천연식품을 재료로 한 조성물(천연복합식품)을 만들어 고지방, 고콜레스테롤식이에 의해 인위적으로 지방간을 유도한 흰쥐에게 단계적으로 급여한 후 혈청내 생물학적 수치와 간장조직 검사를 통하여 지방간 치유효과를 검토했다. 그 결과, 식이내 천연복합식품의 첨가량이 증가함에 따라 혈청 AST, 혈청 ALT, 혈청 ALP, ${\gamma}$-GT 및 LDH 활성치가 하락하였다. 혈청 총 단백량은 천연복합식품 30% 및 50% 처리군에서는 대조군과 유의한 차이를 나타내지 않았으나, 천연복합식품 100% 처리군은 대조군보다 유의하게 하락했다. 혈청 albumin 양도 천연복합식 품 30% 및 50% 처리군들은 대조군과 유의한 차이를 나타내지 않았으나 천연복합식품 100% 처리군은 증가하는 경향을 보여 정상군과 유의한 차이를 나타내지 않았다. 혈청 triglyceride 양과 총콜레스테롤 양은 천연복합식 품 첨 가량이 증가함에 따라 감소하였다. 간장내 지방축적을 알아보기 위한 간장의 외견상 및 세포조직검사에서 천연복합식품을 첨가하지 않은 대조군은 간장이 백색을 나타내어 지방축적이 심각함을 보여주었으나, 천연복합식품처리군 모두는 대조군과 비교하여 확연하게 간장내 지방축적량이 감소함을 알 수 있었다. 간장의 세포조직검사에서도 대조군에 서늘 지방세포의 팽창이 확연했으나, 천연복합식품처리군 모두는 지방세포의 소멸이 시작되었음을 알 수 있었다. 이상의 혈청내 생물학적 수치와 간장의 외견 및 조직검사의 결과를 미루어 볼 때 천연복합식 품은 고지방 및 고콜레스테롤식 이에 의해 유도된 흰쥐의 지방간 치유에 긍정적으로 기여할 수 있음을 시사해 준다., 2% 흥국 첨가식이군이 4% 홍국 첨가식이군보다 약간 높게 나타났다. 한편 혈청 중 HDL-cholesterol은 2% 및 4% 홍국 첨가식이군이 대조군에 비해서 16% 및 8%높게 나타나는 반면, LDL-cholesterol은 대조군에 비해서 다같이 약 26% 정도 감소되는 경향을 보였고, triglyceride의 함량 역 시 2% 및 4% 홍국 첨가식이군이 대조군에 비해서 모두 약 25% 정도 감소되는 경향을 보였다. 이때 동맥경화지수는 2$^{\circ}C$ 및 4% 홍국 첨가식이군이 대조군에 비해서 각각 39%, 29%의 유의한(P<0.05) 감소를 보였으며, 2% 홍국 첨가식이군 4% 홍국 첨가식이군보다 감소의 정도가 크게 나타나는 경향을 보였다. 이상 실험결과를 종합해 볼 때 홍국 성분은 oxygen free radical의 일종인 $H_2O$$_2$를 제거하는 효소인 catalase의 활성을 증가시킴으로서 유해산소에 의한 동맥경화증의 발생을 예방시켜 줄 수 있을 것으로 사료되나 이점에 대해서는 추후 계속적인 연구 검토가 행해져야할 것으로 생각된다.ria monolytogenes를 식초농도별로 1$0^{\circ}C$에서 10분간 처리하여 배양시킨 결과, 식초농도 1%이상에서는 검출되지 않았다. 가진 leucine을 주체(主體)로 한 유리(遊離)아미노산(酸), 그리고 galactose, arabinose 및 xylose등의 유리당(遊離糖), 단맛을 가진 betaine TMAO 및 핵산관련물질(核酸關聯物質)로서는 lMP, hypoxanthine 등이 중요(重要)한 성분(成分)이고 이들 성분(成分)들이 해삼내장(內臟)

건물일체형 패널형 벽면녹화 식재기반 유형별 건물에너지 성능 분석 (Analysis of Building Energy Reduction Effect based on the Green Wall Planting Foundation Type Using a Simulation Program)

  • 김정호;권기욱;윤용한
    • 한국환경생태학회지
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    • 제29권6호
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    • pp.936-946
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    • 2015
  • 본 연구는 도심의 열환경 개선 및 건물에너지저감 효과가 입증된 벽면녹화 중 기존 건물에 적용 가능한 패널형 벽면녹화 식재기반 유형에 따른 건물에너지 저감 성능을 분석하고자 하였다. 식재기반 유형은 총 4가지 유형으로 하였으며, Case A는 벽면녹화가 미적용된 유형으로 콘크리트 + 단열재로 구성하였다. Case B는 식재층 + 무기다공성블록 + 콘크리트 + 단열재로 구성하였으며, Case C는 식재층 + 코코피트블록 + 콘크리트 + 단열재로 구성하였다. Case D는 식재층 + 마사토블록 + 콘크리트 + 단열재로 구성하였다. 분석항목으로는 열전도율, 열관류율, 건물에너지시뮬레이션을 실시하였다. 식재기반 유형별 열전도율은 Case C(0.053W/mK) > Case B(0.1W/mK) > Case D(0.17W/mK)의 순이었다. 에너지시뮬레이션 결과 중 단위면적당 냉방피크부하저감은 미적용인 Case A 대비 Case C(1.19%) > Case B(1.14%) > Case D(1.01%)이며, 난방피크부하저감은 Case A 대비 Case C(2.38%) > Case B(1.82%) > case D(1.50%)로 산정되었다. 연간 냉 난방부하저감은 미적용 Case A대비 벽면녹화 유형에서 0.92~1.28% 저감률을 나타내었다. 연간 냉난방에너지사용량은 3.04~3.22%의 저감률을 보였으며, 1차에너지사용량은 Case A대비 나머지 유형에서 평균 5,844 kWh/yr의 저감량을 보였다. 연간 이산화탄소발생량은 벽면녹화 미적용 Case A대비 평균 996kg 저감량을 보였다. 식재위치별 에너지성능평가 결과 동향 > 서향 > 남향 > 북향 순이었다. 벽면녹화비율에 따른 에너지성능평가 결과 녹화 비율이 높아짐에 따라 양호한 결과를 나타내었으며, 20~80%의 비율보다 100% 녹화시 약 2배의 저감률을 보였다.

Bioactive glass의 장기 임상적 평가 (Clinical Long-term Assessment of Bioactive Glass Graft)

  • 이항빈;백정원;김창성;최성호;조규성;김종관;채중규
    • Journal of Periodontal and Implant Science
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    • 제32권1호
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    • pp.187-198
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    • 2002
  • The ultimate goal of periodontal therapy is the regeneration of periodontal tissue which has been lost due to destructive periodontal disease. To achieve periodontal regeneration, various kinds of methods have been investigated and developed, including guided tissue regeneration and bone graft. Bone graft can be catagorized into autografts, allografts, xenografts, bone substitutes. And materials of all types have different biological activity and the capacity for periodontal regeneration, but ideal graft material has not been developed that fits all the requirement of ideal bone graft material. Recently, bioactive glass that has been utilized in plastic surgery is being investigated for application in dental practice. But, there has not been any long-term assessment of bioactive glass when used in periodontal intrabony defects. The present study evaluates the long-term effects of bioactive glass on the periodontal regeneration in intrabony defects of human and the effect of plaqu control on long term treatment results after dividing patients into those who underwent 3-month regular check-up and those who didn't under go regular check-up The clinical effect on 74sites from 17 infrabony pockets of 11 patients were analyzed 36months after treatment. 51 sites which underwent regular check up were classified as the Follow-up group(F/U group), and 23 sites which did not undergo regular check up were classified as Non Follow-up group(Non F/U group). After comparing the probing depth, attachment loss, bone probing depth before and 36months after treatment, the following results could be concluded. 1. The changes of probing pocket depth showed a statistically significant decrease between after baseline and 36 months after treatment in F/U group(1.79${\pm}$0.68mm) and did no show astatistically significant decrease between after baseline and 36months after treatment in Non F/U group(0.61${\pm}$0.54mm) (P<0.05). 2. The changes of loss of attachment showed a statistically significant decrease between after baseline and 36 months after treatment in F/U group(1.44${\pm}$0.74mm) and did no show astatistically significant decrease between after baseline and 36months after treatment in Non F/U group(1.18${\pm}$1.54) (P<0.05). 3. The changes of bone probing depth showed a statistically significant decrease between after baseline and 36 months after treatment in both F/U(1.35${\pm}$0.28) and Non F/U group(0.78${\pm}$0.55mm) (P<0.05). The results suggest that treatment of infrabony defects with bioactive glass resulted in significan reduction of attachment loss and bone probing depth 36months after the treatment. The use of bioactive glass in infrabony defects, combined with regular check-up and proper plaque control generally shows favorable clinical results. This measn that bioactive glass could be a useful bone substitute.

와송과 생약재 복합물이 Streptozotocin 유발 당뇨쥐의 간장 및 신장 조직의 지질성분에 미치는 영향 (Effect of a Combined Extract of Orostachys japonicus with Medicinal Plants on the Lipid Composition of the Liver and Kidney from Streptozotocin-induced Diabetic Rats)

  • 신정혜;이수정;서종권;이현주;주종찬;성낙주
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제41권4호
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    • pp.510-518
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    • 2012
  • 와송의 생리활성 및 생약재 혼합조성물과의 시너지 효과를 규명하고자 와송 추출물과 백복령, 창출, 사인 추출물의 동량으로 제조된 혼합물 및 이들의 1:1, 3:1 복합조성물을 시료로 하여 $in$ $vitro$ 상에서 항산화 활성을 확인하고, streptozotocin으로 당뇨를 유발한 흰쥐의 간장과 신장 조직의 지질조성과 체내 항산화 활성에 미치는 영향을 분석하였다. Nitric oxide 라디칼 소거활성은 1,000 ${\mu}g$/mL 농도에서 와송 추출물 및 와송과 생약재 혼합물 3:1 복합물의 nitric oxide 라디칼 소거활성은 50% 이상이었다. 금속이온에 대한 항산화 활성도 와송과 생약재 혼합물을 혼합하였을 때 각각의 추출물에 비해 활성이 더 높았으며, $Fe^{2+}$ 이온보다는 $Cu^{2+}$ 이온에 대한 항산화 활성이 더 높았다. ${\alpha}$-Glucosidase 저해활성은 생약재 혼합물에 비해 와송 추출물에서 유의적으로 높았으며, 와송 추출물과 생약재 혼합물을 3:1로 혼합함으로 써 상대적인 활성이 증가하였다. 와송 추출물과 생약재 혼합물의 3:1 복합물을 식이에 1% 첨가 급이하였을 때 간장과 신장 조직 내 총 지질, 총 콜레스테롤 및 중성지질의 농도는 유의적으로 감소하였으며, 간장 조직 내 글리코겐의 축적량은 유의적으로 증가하였다. 이는 간장과 신장 조직 중 지질과산화물의 함량과 항산화 활성을 분석한 결과에서도 동일한 경향으로 와송의 혼합비율이 높을수록 TBARS 함량은 유의적으로 낮았으며, DPPH 라디칼 소거활성은 유의적으로 증가하였다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때 와송은 자체로도 항산화 및 항당뇨 활성을 가지지만 생약재 혼합물이 더해짐으로써 활성이 더 증가함을 확인할 수 있었다.

바이오디젤 생산을 위한 동물성 오일의 에스테르화 반응 (Esterification Reaction of Animal Fat for Bio-diesel Production)

  • 김성민;김덕근;이진석;박순철;이영우
    • 청정기술
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    • 제18권1호
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    • pp.102-110
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    • 2012
  • 본 연구에서는 동물성 오일로부터 바이오디젤 생산을 위한 에스테르화 반응과 전이에스테르화 반응을 실시하였다. 원료 초기 상태인 동물성 비계로부터 오일을 추출하기 위해 3개의 추출법을 적용하였다. 에스테르화 반응은 불균질계 촉매인 Amberlyst-15와 Amberlyst BD-20 그리고 균질계 촉매인 황산이 사용되었다. 3가지 촉매 중 유리지방산 제거 효율이 가장 높은 촉매는 황산으로 나타났으며 에스테르화 반응에 대한 황산과 메탄올의 최적 투입량 결정을 위해 반응표면분석법(Response Surface Method, RSM)을 적용하였다. 에스테르화 최적 조건 도출 후 유리지방산이 제거된 오일을 이용해 전이에스테르화 반응을 진행하였다. 전이에스테르화 반응 원료의 유리지방산 함량은 1% 이하이며 수분함량은 0.090% 이하였다. 촉매는 KOH, NaOH, $NaOCH_3$를 이용하였으며 무수메탄올에 녹여 사용하였다. 촉매 종류 및 투입량에 따른 영향을 관찰하기 위해 촉매 투입량을 0.3, 0.6, 0.9 wt%로 사용하였고 메탄올은 26.7 wt%로 고정하였다. 알코올 투입량에 따른 영향 실험은 투입량을 오일대비 4 : 1, 6 : 1, 9 : 1, 12 : 1로 변경하여 실시하였으며 촉매양은 0.8 wt%로 고정하였다. 촉매와 알코올 외 반응변수는 모두 동일하게 적용하였다. 반응온도는 메탄올의 끓는점인 $65^{\circ}C$로 설정하였고 내부 온도계를 설치해 반응물의 온도를 측정하였다. 촉매 투입량 변경실험 후 KOH의 FAME 전환율이 높은 것을 확인하였다. 메탄올 투입량 변경실험은 오일대비 6 : 1 이상 사용했을 때 전환율이 높았다. 촉매, 메탄올 변경 실험 중 가장 높은 FAME 함량은 96.0%였으며 품질규격인 96.5%에는 미달하였다. FAME 함량증가 및 불순물 제거를 위해 바이오디젤 증류를 실시하였다. 이때 FAME 함량은 98%로 나타났다.