• 한국해양생명과학회지
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• 제4권1호
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• pp.1-13
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• 2019

Fucoidan(후코이단)은 주로 갈조류에서 추출되는 fucose를 함유한 함황 다당류의 일종으로, 항균, 항바이러스 및 항종양 효과와 함께 다양한 경로로 면역력을 향상시키는 생리 기능성물질로 알려져 있다. 최근 연구에 따르면, 인체 백신 분야에서는 fucoidan의 백신 adjuvant(항원보조제)로서의 가능성이 제시되었다. 수산업 분야에서는, 보조사료로서의 fucoidan의 기능에 관한 연구는 보고되고 있으나, 수산용 백신 개발을 위한 adjuvant 연구는 전무한 실정이다. 동물세포에서 fucoidan의 adjuvant에 대한 긍정적인 검토와 함께 안전성을 증명한 연구는 많이 있지만, fucoidan을 어류 백신용 adjuvant로 사용하기 위해서는 어류에서도 이를 확인할 필요가 있다. 또한 fucoidan의 분자량에 따라 세포 내 흡수율이 각기 다르다는 점과 병원체의 인위감염에 따른 항체 생성을 포함한 어류의 특이면역 반응 시스템에 대한 연구가 많이 부족하다는 제약이 있다. 따라서 이러한 분야에 대한 적극적인 연구가 뒷받침 된다면 안전하고 효과적인 adjuvant로 사용할 수 있을 것이다. 본 연구에서는 fucoidan이 사람과 동물을 포함하여 어류의 면역자극 즉 체액성 및 세포성 면역에 미치는 영향에 대한 연구를 검토하고, 수산업 분야에서 fucoidan의 사용과 어류 백신용 adjuvant로서의 가능성을 고찰하였다.

• 대한화학회지
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• 제46권2호
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• pp.151-156
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• 2002

Fucoidan은 갈조류에 다량 함유되어있는 다당류로서 항암작용, 항혈응고작용, 항혈전작용, 항염증작용, 항virus작용과 같은 생리활성작용력을 가지고 있어 최근 많은 연구가 수행되어지고 있다. 본 논문은 갈조류에서 fucoidan을 추출 하여 그 항암활성을 SV40 DNA replication assay, RPA-ssDNA binding assay, 그리고 MCF7 cell growth inhibition assay를 이용하여 알아보았으며 이 항암활성은 fucoidan의 황산기가 중요한 역할을 하고 있음을 알아내었다. 화학적으로 황산기의 함유량을 증가시킨 fucoidan이 황산기의 함유량을 제거시킨 fucoidan보다 항암활성이 뛰어났고, 이는 RPA의 ssDNA 결함력을 떨어 EM리기 때문이라 예측되어 진다. 본 연구는 한국산 갈조류에서 추출한 황산기를 함유한 fucoidan의 항암활성능력을 보여주었다.

• Natural Product Sciences
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• 제26권3호
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• pp.191-199
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• 2020

Fucoidan, a natural component of brown seaweed, has various biological activities such as anti-cancer activity, anti-oxidant, and anti-inflammatory against various cancer cells. However, the fucoidan has been implicated in melanoma cells via apoptosis signaling pathway. Therefore, we investigated apoptosis with fucoidan in A2058 human melanoma cells with dose- and time-dependent manners. In our results, A2058 cells viability decreased at relatively short-time and low-concentration through fucoidan. This effects of fucoidan on A2058 cells appeared to be mediated by the induction of apoptosis, as manifested by morphological changes through DNA-binding dye Hoechst 33342 staining. When a dose of 80 ㎍/mL fucoidan was treated, the cells were observed: crescent or ring-like structure, chromatin condensation, and nuclear fragmentation. With the increase at 100 ㎍/mL fucoidan, the cell membrane is intact throughout the total process, including membrane blebbing and loss of membrane integrity as well as increase of sub-G1 DNA. Furthermore, to understand the exact mechanism of fucoidan-treated in A2058 cells, western blotting was performed to detect apoptosis-related protein expression. In this study, Bcl-2 family proteins can be regulated by fucoidan, suggesting that fucoidan-induced apoptosis is modulated by intrinsic pathway. Therefore, expression of Bcl-2 and Bax may result in altered permeability, activating caspase-3 and caspase-9. And the cleaved form of poly ADP-ribose polymerase was detected in fucoidan-treated A2058 cells. These results suggest that A2058 cells are highly sensitive to growth inhibition by fucoidan via apoptosis, as evidenced by activation of extracellular signal-regulated kinases/p38/Bcl-2 family signaling, as well as alteration in caspase-9 and caspase-3.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제48권1호
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• pp.27-32
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• 2010

후코이단을 보습제 및 기능성화장품 소재로 사용하기 위한 후코이단 특성 및 그 효과에 대해 연구하였다. 후코이단은 미역 포자엽에서 추출하였다. 화장품 소재 시험으로는 보습력 측정, 항산화(DPPH assay, radical scavenging), 안전성(MTT assay)을 실시하였다. 후코이단의 보습력은 최고의 보습제 중의 하나인 히아루론산의 보습력보다 높았고, 분자량이 감소함에 따라 보습력이 약간 증가하였다. 후코이단은 높은 안전성과 항산화력을 보였다. 후코이단의 보습력 및 항알레르기 효과를 평가하기 위해 아토피 환자 46명에게 후코이단 크림을 6주간 적용하였다. 증상 정도를 나타내는 IGA 값이 3.04에서 2.15로 감소해 39.8%의 증상개선 효과가 있었다.

• Preventive Nutrition and Food Science
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• 제12권2호
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• pp.74-78
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• 2007

Fucoidan, that is high-molecular-weight sulfated polysaccharides extracted from brown seaweeds has been shown to elicit various biological activities. Here, we investigated the effects of fucoidan on cell proliferation and nitric oxide (NO) production in neuronal blastoma cell (SH-SY5Y). In the present study, we demonstrated that fucoidan treatment resulted in increase of cell proliferation and NO production. When cells were treated with amyloid-${\beta}$ (A${\beta}$) in the absence or presence of fucoidan, fucoidan recovered the cell viability decreased by A${\beta}$ peptides. To further determine whether nitric oxide synthase (NOS) is involved in proliferative effect of fucoidan, cells were treated with NOS inhibitors in the absence or presence of fucoidan. Selective constitutive nitric oxide synthase (cNOS) inhibitor, diphenylene iodonium chloride (DPI), caused a decrease of cell viability, whereas cell viability was increased by specific inducible nitric oxide synthase (iNOS) inhibitor, S-methylisothiourea (SMT), in the fucoidan-untreated cells. Treatment with fucoidan inhibited the cell viability decreased in DPI-exposed cells. In contrast, fucoidan had no effect on cell growth in SMT-treated cells, indicating that cNOS may not play a role in the proliferation of fucoidan-treated cells. The present data suggest that fucoidan has proliferative and neuroprotective effects and these effects may be associated with iNOS.

• 한국가금학회지
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• 제30권1호
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• pp.41-47
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• 2003

본 실험에서는 항생제 대체물질 탐색의 일환으로 톳에서 추출한 crude fucoidan의 미생물에 대한 항균능력을 in vitro 및 in vivo 상에서 검토하였고, 병아리 장내 응모의 형태적 변화에 대해 조사하였다. 본 실험에서는 갓 부화한 육계 수평아리 84두를 7처리 3반복으로 반복당 4수를 공시하여 3일령에 Salmonella typhimurium을 감염시킨 오염구와 비오염구를 두었으며, 오염구에는 항생제, fucoidan, 톳건조분말, 미역건조분말 및 yeast cell debris를 첨가하였다. 국내산 톳분말에서 추출한 조 fucoidan의 추출 수율은 5.45%로 비교적 높은 추출율을 나타냈다. in vitro 실험에서 fucoidan의 항균능력은 inhibition zone test 및 미생물 성장 실험결과 확인되지 않았다. in vivo실험에서 육계 초생추의 성장률은 fucoidan 첨가구와 YCD 첨가구가 대조구 및 다른 처리구에 비하여 높은 경향을 보였으나, 유의적인 차이는 없었다. 또한 in vivo 실험에서 Salmonella typhimurium에 대한 균의 출현율 및 생균수는 항생제 첨가구와 fucoidan 첨가구에서 낮게 나타났다. 각점막 융모의 길이는 fucoidan 첨가구와 해조류 건조분말 첨가 시 짧아진 경향을 나타내었으며, 대부분 대장벽면에 매우 촘촘하게 분포되어 있었으며, 형태는 처리구별로 크게 다르지 않았다. 따라서 본 실험의 결과만으로 fucoidan이 항생제 대체물질로 이용될 가능성을 명확하게 제시할 수는 없었으나, 연구할 가치는 충분히 있는 물질임이 확인되었다.

• 한국식품과학회지
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• 제27권5호
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• pp.716-723
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• 1995

갈조류인 한국산 곰피(Ecklonia stolonifera)에서 fucoidan을 추출 정제하여 분자 구조적 특성을 조사하고 항혈액 응고 활성을 측정하였다. 건조곰피 20.0kg을 $100^{\circ}C$에서 2시간동안 2회 열수 추출하고 ethanol로 침전시켜 crude fucoidan 151.1g을 얻었다. Crude fucoidan을 염화칼슘과 cetyl pyridium chloride(CPC)로서 정제하여 Fucoidan-1을 얻었고 수율은 35.2%였다. 이 Fucoidan-1을 여러조건하에서 DEAE-Toyopearl 650 M 이온교환 chromatography법을 이용하여 정제한 결과 cellulose acetate 막 전기영동상에서 하나의 band를 나타내는 순도가 높은 곰피 Fucoidan-5을 얻었으며 dextran을 표준품으로 gel filtration chromatography를 행한 결과 분자량은 21,000∼23,000이었다. 곰피 Fucoidan-5의 구성당은 fucose 35.7%와 galactose 4.3%이였고, fucose와 황산기의 mole 비는 약 1 : 1이었다. 적외선 흡수 spectrum 에서 $1240\;cm^{-1}$와 $850\;cm^{-1}$ 부근에서 흡수가 확인되었으며 비선광도가 $-127.2^{\circ}$인 것으로 보아 황산기는 주로 ${\alpha}-L-fucose$의 4번 위치의 탄소에 결합되어 있는 것으로 추정할 수 있었다. 또한 곰피 Fucoidan-5를 methyl화하여 가수분해하고 methyl alditol acetate를 만든 후 gas chromatography를 행한 결과 Fucoidan-5는 주로 황산기를 C4에 가진 fucose가 ${\alpha}l-2$결합 또는 ${\alpha}l-3$결합으로 이루어진 다당류임을 추정할 수 있었다. 곰피 Fucoidan-5의 항 thrombin 활성은 heparin(140 units/mg)의 약 1.4배이었다. 이상의 결과에서 CPC법과 이온교환 chromatography법을 사용하여 갈조류인 곰피로부터 분리 정제한 곰피 Fucoidan-5는 순도가 높은 fucoidan임을 알 수 있었고 수율은 28.1%였다.

• 한국임상수의학회지
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• 제28권2호
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• pp.183-189
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• 2011

개 말초혈액 다형핵 백혈구(PMNs)의 탐식능력과 순간산소과소비력 (OBA) 에 대한 fucoidan의 효과를 검토하였다. Fucoidan 그 자체는 PMNs의 탐식능력과 OBA에 직접적인 효과를 보이지 않았다. 그러나 fucoidan으로 배양한 PBMCs의 배양상층액은 PMNs의 탐식능력과 OBA를 농도의존적으로 증가시켰다. 또한, TNF-${\alpha}$에 의한 PMNs의 탐식능력과 OBA의 측정 결과도 fucoidan으로 배양한 PBMCs 배양상층액의 그것과 유사하였다. 이러한 탐식능력과 OBA의 활성은 anti-TNF-${\alpha}$ pAb를 처리했을 때 억제되었다. PBMCs 배양 상층액 속의 TNF-${\alpha}$의 양을 정량한 결과 대조군에 비해 증가되었으며, PBMCs의 TNF-${\alpha}$ mRNA 발현 정도도 fucoidan을 첨가한 경우 증가되었다. 이상의 결과로부터, fucoidan은 개 말초혈액 PMNs의 탐식능력과 OBA에 대하여 면역자극 작용을 가지고 있으며, 이것은 fucoidan의 자극에 의해 PBMCs에서 생산되어 분비되는 가용성 물질인 TNF-${\alpha}$에 의해 나타나는 것으로 사료되었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권4호
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• pp.604-609
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• 2012

기능성화장품 소재로 사용하기 위한 후코이단의 특성 및 후코이단 분자량의 영향에 대해 연구하였다. 후코이단은 미역 포자엽에서 추출하였고 접촉글로우방전 전기분해(CGDE)방법에 의해 후코이단 분자량(35~160 kDa)을 조절하였다. 후코이단의 tyrosinase inhibition, 보습력, elastase 활성저해 효과와 항산화력(DPPH assay, radical scavenging)을 측정하여 화장품으로서 가능성을 확인하였다. 후코이단의 보습력은 최고의 보습제 중의 하나인 히아루론산의 보습력보다 높았고, 분자량이 감소함에 따라 보습력이 약간 증가하였다. 주름개선 효과실험인 elastase 활성저해 효과 실험결과 표준 비교물질인 adenosine 보다 높은 elastase 활성저해 효과를 보였다. 최고의 tyrosinase 저해효과, elastase 활성저해 효과, 항산화력(DPPH assay, radical scavenging)을 갖는 후코이단의 분자량은 100 kDa이었다.

• 한국환경농학회지
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• 제39권1호
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• pp.20-25
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• 2020

BACKGROUND: Marine algae is a productive organism that is consumed as a nutritious food. However, large amounts of unused portions of the algae are incinerated as trash or dumped in the sea, causing pollution. Recycling algae is important for saving resources and conserving the environment. In this study, the fucoidan which is a major carbohydrate of marine algae was tested as a source of fertilizer for farming. METHODS AND RESULTS: The growth rate of the melon was examined after treating fucoidan and the melon growth factors, weight and length of stem were measured. To discover the mechanism of melon growth promotion of fucoidan, bacteria that decomposed fucoidan were isolated from soil and abalone. Bacillus wiedmannii and Stenotrophomonas pavanii were isolated from terrestrial soil and Pseudomonas sp. was isolated from abalone. Among these three bacteria, Pseudomonas sp. had the highest and most specific fucoidan-decomposing activity. When Pseudomonas sp. was treated with fucoidan on melon-growing soil, the growth of melon was relatively improved compared to the treatment with fucoidan alone. CONCLUSION: We found that fucoidan, the main carbohydrate of marine algae, promoted melon growth. Fucoidan-decomposing microorganisms were isolated from terrestrial soil and marine organism, and we found that these bacteria stimulated the effect of melon growth promotion of marine algae. This is the first report that confirms the fertilizer effect of marine algae and shows the use of bacteria with marine algae.