• 한국균학회소식:학술대회논문집
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• 한국균학회 2015년도 추계학술대회 및 정기총회
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• pp.11-11
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• 2015

A total of sixty-six samples of Nuruk, a fermention starter used to make the Korean traditional rice wine, Makgeolli, were collected from central and southern regions of Korea in 2013 and 2014. We classified two groups of the Nuruk samples, "commercial" and "home-made", according to the manufacturing procedure and purpose of use. Commercial Nuruks were made in a controlled environment where the temperature and humidity are fixed and the final product is supplied to Makgeolli manufacturers. Home-made Nuruks were made under uncontrolled conditions in the naturally opened environment and were intended for use in the production of small amounts of home-brewed Makgeolli. We obtained more than five hundred isolates including filamentous fungi and yeasts from the Nuruk samples followed by identification of fungal species. Also we stored glycerol stocks of each single isolate at $-70^{\circ}C$. We identified the species of each isolate based on the sequences of ITS regions amplified with two different universal primer pairs. We also performed morphological characterization of the filamentous fungi and yeast species through observations under the microscope. We investigated the major fungal species of commercial and home-made Nuruks by counting the colony forming units (CFU) and analyzing the occurrence tendency of fungal species. While commercial Nuruks contained mostly high CFU of yeasts, home-made Nuruks showed relatively high occurrence of filamentous fungi. One of the representative Nuruk manufacturers used both domestic wheat bran and imported ones, mainly from US, as raw material. Depending on the source of ingredient, the fungal diversity was somewhat different. Another commercial Nuruk sample was collected twice, once in 2013 and again in 2014, and showed different diversity of fungal species in each year. Nuruks obtained from the southern regions of Korea and Jeju island showed high frequency of yeast such as Saccharomycopsis fibuligera and Pichia species as well as unique filamentous fungus, Monascus species. S. fibuligera was easily found in many Nuruk samples with high CFU. The major filamentous fungi were Aspergillus, Lichtheimia, Mucor and Penicillium species. In order to further our understanding of the isolates and their potential industrial applications, we assayed three enzymes, alpha amylase, glucoamylase and acid protease from 140 isolates out of about five hundred isolates and selected about 10 excellent strains with high enzyme activities. With these fungal isolates, we will perform omics analyses including genomics, transcriptomics, metabolic pathway analyses, and metabolomics followed by whole genome sequencing of unique isolates associated with the basic research of Nuruk and that also has applications in the Makgeolli making process.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제26권11호
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• pp.1951-1964
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• 2016

1,4-Dioxane-degrading bacterial consortia were enriched from forest soil (FS) and activated sludge (AS) using a defined medium containing 1,4-dioxane as the sole carbon source. These two enrichments cultures appeared to have inducible tetrahydrofuran/dioxane and propane degradation enzymes. According to qPCR results on the 16S rRNA and soluble di-iron monooxygenase genes, the relative abundances of 1,4-dioxane-degrading bacteria to total bacteria in FS and AS were 29.4% and 57.8%, respectively. For FS, the cell growth yields (Y), maximum specific degradation rate ($V_{max}$), and half-saturation concentration ($K_m$) were 0.58 mg-protein/mg-dioxane, $0.037mg-dioxane/mg-protein{\cdot}h$, and 93.9 mg/l, respectively. For AS, Y, $V_{max}$, and $K_m$ were 0.34 mg-protein/mg-dioxane, $0.078mg-dioxane/mg-protein{\cdot}h$, and 181.3 mg/l, respectively. These kinetics data of FS and AS were similar to previously reported values. Based on bacterial community analysis on 16S rRNA gene sequences of the two enrichment cultures, the FS consortium was identified to contain 38.3% of Mycobacterium and 10.6% of Afipia, similar to previously reported literature. Meanwhile, 49.5% of the AS consortium belonged to the candidate division TM7, which has never been reported to be involved in 1,4-dioxane biodegradation. However, recent studies suggested that TM7 bacteria were associated with degradation of non-biodegradable and hazardous materials. Therefore, our results showed that previously unknown 1,4-dioxane-degrading bacteria might play an important role in enriched AS. Although the metabolic capability and ecophysiological significance of the predominant TM7 bacteria in AS enrichment culture remain unclear, our data reveal hidden characteristics of the TM7 phylum and provide a perspective for studying this previously uncultured phylotype.

• 한국식품영양과학회지
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• 제32권8호
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• pp.1337-1343
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• 2003

산화적 스트레스를 많이 받는 당뇨상태에서 항산화활성이 높은 부추의 섭취가 지질 및 단백질 산화, 활성산소종의 생성, 항산화 효소계 활성 변화 및 lipofuscin생성에 미치는 영향을 조사하고자 S.D.계 쥐에게 streptozotocin을 복강투여하여 당뇨병을 유발시킨 후 대조군 식이와 10% 부추식이를 14주간 섭취시켰다. 부추의 섭취는 대조군식이에 비해 간보다는 피부조직에서 지질 및 단백질 산화를 유의적으로 감소 시켰고(p<0.05), 반응성이 큰 활성산소종인 hydroxyl radical의 생성도 당뇨군에 비해 유의적으로 감소된 것으로 나타났다(p<0.05).부추의 섭취는 간과 피부조직의 항산화 효소계 활성을 증가시키는 것으로 나타났으며 심장과 눈 조직에서 노화색소인 lipofuscin을 측정한 결과 당뇨군에 비해 당뇨부추군에서 감소하였고 특히 눈에서 유의적으로 감소하였다(p<0.001). 이상의 결과로 부추의 섭취는 당뇨 합병증을 일으키는 주요 원인인 산화적 스트레스를 억제하는 효과를 나타내었고, 당뇨 합병증의 증상완화에 도움을 줄 것으로 기대되어 진다.

• 농약과학회지
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• 제9권4호
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• pp.338-346
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• 2005

Carbendazim의 랫드 간 해독체계에 대한 영향을 검색하기 위하여 간장독성의 지표 효소인 혈장 ALT(alanine aminotransferase) 및 AST(aspartate aminotransferase) 활성, 간에 대한 독성, 해독 및 대사에 대한 영향을 구명하기 위하여 간 GSH(glutathione), GST(glutathione-S-transferase), cytochrome P450 및 cytochrome P450 reductase 활성을 375, 750, 1,500 mg/kg 약량에서 측정한 결과 혈장 ALT 및 AST 활성이 120분 후에 약간의 증가가 있었으나 특이한 독성증상은 관찰되지 않았다. GSH는 고농도와 중농도 120분에서 20%의 함량증가가 있었고, GST는 120분까지 $36{\sim}50%$ 정도의 활성저해가 있었으나 240분에는 활성이 회복되었다. Cytochrome P450함량은 60분까지 $25{\sim}50%$까지 함량이 저하되었으나 120분에 70%이상 회복되었고, 240분 저농도에서는 거의 회복되었으며, cytochrome P450 reductase도 120분까지 $25{\sim}50%$ 활성저해가 있었으나, 240분에는 무처리 군의 활성과 유사하게 회복되어 대사관련 효소에 대한 손상은 크지 않을 것으로 판단되었다. 이상의 결과에서 benzimidazole 계 살균제인 carbendazim은 생체내 해독 및 대사관련 체계에 영향이 적은 농약으로 급성적인 중독은 일으키지 않을 것으로 판단되었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제26권4호
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• pp.675-681
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• 1997

체내에서 영양소의 흡수에 영향을 미치는 에탄올과 섬유소 및 단백질의 급여수준에 따른 이 들 상호작용을 구명하기 위해 에탄올을 투여한 횐쥐에게 단백질 급여 수준을 7%와 20%로 달리 하고 섬유소를 5%와 10% 첨가한 실험식이를 5주간 급여하므로써 이들 영양소가 에탄을 대사효소와 항산화 물질에 미치는 영향을 관찰하였다. Aldehyde dehydrogenase(ADH)와 microsomal ethanol oxidizing system(MEOS) 활성은 에탄을 투여시 대조군에 비해 유의적으로 증가하였으며, 특히 MEOS 활성은 단백질 정상 급여와 정상섬유소 급여시 그 증가가 현저하였다. 에탄을 투여로 감소된 aldehyde de-hydrogenase(AIDH) 활성은 정상섬유소군의 경우 단백질 적정 급여시 유의적인 감소를 나타내었다. Cytoch-rome P-450(P-450) 활성은 에탄을 투여로 증가되었으며 에탄을 투여군에서 단백질 정상급여와 과량의 섬유소 급여로 유의하게 감소되었다. Xanthine oxidase (XO) 활성은 에탄을 투여로 증가하는 경향이었으며, 저 단백군에 비하여 단백질 적정 급여시 유의적인 증가를 나타내었다. 또한 섬유소 급여수준에 따른 XO 활성은 에탄올 투여군 중 단백질 정상군에서만 유의적인 차이가 관찰되었다. 에탄을 투여는 간조직 중의 글루타티온 함량을 유의적으로 감소시켰으며, 단백질 결핍에 따른 영향이 현저하게 나타났다. 간조직 중의 지질과 산화 함량은 단백질 결핍시 에탄올 투여로 증가하였다. 이상의 결과에서 에탄올을 해독키 위하여 간의 ADH와 MEOS 활성이 증가되었으며 이로 인해 생성된 아세트알데히드는 AIDH 보다 XO를 통해 해독된 것으로 나타났다. 또한 에탄올 대사효소 활성에 요구되는 단백질 공급과 10% 즉, 과량의 섬유소 급여 보다 5% 섬유소 급여시 에탄올성 간손상을 경감시킬 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국자원식물학회지
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• 제28권2호
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• pp.168-177
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• 2015

본 연구는 대두 부산물인 순물과 침지수가 고지방 식이에 의해 비만이 유도된 마우스의 지방 제거에 미치는 영향을 조사하였다. 침지수가 포함된 일반 사료를 섭이한 실험군의 체중 및 간과 부고환 지방 조직 내 지방 축적은 현저히 적은 것으로 나타났으며, 복부 내 내장 지방과 피하지방도 크게 발달하지 않은 것으로 나타나 침지수는 체내 축적된 지방량을 효과적으로 감소시키는 것으로 조사되었다. 침지수 식이군의 혈중 AST와 ALT의 활성은 대조군 수준으로 유지되었으며, 콜레스테롤 함량과 중성 지질 농도가 감소되는 것으로 나타나 침지수가 고지방 식이로 인한 혈중 효소 활성과 지질농도를 개선하는 것으로 조사되었다. 특히 침지수는 metabolic sensor 단백질인 AMPK와 ACC의 인산화를 촉진시켜 체내 지방산 산화에 영향을 주는 것으로 확인되었다. 또한 침지수는 복부 내 피하지방과 내장지방의 축적을 억제하는 것으로 확인되었다. 따라서 대두 부산물 중 침지수는 비만이 유도된 마우스의 혈중 지질 함량을 개선할 뿐만 아니라 체내 조직의 지방 축적을 완화시키거나 제거하는 데 효과적일 것으로 사료된다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제61권1호
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• pp.143-154
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• 2022

식물의 이차대사산물은 곤충-식물 상호관계에서 중요한 역할을 한다. 식식성 곤충은 식물의 방어물질에 대처하는 다양한 전략을 가지고 있다. 광식성 곤충은 넓은 범위의 다양한 식물들을 섭식하고 그 해독 기작도 보다 복잡한데, 이는 많은 종류의 식물유래 화합물에 반응하는 경향이 있기 때문으로 보인다. 이와는 달리 협식성 곤충은 몇몇 유사한 식물에 국한되어 살아가며 보다 효율적인 적응 방식을 지니고 있을 것으로 여겨진다. 이러한 협식성 곤충의 적응은 식물의 방어물질에 대한 해독효소를 다량 생산하거나 방어물질 또는 그 대사산물을 격리하는 전략을 마련하였기 때문으로 보인다. 담배나방은 담배와 고추 등 주로 가지과의 몇몇 식물만을 가해하는 협식성 곤충이다. 담배나방의 기주식물 적응성을 이해한다면, 이 해충에 의한 작물의 피해를 줄이는 방법을 개발하는데 도움을 줄 수 있을 뿐만 아니라, 담배나방과 같은 협식성 곤충의 생리, 생태, 진화를 연구하는 데에도 중요한 단서를 제공할 것이다. 본 종설에서는 담배나방의 기주식물 범위, 유충과 기주식물의 상호작용, 그리고 기주식물에서 특이적으로 나오는 니코틴과 캡사이신에 대한 곤충의 반응과 해독 메카니즘을 중심으로, 지난 반세기 동안의 연구결과를 요약하고 앞으로의 전망을 제시하고자 한다.

• 생명과학회지
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• 제31권11호
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• pp.969-979
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• 2021

당뇨병은 만성대사성 질환으로 우리나라 국민의 사망요인 중 5위를 차지하고 있다. 제 2형 당뇨병에서 나타나는 인슐린 분비 감소는 베타세포의 자가사멸에 의한 베타세포질량의 급격한 감소로 인한 것으로 보고되고 있으며, 베타세포의 자가사멸을 촉진하는 요인으로 고혈당에 의한 당독성 및 활성산소종들의 증강에 의한 산화스트레스 등이다. 벼메뚜기 추출물은 고농도 포도당 처리된 INS-1 췌장 베타 세포에서 세포 생존율을 증가시키고, 지질과산화물, 세포 내 ROS 및 NO 수준을 감소시켰다. 세포사멸 관련 인자의 유전자 발현 결과 pro-세포자가사멸인자인 Bax, Cytochrome C, caspase-3 및 caspase-9의 단백질 발현을 유의적으로 감소시켰고, anti-세포자가사멸인자인 Bcl-2 발현을 증가시켰다. Annexin V/I propidium iodide 염색법을 통하여 벼메뚜기 추출물이 고농도 포도당으로 유도된 세포 사멸을 감소시키고, INS-1 췌장 베타세포에서의 인슐린 분비능을 증가시키는 것으로 사료된다. 그러므로 벼메뚜기 추출물이 고농도 포도당으로 손상된 INS-1 췌장 베타세포의 보호효과를 나타낸다. 본 연구의 결과는 벼메뚜기 추출물이 당뇨병 치료에 도움을 주는 항당뇨 기능성 식품 소재 및 개발에 기여할 수 있음을 시사한다.

• Animal Bioscience
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• 제35권5호
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• pp.763-777
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• 2022

Objective: Excessive lipid accumulation in adipocytes results in prevalence of obesity and metabolic syndrome. Curcumin (CUR), a naturally phenolic active ingredient, has been shown to have lipid-lowering effects. However, its underlying mechanisms have remained largely unknown. Therefore, the study aims to determine the effect of CUR on cellular lipid accumulation in porcine subcutaneous preadipocytes (PSPA) and to clarify novel mechanisms. Methods: The PSPA were cultured and treated with or without CUR. Both cell counting Kit-8 and lactate dehydrogenase release assays were used to examine cytotoxicity. Intracellular lipid contents were measured by oil-red-o staining extraction and triglyceride quantification. Apoptosis was determined by flow cytometry and the terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated deoxyuridine triphosphate-nick end labelling assay. Adipogenic and apoptosis genes were analyzed by quantitative polymerase chain reaction and Western blot. Results: The CUR dose-dependently reduced the proliferation and lipid accumulation of PSPA. Noncytotoxic doses of CUR (10 to 20 μM) significantly inhibited extracellular signal-regulated kinase 1/2 (ERK1/2) phosphorylation and expression of adipogenic genes peroxisome proliferation-activity receptor-γ (PPAR-γ), CCAAT/enhancer binding protein-α, sterol regulatory element-binding protein-1c, adipocyte protein-2, glucose transporter-4 as well as key lipogenic enzymes fatty acid synthase and acetyl-CoA carboxylase, while ERK1/2 activation significantly reversed CUR-reduced lipid accumulation by increasing PPAR-γ. Furthermore, compared with differentiation induced media treated cells, higher dose of CUR (30 μM) significantly decreased the expression of AKT and B-cell lymphoma-2 (BCL-2), while increased the expression of BCL-2-associated X (BAX) and the BAX/BCL-2 expression ratio, suggesting triggered apoptosis by inactivating AKT and increasing BAX/BCL-2 ratio and Caspase-3 expression. Moreover, AKT activation significantly rescued CUR inhibiting lipid accumulation via repressing apoptosis. Conclusion: These results demonstrate that CUR is capable of suppressing differentiation by inhibiting ERK1/2-PPAR-γ signaling pathway and triggering apoptosis via decreasing AKT and subsequently increasing BAX/BCL-2 ratio and Caspase-3, suggesting that CUR provides an important method for the reduction of porcine body fat, as well as the prevention and treatment of human obesity.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제64권4호
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• pp.800-811
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• 2022

The integration of metabolomics and transcriptomics may elucidate the correlation between the genotypic and phenotypic patterns in organisms. In equine physiology, various metabolite levels vary during exercise, which may be correlated with a modified gene expression pattern of related genes. Integrated metabolomic and transcriptomic studies in horses have not been conducted to date. The objective of this study was to detect the effect of moderate exercise on the metabolomic and transcriptomic levels in horses. In this study, using nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy, we analyzed the concentrations of metabolites in muscle and plasma; we also determined the gene expression patterns of branched chain (alpha) keto acid dehydrogenase kinase complex (BCKDK), which encodes the key regulatory enzymes in branched-chain amino acid (BCAA) catabolism, in two breeds of horses, Thoroughbred and Jeju, at different time intervals. The concentrations of metabolites in muscle and plasma were measured by ¹H NMR (nuclear magnetic resonance) spectroscopy, and the relative metabolite levels before and after exercise in the two samples were compared. Subsequently, multivariate data analysis based on the metabolic profiles was performed using orthogonal partial least square discriminant analysis (OPLS-DA), and variable important plots and t-test were used for basic statistical analysis. The stress-induced expression patterns of BCKDK genes in horse muscle-derived cells were examined using quantitative reverse transcription polymerase chain reaction (qPCR) to gain insight into the role of transcript in response to exercise stress. In this study, we found higher concentrations of aspartate, leucine, isoleucine, and lysine in the skeletal muscle of Jeju horses than in Thoroughbred horses. In plasma, compared with Jeju horses, Thoroughbred horses had higher levels of alanine and methionine before exercise; whereas post-exercise, lysine levels were increased. Gene expression analysis revealed a decreased expression level of BCKDK in the post-exercise period in Thoroughbred horses.