• 한국식품과학회지
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• 제51권2호
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• pp.141-146
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• 2019

본 연구에서는 꽃송이버섯 소수성 추출물(SCF4)의 항혈관신생활성을 혈관내피세포인 HUVECs을 사용하여 확인하였다. 그 결과, SCF4는 세포 독성을 나타내지 않는 $5-25{\mu}g/mL$의 농도에서 VEGF에 의해 유도된 혈관내피세포 증식을 유의적으로 감소시켰을 뿐만 아니라, 혈관내피세포 침윤성과 관 형성 능력을 농도의 존적으로 감소시켜 in vitro 혈관신생을 효과적으로 저해함을 확인하였다. 또한, SCF4는 독성을 나타내지 않고 CAM의 혈관신생을 저해함으로써, in vivo 혈관신생을 효과적으로 저해함을 확인하였다. 마지막으로 SCF4가 혈관신생을 유도하는 주요 신호전달 경로인 VEGFR2, AKT 및 ERK1/2의 전체 단백질 발현 수준의 변화없이 인산화를 저해함을 확인하였다. 따라서, 본 연구는 꽃송이버섯 소수성 추출물이 혈관신생 저해활성을 나타내고 이러한 현상은 VEGFR2 신호전달경로의 억제를 통해 진행됨을 입증하여, 혈관신생 관련 질환 예방 및 치료를 위한 천연물 소재로서의 적용 가능성을 새롭게 제시하였다.

• 대한화장품학회지
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• 제47권3호
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• pp.255-263
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• 2021

콩 추출물은 노화, 암, 비만 및 심혈관 질환과 같은 질병의 예방 및 치료에 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 최근 연구에 따르면 콩 추출물은 in vitro, in vivo 및 임상 연구에서 모발 성장에 강력한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 최근에는 발효추출물이 일반추출물에 비해 다양하고 높은 효능을 나타내는 것으로 보고되고 있다. 그러나 발효된 콩 추출물의 모발 성장을 유도하는 근본적인 매커니즘은 잘 알려져 있지 않다. 본 연구는 미녹시딜과 유사한 기본 매커니즘에 초점을 두고 제주푸른콩발효(FJS)추출물이 모발 성장에 미치는 영향을 확인하였다. 우리는 in vitro, ex vivo와 임상 연구를 수행하였다. 우리의 연구결과, FJS 추출물은 모낭모유두세포증식, VEGF 수준 및 포타슘 채널 활성을 향상시킴을 확인하였다. 이러한 효과는 FJS 추출물 이 함유된 토닉을 사용하였을 때, 24주 후 모발 밀도 개선을 확인한 임상결과에서도 종합적으로 입증되었다. 결론적으로, 본 연구의 결과는 FJS 추출물이 모낭의 미녹시딜과 유사한 매커니즘을 통해 모발 성장을 촉진하고 탈모를 억제한다는 것을 보여준다.

• 한국식품과학회지
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• 제41권5호
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• pp.552-559
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• 2009

홍경천은 높은 약리작용에도 불구하고 특수한 배양 조건 및 낮은 번식율로 인해 홍경천 활성 성분의 대량생산이 불가능한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 환경에 구애받지 않고 대량생산 및 품질유지가 가능한 식물조직배양 공정을 통해 홍경천 조직으로부터 유도된 callus를 대상으로 초음파 추출공정을 적용하여 활성성분의 용출을 극대화 및 독성저감을 가능하게 하고 callus에 대한 항암활성을 탐색하여 홍경천 callus의 기능성 식품 소재로서 가치를 발견하고자 하였다. 인간 정상 세포인 HEK293과 HEL299에 대한 세포독성을 측정한 결과, 홍경천과 callus의 독성이 유의적인 차이를 나타내지 않았으며, 홍경천 callus 초음파 추출물이 전체적으로 낮은 독성을 나타내는 것으로 미루어 보아 초음파 공정을 통한 세포독성 저감효과를 확인할 수 있었으며, 조직배양 공정을 통해 홍경천의 독성 저감이 이루어지지 않은 것을 미루어 볼 때 callus가 홍경천과 같거나 비슷한 정도의 활성 성분을 함유하고 있을 것이라 사료된다. 홍경천 및 callus의 소화기, 호흡기 계통의 암세포 생육억제 활성 및 selectivity를 측정한 결과, 특히 간암 세포(HEP3B)에 대해 홍경천 및 callus 추출물의 고농도 첨가 시 암세포 저해 활성이 급격히 증가하는 것을 확인할 수 있었으며, callus 초음파 추출물은 최고농도 1.0 mg/mL에서 73.19%의 암세포 생육저해 활성과 최고 5.94의 selectivity를 나타내었다. 전체적인 항암활성 측정 결과, callus 추출물에서 높은 항암활성을 나타냈으며 특히 위암 및 간암에 대한 탁월한 항암효과가 확인됨에 따라 앞으로 홍경천 및 홍경천 callus의 소화기계 암 또는 특정 암에 대한 항암활성 연구가 필요할 것으로 생각된다. 암의 예방 및 억제에 중요한 기전으로 작용할 수 있는 항산화 활성 평가를 위해 DPPH radical 소거능을 측정한 결과, 초음파 공정을 통한 callus 추출물에서 홍경천의 높은 항산화 작용을 확인할 수 있었다. 또한 인간 면역세포 생존율의 측정을 통해 홍경천 및 callus 추출물에 의해 면역세포가 자극을 받는 것을 확인 할 수 있었으며 대식세포의 NO-생성량이 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과를 통해 면역계 세포들의 면역체계의 항상성 유지 및 antibody와 cytokine과 같은 면역물질 생성을 통한 암세포 억제 및 제거작용이 가능할 것이라 사료된다. 홍경천 조직으로부터 유도된 callus에 초음파 추출 공정을 적용할 시 세포독성 저감과 활성 성분 용출량의 극대화에 기인한 항암 및 암 발생과 억제 기작에 영향을 주는 항산화 및 면역증강 활성의 증가를 확인함에 따라 홍경천 callus가 기능성 항암 소재로서의 가치가 매우 높다고 사료된다. 하지만 이와 같은 홍경천 callus의 항암 소재로서 활용을 위해서는 활성성분의 용출을 극대화 할 수 있는 추출 공정의 확립과 홍경천 본래의 독성은 줄이고 암세포에 선택적인 활성을 나타낼 수 있는 활성 성분의 규명 및 정상세포 독성을 배제할 수 있는 추출물 농도의 최적화에 대한 연구가 이루어져야 하겠다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제48권4호
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• pp.425-430
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• 2005

[${\beta}-sitosterol$]은 식물 스테롤로서 인간의 전립선암과 대장암 세포의 성장을 억제하고 생체내 콜레스테롤 농도를 감소시킨다. 본 연구에서는 쑥갓세포 배양에서 ${\beta}-sitosterol$ 생산의 최적화 연구를 수행하였다. 그래서 쑥갓(Chrysanthemum coronarium L.)으로부터 캘러스 유도는 NAA와 BAP의 농도가 각각 1 mg/l의 조합에서 최적이었으며 이들 캘러스로부터 현탁배양 세포주를 확립하였다. 현탁 배양시 초기 세포농도 2 g DCW/l에서 조성이 각각 1배인 탄소원(30 mg/l), 질소원(1900 mg/l $KNO_3$, 1650mg/l $NH_4NO_3$), 무기인산원(170 mg/l)을 포함하는 MS 배지에서 ${\beta}-sitosterol$ 생산이 최적으로 나타났다. Shake-flask를 이용한 현탁배양에서 ${\beta}-sitosterol$의 최대 생산량은 $150{\mu}g/g$ DCW이었다. 그리고 공기부유식 생물반응기의 배양에서는 100 cc/ml의 통기량에서 ${\beta}-sitosterol$의 생산이 $142.8{\mu}g/g$ DCW으로 나타났다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제44권2호
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• pp.200-207
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• 2015

본 연구에서 우리는 갈색거저리 유충 추출물의 암세포 선택적인 세포독성 활성을 암세포주를 대상으로 하는 in vitro 및 in vivo 실험으로 증명하였다. 먼저 갈색거저리 유충의 에탄올 추출물은 정상세포라 할 수 있는 primary hepatocyte에 대한 독성은 미미하였으나 암세포주들에 대한 세포독성과 함께 다른 정상세포인 primary cardiomyocyte에 대한 독성도 가지고 있었다. 에탄올 추출물을 hexane, butanol, ethyl acetate, 물을 이용하여 liquid-liquid partition으로 추가로 분획, 구성물질들을 분리하였고 이들 분획물 중에서 hexane 분획물은 다양한 암세포들(PC3, 22Rv1, HeLa, PLC/PRF5, HepG2, Hep3B, SK-HEP-1, HCT116, NCI-H460, MDA-MB231, SKOV3)에 대한 독성을 유지하면서 cardiomyocyte에 대한 독성이 상당히 줄어들었다. 0.4 mg/mL 에탄올 추출물이 cardiomyocyte를 대부분 죽이는 독성을 보였으나 동일조건에서 hexane 분획물은 약 20% 정도의 세포독성만을 보여주어 독성이 상당히 감소된 것을 확인하였다. 이렇게 비특이적인 세포독성이 물질분리 및 분획을 함으로써 줄어들 수 있다는 것을 확인하였다. 두 번째로 hexane과 ethyl acetate 분획물들이 아포토시스, 세포괴사, 오토파지와 같은 대표적인 세포죽음 기전들을 활성화시킬 수 있는 것으로 확인하였다. 더불어 hexane 분획물의 세포죽음 유도활성은 현재 임상에서 널리 처방되고 있는 항암물질들과 함께 간암세포주에 처리되었을 때 항암활성을 증대시킬 수 있는 것으로 확인하였다. 이와 같은 실험 결과를 바탕으로 갈색거저리 유충 추출물들이 단독으로 혹은 다른 세포독성 약물들과 함께 항암활성을 가질 수 있음을 확인하였다. 마지막으로 hexane 분획물의 항암활성을 in vivo xenograft 실험쥐 모델에서 확인하였는데, 간암세포주인 SK-HEP-1을 이식한 실험쥐에서 hexane 분획물을 15일간 복강주사 하였을 때 종양의 성장을 뚜렷하게 억제하는 것을 확인하였고, 앞선 정상세포에 대한 제한적인 영향과 일치하게 몸무게의 감소 등 부작용이라 할 수 있는 증상은 확인되지 않았다. 이상의 결과들을 종합하면 갈색거저리 유충 추출물의 항암활성을 in vitro와 in vivo에서 확인할 수 있었으며, 새로운 항암활성을 가지는 물질 발굴을 위해 추가적인 분획과 물질 분석이 필요하다고 사료된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제38권1호
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• pp.25-31
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• 2009

본 연구는 잔대의 돌연변이원성, 항돌연변이원성, 세포독성, 항종양 효과를 조사하기 위해서 수행되었다. 잔대를 70% 에탄올로 추출하여 추출용매에 따라 핵산, 클로로포름, 에틸아세테이트, 부탄올과 물층으로 분획하였다. Ames test, SRB assay와 종양 억제실험 방법을 사용하여 실험하였다. Ames test결과, 잔대 에탄올 추출물과 그 분획물들은 돌연변이원성을 나타내지 않았을 뿐만 아니라, MNNG와 4NQO로 돌연변이를 일으켰을 때 높은 항돌연변이 효과를 나타내었다. 잔대 에틸아세테이트 분획물은 S. Typhimurium TA98를 4NQO로 돌연변이를 유도하였을 때 66.5%의 억제율을 나타내었으며, S. Typhimurium TA100에서 MNNG와 4NQO로 돌연변이를 유도했을 때는 83.3%와 75.1%의 억제율을 나타내었다. 잔대 추출물 및 그 분획물들의 암세포 성장 억제효과를 살펴보기 위해 인간 자궁암세포 (HeLa), 인간 간암세포(Hep3B), 인간 유방암세포(MCF-7), 인간 위암세포(AGS), 인간 폐암세포(A549)와 인간 신장정상세포(293)를 사용하였다. 잔대 에틸아세테이트 분획물을 1 mg/mL를 처리하였을 때 각각 79.9%(HeLa), 74.9% (Hep3B), 66.0%(MCF-7), 71.0%(AGS)와 74.3%(A549)의 가장 높은 억제활성을 나타내었다. 반면에 인간 정상 신장세포에서는 $3{\sim}36%$의 세포독성을 나타내었다. In vivo에서 잔대 추출물의 항암효과를 시험하기 위하여 Balb/c 마우스에 sarcoma-180 종양세포로 고형암을 유발시켰다. 그 결과 잔대 에틸아세테이트 층의 최고농도 50 mg/kg에서 37.2%의 고형암 성장 억제효과를 나타내었고, 이는 모든 처리군 중가장 높은 억제율이었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제37권4호
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• pp.416-421
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• 2008

다시마분말과 해양심층수염을 첨가하여 제조한 된장 메탄올 추출물의 항돌연변이원성과 세포독성을 측정하였다. S. Typhimurium TA98과 TA100 균주를 이용한 실험에서 모든 된장의 시료에서 돌연변이성이 없었으며, 항돌연변이 원성 실험에서는 직접변이원인 MNNG($0.4{\mu}g$/plate)의 경우 TA100 균주에서 다시마분말을 첨가한 해양심층수된장(된장C)의 시료농도 $200{\mu}g$/plate에서 89.1%의 억제효과를 나타내었으며 4NQO($0.15{\mu}g$/plate)에 대해서는 같은 시료 농도에서 70%의 억제효과를 나타내었다. 그리고 4NQO에서 TA98 균주에 대해서 다시마분말을 첨가한 해양심층수된장(된장C)은 84.4%의 높은 억제효과를 나타내었으며 모든 시료는 농도 의존적으로 억제하는 것으로 나타났다. 세포독성 효과를 알아보기 위해서 HeLa, Hep3B, AGS, A549와 MCF-7을 사용하였으며 다시마분말을 첨가한 해양심층수된장(된장C)이 1 mg/mL의 농도에서 위암세포를 제외한 자궁암세포, 간암세포, 폐암세포 및 유방암세포에서 모두 70% 이상의 높은 억제활성을 나타내었으며 그 중에서도 폐암세포에서 77.3%의 가장 높은 암세포 성장억제율을 나타내었다. 또한 다시마분말을 첨가한 해양심층수된장(된장C)은 고 형암 성장억제실험에서 대조군에 비해서 32.5%의 고형암 성장억제효과를 나타내었다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제20권6호
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• pp.854-862
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• 2013

본 연구에서는 한국산 봄배추와 일본산 봄배추의 품질특성과 기능성을 살펴보고, 이 배추를 이용하여 김치를 제조한 후 $5^{\circ}C$에서 4주 동안 발효하여 이화학적 특성 및in vitro 건강 기능성의 차이를 살펴보았다. 품질특성으로 수분함량, pH, 산도, 총균수, Lactobacillus sp.의 수, Leuconostoc sp.의 수, 조직감, 관능평가를 실시하였으며 적숙기에서의 항산화, in vitro 항암 기능성 실험을 하였다. 일본산 배추는 97.1%의 수분을 함유하였고 한국산 배추는 92.4%의 수분을 함유한 것으로 나타나 일본산배추가 한국산 배추에 비해 높은 수분을 함유하고 있었다. 생배추와 절임배추에서 한국산 배추가 일본산 배추보다 탄력성이 높았고 4주간 숙성한 김치의 탄력성은 한국산 김치가 53.5%로, 일본산 김치(41.4%)보다 월등히 높은 것을 확인할 수 있었다. 한국산 배추로 제조하여 발효한 김치는 총균수는 낮으면서 젖산균인 Lactobacillus sp.와 Leuconostoc sp.의 수는 높게 나타났다. 관능평가에서 한국산 배추로 제조한 김치의 관능적 만족도가 높게 평가되었다. 발효 3주차의 김치를 이용하여 DPPH radical 소거능을 측정한 결과 한국산 배추로 제조한 김치는 83.2%, 일본산 배추로 제조한 김치는 46.1%로 한국산 배추로 제조한 김치에서 약 2배 정도 높은 DPPH radical 소거효과를 나타냈다. AGS 인체 위암세포에 김치의 메탄올 추출물을 1 mg/mL의 농도로 처리했을 때 한국산 배추로 제조한 김치는 45%, 일본산 배추로 제조한 김치는 26%의 암세포 성장 저해율을 나타냈고, 2 mg/mL의 농도에서는 각각 97%, 74%의 암세포 성장 저해율을 나타내어 한국산 배추로 제조한 김치에서 저해 효과가 높은 것으로 나타났다. 결국 한국산 배추의 품질이 우수하고 이로 제조한 김치가 일본산 배추로 제조한 김치보다 품질이 우수하고 더 높은 항산화 및 항암기능성(AGS 위암세포)을 나타내었다.

• 생명과학회지
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• 제23권3호
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• pp.389-398
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• 2013

Platycodin D는 도라지(Platycodon grandiflorum)의 뿌리인 길경(Platycodi Radix)에 함유된 은 triterpene saponin의 일종으로 다양한 약리효능이 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 다양한 암세포 중 platycodin D의 항암활성 감수성이 가장 높았던 인체 혈구암 U937 세포를 대상으로 platycodin D 처리에 따른 apoptosis 유발기전에 대하여 조사하였다. 본 연구의 결과에 의하면 U937 세포에서 platycodin D 처리에 의한 증식억제는 apoptosis 유발과 밀접한 연관이 있음을 알 수 있었다. 이러한 platycodin D에 의한 apoptosis 유발은 pro-apoptotic Bax의 발현 증가와 연관된 미토콘드리아 막 전위의 소실 및 caspase-3의 활성화와 기질단백질들의 분해에 의한 것임을 알 수 있었으며, IAP family 인자들의 발현 감소가 caspase의 활성 증가에도 영향을 미친 것으로 추정된다. 또한 z-DEVD-fmk 선처리에 의하여 platycodin D에 의하여 유발된 apoptosis가 유의적으로 억제되었기에, platycodin D 처리에 의하여 유발되는 apoptosis는 미토콘드리아 경로에 의하여 조절되며, caspase-3의 활성화가 핵심적인 역할을 한 것으로 생각된다.

• 한국자원식물학회지
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• 제33권4호
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• pp.279-286
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• 2020

본 연구에서는 부처꽃 에탄올 추출물(ELM)에 대한 항암효능을 알아보기 위하여 인체백혈병 U937 세포의 증식에 미치는 영향과 이와 연관된 apoptosis 유발 여부와 함께 그에 따른 분자생물학적 기전에 대해서 조사하였다. 먼저 ELM 처리에 따른 증식 억제 정도를 조사한 결과, ELM 처리 농도 의존적으로 생존율 및 증식억제 현상이 나타났으며, 핵의 형태 변화, DNA 단편화 및 apoptosis 유발에 관하여 조사한 결과 역시 ELM 처리 농도 의존적으로 증가됨을 확인할 수 있었다. ELM 처리에 따른 U937 세포에서의 apoptosis 유발에 있어서 미토콘드리아 막의 기능 손상이 관여하는 지를 확인하기 위하여 MMP의 변화 정도를 확인한 결과, ELM 처리 농도 증가에 따라 MMP의 소실이 증가하는 것을 관찰할 수 있었다. 이러한 MMP의 소실에 가 관여하는 지를 확인하기 위하여 사멸수용체(DR4, 5, Fas) 및 사멸수용체에 결합하는 리간드(FasL, TRAIL)의 발현 변화를 확인한 결과, DR4 및 DR5의 발현이 증가하는 것으로 관찰되었다. 또한 내인적 경로에 관여하는 Bcl-2 family 유전자들의 발현변화를 확인한 결과, Bcl-2 발현 감소 및 Bax의 발현 증가의 변화를 보였으며, Bid 단백질의 발현감소가 나타났으므로 상대적으로 tBid의 생성이 증가되었음을 추측할 수 있었다. 한편apoptosis 유발에 직접적으로 관여하는 것으로 알려진 caspase-3, -8 및 -9의 발현에 미치는 ELM의 영향에 대해서 조사하였다. 결과에서 알 수 있듯이 ELM은 death receptor에 의하여 활성화 되는 것으로 알려진 caspase-8 및 세포질로 방출된 cytochrome c에 의하여 활성화 되는 것으로 알려진 caspase-9의 활성화를 유발하였으며, caspase cascade에 의하여 apoptosis에 직접적으로 관여하는 caspase-3의 발현도 증가시키는 것으로 나타났다. 또한 활성화된 caspase-3에 의하여 분해가 일어나는 기질 단백질인 PARP의 경우 ELM 처리에 의하여 모두 단편화가 유발되는 것으로 나타났다. 이상의 결과를 종합해 보면 인체 백혈병 U937 세포에 ELM을 처리하였을 경우에 유발되는 apoptosis는 외인적 경로인 DR4 및 DR5의 발현 증가를 통한 caspase-8의 활성화와 이로 인한 Bid 단백질의 단편화와 함께 내인적 경로의 미토콘드리아 기능 손실에 의하여 caspase-9 및 -3의 활성화 유발과 기질단백질들의 분해가 중요한 역할을 하는 것으로 생각되며, IAP family의 발현 감소로 인하여 caspase의 활성이 억제되지 못하는 것도 apoptosis 유도에 어느 정도 관여했을 것으로 생각된다. 따라서 ELM 처리에 의하여 유발되는 apoptosis는 외인적 경로 및 내인적 경로를 모두 경유하는 multiple apoptotic pathway에 의하여 조절되며, 이때 caspases가 중요한 역할을 한다는 것을 알 수 있었다.