• 한국식품영양과학회지
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• 제40권6호
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• pp.903-911
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• 2011

B. polyfermenticus CJ6가 생산하는 항세균 활성 물질의 특성을 규명하고 정제하였다. 생육에 따른 항세균 활성은 배양 4시간부터 나타내어 정지기인 배양 8시간에 최대 활성(102,400 AU/mL)을 나타내고 이후 급격히 활성이 감소되었다. B. polyfermenticus CJ6의 항세균 활성 물질은 $37^{\circ}C$에서 24시간 처리 시 활성의 50% 저하되고 $70^{\circ}C$에서 24시간 처리시 활성이 완전히 소실되어 열에 불안정하였으며, pH 3.0~9.0 구간에서 안정한 활성을 나타내었다. B. polyfermenticus CJ6의 항세균 활성 물질은 protease, ${\alpha}$-chymotrypsin을 처리 시 역가가 크게 감소하였으며 proteinase K의 단백분해 효소에 역가를 완전히 상실하여 단백질성 물질임을 추정하였다. B. polyfermenticus CJ6는 E. coli O157:H7, S. aureus, S. Typhi, L. monocytogenes의 식중독 세균과의 각각 공동 배양에서 배양 3~6시간 이내에 식중독 세균의 생육을 완전히 저해하는 것으로 나타났다. B. polyfermenticus CJ6가 생산하는 항세균 활성 물질은 SPE, recycling preparative HPLC, analytical HPLC을 이용한 4단계의 정제과정을 통하여 최종 항세균 활성을 나타내는 3개의 분획을 분리하였다. 정제된 물질의 분자량을 결정하기 위하여 UPLC를 이용한 ESI-MS/MS를 시행한 결과 3개의 분획에서 분자량이 다른 5개의 peptide(757.4153 Da, 750.3444 Da, 1024.5282 Da, 1123.6083 Da, 1617.8170 Da)를 확인하였으며 이는 기존에 보고된 bacteriocin 분자와는 다른 분자량을 지니는 것으로 나타났다. B. polyfermenticus CJ6와 식중독 세균과의 공동 배양 실험에서 B. polyfermenticus CJ6는 식중독 세균에 대하여 매우 강력한 항세균 활성을 나타내며 그 원인물질이 되는 새로운 항 미생물 peptides 물질은 천연식품 보존제 및 사료 보존제뿐만 아니라 정장용 제재, 식중독 예방 및 치료용 생균제재 등으로도 활용이 기대되며, 이를 위하여 분리된 5개의 peptide의 정확한 구조 및 특성 규명 등의 연구가 앞으로 필요할 것이다.

• 한국작물학회지
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• 제57권2호
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• pp.171-181
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• 2012

본 연구는 찰쌀보리와 M98의 종실에 함유된 아미노산 조성 및 단백질 profile의 특성 차이를 분석하여 M98의 고-Lysine 및 함몰배유 형질에 관련된 생화학적 정보를 얻고자 수행하였으며, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 찰쌀보리와 M98 종실의 총 16개 아미노산 조성을 분석한 결과, lysine을 비롯하여 총 6개 아미노산의 조성비가 M98에서 찰쌀보리에 비해 1.2~1.8배 높았다. Proline과 그것의 전구물질인 glutamic acid의 조성비는 M98에서 찰쌀보리에 비해 절반수준으로 낮았는데, glutamic acid를 전구물질로 하여 합성되는 arginine의 조성비는 M98에서 찰쌀보리보다 1.8배 높았다. 2. 찰쌀보리와 M98간의 종실 단백질을 이차원전기영동으로 분리한 결과, 총 70개 단백질 spot에서 발현양상의 차이가 확인되었다. 찰쌀보리에 비해 M98에서 발현양이 높은 단백질 spot은 44개였으며, 발현양이 낮은 단백질 spot은 18개였다. 나머지 8개 단백질 spot에서 7개의 발현은 찰쌀보리에서만 확인되었고, 1개의 발현은 M98에서만 확인되었다. 3. 찰쌀보리와 M98의 종실에서 발현양상 차이를 나타낸 총 53개의 단백질 spot을 선택하여 nESI-LC-MS/MS 방식으로 동정하였으며, 대부분의 단백질 spot은 종실의 다양한 생물학적 과정에 관여하는 단백질이었다. 특히, 28개 단백질 spot은 M98의 함몰배유 및 고-Lysine 형질과 연관된 단백질이었다. 4. 본 연구에서 밝혀진 M98 종실의 아미노산 조성 및 단백질 발현특성 정보는 향후 M98 유래 계통을 이용한 유전학적 검토 등을 통하여 고-Lysine 형질 연관 바이오마커 및 보리 신품종 개발에 유용한 정보로 활용될 수 있을 것으로 판단되었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제40권3호
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• pp.250-260
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• 2012

본 연구에서는 화장품에 응용 가능한 천연 소재를 찾고자, 사자발쑥 추출물의 항산화 활성, 타이로시네이즈 저해 효과 및 피부 상재균에 대한 항균작용을 측정하였다. 사자발쑥 추출물의 수득율의 경우 50% 에탄올 추출물은 23.92%, 에틸아세테이트 분획은 2.66%, 아글리콘 분획은 1.60%으로 나타났다. 사자발쑥 추출물의 free radical 소거능력($FSC_{50}$)은 에틸아세테이트 분획($12.27{\mu}g/m$)에서 비교적 큰 소거활성을 나타내었고, 활성산소 소거활성($OSC_{50}$)은 에틸아세테이트 분획($0.33{\mu}g/mL$)에서 비교물질로 사용한 L-아스코르빅산($1.50{\mu}g/mL$)의 총항산화능보다 약 5배 더 높은 활성을 보였으며, 나머지 추출물 역시 비교물질과 비슷한 활성을 보였다. 또한, $^1O_2$으로 유도된 적혈구의 광용혈 실험에서 추출물의 ${\mu}g/mL$ 농도 범위($5{\sim}50{\mu}g/mL$)에서 농도-의존적으로 세포 보호 효과를 나타내었으며, $25{\mu}g/mL$의 농도에서 아글리콘 분획은 비교물질인 (+)-${\alpha}$-토코페롤과 비교했을 때, 약 3 배정도 높은 세포보호활성을 나타내었다. 사자발쑥 추출물 에틸아세테이트 분획의 타이로시네이즈 저해 활성($IC_{50}$)은 $29.20{\mu}g/mL$로 미백제로 알려진 알부틴($226.88{\mu}g/mL$)보다도 약 7배 정도 더 높은 활성을 나타내었다. 사자발쑥 추출물의 항균활성 측정결과, 에틸아세테이트 분획의 피부 상재균에 대한 MIC는 Gram (+) 세균에서 높은 활성을 보였으며, 화장품에 사용되고 있는 방부제인 methyl paraben 보다 높은 항균활성을 가지고 있음을 확인하였다. 이를 통해 천연 방부제, 항균제로서 역할이 충분히 기대된다. 항산화 활성과 항균활성 및 미백효과가 뛰어난 에틸아세테이트 분획에서 TLC 및 HPLC 크로마토그램을 통한 다양한 성분의 peak 중에서 2개의 peak (TLC, AP 1-1 및 AP 1-3)를 확인하였으며, LC/ESI-MS/MS의 negative ion 모드에서 HPLC peak 1 (AP 1-3)은 분자 이온 $[M-H]^-$이 m/z 329.1, HPLC peak 2 (AP 1-1)는 m/z 343.3로 나타났다. 따라서 AP 1-1은 eupatilin으로, AP 1-3은 jaceosidin 임을 확인하였다. 이상의 결과들은 사자발쑥 추출물의 항산화 작용과 더불어 타이로시네이즈 저해활성으로부터 미백효능 그리고 피부 상재군에 대한 항균활성 등 기능성원료로서 응용 가능성이 큼을 시사된다. 추가적으로 화장품에 이용하기 위해서는 활성 성분을 이용한 피부 흡수 증진 시스템 개발과 제형 연구가 뒷받침되어야 할 것으로 사료된다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제35권3호
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• pp.185-193
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• 2008

We evaluated the response to salt stress of two different ginseng lines, STG3134 and STG3159, which are sensitive and tolerant, respectively, to salt treatment. Plants were exposed to a 5 dS/m salt solution, and chlorophyll fluorescence was measured. STG3134 ginseng was more sensitive than STG3159 to salt stress. To characterize the cellular response to salt stress in the two different lines, changes in protein expression were investigated using a proteomic approach. Total protein was extracted from detached salt-treated leaves of STG3134 and STG3159 ginseng, and then separated by two-dimensional polyacrylamide gel electrophoresis(2-DE). Approximately 468 protein spots were detected by 2-DE and Coommassie brilliant blue staining. Twenty-two proteins were found to be reproducibly up- or down-regulated in response to salt stress. Among these proteins, twelve were identified using MALDI-TOF MS and ESI-Q-TOF and classified into several functional groups: photosynthesis-related proteins(oxygen-evolving enhancer proteins 1 and 2, rubisco and rubisco activase), detoxification proteins(polyphenol oxidase) and defense proteins($\beta$-1,3-glucanase, ribonuclease-like storage protein, and isoflavone reductase-like protein). The protein levels of ribonuclease-like storage protein, which was highly induced in STG3159 ginseng as compared to STG3134, correlated tightly with mRNA transcript levels, as assessed by reverse-transcription(RT)-PCR. Our results indicate that salinity induces changes in the expression levels of specific proteins in the leaves of ginseng plants. These changes may, in turn, playa role in plant adaptation to saline conditions.

• Nutrition Research and Practice
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• 제9권1호
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• pp.22-29
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• 2015

BACKGROUND/OBJECTIVES: Recently, anthocyanins have been reported to have various biological activities. Furthermore, anthocyanin-rich purple corn extract (PCE) ameliorated insulin resistance and reduced diabetes-associated mesanginal fibrosis and inflammation, suggesting that it may have benefits for the prevention of diabetes and diabetes complications. In this study, we determined the anthocyanins and non-anthocyanin component of PCE by HPLC-ESI-MS and investigated its anti-diabetic activity and mechanisms using C57BL/KsJ db/db mice. MATERIALS/METHODS: The db/db mice were divided into four groups: diabetic control group (DC), 10 or 50 mg/kg PCE (PCE 10 or PCE 50), or 10 mg/kg pinitol (pinitol 10) and treated with drugs once per day for 8 weeks. During the experiment, body weight and blood glucose levels were measured every week. At the end of treatment, we measured several diabetic parameters. RESULTS: Compared to the DC group, Fasting blood glucose levels were 68% lower in PCE 50 group and 51% lower in the pinitol 10 group. Furthermore, the PCE 50 group showed 2-fold increased C-peptide and adiponectin levels and 20% decreased HbA1c levels, than in the DC group. In pancreatic islets morphology, the PCE- or pinitol-treated mice showed significant prevention of pancreatic ${\beta}$-cell damage and higher insulin content. Microarray analyses results indicating that gene and protein expressions associated with glycolysis and fatty acid metabolism in liver and fat tissues. In addition, purple corn extract increased the phosphorylation of AMP-activated protein kinase (AMPK) and decreased phosphoenolpyruvate carboxykinase (PEPCK), glucose 6-phosphatase (G6pase) genes in liver, and also increased glucose transporter 4 (GLUT4) expressions in skeletal muscle. CONCLUSIONS: Our results suggested that PCE exerted anti-diabetic effects through protection of pancreatic ${\beta}$-cells, increase of insulin secretion and AMPK activation in the liver of C57BL/KsJ db/db mice.

• 한국식품영양학회지
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• 제24권3호
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• pp.362-366
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• 2011

청갓과 적갓에서 추출한 GSLs에 의한 4종류의 암세포주를 이용하여 항암 활성을 조사하였다. 또한 갓 추출물에 함유된 GSLs를 HPLC와 LC-ESI/MS로 분석한 결과는 다음과 같다. 1. 갓에서 추출한 GSLs의 항암 활성을 분석한 결과, SNU-354 (간암)>SNU-C4결정암)>SNU-251(난소암)>MCF-7(유방암) 순으로 높게 나타났다. 또한 GSLs 추출물의 처리 시간(24, 48시간)에 따르면 적갓 추출물의 항암 효과가 청갓 추출물의 항암 효과보다 큰 것으로 나타났다. 2. 갓의 주요한 GSLs 성분은 sinigrin이었으며, 청갓이 적갓보다 더 높은 함량을 나타내었으며, 또한 청갓에서만 glucoiberin이 미량으로 검출되었다. 3. 항암 활성 평가에서 적갓 GSLs 추출물이 청갓보다 더 높은 활성을 나타낸 것은 GSLs 물질 이외에 다른 물질들이 관여 했을 것으로 생각되므로 이에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2010년도 정기총회 및 춘계학술발표회
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• pp.14-14
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• 2010

Plastid proteomics are essential organelles present in virtually all cells in plants and green algae. Plastids are responsible for the synthesis and storage of key molecules required for the basic architecture and functions of plant cells. The proteome of plastid, and in particular of chloroplast, have received significant amounts of attention in recent years. Various fractionation and mass spectrometry (MS) techniques have been applied to catalogue the chloroplast proteome and its sub-organelles compartments. To better understanding the function of the lumenal sub-organelles within the thylakoid network, we have carried out a systematical analysis and identification of the lumenal proteins in the thylakoid of wheat by using Tricine-SDS-PAGE, and LTQ-ESI-FTICR mass spectrometry followed by SWISS-PROT database searching. We isolation and fractionation these membrane from fully developed wheat leaves using a combination of differential and gradient centrifugation couple to high speed ultra-centrifuge. After collecting all proteins to eliminate possible same proteins, we estimated that there are 407 different proteins including chloroplast, chloroplast stroma, lumenal, and thylakoid membrane proteins excluding 20 proteins, which were identified in nucleus, cytoplasm and mitochondria. A combination of these three programs (PSORT, TargetP, TMHMM, and TOPPRED) was found to provide a useful tool for evaluating chloroplast localization, transit peptide, transmembranes, and also could reveal possible alternative processing sites and dual targeting. Finally, we report also sub-cellular location specific protein interaction network using Cytoscape software, which provides further insight into the biochemical pathways of photosynthesis. The present work helps understanding photosynthesis process in wheat at the molecular level and provides a new overview of the biochemical machinery of the thylakoid in wheat.

• 농약과학회지
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• 제16권4호
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• pp.267-272
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• 2012

합성농약의 단점을 보완하기 위하여 무공해, 무독성의 환경 친화적인 농약이 요구되고 있다. 특히, 식물 유래 천연물이 각광받고 있으며 이러한 관점에서 선행 실험 결과 강한 항균활성을 나타낸 만형자(Vitex trifolia L.)로부터 항균활성물질을 분리하여 기기분석을 통해 화학구조를 결정하고, 항균활성 검정을 실시하였다. 만형자를 80% aqueous MeOH로 추출한 후 n-hexane, EtOAc, n-BuOH 및 $H_2O$ 등 4개의 층으로 분획하였다. 이들 분획물을 이용하여 2000 ppm 수준으로 6가지 식물병원균에 대해 in vivo 항균활성을 검정한 결과, n-hexane 분획물이 벼 도열병균에 대해 88%, EtOAc 분획물이 벼 도열병균에 대해 85%, 밀 붉은녹병에 대해 87%의 방제효과를 나타내었다. Silica gel column, Sephadex LH-20 column chromatography, preparative HPLC를 사용하여 단일 화합물로 분리한 다음, ESI-MS, $^1H$-NMR, $^{13}C$-NMR의 기기분석 결과를 해석하여 agnuside, chrysosplenol B, artemetin로 구조를 동정하였다. Chrysosplenol B는 만형자로부터 처음 분리되었다. 분리한 물질들의 in vitro 및 in vivo 항균활성에 대한 연구를 진행하고 있다.

• 한국식품과학회지
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• 제35권6호
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• pp.1039-1044
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• 2003

은하콩의 조 사포닌은 4.59mg/g이었으며, 콩나물로 발아 생장하면서 사포닌 함량이 증가하여 재배 $5{\sim}6$일째에 $5.30{\sim}5.33mg/g$으로 가장 높은 함량을 보였으며, 6일째 이후에는 사포닌 함량이 감소하였다. 6일 동안 재배하여 자엽, 줄기 및 뿌리의 조 사포닌 함량은 자엽 4.17mg/g에 비해 줄기 7.46mg/g과 뿌리 7.45mg/g으로 거의 2배정도 높은 함량을 보였으며, 뿌리와 줄기는 비슷한 수준이었다. TLC를 이용한 부위별 사포닌 밴드 패턴으로부터 14종이 확인되었다. 줄기와 뿌리 부위는 콩에서 발견되는 여러 가지 사포닌이 함유되어 있으며, 줄기와 뿌리 부위는 Rf 0.5이하에서 비슷한 패턴으로 뚜렷한 밴드를 나타냈다. 콩의 soyasaponin group B 사포닌함량과 조성은 5일 동안 콩나물로 생장하면서 IV는 8.7배, I는 7배, V는 3.3배, II는 2배 그리고 III는 1.4배로 각각 증가하였으며, 특히 IV와 I이 많이 증가하였다. 콩나물 부위별 사포닌 함량은 자엽 부분에서 비교적 적은 양이 고루 함유하였다. 줄기는 자엽에 비해 I은 10.53배, III는 10.49배, V는 8.14배, IV는 5.72배 그리고 II는 1.45배로 더 많았다. 뿌리는 자엽에 비해 V는 9.37배, I는 5.54배 IV는 4.86배 그리고 III는 2.77배 많았지만, II는 자엽보다 2.96배 더 적었다. 콩나물의 줄기와 뿌리가 자라면서 주로 soyasaponin I, IV 및 V가 증가하였다. 이와 같이 콩나물의 사포닌은 성장함에 따라 또는 부위에 따라서 각각 다르게 생합성이 조절되는 것으로 생각된다.

• 한국식품영양학회지
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• 제27권3호
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• pp.532-537
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• 2014

황백(Cortex Phellodendri: CP)은 황벽나무(Phellodendron amurense)의 건조된 수피로부터 얻어진다. 이 수피는 한국의 전통 한약제로서 설사, 황달, 무릎과 발의 통증, 요도관 및 피부 감염증에 폭넓게 사용되어 왔다. 이들 기능성 성분의 분리 및 정제는 박층 크로마토크래피, 컬럼 액체 크로마토크래피 및 HPLC와 같은 여러 분석법들이 동양의 약초연구에 이용되어 왔다. 본 연구는 CP로부터 berberine을 분리하기 위해 향류분배 크로마토크래피법(CPC)으로 효과적으로 수행하였다. 두 용매의 CPC 최적조성은 n-butanol: acetic acid: water(4:1:5 v/v/v)이었다. 이동상의 유속은 1,000 rpm 회전력에서 상승법으로 분당 3 mL 속도로 전개시켰다. CPC에서 분리된 분획분은 prep-HPLC로 정제하였다. $^1H$-NMR 스펙트럼은 4.10과 4.20 ppm에서 $3H(-OCH_3)$, 6.10 ppm에서 2H의 ($-OCH_2O-$) proton signal의 공명이 관찰되었다. 2개의 방향족 proton은 이중결합 패턴을 보였다. H-11과 H-12 doublet은 각각 7.98과 8.11에서 나타났다. $^{13}C$-NMR 스펙트럼에서는 C2와 C3의 methylenedioxy group($-OCH_2O-$), C9과 C10에 methoxy group($-OCH_3$)이 4개의 치환된 형태로 보였다. 분리 정제된 berberine의 화학구조는 $^1H$, $^{13}C$-NMR, ESI-MS 데이터 분석으로 확인하였다.