• 한국응용과학기술학회지
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• 제39권6호
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• pp.932-940
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• 2022

본 연구에서는 김치로부터 분리한 유산균 Weizmannia coagulans KK7(KCTC19023P) 균주를 이용하여 당근(Daucus carota var. sativa) 잎 추출물의 발효를 실시하고 얻은 생산물의 항염증 활성 및 성분변화를 확인하였다. 발효에 의한 당근 잎 추출물의 성분 변화를 확인하기 위하여 고성능 액체크로마토그래피를 이용하여 분석한 결과 발효 전과 비교하였을 때 발효 후에 플라보노이드의 일종인 루테올린(luteolin)의 함량이 현저히 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 당근 잎 추출물과 발효 당근 잎 추출물의 항염 활성은 LPS에서 염증을 유발한 RAW 264.7 세포에서 NO (Nitric oxide) 생성 억제 효과로 확인하였다. 발효 당근 잎 추출물을 처리하였을 때 당근 잎 추출물 처리군에 비해 NO 생성이 상대적으로 억제되는 것을 확인할 수 있었다. 발효 당근 잎 추출물 농도가 증가함에 따라 NO 생성 억제 효과도 유의적으로 증가 하였다. Western blot을 통해 염증반응에서 NO 생합성과 관련된 효소 iNOS의 발현을 확인한 결과 발효 당근 잎 추출물에서 단백질 발현이 농도 의존적으로 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 실험 결과로부터 미생물 발효를 통해 당근 잎의 항염 효과가 증대된다는 것을 확인할 수 있었으며 이는 식품으로 거의 이용되지 않고 버려지는 당근 잎이 발효를 통해 새로운 식품 및 화장품 소재로 사용될 수 있음을 시사한다.

• 생명과학회지
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• 제33권12호
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• pp.967-977
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• 2023

Rubus crataegifolius (RC)는 장미과에 속하는 전통적인 아시아 약용 식물이다. RC 열매는 항산화 작용을 통해 성인병을 예방하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 RC 열매 추출물(RCex)이 비만과 비알코올성 지방간 질환(NAFLD)에 미치는 영향을 동물 모델을 통해 평가하였다. 28마리의 수컷 C57BL/6J 마우스에 8주간 비만을 유도한 후, 추출물을 8주간 경구 투여하였다. 그룹 1은 일반 대조군으로 표준사료를 섭취하였다. 그룹 2는 HFD 대조군으로, 그룹 3에는 심바스타틴(6.5 mg/kg/일)을, 그룹 4에는 RCex (200 mg/kg)을 투여하였다. RCex투여는 실험 마우스의 체중, 지방 조직, 간 무게를 감소시켰으며, 또한 지질 대사(ALT, AST, TC, TG, LDL, HDL)를 포함한 생화학적 바이오마커를 개선하였다. AMPK의 활성화는 지방생성 유전자(LXR, SREBP-1c, FAS, ACC1)의 발현을 감소시켰으며, RCex에 의한 CPT 활성 증진 효과를 검증하였다. RCex는 또한 에너지 소비 및 신진대사와 관련된 호르몬(adiponectin 및 leptin)의 혈장 수준에도 영향을 미쳤다. 또한, RCex가 HFD로 유도된 비만 mice의 포도당 불내성을 개선했음을 확인 하였다. RCex는 AMPK의 인산화를 통해 지방산 산화 및 지방산 합성을 조절함으로써 항비만 및 항NAFLD 효과를 가짐을 처음으로 입증하였다. 이는 R. crataegifolius가 비만 및 관련 NAFLD 예방에 좋은 보충제가 될 수 있음을 시사한다.

• 대한임상검사과학회지
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• 제55권4호
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• pp.306-313
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• 2023

패혈증은 병원성 감염에 의해 여러 장기에 나타나는 전신성 염증 반응으로, 현재로서는 유망한 치료제가 없다. Signal transducer and activator of transcription 3 (STAT3)은 세포 신호전달 전사 인자로서 항염증 및 염증 반응과 관련된 다양한 세포의 생물학적 과정에서 중요한 역할을 한다. Niclosamide는 FDA에서 승인된 구충제로 STAT3 조절에 관여한다고 알려져 있다. C57BL/6 마우스에 복강 주사로 지질 다당체 (lipopolysaccharide, LPS)를 투여해 패혈증을 유발하였고, Niclosamide를 LPS 주사 2시간 후에 경구 투여하였다. 본 연구에서 Niclosamide가 LPS로 유발된 패혈증 모델의 생존률과 폐 손상을 완화시켰고, 혈청 내 interleukin (IL)-6, 종양괴사인자(tumor necrosis factor-α, TNF-α), IL-1β, AST, ALT, LDH 수치를 유의하게 감소시켰다. 또한 폐 조직 면역 블롯을 통해 PI3K, AKT, NF-κB, STAT3 신호 전달 경로가 Niclosamide에 의해 조절되는 것을 확인하였다. Niclosamide는 LPS를 자극한 RAW 264.7 세포주에서 IL-6, TNF-α, IL-1β와 같은 염증성 사이토카인의 발현을 감소시켰으며, 또한 STAT3의 인산화를 감소시켰다. 본 연구를 통해 Niclosamide에 의한 STAT3 조절이 염증 반응을 억제함으로써 패혈증 모델에 대한 새로운 치료 전략을 제시하였다.

• 생명과학회지
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• 제34권3호
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• pp.179-190
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• 2024

Canabas sativa L. (marijuana and hemp)는 전 세계적으로 널리 재배되는 식물로 식품, 의약품 등의 재료로 사용되었다. 본 연구는 네트워크 약리학을 이용하여 대마 줄기 및 뿌리 추출물의 기능적 효과를 예측하고 이들의 새로운 기능을 알아보고자 하였다. 줄기 및 뿌리 에탄올 추출물의 성분은 GC/MS로 확인하였고, 성분과 단백질 간의 네트워크는 STIHICI 데이터베이스를 이용하여 알아보았다. 성분과 연결된 단백질의 작용기전은 KEGG pathway 분석을 수행하였다. 추출물의 효과는 실시간 PCR을 이용하여 lysophosphatylcholine 유도 THP-1 세포에서 확인하였다. 줄기 및 뿌리 추출물에서 각각 21개 및 32개의 성분이 확인되었다. 줄기 및 뿌리의 성분과 연결된 단백질은 각각 147개, 184개의 단백질이었다. KEGG pathway 분석결과 MAPK signaling pathway를 포함한 69개의 경로가 추출물에 의해 공통적으로 영향을 받는 것으로 나타났다. 경로 네크워크를 이용한 추가 조사 결과, Terpenoid backbone biosynthesis 추출물 및 MVK와 MVD 의해 영향을 받을 가능성이 높으며, 유전자 발현은 추출물에 의해 LPC 유도 THP-1 세포에서 감소하였다. 따라서 본 연구에서는 대마 줄기 및 뿌리 에탄올 추출물이 다양한 경로로 영향을 미칠 수 있음을 보여주었고, 이러한 결과는 대마의 효과를 예측하고 연구하기 위한 기초 정보를 제공할 것으로 사료된다.

• 대한한의학방제학회지
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• 제32권3호
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• pp.297-310
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• 2024

Objective : This study was conducted to investigate the anti-inflammatory and laxative effects of Polycan in TNF-α-treated HT-29 intestinal epithelial cells and loperamide-induced constipation in vivo models, respectively. Methods : To evaluate the anti-inflammatory effects of Polycan, HT-29 cells were treated with TNF-α in the presence or absence of Polycan. IL-8 production was measured by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). MAPK phosphorylation, nuclear translocation of NF-κB, and phosphorylation of IκB were assessed by Western blot analysis. To investigate the laxative effects of Polycan, 6-week-old SD rats (8 female rats per group) were orally administered Polycan or Chicory Fiber as a positive control for 4 weeks, and constipation was induced with loperamide treatment for 10 days before sacrifice. One day before sacrifice, a charcoal meal was administered to evaluate intestinal transit times. The periodically collected feces were used to assess the number of fecal pellets and fecal water content. Results : Polycan inhibited TNF-α-induced IL-8 expression in dose-dependent manner. Furthermore, Polycan suppressed TNF-α-induced phosphorylation of MAPKs (ERK1/2, p38 and JNK), degradation of Iκ-Bα and nuclear translocation of NF-κB. In an in vivo constipation model, the number of fecal pellets per food intake was significantly increased in rats administered with Polycan, both 1 day and 7 days after loperamide treatment. The water content of fecal pellets was restored in the Polycan groups starting 7 days after loperamide treatment. In addition, Polycan intake significantly enhanced the gastrointestinal transit ratio of a charcoal meal but reduced the number of intestinal fecal pellets. Conclusions : These results suggest that Polycan suppressed TNF-α-induced inflammation by blocking both the MAPK and NF-κB pathways in HT-29 cells. Additionally, in a loperamide-induced constipation model, Polycan showed clear laxative effects by increasing the number of fecal pellets, fecal water content, and intestinal transit ratio of a charcoal meal.

• 한국식품과학회지
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• 제51권6호
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• pp.565-575
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• 2019

메밀은 전 세계적으로 알곡, 싹, 차 등 다양한 형태로 이용되고 있으며, 주요재배종으로는 일반메밀과 쓴메밀이 있다. 본 연구는 일반메밀과 쓴메밀 종실 추출물을 대상으로 항산화 및 항염증 활성 효과를 평가하였다. 루틴 함량은 쓴메밀 추출물이 일반메밀 추출물보다 65-78배 높았으며, 퀘세틴은 쓴메밀 추출물에서만 검출되었다. 플라보노이드 및 폴리페놀 함량도 쓴메밀 추출물이 1.8-2.0배 높았다. 쓴메밀 추출물은 6.25-400 ㎍/mL 범위의 농도로 세포독성을 평가하였을 때 세포독성은 관찰되지 않았다. 또한, 세포 내 NO 생성을 유의적으로 감소시키는 것으로 나타났다. 염증성 NO 생성과 관련된 유전자 iNOS 단백질과 mRNA 발현을 확인한 결과, 쓴메밀 추출물에서만 iNOS 단백질과 mRNA 발현이 감소되었다. 염증성 사이토카인 생성억제 효과에서, TNF-α와 IL-1β의 경우 쓴메밀과 일반메밀 추출물 모두에서 생성억제 효과가 확인되었으며, IL-6의 경우 일반메밀 추출물은 생성억제 효과가 없었으나 쓴메밀 추출물에서는 그 효과가 인정되었다. 염증성 사이토카인의 mRNA 발현을 확인한 결과, 일반메밀과 쓴메밀 추출물에 의한 mRNA 발현이 감소되었으며, 쓴메밀 추출물의 억제효과가 더욱 우수하였다. 이러한 결과들을 고려하면 루틴 함량과 항염증 효과와는 밀접한 관계가 있으며, 루틴 함량이 높은 쓴메밀이 항염증 식의약 소재 개발에 활용 가능성이 높을 것으로 판단된다.

• 한국약용작물학회지
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• 제15권4호
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• pp.233-240
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• 2007

증류수 및 Ethanol을 용매로 하여 온도 ($60,\;100^{\circ}C$) 및 초음파 병행 조건을 달리한 사자발쑥의 추출에서 초음파를 병행한 $100^{\circ}C$ 열수 추출이 20.51%로 가장 높은 수율을 나타냈다. 또한 $60^{\circ}C$ 및 $100^{\circ}C$ 열수 추출이 $60^{\circ}C$ ethanol 추출에 비해 각각 2배, 3배 정도의 수율 향상을 나타내었으며, 각각의 추출 조건에서 초음파를 병행한 추출이 일반 열수 추출과 비교하여 약 20% 높은 수율을 나타내었다. 인간 정상세포를 이용한 사자발쑥의 세포독성 실험에서 $60^{\circ}C$ ethanol 추출물의 세포독성이 가장 높게 나타났으며 $100^{\circ}C$ 물 추출물의 세포독성이 대체적으로 낮게 나타났다. 또한 초음파를 병행한 추출물이 초음파를 병행하지 않은 각각의 조건에 비해 $5{\sim}8%$ 낮은 세포독성을 나타내었다. 인간 암세포를 이용하여 사자발쑥 추출물의 첨가를 통한 암세포 생육 억제 활성 측정 결과를 통해 0.8 mg/$m{\ell}$ 이상의 농도 조건에서 초음파를 병행한 $100^{\circ}C$ 물 추출물이 최고 73%의 억제 활성을 나타내며 가장 높은 활성을 나타내었고, $60^{\circ}C$ 물 추출물의 초음파 병행 추출물이 농도 의존적으로 $40{\sim}62%$의 활성을 나타냄으로서 모든 농도조건에서 대체적으로 높은 활성을 나타내었다. 또한 각각의 조건에서 초음파를 병행한 추출물의 암세포 억제 활성이 초음파를 병행하지 않은 열수 추출물에 비해 최대 110% 까지 증진된 것을 확인할 수 있었다. 세포선택성에서도 모든 조건에서 초음파를 병행한 추출물이 병행하지 않은 일반 열수 추출물에 비해 증가된 세포선택성을 나타냈다. 암 발생 기작을 알아보기 위한 bcl-2 발현 실험에서 $100^{\circ}C$ 물 추출물의 IOD 수치가 가장 높게 나왔으나 초음파를 병행을 통해 감소하여 가장 적은 수치를 나타냄에 따라 초음파 병행 공정을 통해 열수 추출 공정 및 용매에 따른 암 발생 관련 성분의 발현을 억제할 수 있을 것으로 사료된다. 따라서 사자발쑥의 효율적인 추출을 위해서 $60^{\circ}C$ 이상 $100^{\circ}C$ 미만의 온도에서 물을 용매로 하는 것이 바람직하며, 초음파 병행 공정을 통해 수율 향상 및 세포독성의 저해는 물론 암세포 생육 억제 활성의 증진을 기대할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국식품과학회지
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• 제49권6호
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• pp.676-684
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• 2017

생활 식습관의 변화와 비만은 성인성 대사질환 증가를 급속히 증가시켜왔고, 이에 따라 간내 지방축적으로 야기된 간염질환인 NAFLD의 유병률도 ~33%의 수준으로 높게 나타나고 있어 간경변증, 간세포암종을 포함한 간손상의 진행을 심각하게 고려해야 할 시점이다. 특히 알코올섭취와 관계없이 비만과 연계된 인슐린 저항성 간조직에서 지방간염과 간경화를 시작으로 간손상이 지속적으로 일어난다는 점에서 비교적 가벼운 간소견을 보이는 NAFLD라 할지라도 적극적인 치료의 대상으로 해야 한다. 본 연구에서 $\text\tiny{D}$-GalN/LPS로 유도된 급성간독성의 지표들(ALT, AST, ALP 및 LDH)이 SGBE 투여 시 유의한 수준으로 감소되어 효과적인 간 보호 효과가 입증되었으며 세포수준에서 NAFLD에서 높게 나타나는 염증성 사이토카인($TNF{\alpha}$, IL-6)의 발현이 현격히 억제되어 비만과 인슐린저항성으로 인한 간 내 지방의 침착으로 유발되는 NAFLD의 염증반응 조절이 예상된다. 특히 간 조직 H&E 염색 및 주요장기 비교분석에서 SGBE 투여 시 간 손상의 특징이 최소화 또는 정상소견을 나타냈을 뿐 아니라 주요장기(간, 비장, 신장 및 위)도 간 손상의 특징을 나타내지 않아 안전하게 사용할 수 있는 NAFLD 소재로 사용이 가능할 것으로 생각된다. 이와 같은 SGBE의 효능은 신호전달 단백질인 p38의 제어를 통해 NAFLD 유발 및 악화의 주된 cytokine인 $TNF{\alpha}$의 생성을 억제한 결과로 생각되며, 이는 SGBE에 포함된 linoleic acid 및 SGBE에 독특하게 높게 나타나는 ginsenoside Re 및 Rd가 주된 역할을 한 것으로 판단된다. 본 연구결과는 SGBE가 효과적인 간 보호 효능을 가지며 특히 비만과 인슐린저항성 질환(2형 당뇨 등)과 상관관계가 깊은 NAFLD에 유용한 보조치료법이 가능함을 제시하고 있어 간기능개선 및 보호 소재로서 개발이 기대된다.

• 한국식품과학회지
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• 제50권5호
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• pp.535-542
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• 2018

본 연구는 수목 방향유 15종의 산화방지 활성, 항세균, 항진균 활성에 대해 연구하였다. 먼저 2가지 다른 실험방법을 통하여 산화방지 효과를 확인한 결과 15가지 수목 방향유 중 clove bud, 붓순나무, 왕초피나무, 곰취는 농도의존적으로 상당한 산화방지 활성을 나타내었다. 다음으로 S. aureus, L. monocytogenes, E. coli O157:H7, S. typhimurium, 그리고 S. mutans에 대한 항세균 활성은 액체배양법으로 측정한 결과 clove bud에서 현저하게 억제 효과가 나타났다. 또한, 페이퍼디스크 확산법을 통해 연구한 결과 앞에서 언급한 5가지 균주의 5, $2.5{\mu}L/disc$에서 농도의존적으로 균의 성장을 억제하였고 그 중 식중독 균주인 S. aureus의 성장에 대해 clove bud ($0.625-5{\mu}L/disc$)는 $1.25{\mu}L/disc$ 농도까지 눈에 띄게 억제 효과가 나타났다. 추가적으로 A. fumigatus, C. albicans, T. rubrum, A. ochraceus의 4가지 균주에서 clove bud의 항진균 효과가 다른 수목 방향유보다 좋았으며, 이를 바탕으로 페이퍼디스크 확산법을 통해 억제환의 크기를 측정한 결과 $1-2{\mu}L/disc$의 농도에서 양성 대조 약물인 ketoconazole ($20{\mu}g/disc$) 보다 더 우수한 효능을 나타내었다. 이 같은 결과를 종합하여 산화방지 활성과 항균 활성이 뛰어난 clove bud의 항염증 효과를 평가하였고, clove bud는 0.01% 농도에서 염증 관련 인자인 COX-2와 iNOS 단백질 발현을 LPS 처리군과 비교하여 COX-2 억제제 celecoxib와 유사하게 감소시켰다. 이와 같은 결과를 종합하면 수목 방향유는 산화방지, 항세균, 항진균, 항염증과 같이 여러 활성을 지니고 있으며, 방향유는 산화방지 및 항균성 화장품 소재로서 응용할 수 있으며, 염증반응 완화를 포함한 다양한 산업화에 응용될 수 있을 것으로 사료된다.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제20권3호
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• pp.287-295
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• 2016

Involuntary physical activity induced by the avoidance of electrical shock leads to improved endurance exercise capacity in animals. However, it remains unknown whether voluntary stand-up physical activity (SPA) without forced simulating factors improves endurance exercise capacity in animals. We examined the effects of SPA on body weight, cardiac function, and endurance exercise capacity for 12 weeks. Twelve male Sprague-Dawley rats (aged 8 weeks, n=6 per group) were randomly assigned to a control group (CON) or a voluntary SPA group. The rats were induced to perform voluntary SPA (lifting a load equal to their body weight), while the food height (18.0 cm) in cages was increased progressively by 3.5 every 4 weeks until it reached 28.5 cm for 12 weeks. The SPA group showed a lower body weight compared to the CON group, but voluntary SPA did not affect the skeletal muscle and heart weights, food intake, and echocardiography results. Although the SPA group showed higher grip strength, running time, and distance compared to the CON group, the level of irisin, corticosterone, genetic expression of mitochondrial biogenesis, and nuclei numbers were not affected. These findings show that voluntary SPA without any forced stimuli in rats can effectively reduce body weight and enhance endurance exercise capacity, suggesting that it may be an important alternative strategy to enhance endurance exercise capacity.