• 생명과학회지
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• 제29권10호
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• pp.1062-1070
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• 2019

마늘(Allium sativum)의 주요 생리활성 성분들은 다양한 종류의 암에 대해 항암효과가 보고되고 있다. 본 연구에서는 활성추적분리방법(activity-guided purification)을 이용하여 마늘의 항암성분을 발굴하고자 하였다. 마늘 에탄올 추출물을 칼럼크로마토그래피로 얻은 각각의 분획물에 대해서 AGS세포의 증식 억제율을 검증하여 가장 효과가 좋은 분획물로부터 물질을 순수분리하여 구조를 동정한 결과 N-benzyl-N-methyldecan-1-amine (NBNMA)로 밝혀졌다. NBNMA의 암생장 억제효능을 검증하기 위해서 CT-26, AGS, HepG2, HCT-116, MCF7, B16F10 및 Sarcoma-180 세포에 대한 in vitro 효과와 CT-26 결장암 세포를 마우스에 이식한 다음 in vivo 효과를 조사하였다. NBNMA는 Bcl-2의 down-regulation과 Bad의 up-regulation을 유도하여 CT-26 세포의 세포사멸 촉진시켰다. 또한, NBNMA는 세포사멸의 외적 및 내적 경로에서 caspases 억제자인 caspase 3과 caspase 9의 활성을 약간 증가시켰다. CT-26세포를 이식한 쥐에 $19.13{\mu}M/kg$의 NBNMA를 21일 동안 경구투여한 결과 암종의 크기가 43% 감소하였다. NBNMA는 in vitro 및 in vivo에서 항암 효과를 나타내었는데, 이러한 결과는 마늘로부터 순수분리한 NBNMA가 대장암치료를 위한 항암제 후보물질로서 활용 가능성이 있을 것으로 기대된다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제34권3호
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• pp.296-302
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• 2019

간장게장은 우리나라 전통 식품 중의 하나로 생 꽃게를 세척한 후 간장소스를 첨가하고 저온에서 숙성시켜 포장하여 상업적으로 판매하고 있다. 하지만, 간장게장 제조특성 상 열처리를 하지 않기 때문에, 간장게장의 미생물학적 품질을 유지하는데 어려움이 따른다. 따라서 본 연구에서는 원물 꽃게의 초기 미생물 저감화를 위해 여러 살균세척제의 효능을 비교하고 저장 중 간장게장 제품의 미생물학적 품질을 유지하기 위해 키토산의 항균 효능을 평가하였다. 먼저, 상온에서 생 꽃게를 염소수(50 mg/L), 과초산(40 mg/L), acetic acid (5%), lactic acid(5%)에 각각 10분간 침지시켜 일반세균수를 분석하였다. 결과를 살펴보면, 여러 살균세척제 중 5% acetic acid 세척이 생 꽃게에 존재하는 일반세균수를 약 1.5 log CFU/g까지 감소시켜 가장 효과적인 것으로 나타났다. 키토산 효능을 평가하기 위해 현재 상업적으로 제조되고 있는 간장게장(방법 1; 전해수 세척), 5% acetic acid로만 세척된 꽃게(방법 2), 5% acetic acid로 세척된 꽃게에 0.5%(방법 3)와 1%(방법 4)의 수용성 키토산이 첨가된 간장으로 제조된 간장게장을 각각 $4^{\circ}C$와 $12^{\circ}C$에서 최대 30일까지 저장하면서 일반세균수, 대장균군 및 대장균수를 측정하였다. $12^{\circ}C$에서 저장된 간장게장의 일반세균 수는 7일이 지났을 때 약 8 log CFU/g까지 증가하였다. $4^{\circ}C$의 경우, 1% 키토산이 첨가된 군(방법 4)에서 20일 동안 약 2.9 log CFU/g까지만 증가한 것으로 나타나 키토산 무첨가군(방법 1과2)과 0.5% 첨가군(방법 3)(4.2~4.5 log CFU/g)에 비하여 훨씬 효과적이었다. 본 결과에 따라, 생 꽃게를 5% acetic acid로 세척한 후 간장게장에 1% 키토산을 첨가하여 냉장온도에서 저장한다면 간장게장 제품의 미생물학적 품질 향상에 큰 도움이 될 것으로 여겨진다.

• 한국육종학회지
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• 제50권4호
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• pp.463-471
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• 2018

들깨는 우리나라에서 재배되어온 대표적인 유지작물로 지질의 함량 중 알파리놀렌산의 함량이 60% 전후로 불포화도가 높아서 산패가 쉽게 일어나는 문제가 있다. 알파리놀렌산은 소포체 유래의 ${\Delta}15$ desaturase (FAD3)와 엽록체 유래의 ${\Delta}15$ desaturase (FAD7)에 의해서 합성된다. 엽록체 유래의 FAD7 유전자 발현의 손상없이 종자의 알파리놀렌산 함량을 낮추기 위해 소포체 유래 FAD3 유전자를 RNAi기법을 이용하여 발현을 억제하였다. 재배종인 엽실들깨의 배축을 이용하여 아그로박테리움 매개 형질전환법으로 제초제(바스타) 저항성을 가진 형질전환체 17개체를 획득하였다. 형질전환체는 0.3% (v/v) 바스타제초제를 이용하여 선발하였으며 Northern blot으로 FAD3 유전자의 발현이 억제되는 것을 확인하였다. 온실에서 수확한 12개체 종자 지방산 함량을 분석한 결과 알파리놀렌산 함량이 10-20% 2개체, 30-40% 7개체, 대조구와 비슷한 60%대 3개체를 획득하였다. 형질전환체의 $T_2$ 종자의 분리비와 지방산 조성을 분석한 결과 동형접합체 계통에서 6-10% 알파리놀렌산 함량을 보였으며 이형접합계통은 20-26% 알파리놀렌산 함량을 나타내어 동형으로 고정시 FAD3 유전자 발현이 상당히 강력히 억제됨을 확인할 수 있었다. 들기름의 지방산 중 알파리놀렌산 함량의 감소는 들깨의 산패를 방지하고 감마리놀렌산 등의 고가의 건강기능성 지방산 생산에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국육종학회지
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• 제50권4호
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• pp.387-395
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• 2018

다산 등 15개의 통일형 벼 품종을 이용하여 mesotrione을 처리한 후 5일부터 다산 등 13개 품종들은 신엽에서 백화현상이 발생하였으나, 밀양154호와 수원382호는 백화현상이 발생하지 않아 저항성 품종으로 선발되었다. Mesotrione 처리 후 다산 등 13개 품종들의 초장 및 건물중 억제율은 밀양154호와 수원382호보다 더 높았으며 약량에 따른 억제율이 증가하였다. 한아름2호/밀양154호의 $F_2$ 집단을 이용한 유전분석 결과 저항성이 149개체, 감수성이 41개체로 이론적 분리비 3:1($X^2=1.19$, P=0.31)에 적합하여, mesotrione 저항성 관련 유전자는 1개의 우성유전자에 지배되는 것으로 나타났다. BSA방법을 이용하여 mesotrione 저항성 관련 유전자를 탐색한 결과, 2번 염색체의 10.2 Mb에 위치한 SSR marker RM1358과 RM3501을 선발하였다. Fine mapping을 위해 선발된 5개의 저항성 개체 중에서 $F_2-137$은 RM12921부터 RM3501까지 재조환이 일어났고, $F_2-76$은 RM324부터 RM5101까지 재조환이 일어났다. 따라서, mesotrione 저항성 관련 유전자는 RM3501과 RM324 사이인 10.2 Mb~11.4 Mb에 존재하며, RM3501과 RM324의 조환률이 각각 0.53%과 2.65%이므로, RM3501을 mesotrione저항성 유전자 DNA 연관 marker로 선발하였다. 다산 등 20개 통일형 품종 및 mesotrione에 저항성을 나타내는 자포니카 품종인 운광과 감수성인 통일형 한아름의 $BC_2F_2$ 집단을 이용하여 RM3501의 MAS 이용 가능성을 검토한 결과, mesotrione 저항성 선발 marker로 활용은 가능하나, 정확한 선발 maker로 활용하기 위해서는 추가적인 실험이 필요할 것으로 판단된다.

• 생명과학회지
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• 제29권11호
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• pp.1173-1178
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• 2019

본 연구에서는 agarose를 분해하는 세균을 분리하고 한천분해효소의 특성을 조사하였다. 한천분해세균인 BK-1은 부산광역시 수영구 광안리해수욕장에서 채취한 바닷물-시료에서 Marine agar 2216 평판배지를 이용하여 분리하였다. 분리된 균은 16S rRNA 유전자 염기서열분석을 통해 Agarivorans sp. BK-1으로 명명하였다. 세포 외 agarase는 Agarivorans sp. BK-1 균주 배양액에서 획득하였으며, 이를 이용하여 효소의 특성을 조사하였다. Agarivorans sp. BK-1 균주의 한천분해효소는 20, 30, 40, 50, 60 및 $70^{\circ}C$에서 각각 67, 93, 97, 100, 58, 52%의 상대활성을 나타냈으며, pH 5, 6, 7, 8에서는 59, 100, 95, 91%의 활성을 나타내었다. 세포 외 agarase는 $50^{\circ}C$에서 pH 6.0인 20 mM Tris-HCl 완충용액을 사용하였을 때 최대의 활성을 보였다. 이 agarase는 20, 30, $40^{\circ}C$에서 2시간 동안 열처리하여도 90% 이상의 잔존활성을 보였다. 또한, $50^{\circ}C$에서 2시간 동안 노출된 후에도 56%의 잔존활성을 보였다. 60과 $70^{\circ}C$에서 30분 동안 노출된 후에는 효소활성 대부분이 사라졌다. Zymogram 분석을 통하여 Agarivorans sp. BK-1 균주가 약 110, 90, 55 kDa 크기의 한천분해효소들을 생산하는 것을 확인할 수 있었다. TLC 분석 결과, Agarivorans sp. BK-1 균주의 한천분해효소는 네오한천올리고당인 neoagarobiose (46.8%), neoagarotetraose (39.7%) 및 neoagarohexaose (13.5%)를 생성하는 것으로 보아 ${\beta}$-agarase로 확인되었다. 따라서 Agarivorans sp. BK-1가 생산하는 ${\beta}$-agarase는 보습효과, 세균성장 억제, 미백효과, 식품, 화장품 및 전분노화 방지 등의 기능을 가지는 네오한천올리고당의 생산에 유용할 것으로 판단된다.

• 한국자원식물학회지
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• 제32권4호
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• pp.255-263
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• 2019

본 연구에서는 다양한 약리학적 활성을 가지는 것으로 알려진 감초 열수추출물(GRW)의 항암효능을 알아보기 위하여 인체 방광암 T24 세포에서 생존율 및 증식억제에 미치는 영향과 이와 연관된 apoptosis 유발 여부 및 관련 인자들의 발현 변화를 조사하였다. 먼저 GRW의 처리에 따른 증식억제 정도를 조사한 결과, GRW 처리 농도 의존적으로 생존율 및 증식억제 현상이 나타났으며, 핵의 형태 변화, DNA 단편화 및 apoptosis 유발에 관하여 조사한 결과 역시 GRW 처리 농도 의존적으로 증가됨을 확인할 수 있었다. 이는 GRW의 처리에 의한 암세포의 증식억제 및 형태적 변형이 암세포의 apoptosis 유발과 밀접한 관련이 있음을 시사하여 주는 것으로 사료된다. GRW 처리에 의한 apoptosis 유발에 관여하는 유전자의 탐색을 위하여 apoptosis와 연관성을 가지는 Bcl-2 family에 속하는 유전자의 발현을 조사한 결과 GRW 처리 농도 의존적으로 Bax 단백질의 발현증가와 더불어 Bcl-2 및 Bcl-xL 단백질의 발현감소가 관찰되었다(Fig. 3A). 이는 GRW에 의한 T24 세포의 apoptosis 유발에 Bcl-2 family에 속하는 유전자의 발현 조절이 중요한 역할을 하는 것으로 사료된다. 또한 GRW의 처리에 따른 MMP의 소실은 미트콘드리아 막의 교란이 유발되었음을 의미하는 것으로, 이러한 MMP 값의 변동은 Bcl-2 family 단백질의 발현 변화에 의한 것이라 추정된다. 한편 Apoptosis에 중요한 역할을 하는 것으로 알려진 caspase(-3/-8/-9)의 발현과 이들의 활성을 억제하는 IAP family (XIAP, cIAP-1, cIAP-2)의 발현에 GRW이 어떠한 영향을 미치는지를 조사한 결과, caspase-3, -8 및 -9의 활성형 단백질 발현 및 정량적 활성증가를 확인하였으며, IAP family 속한 3가지 단백질 모두 발현이 감소하는 것이 관찰되었다. 이상의 결과에서 GRW은 외인적 및 내인적 경로의 개시에 핵심적인 역할을 하는 caspase-8 및 -9의 활성을 모두 증가시켰으며, 이에 따른 caspase-3의 활성증가에 의하여 apoptosis가 유발되었음을 알 수 있었다. 이러한 두 경로의 동시 활성화에는 미트콘드리아의 기능 소실과 Bcl-2 및 IAP family의 발현 변화가 관여하고 있었으며, 특히 Bid의 발현 감소는 GRW에 의한 내인적 경로를 증폭시키는 효과로 작용했을 것이라 추정된다. 방광암의 치료에 보다 효과적인 생리활성을 갖는 물질을 발굴하고 그와 관련된 분자 및 세포수준에서의 기전을 밝히는 것이 중요하기에 본 연구의 결과는 향후 GRW로 수행될 추가 실험을 위한 기초자료로서 그 가치가 매우 높을 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제31권3호
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• pp.330-337
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• 2021

본 연구에서는 천연물유래 구강건강 개선소재로써 노각나무의 이용 가능성을 알아보기 위해 노각나무 잎과 줄기를 에탄올에 추출한 다음 구강미생물에 대한 추출물의 항균활성을 조사하였다. 노각나무 잎과 줄기 추출물(1 mg/disc)은 구강미생물 중 P. gingivalis KCTC5352에 대해서만 항균활성을 나타내었으며 줄기보다는 잎 추출물의 항균활성이 우수하였다. 시판되고 있는 구강케어제품에 사용되고 있는 항균제와 노각나무 잎 추출물의 항균활성을 비교한 결과, P. gingivalis에 대한 노각나무 잎 추출물과 양성대조구로 사용한 triclosan의 항균활성은 유사하게 나타났으며. P. gingivalis에 대한 노각나무 잎 추출물의 MIC는 0.4 mg/ml이고 정균작용을 하였다. 노각나무 잎추출물이 0.2-2.0 mg/ml 농도로 처리된 배양액에서 P. gingivalis KCTC5352의 생물막 형성과 세균 생육은 추출물의 농도가 증가할수록 농도의존적으로 억제되는 경향을 보였다. 또한 노각나무 잎 추출물(1 mg/ml) 처리가 P. gingivalis의 생물막 형성에 미치는 영향을 주사전자현미경으로 관찰한 결과에 의하면 추출물을 처리하지 않은 대조구는 추출물 처리구에 비해 P. gingivalis가 군집을 이루며 모여 있었고 세포 주변에서 생물막이 관찰되었지만 추출물을 처리한 처리구의 세포 주변에서는 생물막을 관찰할 수 없었다. qRT-PCR을 이용하여 생물막 형성 초기 과정에서 치면 부착에 필수적인 섬모(fimbriae)관련 mRNA 발현 양상을 0조사한 결과, 노각나무 잎 추출물이 0.2-2.0 mg/ml의 농도로 처리된 배양액에서 fimA와 mfa1 유전자 발현은 추출물의 농도가 높아질수록 농도의존적으로 억제되는 것을 확인할 수 있었다. 이상의 결과를 종합하면 노각나무 잎 추출물은 치주질환 원인균인 P. gingivalis에 대한 항균 활성과 생물막 형성 억제능이 우수하기 때문에 천연물유래 구강건강 개선소재로써 이용 가능성이 높을 것으로 판단된다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제54권6호
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• pp.618-630
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• 2021

본 연구에서는 생강을 효소처리하여 수용화율을 높인 후 고초균을 이용하여 발효시킨 생강발효물 (FGEs)을 제조하고, 이를 SH-SY5Y에 6-OHDA와 함께 처리하여 세포 보호 효과 및 AChE 저해 활성을 평가하였다. 그 결과, 6-OHDA로 자극된 신경세포에서 FGE를 처리한 모든 실험군에서 세포 생존율이 증가하고 LDH 농도가 감소하였다. 6-OHDA로 유발된 세포자멸사를 억제할 수 있는지 확인하기 위해 핵의 형태학적인 변화 및 caspase-3 활성을 확인하였다. FGE를 처리한 모든 실험군에서 핵의 손상 및 apoptotic body의 감소와 caspase-3 억제 활성을 확인할 수 있었다. 또한 FGE는 AChE의 활성을 유의적으로 감소시켰다. 시료 간의 활성 차이를 비교하였을 때, 생강에 효소 처리 후 고초균으로 발효한 추출물군 (E/BKG와 E/BCG)의 신경세포 보호 활성이 효소 처리하지 않은 발효생강군 (BKG와 BCG) 보다 유의적으로 크게 나타났다. 그러나 발효에 사용된 고초균 2종 간의 활성은 유사하였으며 처리군 간 유의적인 차이를 보이지 않았다. 본 연구 결과로부터 효소처리하여 수용화율을 높여 고초균으로 발효한 FGE는 신경세포 보호 및 AChE 저해 효과를 나타내어 향후 신경질환 연구를 위한 기초자료 제공 및 고부가가치 식품소재 개발에 이용 가능할 것으로 판단된다.

• 한국포장학회지
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• 제28권3호
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• pp.223-229
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• 2022

파프리카 저장 및 유통 전 처리와 포장방법이 저장성 및 미생물 제어에 미치는 영향에 대해 알아보고자 수행되었다. 이산화염소 가스 3, 6, 12시간과 저온 플라즈마 가스 1, 3, 6시간 처리 후 골판지 박스로 포장하여 8±1℃ 챔버에서 7일간 저장 하였을 때, 이산화염소 12시간 처리와 플라즈마 6시간 처리가 대장균과 곰팡이 발현을 낮추는 것으로 나타났다. 이에 무처리 대조구와 이산화염소 12시간, 플라즈마 6시간 처리한 후 골판지 박스 포장과 MAP 처리를 하여 8±1℃ 챔버에서 20일간 저장하였다. 저장 중 생체중 감소는 MAP 처리구가 1% 미만의 수치를 보였고, 외관상 품질은 MAP 처리구가 저장 종료일까지 상품성 한계점 이상이었다. 필름 내 산소, 이산화탄소, 에틸렌 농도는 처리구간의 차이가 나타나지 않았다. 경도의 경우 이산화염소 처리구가 낮았고, 색도를 나타낸 Hunter a^* 값은 MAP 처리구에서 증가하였다. 이취는 MAP 처리구에서 측정되었지만 매우 낮았다. 파프리카 과경의 곰팡이 발생률은 이산화염소 처리 박스 포장 처리구가 가장 빠르고 높게 발생하였고, 이산화염소 처리 MAP 처리구가 가장 낮았다. 저장 종료일 과육의 총 세균수는 플라즈마 처리 박스 포장 처리구, 대장균수는 이산화염소 처리 MAP 처리구, 곰팡이는 이산화염소 처리 박스 포장 처리구가 가장 낮았다. 이상의 결과를 종합해보면, 파프리카 저장 중 미생물 억제를 위해 포장 방법과 관계없이 저장 전 플라즈마를 6시간 처리하는 것이 적합하다고 판단된다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제10권3호
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• pp.85-96
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• 2023

국내 호소를 상류 저수지 (<0.3 psu), 하구 저수지 (0.3 - 2 psu), 기수성 석호 (>2 psu)로 분류하여 호소별 퇴적물 총질소 (T-N), 총인 (T-P) 농도의 차이를 일원분산분석 (ANOVA) 하였으며, 실험실 코어 배양법 (laboratory core incubation)을 이용해 송지호 (11.80 psu), 간월호 (0.73 psu), 장군 저수지 (0.08 psu)의 호기 (aerobic)와 무산소 (anoxic) 조건에서의 질소 및 인 용출량 (benthic nutrient flux)을 측정하였다. 국내 호소의 퇴적물 내 총질소와 총인 농도는 염분 농도가 다른 호소별로 유의한 차이가 있는 것으로 분석되었다 (p<0.05). 사후 검정 (post-hoc)을 통해 총질소의 경우 상류 저수지 (2,918 mg/kg)와 하구 저수지 (2,094 mg/kg)에서 유의한 차이를 확인하였고 (p<0.001), 총인의 경우 상류 저수지 (789 mg/kg)와 기수성 석호 (533 mg/kg)가 유의한 차이를 보였다 (p<0.01). 실험을 통해 산정된 NH₄⁺-N의 용출량은 간월호에서 가장 높게 나타났으며, 폐쇄성 수역인 물리적인 특성과 염분으로 인한 질산화의 저해 등에 의한 것으로 판단된다. NO₃^--N의 용출량은 호기 조건에서 염분이 높은 호소일수록 낮게 나타났으나 무산소 조건에서는 염분이 높은 호소일수록 용출량이 높게 관측되었고, 이는 염분이 질산화 및 탈질이 억제되었기 때문이다. PO₄^3--P의 경우 송지호, 간월호, 장군 저수지 순으로 용출량이 높게 나타나, 염분이 음이온 흡착 경쟁 등을 통해 인산염의 용출을 촉진시키는 것으로 조사되었다. 퇴적물의 용출량 산출 시 미생물 군집, 성장률, 산화, 환원, 영양염류의 결합 형태 등의 요인이 염분에 의해 영향을 받으므로 염분화 된 호소의 퇴적물 용출 조사 시 염분에 의한 영향을 고려해야 할 것으로 사료된다.