• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제34권3호
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• pp.606-621
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• 2024

This study evaluated the hepatoprotective effect of fermented Protaetia brevitarsis larvae (FPB) in ethanol-induced liver injury mice. As a result of amino acids in FPB, 18 types of amino acids including essential amino acids were identified. In the results of in vitro tests, FPB increased alcohol dehydrogenase (ADH) and aldehyde dehydrogenase (ALDH) activities. In addition, FPB treatment increased cell viability on ethanol- and H₂O₂-induced HepG2 cells. FPB ameliorated serum biomarkers related to hepatoxicity including glutamic oxaloacetic transaminase, glutamine pyruvic transaminase, total bilirubin, and lactate dehydrogenase and lipid metabolism including triglyceride, total cholesterol, high-density lipoprotein cholesterol, and low-density lipoprotein cholesterol. Also, FPB controlled ethanol metabolism enzymes by regulating the protein expression levels of ADH, ALDH, and cytochrome P450 2E1 in liver tissue. FPB protected hepatic oxidative stress by improving malondialdehyde content, reduced glutathione, and superoxide dismutase levels. In addition, FPB reversed mitochondrial dysfunction by regulating reactive oxygen species production, mitochondrial membrane potential, and ATP levels. FPB protected ethanol-induced apoptosis, fatty liver, and hepatic inflammation through p-AMP-activated protein kinase and TLR-4/NF-κB signaling pathways. Furthermore, FPB prevented hepatic fibrosis by decreasing TGF-β1/Smad pathway. In summary, these results suggest that FPB might be a potential prophylactic agent for the treatment of alcoholic liver disease via preventing liver injury such as fatty liver, hepatic inflammation due to chronic ethanol-induced oxidative stress.

• Journal of Web Engineering
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• 제14권19호
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• pp.4103-4118
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• 2022

The physiological or dietary advantages of germinated grains have been the subject of numerous discussions over the past decade. Around 23 million tons of oats are consumed globally, making up a sizeable portion of the global grain market. Oat seedlings contain more protein, beta-glucan, free amino acids, and phenolic compounds than seeds. The progressive neurodegenerative disorder of Alzheimer's is accompanied by worsening memory and cognitive function. A key indicator of this disorder is the unusual buildup of amyloid-beta protein (or Aβ) in human brains. In this context, oat seedling extract (OSE) has been identified as a new therapeutic candidate for AD, due to its antioxidant activity and AD-specific mechanism of action. This study directly investigated how OSE affected AD and its impacts by examining the cognitive function and exploring the inflammatory response mechanism. The dried oat seedlings were grounded finely with a grinder, inserted with 50% fermented ethanol 10 times (w/v), and extracted by stirring for 10 h at 45 ℃. After filtering the extract by 0.22 um filter, some of it was used for UHPLC analysis. The results indicated that the treatment with OSE protects against Aβ25-35-induced cytotoxicity in BV2 cells. Tg-5Xfad AD mice had strong deposition of Aβ throughout their brains, while WT mice did not exhibit any such deposition within their brains. A drastic reduction was observed in terms of numbers, as well as the size, of Aβ plaques within Tg-5Xfad AD mice exposed to OSE. This study indicated OSE's neuroprotective impacts against neurodegeneration, synaptic dysfunction, and neuroinflammation induced by amyloid-beta. Our results suggest that OSE acts as a neuroprotective agent to combat AD-specific apoptotic cell death, neuroinflammation, amyloid-beta accumulation, as well as synaptic dysfunction in AD mice's brains. Furthermore, the study indicated that OSE treatment affects JNK/ERK/p38 MAPK signaling, with considerable inhibition in p-JNK, p-p38, and p-ERK levels seen in the brain of OSE-treated Tg-5Xfad AD mice.

• International Journal of Molecular Medicine
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• 제43권6호
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• pp.2409-2419
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• 2019

The use of finasteride for alleviating hair loss has been investigated, and it has been applied as an oral dose medication. However, due to the inconvenience of daily drug administration over long period of time, novel controllable finasteride delivery has been actively investigated. As a novel method of finasteride delivery, the development of finasteride-loaded microspheres for subcutaneous administration is becoming increasingly pharmaceutically important. Therefore, the present study aimed to use finasteride-loaded microspheres in a controlled manner in an attempt to overcome the limitations of the oral administration of finasteride and to cause fewer adverse effects. Finasteride-loaded microspheres containing poly(lactic-co-glycolic acid) and finasteride at a ratio of 4:1 were prepared, and a testosterone-induced androgenic alopecia mouse model was used. Following observation for 10 weeks, the percentage hair growth was 86.7% (total hair growth 60%, partial hair growth 26.7%) in the orally-applied finasteride-treated group as a positive control, and 93.3% (total hair growth 60%, partial hair growth 33.3%) in the finasteride-loaded microspheres-treated group. Serum dihydrotestosterone levels began to decrease at week 6 in the orally-applied finasteride- and finasteride-loaded microsphere-treated groups. In addition, the finasteride-loaded microspheres-treated group exhibited similar follicular number, follicular length, anagen/telogen ratio and hair bulb diameter values to those of the orally-applied finasteride-treated group. Furthermore, the finasteride-loaded microspheres increased the activities of phosphoinositide 3-kinase/protein kinase B and Wnt/β-catenin in relation to hair follicle cell growth signaling in mouse skin, and suppressed the apoptosis of hair follicle cells by reducing the expression of transforming growth factor-β2 and caspase-3, which are indicators of apoptosis. In conclusion, the administration of a single injection of finasteride-loaded microspheres was effective in treating testosterone-induced alopecia. Furthermore, it led to equivalent hair growth effects when compared with orally-applied finasteride, thus revealing the possibility of effective treatment via different routes of administration.

• 생명과학회지
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• 제18권8호
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• pp.1023-1030
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• 2008

SIPK와 WIPK의 상위 단계 인산화 효소로 알려진 NtMEK2가 DEX 유도성 시스템에 의해 밝혀졌다. 이 NtMEK2 유전자가 지속적으로 활성화된 돌연변이체인 $NtMEK2^{DD}$의 발현은 SIPK와 WIPK를 활성화 시켜 주므로 과민감 반응과 같은 세포 괴사를 야기하는 것으로 나타나 NtMEK2-SIPK/WIPK 체계가 담배에서 방어 반응을 조절하고 있음을 알 수 있었다. 그러나 NtMEK2-SIPK/WIPK 체계에 의해서 조절 되는 하위 기질이나 방어관련 유전자들에 대한 연구는 아직 미비한 상태이다. 그래서 본 연구는 NtMEK2-SIPK/WIPK 체계에 매개되는 하위 유전자들을 분리하기 위하여 $NtMEK2^{DD}$ 형질전환 식물체를 이용해 ACP에 기초한 DDRT-PCR을 수행하였다. 그 결과 본 연구를 통해 처음으로 pI2-4, MTS2, SINA, CDM1, HRGP 및 DEG45를 포함해 여섯 개의 DEG들을 선발하였다. 이 유전자들의 발현은 $NtMEK2^{DD}$ 형질전환에서 다시 확인하였으며 특히 pI2-4, CDM1, HRGP의 유전자 발현은 다른 유전자들과 비교해 볼 때 살리실산과 담배모자이크바이러스에 강하게 반응하여 증폭됨을 알 수 있었다. 이러한 결과를 볼 때 NtMEK2-SIPK/WIPK 체계에 의해 조절되는 세 개의 유전자는 병저항성에 관여하고 있음을 제시한다 하겠다.

• 생명과학회지
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• 제26권3호
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• pp.376-386
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• 2016

에폽토시스에 의한 세포자멸사는 암세포에 대한 항암제 효능의 핵심적 기전이다. 항암제의 대표적인 두 종류로 알려진 DNA-손상 약제(DNA-damaging agents, DDAs)와 미세소관-손상 약제(microtubule-damaging agents, MDAs)가 암세포에 야기하는 초기 항암신호전달 기전은 다르지만, 최종적으로는 대부분 미토콘드리아 의존-에폽토시스를 통해 암세포를 사멸시킨다. 한편, DDAs에 의한 에폽토시스 유도에는 wild-type 종양억제 단백질 p53의 역할이 매우 중요하다. 그러나 인체 암의 약 50% 이상이 p53유전자의 돌연변이 때문에 종양억제 단백질로서의 p53 기능이 불활성화 되어 있다. 따라서 p53과 무관하게 에폽토시스를 유도할 수 있는 MDAs를 이용한 항암치료는 돌연변이 p53을 지닌 암세포에 대해 유리한 화학요법으로 이해된다. 최근 본 연구진은 인체 급성 백혈병 세포주인 Jurkat T 세포를 모델로 하여, MDAs (nocodazole, 17-α-estradiol, 혹은 2-methoxyestradiol)의 항암작용과 관련된 세포주기 정지 및 에폽토시스 유도 기전을 구명하였다. 그 결과, Jurkat T 세포를 MDAs로 처리할 경우, 유사분열방추사의 결함에 의한 세포주기(전중기, prometaphase) 정지, 장시간에 걸친 Cdk1의 활성화, 활성화된 Cdk1에 의한 에폽토시스 조절인자들(Bcl-2, Bcl-xL, Mcl-1 및 Bim)의 인산화, 이에 따른 Bak 활성화, 미토콘드리아막 손상 및 카스파아제 연쇄 활성화에 의해 에폽토시스가 유도됨을 밝혔다. 또한 동일한 MDA 처리 조건하에서 Bcl-2 혹은 Bcl-xL의 과발현시켜 에폽토시스 진행을 차단할 경우, Jurkat T 세포는 약제처리 후에 전중기 정지된 4N 상태에 도달하지만, 이어서 유사분열 불이행(mitotic slippage) 및 내재복제(endoreduplication)가 진행되어 다배수체들(polyploids; 8N, 16N)을 생성하게 됨을 확인하였다. 이러한 결과는 MDAs처리에 따른 다배수체들의 생성을 차단하는 세포 내 기전으로서, 전중기 정지된 4N 세포의 에폽토시스에 의한 제거가 매우 중요함을 보여준다. 특히, 다배수체는 유전적으로 매우 불안정하여 암세포의 항암제 내성 획득 및 암 재발과 직접 연관되는 것으로 알려져 있으므로, 에폽토시스 기전에 결함이 있는 암세포를 대상으로 MDAs를 이용한 항암 화학요법을 시행할 경우에는 다배수체 세포의 생성을 차단하기 위한 새로운 수단이 반드시 병행되어야 할 것으로 사료된다.

• 대한임상검사과학회지
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• 제49권1호
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• pp.1-7
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• 2017

Zerumbone은 야생 생강의 일종인 Zingiber zerumbet Smith의 정유(essential oil)에 포함되어 있는 주요성분으로, 다양한 연구를 통해 혈액종양을 포함한 암, 염증질환, 활성산소 감소 등에 이용할 가능성이 꾸준히 제기되어왔다. 또한 면역세포들의 증식과 세포주기진행, 사이토카인의 생성 발현에도 효과를 나타낸다고 알려져 있다. 이외에도 간보호, 통증완화, 항동맥경화, 항미생물 등 다양한 생물학적 기능이 보고되었다. 본 연구에서는 zerumbone이 단구의 활성과 기능에 어떠한 영향을 미치는지 알아보고자 하였다. 우선, 단구세포주 THP-1세포의 활성이 zerumbone에 의해 증가되는 것을 확인하였다. LPS 처리 후 가장 강한 THP-1 증식 증가는 $5{\mu}M$의 zerumbone 처리 시 나타났으며, 세포 단독 증식 증가는 $10{\mu}M$의 zerumbone 처리 시 가장 증가하였다. 반면에 $50{\mu}M$ 의 zerumbone 처리 시에는 LPS 존재 여부와 관계없이 급격한 증식 감소가 관찰되었다. LPS의 처리에 의해 유도되는 신호전달 단백질 Erk의 인산화도 zerumbone에 의해 증가되었다. 가장 강한 인산화 증가는 증식 감소가 나타난 $50{\mu}M$의 zerumbone을 처리했을 때 관찰되었다. 전사인자 $NF-{\kappa}B$의 활성은 zerumbone 단독 처리 시에는 큰 변화가 없었지만, LPS 와 동시에 처리했을 경우 증가하는 것으로 관찰되었다. 나아가, $NF-{\kappa}B$에 의해 발현이 조절되는 염증 사이토카인 $TNF-{\alpha}$, IL-8의 전사도 zerumbone 에 의해 증가되는 것을 확인하였다. 이와 같은 결과를 통해 zerumbone이 단핵구의 증식과 활성을 강화시킬 수 있음을 확인하였다. 나아가, zerumbone이 LPS 를 보유한 세균 감염 시 단핵구 활성 증가를 통하여 효과적인 탐식과 면역반응을 강화시켜 효과적인 세균 처리에 도움을 줄 수 있을 것으로 여겨진다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제44권3호
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• pp.268-277
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• 2016

본 연구는 COHEE의 항염증 효과를 확인하기 위한 실험으로써 pro-inflammatory cytokine의 분비량 및 iNOS, COX-2, NF-κB와 MAPKs의 발현량을 관찰하였다. 먼저 MTT assay를 통해 COHEE가 세포 생존율에 있어 독성을 나타내지 않음을 확인한 후 동일한 농도로 추후실험을 진행하였다. COHEE에 의해 NO 분비량이 농도 의존적으로 감소하였으며 IL-6, TNF-α 및 IL-1β의 분비량 또한 유의적으로 감소하였다. 특히 100 μg/ml의 농도에서 LPS 단독처리구인 대조구에 비하여 IL-6, TNF-α 및 IL-1β의 분비량을 각각 66%, 43% 및 93% 억제시켰다. 이러한 결과가 전염증성 매개인자의 전사인자인 NF-κB와 MAPKs 경로에 의한 것인지 확인하기 위하여 발현량을 관찰한 결과, COHEE가 LPS 처리에 의해 현저히 증가한 단백질의 발현을 농도 의존적으로 유의성 있게 억제하였다. 또한 COHEE는 croton oil로 부종을 유발한 마우스모델에서 귀부종 억제효과를 나타내었고 250 mg/kg 농도에서 조직의 경피 및 진피 두께의 발달을 prednisolone 10 mg/kg 처리구와 유사한 정도까지 현저히 억제시키고 염증성 세포인 mast cell의 침윤 억제 효과도 확인하였다. 이를 통해 COHEE는 염증 반응의 전사인자인 NF-κB의 발현을 조절함으로써 iNOS와 COX-2의 발현을 억제하고 그에 따라 전염증성 매개인자인 NO, IL-6, TNF-α 및 IL-1β의 분비를 억제하여 항염증 활성을 가지는 것을 확인하였으며, 이 결과를 종합해볼 때, COHEE가 염증 치료제로써의 소재로 이용될 가치가 충분할 것으로 사료된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제45권2호
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• pp.101-109
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• 2017

본 실험에서는 참치 심장 70% ethanol 추출물을 dichloromethane으로 분획한 후 항염증 효과를 확인하기 위해 RAW 264.7 세포에 LPS로 염증을 유도시켜 염증 매개성 물질인 NO와 pro-inflammatory cytokine의 분비량의 변화를 확인하였다. 그 결과, 참치 심장 dichloromethane 분획물을 처리하였을 때, 농도 의존적으로 NO의 생성량을 감소시키는 것을 확인하였으며, 특히, $100{\mu}g/ml$에서 가장 높은 억제효과를 나타내었다. 따라서 dichloromethane 분획물의 억제 활성이 세포사멸에 의한 감소인지 알아보기 위해서 MTT assay를 하였을 때, 세포 생존율이 dichloromethane 분획물을 PBS 처리군과 비교하였을 때 유의적인 차이가 나타나지 않음을 확인하였고, 이를 통해 dichloromethane 분획물이 NO 및 전염증성 cytokine의 분비를 효과적으로 억제할 수 있는 물질임을 확인할 수 있었다. Dichloromethane 분획물을 처리하였을 때, 염증 관련 단백질 발현 정도를 western blot을 통해 확인한 결과, LPS에 의해 발현이 증가된 $NF-{\kappa}B$, iNOS 및 COX-2는 분획물을 처리함으로써 농도 의존적으로 감소되는 것을 확인할 수 있었다. 또한 dichloromethane 분획물의 처리가 인산화된 MAPKs의 발현을 저해함을 확인하여 참치 심장 dichloromethane 분획물이 $NF-{\kappa}B$와 MAPKs의 발현을 억제시킴으로써 NO 및 pro-inflammatory cytokine의 분비량을 감소시킴을 확인할 수 있었다. 동물 모델에서는, dichloromethane 분획물을 처리하였을 때 croton oil에 의한 귀 부종이 농도 의존적으로 감소함을 확인하였고, 특히, $250mg/kg{\cdot}body\;weight$ 농도로 투여시 시판 항염증제인 predinisolone을 $50mg/kg{\cdot}body\;weight$ 농도로 투여한 그룹과 유사한 효과를 나타내었다. 조직학적 변화를 확인한 결과에서는, 진피와 경피의 두께가 감소하였으며 진피내 mast cell 침윤이 감소되는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 참치심장 dichloromethane 분획물이 효과적인 염증 예방 및 부종 완화를 위한 치료제로서 활용 가능성을 확인하였다.

• Molecules and Cells
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• 제38권3호
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• pp.210-220
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• 2015

Athletic performance is an important criteria used for the selection of superior horses. However, little is known about exercise-related epigenetic processes in the horse. DNA methylation is a key mechanism for regulating gene expression in response to environmental changes. We carried out comparative genomic analysis of genome-wide DNA methylation profiles in the blood samples of two different thoroughbred horses before and after exercise by methylated-DNA immunoprecipitation sequencing (MeDIP-Seq). Differentially methylated regions (DMRs) in the pre-and post-exercise blood samples of superior and inferior horses were identified. Exercise altered the methylation patterns. After 30 min of exercise, 596 genes were hypomethy-lated and 715 genes were hypermethylated in the superior horse, whereas in the inferior horse, 868 genes were hypomethylated and 794 genes were hypermethylated. These genes were analyzed based on gene ontology (GO) annotations and the exercise-related pathway patterns in the two horses were compared. After exercise, gene regions related to cell division and adhesion were hypermethylated in the superior horse, whereas regions related to cell signaling and transport were hypermethylated in the inferior horse. Analysis of the distribution of methylated CpG islands confirmed the hypomethylation in the gene-body methylation regions after exercise. The methylation patterns of transposable elements also changed after exercise. Long interspersed nuclear elements (LINEs) showed abundance of DMRs. Collectively, our results serve as a basis to study exercise-based reprogramming of epigenetic traits.

• 생명과학회지
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• 제13권5호
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• pp.596-603
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• 2003

누에배양세포주(Bm5)에 N-glycosylation 저해제인 tunicamycin를 처리하여 인위적으로 UPR를 유도하고 이로부터 cDNA 유전자은행을 제작한 후, 정상세포주에 비하여 발현량이 증가하는 40개의 차별화 발현 cDNA 클론을 선발하였다. 차별화발현 클론 중에서 기존에 밝혀진 전사제어인자와 1차 아미노산의 구조적 유사성을 나타내는 클론(ATFC)에 대하여 유전자의 구조와 발현특성을 분석한 결과는 다음과 같다. 유전자의 구조분석 결과, ATFC는 효모의 전사제어인자 Hac1p와 구조적으로 매우 유사하게 $\alpha$-helix 상의 7개 아미노산 잔기 마다 leucine이 7회 반복하여 출현하는 leucine zipper 모티프가 존재하고 있었으며, leucine zipper 바로 앞쪽에는 분자 샤페론이나 folding enzyme의 프로모터 부위에 존재하는 UPRE에 결합할 것으로 추정되는 염기성 아미노산이 풍부한 basic region이 존재하고 있었다. 또한, ATFC 유전자에 대하여 분자샤페론 및 folding enzyme의 전사 촉진 기능을 해석하기 위하여 누에 배양세포주(Bm5)에 각종 스트레스 유도제를 처리한 후 ATFC의 발현특성을 분석한 결과, 정상 세포주에서는 발현이 되지 않았으나 스트레스 유도제가 처리된 세포주에서는 ATFC의 전사체가 강하게 발현됨을 확인 할 수 있었다. 따라서 ATFC 유전자는 소포체 내의 정확하게 접혀지지 않았거나 조립되지 못한 단백질을 정확하게 접혀지게 하고 조립되게 하여 정상구조를 가지는 단백질로 재생하는 분자샤페론이나 folding enzyme의 전사를 촉진시키는 효모 Hac1p와 매우 유사한 기능을 수행할 것으로 추정할 수 있었다. 이상의 결과는, 효모를 제외한 모든 생물종에서 UPR pathway에 관련한 전사제어인자의 최초의 보고이다. 억제로 야기되는 것 같다.증진시키기 위해 행동변화단계에 따른 맞춤형 교육 프로그램을 개발하여 적용하였고, 그 결과, 행동변화단계별 교육 프로그램이 자궁경부암 조기검진의 수검 행동을 증진시키는데 효과적인 것으로 나타났다.lomus thermophilum, Thermotoga neapolitana 등에서 밝혀진 바와 같이 glutamic acid 부위가 xylanase의 활성부위라 여겨진다.倍), 수층(水層)이 약(約) 100배(100倍)로 나타나 홍삼(紅蔘)엑기스의 갈변색소형성(褐變色素形成)은 비효소적(非酵素的) 갈변반응(褐變反應)인 amino-carbonyl 반응(反應)이 주도적(主導的) 역할(役割)을 하고 있음을 알 수 있다. (6) 총당(總糖)과 갈변반응속도(褐變反應速度)는 유의성(有意性)이 있었으며 $100^{\circ}C$의 경우 20시간(20時間)에 가장 색도(色度)가 높아 갈변반응속도(褐變反應速度)가 0.2로 나타났다. the esophageal mucous cells pf Bryzoichthys lysimus contained small amount of neutral mucin, while on the other hand a feww mucous cells contained small amount of neutral mucin and minimal amount of sialomucin. But the esophageal mucous cells of Takifugu pardalis contained considerable amount of neutral mucin only.분해가 더욱 촉진되었으며, 30℃에서 교반 처리를 행한 경우가 10℃에서 교반 처리를 행한 경우 보다 지방분해가 더욱 촉진되었다. 산양유 원유는 30℃에서 교반 처리 시간이 연장되어도 지방분해는 뚜렷한 증가를 나타내지 않았다.와