• 한국식품저장유통학회지
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• 제30권5호
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• pp.885-895
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• 2023

본 연구에서는 참치 부산물을 활용한 항산화 신소재 개발의 가능성을 탐색하기 위해 부산물을 이용한 단백가수분해물 제조 및 항산화 활성을 평가하였다. 5종의 단백질 분해효소(alcalase, bromelain, flavourzyme, neutrase 및 papain)를 이용한 단백가수분해물 제조 시 12시간을 최적의 가수분해 시간으로 선정하였으며, 특히 alcalase, flavourzyme, neutrase의 가수분해도가 높게 나타났다. 이를 각 가수분해물의 수율과 비교하였을 때 유사한 경향임을 확인하였다. 각 효소제를 12시간 처리하여 제조한 단백가수분해물의 항산화 활성을 비교한 결과, TPF가 다른 가수분해물에 비해 유의적으로 높은 ROS(ABTS radical 및 H₂O₂) 소거 활성을 보이는 것으로 확인되었다. 또한 TPF는 hydroxyl radical에 의한 2-deoxy-D-ribose의 산화 및 linoleic acid의 과산화에 대해서도 우수한 억제 활성을 나타내었으며, 참치 가공부산물로부터 제조한 추출물, 밀웜 단백가수분해물 및 대두 단백가수분해물과의 ROS 소거 활성 비교 실험에서도 TPF가 상대적으로 우수한 활성을 보였다. 본 연구를 통해 참치 가공부산물을 이용한 항산화 소재개발 가능성을 확인할 수 있었으며, 본 연구 결과들은 수산가공부산물을 이용한 신규 생리활성 소재 개발용 기초연구자료로 활용될 수 있을 것으로 예상된다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제31권2호
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• pp.298-306
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• 2024

본 연구에서는 식물 추출물 혼합 분말의 근육세포 분화 및 산화적 스트레스에 대한 세포 보호 효과를 확인하고자 하였다. 추출물을 최대 1,000 ㎍/mL 농도까지 세포에 처리한 결과, 세포 생존율이 감소하지 않음을 확인되었다. 식물 추출물 혼합분말이 근육세포 분화 인자에 미치는 영향을 확인하기 위해 myogenin과 MHC의 발현 여부를 확인한 결과, 무처리군에 비해 발현이 증가함을 확인하였다. H₂O₂에 의해 유도된 산화적 스트레스에 대한 세포 보호 효과를 확인한 결과, 식물 추출물 혼합 분말 처리에 의해 H₂O₂ 단독 처리군보다 세포 생존율이 증가하였으며, LDH와 creatine kinase의 활성이 감소하였다. 또한, Bax와 Bcl-2의 발현을 조절하여 caspase-9와 -3 활성화를 억제함을 확인하였다. 이를 통해 식물 추출물 혼합 분말의 근육세포 분화 효과 및 H₂O₂에 의해 유도된 산화적 스트레스에 대한 세포 보호 효과가 있음을 확인하였다. 따라서 식물 추출물 혼합 분말은 근감소증 개선을 위한 기능성 소재로써 활용이 가능할 것으로 판단되며, 향후 근감소증 개선을 위한 기능성 소재로서의 유효성 확보를 위해서 근감소증 세포 및 동물모델을 이용한 효능 및 기전 분석 연구가 더 필요할 것으로 사료된다.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제32권3호
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• pp.329-340
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• 2024

Mangiferin is a kind of natural xanthone glycosides and is known to have various pharmacological activities. However, since the beneficial efficacy of this compound has not been reported in retinal pigment epithelial (RPE) cells, this study aimed to evaluate whether mangiferin could protect human RPE ARPE-19 cells from oxidative injury mimicked by hydrogen peroxide (H₂O₂). The results showed that mangiferin attenuated H₂O₂-induced cell viability reduction and DNA damage, while inhibiting reactive oxygen species (ROS) production and preserving diminished glutathione (GSH). Mangiferin also antagonized H₂O₂-induced inhibition of the expression and activity of antioxidant enzymes such as manganese superoxide dismutase and GSH peroxidase, which was associated with inhibition of mitochondrial ROS production. In addition, mangiferin protected ARPE-19 cells from H₂O₂-induced apoptosis by increasing the Bcl-2/Bax ratio, decreasing caspase-3 activation, and blocking poly(ADP-ribose) polymerase cleavage. Moreover, mangiferin suppressed the release of cytochrome c into the cytosol, which was achieved by interfering with mitochondrial membrane disruption. Furthermore, mangiferin increased the expression and activity of heme oxygenase-1 (HO-1) and nuclear factor-erythroid-2 related factor 2 (Nrf2). However, the inhibition of ROS production, cytoprotective and anti-apoptotic effects of mangiferin were significantly attenuated by the HO-1 inhibitor, indicating that mangiferin promoted Nrf2-mediated HO-1 activity to prevent ARPE-19 cells from oxidative injury. The results of this study suggest that mangiferin, as an Nrf2 activator, has potent ROS scavenging activity and may have the potential to protect oxidative stress-mediated ocular diseases.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제32권3호
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• pp.349-360
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• 2024

Oxidative stress contributes to the onset of chronic diseases in various organs, including muscles. Morroniside, a type of iridoid glycoside contained in Cornus officinalis, is reported to have advantages as a natural compound that prevents various diseases. However, the question of whether this phytochemical exerts any inhibitory effect against oxidative stress in muscle cells has not been well reported. Therefore, the current study aimed to evaluate whether morroniside can protect against oxidative damage induced by hydrogen peroxide (H₂O₂) in murine C2C12 myoblasts. Our results demonstrate that morroniside pretreatment was able to inhibit cytotoxicity while suppressing H₂O₂-induced DNA damage and apoptosis. Morroniside also significantly improved the antioxidant capacity in H₂O₂-challenged C2C12 cells by blocking the production of cellular reactive oxygen species and mitochondrial superoxide and increasing glutathione production. In addition, H₂O₂-induced mitochondrial damage and endoplasmic reticulum (ER) stress were effectively attenuated by morroniside pretreatment, inhibiting cytoplasmic leakage of cytochrome c and expression of ER stress-related proteins. Furthermore, morroniside neutralized H₂O₂-mediated calcium (Ca²⁺) overload in mitochondria and mitigated the expression of calpains, cytosolic Ca²⁺-dependent proteases. Collectively, these findings demonstrate that morroniside protected against mitochondrial impairment and Ca²⁺-mediated ER stress by minimizing oxidative stress, thereby inhibiting H₂O₂-induced cytotoxicity in C2C12 myoblasts.

• 청정기술
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• 제30권2호
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• pp.105-112
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• 2024

전 세계적으로 기후변화에 따른 온실가스 규제로 전기자동차의 수요가 급증하고 있으며, 주요 부품인 전지의 수명 문제로 추후 폐전지의 발생으로 이어지게 된다. 이에 리튬이온전지 중 폐LFP(LiFePO₄)전지의 양극재로부터 유가금속인 리튬을 선택적으로 선침출 및 회수하고자하였다. 이때, 일반적으로 사용되는 무기산은 독성가스 배출 또는 다량의 폐수가 발생되어 환경문제를 야기시킨다. 이를 대체하기 위하여 유기산 및 기타 침출제를 이용하여 리튬을 침출하는 연구가 수행중이며, 본 연구에서는 유기산인 메탄술폰산(Methane sulfonic acid, MSA, CH₃SO₃H)을 이용하여 선택적으로 선침출하였다. 리튬을 선침출하기위한 최적의 조건을 확인하기 위하여 MSA 농도, 광액농도 그리고 과산화수소 투입량을 변수로 하여 실험을 진행하였다. 본 연구를 통해 리튬은 약 100% 그리고 철 및 인 성분은 약 1% 내외로 침출되어 분리 효율 및 변수에 따른 주요 성분의 침출률을 확인할 수 있었다.

• 공업화학
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• 제7권6호
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• pp.1078-1086
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• 1996

본 연구에서는 W-IPA(peroxo-polytungstic acid)를 출발 물질로 하는 졸 용액을 ITO(indium tin oxide)가 입혀진 유리판 위에 침적 도포(dip-coating) 방법으로 침적시키고, 이것을 겔화시킨 후에 열처리하여 전기 발색 소자 (electrochromic device, ECD)의 텅스텐 산화물 박막 전극을 만들어 이의 전기화학적인 특성을 고찰하였다. 가장 좋은 전기 화학적 특성을 나타내는 조건은 $2g/10mL(W-IPA/H_2O)$졸 용액에 15회 침적 도포하여 $230{\sim}240^{\circ}C$의 온도로 최종 열처리 한 텅스텐 산화물 박막 전극이었으며, 침적 횟수의 증가에 따라 산화 텅스텐 박막의 두께는 비례하여 증가하였고, 5회 침적 도포 이후에는 1회 침적 도포시 약 $60{\AA}$ 두께로 막이 생성됨을 알 수 있었다. 졸-겔법으로 제조된 텅스텐 산화물 박막 전극은 X-선 회절 분석에 의하여 비정질 구조, 주사 전자 현미경에 의하여 박막 표면은 균일한 것으로 조사되었다. 다중 순환 전류-전위 주사법에 의하여 작성된 전류-전위 곡선에 의하면 순환 횟수가 수백회 이상임에도 불구하고 소 발색은 뚜렷하게 나타났으나, 더욱 많은 순환 횟수에서는 전해질인 황산 수용액 중에서 텅스텐 산화물 박막의 박리 현상이 일어나 소 발색의 전류 밀도는 차츰 감소하였다. 전위 주사 속도를 변화시키면서 순환 전류-전위 주사법에 의하여 작성된 전류-전위 곡선으로부터 구한 전기화학적 특성 값을 이용하여 반응에 참여하는 수소 이온의 확산 계수를 구할 수 있었다.

• 한국안광학회지
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• 제19권2호
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• pp.179-188
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• 2014

목적: 본 연구에서는 계면활성성분 및 함유량이 다른 콘택트렌즈 관리용액의 세척효율 및 가시광선투과율에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 방법: 다른 재질의 소프트렌즈(etafilcon A 및 hilafilcon B 재질)에 인공누액을 이용하여 각각 단백질을 침착시킨 후 계면활성성분 및 함유량이 다른 6종류의 다목적용액을 사용하여 세척한 후 그에 따른 세척효율 및 광투과율을 비교하였다. 결과: Etafilcon A 재질 렌즈의 경우 다목적용액으로 문지르기를 하여 세척하였을 때 세척효율은 다목적용액의 계면활성성분 농도와 표면장력에 따라 약 23~43%로 다양하게 나타났으며, 계면활성성분 이외에 과산화수소를 함유하는 다목적용액으로 세척 시 가장 높은 세척효율을 보였으나 렌즈에 잔존하는 단백질량이 많았다. 다목적용액으로 세척 후 가시광선투과율은 89.8%~90.8%으로 나타났다. Hilafilcon B 재질 렌즈에서는 인공누액에 7일간 배양하더라도 침착되는 단백질양이 매우 적어 etafilcon A 재질 렌즈의 5~10% 수준의 단백질량을 보였으며 가시광선투과율 감소도 크지 않았다. 다목적용액으로 문질러 세척하였을 경우 45.4~67.4%의 세척효율을 보였으나 etafilcon A 재질 렌즈와는 다른 세척효율 순서를 보였으며, 광투과율은 새 렌즈 수준으로 회복되었다. 결론: 이상의 결과로 소프트렌즈의 단백질 침전물의 올바른 관리를 위하여서는 다목적용액의 계면활성성분이나 원리에 대한 이해를 바탕으로 렌즈 재질과 침착된 단백질량에 따라 적절한 다목적용액을 선택하여야 하며, 제조사의 가이드라인과 상관없이 문지르기를 하여 관리하는 것이 보다 효율적임을 알 수 있었다.

• 전기화학회지
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• 제17권2호
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• pp.111-118
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• 2014

본 연구에서는 폐 리튬이차전지의 스크랩으로부터 순도 높은 황산코발트($CoSO_4$) 용액을 회수하고, 회수된 용액을 이용하여 리튬이차전지의 양극활물질인 $LiCoO_2$를 제조하여 전기화학적 특성을 평가하였다. 황산코발트의 제조는 황산과 과산화수소수를 이용하여 원료물질로부터 금속물질을 녹여내기 위한 침출단계, 가성소다를 이용한 pH 조절로 1차 불순물을 제거하기 위한 중화공정 및 D2EHPA와 $CYANEX^{(R)}272$를 이용하여 2차 불순물을 제거하기 위한 용매추출공정을 거쳐 고순도의 용액을 회수한다. 회수된 황산코발트는 증류수와 희석하여 6 wt.% 황산코발트 용액으로 만들고, 다시 옥살산과 혼합 및 교반 후 건조, 하소 및 리튬의 원료가 되는 $Li_2CO_3$ 분말과 혼합 후 합성 공정을 거쳐 이차전지의 양극활물질인 $LiCoO_2$를 제조하였다. 이를 이용하여 전극을 조립하고, 전기화학적 특성을 평가하였다. 전기화학적 특성은 본 실험에서 합성된 $LiCoO_2$와 상업용 $LiCoO_2$(Aldrich사)를 비교하였으며, 결과는 유사하거나 혹은 합성된 $LiCoO_2$가 더 우수한 것을 확인할 수 있었다. 따라서, 본 실험을 통해 양극활물질의 재활용 가능성을 확인하였다.

• 생명과학회지
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• 제25권10호
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• pp.1091-1097
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• 2015

본 논문에서 벼 ascorbate peroxidase (OsAPx1) 유전자의 발현 분석을 Northern과 Western 분석을 통하여 유묘 에서는 뿌리, 정단분열조직(shoot apical meristem, SAM), 잎 보다는 잎집에서 더 많이 발현되는 것을 확인하였다. 성숙된 조직에서는 OsAPx1 유전자가 잎을 제외하고는 뿌리, 줄기, 꽃에서 강하게 발현되었다. 또한 이 OsAPx1 유전자는 벼 곰팡이 병원균인 벼 도열병 및 세균성 병원균인 흰빛잎마름병에도 반응하였고 특히 흥미있게도 OsAPx1 유전자는 식물호르몬에 대해서 서로 다르게 발현 양상을 보였다. 이 유전자는 자스몬산(JA)에 대해서는 강한 발현 을 보였지만 반대로 살리실산(SA) 및 ABA와 같이 처리된 세포에서는 강한 발현 억제를 보였다. 이는 이 유전자가 JA에는 반응하지만 SA와 ABA하고는 서로 길항작용을 하는 것으로 보인다. 근연관계분석을 통하여 OsAPx1유전 자가 애기장대의 AtAPx1 와 거의 유사하여 AtAPx1 결손 라인을 가지고 표현형 조사를 실시하였다. 그 결과, 외부에서 H₂O₂를 처리하였을 때에 O₂^- 와 H₂O₂의 축적이 wild type과 비교하여 AtAPx1 결손 라인에서는 현저히 높았다. 따라서 본 연구를, 통하여 OsAPx1 유전자는 벼에서 산화 환원 균형 유지를 통하여 다양한 세포 분화발달 및 병원균 방어에도 관여하며 이 유전자의 발현은 JA의 신호전달에 의해서 매개되는 것으로 예상이 된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제58권3호
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• pp.276-284
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• 2005

연구배경 : 호중구는 급성 폐손상에서 폐장내 염증반응에 중추적인 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 호중구가 조직손상을 유발하기 위해서 폐모세혈관내로 격리(sequestration), 유착(adhesion) 및 화학주성 (chemotaxis)에 의한 폐장내의 간질 (interstitium)쪽으로의 이동 (migration)등의 과정을 거치며, 유착분자는 이 과정에서 호중구의 혈관내피세포에의 결합을 매개한다. 한편 폐손상에서 remodeling 경로를 통해 생성되는 PAF은 호중구 침윤에 화학유인물질로 작용하고 호중구의 유착과 활성화를 자극한다. 이에 근거하여 본 연구에서는 내독소로 유도된 의한 급성 폐손상에서 ketotifen을 사용하여 PAF remodelling을 억제하거나 fucoidan을 이용하여 유착분자를 억제함으로써 호중구에 의한 산화성 스트레스 감소에 따르는 폐손상 억제 효과를 확인하고자 하였다. 방 법 : 체중 300g 내외의 수컷 Sprague-Dawley에서 대장균 내독소의 기도내 투여로 급성 폐손상을 유도하고 PAF remodeling 및 유착분자의 억제 효과를 보기 위해 각각 ketotifen fumarate와 fucoidan을 내독소 투여 전 복강내 주사하였다. 각 군에서 단백 누출지수, 폐장내 MPO 활동도, 기관지 폐포세척액내 호중구수와 lyso PAF AT 활성도를 측정하였고 폐장의 미세 구조적 변화 및 산소기 생성을 관찰하였다. 결 과 : 내독소 투여군에서 대조군과 비교하여 단백 누출지수, 폐장내 MPO 활동도, 기관지 폐포세척액내 호중구수, 폐장내 lyso PAF AT 활성도가 증가하였고 조직내 호중구의 침윤 및 산소기 생성이 현저하여 폐손상이 유발되었음을 알 수 있었다. ketotifen 투여군에서는 내독소 투여군에 비해 단백 누출지수, 폐장내 MPO 활동도, 기관지 폐포세척액내 호중구 수, 폐장내 lyso PAF AT 활성도가 감소하였으며 조직학적 변화도 경감되었다. 반면 fucoidan 투여군에서는 단백 누출지수, 기관지 폐포세척액내 호중구 수의 감소를 보이지 않았고 내독소에 의한 조직학적 변화의 경감도 보이지 않았다. 결 론 : 내독소에 의한 급성 폐손상에서 PAF remodeling의 억제는 호중구에서 산소기 생성을 감소시켜 폐장 내산화성 스트레스를 감소, 이에 따라 폐손상을 경감시킬 것으로 생각되며 fucoidan에 의한 유착분자의 억제는 내독소에 의한 폐장 내 손상, 특히 호중구에 의한 손상을 억제하지 못하는 것으로 미루어 단순히 fucoidan을 이용하여 유착분자 활성화를 억제하는 것만으로는 폐손상을 경감시키는 효과가 없을 것으로 사료된다.