• 생명과학회지
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• 제23권5호
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• pp.622-628
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• 2013

본 연구에서는 마늘에서 유래된 생리활성 물질인 diallyl trisulfide (DATS) 처리에 따른 U937 인체혈구암세포의 증식억제가 apoptosis 및 cell cycle arrest 유발과 관련이 있는지 조사하였다. U937 세포증식은 DATS에 의해 농도 및 시간 의존적으로 감소함을 확인 하였고, 이는 apoptosis에 의한 직접적인 세포죽음과 CDK1 및 cyclin B1의 발현 증가 및 histone H3의 인산화와 연관된 mitotic arrest와 관련이 있음을 알 수 있었다. 또한 DATS 처리 초기에 reactive oxygen species (ROS)의 생성이 매우 증가되었으나, ROS scavenger (N-acetyl-l-cysteine)에 의한 인위적 ROS 생성의 억제는 DATS에 의한 apoptosis 및 mitotic arrest를 완벽하게 차단시켰다. 이는 U937 세포에서 DATS에 의해 유도된 apoptosis 및 mitotic arrest가 ROS에 의해 매개된다는 것을 의미하며, 본 연구의 결과는 DATS가 인체혈구암세포에서 세포증식억제와 관련된 항암기전을 이해할 수 있는 기초자료로서 매우 유용하게 사용될 것이라 생각된다.

• 한국식품과학회지
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• 제48권5호
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• pp.445-453
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• 2016

젖산세균을 이용한 사과 발효 음료는 건강 증진을 위한 기능성 식품으로 이용할 수 있다. 이에 따라 본 연구에서는 젖산세균을 선발하여 발효 음료 제조를 시도하였다. 국내 전통 발효 식품에서 분리된 84종의 젖산세균 가운데 사과 음료에서 생육이 가장 우수하고 항당뇨 활성이 우수한 JBE245 균주를 최종 선발하였다. 메주에서 분리된 JBE245 균주는 Lactobacillus plantarum으로 동정되었으며 사과 발효 음료의 생균수는 24시간 배양 후 $3.6{\times}10^8CFU/mL$로 이후 생균수를 유지하였다. 항당뇨 활성의 지표인 알파 글루코시데이스 저해능은 발효전 18.5%에서 증가하여 최대 40.4%까지 증가하였다. 산화방지 활성 지표인 총 폴리페놀 함량은 583.6 mg GAE/mL로 발효 전(424.5 mg GAE/mL)보다 증가하였으며, DPPH 소거활성은 52.0%로 발효 전(43.5%) 보다 높았다. 발효 음료의 기호도를 조사한 결과, 발효 전후 모든 항목에서 유의적 차이는 없었으며 종합적 선호도는 각각 4.72, 4.22로 나타났다(p<0.05). 이러한 결과들을 토대로 JBE245 균주를 이용한 발효 음료가 산화방지 및 항당뇨 기능이 향상된 프로바이오틱 발효 식품이라는 점에서 유용할 것으로 보인다.

• 대한임상검사과학회지
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• 제51권2호
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• pp.164-170
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• 2019

5종류의 수송배지를 흡수 및 배출 능력, 생존 효율, 회수율을 CLSI (Clinical and Laboratory Standards Institute) M40-A2의 Swab elution method (Quantitative) 기준으로 평가하였다. 액체배지가 반유동 배지보다 3가지 평가에서 대부분 우수한 결과값을 보여주었다. Flocked swab이 standard swab 형태보다 균의 흡수 및 배출의 능력 또한 우수하였다. 생존 효율에 대한 평가 결과는 액체배지(S4)가 가장 우수한 결과값을 보였다. 성장이 좋지 않은 S. pneumoniae는 액체배지(S4, S5)에서 생존효율과 회수율이 높았다. 균 회수율 평가 결과는 S. pyogenes는 모든 배지에서 CLSI 기준에 적합하였다. S. pneumoniae는 반유동 배지(S2, S3)에서 부적합하였고, 나머지 배지는 모두 기준에 적합하였다. H. influenzae는 반유동 배지(S1, S3)에서 부적합하였고, 반유동 배지(S2), 액체배지(S4, S5)에서 기준에 적합하였다. 호흡기 질환을 유발하는 S. pneumonia, H. influenzae의 생존 능력은 대부분의 배지에서 좋지 않았다. P. aeruginosa는 실온에서 과성장이 관찰되었다. 액체배지와 flocked swab의 조합이 3가지 평가 방법에서 가장 뛰어난 결과를 평가를 통해 확인하였다.

• 대한한의학회지
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• 제44권2호
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• pp.119-131
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• 2023

Objectives: Betula Platyphylla(BP) has been used as a analgesic, anti-microbial, anti-oxidant drug in Eastern Asia. However, it is still unknown whether BP ethanol extract could exhibit the inhibitory activities against ultraviolet B(UVB)-induced skin injury on human keratinocytes, HaCaT cells. This study was aimed to investigate the protective activity of BP ethanol extract on UVB-irradiated skin injury in HaCaT cells. Methods: The skin injury model of HaCaT cells was established under UVB stimulation. HaCaT keratinocyte cells were pre-treated with BP ethanol extract for 1 h, and then stimulated with UVB. Then, the cells were harvested to measure the cell viability, production of reactive oxygen species(ROS), pro-inflammatory cytokines such as interleukin(IL) 1-beta, IL-6, and tumor necrosis factor(TNF)-𝛼, hyaluronidase, type 1 collagen, matrix metalloproteinase(MMP)s. In addition, we examined the mitogen activated protein kinases(MAPKs) and inhibitory kappa B alpha(I𝜅;-B𝛼) as inhibitory mechanisms of BP ethanol extract. Results: The treatment of BP ethanol extract inhibited the UVBinduced cell death and ROS production in HaCaT cells. BP ethanol extract treatment inhibited the UVB-induced increase of IL-1beta, IL-6, and TNF-𝛼. BP ethanol extract treatment inhibited the increase of hyaluronidase, MMP and decrease of collagen. BP ethanol extract treatment inhibited the activation of MAPKs and the degradation of I𝜅-B𝛼. Conclusions: Our result suggest that treatment of BP ethanol extract could inhibit the UVB-induced skin injury via deactivation of MAPKs and nuclear factor kappa B(NF-𝜅B) in HaCaT cells. This study could suggest that BP ethanol extract could be a beneficial agent to prevent skin damage or inflammation.

• Nutrition Research and Practice
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• 제17권4호
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• pp.616-630
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• 2023

BACKGROUND/OBJECTIVES: Indole-3-propionic acid (IPA) is a tryptophan-derived microbial metabolite that has been associated with protective effects against inflammatory and metabolic diseases. However, there is a lack of knowledge regarding the effects of IPA under physiological conditions and at the intestinal level. MATERIALS/METHODS: Human intestinal epithelial Caco-2 cells were treated for 2, 24, and/or 72 h with IPA or its precursors - indole, tryptophan, and propionate - at 1, 10, 100, 250, or 500 μM to assess cell viability, integrity, differentiation, and proliferation. RESULTS: IPA induced cell proliferation and this effect was associated with a higher expression of extracellular signal-regulated kinase 2 (ERK2) and a lower expression of c-Jun. Although indole and propionate also induced cell proliferation, this involved ERK2 and c-Jun independent mechanisms. On the other hand, both tryptophan and propionate increased cell integrity and reduced the expression of claudin-1, whereas propionate decreased cell differentiation. CONCLUSIONS: In conclusion, these findings suggested that IPA and its precursors distinctly contribute to the proliferation, differentiation, and barrier function properties of human intestinal epithelial cells. Moreover, the pro-proliferative effect of IPA in intestinal epithelial cells was not explained by its precursors and is rather related to its whole chemical structure. Maintaining IPA at physiological levels, e.g., through IPA-producing commensal bacteria, may be important to preserve the integrity of the intestinal barrier and play an integral role in maintaining metabolic homeostasis.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제66권
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• pp.213-220
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• 2023

본 연구는 비자나무(Torreya nucifera (L.) Siebold & Zucc, TN)와 생물전환 된 비자나무 추출물(TNB)의 항염증 효과를 평가하기 위해 수행되었으며 이를 위해 C. acnes에 의해 유도된 RAW264.7 염증 모델에서 염증인자의 발현을 조사하였다. 실험 결과, TNB는 50, 100, 200 ㎍/mL 농도에서 TN의 높은 세포독성을 개선하였으며 nitric oxide (NO)와 NO 합성 효소인 inducible NO synthase (iNOS) 및 prostaglandin의 합성 효소인 cyclooxygenase-2 (COX-2)의 발현을 유의하게 억제하였다. 또한 TNB는 염증성 사이토카인인 tumor necrosis factor-α (TNF-α) 및 interleukin (IL)-1β, IL-6, IL-8의 발현을 유의하게 억제하였으며 특히 IL-6, IL-8의 경우 가장 고 농도인 200 ㎍/mL에서 정상세포 수준으로 감소하였다. 이후 진행된 western blot에서 인산화 된 IκB-α 및 NF-κB의 발현이 농도의존적으로 억제됨을 확인하였으며 인산화가 억제되면서 degradation이 감소하여 TNB처리 농도가 높아짐에 따라 IκB-α의 농도가 증가하는 경향을 보였다. 결론적으로, TNB는 NF-κB신호 전달 경로를 차단함으로써 다양한 염증 매개 인자의 발현을 효과적으로 하향 조절할 수 있으며 이를 통해 항 염증 활성을 유도하는 것으로 확인된다. 이러한 결과를 근거로 TNB가 C. acnes에 의해 유발된 염증성질환의 치료에 효과적인 천연물 소재로 적용될 수 있음을 제안한다.

• Journal of Oral Medicine and Pain
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• 제34권3호
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• pp.261-276
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• 2009

Sreptomyces라는 세균에서 추출한 lactacystin은 선택적인 proteasome 억제제로서 많은 연구에서 사용되어져 왔다. Proteasome 억제제는 최근의 많은 연구를 통해서 암세포증식의 억제에 대한 효과가 증명되었으며, 특히 다른 항암제와 병용처리 시, 상호작용에 의한 상승효과가 있다고 알려져 있다. 현재 proteasome 억제제는 새로운 강력한 항암제로서 분류되어 있다. 본 연구는 사람혀편평세포암종세포(SCC25 cells)에서 lactacystin의 세포독성과 성장억제 효과, 그리고 세포자멸사의 유도에 대한 분자생물학적 기전을 밝히기 위해 실험을 시행하였다. SCC25 세포, 사람정상각화세포 (HaCaT cells) 그리고 사람치은섬유모세포(HGF-1 cells)의 생존율 측정은 MTT법을 시행하였고, SCC25 세포의 성장억제를 확인하기 위해서는 clonogenic assay를 사용하였다. lactcystin이 SCC25 세포에서 세포자멸사가 유도되는지를 확인하기 위해서 hoechst 염색법, hemacolor 염색법 그리고 TUNEL법을 시행하였다. 그리고 SCC25 세포에 lactacystin을 적용한 후, Western blot 분석, 세포면역화학염색, 공초점레이저주사현미경 검경, FACScan flow cytometry, 사립체막 전위변화, proteasome 활성도 측정 등을 시행하였다. Lactacystin으로 처리된 SCC25 세포는 시간 및 용량 의존적인 세포생존율의 감소, 용량의존적인 세포성장억제 그리고 세포자멸사에 의한 세포죽음을 보였다. 흥미롭게도 lactacytin은 정상세포인 HaCat 세포와 HGF-1 세포에서는 세포독성을 전혀 보이지 않았다. 그리고 lactacystin이 적용된 SCC25세포에서 핵 응축, DNA의 조각남, 사립체막전위와 proteasome 활성도의 감소, DNA 양의 감소, cytochrome c의 사립체에서의 세포질로의 유리, AIF와 DFF40 (CAD)의 핵으로의 이동, Bax의 증가, caspase-7, caspase-3, PARP, lamin A/C 그리고 DFF45 (ICAD)의 활성화 혹은 파괴와 같은 아주 다양한 세포자멸사 증거를 보였다. Flow cytometry 분석에서는 CDK 억제제인 $p21^{WAF1/CIP1}$와 $p27^{KIP1}$의 발현 증가와 관계있는 것으로 추정되어 지는 G1 세포주기 정지를 보였다. 이러한 결과는 lactacytin이 SCC25 세포에서 G1 세포주기정지와 proteasome, 사립체 및 caspase 경로의 연속반응을 통한 세포자멸사를 유도함을 명확하게 증명하고 있다. 이와 같은 세포주기 정지와 세포자멸사 유도능은 lactacytin이 사람혀편평상피세포암종의 새로운 치료전략으로서의 가능성을 제공한다고 생각한다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제38권3호
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• pp.267-273
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• 2009

전처리와 추출용매에 따른 비파 잎의 항산화활성 비교에서, 열수 추출물보다 80% ethanol 추출물에서 상대적으로 높은 활성을 보였다. 특히, RLE에서 DPPH radical 소거능은 $SC_{50}$이 1.71 mg/mL로 가장 강한 효과를 보였으며, nitric oxide 소거능에서도 높은 활성을 보였다. 이는 total phenolic compound와 total flavonoid 함량 측정에서 각각 215.4mg/g, 110.3 mg/g으로 가장 높은 함량을 보인 결과와 상당한 관계성이 있는 것으로 판단된다. 건조 조건별로는 건조를 실시하지 않은 RL이 가장 높은 항산화 활성을 나타내었으며, FL과 DL 순으로 나타났다. 다만 열수 추출물 가운데에서 FLW가 DPPH radical 소거능 측정 결과 다른 열수 추출물(RLW, DLW)보다 높은 소거능을 보였다. 또한 가열건조와 동결건조 한 시료를 비교하면 FL이 DL보다 상대적으로 더 높은 항산화 활성을 보였다. 이는 비파 잎을 기능성 소재로서 이용할 경우 생잎을 바로 이용하는 것이 가장 높은 활성을 기대할 수 있지만 불가피하게 건조를 해야 할 경우 가열건조보다는 동결건조를 선택하는 것이 생리활성물질의 보존에 도움을 줄 수 있음을 시사한다. 한편 FL의 추출수율을 함께 고려할 경우 항산화 활성은 RL보다 다소 낮지만 추출수율은 RL에 비해 약 2배 정도 높으므로 동결건조가 유리할 수도 있음을 보여주는 결과이기도 하다. 이와 함께 항균활성 실험에서는 RLE가 거의 모든 균주에 대해서 가강 강한 생육저해 활성을 보였다. 다만 건조를 실시한 시료의 경우 MRSA와 S. aureus 균주에 대해서 FL이나 DL 모두 열수 추출물이 상대적으로 높은 항균효과를 가지는 것으로 관찰되었다. 이와 함께 비파 잎 추출물이 항생제에 내성을 가진 MRSA에 대해서 강한 항균효과를 나타낸 것은 비파잎을 활용한 천연 항균물질 개발 가능성을 밝게 하는 결과라고 판단된다. 각 추출물의 세포독성의 정도를 알아보기 위해 MTT assay 이용한 Raw 264.7의 세포생존율을 측정한 결과, RLE가 가장 양호한 세포보호 효과를 보였으며, 80% ethanol 추출물의 세포독성이 열수 추출물보다 낮아 세포보호효과가 높은 것으로 측정되었다. 이상의 결과로 볼 때 비파 잎을 항산화 및 항균성 소재로 활용하고자 할 경우 RLE가 가장 유용한 방법이 될 수 있다. 다만 건조의 과정을 필수적으로 거쳐야하는 경우에는 가열건조보다는 동결건조를 이용하는 것이 생리활성 측면에서 바람직한 것으로 사료된다.

• 유기물자원화
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• 제9권1호
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• pp.65-72
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• 2001

음식물쓰레기 퇴비화를 위한 발효흙 제조를 위하여 토양에서 새로 분리한 Bacillus속의 GM103, V25, V31, V35의 4균주를 사용하였다. 각 균주를 동정한 결과 각각 Bacillus licheniformis, B. subtilis, B. stearothermophilius, B, subtilis로 동정되었다. 이들 균주들은 단백질 분해능, 전분분해능, 그리고 작물 병원성 곰팡이 Rhizopus stronifer에 대한 저해능이 모두 우수하였다. GM103은 전분분해능이 탁월하게 우수하였고, 호기적 성장만 가능하였다. V25, V3l, V35는 모두 호기적 혐기적 성장이 가능하였고, 10% 염분농도와 $50^{\circ}C$에서 좋은 성장도를 보였으며, 토양에서의 생존 및 적응력도 우수하였다. 음식물쓰레기 퇴비화 시험을 위하여 GM103, V25, V31, V35 균주를 배양하여 당밀, 비트펄프, zeolite 등을 혼합하여 발효흙인 BIOTOP-CLEAN을 제조하였다. 제조된 BIOTOP-CLEAN과 무처리구인 대조구, 기존 타사 제품 HS와 음식물쓰레기 시험을 하였는데 대조구의 $30^{\circ}C$, HS의 $35^{\circ}C$ 보다 BIOTOP-CLEAN의 경우가 최대 발효온도는 $50^{\circ}C$로 가장 높았다. 또한 BIOTOP-CLEAN은 냄새도 구수하였고 성상에 있어서도 짙은 암갈색으로 음식물쓰레기의 퇴비화가 가장 잘 되었다. 한편 대조구는 악취가 나고 HS는 별다른 냄새가 없었다. 각 균주의 배양액을 토마토, 배추, 열무, 고추 등의 작물에 1달주기로 살포하여 무처리인 대조구에 비해 상대적 증산율에서 모두 우수한 것으로 나타났다.

• KSBB Journal
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• 제17권1호
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• pp.73-79
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• 2002

본 연구에서는 C. ljungdahlii를 이용하여 일산화탄소로부터 에탄올 생성 방법을 최적화하였다. 먼저 Clostridium ljungdahlii ATCC 55383을 이용하여 일산화탄소 소비속도에 대한 kinetic model과 그에 따른 여러 가지 상수값을 계산하기 위한 실험을 수행하였다. 이 결과 일 산화탄소 소비속도 data에 Michaelis Menten식이 잘 적용됨을 알수 있었고 기울기 값 $K_m/V_{max}$ max 및 y-절편값 $1/V_{max}$로부터 구한 $V_{max}$는 37.14 mmol/L-hr-O.D. 그리고 $K_{m}$은 0.9516 atm임을 알 수 있었다. C. ljungdahlii에서의 ethanol의 생성에 미치는 pH와 질소원의 영향을 실험한 결과 세포성장에는 pH 5.5와 YE첨가가 에탄올 생성에는 pH 4~4.5, ammonium solution $(NH_4Cl+(NH_4)_2SO_4$)첨가가 필요한 것으로 확인되었다. 따라서 pH 5.5와 YE 0.5%에서 C. ljungdahlii를 배양한 후 pH 4.5로 shift하고 ammonium solution을 계속 첨가한 경우 세포농도 0.D. 0.25에서 약 3.6 g/L의 에탄올 생성을 얻었으며 이것은 pH 및 질소원 shift가 없는 경우에 비하여 약 20배 이상 에탄을 생성양이 증가된 수치이다. 이를 바탕으로 pH shift 후 N source로서 ammonium solution을 지속적으로 공급하여 주면서 fermenter를 이용한 일산화탄소로부터 에탄을 최적화를 수행하였고 이 결과 최대 specific ethanol production rate 0.49 g ethanol/L.hr.O.D.를 얻을 수 있었으며 생성된 최종 에탄을 농도는 25 g ethanol/L에 달하였다. 이 결과를 이용하여 높은 세포농도를 얻기 위하여 세포성장에 도움을 주는 탄소원 실험을 수행하였고 이 결과 glucose를 이용한 세포성장후 일산화탄소로 전환하는 방법을 fermenter에 적용하여 pH 5.5, 400 rpm 조건에서 glucose를 feeding하여 O.D. 3.4가지 자라게 한 후 ammonium solution을 첨가하여 주면서 일산화탄소를 소비하는 시점가지 약 10시간 동안 CO adaptation을 실시하여 일산화탄소의 소비속도가 충분한 속도에 달했을 때 pH를 5.5에서 4.5로 낮추어 주었고 그 후 간헐적으로 ammonium solution을 feeding한 결과 얻어진 최종 에탄을 생성량은 45 g/L 이었다. 특히 약60시간 이내에 45 g/L 정도의 ethanol을 생성 함으로써 0.75 g ethanol/L.hr의 ethanol 생산성을 확보 할 수 있었다. 또한 C. ljungdahlii이 에탄을 내성을 실험한 결과 약 50 g/L 정도의 에탄올에는 큰 성장 장애를 받지 않는 것으로 나타나 이 균주를 이용한 산업체 부생가스로부터의 에탄을 생산 가능성을 더하여 주고 있다. 현재 본 연구진에 의하여 C. ljungdahlii를 이용하여 long term operation시의 cell viability 유지를 위한 세포성장과 에탄을 생성을 완전히 분리시킨 2 bioreactor system의 연구 및 일산화탄소로부터 높은 농도의 에탄올을 생성하는 독창적인 새로운 균주가 분리되어 현재 실험 진행 중이다.