• Journal of Ginseng Research
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• 제47권4호
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• pp.543-551
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• 2023

Background: Panax ginseng Meyer is a representative Chinese herbal medicine with antioxidant and anti-inflammatory activity. 20(S)-Protopanaxadiol (PPD) has been isolated from ginseng and shown to have promising pharmacological activities. However, effects of PDD on pulmonary fibrosis (PF) have not been reported. We hypothesize that PDD may reverse inflammation-induced PF and be a novel therapeutic strategy. Methods: Adult male C57BL/6 mice were used to establish a model of PF induced by bleomycin (BLM). The pulmonary index was measured, and histological and immunohistochemical examinations were made. Cell cultures of mouse alveolar epithelial cells were analyzed with Western blotting, coimmunoprecipitation, immunofluorescence, immunohistochemistry, siRNA transfection, cellular thermal shift assay and qRT-PCR. Results: The survival rate of PPD-treated mice was higher than that of untreated BLM-challenged mice. Expression of fibrotic hallmarks, including α-SMA, TGF-β1 and collagen I, was reduced by PPD treatment, indicating attenuation of PF. Mice exposed to BLM had higher STING levels in lung tissue, and this was reduced by phosphorylated AMPK after activation by PPD. The role of phosphorylated AMPK in suppressing STING was confirmed in TGF-b1-incubated cells. Both in vivo and in vitro analyses indicated that PPD treatment attenuated BLM-induced PF by modulating the AMPK/STING signaling pathway. Conclusion: PPD ameliorated BLM-induced PF by multi-target regulation. The current study may help develop new therapeutic strategies for preventing PF.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2023년도 임시총회 및 춘계학술대회
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• pp.55-55
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• 2023

With the COVID-19 pandemic, there is increasing interest in anti-obesity strategies. According to the National Statistical Office, the obesity rate in Korea was 38.3% in 2020 and 37.1% in 2021. Obesity is a risk factor for several severe diseases, including stroke, heart disease, type 2 diabetes, and certain types of cancer. Pinus rigida × Pinus taeda is a hybrid of Pinus rigida Mill and Pinus taeda Linn, and its cones are considered a by-product. Although previous studies have investigated their pharmacological effects on antioxidant activity and protection against oxidative DNA damage, few researchers have explored their potential as functional natural materials. Therefore, we evaluated the anti-obesity effects of the cone of ethyl acetate fraction of P. rigida × P. taeda (ERT), specifically its ability to inhibit lipid accumulation. Our analysis showed that ERT contains phytochemicals (catechin and caffeic acid) which are known to improve immune function and inhibit cell damage. ERT inhibited lipid droplet accumulation at the cellular levels through Oil Red O staining. Furthermore, ERT suppressed the expression of adipogenic transcription factors (PPARγ and CEBP/α) as well as downstream lipogenic target genes (FAS and SREBP-1) thereby inhibiting adipogenesis. ERT also down-regulated key adipogenic markers, including aP2α, while inducing the phosphorylation of AMPK. It has been reported that PPARγ and CEBP/α are expressed in the early stages of adipose differentiation, while SREBP-1 is expressed in the late stage. Therefore, our findings suggest that ERT activates AMPK signaling pathways, which inhibits adipogenic transcription factors (PPARγ, C/EBPα, and SREBP1) and lipogenic genes (FAS and aP2α), thereby blocking lipid accumulation and preventing obesity and related disorders. ERT showed potential as a new resource for developing a functional material for anti-obesity agents.

• Journal of Ginseng Research
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• 제48권2호
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• pp.211-219
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• 2024

Background: Recently, plant-derived exosome-like nanoparticles (PDENs) have been isolated, and active research was focusing on understanding their properties and functions. In this study, the characteristics and molecular properties of ginseng root-derived exosome-like nanoparticles (GrDENs) were examined in terms of skin protection. Methods: HPLC-MS protocols were used to analyze the ginsenoside contents in GrDENs. To investigate the beneficial effect of GrDENs on skin, HaCaT cells were pre-treated with GrDENs (0-2 × 10⁹ particles/mL), and followed by UVB irradiation or H₂O₂ exposure. In addition, the antioxidant activity of GrDENs was measured using a fluorescence microscope or flow cytometry. Finally, molecular mechanisms were examined with immunoblotting analysis. Results: GrDENs contained detectable levels of ginsenosides (Re, Rg1, Rb1, Rf, Rg2 (S), Gyp17, Rd, C-Mc1, C-O, and F2). In UVB-irradiated HaCaT cells, GrDENs protected cells from death and reduced ROS production. GrDENs downregulated the mRNA expression of proapoptotic genes, including BAX, caspase-1, -3, -6, -7, and -8 and the ratio of cleaved caspase-8, -9, and -3 in a dose-dependent manner. In addition, GrDENs reduced the mRNA levels of aging-related genes (MMP2 and 3), proinflammatory genes (COX-2 and IL-6), and cellular senescence biomarker p21, possibly by suppressing activator protein-1 signaling. Conclusions: This study demonstrates the protective effects of GrDENs against skin damage caused by UV and oxidative stress, providing new insights into beneficial uses of ginseng. In particular, our results suggest GrDENs as a potential active ingredient in cosmeceuticals to promote skin health.

• 대한화장품학회지
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• 제35권3호
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• pp.235-241
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• 2009

본 연구에서는 며느리배꼽 추출물들의 항산화 효능 및 tyrosinase, elastase 저해 효과에 관한 조사를 수행하였다. 며느리배꼽 추출물의 free radical (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl, DPPH) 소거활성($FSC_{50}$)은 aglycon 분획($12.38{\mu}g$/mL)에서 가장 큰 활성을 나타내었고, 또한 luminol-의존성 화학발광법을 이용한 $Fe^{3+}$-EDTA/$H_2O_2$ 계에서 생성된 활성산소종(reactive oxygen species, ROS)에 대한 며느리배꼽 추출물의 총항산화능은 추출물의 ethyl acetate 분획($0.35{\mu}g$/mL)에서 가장 큰 활성을 나타내었다. 며느리배꼽 추출물에 대하여 광증감제인 rose-bengal로 증감된 사람 적혈구의 광용혈에 대한 억제 효과를 측정하였을 때, 추출물의 aglycon 분획을 제외하고 다른 추출물들은 농도 의존적($1{\sim}50{\mu}g$/mL)으로 세포보호 효과를 나타내었다. Tyrosinase의 활성 저해 효과($IC_{50}$)는 며느리배꼽 추출물의 ethyl acetate 분획과 aglycon 분획이 각각 $136.00{\mu}g$/mL, $68.10{\mu}g$/mL으로 나타났으며, elastase의 활성 저해 효과($IC_{50}$)는 ethyl acetate 분획과 aglycon 분획이 각각 $67.20{\mu}g$/mL, $43.50{\mu}g$/mL으로 나타났다. 이상의 며느리배꼽 추출물이 $^1O_2$ 혹은 다른 ROS를 소광시키거나 소거함으로써 그리고 ROS에 대항하여 세포막을 보호함으로써 생체계, 특히 태양 자외선에 노출된 피부에서 항산화제로서 작용할 수 있음을 가리키며, 며느리배꼽 추출물의 tyrosinase 및 elastase 저해 활성으로 부터 항산화, 항노화 화장품 소재로서의 응용 가능성을 확인하였다.

• 대한화장품학회지
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• 제40권1호
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• pp.11-20
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• 2014

본 연구에서는 떡쑥 추출물의 항산화 활성 및 활성 성분을 확인하였다. 모든 실험은 떡쑥 추출물의 70% 에탄올 추출물, 에틸아세테이트 분획, 아글리콘 분획을 이용하여 진행하였다. DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl)법을 이용한 free radical 소거활성(FSC50)은 에틸아세테이트 분획($6.15{\mu}g/mL$)이 비교물질인(+)-${\alpha}$-tocopherol ($8.89{\mu}g/mL$)보다 높게 나타났다. 루미놀 발광법을 이용한 $Fe^{3+}$-EDTA/$H_2O_2$계에서 생성된 활성산소종(reactive oxygen species, ROS)에 대한 떡쑥 추출물의 총 항산화능($OSC_{50}$)은 70% 에탄올 추출물의 경우 $1.60{\mu}g/mL$, 에틸아세테이트 분획의 경우 $0.075{\mu}g/mL$, 아글리콘 분획의 경우 $2.28{\mu}g/mL$로 비교물질인 L-ascorbic acid ($6.88{\mu}g/mL$)보다 큰 활성을 나타내었다. 사람 적혈구의 $^1O_2$로 유도된 세포손상에 대한 보호효과 실험에서 70% 에탄올 추출물과 아글리콘 분획의 ${\tau}50$은 $10{\mu}g/mL$에서 각각 52.0, 60.6 min으로 지용성 항산화제로 알려진 (+)-${\alpha}$-tocopherol (38.0 min)보다 더 큰 세포 보호 효과를 나타내었다. TLC와 HPLC를 이용한 아글리콘 분획의 성분분석 결과 luteolin, apigenin 등이 존재함을 확인하였다. 이상의 결과들로부터 떡쑥 추출물은 라디칼을 포함한 활성산소종을 소거하는 항산화제로서 응용될 수 있음을 시사한다.

• 공업화학
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• 제22권2호
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• pp.178-184
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• 2011

본 연구에서는 양파껍질 추출물의 항균, 항산화활성과 tyrosinase 및 elastase 저해활성을 측정하였다. 피부 상재균에 대한 양파껍질 추출물의 항균활성 측정결과, 황색포도상구균(S. aureus)에 대한 에틸아세테이트 분획의 MIC는 0.06%로 매우 큰 항균활성을 나타내었다. 에틸아세테이트 분획 중 aglycone 분획은 우수한 free raical [1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH)] 소거활성($FSC_{50}=5.05{\mu}g/mL$)을 나타내었다. Luminol-의존성 화학발광법을 이용한 $Fe^{3+}-EDTA/H_2O_2$ 계에서 에틸아세테이트 분획과 aglycone 분획의 총항산화능($OSC_{50}$)은 각각 0.05 및 $0.03{\mu}g/mL$이었다. Rose-bengal로 증감된 사람 적혈구의 용혈 실험에서 aglycone 분획은 $25{\mu}g/mL$의 농도에서 매우 큰 세포보호활성(${\tau}_{50}=480.3{\pm}0.2min$)을 나타냈다. 양파껍질 추출물 중 에틸아세테이트 분획과 aglycone 분획은 tyrosinase 저해활성($IC_{50}$)이 각각 9.16, $8.68{\mu}g/mL$이었고, aglycone 분획의 elastase의 저해활성은 $14.12{\mu}g/mL$이었다. 양파껍질 추출물 중 ethyl acetate 분획 0.1% 함유하는 크림의 경표피 수분 손실량은 추출물 함유 크림이 $6.8g/m^2h$로 대조군($8.3g/m^2h$)에 비해 경표피 수분 손실량 감소 효과를 나타내었다. 이상의 결과들은 양파껍질 추출물이 $^1O_2$ 혹은 다른 ROS를 소광시키거나 소거함으로써 그리고 ROS에 대항하여 세포막을 보호함으로써 생체계, 특히, 태양 자외선에 노출된 피부에서 항산화제로서 그리고 항노화제로서 작용할 수 있음을 가리킨다. 따라서 양파껍질 추출물은 미백이나 항주름관련 새로운 기능성화장품에의 응용이 가능함을 나타낸다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제33권5호
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• pp.369-374
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• 2018

본 연구에서는 김치로부터 분리된 L. brevis SM61을 생화학적 특성과 16s rRNA 염기서열 분석을 통해 분리 및 동정하였으며, 흰점박이꽃무지 유충 열수추출물과 산양삼 분말을 L. brevis SM61을 이용하여 48시간동안 발효를 수행하여 발효물을 제조하였다. 그리고, 흰점박이꽃무지 유충 열수추출물과 L. brevis SM61을 사용한 발효물에 대해 농도에 따른 세포 독성은 없는 것으로 판단되었다. 그리고, 흰점박이꽃무지 유충 열수추출물과 L. brevis SM61을 사용한 발효물에 대해 발효 시간에 따른 폴리페놀 함량을 분석한 결과 발효 초기에는 약 $1.49{\mu}g/mL$ 비해 48시간 이후 약 $5.09{\mu}g/mL$ 수준으로 증가하였다. 또한, 항산화능은 흰점박이꽃무지 유충 열수추출물이 약 60%였으나, L. brevis SM61을 이용한 발효물이 약 98%로 높아졌다. 항균 활성의 경우 L. brevis SM61을 이용한 발효물에서만 항균 효과가 확인되었다. 따라서, 본 연구를 통해 분리된 신규 L. brevis SM61을 이용한 흰점박이꽃무지 유충의 열수추출물에 대한 발효물은 식용 곤충의 기능성을 강화시킬 수 있을 것으로 판단되며, 해당 유산균을 활용하여 다양한 식용 곤충에도 적용이 가능할 것으로 사료된다.

• Molecules and Cells
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• 제38권11호
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• pp.982-990
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• 2015

Exposure of the skin to ultraviolet radiation can cause skin damage with various pathological changes including inflammation. In the present study, we identified the skin-protective activity of 1,2,3,4,6-penta-O-galloyl-${\beta}$-D-glucose (pentagalloyl glucose, PGG) in ultraviolet B (UVB) radiation-induced human dermal fibroblasts and mouse skin. PGG exhibited antioxidant activity with regard to intracellular reactive oxygen species (ROS) generation as well as ROS and reactive nitrogen species (RNS) scavenging. Furthermore, PGG exhibited anti-inflammatory activity, inhibiting the activation of nuclear factor-kappaB (NF-${\kappa}B$) and mitogen-activated protein kinase (MAPK) signaling, resulting in inhibition of the expression of pro-inflammatory mediators. Topical application of PGG followed by chronic exposure to UVB radiation in the dorsal skin of hairless mice resulted in a significant decrease in the progression of inflammatory skin damages, leading to inhibited activation of NF-${\kappa}B$ signaling and expression of pro-inflammatory mediators. The present study demonstrated that PGG protected from skin damage induced by UVB radiation, and thus, may be a potential candidate for the prevention of environmental stimuli-induced inflammatory skin damage.

• 생명과학회지
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• 제32권8호
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• pp.647-658
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• 2022

미세먼지는 유해한 다양한 작은 입자를 가진 대기오염 물질로서 산화적 및 염증성 반응을 촉진하여 다양한 질환의 발병과 진행에 관여하는 것으로 알려졌다. 본 연구에서는 외부 오염물질에 직접적으로 노출되는 1차 노출 기관인 안구를 미세먼지로부터 보호할 수 있는 약재를 선정하기 위해, 인간 각막상피세포에서 후보 약물들의 방어 효능을 평가했습니다. 그 결과, 12종의 후보 약재 중 PM_2.5에 의한 세포 독성 억제효능을 보인 후보 약재 5가지(천문동, 석창포, 황련, 감국 및 금잔화)를 선별하였다. 이들 후보 물질들의 항산화 활성을 평가하기 위하여 ROS 소거능을 조사한 결과, 석창포, 천문동 및 황련 추출물이 유의한 효과를 나타내었으며, 이는 미토콘드리아 활성 보존 효능과 다소 연관성이 있었다. 또한, 이들은 PM_2.5에 의한 DNA 손상을 차단할 수 있었음을 8-OHdG 생성 및 γ-H2AX 발현 분석을 통하여 확인하였다. 본 연구의 결과는 PM_2.5에 대한 각막상피세포의 보호 신규 천연물의 탐색을 위한 자료로 활용될 것이다.

• 생명과학회지
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• 제28권4호
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• pp.454-464
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• 2018

식품 원료로도 널리 애용되는 검은콩은 풍부한 천연 페놀 화합물을 함유하고 있기 때문에 기능성 소재로서의 개발에도 매우 유용한 자원이다. 본 연구에서는 3가지 검은콩 품종[소청자(SCJ), 소청2호(SC2) 및 청자2호(CJ2)]을 대상으로 TPCs과 항산화 능을 조사하였다. 그 중에서도 TPCs는 CJ2 $H_2O_2$ 처리에 의한 HaCaT 세포의 생존력 감소를 현저히 억제하여 산화적 스트레스에 대한 보호 효과가 있음을 알 수 있었다. SCJ와 SC2 전처리는 또한 HaCaT 세포에서 mitochondrial dysfunction의 차단과 pro-apoptotic Bax의 발현 변화의 정상화를 통해 $H_2O_2$에 의하여 유도된 apoptosis를 효과적으로 억제하였으며, DNA 손상에 대한 보호 효과와 연관성이 있었다. 또한 SCJ와 SC2는 Nrf2와 연관된 TrxR1의 발현을 효과적으로 유도하였으나, 산화적 스트레스에 대한 SCJ와 SC2의 보호 효과는 TrxR 억제제에 의하여 상쇄되었다. 이러한 결과는 SCJ와 SC2가 Nrf2 신호전달 경로 활성을 통하여 산화적 스트레스와 관련된 세포 손상을 차단함으로써 세포 보호 활성을 갖는다는 것을 의미한다. 결론적으로, SCJ와 SC2는 산화스트레스로 인한 피부 질환의 치료와 예방을 위한 응용 가능성이 높음을 보여주었다.