• 한국식품영양학회지
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• 제34권1호
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• pp.36-46
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• 2021

After ethanol (BM-E and RW-E) and hot-water (BM-HW and RW-HW) extracts were fractionated from two herbal mixtures (BM and RW), their physiological activities were investigated. All extracts consisted of more than 50% of neutral sugar, with their total polyphenol levels higher than flavonoid levels. Radical scavenging activities of EtOH extracts remained significantly higher compared to that of hot-water extracts, and in particular, RW-E showed consistently higher antioxidant activity than BM-E. When anti-inflammatory activities of the extracts were evaluated by LPS-stimulated RAW 264.7 cells at 10~500 μg/mL non-cytotoxicity doses, BM-E showed significantly higher levels of TNF-α, IL-1β, IL-6, and nitric oxide inhibitory activity than those of hot-water extracts and RW-E. Murine peritoneal macrophage cells were shown to be enhanced in crude polysaccharides (BM-CP and RW-CP fractionated from BM-HW and RW-HW) compared to hot-water extracts and polysaccharide K (PSK, positive control). Especially, RW-CP exhibited higher activity than BM-CP, and component sugar analysis showed that BM-CP mainly contained galacturonic acid, glucose, arabinose, galactose, and xylose (34.5%, 33.9%, 16.1%, 7.1%, and 6.3%, respectively), whereas RW-CP showed different measurements (29.5%, 59.2%, 5.0%, 4.5%, and 0.2%). In conclusion, two herbal mixtures could contain varying sets of physiological activities dependent on different extraction and fractionation methods.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제40권1호
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• pp.35-47
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• 2023

본 연구는 복합추출물(익모초, 어성초, 진피)의 생리활성을 측정하여 식·의약품, 화장품 등의 소재로서의 가능성을 확인하고자 하였다. 복합추출물은 열수 추출하였으며, 세포독성, 항산화, 항염증, MAPKs 등의 평가는 ELISA 및 western blot을 통해 확인하였다. 그 결과, 총 폴리페놀 함량은 35.53±0.48 mg GAE/g, 플라보노이드 함량은 8.18±0.16 mg QE/g으로 나타났으며, DPPH 와 ABTS radical 소거능은 농도 의존적으로 증가하였다. 대조군과 비교하여 세포독성은 400 ㎍/㎖ 농도까지 100% 이상의 생존율이 나타났으며, NO 및 염증성 사이토카인을 유의하게 감소시켰다. 또한, 복합추출물은 MAPKs(ERK, JNK, p38) 단백질 발현을 유의하게 억제시켰다. 이러한 결과는 복합추출물이 산화적 손상 및 염증에 사용될 수 있음을 나타낸다. 따라서 본 연구 결과는 식·의약품, 화장품용 복합소재의의 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제47권4호
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• pp.593-603
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• 2023

Background: Korean Red Ginseng is a major source of bioactive substances such as ginsenosides. Efficacy of red ginseng extract (RGE), which contains not only saponins but also various non-saponins, has long been studied. In the water-soluble component-rich fraction of RGE (WS), a byproduct generated in the process of extracting saponins from the RGE, we identified previously unidentified molecules and confirmed their efficacy. Methods: The RGE was prepared and used to produce WS, whose components were isolated sequentially according to their water affinity. The new compounds from WS were fractionized and structurally analyzed using nuclear magnetic resonance spectroscopy. Physiological applicability was evaluated by verifying the antioxidant and anti-inflammatory efficacies of these compounds in vitro. Results: High-performance liquid chromatography confirmed that the obtained WS comprised 11 phenolic acid and flavonoid substances. Among four major compounds from fractions 1-4 (F1-4) of WS, two compounds from F3 and F4 were newly identified in red ginseng. The analysis results show that these compound molecules are member of the maltol-structure-based glucopyranose series, and F1 and F4 are particularly effective for decreasing oxidative stress levels and inhibiting nitric oxide secretion, interleukin (IL)-1β and IL-6, and tumor necrosis factor-α. Conclusion: Our findings suggest that a few newly identified maltol derivatives, such as red ginseng-derived non-saponin in the WS, exhibit antioxidant and anti-inflammatory effects, making them viable candidates for application to pharmaceutical, cosmetic, and functional food materials.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.330-330
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• 2022

In recent studies, cold plasma has been used to induce exudation of polyphenols and flavonoids from food materials, leading to enhancement of functional properties. And it is known that polyphenols interact with inflammation related metabolism. The objectives of this study were to investigate the effects of cold plasma treatments on the increase of total phenolic content (TPC), total flavonoid content (TFC), and anti-inflammatory activities of 'Sinpalkwang' peanut (Arachis hypogaea L.) hull. Plasma treatments were carried out using a dielectric barrier discharge gas exchange system at different radicals and temperatures (O₃-25℃, O₃-150℃, NO_x-150℃). Significant differences in TPC, TFC, and inflammatory mediator such as nitric oxide (NO) and tumor necrosis factor a (TNF-α) in lipopolysaccharide stimulated Raw 264.7 macrophages were observed between treated and non-treated peanut hull samples (p < 0.001). Cold plasma treated samples showed higher content (TPC: 2.87-2.93 mg/g sample, TFC: 0.96-0.98 mg/g sample) than non-treated sample (TPC: 2.47 mg/g sample, TFC: 0.78 mg/g sample). Cold plasma treated samples showed lower content of NO (3.3-5.0 uM) and TNF-α (141.4-162.2 ng/mL) than non-treated sample (NO: 11.1 uM, TNF-α: 210.2 ng/mL). This study suggests that cold plasma has potential to improve functionalities of food materials and that cold plasma treated peanut hull can be used as immune enhancing materials.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제40권6호
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• pp.1373-1380
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• 2023

본 연구는 플라보노이드 계열의 물질로써 항바이러스, 항암, 항균작용 등 다양한 생리활성을 나타내는 물질로 알려져 있는 coumarin의 항산화 및 항염증에 미치는 영향을 관찰함으로써 피부에 적용할 수 있는 기능성 화장품의 원료로써의 활용방안을 모색하고자 하였다. 연구의 결과는 다음과 같다. RAW 264.7 세포를 이용하여 세포독성 실험을 실시한 결과 coumarin은 실험에 적용한 모든 농도에서 이렇다 할 세포독성을 나타내지 않았다. 따라서 본 실험에 적용된 농도 범위 내에서는 피부에 적용하였을 때 안전한 물질이라 사료된다. coumarin 물질 자체의 항산화 작용을 알아보기 위하여 DPPH radical 소거능을 관찰한 결과 농도 의존적으로 소거능을 나타내었지만 농도에 따라 큰 차이는 나타내지 않았다. 세포내에서 생성되는 hydrogen peroxide을 DCF-DA 형광물질을 이용하여 ROS를 측정한 결과 silica에 의해 생성된 ROS의 억제효과가 농도 의존적으로 나타났다. coumarin의 항염증에 미치는 영향을 관찰하기 위해 Nitric oxide 생성억제와 histamine release를 측정한 결과 모두 농도 의존적으로 억제하였다. 이상의 결과를 종합해 볼 때 Coumarin이 화장품 소재개발에 있어서 항산화와 항염증에 관련된 천연물로써 효과적으로 활용이 가능할 것으로 사료된다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제30권6호
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• pp.1072-1081
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• 2023

본 연구는 발효에 의한 생리기능성을 조사하여 기능성 식품 소재 개발을 위한 기초자료를 제공하고자 Lactobacillus 속을 이용한 작두콩 발효액을 제조하여 항산화, 항염증, 항균 활성을 평가하였다. 총폴리페놀 및 플라보노이드 함량은 균주의 종류에 상관없이 발효 후 유의적으로 낮은 결과를 보였으며(p<0.05), 항산화 활성을 측정한 DPPH 라디칼 소거 활성 또한 발효에 따른 효과가 나타나지 않았다. 그러나 NO 소거 활성으로 항염증 활성을 측정한 결과, 발효 후 농도 의존적으로 증가하는 것을 확인하였으며, L. plantarum로 발효한 발효액보다 L. brevis로 발효한 발효액의 항염증 활성이 더 높았음을 확인하였다. 작두콩 발효액의 항균 활성을 측정한 결과, 녹농균인 Pseudomonas aeruginosa, 포도상구균인 Staphylococcus sp., 대장균인 Escherichia coli에 대한 억제 효과가 우수하였으며, 세포 독성 측정 결과, 모든 실험군에서 대식세포인 RAW 264.7에 대한 독성을 보이지 않았다. 이와 같은 결과는 발효에 따른 항염증 및 항균 활성이 증가하였음을 보여주었으며, 이를 토대로 다양한 바이오 및 식품산업 분야에 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 생각된다. 다만 추후에는 발효 조건의 확립과 항염증 및 항균 활성에 대한 정확한 메커니즘 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• 생명과학회지
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• 제21권4호
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• pp.561-567
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• 2011

염증반응의 중요한 작용인자로 알려진 nitric oxide (NO) 저해율에 대한 24종 천연물 추출물의 효과를 $25\;{\mu}g/ml$의 농도에서 검색해 본 결과, 다른 추출물에 비해 가자, 라벤더, 강향이 우수한 효과를 나타냈다. 하지만 강향은 세포 생존율이 $52.67{\pm}5.66%$인 것으로 보아 세포독성으로 인해 NO 저해율이 높게 나타난 것으로 보여 지므로 농도를 낮춰 다음 실험을 진행하였다. 농도별 NO생성능을 측정해본 결과. 최고농도인 $100\;{\mu}g/ml$에서 가자와 라벤더는 NO 생성량이 20-30%로 감소하였으며, 강향은 $10\;{\mu}g/ml$에서 NO 생성량이 약 30%로 다른 시료에 비해 낮은 농도에서 높은 저해활성을 나타내었다. RAW 264.7 세포주에 LPS와 각각의 시료를 처리하여 염증을 유발한 후 염증인자인 NO의 생성, 그리고 proinflammatory cytokines인 TNF-${\alpha}$의 생성량을 측정한 결과, 강향 추출물은 낮은 농도에서 높은 저해활성을 나타내, LPS로 유도된 염증 인자들을 효과적으로 감소시키는 것으로 나타났다. 각각의 총 폴리페놀 함량은 가자 $616\;{\mu}g/mg$, 라벤더 $73.98\;{\mu}g/mg$, 강향 $161.82\;{\mu}g/mg$으로 세 가지 추출물 모두 높은 함량을 지내고 있었으며, 특히 가자 추출물의 폴리페놀 함량은 매우 높았다. 플라보노이드 함량은 가자 $96.13\;{\mu}g/mg$, 라벤더 $11.77\;{\mu}g/mg$, 강향 $41.21\;{\mu}g/mg$으로 또한 가자 추출물이 가장 높은 함량을 나타내었다. 각각의 $RC_{50}$값은 가자 $2.09\;{\mu}g/ml$, 라벤더 $17.25\;{\mu}g/ml$, 강향 $6.31\;{\mu}g/ml$로 나타났으며 세 가지 시료 모두 낮은 $RC_{50}$값으로 DPPH radical 소거능이 우수하였다. 특히 가자는 천연항산화제인 ascorbic acid ($1.57\;{\mu}g/ml$)와 비슷한 $RC_{50}$값을 나타내 뛰어난 효과로 보여 진다.

• 생명과학회지
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• 제23권5호
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• pp.629-636
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• 2013

본 연구에서는 쌍떡잎식물 쥐손이풀목 소태나무과에 속하는 소태나무 잎 methanol 추출물을 이용하여 항염증 및 항산화 활성을 확인해 보았다. 먼저, 소태나무 잎 methanol 추출의 항산화 활성을 알아보기 위해 폴리페놀, 플라보노이드 함량을 측정하였으며 그 결과, 소태나무 잎 추출물에서 폴리페놀과 플라보노이드의 함량은 각각 $367.52{\mu}g/mg$, $46.41{\mu}g/mg$으로 나타나 플라보노이드 보다는 다량의 폴리페놀을 함유하는 것을 확인하였다. 항염증 활성을 확인하기 위해 염증 매개물질인 NO와 염증성 cytokine인 $PGE_2$를 생성을 측정하였다. 소태나무 잎추출물을 LPS로 염증을 유도한 대식세포에 농도별로 처리한 결과 NO의 생성을 $100{\mu}g/ml$의 농도에서 80%까지 억제하는 것으로 나타났으며, 염증성 cytokine인 $PGE_2$의 생성을 $50{\mu}g/ml$, $100{\mu}g/ml$의 농도에서 각각 85%, 90%까지 생성을 억제하는 것으로 나타났다. 또한, 소태나무 잎 추출물이 염증반응과 관련된 iNOS, COX-2, p-NF-${\kappa}B$, p-$I{\kappa}B$의 단백질 발현에 미치는 영향을 확인한 결과, iNOS 단백질은 농도 유의적으로 그 발현이 감소하는 것을 확인하였으며, COX-2 단백질의 경우 12.5, 25, $50{\mu}g/ml$의 농도에서는 큰 변화 나타나지 않았지만 $100{\mu}g/ml$의 농도에서 그 발현이 크게 억제되는 것을 확인하였다. 또한 iNOS와 COX-2의 발현을 조절하는 NF-${\kappa}B$ signaling을 확인해 본 결과, $I{\kappa}B$와 NF-${\kappa}B$의 인산화를 효과적으로 감소시킴으로써 항염증 활성을 나타내는 것을 확인 할 수 있었다. 이상의 결과와 같이, 소태나무 잎 추출물은 항산화 활성과 우수한 항염증 활성을 나타내는 기능성 소재로의 활용이 가능할 것이라고 사료된다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제31권2호
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• pp.287-297
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• 2024

저이용 임산자원으로 보고된 꾸지뽕 및 돌배를 이용하여 koji, yeast, LAB을 통한 단일 및 복합 발효를 진행하였고, 복합발효를 이용하는 것이 생리활성물질 전환이 뛰어나다는 것을 확인하였다. 이에 폐 및 기관지에 효능이 있다고 밝혀진 더덕 및 도라지와 혼합하여 국균 및 유용미생물을 활용한 복합발효물의 기간별 분석을 진행하였다. pH와 총산도는 발효초기부터 24일 차까지 큰 변화는 보이지 않았고, 반면 °Brix와 고형분 함량은 6일 차에 급격히 감소하는 경향을 확인하였다. Phenolic compound를 분석한 결과로 chlorogenic acid, 4-hydroxybenzoic acid, vanillic acid, caffeic acid는 발효초기(각 5.43±0.16 ㎍/mL, 12.30±0.17 ㎍/mL, 6.79±0.19 ㎍/mL, 28.14±0.87 ㎍/mL)부터 18일 차까지(각 29.81±0.30 ㎍/mL, 34.22±0.13 ㎍/mL, 28.86±0.50 ㎍/mL, 45.65±0.26 ㎍/mL) 꾸준히 증가하는 반면, ferulic acid, taxifolin, cinnamic acid, quercetin은 12일 차까지 증가하다가(각 23.22±0.67 ㎍/mL, 11.55±0.26 ㎍/mL, 0.84±0.01 ㎍/mL, 1.63±0.02 ㎍/mL) 18일이 지나면서 오히려 감소하는 경향을 보였다(각 17.74±0.19 ㎍/mL, 6.80±0.09 ㎍/mL, 0.72±0.01 ㎍/mL, 1.81±0.02 ㎍/mL). Total phenol, total flavonoid 함량 및 항산화활성(DPPH, ABTS)은 발효 초기부터 18일 차까지 꾸준히 증가하다가 24일부터는 비슷한 수준으로 유지되거나 오히려 감소하는 경향을 보였다. 이는 항산화활성이 높은 성분인 chlorogenic acid, 4-hydroxybenzoic acid, vanillic acid 및 caffeic acid의 함량 변화와 비슷한 경향으로 phenolic compound에 의하는 것으로 판단된다. 또한, NO 생성 억제능을 확인한 결과, 발효초기보다 6일 차 때 NO의 생성이 급격히 억제되는 것을 확인하였고(55.1% to 87.7%), 그 후에는 비슷한 수준을 유지하는 것을 확인하였다. 항염증 관련 단백질 발현 양상 실험에서도 역시 6일 차 이후로 iNOS, COX-2, TNF-𝛼를 억제하는 것을 확인하였다. 따라서 본 연구결과, 꾸지뽕, 돌배, 더덕 및 도라지를 혼합하여 유용미생물(koji, yeast, LAB)을 이용해 복합발효를 했을 시, 12-18일 사이에 항산화 및 항염증 효능이 가장 높은 것을 확인하였다. 이를 통해서 저이용 임산자원의 식품소재로서의 활용 가능성을 확인하였다.

• 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.