• 헤리티지:역사와 과학
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• 제43권1호
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• pp.100-117
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• 2010

본 연구는 천연기념물로 지정된 모감주나무군락의 보존 관리방안을 모색하고자 식생구조와 수목의 활력도, 토양특성 및 병충해 현황 등을 분석하였으며 결론은 다음과 같다. 식생구조를 분석한 결과, 모감주나무군락(Koelreuteria paniculata Community)은 크게 쇠무릎아군락(Achyranthes japonica Subcommunity)과 병아리꽃나무아군락(Rhodotypos scandens Subcommunity), 마삭줄아군락(Trachelospermum asiaticum var. intermedium Subcommunity)으로 구분되었다. 지역별 모감주나무군락의 식생구조를 보면, 안면도 모감주나무군락은 아교목층과 초본층의 2층 구조로 구성된 반면, 포항과 완도 대문리 모감주나무군락은 교목층과 아교목층, 관목층, 초본층의 4층 구조로 구성되어 있었다. 수목의 활력도 분석결과 안면도 모감주나무군락은 포항, 완도에 비해 비교적 낮은 것으로 나타났다. 이는 타 지역에 비해 모감주나무군락의 층위구조가 단순하고, 경쟁수종 등이 비교적 적어 병충해 등에 취약하며, 모감주나무군락의 밀도가 높아 이로 인해 수관경쟁 등으로 나타나는 자연낙지와 수목 자체의 활력도 저하로 인한 두 가지 측면으로 볼 수 있다. 토양특성 분석결과 토성, 토양산도, 유기물, 유효인산, 치환성 양이온은 수목 생장에 양호한 수준이지만 전질소함량은 국부적으로 결핍이 심하였으나 시비에는 신중을 기해야 할 것으로 판단된다. 병충해로는 갈반병과 흰가루병 및 알락하늘소에 의한 피해가 있었으나 전체 면적의 10~15% 내외정도로 나타났고, 지속적인 예찰이 필요하다. 본 연구를 통하여, 천연기념물 모감주나무군락의 보전을 위한 관리방안을 제시한다. 첫째, 모감주나무군락지 주변의 개발로 인한 환경 악화에 영향을 최소화 할 수 있는 지정면적의 확보가 필요하다. 특히 과거에 비해 면적이 감소된 구역의 경우 토지매입 등을 통한 지정구역의 확대 방안에 대한 검토도 필요할 것이다. 둘째, 모감주나무군락의 인위적 간섭(하예작업, 외과수술, 토양시비 등)은 군락의 유지기작에 영향을 줄 수 있다. 따라서, 인위적 간섭에 따른 군락의 변화양상에 대한 모니터링이 필요하며 이에 근거하여 보호사업 등이 시행되어야 할 것으로 사료된다. 셋째, 모감주나무군락의 유지기작에 영향을 주는 유묘, 치수의 발생을 분석한 결과 과년도와 비교하여 감소한 것으로 나타나 원인 규명이 필요하다. 따라서, 모감주나무군락의 종자 결실률과 이에 따른 발아와 유묘의 추이, 종조성의 변화 등 군락의 동태 파악을 통한 적극적 관리 방안이 필요할 것으로 판단된다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제44권1호
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• pp.4-29
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• 2011

복족류 패각화석층이 반복적으로 발달되어 있는 하동군 대송리 지역의 하산동층을 대상으로, 이 지역 퇴적층의 퇴적상 및 퇴적환경을 해석하고, 수반되어 있는 패각화석층의 화석화과정 발달특성을 토대로 이 지역 하산동층 퇴적 당시의 고환경을 해석하였으며, 이 결과를 바탕으로 연구지역 퇴적층의 암층서적 의미와 지질유산으로의 가치를 고찰하였다. 연구지역에 발달된 하산동층의 퇴적층은 붉은색층을 협재하지 않고 층의 횡적인 연장성이 양호한 회색질 우세의 퇴적층으로서 대규모 범람에 의해 충적평원 내에 얕은 호수가 형성되고 이후 소멸해 가는 과정을 통해 형성된 호수 주변의 사질평원 내지 이질평원에서 천호저에 이르는 환경의 퇴적층으로 해석된다. Brotiopsis wakinoensis 단일 종만이 집중되어 나타나는 특성을 보이는 연구지역의 패각 화석층은 Brotiopsis 속의 배타적 서식특성에 기인한 것으로 여겨지며, 패각화석층의 산출특성을 기준으로 3가지 유형으로 분류된다. 이 중 유형 1과 2는 이들이 서식하던 천호저 환경에서 사후에 층상범람 및 호수의 범람에 의해 이질평원 내지 사질평원으로 재동되어 화석화된 것이며, 유형 3은 충적평원상에 발달한 얕은 호수가 비교적 안정화된 시기에 호저에 집단으로 서식하던 복족류들이 죽은 후 서식하던 장소에 대부분 퇴적되어 형성된 것으로 해석된다. 하산동층의 충적평원층 내에 이와 같은 특성의 호수퇴적층이 수십 m 두께의 규모로 발달된 기록은 경상누층군 내에서 일어난 하산동층(하성평원)-진주층(호수)-칠곡층(충적평원) 간의 퇴적환경 변화의 축소판이라 볼 수 있으며, 이러한 특성의 퇴적층이 유사한 층준에 걸쳐 여러 지역에 발달되어 있음은 암층서에 의한 하산동층의 층서대비에 추가적인 설정이 필요함을 제시해 준다. 이와 함께 연구지역 하산동층의 복족류 패각화석층은 우리나라 백악기 초기의 고환경을 이해하는 데에 귀중한 자연사기록으로서, 향후 국내 백악기 연체동물 화석층의 지질유산으로서의 가치분석에 유용한 바탕자료가 될 수 있다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제52권1호
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• pp.26-35
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• 2019

본 연구에서는 구기엽의 항산화 활성을 확인하고자 50%, 70%, 100% 에탄올 추출물과 100% 에탄올 추출물에서 클로로필을 제거한 시료를 포함하여 총 4종 시료의 항산화 활성을 비교하였다. 항산화능을 측정하기 위하여 총 폴리페놀 함량, DPPH와 ABTS radicals 소거능, FRAP assay를 통해 시료의 항산화능을 평가하였다. 또한 $H_2O_2$처리로 산화적 스트레스를 유발한 HepG2세포주에서 추출물 들이 세포보호 효과를 나타낼 수 있는지 알아보고자 ROS 생성, DNA fragmention, 세포의 항산화효소활성 (SOD와 catalase)을 측정하였다. 연구결과, 총 폴리페놀 함량, DPPH와 ABTS radicals 소거능, 그리고 FRAP value에서 모두 추출용매의 알코올 농도가 높을수록 증가하였고 클로로필 제거 시료가 제거 전 시료에 비하여 월등히 높았다(p < 0.05). HepG2세포에서 세포독성을 확인한 결과 모든 시료에서 $1,000{\mu}g/mL$까지 세포독성을 유발하지 않았다. 모든 추출물들은 $31.3{\mu}g/mL$ 농도부터 $H_2O_2$에 의해 증가한 ROS생성량을 농도 의존적으로 감소시키는 효과를 보였다 (p < 0.05). 모든 추출물은 $250{\mu}g/mL$의 농도로 배양액에 처리하였을 때 세포의 DNA 손상을 억제하는 효과를 보여주었다 (p < 0.05). 또한 $H_2O_2$처리한 세포에 비하여 추출물들을 함께 처리한 세포군의 SOD와 catalase 활성은 정상세포과 유사한 수준으로 강력한 보호효과를 보여주었다. 결론적으로 본 연구에서 사용한 구기엽 에탄올 추출물들은 항산화능이 높으며 고농도까지 세포독성을 보이지 않고 $H_2O_2$에 의해 손상된 간세포를 보호할 수 있는 효능을 가지고 있음을 확인할 수 있었다. 특히 클로로필 제거구기엽 에탄올 추출물은 항산화능이 높고 세포독성과 세포보호 효과가 클로로필 제거전 구기엽 에탄올 추출물과 유사하게 나타나 건강기능식품이나 화장품의 소재로 활용하기에 적절한 소재로 생각된다.

• 생명과학회지
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• 제29권5호
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• pp.596-606
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• 2019

본 연구에서는 다시마 물 추출액과 유산균(Lactobacillus brevis)으로 발효한 다시마 발효액의 이화학적 특성 및 항산화 활성과 항염증 활성에 대하여 검토하였다. 다시마 물 추출액 및 발효액의 pH는 각각 6.18과 4.16이었고, 당도는 $8.50^{\circ}Brix$와 $7.40^{\circ}Brix$였다. 다시마 물 추출액과 발효액의 주요 유리아미노산은 glutamic acid와 aspartic acid 및 alanine으로 발효에 의해 glutamic acid는 감소한 반면 GABA의 함량은 증가하였다. 다시마 물 추출액 및 발효액의 총 폴리페놀 함량은 각각 $498.29{\mu}g\;GAE/ml$와 $615.77{\mu}g\;GAE/ml$였다. DPPH radical 소거능은 농도 의존적으로 증가하였으며, 10% 농도에서의 DPPH radical 소거능은 각각 89.89%와 96.94%로 나타났다(p<0.05). 다시마 물 추출액과 발효액의 SOD 활성 또한 농도 의존적으로 증가하였으며, 다시마 발효액의 경우 물 추출액보다 유의적으로 활성이 증가하는 결과가 나타났다(p<0.05). 나아가 LPS로 유도된 RAW 264.7 대식세포를 이용하여 항염증 활성을 검토하였다. 다시마 물 추출액과 발효액의 ROS 생성은 1% 농도에서 각각 189.90% 및 174.69%를 나타내었다. 또한, 염증성 cytokines인 $TNF-{\alpha}$와 $IL-1{\beta}$의 분비량은 다시마 발효액이 물 추출액보다 유의적으로 감소하는 결과가 나타났다(p<0.05). 이상의 결과에서와 같이 다시마 추출액과 발효액은 높은 항산화 및 항염증 활성이 있는 것으로 나타났으며, 특히 발효에 의해 그 활성이 증가하여 기능성 식품소재로서 활용이 가능할 것으로 사료된다.

• 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.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제34권2호
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• pp.158-169
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• 2019

우리나라의 해외 곡류 수입량과 수입국가의 다변화를 고려 해 볼 때, 호밀, 밀, 귀리 등 맥류에서 주로 발생하는 것으로 알려져 있는 맥각알칼로이드의 노출가능성도 배제할 수 없다. 따라서 본 연구는 곡류 및 곡류가공품 중 맥각알칼로이드에 대한 선제적 안전관리를 위해 호밀 및 가공품 (크래커, 맥주) 으로 부터 에르고메트린을 포함한 12종 맥각알칼로이드의 공인 시험법을 개발하고자 하였다. 아세토니트릴이 함유된 2 mM 탄산암모늄용액 추출과 Mycocep catridge를 이용한 정제 농축이 전처리 방법으로 적합함이 확인되었고, 기기분석을 통해 표준물질 첨가 검량선의 직선성이 12개 알칼로이드 모두 $R^2$ >0.99 이상이었으며, 정량한계는 $0.01{\sim}0.05{\mu}g/kg$수준이었다. 시험법 검증을 통해 대상 품목간의 차이는 있으나, 12개 맥각 알칼로이드 모두 회수율은 72~113% 수준이었으며, 반복성은 2~10% 수준으로 적합성이 확인되었다.

• 한국자원식물학회지
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• 제34권4호
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• pp.311-338
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• 2021

본 연구는 경기도 김포의 최서북단 DMZ 접경지역 및 민북지역에 위치한 문수산의 산림유전자원보호구역 일대의 관속식물상과 침입외래식물 등을 파악하고 확인된 식물들의 효율적인 관리와 생물다양성 보전을 위한 기초자료로 활용하기 위하여 실시하였다. 조사는 2019년 4월부터 2020년 10월까지 총 17회에 걸쳐 실시되었다. 문수산 산림유전자원보호구역 일대의 관속식물상은 총 95과 276속 395종 13아종 33변종 3품종 444분류군이 분포하는 것으로 확인되었다. 이는 우리나라 관속식물 총 4,881분류군의 약 9.09%로 나타났다. 문수산 산림유전자원보호구역에서 출현한 한반도 특산식물은 은사시나무, 오동나무, 산이스라지, 백운산운추리 등 6종이 관찰되었다. IUCN 지정 희귀식물은 총 3분류군이 관찰되었다. 위기종(EN)은 복사앵도나무, 약관심종은 쥐방울덩굴과 창포가 출현하였다. 식물구계학적 특정식물은 초 39분류군으로 파악되었다. IV등급은 바위말발도리 등 2분류군, III등급은 고광나무, 병아리꽃나무 등 8분류군이 확인되었다. II등급은 잣나무 및 오리나무 등 총 10분류군이 관찰되었다. 조사지역에서 출현한 침입외래식물은 개망초, 달맞이꽃 및 개쑥갓 등 58분류군으로 확인되었다. 귀화율은 13.1%로 나타났으며, 도시화지수는 18.0%로 계산되었다. 본 연구에서 파악된 문수산 산림유전자원보호구역의 관속식물상과 선행연구와 비교한 결과, 최근 조사 구간이 더 넓고 다양한 경로를 조사했음에도 불구하고 선행연구에 비해 분류군 수가 감소한 것으로 파악되었다. 특히 희귀·특산식물의 수는 크게 감소하고 외래침입식물의 수는 임도 및 등산로 등으로 크게 확산한 것으로 확인되었다. 따라서 산림유전자원보호구역 내 자생식물의 보전 및 관리를 위해 산림휴식년제 등을 도입해야 할 것으로 생각된다.

• 환경영향평가
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• 제30권5호
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• pp.271-296
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• 2021

댐 저수지 수온성층은 수직혼합을 억제하여 저층의 빈산소층 형성과 퇴적물 영양염류 용출을 일으키는 원인이므로 미래 기후변화에 따른 저수지 성층구조의 변화는 수질 및 수생태 관리 측면에서 매우 중요하다. 본 연구의 목적은 대청댐 저수지를 대상으로 고빈도 자료기반의 통계적 저수지 유입 수온 예측 모델을 개발하고, RCP(Representative Concentration Pathways) 기후변화 시나리오를 고려한 미래 유입 수온변화와 대청호 성층구조의 변화를 예측하는 데 있다. 대청호 유입 수온 예측을 위해 개발한 Random Forest 회귀 예측모델(NSE 0.97, RMSE 1.86℃, MAPE 9.45%)은 실측 수온의 통계량과 변동성을 적절히 재현하였다. 지역 기후 모델(HadGEM3-RA)로 예측된 RCP 시나리오별 미래 기상자료를 Random Forest 모델에 입력하여 유입 수온을 예측하고 3차원 저수지 수리 모델을 이용하여 기후변화에 따른 대청호의 미래(2018~2037, 2038~2057, 2058~2077, 2078~2097) 수온성층 구조 변화를 예측하였다. 예측 결과, 미래 기후 시나리오별로 대기 온도와 저수지 유입 수온의 증가속도는 각각 0.14~0.48℃/10year와 0.21~0.43℃/10year의 범위로써 지속적으로 증가하였다. 계절별 분석 결과, RCP 2.6 시나리오의 봄과 겨울철을 제외한 모든 시나리오에서 유입 수온은 증가 경향이 통계적으로 유의하였으며, 탄소저감 노력이 약한 기후 시나리오로 갈수록 수온의 증가속도가 빨랐다. 저수지 표층 수온의 증가속도는 0.04~0.38℃/10year 범위였으며, 모든 시나리오에서 성층화 기간이 점진적으로 증가되었다. 특히 RCP 8.5 시나리오 적용 시 성층일수는 약 24일 증가하는 것으로 전망되었다. 연구 결과는 기후변화가 호소의 성층강도를 강화하고 성층형성 기간을 장기화한다는 선행연구 결과와 일치하며, 수온성층의 장기화는 저층 빈산소층 확대, 퇴적물-수체간 영양염류 용출량 증가, 수체 내 조류 우점종의 변화 등 수생태계 변화를 유발할 수 있음을 시사한다.

• 생명과학회지
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• 제31권2호
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• pp.126-136
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• 2021

산화적 스트레스에 의한 망막 색소상피 세포의 손상 및 퇴화는 시력 소실을 포함한 다양한 망막질환의 원인으로 알려져 있다. 본 연구에서는 천연물 유래 14종 단일 성분과 합성 화합물 2종을 대상으로 망막질환 개선 가능성을 평가하기 위해, 사람 유래 망막 색소상피 세포를 대상으로 산화적 스트레스에 의한 세포 손상에 대한 보호 효능을 평가하였다. 그 결과, 16종의 후보물질 중 H2O2에 의해 유발된 세포독성을 개선시키는 효능을 보인 5종(auranofin, FK-509, hemistepsin A, honokiol 및 spermidine)을 선별하였다. 이를 기반으로 H2O2에 의한 미토콘드리아 기능 손상 및 활성 저하 억제능을 평가하였으며, auranofin을 제외한 4종에서 유의한 세포 보호 효능이 관찰되었다. 더불어 H2O2에 의해 유도된 DNA 손상에 미치는 영향을 조사한 결과, FK-506, honokiol과 spermidine이 DNA 손상을 개선시켰음을 확인하였다. 그러나 5종의 후보물질이 활성 산소종의 생성에는 뚜렷한 억제 효능을 나타내지 않았으며, 이는 5종의 후보 물질이 ROS-비의존적 기전을 통해 세포 보호효과를 나타낼 것으로 사료된다. 이상의 결과를 바탕으로, 조사 대상 후보물질 중에서 spermidine이 산화적 스트레스로부터 망막 색소상피 세포의 보호 효능이 가장 우수한 천연물 유래 단일 물질임을 규명하였으며, 동시에 합성물질로는 FK-506이 망막 세포 보호 효능이 우수한 것으로 나타났다. 비록 작용 기전에 대한 추가 연구가 필요하겠지만, 본 연구 결과는 spermidine과 FK-506이 산화적 스트레스에 의한 망막질환의 위험을 억제할 가능성이 있음을 시사한다.

• 생명과학회지
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• 제31권2호
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• pp.199-208
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• 2021

Euonymus porphyreus는 노박덩굴과에 속하는 식물로 동아시아 지역에 널리 분포하며, 식물학상의 특징에 대한 보고는 있으나 항산화능과 항암활성 등에 관한 연구는 아직까지 밝혀진 바가 없다. 이에 본 연구에서는 인체 폐암세포인 A549를 사용하여 E. porphyreus 에탄올 추출물(EEEP)의 항산화 및 항암활성과 그 분자적 기전에 관하여 연구하였다. 먼저 EEEP의 총 폴리페놀 화합물과 플라보노이드 함량을 측정한 결과, 각각 115.42 mg/g, 23.07 mg/g이었다. EEEP의 DPPH radical 소거활성을 측정한 결과, IC50가 11.09 ㎍/ml로 뛰어난 항산화능을 보유한 것을 확인하였다. 또한 EEEP는 농도의존적으로 인체폐암세포주인 A549의 세포 성장을 저해하였으며, 세포 주기 변화를 분석한 결과 A549 세포의 SubG1기 세포비율이 증가하는 것을 확인하였다. Annexin V 염색과 DAPI 염색으로 EEEP 처리에 의해 apoptotic 세포와 apoptotic body가 증가하는 것을 확인하였으며, 이러한 결과는 EEEP에 의해 A549 세포의 apoptosis가 유도되는 것을 시사한다. 또한 관련 단백질들의 발현변화를 분석한 결과, EEEP에 의해 Fas, p53, Bax의 발현이 증가하고 Bcl-2의 발현은 감소하였으며, caspase-8, -9와 caspase-3의 활성화를 통해 PARP가 분해되어 apoptosis가 유도되었음을 확인하였다. 이러한 결과들로부터 EEEP는 내인성 및 외인성 경로를 통한 apoptosis 유도에 의하여 A549 세포의 증식을 억제하는 항암활성을 보유하였음을 확인하였다.