• 대한화장품학회지
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• 제41권3호
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• pp.269-277
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• 2015

항산화 활성과 미백활성을 갖는 새로운 화장품 소재를 찾기 위하여 한방 소재로 사용되는 빈랑자[Areca semen (A. semen)]를 유기용매 추출을 통하여 활성분획을 분리하였다. 추출된 활성 분획을 이용하여 항산화 활성, 피부 상재균에 대한 항균 활성, 세포독성 및 세포 내 멜라닌 합성 저해능 및 멜라닌 합성에 관여하는 유전자의 저해 활성을 확인함으로써 미백 화장품 소재로서의 가능성을 확인하였다. 빈랑자는 에틸아세테이트 용매의 분획을 동결 건조하여 분말형태로 제조하였으며 이를 이후 실험에 사용하였다. 빈랑자 추출물에서 페놀성 물질은 $301.35{\pm}0.88{\mu}g/mg$으로 측정되었다. 항산화 효과는 DPPH assay와 FRAP assay를 이용하여 측정하였으며, 대조군으로 사용된 ascorbic acid와 비슷하게 측정되었다. 피부상재균에 대한 항균활성은 Staphylococcus aureus (S. aureus), Staphylococcus epidermidis (S. epidermidis)에서 모두 $80{\mu}g/mL$의 농도에서 항균활성을 갖는 것으로 나타났으며 Escherichia coli (E. coli)에서는 항균활성을 나타내지 않았다. 미백소재로서의 활성을 확인하여 B16/F1 mouse melanoma cell을 이용하였으며 최대 처리농도인 $80{\mu}g/mL$에서는 독성을 나타내지 않았다. 또한 세포 내 멜라닌 합성 저해능은 $80{\mu}g/mL$에서 $29.44{\pm}0.71%$로 측정되었다. 또한 멜라닌 합성에 관여하는 유전자의 발현량은 mRNA expression assay를 통하여 확인하였으며, 그 결과 tyrosinase와 MITF 유전자는 농도 의존적으로 감소하는 경향을 나타내었다. 따라서 이러한 결과를 통하여 빈랑자의 에틸아세테이트 분획은 항산화와 미백효과를 나타내는 것으로 확인되었으며 화장품 소재로서의 사용 가능성을 확인하였다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제44권4호
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• pp.627-636
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• 2020

Background: Cultivation of medicinal crops, which synthesize hundreds of substances for curative functions, was focused on the synthesis of secondary metabolites rather than biomass accumulation. Nutrition is an important restrict factor for plant growth and secondary metabolites, but little attention has been given to the plasticity of nutrient uptake and secondary metabolites synthesis response to soil nitrogen (N) change. Methods: Two year-field experiments of Sanqi (Panax notoginseng), which can synthesize a high level of saponin in cells, were conducted to study the effects of N application on the temporal dynamics of biomass, nutrient absorption, root architecture and the relationships between these parameters and saponin synthesis. Results: Increasing N fertilizer rates could improve the dry matter yields and nutrient absorption ability through increasing the maximum daily growth (or nutrient uptake) rate. Under suitable N level (225 kg/ha N), Sanqi restricted the root length and surface and enhanced the root diameter and N uptake rate per root length (NURI) to promote nutrient absorption, but the opposite status of Sanqi root architecture and NURI was found when soil N was deficient. Furthermore, increasing N rates could promote the accumulation of saponin in roots through improving the NURI, which showed a significant positive relationship with the content of saponin in the taproots. Conclusion: Appropriate N fertilizer rates could optimize both root architecture and nutrient uptake efficiency, then promote both the accumulation of dry matter and the synthesis of saponins.

• 한국식물학회:학술대회논문집
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• 한국식물학회 2002년도 춘계학술발표대회:발표눈문요지록
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• pp.62-72
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• 2002

This study has investigated the biosynthesis and function of the heavy metal binding peptides, the phytochelatins, in plants. PCs are synthesised enzymatically from glutathione by the enzyme PC synthase in the presence of heavy metal ions. Using Arabidopsis thaliana as a model organism cadmium-sensitive, phytochelatin-deficient mutants have been isolated and characterised in previous studies. The cadl mutants have wildtype levels of glutathione, are PC deficient and lack PC synthase activity. Thus, the CADl gene has been proposed to encode PC synthase. The CADl gene was isolated by a positional cloning strategy The gene was mapped and a candidate identified. Each of four cadl mutants had a single base pair change in the candidate gene and the cadmium-sensitive, cadl phenotype was complemented by the candidate gene. This demonstrated the CADl gene had been cloned. A homologous gene in the fission yeast, Schizosaccharomyces pombe was identified through database searches. A targeted-deletion mutation of this gene was constructed and the mutant, like cadl mutants of Arabidopsis, was cadmium-sensitive and PC-deficient. A comparison of the redicted amino acid sequences reveals a highly conserved N-terminal region Presumed to be the catalytic domain and a variable C-terminal region containing multiple Cys residues proposed to be involved in activation of the enzyme by metal ions. Similar genes were also identified in animal species. The Arabidopsis CADl/AtPCSl and S. pombe SpbPCS genes were expressed in E. coli and were shown to be sufficient for glutathione-dependent, heavy metal activate PC synthesis in vitro, thus demonstrating these genes encode PC synthase enzymes. Using RT-PCR, AtPCSl expression appeared to be independent of Cd exposure. However, at higher levels of Cd exposure a AtPCSl-CUS reporter gene construct appeared to be more highly expressed. Using the reporter gene construct, AtPCSl was expressed most tissues. Expression appeared to be greater in younger tissues and same higher levels of expression was observed in some regions, including carpels and the base of siliques. AtPCS2 was a functional gene encoding an active PC synthase. However, its Pattern of expression and the phenotype of a mutant (or antisense line) have not been determined. Assuming the gene is functional then it has clearly been maintained through evolution and must provide some selective advantage. This implies that, at least in some cells or tissue, it is likely to be the dominant PC synthase expressed. This remains to be determined

• 생명과학회지
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• 제23권3호
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• pp.462-469
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• 2013

Withaferin A는 Withania somnifera에서 추출한 천연물질로 스테로이드성 락톤(steroidal lactone)으로 항암, 항염증, 면역억제기능을 가진다. 본 연구에서는 withaferin A의 다양한 기능 중 항암효과에 대하여 논하고자 한다. Withaferin A는 암세포에서 세포의 분열, 전이, 침투 및 혈관생성을 억제함으로써 항암작용을 나타내는 것으로 알려져 있다. 또한, 기존에 사용되고 있던 항암요법인 방사선 용법과 저농도의 항암제와 withaferin A를 함께 병합 처리하면 암세포의 세포사멸을 현저하게 증가시키는 약물 민감화 작용을 한다. 이러한 withaferin A에 의한 항암작용에는 다양한 신호전달체계가 수반된다. 우선, withaferin A는 세포 내 활성산소의 양을 증가시키고, ER stress와 미토콘드리아 매개의 세포사멸을 유도한다. 둘째로, withaferin A는 세포의 성장과 분열, 전이에 중요한 Jak/STAT, Akt, Notch, 그리고 c-Met의 신호전달을 억제한다. 셋째, withaferin A는 prostate apoptosis protein-4의 발현을 증가시켜 세포사멸을 유도하거나 세포의 이동을 억제한다. 마지막으로, withaferin A는 proteasome의 활성을 억제하여 세포사멸 유도단백질의 발현을 증가시킴으로써 암세포사멸을 증가시킨다. 이러한 결과를 바탕으로 withaferin A는 새로운 항암제로서의 가능성을 가지고 있다.

• 대한환경공학회지
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• 제28권3호
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• pp.345-350
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• 2006

본 연구에서는 생물학적 처리방법으로 염색폐수의 난분해성 유기물질을 효과적으로 처리하기 위한 방안으로 활성슬러지를 Polyethylene glycol(PEG)에 포괄고정화한 담체를 유동상 반응기를 이용하여 난분해성 유기물질의 처리효율을 평가하고 적정 운전인자를 검토하였다. 담체는 내경 4 mm${\times}$높이 4 mm의 원통형으로 미세공극을 가진 PEG재질의 담체를 제조하기 위해 PEG-prepolymer와 미생물을 젤 상태에서 혼합하여 고형화 시켰으며, 이때 담체에 사용된 미생물은 염색폐수에 순응시키지 않은 상태에서 합성되었다. 연속 호기성 유동상 반응기의 유입수는 $SCOD_{Cr}$ 약 330 mg/L, $SBOD_5$ 20 mg/L 이하의 생물학적 처리수를 사용하였고, 체류시간의 변화에 따른 각 반응기의 난분해성 유기물질 제거효율을 비교하였다 생물학적 처리수를 유입수로 하여 동일한 HRT로 운전한 결과 모든 조건에서 45% 이상의 유기물 제거효율을 보였으며, HRT 12 hr이 유기물 제거효율 등을 고려할 때 안정된 효율을 얻을 수 있는 적정 체류시간으로 판단되었다. 특히 기질환경의 변화에 따른 유기물 제거효율의 변화를 확인하기 위하여 생물학적 처리전의 처리장 유입폐수를 처리한 결과 $SCOD_{Cr}$ 70% 이상, $SBOD_5$ 97% 이상의 높은 처리효과를 나타내었다. 포괄고정화 담체를 이용한 염색폐수처리에서 유동상 반응기는 기존 활성슬러지 공정을 대신하거나 혼용하여 적용하는 것이 가능할 것으로 판단되어진다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제42권3호
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• pp.275-284
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• 2014

본 연구에서는 식물자원으로부터 생리활성을 보유한 새로운 기능성 소재를 찾고자 하였다. 이를 위해 수종의 중국 자생 식물을 분석하여 강한 항산화능을 보유한 3종(Malus hupehensis, Ophiorrhiza cantonensis, 그리고 Psychotria rubra)을 선별하고, 각 추출물의 항산화능과 항염증 생리활성을 분석하였다. 먼저 각 추출물의 항산화능을 DPPH radical 소거능을 통해 분석한 결과 모두 양성 대조군으로 사용한 ascorbic acid와 유사한 정도의 높은 활성을 보여 각 소재가 매우 강한 항산화능을 보유함을 확인하였다. 또한 RAW 264.7 세포주에서 $H_2O_2$ 및 LPS에 의해 유도된 ROS에 대한 각 추출물의 소거능을 분석한 결과에서도 농도의존적인 강한 소거능을 보였다. 뿐만 아니라 대표적인 항산화효소 중 하나로 항산화능 보유 천연물에 의해 발현이 유도되는 HO-1 및 그 전사 인자인 Nrf-2의 단백질 발현이 각 추출물의 처리에 의해 증가됨을 보였다. 한편 각 소재가 LPS에 의해 유도된 NO 생성에 미치는 영향을 분석한 결과 모두 농도의존적인 NO 생성 저해능을 보였으며 이는 NO 생성 단백질인 iNOS의 발현 저해에서 기인함을 확인하였다. 이와 같은 각 소재의 NO 생성 및 iNOS 발현 억제 효과는 염증 상위신호 전달계인 NF-${\kappa}B$ 및 AP-1의 조절을 통해 일어날 가능성을 보였다. 이러한 결과를 통해 중국 자생 식물 3종의 높은 항산화능과 항염증 활성을 처음으로 확인하였으며 향후 기능성 소재로서 유용하게 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국식품과학회지
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• 제37권1호
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• pp.78-83
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• 2005

신선초에서 항산화 활성 물질을 분리하기 위해 신선초를 80% 에탄올 추출하고 추출물에 대한 계통 분획을 실시하여 n-hexane, chloroform, ethyl acetate, n-butanol 및 water의 총 5가 분획으로 나누어 항산화 활성을 측정한 결과 ethyl acetate 분획의 활성이 가장 높아 ethyl acetate 분획물로부터 항산화 활성 물질을 분리 정제하였다. Silica gel column chromatography를 통하여 chloroform : methanol : water의 용매 조건을 점차적으로 변경하면서 소분획으로 나누고 항산화 활성이 가장 높은 소분획에 대해서 acetylation 반응을 실시하고 이를 n-hexane : ethyl acetate : methanol의 용매 조건으로 단일 물질로 분리 한후 deacetylation 반응을 거쳐 최종 두 개의 단일 화합물을 획득했다. 두 개의 단일 화합물에 대한 구조 해석을 기기분석을 통해서 진행 한 결과 이 두 화합물을 각각 isoquercitrin과 hyperoside로 최종 동정하였다. Isoquercitrin과 hyperoside에 대한 항산화 활성을 DPPH radical 소거법, ABTS radical 소거법, OH radical 소거법 및 $H_{2}O_{2}$ 소거법으로 측정한 결과 4가지 assay법에 대해서 저농도에서 고른 항산화 활성을 나타냈고, 또한 DNA 손상에 대한 보호 효과를 측정한 결과 isoquercitrin과 hyperoside 모두 손상된 DNA에 대한 보호 효과를 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 isoquercitrin과 hyperoside는 DPPH radical 소거능과 ABTS radical 소거능과 같은 기본적인 항산화 활성과 더불어 DNA 손상에 직접적인 영향을 미치는 OH radical과 $H_{2}O_{2}$에 대해서 높은 항산화 활성을 나타내면서 동시에 DNA 손상에 대한 보호 효과를 나타냄으로써 다양한 경로의 항산화 메커니즘에 작용한다는 사실을 유추해 볼 수 있으며 산업적으로 유용한 소재로서의 연구가 가능할 것으로 판단된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제40권5호
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• pp.642-648
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• 2011

본 연구에서는 40여종의 육성계통 고추의 기능성 성분의 함량을 분석 및 활성 평가를 함으로써 우수 고추 품종 개발을 위한 database를 제공하고자 하였다. 연구 결과 capsaicinoid의 함량은 0.1에서 204.2 mg/100 g으로 나타났으며 ascorbic acid 함량은 279.1에서 1695.5 mg/100 g으로 넓은 분포 범위를 보였다. Polyphenol 함량은 2.6에서 10.2 mg/g 수준으로, flavonoid 함량은 1.4에서 5.7 mg/g 수준으로 나타났다. 항산화 활성 측정 결과는 육성계통 고추 breeding line No. 2500은 다른 계통에 비해 가장 높은 DPPH와 ABTS 라디칼 제거능을 나타내었으며 polyphenol과 flavonoid 함량 및 환원력이 다른 육성계통에 비해 높은 값을 나타내었다. 항암 효과는 breeding line No. 3201이 암세포 증식 저해율 84.5%로 가장 높은 효과를 나타내었으며 항염증 효과는 breeding line No. 3232가 75.2%로 가장 높은 nitric oxide 생성 억제율을 확인하였다. 본 연구에서는 육성계통에 따른 고추의 기능성 성분을 분석하고 다양한 생리활성을 평가하여 우수 품종 개량을 위한 성분 및 활성 database로 활용될 수 있을 것으로 생각된다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제28권3호
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• pp.157-164
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• 2004

인삼재배지에서 나타나는 적변삼 외피세포 조직의 특성과 화학성분을 조사하였던 바 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 적변외피는 현미경 관찰결과 적색이 아닌 황색으로 보였으며, 적변외피의 세 포층수는 10∼13층으로 건전외피의 5∼6층에 비해 2배 정도 많았고, 외피층의 두께에 있어서는 적변외피가 179 $\mu\textrm{m}$로서 건전외피의 55$\mu\textrm{m}$에 비해 3.2배 정도 더 두꺼웠다. 2. 착색도는 적변외피가 건전외피에 비해 5.5배 정도 짙게 나타났으며, 적변물질의 각 추출분획별 용해도는 비극성 보다는 극성용매에서 높았고, 또한 UV-spectrum은 275∼280nm에서 흡광 최대를 나타냈다. 3. 적변외피는 지질성 물질은 물론 산불용성 에스테르화 페놀물질, 산불용성 결합 페놀물질, 산불용 축합성 페놀물질, 불용성 결합 페놀물질 및 유리 페놀 물질 함량이 건전외피에 비해 많았으며 철의 함량에 있어서도 적변외피가 2,220 ppm으로 건전외피의 820 ppm 보다 2.7배 정도 많았다. 4. 적변삼은 인삼뿌리가 분포된 근권환경의 어떤 외적환경에 의해 뿌리가 stress를 받을 때 자체방어 물질인 phenol 물질이 외피로 배출되면서 외피의 지질성 물질과 polymerization되고 이때 철(Fe)이 체놀성 물질과 강하게 chelating 되는 것으로 추정된다.

• 한국산림과학회지
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• 제71권1호
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• pp.45-49
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• 1985

포플러류(類)의 원형질 분리(分離)와 배양(培養)에 관(關)한 기초(基礎) 연구(硏究)로서, 북미(北美)의 자연잡종(自然雜種) 포플러, P. alba ${\times}$ P. grandidentata 동일(同一) clone의 조직배양(組織培養) 식물체(植物體)와 온실(温室)에서 생육(生育)한 묘목(苗木)을 이용하여 2종류(種類) 효소처리(酵素處理)에 의(依)한 원형질분리량(分離量)과 생장(生長)을 조사(調査)하였다. 조직배양(組織培養) 식물체(植物體)(1개월생(個月生))가 온실(温室)에서 생육(生育)한 묘목(苗木)(4개월생(個月生))에서 보다 많은 양(量)의 원형질을 분리, 생산(生産)하였다. E-I 효소용액(酵素溶液)(0.5% cellulase와 0.1% macerase)이 E-II 효소용액(酵素溶液)(1.0 cellulase와 0.2% macerase)보다 조직배양(組織培養) 식물체(植物體)로부터 원형질을 분리(分離)하는데 보다 더 효과적(效果的)이었으며, 평균(平均) $4{\times}10^6$의 원형질을 분리(分離)할 수 있었다. 이들 분리(分離)된 원형질을 NAA(2.0mg/l)와 BAP(0.5mg/l)가 첨가된 MS 액체배지(培地)에 배양(培養)했을 때 7~10일(日) 후(後)에는 세포분열(細胞分裂)을 관찰할 수 있었으며, 약(約) 3주(週)까지 세포분열(細胞分裂)이 계속되어 6~10개(個)의 세포군(細胞群)을 관찰할 수 있었다.