• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제31권10호
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• pp.1409-1419
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• 2021

A growing number of healthy dietary ingredients in fruits and vegetables have been shown to exhibit diverse biological activities. Phloretin, a dihydrochalcone flavonoid that is abundant in apples and pears, has anti-inflammatory effects on ulcerative colitis (UC) mice. The gut microbiota and metabolism are closely related to each other due to the existence of the food-gut axis in the human colon. To investigate the interplay of faecal metabolites and the microbiota in UC mice after phloretin treatment, phloretin (60 mg/kg) was administered by gavage to ameliorate dextran sulfate sodium (DSS)-induced UC in mice. Gut microbes and faecal metabolite profiles were detected by high-throughput sequencing and liquid chromatography mass spectrometry (LC-MS) analysis, respectively. The correlations between gut microbes and their metabolites were evaluated by Spearman correlation coefficients. The results indicated that phloretin reshaped the disturbed faecal metabolite profile in UC mice and improved the metabolic pathways by balancing the composition of faecal metabolites such as norepinephrine, mesalazine, tyrosine, 5-acetyl-2,4-dimethyloxazole, and 6-acetyl-2,3-dihydro-2-(hydroxymethyl)-4(1H)-pyridinone. Correlation analysis identified the relations between the gut microbes and their metabolites. Proteus was negatively related to many faecal metabolites, such as norepinephrine, L-tyrosine, laccarin, dopamine glucuronide, and 5-acetyl-2,4-dimethyloxazole. The abundance of unidentified Bacteriodales_S24-7_group was positively related to ecgonine, 15-KETE and 6-acetyl-2,3-dihydro-2-(hydroxymethyl)-4(1H)-pyridinone. The abundance of Christensenellaceae_R-7_group was negatively related to the levels of 15-KETE and netilmicin. Stenotrophomonas and 15-KETE were negatively related, while Intestinimonas and alanyl-serine were positively related. In conclusion, phloretin treatment had positive impacts on faecal metabolites in UC mice, and the changes in faecal metabolites were closely related to the gut microbiota.

• 생명과학회지
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• 제31권2호
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• pp.144-148
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• 2021

본 연구의 목적은 항염, 항균 등 다양한 기능성을 갖는 서양종꿀벌(Apis mellifera L.)의 일벌독에서 분리한 봉독의 활성아민 성분과 함량을 분석하고 그 분석법을 검토하였다. 본 연구에서는 Ultra Performance Liquid Chromatography에 Halo C18컬럼과, acetonitrile 및 증류수를 이동상으로 사용하여 분석시간 13분 이내에서 봉독의 cadaverine에 대한 성분 분석법을 개발하였고, 분석법 밸리데이션을 통하여 특이성, 정확성, 정밀성을 갖춘 분석법임이 확인되었다. 봉독의 cadaverine의 직선성은 R2=0.99 이상으로 측정되어 양호하게 분석되었고, 검출한계는 0.3 ㎍/ml, 정량한계는 0.3 ㎍/ml으로 나타났으며, 회수율은 97.6~99.1%로 나타났다. Cadaverine의 일내 정밀도는 상대표준편차(RSD) 값이 0.25~0.44%였으며, 일간 정밀도는 0.25~1.25%로 상대표준편차 값이 5% 이내의 우수한 정밀성을 갖는 것으로 확인되었다. 이러한 분석법을 통해 지금까지 봉독에서는 보고된 바 없는 활성아민 cadaverine이 평균 1.10±0.05 mg/g 함유된 것으로 확인되었다. 따라서 본 연구는 봉독에서 cadaverine 함량과 cadaverine 분석법에 대한 직선성, 검출한계, 정량한계 및 회수율을 측정한 결과, 모두 만족스러운 결과를 나타냈으며, 봉독의 cadaverine에 대한 기초자료와 생리활성에 연구로 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한수의학회지
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• 제60권4호
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• pp.215-223
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• 2020

Sasa (S.) quelpaertensis Nakai (Korean name, Jeju-Joritdae), which has anti-oxidative and anti-inflammatory activities, is a type of bamboo grass distributed widely in Jeju Island, Korea. S. quelpaertensis leaves are used for therapeutic purposes in traditional Korean medicine. This study examined the hepatoprotective effects of the S. quelpaertensis ethyl acetate fraction (SQEA) in a mouse model to mimic alcoholic liver damage. The mice were administered orally with 30% alcohol (5 g/kg) once per day with or without SQEA treatments (100 and 200 mg/kg) for 14 days consecutively. Alcohol consumption increased the serum alcohol content and histopathological changes but reduced the liver weight. Moreover, the livers of the alcohol group exhibited the accumulation of malondialdehyde and cytochrome P450 2E1 (CYP2E1), and lipid droplet coating protein perilipin-2. On the other hand, SQEA dose-dependently attenuated the alcohol-induced serum ethanol content and liver histopathological changes but increased the liver weight. Moreover, SQEA attenuated the level of CYP2E1 and inhibited alcohol-induced lipogenesis in the liver via decreased perilipin-2 expression. These results suggest that SQEA can provide a potent way to reduce the liver damage caused by alcohol consumption.

• 한국약용작물학회지
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• 제28권6호
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• pp.395-411
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• 2020

Background: This study investigated the anti-obesity effect of the flavonoid rich fraction (FRF) and its constituent, rutin obtained from the leaf of Morus alba L., on the lipid accumulation mechanism in 3T3-L1 adipocyte and C57BL/6 mouse models. Methods and Results: In Oil Red O staining, FRF (1,000 ㎍/㎖) treatments showed inhibition rate of 35.39% in lipid accumulation compared to that in the control. AdipoRedTM assay indicated that the triglyceride content in 3T3-L1 adipocytes treated with FRF (1,000 ㎍/㎖) was reduced to 23.22%, and free glycerol content was increased to 106.04% that of the control. FRF and its major constituent, rutin affected mRNA gene expression. Rutin contributed to the inhibition of Sterol regulatory element binding protein-1c (SREBP-1c) gene expression, and inhibited the transcription factors SREBP-1c, peroxisome proliferator-activated receptor gamma (PPAR-γ), CCAAT/enhancer binding protein α (C/EBPα), fatty acid synthase (FAS) and acetyl-CoA carboxylase (ACC). In addition, the effect of FRF administration on obesity development in C57BL/6 mice fed high-fat diet (HFD) was investigated. FRF suppressed weight gain, and reduced liver triglyceride and leptin secretion. FRF exerted potential anti-inflammatory effects by improving insulin resistance and adiponectin levels, and could thus be used to help counteract obesity. The mRNA expressions of PPAR-γ, FAS, ACC, and CPT-1 were determined in liver tissue. Quantitative real-time PCR analysis was also performed to evaluate the expression of IL-1β, IL-6, and TNF-α in epididymal adipose tissue. Compared to the control group, mice fed the HFD showed the up-regulation in PPAR-γ, FAS, IL-6, and TNF-α genes, and down-regulation in CPT1 gene expression. FRF treatement markedly reduced the expression of PPAR-γ, FAS, IL-6, and TNF-α compared to those in HFD control, whereas increased the expression level of CPT1. Conclusions: These results suggest that the FRF and its major active constituent, rutin, can be used as effective anti-obesity agents.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제25권1호
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• pp.59-68
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• 2021

Arterial thrombosis and its associated diseases are considered to constitute a major healthcare problem. Arterial thrombosis, defined as blood clot formation in an artery that interrupts blood circulation, is associated with many cardiovascular diseases. Oxidative stress is one of many important factors that aggravates the pathophysiological process of arterial thrombosis. Apurinic/apyrimidinic endonuclease 1/redox factor-1 (Ref-1) has a multifunctional role in cells that includes the regulation of oxidative stress and anti-inflammatory function. The aim of this study was to investigate the therapeutic effect of adenovirus-mediated Ref-1 overexpression on arterial thrombosis induced by 60% FeCl3 solution in rats. Blood flow was measured to detect the time to occlusion, thrombus formation was detected by hematoxylin and eosin staining, reactive oxygen species (ROS) levels were detected by high-performance liquid chromatography, and the expression of tissue factor and other proteins was detected by Western blot. FeCl3 aggravated thrombus formation in carotid arteries and reduced the time to artery occlusion. Ref-1 significantly delayed arterial obstruction via the inhibition of thrombus formation, especially by downregulating tissue factor expression through the Akt-GSK3β-NF-κB signaling pathway. Ref1 also reduced the expression of vascular inflammation markers ICAM-1 and VCAM-1, and reduced the level of ROS that contributed to thrombus formation. The results showed that adenovirus-mediated Ref-1 overexpression reduced thrombus formation in the rat carotid artery. In summary, Ref-1 overexpression had anti-thrombotic effects in a carotid artery thrombosis model and could be a target for the treatment of arterial thrombosis.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권12호
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• pp.354-361
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• 2020

본 연구에서는 반려견의 건강증진을 위해 보라지유를 사료에 혼합하여 급여하였을 경우 사료로써의 안전성을 평가하고 염증완화 효능이 있는지 알아보았다. 총 12마리의 공시견을 대상으로 보라지유 1% 또는 2% 함유된 사료를 12주간 급여 실시한 후 혈액 생화학, 혈액 세포, 사이토카인 등의 안전성 평가 실험을 실시하였다. 또한 경피 수분 손실도를 측정하여 피부 건강에 미치는 보라지유의 효능을 평가하였다. 본 급여 시험의 결과, 보라지유는 반려견의 체중, 혈액세포, 면역관련 사이토카인에 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 그리고, 경피 수분 손실도 측정 결과 역시 유의적인 차이를 보이지 않았다. 하지만, 혈액 내 젖산탈수소효소의 농도는 보라지유 함유 사료를 먹기 전과 비교하여 유의적으로 감소한 것을 확인하였다. 본 실험을 통해, 보라지유를 섭취하였을 경우 반려견에서 체중감소 및 혈액 지표 이상 등의 문제점을 야기하지 않고, 오히려 체내 세포 손상 정도를 감소시키는 효과의 가능성을 확인하였다. 본 연구 결과를 통해, 보라지유가 반려견 사료원료로써 안전하게 활용될 수 있을 것으로 보인다.

• 대한화장품학회지
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• 제47권1호
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• pp.75-84
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• 2021

본 연구에서는 3 개의 아미노산으로 이루어진 트리펩타이드의 미세먼지에 의한 인간각질형성세포의 손상 억제 효과에 대해 확인하였다. 실험 결과 트리펩타이드 처리 시 미세먼지에 의한 세포 사멸이 억제되어 생존율 증가가 관찰되었으며, aryl hydrocarbon receptor (AhR) 기전 활성이 억제 되어 독성 대사체 생성과 염증반응에 관여하는 하위 인자인 cytochrome P450 family 1 subfamily A member 1 (CYP1A1) 및 cyclooxygenase-2 (COX-2)의 발현이 저해되었다. 또한 미세먼지에 의한 산화적 스트레스 억제 효과를 나타내어 염증성 사이토카인의 발현을 저해하였고, 피부 구성 단백질의 분해를 유도하는 matrix metalloproteinase-1 (MMP-1)의 발현을 저해하였으며, 세포 사멸 인자의 수준을 저해하였다. 이 결과를 종합해 볼 때, 본 연구의 트리펩타이드는 미세먼지에 의한 인간각질형성세포의 사멸 및 주변 피부 조직의 손상을 유도할 수 있는 기전들을 억제하여 보호 효과를 나타내는 것으로 보인다. 트리펩타이드의 이러한 안티폴루션 효과는 신규 기능성 화장품 소재로 응용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 생명과학회지
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• 제31권6호
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• pp.595-602
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• 2021

사람의 장내 미생물은 숙주의 대사 조절에서 중요한 역할을 한다. 장내 미생물 균총의 불균형은 비만, 대사 증후군과 밀접하게 병리학적, 생리학적 상호작용을 한다. A. muciniphila는 최근 인간의 대변에서 분리되었으며, 장내 미생물의 약 1-4%를 차지하는 우점균이다. A. muciniphila 유래 외막(external membran) 단백질 Amuc_1100과 세포외 소포(EVs)의 이용은 비만치료를 위한 새로운 전략이 될 수 있다. A. muciniphila는 비만과 같은 대사 장애치료를 위한 차세대 probiotics로 고려되고 있다. F. prausnitzii는 next-generation probiotic로서 건강한 성인의 경우 장내미생물 균총의 약 5%를 차지하며 성인 장 건강의 지표이다. F. prausnitzii는 butyrate-producing bacterium로서 항염증 효과를 나타내며, 면역 질환과 당뇨병 치료를 위한 next-generation probiotics로 기대된다. Postbiotics는 probiotics에 의해 분비되는 세포 상층액에 포함된 대사산물의 복잡한 혼합물이다. 반면, parabiotics는 probiotics를 불활성화 시킨 미생물 세포이다. Paraprobiotics와 postbiotics는 probiotics에 비해 명확한 화학구조(clear chemical structures)와 안전한 투여 용량(safety dose parameters), 장기간의 유통 기간(longer shelf life) 등 많은 장점을 가지고 있어서 probiotics를 대체할 수 있는 잠재력을 가지고 있다. 장 생태계의 불균형을 정상적으로 복원하기 위해서 장내 공생 박테리아(commensal bacteria) 중 next-generation probiotics (NGPs)를 사용하는 것이 가장 자연스런 방법이다. 따라서 next-generation probiotics 를 대상으로 parabiotics와 postbiotics와 같은 새로운 식품이나 약품으로 개발하는 것이 필요하다.

• 산업융합연구
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• 제19권6호
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• pp.187-195
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• 2021

본 연구는 여성노인의 라인댄스 프로그램 참여에 따른 면역기능 및 염증변화의 특징을 규명하고자 수행되었다. 이를 위해, Y시에 거주하고 있는 60-70세 여성노인 18명을 선정하였으며, 12주간 라인댄스 프로그램에 참여한 운동군 9명과 동일한 기간 특별한 신체활동에 참여하지 않고 일상적인 생활을 해온 통제군 9명의 두 집단으로 무작위 선정하여 분류하였다. 대상자들의 면역기능 및 염증을 측정하여 자료를 수집하였으며, 자료분석은 SPSS 24.0을 이용하여 평균과 이원변량분석을 실시하였다. 그 결과 면역글로블린인 IgA은 증가하였으나 유의한 증가를 보이지 않았고 IgG(p<.05), IgM(p<.05)은 라인댄스 운동군에서 유의한 증가가 있었으나 통제군에서는 유의한 차이가 나타나지 않았다. 염증지표인CRP(p<.05)은 라인댄스 운동군에서 유의하게 감소하였고, 통제군에서는 유의한 차이가 없었다. 따라서 규칙적인 라인댄스 프로그램은 여성노인의 면역 향상 및 염증 감소에 매우 효과적인 운동프로그램이라 할 수 있으며, 염증을 감소시키고 면역기능 개선에 도움을 줄 수 있음을 보여주는 결과로, 향후 여성노인들의 건강유지와 만성질환 예방을 위해 적극적인 신체활동 프로그램 개발과 중재의 필요성을 시사한다.

• 생명과학회지
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• 제32권7호
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• pp.542-549
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• 2022

Polymethoxyflavones (PMFs)는 주로 감귤류에서 발견되는 플라보노이드로 다양한 생리활성을 나타낸다고 알려져 있다. 본 연구에서는 제주재래귤인 진귤(Citrus sunki Hort. ex Tanaka)에서 PMFs를 다량 함유하는 분획물(PMFs-rich fraction, PRF)을 획득하는 방법을 확립하여 3T3-L1 세포에서 지방대사에 미치는 영향을 분석하였다. PRF는 3T3-L1 전구지방세포의 지방생성(lipogenesis)을 농도 의존적으로 억제하였다. PRF는 peroxisome proliferator-activated receptor 𝛾 (PPAR𝛾)와 CCAAT/enhancer binding protein 𝛼 (CEBP𝛼) 발현을 억제함으로써 fatty acid synthase (FAS), adipocyte fatty-acid-binding protein 2 (aP2)의 발현을 억제하여 지방생성을 억제함을 확인할 수 있었다. 성숙한 3T3-L1 지방세포에 PRF를 처리하면, cAMP 의존성 protein kinase A (PKA)/sterol regulatory element-binding protein 1 (HSL)의 활성화가 일어나 지방분해(lipogenesis)는 촉진됨을 확인할 수 있었다. 그리고 PRF는 AMP-activated protein kinase (AMPK)/acetyl-CoA carboxylase (ACC)의 인산화를 증가시켜 지방산화를 촉진할 수 있음을 확인하였다. 이 연구결과는 진귤 잎 유래 PRF는 3T3-L1 전구지방세포의 분화를 억제하고 성숙한 지방세포에서 지방분해 및 지방산 산화를 촉진하는 활성을 나타내어 항비만 소재로서의 활용가능성을 제시하였다.