• 생명과학회지
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• 제21권2호
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• pp.279-285
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• 2011

현재까지 많은 연구들은 멜라닌 합성과정의 기전을 규명하는데 초점이 맞춰졌으며 이러한 이유로 tyrosinase 저해제 개발에 집중되어 왔다. 이에 본 연구는 울릉도 곰취, 미역취, 삼나물 추출물을 이용하여 미백효과를 검증하였다. tyrosinase 저해 활성을 측정한 결과 울릉도 곰취, 미역취, 삼나물 발효 전 추출물의 경우 33%, 발효 후 추출물의 경우 45% 저해율을 세포 내 tyrosinase 활성 확인 결과 울릉도 곰취, 미역취, 삼나물 발효 전 추출물이 41%, 발효 후 추출물은 56.5%의 활성 저해율을 관찰 할 수 있었으며, 발효 후 추출물이 발효를 하지 않은 추출물보다 미백 효과가 더 뛰어 남을 확인할 수 있었다. 미백 관련 전사 인자인 MITF, TRP-1, TRP-2, tyrosinase의 단백질 발현을 측정한 결과 발효 전 후 추출물은 B16F10 melanoma 세포에서 tyrosinase, TRP-1과 TRP-2의 단백질 생합성을 두 추출물 모두 억제하였지만, 특히 발효 후 추출물의 경우 단백질 발현량이 더 감소하였다. Tyrosinase, TRP-1과 TRP-2의 발현을 조절하는 전사인자로는 MITF가 관여하는 것으로 알려져 있으며, 실제로 MITF는 melanin생성과 관련된 여러 유전자의 발현을 조절하는데 중요한 작용을 하고 있다. 따라서 울릉도 발효 후 추출물이 melanin 생성과 관련된 중요한 세 가지 단백질의 생합성을 전사단계에 서 조절 전사인자인 MITF의 작용에 대한 효과를 확인한 결과 울릉도 발효 후 추출물이 MITF의 단백질 발현을 울릉도 발효 전 추출물보다 생성을 억제하는 효과가 더 높음을 확인하였다. 이러한 결과를 토대로 미백 생합성에 있어서 상위 신호단계에 있는 전사인자 MITF의 활성을 억제함으로써 하위 신호전달 과정을 억제하는 것임을 알 수 있었다. 이상의 결과로 미루어 보아 발효 후 추출물의 미백효과가 있음을 확인 할 수 있었으며 앞으로의 연구를 뒷받침 하여 기능성 소재 개발가능성을 제시하고 있다.

• 화훼연구
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• 제17권4호
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• pp.279-284
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• 2009

불임인 종간잡종 OA-1 $F_1$ hybrid(Oriental hybrid 'Mero Star' ${\times}$ Asiatic hybrid 'Connecticut King')의 임성을 회복하기 위해 카페인을 0.1, 0.3, 0.5%의 농도로 화뢰 내부에 직접 주입하였고 카페인 처리 후 OA-1 $F_1$ hybrid의 임성을 개화시 확인하였다. 임성을 회복한 $F_1$에 Asiatic hybrid 'Lanzarote'의 화분을 수분시켜 그 후대를 얻었다. 그 결과 0.3% caffeine 처리구는 16개의 자방 중 7개의 배를 치상하여 5개의 식물체를 획득할 수 있었다. 0.5% 처리구에서는 1개의 식물체만 얻었고 0.1% 처리구에서는 식물체를 얻을 수 없어 적정 카페인 처리 농도는 0.3%임을 확인할 수 있었고 이로부터 2n gametes로 예상되는 화분이 51%나 생성되었다. 교잡종 OA-2 ('Romero Star' ${\times}$ 'Lady Rosa')와 OA-3('Expression' ${\times}$ 'Lady Rosa')에 온도 단독 또는 caffeine과 온도를 병행하여 재식 후 8주-13주 동안 $13^{\circ}C$와 $28^{\circ}C$로 변온처리하여 발아율을 측정한 결과, 온도만 처리한 경우나 온도와 caffeine을 동시에 처리한 경우 간에는 큰 차이가 없었다. 적정 caffeine(0.3%)을 처리한 OA-1에 Asiatic hybrid 'Lanzarote'와 Oriental hybrid 'Sorbonne'을 각각 주두수분법으로 정역교배한 결과, A('Lanzarote') ${\times}$ OA-1 또는 OA-1 ${\times}$ A간 교배조합은 O('Sorbonne') ${\times}$ OA-1 또는 OA-1 ${\times}$ O 교배조합보다 식물체 획득률이 양호하였다. A ${\times}$ OA-1 또는 OA-1 ${\times}$ A로부터 획득된 후대는 GISH 분석에 의해 모두 3배체로 확인되었다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제62권2호
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• pp.187-193
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• 2019

신육성품종 피크닉 사과로부터 phenolic compounds를 추출 후 기능성 식품 및 기능성 화장품 활성을 검정하여 신육성 품종 피크닉사과의 기능성 소재 활용가능성을 살펴보았다. 피크닉 사과로부터 생리활성으로 작용하는 phenolic 화합물을 추출하기 위하여 water과 ethanol로 추출하였을 때 각각 6.81, 13.25 mg/g의 비교적 높은 phenolic 함량을 나타내었다. 피크닉 사과 추출물의 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH), 2,2'-azinobis-(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid (ABTS) radical 소거능은 water과 ethanol 추출물 $100{\mu}g/mL$ phenolic 농도에서 각각 87.69, 90.55%와 98.44, 96.95%의 매우 높은 DPPH 및 ABTS 전자공여능을 나타내었다. PF는 water과 ethanol 추출물 $100{\mu}g/mL$ phenolics 농도에서 각각 2.33, 2.40 PF를 나타내었으며, thiobarbituric acid reactive substances는 $100{\mu}g/mL$ phenolics 농도에서 water 추출물은 56.05%, ethanol 추출물은 84.19%의 항산화능을 나타내어, 피크닉 사과는 항산화 효과가 우수하여 노화방지를 위한 천연 항산화제로 활용가능성이 매우 높은 것으로 판단하였다. 피크닉 사과 추출물의 hyaluronidase 저해 효과를 측정한 결과 water과 ethanol 추출물에서 3-4% 정도의 낮은 저해 효과를 나타내었으며, 당분해 억제를 통해 항당뇨 효과를 나타내는 ${\alpha}$-glucosidase 저해 효과를 측정한 결과 ethanol 추출물에서는 $200{\mu}g/mL$ phenolics 농도에서 50.34%의 우수한 저해 효과를 나타내었다. 주름개선 효과를 측정하는 elastase 및 collagenase 저해 효과는 $200{\mu}g/mL$ phenolics 농도에서 water과 ethanol 추출물에서 각각 31.77, 48.71와 44.43, 52.78%의 저해 효과를 나타내었다. 위의 결과에 따라 피크닉 사과 추출물의 항산화, 항염증, 당분해 억제 및 주름개선 효과를 확인하였고, 기능성 식품 및 기능성 화장품의 기능성 소재로 활용가능성이 매우 높은 것으로 판단하였다.

• 생명과학회지
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• 제29권5호
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• pp.545-554
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• 2019

칡의 화합물은 동양 전통 의학에서 매우 중요한 콩과 식물로서 다량의 이소플라본을 함유한다고 보고되었다. 그러나, 칡의 주요 함유 이소플라본은 생물학적으로 이용가능성이 낮기 때문에, 생물학적 이용가능성을 증대시키기 위해서는 가수분해나 ${\beta}$-glucosidase를 사용하여 생물전환을 통해 이용 효율성을 증대시킬 수 있다. 본 연구는 김치로 부터 분리된 Lactobacillus rhamnosus BHN-76를 이용해 발효한 칡 추출물의 항산화 효과를 조사하였다. L. rhamnosus BHN-76 발효는 $37^{\circ}C$에서 3일간 발효하였으며, 발효하지 않은 칡 추출물에 비해 L. rhamnosus BHN-76 발효 칡 추출물에서 총 폴리페놀 함량은 약 134%, 총 플라보노이드 함량은 약 110% 증가된 것을 확인하였다. 또한, SOD 유사활성능, DPPH radical 소거 활성능과 ABTS radical 소거활성능은 각각 약 213%, 190%와 107% 항산화능이 증가하는 것을 확인하였다. 이 결과를 통해 L. rhamnosus BHN-76을 이용한 칡의 발효가 가능하며, 유산균 발효가 칡의 항산화능 증대에 효과적인 것을 확인하였으며 본 연구를 기반으로 한 기능성 식품 또는 화장품 소재로의 개발 및 응용이 가능할 것으로 기대된다.

• 생명과학회지
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• 제29권5호
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• pp.555-563
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• 2019

본 연구는 보리수나무 잎 에탄올추출물의 피부와 관련된 생리활성을 보고하였다. 선행 연구에서 보리수나무 잎 에탄올 추출물의 정량 분석을 통해 갈산이 중요한 페놀 화합물임을 확인하였고 HepG2 간암 세포의 증식에 대한 억제 효과를 보고한 바 있다. 본 연구에서는 ${\alpha}$-멜라닌 세포 자극 호르몬으로 유도된 B16-F0 세포에서의 멜라닌 생성 및 타이로시나제 활성에 대한 보리수나무 잎 에탄올 추출물의 억제 효과를 측정하여 보리수나무 잎 에탄올 추출물이 피부 미백에 미치는 영향을 평가하였다. 또한 UVB가 조사된 CCD-986sk 세포를 사용하고, type I procollagen과 metalloproteinase-1 (MMP-1) 방출을 측정하여 보리수나무 잎 에탄올 추출물의 주름 개선 효과를 조사하였다. 보리수나무 잎 에탄올 추출물이 처리되지 않은 B16-F0 세포와 비교하였을 때 세포 내 멜라닌 생성을 유의적으로 감소시켰다는 것을 나타내었다($100{\mu}g/ml$에서 33.0% 억제). ${\alpha}$-멜라닌 세포 자극 호르몬으로 유도된 B16-F0 세포에서의 타이로시나제 활성은 보리수나무 잎 에탄올 추출물에 의해 감소되었다($100{\mu}g/ml$에서 47.8% 억제). 또한, 보리수나무 잎 에탄올 추출물을 처리하였을 때 UVB 조사 대조군에 비해 CCD-986sk 세포에서 용량 의존적으로 type I procollagen ($250{\mu}g/ml$에서 1.74배)의 생산을 증가시켰다. 또한, 보리수나무 잎 에탄올 추출물은 $10-500{\mu}g/ml$의 농도에서 UVB가 조사된 CCD-986sk 세포의 MMP-1 방출을 억제했다. 이상의 결과로부터, 보리수나무 잎 에탄올추출물이 피부미백 및 주름 생성 억제 활성을 나타내는 피부 건강에 유용한 식용 소재임을 확인하였다.

• 생명과학회지
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• 제29권11호
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• pp.1208-1217
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• 2019

방풍의 화합물은 동양 전통 의학에서 사용되고 있는 식물로 항염증, 비염, 미백, 아토피, 항알레르기 및 각종피부질환에 사용되고 있다. 본 연구는 한국 전통발효식품에서 분리된 Lactobacillus plantarum BHN-LAB 33를 이용해 발효한 방풍 추출물의 항산화 효과를 조사하였다. L. plantarum BHN-LAB 33 발효는 $37^{\circ}C$에서 3일간 발효하였으며, 발효하지 않은 방풍 추출물에 비해 L. plantarum BHN-LAB 33 발효 방풍 추출물에서 총 폴리페놀 함량은 약 14%, 총 플라보노이드 함량은 약 09% 증가된 것을 확인하였다. 또한, SOD 유사활성능, DPPH radical 소거활성능과 ABTS radical 소거활성능, 환원력은 각각 약 70%, 80%, 45% 및 39% 항산화능이 증가하는 것을 확인하였다. 또한, tyrosinase 저해 활성은 44% 증가되는 것을 확인하였다. 이 결과를 통해 L. plantarum BHN-LAB 33을 이용한 생물전환을 통한 방풍 발효 추출물의 항산화능 증대에 효과적인 것을 확인하였다. 또한, 생물전환기술은 생리활성을 증대시키기 위한 매우 유용한 기술임을 확인하였으며, 생물전환기법을 통한 기능성 식품소재 및 화장품 소재 개발 및 응용이 가능할 것으로 기대된다.

• 생명과학회지
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• 제31권3호
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• pp.305-313
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• 2021

본 연구는 친환경 소재인 잣나무 목재 추출물과 케나프 줄기 추출물의 항산화 및 미백 효능을 검증하고, 잣나무 목재 추출물과 케나프 줄기 추출물을 동일 비율로 혼합하였을 때 유효성분들의 상호작용을 확인하고자 하였다. 각각의 추출물을 1:1의 비율로 혼합한 추출물의 전자공여능 및 ABTS 소거능을 측정한 결과 1,000 ㎍/ml에서 추출물 성분들의 상승작용을 통해 혼합 추출물이 93.7%, 94%로 가장 높은 효능을 나타내었다. 잣나무 목재, 케나프 줄기 및 혼합 추출물의 tyrosinase 억제활성을 측정한 결과 1,000 ㎍/ml 농도에서 40%, 27.5%, 43%의 효과를 보였다. 따라서 추출물에 함유되어 있는 유효 성분들의 상승효과로 혼합 추출물의 높은 효능을 확인할 수 있었다. 잣나무 목재, 케나프 줄기 및 혼합 추출물의 melanoma cell에 대한 세포 독성 측정 결과 1,000 ㎍/ml 농도에서 각각 87.4%, 80.2%, 98%의 생존율을 나타내었으며, 결과적으로 혼합 추출물은 길항작용을 통해 같은 농도에서도 100%에 가까운 세포 생존율을 보였다. 잣나무 목재와 케나프 줄기 혼합 추출물의 Western blot에 의한 MITF, TRP-1, TRP-2 및 tyrosinase의 단백질 발현 효과를 측정한 결과, 100 ㎍/ml 농도에서 53.9%, 64.8%, 67.3%, 56.1%로 단백질 발현 억제 효과를 보였다. 또한 RT-PCR을 통해 혼합 추출물이 미백관련 인자들의 mRNA 발현에 미치는 억제효과를 측정한 결과 100 ㎍/ml 농도에서 각각 54.4%, 64.9%, 66.6%, 63.1%로 발현이 감소함을 확인할 수 있었다. 그 결과 잣나무 목재와 케나프 줄기를 1:1 비율로 혼합한 추출물의 항산화 및 미백 효능을 검증하였으며, 본 연구결과를 종합하였을 때 잣나무 목재와 케나프 줄기를 혼합한 추출물이 기능성 화장품 소재로서의 활용 가능성을 확인할 수 있었다.

• 생명과학회지
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• 제31권8호
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• pp.719-728
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• 2021

멜라닌 색소는 포유동물의 피부, 머리카락, 눈, 신경계에 풍부하게 존재한다. 멜라닌은 다양한 환경적 스트레스로부터 피부를 보호하며, 생리학적 산화-환원 완충 작용을 통해 항상성을 유지한다. 그러나, 과도한 멜라닌 축적은 간반, 주근깨, 노인성 흑자, 염증성 색소침착을 일으킬 수 있다. 티로시나아제는 멜라닌의 생합성 경로 조절에 아주 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 티로시나아제의 활성을 저해하는 다양한 미백제가 개발되었지만 알러지, DNA손상, 세포독성, 돌연변이 유발 등을 야기하는 부작용으로 인해 임상적 적용이 제한되었다. 본 논문에서 여러 4-크로마논 유도체를 합성하여 티로시나아제 억제 활성을 조사하였다. 이들 화합물 중 MHY1294는 IC₅₀가 5.1±0.86 μM으로 양성 대조군인 코직산(14.3±1.43 μM) 보다 나은 티로시나아제 효소 억제 활성을 나타냈다. 또한 MHY1294는 티로시나아제의 촉매 부위에서 경쟁적인 억제 작용을 보였으며 코직산보다 더 큰 기질 결합 친화성을 가지는 것으로 확인되었다. 뿐만 아니라, MHY1294는 B16F10 흑색종 세포에서 멜라닌 세포 자극 호르몬 (α-MSH)에 의해 유도되는 멜라닌 합성과 세포 내 티로시나아제 활성을 유의적으로 억제하였다. 결론적으로 본 연구는 MHY1294가 과도한 멜라닌 축적에 대한 약물 제제 및 미백제로서의 개발 가능성이 있음을 시사한다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제27권9호
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• pp.191-203
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• 2022

화장품 및 뷰티산업에서 고객 맞춤형 제품과 서비스를 제공하는 것은 주요 기술 트렌드이고, 피부상태 진단과 관리는 중요한 필수기능이다. 고객의 요구 수준은 더욱더 높아지고 있으며 이에 대한 다양하고 섬세한 고민과 요구 사항이 소셜미디어 커뮤니티에서 활발하게 다루어지고 있다. 소셜미디어 상의 이미지는 매우 다양하고 비정형적이므로 피부상태 진단 및 관리에 필요한 체계적인 피부 이미지 식별을 위한 시스템이 필요하다. 본 논문에서는 소셜미디어 인스타그램에서 수집한 빅데이터로부터 피부 이미지 데이터를 지능적으로 식별하고, 피부상태 진단 및 관리를 위한 정형화된 피부 샘플 데이터를 추출하는 시스템을 개발하였다. 본 논문에서 제안한 시스템은 빅데이터수집분석단계, 피부이미지분석단계, 훈련데이터준비단계, 인공신경망훈련단계, 피부이미지식별단계로 구성된다. 빅데이터수집분석단계에서는 인스타그램으로부터 빅데이터를 수집하고 피부 상태 진단 및 관리를 위한 이미지 정보를 분석결과로 저장한다. 피부이미지분석단계에서는 전통적인 이미지 처리 기법을 사용하여 피부 이미지의 평가 및 분석 결과를 획득한다. 훈련데이터준비단계에서는 피부이미지 분석결과로부터 피부 샘플데이터를 추출하여 훈련데이터를 준비하였다. 그리고 인공신경망훈련단계에서는 이 훈련데이터를 사용하여 지능적으로 피부 이미지 유형을 예측하는 인공신경망 AnnSampleSkin을 단계별 고도화와 훈련을 통해 모델을 완성하였다. 피부이미지식별단계에서는 소셜미디어로부터 수집된 이미지에 대해 피부샘플을 추출하고, 훈련된 인공신경망 AnnSampleSkin의 이미지 유형 예측 결과들을 통합하여 최종 피부 이미지 유형을 지능적으로 식별한다. 본 논문에서 제안된 피부이미지식별 방법은 약 92% 이상의 높은 피부 이미지 식별 정확도를 나타내고 있고, 정형화된 피부 샘플 이미지 빅데이터를 제공할 수 있게 되었다. 추출된 피부샘플 세트는 피부 상태를 진단하고 관리하는데 매우 효율적이고 유용한 정형화된 피부 이미지 데이터로 사용될 것으로 기대된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제50권3호
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• pp.337-346
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• 2022

최근 국내 기후 변화로 인해 열대 과일 재배가 가능해지게 되었다. 특히 대표적으로 제주도에서 애플망고의 재배가 활발히 이루어지고 있으며 이로 인해 소비자들의 수요가 증가하고 있다. 그러나 애플망고 과육을 제외한 껍질과 같은 부산물은 활용도가 떨어져 폐기되고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 부산물로서 폐기되어지는 애플망고 껍질을 활용하기 위해 이를 이용하여 항산화 및 항염증 효과를 검증하고자 열수 및 70% 에탄올로 추출하여 실험을 진행하였다. 먼저 애플망고 껍질의 열수 및 70% 에탄올 추출물의 총 폴리페놀 함량을 확인하였으며, 그 결과 66.08 ± 0.12 mg TAE/100 g, 100.13 ± 0.23 mg TAE/100 g의 함량을 나타내었다. 항산화 활성을 측정하기 위해 전자공여능과 2,2'- azinobis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) (ABTS) 라디칼 소거능을 측정하였다. 전자공여능 측정결과, 1,000 ㎍/ml 농도에서 열수 추출물은 86.89%가 나타났고, 70% 에탄올 추출물은 94.06%를 확인하였다. ABTS 라디칼 소거능을 측정 결과로 1,000 ㎍/ml 농도에서 열수 추출물은 80.62% 를 나타내었고, 70% 에탄올 추출물은 98.66%의 소거능을 확인하였다. 이로 인해 애플망고 껍질 추출물의 항산화 활성은 대조군인 비타민 C와 유사한 효과를 가진 것을 확인하였다. 애플망고 껍질 추출물의 세포 생존율을 측정한 결과, 대식세포인 RAW 264.7 세포에서는 500 ㎍/ml 농도에서 99% 이상의 세포 생존율을 확인하였다. 이후 세포실험은 세포생존율이 99% 이상인 농도구간을 설정하여 진행하였다. 염증성 매개 물질로 알려진 nitric oxide (NO)에 대한 생성 억제 효과를 확인한 결과, 애플망고 껍질의 열수 추출물은 46%의 억제 효과가 나타났고, 70% 에탄올 추출물은 40%의 억제 효과를 확인하여 애플망고 추출물의 NO 생성량 저해 효과를 가진 것을 확인하였다. 염증 매개 인자의 억제 효과를 확인하기 위해 RAW 264.7 세포를 이용하여 iNOS와 COX-2의 단백질 및 mRNA 발현량을 측정하였다. 그 결과, LPS 단독 처리군에 비해 애플망고 껍질 추출물을 처리하였을 때 iNOS와 COX-2의 단백질 발현량은 최종 농도인 500 ㎍/ml에서 열수 추출물은 12%, 97% 억제하는 것을 확인하였고, 70% 에탄올 추출물은 62%, 91% 억제하는 것을 확인하였다. 또한 LPS 단독 처리군에 비해 iNOS와 COX-2의 mRNA 발현량 결과, 500 ㎍/ml 농도에서 열수 추출물은 3%, 33%의 억제효과를 확인하였고, 70% 에탄올 추출물은 29%, 36%의 억제효과가 나타나는 것을 확인하였다. 본 연구 결과들을 토대로 애플망고 껍질이 항산화 및 항염증 활성을 갖고 있는 것을 검증하여 천연 소재로서의 활용 가치가 높을 것으로 사료된다.