• 생명과학회지
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• 제21권9호
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• pp.1214-1218
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• 2011

식물자원으로부터 항산화 물질을 확보 하기위해 한국 등에서 전통적으로 phytotherapy로 이용되어 온 Rubus crataegifolius Bge. 열매를 조사하였다. R. crataegifolius의 열매를 메탄올로 추출하였고 순차적으로 n-hexane, diethyl ether, and ethyl acetate로 분획화하였다. 각 분획물의 항산화 활성은 DPPH와 $H_2O_2$에 대항 인간 primary 세포인 keratinocyte (HK)를 이용하여 세포 독성 및 효능을 검증하였다. R. crataegifolius 열매 추출물은 비타민 C와 비슷한 강력한 DPPH (75.04%, 50%)와 $H_2O_2$ (79.9%, 54.1%) 소거능을 보였다. 분획물의 DPPP에 대한 소거능을 측정하였는데 n-hexane fraction (HF)은 20.3%, diethyl ether fraction (DF)은 68.8%, ethyl acetate fraction (EF)는 67.1% 그리고 residue fraction (RE)은 67.1%의 소거능을 보였으며 $H_2O_2$에 대해서는 2.2%, 1.6%, 10%, 그리고 50%로 각각 나타내었다. H2O2에 대한 HK의 세포 보호능을 확인하기 위해 산화적 스트레스 모델을 확립하였고(1 mM) 0.005-0.02%의 RE 분획물에서 $H_2O_2$에 대한 보호능을 발휘하였다. 따라서, R. crataegifolius의 열매 추출물은 $H_2O_2$유발 상처에 대하여 HK세포의 보호능을 가지며 강력한 항산화 활성을 가지고 있다.

• 생명과학회지
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• 제20권7호
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• pp.1134-1142
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• 2010

본 연구는 고콜레스테롤식이를 급여한 흰쥐에게 동일 품종의 국산 원료 대두로부터 제조된 감압 증자한 대두분말 혹은 B. subtilis DJI 균주로 접종 후 천일염을 첨가하여 제조한 된장분말을 함께 급여하였을 경우 혈청 중 콜레스테롤 저하효과와 간 조직 중 항산화효과에 미치는 영향을 알아보고자 실시하였다. 실험군은 정상군(N), 고콜레스테롤군(HC), 고콜레스테롤과 대두분말식이군(SHC) 및 고콜레스테롤과 DJI 된장분말식이군(DHC)으로 나누어 4주간 실시하였다. 체중증가량과 식이섭취량은 SHC군과 DHC군이 HC군과 N군에 비하여 유의하게 감소되었다(p<0.05). 식이효율은 실험군 간에 유의적인 차이가 없었다. 혈청 중 AST, ALT 및 ALP활성은 고콜레스테롤과 대두 혹은 된장분말을 함께 급여한 SHC군과 DHC군이 고콜레스테롤 만을 급여한 HC군에 비하여 저하되었으며(p<0.05), N군과는 비슷한 활성을 나타내었다. 혈청 중 중성지질, 총콜레스테롤 및 LDL-콜레스테롤 함량은 HC군에 비하여 SHC군과 DHC군에서 유의적으로 감소되는 경향이었고(p<0.05), HDL-콜레스테롤 함량은 증가하는 경향을 보였다. 대두 혹은 된장분말을 함께 급여하였을 경우 고콜레스테롤식이로 증가된 간 조직 중 유리기해독계 효소인 catalase 및 GSH-Px 활성 억제와 항산화작용을 나타내는 GSH 함량을 증가시킴으로서 지질과산화물에 대한 방어력이 증가되었다. 콜레스테롤 저하 및 항산화효과는 대두분말과 된장분말 간에 차이가 거의 없었다. 이상의 결과 대두 혹은 된장분말은 고콜레스테롤식이로 유도된 산화적 손상에 대한 간 보호효과와 혈청 중 콜레스테롤 저하효과가 있는 것을 알 수 있었다.

• 생명과학회지
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• 제19권7호
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• pp.983-993
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• 2009

홍국균을 홍삼 분말에 접종하여 발효시킨 홍국발효홍삼을 이용하여 알코올 투여 흰쥐의 혈중 지질 농도 및 조직 내 산화 스트레스에 미치는 영향에 대하여 검토하였다. 혈중 총 지질 및 유리지방산 농도는 알코올 대조군(AC)에서 증가가 홍국발효홍삼 투여군(AMFRG)에서 감소경향을 보였으며, 중성지질 농도는 양성 대조군(AS) 및 홍삼 투여군(ARG)에서 유의적으로 감소하였다. 혈청 총 콜레스테롤 농도는 정상 대조군(N C)에 비해 알코올 대조군(AC)에서 유의적으로 증가하였고, 홍국발효홍삼 투여군(AMFRG)에서 알코올 대조군(AC)보다는 낮았지만 통계상의 유의적인 차이는 없었다. 혈중 HDL-cholesterol 농도는 정상 대조군(NC)에 비해 알코올 투여군 모두에서 증가하는 경향을 보였는데, 특히 홍국발효홍삼 투여군 (AMFRG)에서 유의적으로 증가하였다. 동맥경화지수(AI)는 정상 대조군(NC)에 비해 알코올 대조군(AC)에서 증가한 반면 양성 대조군(AS) 및 홍삼 투여군(ARG)에서 감소경향을 보였고, 홍국발효홍삼 투여군(AMFRG)에서 유의적으로 감소하였다. 간장, 심장, 비장, 고환에서 생체막 과산화지질 생성 정도는 정상 대조군(NC)에 비해 알코올 대조군(AC)에서 유의적으로 증가하였고, 이러한 증가는 홍국발효홍삼 투여군(AMFRG)에서 유의적으로 감소하였다. 과산화지질 생성 촉진작용이 있는 비헴철 함량도 알코올 대조군(AC)의 간 조직에서 증가한 반면 홍국발효홍삼 투여군(AMFRG)에서 유의적으로 감소하였고, 간 조직 내 내인성 항산화 물질인 glutathione 농도는 알코올 대조군(AC)에서 유의적으로 감소하였고, 홍국발효홍삼 투여군(AMFRG)에서 유의적으로 증가하여 상호간의 높은 상관관계를 나타내었다. 이상의 실험결과 홍국발효홍삼은 홍삼과 홍국의 상호작용에 의한 시너지 효과로 알코올 투여 동물실험에서 혈중 지질 개선효과는 물론 조직 내 항산화 활성 증가로 산화스트레스를 경감시키는 효능이 있는 것으로 사료되었다.

• 생명과학회지
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• 제23권12호
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• pp.1436-1444
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• 2013

항산화 활성과 피로회복 기능성이 강화된 흑마늘 함유 음료를 개발하기 위하여 5% 흑마늘 추출물과 1%의 생약재 5종 혼합추출물(상황버섯, 황금, 단삼, 뽕잎, 작약)을 70:30(v/v)의 비로 혼합한 흑마늘 복합물(BHF)을 제조하였다. 흑마늘 복합물은 성인의 1일 섭취량을 고려하여 1일 100 ml 섭취 시(BHF1)와 300 ml 섭취 시(BHF2)를 기준으로 실험쥐의 식이에 5주간 혼합 급이하면서 간헐적 강제운동에 따른 체내 지질 성분 및 항산화 효소 활성을 분석하였다. 흑마늘 복합물의 총 페놀화합물 함량은 BHF2가 BHF1에 비해 유의적으로 높았으며, 항산화 활성은 총 페놀 함량에 의존적이었다. 혈중 총 단백질 함량은 운동대조군과 흑마늘 복합물 급이군 간에 유의차가 없었으나, 알부민 함량은 Ex-BHF2군이 유의적으로 높았다. AST 및 ALT 활성은 흑마늘 복합물 급이군이 운동대조군에 비해 유의적으로 감소되었다. 혈청 중성지방, 총 콜레스테롤, LDL-콜레스테롤 및 HTR 수준은 Ex-BHF2군에서 운동대조군에 비해 유의적으로 감소되었다. 간 조직의 총 지질 함량은 흑마늘 복합물 급이군과 운동 대조군간에 유의차가 없었다. 반면에 중성지방과 총 콜레스테롤 함량은 Ex-BHF2군이 타 실험군에 비해 유의적으로 낮았다. 흑마늘 복합물 급이에 따른 간 조직에서 catalase 활성은 Ex-BHF2군만 유의적으로 증가하였으나, SOD와 GSH-px 활성은 흑마늘 복합물의 농도가 많아짐에 따라 유의적으로 증가되었다. 간헐적인 강제운동을 한 흰쥐에서 흑마늘과 생약재 복합물의 급이는 체내 중성지방과 콜레스테롤 함량을 낮추고, 항산화 효소 활성을 증가시킴으로써 산화적 스트레스에 대한 생체 보호가 가능할 것으로 판단된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제45권11호
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• pp.1552-1563
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• 2016

본 연구는 양파의 불쾌치를 저감화시킨 무취음료와 양파 과피 추출물을 첨가한 생리활성 성분 강화음료의 $H_2O_2$로 유도된 산화적 스트레스에 대한 뇌신경세포 보호 효과와 $A{\beta}$로 유도된 인지기능 장애 동물모델에서의 개선 효과를 검증하고자 수행되었다. 뇌신경세포 보호 효과에서는 상대적으로 강화음료에서 무취음료 대비 우수한 산화적 스트레스 억제효과 및 생존율을 나타내었다. $A{\beta}$로 유도된 인지기능 장애 동물모델에 있어 Y-maze, passive avoidance 및 Morris water maze test에서 강화음료가 상대적으로 우수한 학습 및 기억력 개선 효과를 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 마우스의 뇌 조직에서 강화음료 그룹은 AChE 활성을 저해하고, 신경전달물질인 ACh의 함량을 증가시킴으로써 $A{\beta}$로 유도된 cholinergic system 장애에 있어 개선 효과를 나타내었다. 또한, 마우스 뇌에서 SOD 함량의 증가, oxidized GSH/total GSH와 MDA 함량을 감소시킴으로써 $A{\beta}$와 같은 산화적 스트레스 인자에 대한 뛰어난 항산화 효과를 나타내었다. 최종적으로 무취음료와 강화음료의 주요성분들을 Q-TOF UPLC/MS system을 통하여 분석한 결과, 강화음료의 경우 무취음료보다 생리활성을 가진 2개의 steroidal saponin과 6개의 phenolic 화합물 등이 추가 검출되었다. 이러한 결과들을 종합해볼 때 강화음료는 상대적으로 protocatechuic acid와 quercetin 같은 강력한 항산화 효과를 나타내는 phenolic 화합물과 steroidal saponin 계열에 의한 우수한 인지기능 개선 효과를 기반으로 한 고부가가치 식품으로 활용될 수 있는 산업적 가능성이 있다고 판단된다.

• 한국균학회지
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• 제38권2호
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• pp.172-178
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• 2010

옻피의 일반성분은 수분 1.64%, 지방 8.09%, 단백질 7.28%, 회분 6.48%, 당류 5.39%로 구성되어 있었던 반면, 장수버섯을 증식시킨 옻나무 껍질은 각각 7.64%, 3.86%, 3.59%, 6.30%, 불검출 이었다. 배양물의 총 유리아미노산 함량은 97.41mg%으로 대조구(71.91 mg%)에 비하여 35% 증가하였으며 phosphoserine(55.06 mg%), ammonia(17.84 mg%), aspartic acid (6.05 mg%)가 주요 유리아미노산 이었다. 배양물의 총 phenolic acid함량은 422.89 ppm/283.86 ppm(알코올/물 추출물)이었으며 syringic acid와 gallic acid가 주요 성분이었고 vanillic, protocatechuic acid가 소량 함유되어 있었다. 항산화활성(DPPH, $IC_{50}$)은 $28.54\;{\mu}g/54.70\;{\mu}g$ (알코올/물 추출물)으로 gallic acid가($IC_{50}\;1.84\;{\mu}g$) 주요 영향 요소이었다. 배양물의 NIH3T3세포에 세포독성($IC_{50}$)은 알코올 추출물 $50\;{\mu}g/200\;{\mu}L$, 물 추출물 $90\;{\mu}g/200\;{\mu}L$이었으며 UV조사에 의해 유도된 산화적 stress에 대하여 $20-25\;{\mu}g/200\;{\mu}L$ 농도에서 항산화 활성을 보였다. 배양물의 물 추출은 전구지방세포(3T3-L1)의 분화를 촉진시켰으며 $10\;{\mu}g/200\;{\mu}L$의 농도에서 가장높았다.

• 생명과학회지
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• 제26권2호
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• pp.147-154
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• 2016

본 연구에서는 인간 골육종암세포주인 Saos-2 세포를 이용하여 Eucheuma cottonii 추출물(Extract of Eucheuma cottonii, EE)의 항암 활성 및 분자적 작용기전을 분석하였다. 먼저 EE가 세포증식에 미치는 영향을 WST-1^® assay를 통해 확인한 결과 EE는 인간 위암세포 AGS, 인간 간암세포 SK-Hep 1, 인간 뇌교모세포종 U87MG, 인간 정상 신장세포 HEK-293의 생존율에는 영향을 미치지 않고 Saos-2 세포주의 생존율만을 농도의존적으로 감소시킴을 확인 하였다. 또한 처리 농도가 증가함에 따라 Saos-2 세포의 외형적 변화가 나타남을 도립현미경을 통해 확인할 수 있었다. 그리고 DAPI staining을 통해 apoptosis classical hall marker라고 할 수 있는 DNA fragmentation이 EE 처리 농도 의존적으로 나타남을 관찰할 수 있었다. 이를 토대로 EE가 Saos-2 세포에서 세포 내의 어떠한 기작을 통해 apoptosis를 유도하는지 Western blot analysis를 통해 확인한 결과, Fas-Associated Death Domain(FADD)에 의한 caspase cascade signal pathway 발현이 증가하였고, apoptosis의 key protein 이라고 할 수 있는 cleaved caspase-3와 하위 인자인 cleaved PARP가 증가 함을 확인할 수 있었다. 이와 관련된 분자적 기전 분석을 위한 immunofluorescence staining과 Flow cytometry analysis를 추가로 수행한 결과, EE 처리시 caspase cascade signal pathway의 시발점인 FAS와 cleaved caspase-3의 발현증가가 실제 세포 내에서 일어남을 관찰 할 수 있었으며 apoptosis 유발군인 sub G1기가 증가 함을 알 수 있었다. 이상의 결과를 통해 EE는 인간 골육종암세포에서 FADD에 의한 caspase cascade signal pathway 발현증가가 유도되어 apoptosis를 유발시킨다는 것을 증명하였으며 새로운 골육종암 치료제로서의 개발 가능성과 기전연구를 위한 중요한 기초자료가 될 수 있음을 시사한다.

• 생명과학회지
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• 제23권2호
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• pp.167-174
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• 2013

Peroxiredoxin 6 (Prx 6)는 티올-특이적 항산화 단백질에 속하는 효소로서 산화적 스트레스로부터 세포를 보호할 뿐만 아니라 과산화물의 환원작용을 촉매한다. 본 연구에서는 인간 Prx 6의 promoter를 이용하여 항산화반응을 유발하는 추출물을 효과적으로 스크리닝하는 새로운 형질전환마우스를 개발하는 최종목적을 달성하기 위한 중간단계로서, hPrx 6/Luc 벡터를 개발하고, 이들 벡터의 안정적 발현과 성공적 반응성을 세포주를 이용하여 확인하고자 하였다. 이를 위해, 인간 Prx 6 promoter를 증폭하여 luciferase cDNA와 결합한 hPrx 6/Luc 벡터를 제조하였으며, 제조된 벡터를 제한효소 절단과 염기서열분석을 통해 확인하였다. hPrx 6/Luc 벡터는 NCI-H460 세포에 transfection한 후 인삼(KWG), 홍삼(KRG), 맥문동(LP), 홍문동(RLP)의 4가지 추출물을 처리하여 luciferase activity를 측정하였다. 그 결과, luciferase activity는 4가지 추출물에 의해 효과적으로 증가하였고, 특히 KRG과 LP를 처리한 그룹이 KWG과 RLP를 처리한 그룹보다 높았다. 또한, luciferase activity는 RLP 농도에 의존적으로 증가하였다. hPrx 6/Luc 벡터와 hPrx 6 mRNA반응의 차이를 비교하기 위해, 4가지 추출물을 처리한 후 hPrx 6 mRNA의 양을 RT-PCR로 분석하였다. 그러나, hPrx 6 mRNA의 양은 비록 고농도의 RLP 추출물에서는 약간의 증가가 관찰되었지만, 대조군에 비하여 4가지 추출물에서 유의적인 차이가 없었다. 한편, 4가지 추출물에 의한 superoxide dismutase (SOD) 활성의 변화는 비록 일부 차이는 있었지만 hPrx 6/Luc 벡터와 유사한 반응을 나타내었다. 따라서, 이러한 결과는 hPrx 6/Luc 벡터는 성공적으로 제조되었고, 세포내에서 안정적으로 발현하면서 항상화물질에 민감하고 정량적으로 반응할 수 있음을 제시하고 있다. 더불어, 이러한 세포주에서 확인결과를 바탕으로 형질전환마우스가 개발된다면, 항산화물질을 정량적으로 스크리닝하는 시스템으로 적용가능성이 매우 높음을 보여주고 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권11호
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• pp.4940-4950
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• 2011

고지혈증 치료제인 cis-(3R,5R)-atorvastatin Ca (1)은 4개의 입체이성질체가 있으며, 각각의 이성질체들을 선택적으로 제조한다는 것은 매우 어려운 일이다. 본 연구에서는 입체이성질체 중의 하나인 trans-(3R,5S)-atorvastatin Ca (7)을 초산에서 3,5-diketo atorvastatin ester (3)를 $Me_4NHB(OAc)_3$을 사용하여 환원시켜 cis-(3R,5R) (4)과 trans-(3R,5S)-atorvastatin ester (5)를 각각 1.5%와 98.5%의 비율로 입체선택적으로 제조할 수 있었다. 또한, 고지혈증 치료제인 cis-(3R,5R)-atorvastatin Ca (1)과 그의 입체이성질체인 trans-(3R,5S)-atorvastatin Ca (7)을 쥐에서 고지방식이에 의해 유발된 고지혈증의 치료효과에 대하여 알아보았고, 이러한 연구의 수행을 위해 2010년 1월에 실험을 실시하였다. 그 결과, 화합물 1과 7의 total cholesterol (TC), high-density lipoprotein-cholesterol (HDL-c), low-density lipoprotein-cholesterol (LDL-c)과 triglyceride (TG)는 각각 $93.0{\pm}0.5$, $43.5{\pm}0.8$, $40.4{\pm}1.4$, $45.6{\pm}0.9\;mg/d{\ell}$와 $110.0{\pm}0.7$, $33.3{\pm}0.6$, $65.8{\pm}1.9$, $54.8{\pm}1.2\;mg/d{\ell}$를 atherogenic index (AI)와 cardiac risk factor (CRF)는 $1.14{\pm}0.05$ $2.14{\pm}0.05$와 $2.31{\pm}0.06$, $3.31{\pm}0.06$을 나타냈으며 aspartate aminotransferase (AST)와 alanine aminotransferase (ALT)는 $51.9{\pm}4.6$, $16.0{\pm}2.1\;IU/{\ell}$와 $75.8{\pm}4.4$, $35.1{\pm}9.7\;IU/{\ell}$로 두 화합물 모두 고지혈증에 대한 치료효과를 나타내었으나, 화합물 1이 우수한 치료효과가 있는 반면 화합물 7은 치료효과가 낮은 것을 확인하였다. 이러한 결과들로 입체선택적 이성질체의 합성에 대한 새로운 방법을 제시하고, 향후 시판되고 있는 의약품들의 입체이성질체에 대한 임상적 활용이 가능할 것으로 사료된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권8호
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• pp.3561-3569
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• 2012

본 연구의 목적은 오디가 류머티스 요인(Rheumatoid Factor: RF>10 u/mL)이 있는 중년여성의 혈중 항산화 및 항염증 지표수준에 미치는 영향을 알아보고자 32명의 중년여성을 2군 (NMG, AMG)으로 나누어 4주간의 오디 추출물 투여 전ㆍ후로 체성분 측정 및 채혈을 통하여 혈청 산화(TBARS, FRAP) 및 염증성 지표물질(요산, C-reactive protein: CRP, RF 및 homocystein) 농도를 분석 및 비교하였다. 연구결과 오디 추출물 투여에 따른 NMG와 AMG간의 체성분에는 차이가 없었다. AMG의 CRP 수준은 $0.80{\pm}0.05$ mg/dL에서 $0.55{\pm}0.02$ mg/dL로 유의적으로 감소하였다(p<0.05). AMG의 오디 추출물 투여 전의 혈청 TBARS 수준($63.04{\pm}12.20$ mol/L)은 투여 후($57.44{\pm}11.16$ mol)와 유의적인 차이는 없었으나, 감소하는 경향을 보였다. AMG의 혈청 FRAP 수준은 급여 전($1239.02{\pm}63.22$ mol)에 비해 급여 후($1556.21{\pm}11.16$ mol) 유의적으로 증가되었다(p<0.05). AMG의 혈청 TNF-${\alpha}$가 $8.78{\pm}0.12$ pg/mL에서 $6.58{\pm}0.16$ pg/mL로, IL-2 수준은 $5.41{\pm}0.71$ pg/mL에서 $3.94{\pm}0.03$ pg/mL로, IL-4 수준은 $7.21{\pm}0.61$ pg/mL에서 $5.15{\pm}0.36$ pg/mL로 감소하여 오디 추출물 투여에 의한 항산화 및 항염증 활성이 규명되었다. 이상의 연구결과로 볼 때 오디는 류머티즘 요인이 있는 중년여성의 항산화 및 항염증 활성을 강화시키는데 도움이 된 것으로 보인다. 따라서 산화 스트레스 감소를 통한 염증조절물질로써 오디를 꾸준히 섭취한다면 류머티스 관절염(Rheumatoid Arthiritis: RA)환자의 질병관리에 부작용 없이 도움이 될 것으로 사료된다. 본 연구를 기초로 후속적으로 RA 발병 유발인자인 사이토카인을 효과적으로 통제할 수 있는 오디를 활용한 치료식 개발 및 보급을 활성화하여 국내 오디 농가의 부가가치 창출에도 기여할 수 있을 것으로 기대된다.