• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권4호
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• pp.666-671
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• 2012

가스 하이드레이트는 고압 및 저온의 조건에서 주체 분자인 물의 수소 결합에 의해 형성된 격자 내로 저분자량의 기체 분자가 포집되어 있는 고체의 함유 화합물이다. 심해저 퇴적층과 영구 동토지역에 매장되어 있는 막대한 양의 천연가스 하이드레이트는 미래 청정 에너지원으로 주목받고 있다. 우리나라의 경우에도 동해안 울릉분지 부근 심해저에 천연가스 하이드레이트의 부존 가능성을 확인하였다. 이러한 심해저 천연가스 하이드레이트의 개발/생산을 위해서는 천연가스 하이드레이트의 상평형, 생성/해리 속도 등의 물리적 특성 뿐만 아니라 해리와 관련된 열물성에 대한 정보가 매우 중요하다. 따라서, 이 논문에서는 고압 마이크로 시차 주사 열량계를 이용하여 천연가스 하이드레이트의 주성분인 메탄, 에탄, 프로판 하이드레이트의 해리 엔탈피를 측정하였다. 메탄 하이드레이트의 경우 92.3 bar의 압력 조건에서 502.1 J/g-water, 437.3 J/g-hydrate, 54.2 kJ/mol-gas의 해리 엔탈피 값을 가졌으며, 해리 온도는 285.66 K이었다. 에탄 하이드레이트의 경우 18.7 bar에서 해리 엔탈피는 534.5 J/g-water, 438.8 J/g-hydrate, 73.8 kJ/mol-gas이었으며, 이때 해리 온도는 283.85 K이었다. 마지막으로 프로판 하이드레이트의 경우 압력이 3.2 bar일 때 해리 엔탈피는 417.2 J/g-water, 363.8 J/g-hydrate, 127.7 kJ/mol-gas 임을 알 수 있었고, 276.30 K에서 해리되는 것을 확인하였다. 또한, 해당 압력에서 각 기체의 가스 하이드레이트의 해리 엔탈피 측정과정에서 얻은 해리 온도를 문헌상의 가스 하이드레이트 3상(하이드레이트상(H)-물상(Lw)-기상(V)) 평형 데이터와 비교해 보면 거의 유사함을 알 수 있었다. 따라서, 고압 마이크로 시차 주사 열량계를 이용하여 가스 하이드레이트의 정확한 해리 엔탈피 측정 뿐만 아니라 가스 하이드레이트의 3상 평형도 함께 측정 가능함을 확인하였다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제44권2호
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• pp.200-207
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• 2015

본 연구에서 우리는 갈색거저리 유충 추출물의 암세포 선택적인 세포독성 활성을 암세포주를 대상으로 하는 in vitro 및 in vivo 실험으로 증명하였다. 먼저 갈색거저리 유충의 에탄올 추출물은 정상세포라 할 수 있는 primary hepatocyte에 대한 독성은 미미하였으나 암세포주들에 대한 세포독성과 함께 다른 정상세포인 primary cardiomyocyte에 대한 독성도 가지고 있었다. 에탄올 추출물을 hexane, butanol, ethyl acetate, 물을 이용하여 liquid-liquid partition으로 추가로 분획, 구성물질들을 분리하였고 이들 분획물 중에서 hexane 분획물은 다양한 암세포들(PC3, 22Rv1, HeLa, PLC/PRF5, HepG2, Hep3B, SK-HEP-1, HCT116, NCI-H460, MDA-MB231, SKOV3)에 대한 독성을 유지하면서 cardiomyocyte에 대한 독성이 상당히 줄어들었다. 0.4 mg/mL 에탄올 추출물이 cardiomyocyte를 대부분 죽이는 독성을 보였으나 동일조건에서 hexane 분획물은 약 20% 정도의 세포독성만을 보여주어 독성이 상당히 감소된 것을 확인하였다. 이렇게 비특이적인 세포독성이 물질분리 및 분획을 함으로써 줄어들 수 있다는 것을 확인하였다. 두 번째로 hexane과 ethyl acetate 분획물들이 아포토시스, 세포괴사, 오토파지와 같은 대표적인 세포죽음 기전들을 활성화시킬 수 있는 것으로 확인하였다. 더불어 hexane 분획물의 세포죽음 유도활성은 현재 임상에서 널리 처방되고 있는 항암물질들과 함께 간암세포주에 처리되었을 때 항암활성을 증대시킬 수 있는 것으로 확인하였다. 이와 같은 실험 결과를 바탕으로 갈색거저리 유충 추출물들이 단독으로 혹은 다른 세포독성 약물들과 함께 항암활성을 가질 수 있음을 확인하였다. 마지막으로 hexane 분획물의 항암활성을 in vivo xenograft 실험쥐 모델에서 확인하였는데, 간암세포주인 SK-HEP-1을 이식한 실험쥐에서 hexane 분획물을 15일간 복강주사 하였을 때 종양의 성장을 뚜렷하게 억제하는 것을 확인하였고, 앞선 정상세포에 대한 제한적인 영향과 일치하게 몸무게의 감소 등 부작용이라 할 수 있는 증상은 확인되지 않았다. 이상의 결과들을 종합하면 갈색거저리 유충 추출물의 항암활성을 in vitro와 in vivo에서 확인할 수 있었으며, 새로운 항암활성을 가지는 물질 발굴을 위해 추가적인 분획과 물질 분석이 필요하다고 사료된다.

• 한국식품영양학회지
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• 제30권2호
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• pp.226-235
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• 2017

본 연구에서는, 고유의 색과 항산화 활성이 있는 로젤 꽃받침을 활용하고자 로젤 꽃받침 분말을 대조군, 0.5%, 1%, 1.5% 및 2% 첨가한 설기떡을 제조하여 수분, pH, 색도 및 외관, 조직감, 항산화능 및 소비자 기호도를 분석하였다. 설기떡의 수분 측정 결과 0.5% 시료의 수분함량이 40.60%로 가장 높았으며, 2% 시료의 수분함량은 37.37%로 가장 낮았다. pH는 로젤 꽃받침에 함유된 다량의 유기산의 영향으로 로젤 꽃받침 분말의 첨가량이 증가함에 따라 유의적으로 감소하였다(p<0.05). 경도와 씹힘성의 경우, 대조군과 비교하여 로젤 꽃받침 분말 첨가시 유의적으로 증가하였으며, 1% 시료를 제외한 로젤 꽃받침 분말 첨가 시료들의 응집성은 대조군에 비해 유의적으로 감소하는 경향을 보였다(p<0.05). 탄력성의 경우, 시료들 간 유의적인 차이가 없었다. 로젤 꽃받침 분말 첨가량이 증가함에 따라 설기떡의 수분함량과 pH가 감소하여, 경도와 씹힘성의 증가에 영향을 준 것으로 여겨진다. 명도는 로젤 꽃받침 분말의 첨가량이 증가함에 따라 유의적으로 감소하는 경향을 나타내었고, 적색도와 색차값은 유의적으로 증가하는 경향을 나타내었다(p<0.05). 로젤 꽃받침 분말 첨가 시료들의 황색도는 대조군과 비교하여 유의적으로 증가하는 경향을 나타내었다(p<0.05). 로젤 꽃받침의 안토시아닌은 설기떡 제조과정에서 파괴되지 않고 고유의 색을 나타낼 수 있으므로, 로젤 꽃받침 분말은 설기떡 제조 시 천연 착색제로 활용될 수 있을 것으로 사료된다. 총 폴리페놀 함량은 로젤 꽃받침 분말 첨가량이 증가함에 따라 유의적으로 증가하는 경향을 나타내었으며, 플라보노이드 함량은 로젤 꽃받침 분말을 첨가하지 않은 설기떡과 비교하여 로젤 꽃받침 분말을 첨가한 설기떡에서 높았다(p<0.05). ABTS $IC_{50}$은 로젤 꽃받침 분말 첨가량이 증가함에 따라 유의적으로 감소하는 경향을 나타내었다(p<0.05). 이를 통해 로젤 꽃받침 분말 첨가 시 항산화 활성이 있는 설기떡을 제조할 수 있음을 확인하였으며, 더 나아가 로젤 꽃받침을 다른 음식에 적용하였을 때에도 천연 항산화제로서 유용성이 있을 것으로 판단된다. 소비자 기호도 조사 분석 결과, 대조군과 1% 첨가군 두 가지가 종합적으로 가장 높은 점수를 받았으며, 항상화능은 로젤 꽃받침 분말함량이 가장 큰 2% 첨가군이 가장 높았으나, 신맛이 강하여 설기떡 제조에 적합하지 않을 것으로 사료된다. 이상의 결과로 미루어 보았을 때, 로젤 꽃받침 분말을 1% 첨가하는 것이 설기떡 제조에서 적절할 것으로 판단되며, 천연 착색제, 천연 항산화제로서 로젤 꽃받침을 식품산업에 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제15권6호
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• pp.891-896
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• 2008

피자두와 후무사로 만든 자두와인 내 총 페놀화합물과 플라보노이드 함량을 비교분석한 결과, 총 페놀화합물은 피자두 와인 ($478.4{\pm}5.6\;mg/L$)이 후무사 와인 ($200.6{\pm}7.5\;mg/L$)보다 2배, 플라보노이드 함량은 피자두 와인 ($202.4{\pm}7.5\;mg/L$)이 후무사 와인 ($64.4{\pm}6.8\;mg/L$)보다 3배 이상 많았다. 자두와인 자체의 항산화 효과를 DPPH 전자공여능으로 비교분석하였을 때 정제된 페놀화합물보다 그 활성이 크게 낮았으나, ethyl acetate로 추출한 중성 페놀화합물과 산성 페놀화합물의 항산화 활성은 mg/mL의 농도에서 정제된 페놀화합물과 비슷하게 나타났다. 특히, 중성페놀화합물의 경우, $100{\mu}g/mL$의 농도에서 64.5%의 전자공여능을 나타내었는데 이는 동일 농도의 정제된 페놀화합물(chlorogenic acid 15.5%, quercetin 24.6%)의 활성보다 3배 이상 높은 값이었다. vero cell에 돼지설사바이러스(PEDV)를 감염시켜 페놀화합물의 항바이러스 활성을 분석한 결과 중성 페놀화합물이 저농도 ($10\;{\mu}g/mL$이하)에서 상용 항바이러스제인 ribavirin보다 세포독성효과 (CPE)를 더 억제시키는 것으로 나타났다. 두 종류의 페놀화합물간에는 중성 페놀화합물이 산성 페놀화합물에 비해 최대 1.5배 정도 더 높은 항바이러스 활성을 보여주었다. 그러나, 고농도 ($100\;{\mu}g/mL$)에서는 ribavirin이 페놀화합물보다 높은 활성을 나타내었다. 정상세포에 대한 세포독성은 모든 실험군에서 나타나지 않아 페놀화합물의 항바이러스 활성이 바이러스 특이적인 효과임을 알 수 있었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제33권10호
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• pp.1594-1600
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• 2004

다양한 생리활성을 지닌 천연물 겨우살이와 칡뿌리 추출물의 인체피부조직세포에서 NF-$textsc{k}$B촬성에 대한조절효과와 이들 추출물의 지질 과산화물 생성 억제 및 라디칼 소거활성, reducing power와 관련된 항산화적 활성을 조사하였다. 본 실험 에 사용한 모든 시료들은 세포독성을 보이지 않는 수준에서 NF-$textsc{k}$B 활성 을 억 제 했다. 칡뿌리 추출물은 0.5 mg 농도에서 35%로 vitamin C 10 mM(8.8 mg,53%)과 함께 유의적인 NF-$textsc{k}$B활성 억제효과를 보였다(p<0.05).또한 칡뿌리 추출물은 겨우살이 추출물보다 상대적으로 더 높은 NF-$textsc{k}$B활성 억제 효과를 보였다. 겨우살이 추출물의 NF-$textsc{k}$B활성 억제 효과는 10%로 낮았지 만,지질 과산화물에 대한 항산화 효과는 5 mg 이상의 농도에서 63% 이상으로 칡뿌리 추출물보다 높았다. 겨우살이와 칡뿌리 추출물은 동일 농도 10 mg에서 vitamin C의 항산화 효과, 48%보다 각각 유의적으로 높은 56%와 75%의 항산화 활성을 보였다. 라디칼 소거활성에 대하여 칡뿌리 추출물이 겨우살이 추출물보다 동일농도에서 더 강한 소거활성을 나타냈다. 잘 알려진 항산화제 vitamin C와 비교해 볼 때, DPPH test에서 이 두 추출물은 vitamin C만큼 강한 라디칼 소거활성을 보이지는 않았다. 그러나 NO test에서 칡 뿌리 추출물의 SCn은 88 Ug으로 vitamin C($SC_{50}$/, 77 $\mu$g)만큼 강한 항산화 활성을 보였다(p<0.05). 칡뿌리 추출물의 항산화 활성은 reducing power측정 에서도 겨우살이 추출물보다 높게 나타났으나, vitamin C의 환원력보다는 매우 낮은 활성을 보였다. 본 연구의 전체 결과를 통해서, 강한 라디칼 소거활성을 지닌 칡뿌리 추출물과 상대적으로 높은 지질 과산화 억제 효과를 보인 겨우살이 추출물은 천연 항산화제로 제안될 수 있는 것으로 판단되었다. 또한 vitamin C와 칡뿌리 추출물의 결과처럼 천연 추출물의 인체피부조직세포에서 NF-$textsc{k}$B활성 조절 효과의 일부는 이들 천연 추출물이 지닌 라디칼 소거활성 또는reducing power의 항산화 활성의 역할에 의한 것으로 제안되었다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제58권2호
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• pp.131-137
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• 2015

LED의 적색, 백색, 청색 파장의 비율을 조절한 후 당근에 조사하여 당근의 생육과 당근의 생리활성 물질인 ${\beta}$-carotene의 함량을 증진시키는 파장을 탐색하였다. Light emitting diode (LED) 혼합 파장(적색:청색:백색=8:1:1)을 조사하였을 때, 당근의 총 무게와 뿌리의 둘레길이를 증가시켰으나, 뿌리 무게나 길이는 효과적이지 않았다. ${\beta}$-carotene의 함량 분석에서도 LED 혼합 파장은 대조광인 형광등보다 낮은 값을 나타내었다. ${\beta}$-carotene의 함량을 증진시키는 LED의 파장을 연구하기 위해 단색 파장, 적색과 청색 혼합 파장, 일반 형광등을 당근에 조사하여 ${\beta}$-carotene의 함량을 분석하였다. 15W LED 단색 파장을 조사하였을 때, 445 nm와 650 nm에서 높은 값을 나타내었고(445 nm=9.8, 650 nm=9.3 mg/g dried weight), 적색과 청색 혼합 파장에서는 6:4로 혼합한 혼합 광에서 가장 높은 값을 나타내었다(10.48 mg/g dried weight). LED 혼합 파장(적색:청색:백색=8:1:1)은 당근의 생육에서만 긍정적인 영향을 미쳤고, ${\alpha}$-carotene 함량을 증가시키기는 하였으나 ${\beta}$-carotene의 함량에서는 그 효과가 미미했다. 추가적으로 당근의 생리활성 물질을 증진시키는 LED 파장을 연구하였을 때, LED 혼합 파장(650 nm : 445 nm=6:4)이 당근의 성장과 ${\alpha}$-carotene과 ${\beta}$-carotene 함량을 가장 효과적으로 증가시킨 것으로 나타났다. LED 청색 파장이 주황빛을 나타내는 생리활성 물질인 ${\beta}$-carotene과 ${\alpha}$-carotene 함량을 증가시키는데 영향을 미치는 것으로 사료된다. 본 실험에서는 사전연구에서 적색 비율이 높았던 LED 혼합 파장(적색:청색:백색=8:1:1)이 청색을 나타내는 적채의 anthocyanins의 함량을 높였던 결과와 유사하게 나타났다. LED 혼합 파장(적색:청색:백색=8:1:1)에서 적색의 비율을 낮추고 청색 파장의 비율을 높였을 때(적색:청색=6:4), ${\beta}$-carotene의 함량을 증가시킴을 알 수 있었다. LED를 조사하여 작물을 재배할 경우, 재배 작물과 반대되는 색의 파장의 비율을 높여 LED의 파장을 혼합 시켜 조사하면 작물의 생리활성 물질의 합성을 향상시킬 것으로 기대한다. LED를 조사한 당근의 생육 및 색도, 생리활성 물질 함량에 대해 연구가 많이 되어있지 않으므로 본 연구가 후에 당근의 품질을 향상시키는 연구에 도움을 줄 것으로 사료된다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제54권4호
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• pp.258-264
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• 2011

산나물의 일종인 병풍쌈[Cacalia firma Komar. (CFK)]은 산지에서는 인기 있는 자생식품 자원이다. 본 연구의 목적은 CFK의 ethanol (EtOH) 추출물의 1,1-diphenyl-2-picryl-hydrazyl, 2,2-azinobis(3-ethylbenozothiazoline-6-sulfonic acid) diammonium salt, ferric reducing/antioxidant power 분석법 및 electron spin resonance spectroscopy에 의한 유리기의 억제작용과 agarose electrophoresis법에 의한 산화적 DNA damage에 대한 보호효과를 조사하는 것이다. HO${\cdot}$ 유리기에 의한 CFK EtOH 추출물의 DNA damage 보호효과는 항산화 참고 물질로 epicatechin, ascorbic acid 및 trolox등과 비교하였다. CFK EtOH 추출물 중의 총 페놀물질 분석은 Folin-Ciocalteu의 방법으로 행하고 표준물질로 gallic acid equivalents를 사용하여 함량을 표시하였다. CFK EtOH 추출물 중의 총 페놀 함량은 잎 과 줄기 부분에서 각각 $161.53{\pm}1.07{\mu}g/g$, $142.45{\pm}0.56{\mu}g/g$이 확인 되었다. CFK EtOH 추출물 중의 유리기들에 대한 항산화 기능과 HO${\cdot}$기에 의한 DNA 손상에 대한 보호효과는 각각 약 60% 이상의 기능을 보였다.

• 대한화장품학회지
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• 제33권3호
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• pp.203-208
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• 2007

천연물로부터 새로운 미백 화장품 소재를 개발하기 위해 참나물(P. brachycarpa)을 선택하여 B16 멜라노마 세포에서 tyrosinase 활성 저해 효과, melanin 생성 저해 효과를 측정하였다. 먼저 참나물추출물의 4가지 극성별 용매 분획화 실험을 실시하였으며, 항산화효과와 티로시나아제 저해효과를 측정하였다. 참나물의 미백 활성 메카니즘을 알아보기 위해 Western blotting과 RT-PCR을 이용하여 tyrosinase, TRP-1, TRP-2의 단백질 발현과 mRNA 변화를 연구하였다. 또한, HaCaT 각질형성세포에서 UVB 조사 후 엔도세린-1(ET-1)의 발현은 사람 ET-1 항체를 이용하여 quantitative enzyme immunoassay(EIA)로 측정하였다. 그 결과 참나물추출물과 4가지 분획(hexane, EtOAc, butanol and aqueous)은 100 ${\mu}g/mL$ 농도에서 각각 87.2, 2.5, 97.2, 80.5, 49.8%의 프리라디칼 소거효과를 나타내었으며, tyrosinase 저해효과는 100 ${\mu}g/mL$ 농도에서 각각 18.3, 15.1, 55.4, 13.1, 0%로 나타났다. 각 극성별 분획 중 EtOAc 분획 100 ${\mu}g/mL$ 농도에서 58% 이상의 가장 우수한 멜라닌 생성 저해 효과가 나타났다. 참나물 EtOAc 분획은 B16 멜라노마 세포에서 티로시나아제 활성 및 발현을 모두 저해하였으며, RT-PCR 결과에서도 tyrosinase, TRP-1의 mRNA 발현 저해효과가 우수하게 나타났다. 또한 HaCaT 각질형성세포에서 UVB 조사 후 생성된 엔도세린-1의 생성 실험에서도 참나물 EtOAc 분획 $12.5{\sim}50{\mu}g/mL$ 농도에서 엔도세린-1의 생성이 컨트롤에 비해 40% 정도로 우수하게 저해되었다. 결론적으로 참나물추출물은 멜라닌 합성과정에서 우수한 tyrosinase 저해효과와 엔도세린-1 발현저해효과를 가지는 새로운 천연 미백 소재로 적용될 수 있을 것이라 기대된다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제38권4호
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• pp.333-340
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• 2010

한반도 남부 일대에서 자생하는 황칠나무(Dendropanax morbifera Lev.) 수액으로부터 추출한 천연 도료인 황칠도료(Korean Dendropanax lacquer)는 예로부터 귀중한 예술품이나 투구, 화살, 활 등의 전쟁도구를 찬란한 황금색으로 도장하는데 사용되어 왔다. 경화 후 황금색의 투명한 도막을 형성하여 우수한 색상특성을 지니고 있을 뿐만 아니라 내후성, 내수성, 내식성 등이 우수하여, 보호도장으로써도 훌륭한 가치를 지니고 있다. 그러나 이러한 많은 장점에도 불구하고, 현대적인 여러 적용분야에 사용되지 못하고 있는 이유는 황칠도료의 생산량이 적고, 이로 인하여 가격이 매우 고가이고, 장시간의 경화시간이 소요되는 문제도 큰 원인으로 작용하고 있다. 한편 황칠 내에 광중합이 가능한 conjugated diene을 포함한 모노머가 있으며, 이러한 모노머는 일광 조사 조건등에 의하여 짧은 시간에 단단하고 황금색을 띠는 도막을 형성할 수 있음이 보고된 바가 있다. 따라서 본 연구에 서는 전통적인 황칠도료의 경화방법을 개선하고 경화속도를 촉진하기 위하여, 열개시제를 도입하여 열경화를 촉진하는 방법과 열개시제 및 광개시제를 동시에 도입하고 이중경화(dual curing)에 의해서 경화속도를 촉진하고자 하였다. 이러한 경화 속도 및 경화 거동은 적외선분광분석기(FT-IR)을 이용하여 -C=C- 이중결합 특성피크의 변화를 관찰하거나, 진자경도계(pendulum hardness tester)를 이용하여 표면 경도의 변화를 관찰함으로써 평가하였다. 또한 강체진자물성측정기(RPT)에 spot UV curing 장비를 도입하여 이중경화에 의한 경화 속도 진을 평가하였다. 본 연구의 결과 열개시제에 의하여 열경화가 촉진될 수 있을 뿐만 아니라, 이중경화에 의하여 경화속도를 향상시킬 수 있음을 확인하였다. 또한 이러한 황칠도료 경화 속도 촉진 방법을 활용하여 전통적인 역에만 사용되어온 황칠도료를 현대적인 여러 적용분야에도 확대하여 사용할 수 있는 가능성을 제시하였다.

• 생명과학회지
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• 제28권4호
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• pp.454-464
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• 2018

식품 원료로도 널리 애용되는 검은콩은 풍부한 천연 페놀 화합물을 함유하고 있기 때문에 기능성 소재로서의 개발에도 매우 유용한 자원이다. 본 연구에서는 3가지 검은콩 품종[소청자(SCJ), 소청2호(SC2) 및 청자2호(CJ2)]을 대상으로 TPCs과 항산화 능을 조사하였다. 그 중에서도 TPCs는 CJ2 $H_2O_2$ 처리에 의한 HaCaT 세포의 생존력 감소를 현저히 억제하여 산화적 스트레스에 대한 보호 효과가 있음을 알 수 있었다. SCJ와 SC2 전처리는 또한 HaCaT 세포에서 mitochondrial dysfunction의 차단과 pro-apoptotic Bax의 발현 변화의 정상화를 통해 $H_2O_2$에 의하여 유도된 apoptosis를 효과적으로 억제하였으며, DNA 손상에 대한 보호 효과와 연관성이 있었다. 또한 SCJ와 SC2는 Nrf2와 연관된 TrxR1의 발현을 효과적으로 유도하였으나, 산화적 스트레스에 대한 SCJ와 SC2의 보호 효과는 TrxR 억제제에 의하여 상쇄되었다. 이러한 결과는 SCJ와 SC2가 Nrf2 신호전달 경로 활성을 통하여 산화적 스트레스와 관련된 세포 손상을 차단함으로써 세포 보호 활성을 갖는다는 것을 의미한다. 결론적으로, SCJ와 SC2는 산화스트레스로 인한 피부 질환의 치료와 예방을 위한 응용 가능성이 높음을 보여주었다.