• 약학회지
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• 제58권5호
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• pp.307-313
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• 2014

Rumex crispus (curled dock), which is a perennial wild plant, has long been used as a laxative, astringent, and medicine to treat blood and skin diseases. We recently reported that the roots of R. crispus are an effective nutraceutical for bone. This study prepared ethanol extracts of the leaves and roots of R. crispus, and analyzed the major constituents using liquid chromatography and mass spectrometry. In addition, their effects on the proliferation and differentiation of human osteoblast-like MG-63 cells, such as cell viability, alkaline phosphatase (ALP) activity, collagen content, and mineralization, were compared. The chromatograms of the chemical constituents of the two extracts exhibited quite different profiles: quercetin and quercitrin were identified as major peaks in the leaf extract, whereas cinnamtannin B1 and procyanidin isomers were the major peaks for the root extract. Neither extract was cytotoxic at concentrations of < $25{\mu}g/ml$. ALP activity and collagen synthesis-which are markers of the early stage of osteogenesis-in MG-63 cells were significantly increased upon the addition of the root extract compared with the addition of the leaf extract. In contrast, the leaf extract had a more stimulatory effect on mineralization-which is marker of the late stage of osteogenesis-in MG-63 cells than did the root extract. In conclusion, extracts of both leaves and roots of R. crispus stimulated the bone-forming activity of osteoblasts; in particular, the root extract was more effective in the early stage of osteoblast differentiation, while the leaf extract was more effective in the late stage. This difference in anabolic activity may be due to differences in the constituents of the leaves and roots. The leaves and roots of R. crispus appear to complement each other as stimulators of bone formation.

• 대한화장품학회지
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• 제42권2호
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• pp.173-181
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• 2016

피부 기저막(basement membrane, BM)이란 표피와 진피 사이에 존재하는 특별한 구조물로 표피와 진피를 단단히 고정시켜 피부 구조를 유지하는 데에 중요한 역할을 수행한다. 노화 및 자외선 노출에 의한 피부 기저막의 구조적 변화와 파괴는 피부 주름 형성과 탄력 저하를 포함하는 피부노화 현상의 요인으로 여겨지고 있다. Laminin-332 (LN-332)는 피부 기저막을 구성하는 주성분으로 피부에서 표피와 진피를 단단히 고정시키는데 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 왕불유행 헥산 분획물(Melandrium firmum hexane fraction, MFHF)이 각질형성세포에서 LN-332 발현에 미치는 효과를 확인하였다. 정량적 real-time PCR (RT-PCR)과 단백질 발현 분석을 통해서 MFHF가 LN-332의 mRNA 발현 및 단백질 발현을 촉진시키는 것을 확인하였다. 또한 MFHF가 어떤 신호전달 경로를 통해 LN-332 발현을 조절하는지 확인하기 위하여 p38 MAPK 억제제인 SB202190과 ERK1/2 억제제인 U0126을 처리한 결과, p38 MAPK 억제제에 의해서 LN-332 발현이 완벽히 억제됨을 확인하였다. 또한, 피부 기저막을 구성하고 있는 콜라겐 타입 VII과 integrin ${\alpha}6$의 mRNA 발현 역시 MFHF에 의해 증가하는 것을 확인하였다. 우리는 본 연구를 통해 MFHF가 각질형성세포에 작용하여 피부 기저막을 구성하는 성분들의 생성을 촉진할 수 있는 소재로 작용할 수 있다는 것을 확인하였다. 이러한 결과는 기저막의 구조적, 기능적 이상에 의해 나타나는 피부노화 현상의 개선을 위해 활용할 수 있을 것이라 제안한다.

• 한국토양비료학회지
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• 제48권5호
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• pp.397-403
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• 2015

Heavy metals reduce the photosynthetic efficiency and disrupt metabolic reactions in a concentration-dependent manner. Moreover, by replacing the metal ions in metalloproteins that use essential metal ions, such as Cu, Zn, Mn, and Fe, as co-factors, heavy metals ultimately lead to the formation of reactive oxygen species (ROS). These, in turn, cause destruction of the cell membrane through lipid peroxidation, and eventually cause the plant to necrosis. Given the aforementioned factors, this study was aimed to understand the physiological responses of rice to cadmium (Cd) and arsenic (As) toxicity and the effect of essential metal ions on homeostasis. In order to confirm the level of physiological inhibition caused by heavy metal toxicity, hydroponically grown rice (Oryza sativa L. cv. Dongjin) plants were exposed with $0-50{\mu}M$ cadmium (Cd, $CdCl_2$) and arsenic (As, $NaAsO_2$) at 3-leaf stage, and then investigated malondialdehyde (MDA) contents after 7 days of the treatment. With increasing concentrations of Cd and As, the MDA content in leaf blade and root increased with a consistent trend. At 14 days after treatment with $30{\mu}M$ Cd and As, plant height showed no significant difference between Cd and As, with an identical reduction. However, As caused a greater decline than Cd for shoot fresh weight, dry weight, and water content. The largest amounts of Cd and As were found in the roots and also observed a large amount of transport to the leaf sheath. Interestingly, in terms of Cd transfer to the shoot parts of the plant, it was only transported to upper leaf blades, and we did not detect any Cd in lower leaf blades. However, As was transferred to a greater level in lower leaf blades than in upper leaf blades. In the roots, Cd inhibited Zn absorption, while As inhibited Cu uptake. Furthermore, in the leaf sheath, while Cd and As treatments caused no change in Cu homeostasis, they had an antagonist effect on the absorption of Zn. Finally, in both upper and lower leaf blades, Cd and As toxicity was found to inhibit absorption of both Cu and Zn. Based on these results, it would be considered that heavy metal toxicity causes an increase in lipid peroxidation. This, in turn, leads to damage to the conductive tissue connecting the roots, leaf sheath, and leaf blades, which results in a reduction in water content and causes several physiological alterations. Furthermore, by disrupting homeostasis of the essential metal ions, Cu and Zn, this causes complete heavy metal toxicity.

• 생명과학회지
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• 제29권6호
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• pp.705-711
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• 2019

본 연구는 전립선비대증이 노화 및 남성호르몬 과다분비로 인해 유발된다는 가설을 바탕으로 순화기간을 마친 12주령이 된 수컷 쥐에 testosterone을 30일간 피하주사하여 노화 및 testosterone 분비 증가로 인한 전립선비대증 유발 모델 rat을 제작하였다. 실험군은 총 4군으로 각 군당 10마리씩 정상군(N 군), 음성대조군(DO 군), 어성초 추출물 투여군(HO 군) 및 양성물질 finasteride 투여군(FO 군)으로 나누어서 진행하였다. 고환절제술을 한 후 testosterone을 투여한 결과 N군에 비해 나머지 세 군, DO, HO 및 FO군 모두에서 체중이 유의적으로 감소하였다. 전립선의 부피는 N군에 비해서 DO군에서 유의적으로 증가하였으며, HO군과 FO군에서는 DO군에 비해 유의적으로 감소되는 경향을 나타내었다. 전립선의 무게 또한 HO군 및 FO군에서 DO군에 비해 유의적으로 감소되었다. 체중 당 전립선의 비율은 N군에 비해 DO군, HO군 및 FO군에서 유의적으로 증가하였으며, 특히 DO군에 비해 HO 및 FO군은 각각 유의적인 감소를 나타내었다. 혈중 testosterone 및 DHT의 농도는 N군에 비해 모든 군에서 유의적으로 증가되었으나, DO군에서 증가된 혈중 testosterone 및 DHT의 농도는 어성초 추출물 및 finasteride의 공급으로 유의적으로 감소되는 경향이었다. 어성초 추출물의 공급으로 인한 조직병리학적 변화양상을 관찰한 결과 어성초추출물 공급군에서는 DO군에 비해 상피세포, acinar gland, 관상피 세포, 세포핵, 분비선들의 변형 및 위축이 감소하여 정상적인 형태를 나타내고, 양성대조군으로 사용된 finasteride 처리군의 형상과 비슷한 양상을 나타내었다. 어성초 추출물에 대한 이러한 효과는 향후 분자생물학적으로 기전연구들이 더욱 필요하지만 본 결과로 미루어 어성초 추출물 내 함유된 다양한 페놀 및 플라보노이드와 같은 생리활성 성분들은 지금까지 알려져 있던 발모 및 여드름 개선뿐만 아니라 이와 유사한 기전을 가지고 있는 전립선비대증 개선에도 효과적으로 기여할 수 있을 것이라 기대된다.

• Molecules and Cells
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• 제41권12호
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• pp.1016-1023
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• 2018

Regenerative orthopedics needs significant devices to transplant human stem cells into damaged tissue and encourage automatic growth into replacements suitable for the human skeleton. Soft biomaterials have similarities in mechanical, structural and architectural properties to natural extracellular matrix (ECM), but often lack essential ECM molecules and signals. Here we engineer mineralized polysaccharide beads to transform MSCs into osteogenic cells and osteoid tissue for transplantation. Bone morphogenic proteins (BMP-2) and indispensable ECM proteins both directed differentiation inside alginate beads. Laminin and collagen IV basement membrane matrix proteins fixed and organized MSCs onto the alginate matrix, and BMP-2 drove differentiation, osteoid tissue self-assembly, and small-scale mineralization. Augmentation of alginate is necessary, and we showed that a few rationally selected small proteins from the basement membrane (BM) compartment of the ECM were sufficient to up-regulate cell expression of Runx-2 and osteocalcin for osteoid formation, resulting in Alizarin red-positive mineral nodules. More significantly, nested BMP-2 and BM beads added to a non-union skull defect, self-generated osteoid expressing osteopontin (OPN) and osteocalcin (OCN) in a chain along the defect, at only four weeks, establishing a framework for complete regeneration expected in 6 and 12 weeks. Alginate beads are beneficial surgical devices for transplanting therapeutic cells in programmed (by the ECM components and alginate-chitosan properties) reaction environments ideal for promoting bone tissue.

• 방사성폐기물학회지
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• 제16권4호
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• pp.397-410
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• 2018

아메리슘(Am)은 사용후핵연료의 장기 방사성 독성에 크게 영향을 주기 때문에 고준위 방사성 폐기물 처분의 장기 안전성 평가에 필수적으로 고려되어야 할 원소이다. 분광학적 방법을 이용한 일부 악티나이드 원소의 화학반응 연구가 활발히 진행되고 있는 반면, 아메리슘에 대한 연구는 아직까지 미비한 상황이다. 이 연구에서는 고순도의 시료를 필요로 하는 화학반응 연구를 위하여 $^{241}Am$ 시료를 정제한 후, 액체섬광계수기와 감마선 및 알파선 스펙트럼을 이용하여 정량과 정성분석을 하였다. 액체 광도파 모세관 셀을 이용한 고감도의 UV-Vis 흡수 분광학과 시간분해 레이저 형광 분광학을 이용하여 Am(III) 가수분해물과 옥살레이트(oxalate, Ox) 착물반응을 조사하였다. 산성조건에서 $Am^{3+}$은 503 nm에서 최대 흡수봉우리를 보이며, 몰흡광계수는 $424{\pm}8cm^{-1}{\cdot}M^{-1}$임을 확인하였다. 중성 이상의 pH 조건에서 형성되는 $Am(OH)_3(s)$ 콜로이드 입자에서는 506-507 nm 파장에서 최대 흡수봉우리가 관측되었다. ${Am(Ox)_3}^{3-}$ 착물은 $Am^{3+}$에 비교하여 흡수 및 발광스펙트럼이 각각 4와 5 nm정도 장파장으로 이동하였고 몰흡광계수와 발광세기도 크게 증가하였다. ${Am(Ox)_3}^{3-}$의 발광수명은 23에서 56ns으로 증가하였고 이는 Am(III)의 내부권에 결합하고 있던 약 여섯 개의 물분자가 옥살레이트의 카르복실기로 치환되었음을 의미한다. 이 결과로부터 ${Am(Ox)_3}^{3-}$은 각 옥살레이트 리간드가 두 자리 결합(bidentate)을 하고 있다는 것을 제안하였다.

• 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.

• 한국자원식물학회지
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• 제34권2호
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• pp.186-196
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• 2021

본 연구는 유지효모 R. toruloides를 활용하여 적색 파프리카 추출물의 중성지방 억제 효과를 확인하기 위하여 수행되었다. 대조구, 양성대조구, 0.02, 0.1 및 0.5% 적색 파프리카 70% 에탄올 추출물을 첨가한 실험구의 총 지질 함량은 각각 80.45±2.40, 86.61±11.58, 79.82±2.80, 85.30±0.91 및 92.40±12.40 mg/g으로 나타났으며, 유지효모의 중성지방 함량은 각각9.89±0.36, 7.58±1.11, 7.28±0.17, 6.68±0.35 및 5.23±0.67 mg/dL으로 나타났다. 대조구, 양성대조구, 0.02, 0.1 및 0.5% 적색 파프리카 70% 에탄올 추출물을 첨가한 실험구의 지방소적 형성을 관찰한 결과, 적색 파프리카 70% 에탄올 추출물의 첨가농도가 증가함에 따라 대조구에 비해 소량의 형광이 관찰되는 것으로 보아 유지효모 내 생성되는 지방소적이 감소됨을 확인하였다. 대조구, 양성대조구, 0.02, 0.1 및 0.5% 적색 파프리카 70% 에탄올 추출물을 첨가한 실험구의 세포수는 각각 1.90±0.16, 2.17±0.25, 1.85±0.11, 2.28±0.21 및 2.49±0.03×10⁸ cell/mL으로 나타났으며, 유리지방산의 함량은 각각2.44±0.05, 2.71±0.07, 2.46±0.16, 2.52±0.10 및 2.98±0.14 mg/g으로 나타났다. 본 연구결과에서 적색 파프리카 70% 에탄올 추출물의 첨가농도에 따른 유지효모 내 중성지방 억제 효과, 지방소적의 감소, 세포수 및 유리지방산의 함량이 증가한 결과를 통해 적색 파프리카 70% 에탄올 추출물이 중성지방 억제 효과에 유의적인 영향을 미치는 것으로 확인되었으며, 추후 활성 물질의 규명에 관한 추가적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제31권3호
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• pp.280-286
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• 2021

Oryzalin은 미세소관의 형성을 억제하는 dinitroaniline계 제초제이다. Oryzalin은 튜불린에 결합해 식물의 미세소관 배열을 무질서하게 하여 식물 세포의 비등방성 성장을 억제한다. 미세소관과 미세섬유는 세포벽을 구성하고 columella 세포에서 녹말체 침강에 관여하는 세포골격이다. 녹말체는 뿌리 끝에 있는 columella 세포에서 중력을 인지하여 물과 무기염류를 흡수하기 위하여 토양 속으로 자라도록 한다. 식물세포에서 미세소관의 배열은 에틸렌 수준에 따라 조절된다. Oryzalin이 ACC synthase와 ACC oxidase를 활성화시켜 에틸렌 생성을 촉진한다고 알려졌다. 또한 oryzalin은 농도에 의존적으로 뿌리 생장과 굴중성 반응을 억제한다고 보고 되었다. 이 결과에 따라, 본 연구는 Arabidopsis 뿌리에서 이 억제 효과가 에틸렌 생성 억제제인 10-4 M cobalt ions과 10-8 M aminoethoxyvinylglycine (AVG)를 처리하여 회복될 가능성에 초점을 두었다. 뿌리 생장과 굴중성 억제는 cobalt ions과 AVG에 의해 10-20% 회복되었다. 이 결과는 뿌리 생장과 굴중성 반응은 에틸렌의 수준에 따라 조절될 가능성을 제시하였다.

• 공업화학
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• 제22권5호
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• pp.479-485
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• 2011

다양한 비율의 Pt와 Bi를 carbon black (Vulcan XC-72R)에 담지시킨 Pt-Bi/C 촉매를 환원법을 이용하여 합성하였다. Pt와 Bi의 전구체로는 염화백금산($H_2PtCl_6{\cdot}xH_2O$)과 비스무스트리질산($Bi(NO_3)_3{\cdot}5H_2O$) 수용액을 각각 사용하였으며, 금속을 carbon에 담지하기 전, 금속물질의 분산도를 높여주기 위해 열처리와 산처리를 수행한 carbon black을 사용하였다. XRD (X-ray Diffraction) 분석과 XPS (X-ray Photoelectron Spectroscopy) 분석을 통하여 Pt-Bi/C 촉매 내에 Pt와 Bi가 소성시키기 전에는 BiPt 혹은 $Bi_2Pt$로 존재하지만 $500^{\circ}C}$에서 소성을 한 후에는 Pt 격자구조 안으로 Bi가 침투하여 alloy을 형성하는 것을 확인하였다. 합성한 전극의 메탄올 산화반응은 전기화학분석장치(Potentiostat; Princeton applied research, VSP)를 사용하여 0.5 M $CH_3OH$와 0.5 M $H_2SO_4$의 혼합수용액에서 순환전압법(cyclic voltammetry, CV)을 이용해 측정하였다. 메탄올 산화에 대한 전기화학적 촉매 활성을 평가한 결과 적절한 양의 Bi를 첨가한 경우, 메탄올 산화반응에 대한 높은 촉매활성을 나타냄을 확인하였다. 메탄올 산화에 대한 활성은 전극과 전해질 사이의 안정성과 밀접한 관련이 있다. 정전압법(Chronoamperometry, CA)을 이용하여 전극의 안정성을 평가한 결과 메탄올 산화반응에 높은 활성을 나타내는 촉매일수록 전극의 안정성도 높은 것을 확인하였다.