• 한국미생물·생명공학회지
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• 제44권4호
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• pp.432-441
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• 2016

Machaerium cuspidatum은 Fabaceae과 legume속에 속하는 캐노피 덩굴식물(canopy liana)로, 열대 우림 지역에 분포하는 식물이다. 본 연구에서는 Machaerium cuspidatum 메탄올 추출물(MEMC)의 항산화능을 확인하고, 항암 활성 및 그 기전을 인체 폐암세포 A549, 인체간암세포 HepG2를 사용하여 분석하였다. 먼저 DPPH를 이용하여 MEMC의 radical 소거능을 분석한 결과, 소거능 50%의 MEMC 농도($IC_{50}$)는 $1.66{\mu}g/ml$l이었으며, MEMC가 추출물인 것을 감안할 때 효과적인 항산화능을 보유하고 있음을 알 수 있었다. 또한 MEMC는 A549, HepG2 및 HT29에 대해 농도의존적으로 세포 사멸 효과를 보였으며, 세포 형태 변화를 유도하였다. A549와 HepG2를 사용하여 세포주기를 분석한 결과, MEMC 처리 농도가 증가할수록 apoptotic 세포를 의미하는 subG1기의 세포가 증가하였다. 따라서 MEMC에 의한 A549 및 HepG2의 apoptosis 유도를 Annexin V/7AAD 염색으로 확인한 결과, A549 및 HepG2에서 MEMC 농도의존적으로 Annexin V 양성 세포의 비율이 증가하였으며, DAPI 염색결과 MEMC 농도의존적으로 A549와 HepG2의 apoptotic body가 증가하였다. 특히 MEMC에 의한 apoptosis는 p53과 Bax의 발현증가 및 Bcl-2의 발현감소와 연관되어 있으며, caspase-3, -8, -9의 활성화와 poly ADP ribose polymerase (PARP)의 단편화를 일으키는 것을 확인하였다. 이러한 결과들로부터 MEMC는 외인성 및 내인성 경로를 통한 apoptosis 유도에 의해 A549와 HepG2의 증식을 억제시키는 것으로 사료된다.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제15권23호
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• pp.10407-10412
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• 2015

Background: ${\beta}$-elemene, extracted from herb medicine Curcuma wenyujin has potent anti-tumor effects in various cancer cell lines. However, the activity of ${\beta}$-elemene against glioma cells remains unclear. In the present study, we assessed effects of ${\beta}$-elemene on human glioma cells and explored the underlying mechanism. Materials and Methods: Human glioma U87 cells were used. Cell proliferation was determined with MTT assay and colony formation assay to detect the effect of ${\beta}$-elemene at different doses and times. Fluorescence microscopy was used to observe cell apoptosis with Hoechst 33258 staining and change of glioma apoptosis and cell cycling were analyzed by flow cytometry. Real-time quantitative PCR and Western-blotting assay were performed to investigated the influence of ${\beta}$-elemene on expression levels of Fas/FasL, caspase-3, Bcl-2 and Bax. The experiment was divided into two groups: the blank control group and ${\beta}$-elemne treatment group. Results: With increase in the concentration of ${\beta}$-elemene, cytotoxic effects were enhanced in the glioma cell line and the concentration of inhibited cell viability ($IC_{50}$) was $48.5{\mu}g/mL$ for 24h. ${\beta}$-elemene could induce cell cycle arrest in the G0/G1 phase. With Hoechst 33258 staining, apoptotic nuclear morphological changes were observed. Activation of caspase-3,-8 and -9 was increased and the pro-apoptotic factors Fas/FasL and Bax were upregulated, while the anti-apoptotic Bcl-2 was downregulated after treatment with ${\beta}$-elemene at both mRNA and protein levels. Furthermore, proliferation and colony formation by U87 cells were inhibited by ${\beta}$-elemene in a time and does-dependent manner. Conclusions: Our results indicate that ${\beta}$-elemene inhibits growth and induces apoptosis of human glioma cells in vitro. The induction of apoptosis appears to be related with the upregulation of Fas/FasL and Bax, activation of caspase-3,-8 and -9 and downregulation of Bcl-2, which then trigger major apoptotic cascades.

• 한국식품영양과학회지
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• 제40권7호
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• pp.949-955
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• 2011

치마버섯에서 추출한 베타글루칸을 Raw 264.7 세포에 처치한 후 MTT assay로 측정한 결과 베타글루칸 400 ${\mu}g$/mL까지에 의한 세포독성은 없었다. 대식세포의 활성능을 측정하기 위해서 Raw 264.7 세포에서 NO와 TNF-${\alpha}$의 생성을 측정하였다. 베타글루칸을 대식세포에 24시간 처리한 결과 대조군과 비교 시 NO와 TNF-${\alpha}$가 유의적으로 상승하였다. 이 결과 베타글루칸이 대식세포인 Raw 264.7 세포를 활성화 시키는 것으로 사료된다. 따라서 본 실험에 사용된 베타글루칸은 면역강화용 사료첨가제로서의 의미가 충분하다고 사료된다. MDA-MB-231 유방암 세포의 성장을 저해하는지 확인하기 위하여 MTT assay를 시행하였다. 400 ${\mu}g$/mL 베타글루칸을 48시간 처리한 결과 대조군과 비교 시 유방암 세포의 성장이 유의적으로 억제하였다. 그리고 베타글루칸이 유방암 세포에서 성장 억제 효과를 알아보기 위해 누드마우스에 MDA-MB-231 유방암 세포를 접종하였다. 베타글루칸의 용량은 대조군(0 ${\mu}g$/mouse), 저용량(200 ${\mu}g$/mouse), 고용량(400 ${\mu}g$/mouse)으로 설정하여 누드마우스에 경구투여 하였다. 이 결과 저용량군(200 ${\mu}g$/mouse)이 고용량군(400 ${\mu}g$/mouse)보다 항암효능이 더 많이 일어나는 것을 확인하였다. MDA-MB-231 유방암 세포주에서 베타글루칸이 종양 성장이 감소하였지만, 그 결과가 유의적인 차이를 보이지 않아 본 연구에서 사용한 용량에서는 베타글루칸이 MDA-MB-231 유방암 세포주에서 종양 성장을 유의적으로 억제하지 않는 것으로 사료된다. 조직병리학적 검사에서 독성이 무해한 것으로 판단되어 면역강화용 사료첨가제로 사용하여도 무방할 것으로 사료된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제42권7호
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• pp.1015-1021
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• 2013

창과감초(Glycyrrhiza inflata Batal)는 한약재의 조화를 돕고 해독, 항염증, 항궤양 등의 약리작용으로 한방에서 널리 이용되는 약용식물이다. 본 연구에서는 지방세포와 조골세포에서 감초의 생리활성을 확인하고자 감초에탄올추출물(GBE)을 이용하여 세포분화 촉진여부를 조사하였다. GBE의 세포독성여부를 통해 안전하다고 확인된 $1{\sim}30{\mu}g/mL$의 농도 내에서 실험이 진행되었고 지방세포 분화조건에서 다분화능 세포 C3H10T1/2과 지방전구세포 3T3-L1의 Oil Red O 염색을 통해 GBE의 지방세포분화 촉진효과를 확인할 수 있었다. 또한 지방세포의 핵심전사조절인자인 $PPAR{\gamma}$와 그의 표지유전자 aP2, AdipoQ, $C/EBP{\alpha}$의 발현량 증가를 통해 GBE의 지방세포분화 촉진효과를 재확인하였다. 이와 일관된 결과로서 조골세포 분화조건에서 다분화능 세포 C3H10T1/2과 조골전구세포 MC3T3-E1의 ALP 염색을 통해 GBE의 조골세포분화 촉진효과를 확인하였고 조골세포 표지유전자인 ALP, RUNX2, osterix, collagen의 발현량 증가를 통해 GBE의 조골세포분화 촉진효과를 재확인하였다. 이에 따라 본 연구에서는 GBE의 지방세포와 조골세포 분화효과를 매개하는 감초의 구성성분을 조사하기 위해 GA(glycyrrhizic acid)와 LA(licochalcone A)의 분화촉진 여부를 확인한 결과, GA는 영향을 주지 않으나 LA가 GBE의 세포분화효과를 매개한다고 사료된다. 따라서 본 연구에서는 제2형 당뇨와 그에 수반되는 골질환과 골다공증에 대한 치료 소재로서 GBE와 그의 생리활성을 매개할 수 있는 LA의 가능성을 보았으며 GBE에서 분리되는 다양한 화합물의 동정 및 생리활성 효과, LA와의 상승효과 등의 추후 연구가 기대된다.

• Parasites, Hosts and Diseases
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• 제28권3호
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• pp.143-154
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• 1990

병원성이 강한 Acanthamoeba culbertsoni에 감염된 마우스를 감염 정도에 따라 경(輕)감염, 중(中)등 감염, 중(重)감염 실험군으로 나누었을 때 감염 기간에 따라 발현되는 세포 매개성 면역반응의 차이를 지연형 과민반응, T와 B림프구의 아세포화 정도 및 자연 살세포의 독성을 통하여 곤찰하고 또한 혈청내 항체가를 측정하였다. 감염 마우스의 사망율은 $3{\times}10^3$개의 아메바 영양형을 감염시킨 경(輕) 감염군에서는 17%였으며, $1{\times}10^4$개를 감염시킨 중(中)등 감염군에서는 34%, $1{\times}10^5$개를 감염시킨 중(重) 감염군에서는 65%였다. 세포 매개성 면역을 관찰하기 위한 지연형 과민반응의 변동을보면 각 실험군 모두에서 감염 후 7일째 발바닥의 두께가 유의하게 증가하였으나 감염 후 14일째에는 감소하였고 각 실험군 간에 유의한 차이를 발견할 수 없었으며 각 실험군과 대조군 간에도 유의한 차이가 없었다. A. culbertsoni lysate 및 B 림프구 mitogen인 LPS에 의한 비장세포의 아세포화는 관찰되지 않았으며, T림프구 mitogen인 con. A로 처리한 비장세포의 아세포화 정도는 각 실험군 모두에서 감염 7일 이후 대조군에 비해 유의하게 감소하였으며 B림프구 mitogen인 poly I 처리시는 실험군 모두에게 대조군과 차이가 없었다. 그리고 con. A와 poly I에 의한 아세포화 정도에 있어서 각 실험군 간에 유의한 차이를 관찰할 수 없었다. 자연살세포의 세포 독성은 실험군 모두에게 대조군에 비해 감염 후 1일째에 증가되었고 감염 후 5일째에는 유의하게 감소하였다. 그러나 각 실험군 간에 세포독성의 유의한 차이는 발견할 수 없었다. 혈청내 항체가는 각 실험군 모두에서 감염 7일 이후부터 대조군에 비해 계속 증가하였으나 각 실험군 간에 유의한 차이를 발견할 수 없었다.

• 생명과학회지
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• 제20권1호
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• pp.103-112
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• 2010

페메트렉시드(pemetrexed, $alimta^{(R)}$)는 중피종(mesothelioma)과 비소세포폐암 (non-small cell lung cancer)을 비롯한 다양한 암종에서 엽산(folate) 대사과정에 관여하는 대사물질의 활성을 억제하여 항암효능을 나타낸다. 다중표적 항암제 (multitargeted antifolate)인 pemetrexed는 엽산의 세포내 주요 이동통로인 reduced folate carrier(RFC)를 통해 세포 내로 유입된 후 folylpolyglutamate synthetase (FPGS)에 의해 폴리글루타민산염(polyglutamate) 유도체로 활성되고 thymidylate synthase (TS)와 dihydrofolate reductase (DHFR)를 표적하는 것으로 알려져 있다. 조직형이 서로 다른 비소세포폐암 세포주를 선정하여 pemetrexed의 대사과정에 관여하는 유전자들의 단일염기서열 다형성을 조사하고, mRNA와 단백질의 발현 정도를 비교하여 pemetrexed의 세포독성 효과와의 상관성을 분석하였다. 4개의 비소세포폐암 세포주인 A549, PC14, HCC-1588과 H226에서 RFC, FPGS, TS와 DHFR의 유전형을 조사하였다. Pemetrexed의 약물의 감수성을 알아보기 위해 real-time PCR과 Western blot 방법으로 mRNA 발현과 단백질 발현 정도를 비교하였고, SRB 법으로 약물에 대한 세포독성 효과를 측정했다. PC14 세포주와 H226 세포주에서는 약물처리 전 RFC와 FPGS의 mRNA 발현이 높은 것으로 나타났고, $IC_{50}$값이 각각 $0.08{\pm}0.01\;uM$과 $0.07{\pm}0.01\;uM$로 pemetrexed에 대한 감수성이 높은 것을 알 수 있었다. A549 세포주에서 TS의 유전형이 2R/2R일 때 mRNA발현이 증가하고 pemetrexed의 약물 저항성과 관련이 있었다. 반면, TS의 유전형이 3R/3R로 나타난 H226에서는 mRNA 발현이 낮은 것을 알 수 있었지만 pemetrexed의 높은 감수성과 관련이 있었다. 세포주 모두에서 pemetrexed 약물처리 후 DHFR의 mRNA 발현은 약물처리 전보다 낮아지는 경향을 보였지만 단백질 발현은 오히려 증가하는 상반된 결과를 보였다. 또한 DHFR 프로모터에 위치한 -1726C>T, -1188A>C SNP는 서로 연쇄 불평형 상태(linkage disequilibrium, LD)에 있었다. 연구결과에서 pemetrexed의 세포독성 효과는 약물 대사과정에 관여하는 여러 분자들의 유전형과 발현 정도에 의해 결정되는 것을 알 수 있었고, 다양한 분석결과를 토대로 항암효능을 평가하는 것이 필요하다고 생각된다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제24권1호
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• pp.51-57
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• 2006

목적: 마우스 대퇴부에 심은 종양에 43 도의 열을 가한 뒤 수지상 세포를 종양내에 주입하여 국소 및 원격 항종양 효과를 관찰하였다. 대상 및 방법 : 마우스 우측 대퇴부에 MCA-102 fibrosarcoma를 피하로 주입하여 종양을 만들었고, 7일째는 반대편 대퇴부에도 주입하여 종양을 만들었다. 종양 세포를 접종한 지 7 일째 약 6 mm 가 된 종양에 43도의 열을 30 분간 가하고 골수 유래 미성숙 동종 수지상 세포를 종양내에 직접 주입하고, 이를 1 주 간격으로 2회 더 시행했다. $3{\sim}4$일 간격으로 양측 대퇴부의 종양의 크기를 측정하여 국소 및 원격 항종양 효과를 평가하였다. 또한 종양 특이적 면역 반응을 평가하기 위해 마우스의 비장 세포를 분리하여 cytotoxicity를 측정하였다. 결과 : 온열치료는 apoptosis를 유도하고 heat shock protein 발현을 증가시켰고, 6시간 경에 최고치를 보였다. 치료한 국소 종양에 있어서 온열 요법 단독만으로 종양의 성장을 억제했지만, 온열 요법 후 수지상세포를 주입했을 때는 그 성장 억제 효과는 온열요법 단독의 효과보다 높게 나왔다. (p<0.05). 한편 치료하지 않은 원 격종양에 있어서도 온열 요법 단독으로 원격 종앙의 성장 억제 효과를 보였으며 온열 요법 후 수지상 세포 를 주입했을 때도 원격 종양의 성장 억제 효과가 온열 요법 단독보다 높았으나, 그 억제 정도가 온열 요법 단독과 비교하여 통계적인 차이는 없었다 (p>0.05). Cytotoxicity 검사에서 온열요법과 수지상 세포 복합 치료 군에서 가장 높은 세포살해능을 보였고 (p<0.05), 이러한 면역 반응은 종양 특이적이었다. 결론 : 온열요법으로 apoptosis 와 heat shock protein 을 유도하고 종양내에 동종의 미성숙 수지상 세포를 주입하여 국소 및 원격 종양에 높은 항종양 효과를 유도할 수 있었다. 이러한 새로운 치료법은 암 치료에 응용 될 수 있을 것이다.

• 대한한방부인과학회지
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• 제29권1호
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• pp.14-34
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• 2016

목 적: 본 연구에서는 한의학에서 다양한 피부질환과 대사질환에 빈번히 사용되고 있는 온청음 물 추출 동결건조물(수율=13.82%)의 피부 노화 개선 효과 평가의 일환으로 세포독성, 피부재생, 주름개선, 미백 및 보습 효과를 각각 평가하였다.방 법: 본 연구에서는 human normal fibroblast(CRL-2076) 및 B16/F10 murine melanoma(CRL-6475) 세포에 대한 온청음의 세포독성을 MTT(3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl-tetrazolium Bromide) 방법으로 평가하였으며, 피부 재생 및 주름 개선 효과를 transforming growth factor(TGF)-β1와 비교한 fibroblast의 collagen type I 합성능, phosphoramidon disodium salt(PP)와 비교한 elastase 활성 억제, oleanolic acid(OA)와 비교한 hyaluronidase, collagenase 및 matrix metalloproteinase (MMP)-1 활성 억제를 통해 각각 평가하였고, 미백효과를 B16/F10 murine melanoma cells의 melanin 생성 억제 정도 및 tyrosinase 활성 억제를 통해 arbutin과 비교 평가하였으며, 모든 실험은 OCE의 농도별로 군을 나누어 농도에 따른 효과의 변화를 함께 분석하였다. 보습효과는 흰쥐의 피부 수분함량 변화를 통해 평가하였다.결 과: 본 실험의 결과, 온청음은 human normal fibroblast 및 B16/F10 murine melanoma 세포에 대해 의미 있는 세포독성을 나타내지 않았으며, fibroblast의 collagen type I 합성을 증가시켰고, 세포외 기질의 파괴에 관여한다고 알려진 hyaluronidase, elastase, collagenase 및 MMP-1 활성을 억제하였으며, 피부의 색을 결정하는 melanin 의 생성에 관여하는 tyrosinase의 활성 및 B16/F10 murine melanoma cells의 melanin 생성을 억제하는 것으로 관찰되었다. 이 반응의 효과들은 모두 농도에 비례하여 증가하였고, 이와 함께 정상 매체 대조군에 비해 흰쥐의 피부 수분 함량이 세 용량의 온청음 경구 투여군 모두에서 투여용량 의존적으로 의미 있는 증가를 보였다.결 론: 이상의 결과에서, 온청음은 세포 독성 없이 비교적 우수한 피부 재생, 주름개선, 미백 및 보습 효과를 나타내는 것으로 관찰되어, 차후 피부 노화 억제 개선제 또는 기능성 화장품의 주요 소재로서 그 가치가 매우 높을 것으로 판단되나, 금후 개별 구성 약재 각각에 대한 효능 및 생리활성을 나타내는 화학성분의 검색과 더불어 다양한 방면으로 기전적인 연구와 피부 보호 효과에 대한 in vivo 평가를 체계적으로 수행해야 할 것으로 판단된다.

• 생명과학회지
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• 제31권3호
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• pp.287-297
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• 2021

산수유 나무는 그 열매인 산수유와 함께 동아시아의 많은 국가에서 식용 및 약용으로 오랫동안 널리 사용되고 있다. 선행 연구들에 의하면 산수유 나무 추출물 및 구성 성분은 다양한 약리학적 잠재력을 가지고 있음에도 불구하고 부위별 추출물에 대한 체계적인 성분 분석은 아직 충분하지 않은 실정이다. 본 연구에서는 산수유 나무의 각 부위(청산수유, 적산수유, 씨앗, 줄기, 잎, 건피)의 유효 성분 함량을 분석하여 항산화 활성을 검증하였다. 본 연구의 결과에 따르면 조사된 3가지 지표 성분 중 morroniside은 청산수유와 적산수유에 가장 많이 함유하고 있었으며, loganin은 청산수유와 씨앗에 많았다. 잎, 적산수유, 건피의 함량은 비슷한 수준이었다. Cornin은 잎에 가장 많았으며, 청산수유, 적산수유 건피 순이었다. 또한 총 폴리페놀 함량은 적산수유, 청산수유, 잎 순으로 높았으며, 총 플라보노이드 함량은 잎이 가장 높았다. 그리고, DPPH radical 소거능은 잎, 씨앗, 적산수유 추출물 순으로 높은 소거 활성을 나타냈다. 따라서 항산화 활성이 가장 높은 잎 추출물의 항염증 효능을 조사하였으며, 이를 위하여 LPS로 자극된 RAW 264.7 대식세포에서 NO와 같은 염증성 매개 인자와 IL-1β와 IL-6를 포함한 염증성 사이토카인의 생성에 미치는 잎 추출물의 영향을 평가하였다. 본 연구의 결과에 의하면 세포독성이 없는 조건에서 잎 추출물은 LPS에 의하여 증가된 iNOS의 발현과 NO의 생성을 유의적으로 억제하였다. 또한 잎 추출물은 LPS에 의한 IL-1β 및 IL-6의 생성 및 발현을 현저하게 감소시켰다. 따라서 산수유 나무의 잎 추출물은 항산화제와 항염증제의 개발을 위한 천연 재료로서 잠재력이 있음을 시사하며, 관련 기전 연구가 추가로 진행되어야 할 것이다.

• 한국식품과학회지
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• 제53권1호
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• pp.46-54
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• 2021

본 연구에서는 아스파라거스 부산물인 줄기와 뿌리 추출물의 루틴 및 총폴리페놀 함량, DPPH 및 ABTS radical 소거능, xanthine oxidase 및 MMP-9 저해활성, 간세포 보호효과를 분석하였다. 루틴과 총폴리페놀 함량은 아스파라거스 줄기 열수 추출물 31.74 mg/g과 20.14 mg GAE/g으로 가장 많았으며, ABTS radical 및 DPPH radical 소거능은 페놀성 화합물의 함량이 상대적으로 높은 줄기 열수 추출물에서 IC50 값이 각각 541.1±21.0, 649.5±6.6 ㎍/mL이였으며, 아스파라거스 추출물에 존재하는 페놀성 화합물과 radical 소거능과의 연관성을 시사하였다. Xanthine oxidase 저해활성은 아스파라거스 뿌리 열수추출물이 200 ㎍/mL 농도에서 43.68%의 저해활성을 보였다. HepG2 간세포는 아스파라거스 모든 추출물에서 세포독성이 없는 것으로 나타났으나, RAW 264.7 대식세포의 경우 아스파라거스 줄기 열수 및 20% 에탄올 추출물 200 ㎍/mL 농도에서 각각 90.18, 84.14%로 생존률이 유의하게 감소하는 것으로 나타났다. MMP-9 발현량은 아스파라거스 추출물 처리구에서 전반적으로 감소하였고, 특히 줄기 추출물 처리구에서 MSU 처리구와 비교하여 유의하게 감소하는 경향을 보였다. HepG2 간세포에 3% 에탄올을 처리하여 간독성을 유발하여 GGT, AST 및 LDH 활성을 측정한 결과 아스파라거스 줄기 20% 에탄올 추출물이 가장 우수한 것으로 나타났다. 이 결과를 토대로 아스파라거스 줄기 및 뿌리는 총 폴리페놀과 루틴이 다량 함유되어 있어 생리활성 소재로써 개발 가치가 높을 것으로 판단되며, 추가적인 in vivo 생리활성평가를 통해 활용방안 모색이 필요할 것으로 판단된다.