• 문화기술의 융합
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• 제5권3호
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• pp.271-282
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• 2019

본 연구의 목적은 아카시아 잎의 생리활성을 평가하고 고분자 미셀과 세포투과 펩티드를 이용한 피부흡수 증진에 관한 것이다. 아카시아 잎을 열수 및 에탄올 추출한 후에, 항노화, 미백, 항균 등 다양한 생리활성을 측정하였다. 총 polyphenol 함량은 열수 추출에서 56.88 mg/g, 에탄올 추출에서 47.42 mg/g이고, DPPH radical 소거능은 농도 $1,000{\mu}g/mL$에서, 에탄올 추출물의 경우 44.24% 저해율을 나타냈고 이는 열수 추출물의 값(41.50%)보다 더 좋은 효능을 나타냈다. Elastase 저해능 실험결과에서 농도 의존성을 보였으며, 아카시아 잎 에탄올 추출물 $500{\mu}g/mL$에서 가장 높은 54.09% 저해능, 열수 추출물은 36.95% 저해능을 보였다. SOD 유사 활성능 결과에서 농도 의존적인 결과를 보였고, 모든 농도에서 아카시아 잎 에탄올 추출물이 열수 추출물의 값보다 높았다. $500{\mu}g/mL$에서 76.41%, 같은 농도에서 아카시아 잎 에탄올 추출에서 86.31%로 더욱 높은 활성을 나타냈다. Tyrosinase 저해능 실험에서는 아카시아 잎 에탄올 추출물 농도 20 mg/mL에서 56.47% 저해율, 아카시아 잎 열수 추출물은 23.05% 저해율이 나타났다. 항균실험 결과에서는 아카시아 열수 추출물은 항균효과를 나타내지 못했지만, 아카시아 에탄올 추출물은 P ropionbacterium acnes 균주에서 11.00 mm의 최대 clear zone을, Bacillus subtilis 균주에선 10.50 mm로 최대 clear zone을 제시하였다. 난용성 문제와 피부 흡수율을 증진시키기 위하여, 아카시아 에탄올 추출물과 1.0% 세포투과 펩티드(6개 알르기닌, R6)을 함유한 108.23, 126.47 nm로 약 1/10배 미세한 나노입자 크기를 갖는 PCL-PEG 고분자 미셀이 성공적으로 제조되었고, 우수한 경피흡수 증진 효과를 나타낼 수 있었다.

• 생명과학회지
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• 제29권10호
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• pp.1062-1070
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• 2019

마늘(Allium sativum)의 주요 생리활성 성분들은 다양한 종류의 암에 대해 항암효과가 보고되고 있다. 본 연구에서는 활성추적분리방법(activity-guided purification)을 이용하여 마늘의 항암성분을 발굴하고자 하였다. 마늘 에탄올 추출물을 칼럼크로마토그래피로 얻은 각각의 분획물에 대해서 AGS세포의 증식 억제율을 검증하여 가장 효과가 좋은 분획물로부터 물질을 순수분리하여 구조를 동정한 결과 N-benzyl-N-methyldecan-1-amine (NBNMA)로 밝혀졌다. NBNMA의 암생장 억제효능을 검증하기 위해서 CT-26, AGS, HepG2, HCT-116, MCF7, B16F10 및 Sarcoma-180 세포에 대한 in vitro 효과와 CT-26 결장암 세포를 마우스에 이식한 다음 in vivo 효과를 조사하였다. NBNMA는 Bcl-2의 down-regulation과 Bad의 up-regulation을 유도하여 CT-26 세포의 세포사멸 촉진시켰다. 또한, NBNMA는 세포사멸의 외적 및 내적 경로에서 caspases 억제자인 caspase 3과 caspase 9의 활성을 약간 증가시켰다. CT-26세포를 이식한 쥐에 $19.13{\mu}M/kg$의 NBNMA를 21일 동안 경구투여한 결과 암종의 크기가 43% 감소하였다. NBNMA는 in vitro 및 in vivo에서 항암 효과를 나타내었는데, 이러한 결과는 마늘로부터 순수분리한 NBNMA가 대장암치료를 위한 항암제 후보물질로서 활용 가능성이 있을 것으로 기대된다.

• 대한화장품학회지
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• 제45권1호
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• pp.37-47
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• 2019

최근 미세먼지, 내분비장애, 환경 호르몬등에 의해 피부 염증 질환 환자들이 증가함에 따라 화장품 소재 개발 연구는 스테로이드, 항히스타민제 등의 피부염 치료 합성화합물 보다 이를 대체할 수 있는 천연물 기반의 보다 안전한 소재 발굴에 관심이 더 증가되고 있다. 따라서 본 연구에서는 여러 가지 천연 약재 스크리닝을 거쳐 피부 효능 효과가 검증된 두충, 익지인, 백강잠의 한방추출물(Mix)을 선정하고, 이들의 새로운 피부효능을 규명하여 천연 화장품 소재를 개발하고자 하였다. 우선 한방추출물(Mix)의 항산화 효능을 검증하기 위해 DPPH assay를 수행한 결과 $400{\mu}g/mL$ 농도 조건에서 약 98.8% DPPH radical 소거 활성을 확인하였다. 한방추출물(Mix)의 미백효능을 확인하기 위해 B16F10 세포주를 활용하여 한방추출물에 의한 멜라닌 합성량을 측정하였다. $400{\mu}g/mL$ 농도 조건에서 ${\alpha}-MSH$ 처리군 대비 27.1% 수준까지 멜라닌 합성량이 감소하여 미백효능 활성에 대해 유의성 있는 결과를 확인하였다. 또한 한방추출물(Mix)의 항염증 효능을 확인하기 위해 LPS 자극으로 활성화된 RAW264.7 대식세포에서 NO(nitric oxide) 합성 및 iNOS, COX-2의 유전자 발현을 관찰한 결과 모두 유의적으로 감소되는 것을 확인하였다. 염증성 사이토카인으로 알려진 $IL-1{\alpha}$, $IL-1{\beta}$, IL-6, $TNF-{\alpha}$의 mRNA 발현을 분석한 결과에서도 한방추출물에 의해 효과적으로 억제되는 것을 확인하였다. 마지막으로 피부장벽 기능 강화를 확인하기 위해 인간 각질형성세포인 HaCaT을 이용해 tight junction 구성 단백질인 claudin 1 유전자의 발현 변화를 관찰한 결과 한방추출물에 의해 mRNA 발현이 농도 의존적으로 증가되는 것을 확인하였다. 따라서 본 연구를 통해 우리는 두충, 익지인, 백강잠을 함유한 한방추출물(Mix)이 항산화, 항염, 미백, 그리고 피부장벽 강화 등에 유효한 소재임을 확인하였고, 향후 피부 임상시험 등이 이뤄진다면 피부염 환자에 효과적인 천연 화장품 소재로 개발될 수 있을 것이다.

• 생명과학회지
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• 제29권1호
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• pp.60-68
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• 2019

갯질경이(Limonium tetragonum)는 질경이과에 속하는 여러해살이 풀로 습지에 자생하는 염생식물의 일종이며, 항산화, 항종양 및 간보호 효능이 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 갯질경이 추출물로부터 용매 극성에 따라 분획한 분획물($H_2O$, n-BuOH, 85% aq. MeOH 및 n-Hexane)을 이용하여 지방세포내 중성지방 생성 및 지방세포 분화조절 인자 발현에 미치는 영향을 검토하였다. 마우스 유래 지방전구세포3T3-L1을 지방세포로 분화하여 Oil Red O염색법으로 지방 세포 분화정도를 확인한 결과, 갯질경이 분획물에 의해 지방세포의 형성이 농도의존적으로 억제되었다. 또한 지방생성조절에 관여하는 전사인자 $PPAR{\gamma}$, $C/EBP{\alpha}$ 및 SREBP-1c의 발현을 mRNA와 단백질 수준에서 확인한 결과 갯질경이 분획물 처리시 지방세포 분화 인자의 발현이 유의적으로 감소하였다. 지방세포 분화에 관여하는 것으로 알려진 MAPK 신호 전달 경로를 확인한 결과 갯질경이 분획물 처리군에서 p38, ERK 및 JNK의 인산화가 억제되었다. 용매 분획물중에서 $H_2O$ 및 n-Hexane 분획물이 가장 우수한 지방생성 억제활성을 나타내었는데 이는, 분획물 중 페놀 또는 지방 유도체에 의한 것으로 사료된다. 본 연구 결과로부터 갯질경이 분획물의 MAPK 신호전달 경로 억제를 통한 항비만 효과를 확인하였으며, 나아가 건강기능성 식품 소재로서의 개발 가능성이 기대된다.

• 생명과학회지
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• 제29권5호
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• pp.545-554
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• 2019

칡의 화합물은 동양 전통 의학에서 매우 중요한 콩과 식물로서 다량의 이소플라본을 함유한다고 보고되었다. 그러나, 칡의 주요 함유 이소플라본은 생물학적으로 이용가능성이 낮기 때문에, 생물학적 이용가능성을 증대시키기 위해서는 가수분해나 ${\beta}$-glucosidase를 사용하여 생물전환을 통해 이용 효율성을 증대시킬 수 있다. 본 연구는 김치로 부터 분리된 Lactobacillus rhamnosus BHN-76를 이용해 발효한 칡 추출물의 항산화 효과를 조사하였다. L. rhamnosus BHN-76 발효는 $37^{\circ}C$에서 3일간 발효하였으며, 발효하지 않은 칡 추출물에 비해 L. rhamnosus BHN-76 발효 칡 추출물에서 총 폴리페놀 함량은 약 134%, 총 플라보노이드 함량은 약 110% 증가된 것을 확인하였다. 또한, SOD 유사활성능, DPPH radical 소거 활성능과 ABTS radical 소거활성능은 각각 약 213%, 190%와 107% 항산화능이 증가하는 것을 확인하였다. 이 결과를 통해 L. rhamnosus BHN-76을 이용한 칡의 발효가 가능하며, 유산균 발효가 칡의 항산화능 증대에 효과적인 것을 확인하였으며 본 연구를 기반으로 한 기능성 식품 또는 화장품 소재로의 개발 및 응용이 가능할 것으로 기대된다.

• 한국식품과학회지
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• 제51권3호
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• pp.248-257
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• 2019

본 연구에서는 떫은감의 3가지 품종인 갑주백목, 상주둥시, 고동시의 수확시기(7, 8, 9, 10월)에 따른 유리당, 지방산, 무기성분, 구성 아미노산, 비타민 C와 같은 영양성분 분석 및 $UPLC/Q-TOF/MS^2$를 통한 생리활성 물질을 분석하였고, 총 페놀성 화합물 및 플라보노이드 함량 측정을 진행하였다. 유리당 분석 결과는 미숙과에서 수확과로 갈수록 포도당의 함량이 증가하였고, 과당은 숙기에 따른 변화가 나타나지 않았다. 지방산 분석 결과는 포화 지방산에서 팔미트산(palmitic acid), 불포화 지방산에서 올레산(oleic acid)과 리놀레산(linoleic acid)의 함량이 가장 높았으며 숙기에 따른 큰 변화는 보이지 않았다. 무기성분 분석은 갑주백목, 상주둥시의 7월 시기와 고동시의 10월 시기에 칼륨의 함량이 상당히 높았으며, 구성 아미노산 분석은 갑주백목의 7월 시기에서 글루탐산(glutamic acid), 상주둥시의 8월 시기에서 라이신(lysine), 고동시의 10월 시기에서 트레오닌(threonine)의 함량이 가장 높았다. 비타민 C 분석 결과는 떫은감의 숙성기간에 따라서 비타민 C의 함량이 높아지는 것을 확인 할 수 있었고, 고동시에서 가장 높은 함량을 보여주었다. 그리고 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량측정을 통해서 갑주백목이 다른 품종들에 비해 다량의 페놀성 화합물을 함유하고 있으며, 특히 7월 시기의 미숙과에서 가장 많은 페놀성 화합물들이 존재하는 것으로 판단된다. 마지막으로 대사체 분석과 PLS-DA 분석을 통한 통해서 3가지 품종 및 수확시기에 따른 유의적인 평가하였으며, 유의적인 차이를 나타내는 주요 물질은 시트르산(citric acid) 및 gallic acid로 동정되었으며 이들의 상대적인 함량 변화를 비교하였다. 결과적으로 떫은감의 주요 세 가지 품종 및 수확시기에 따른 영양성분 분석을 통해 품종별 영양학적 특성과 생리활성 성분의 비교 분석 자료를 구축하고자 하였다.

• 한국육종학회지
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• 제50권4호
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• pp.424-433
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• 2018

수박(Citrullus lanatus)은 전세계에서 경제적으로 중요한 채소작물이며, 라이코펜과 시트룰린과 같은 기능성 물질을 함유하고 있다. Didymella bryoniae 병원균에 의해 발생하는 덩굴마름병은 수박 재배에서 가장 피해를 많이 주는 병해 중에 하나이다. 단일염기다형성(SNP)은 한 개 염기에 관해 개체 간에 발생하는 유전적 변이로서 유전자 연관 지도를 작성하는 것과 원예적 형질 및 병저항성에 연관된 분자표지를 개발하는 데 자주 사용된다. 본 연구에서는 수박에서 모친과 부친의 차세대 염기서열 재분석(next generation resequencing)을 통해 SNP 분자표지를 선발하였다. 식물재료는 C. lanatus '920533'(모친, 감수성)과 C. amarus 'PI 189225'(부친, 저항성) 및 이들의 $F_1$, $F_2$ 개체를 이용하였다. NGS 분석 결과, '920533'과 'PI 189225'에서 각각 13.6 Gbp와 13.1 Gbp의 염기서열을 얻었다. '920533'과 'PI 189225' 간의 SNP 수는 609만 개였고, 그 중 HRM 프라이머로 디자인이 가능한 SNP의 수는 354,860개였다. 그 중에 HRM 분석을 위한 330개 프라이머 쌍이 디자인되었다. 결과적으로 HRM 분석을 통해 총 61개의 HRM 분자표지를 개발하였다. 이번 연구의 결과는 SNP 기반의 유전자지도 작성에 이용될 수 있으며 덩굴마름병 저항성과 연관된 양적 형질 유전자좌(QTL) 분석에 활용될 수 있을 것이다.

• 생명과학회지
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• 제29권11호
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• pp.1208-1217
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• 2019

방풍의 화합물은 동양 전통 의학에서 사용되고 있는 식물로 항염증, 비염, 미백, 아토피, 항알레르기 및 각종피부질환에 사용되고 있다. 본 연구는 한국 전통발효식품에서 분리된 Lactobacillus plantarum BHN-LAB 33를 이용해 발효한 방풍 추출물의 항산화 효과를 조사하였다. L. plantarum BHN-LAB 33 발효는 $37^{\circ}C$에서 3일간 발효하였으며, 발효하지 않은 방풍 추출물에 비해 L. plantarum BHN-LAB 33 발효 방풍 추출물에서 총 폴리페놀 함량은 약 14%, 총 플라보노이드 함량은 약 09% 증가된 것을 확인하였다. 또한, SOD 유사활성능, DPPH radical 소거활성능과 ABTS radical 소거활성능, 환원력은 각각 약 70%, 80%, 45% 및 39% 항산화능이 증가하는 것을 확인하였다. 또한, tyrosinase 저해 활성은 44% 증가되는 것을 확인하였다. 이 결과를 통해 L. plantarum BHN-LAB 33을 이용한 생물전환을 통한 방풍 발효 추출물의 항산화능 증대에 효과적인 것을 확인하였다. 또한, 생물전환기술은 생리활성을 증대시키기 위한 매우 유용한 기술임을 확인하였으며, 생물전환기법을 통한 기능성 식품소재 및 화장품 소재 개발 및 응용이 가능할 것으로 기대된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제28권4호
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• pp.411-419
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• 2019

본 실험의 목적은 간척지 토양에서 다른 EC처리에 따라 향부자와 갯방풍의 생장 및 기능성물질 차이를 분석하고자 수행하였다. 향부자와 갯방풍 종자를 트레이에 파종 후 8주간 온실에서 육묘하였고 새만금 지역에서 채취한 간척지 토양을 담은 포트에 이식하였다. 식물은 EC농도에 따라, 대조구, 1, 2, 4, $8dS{\cdot}m^{-1}$ 조건으로 12주간 실험을 진행했고 추가로 간척지 토양에서의 EC $1dS{\cdot}m^{-1}$과 원예용 상토를 구분하여 생육을 비교했다. 향부자의 초장, 엽장 엽폭은 EC $1dS{\cdot}m^{-1}$에서 가장 높았다. 엽수, 화방 수, 인편 수는 EC $2dS{\cdot}m^{-1}$에서 가장 크고 EC $8dS{\cdot}m^{-1}$에서 가장 적었으며, SPAD는 EC 2와 $4dS{\cdot}m^{-1}$에서 가장 높고 EC $8dS{\cdot}m^{-1}$에서 가장 낮았다. 지상부와 지하부의 생체중은 EC $2dS{\cdot}m^{-1}$까지 증가하다가 농도가 증가함에 따라 값이 감소했다. EC $1dS{\cdot}m^{-1}$ 조건에서 간척지토양과 원예용 상토에서 자란 작물의 생육을 비교했을 때 SPAD, 엽수, 화방 수, 인편 수, 지상부와 지하부의 생체중은 원예용 상토에서 더 높았다. 갯방풍은 모든 생육 조건에서 EC $8dS{\cdot}m^{-1}$가 가장 낮았으며 EC $8dS{\cdot}m^{-1}$을 제외하고 다른 처리구에서는 유의적인 차이를 확인할 수 없었다. 향부자는 EC $1dS{\cdot}m^{-1}$에서 p-coumaric acid 함량이 가장 높았고, 갯방풍의 지상부는 catechin의 함량이 대조구에서 가장 높았으며 지하부는 EC $1dS{\cdot}m^{-1}$에서 benzoic acid 함량이 가장 높았다. 간척지 토양을 EC $4dS{\cdot}m^{-1}$ 이내로 관리 할 수 있다면 향부자와 갯방풍의 재배가 가능할 수 있을 것으로 판단된다.

• 생명과학회지
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• 제31권1호
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• pp.17-27
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• 2021

본 연구는 Peucedanum insolens Kitagawa 뿌리의 여러 유기용매 분획물에 대한 항산화 활성과 LPS 처리된 RAW264.7 세포에서 항염증 효과를 조사하기 위해 수행되었다. 이 연구를 위해 P. insolens Kitagawa 뿌리를 먼저 실온에서 1 주일 동안 건조하여 잘게 썰고 70% 에탄올로 추출한 다음 hexane, chloroform, ethyl acetate 및 물로 연속적으로 분획하였다. DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) 라디칼 소거능 분석과 total polyphenol 및 total flavonoid 함량을 측정하여 유기용매 분획물의 항산화 활성을 평가했다. RAW264.7 세포에서 iNOS, COX-2, IL-1β 및 IL-6과 같은 염증 매개 유전자의 발현 억제 수준을 측정하여 분획의 항 염증 효능을 평가했다. 본 연구 결과는 P. insolens Kitagawa 뿌리의 ethyl acetate 분획물이 상대적으로 높은 함량의 total flavonoid (34.08±1.68 ㎍ QE/mg)와 total polyphenol (154.1±3.2 ㎍의 GE/mg)을 함유하고 있음을 분명히 보여주었다. DPPH 분석 결과 P. insolens Kitagawa는 ethyl acetate 분획에서 강력한 자유 라디칼 소거 활성을 가지고 있음을 보여주었다. Ethyl acetate 분획 및 hexane 분획은 모두 RAW264.7 세포에서 24시간 동안 LPS (1 ㎍/ml) 처리에 의해 유도된 산화질소 생성에 대해 강력한 억제력을 나타냈다. 본 연구결과는 또한 P. insolens Kitagawa의 hexane 분획 및 ethyl acetate 분획 모두 RAW264.7 세포에서 24시간 동안 LPS 처리에 의해 과발현된 iNOS, IL-1β 및 IL-6의 mRNA 수준을 강력하게 억제하는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 P. insolens Kitagawa가 항 염증 활성에 강한 효능을 가진 화합물을 포함할 수 있음을 시사한다. 염증 조절에 대한 P. insolens Kitagawa 분획물의 더 자세한 효과를 이해하기 위하여 이 분획물이 cytokine 신호 전달 경로 및 염증 신호 경로에 대한 조절작용과 같은 추가적인 작용기전 연구가 필요하다.