• 생명과학회지
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• 제29권3호
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• pp.354-361
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• 2019

고추(Capsicum annuum L.)는 한국 전통 음식의 중요한 채소 중 하나이며, 비타민 A, 비타민 C, 비타민 E, 폴리페놀 및 플라보노이드를 많이 함유하고 있다. 또한 고추는 높은 항산화능을 가지고 있으며, 비만, 당뇨병, 고혈압, 소화 장애, 스트레스 및 노화를 예방하는데 효과적이라고 알려져 있다. 본 연구에서는 발효 홍고추 및 발효하지 않은 홍고추의 항비만 및 당뇨병 효과를 조사하였다. 8 주 동안 45% HFD를 공급하여 비만 유도 시킨 C57BL / 6N 마우스는 HFD 사료와2.5% NRM, 1.25% FRM, 2.5% FRM을 함유한 HFD 사료를 8 주간 투여하였다. 식이섭취 시킨 후 7주 경과 후 경구당 부하검사(OGTT)를 진행하였고 8주 경과 후 체중, 간, 부고환 지방량, 혈청 인슐린 수치 및 HOMA-IR을 측정하고 지질 함량 검사를 시행하였다. 이 연구의 결과는 2.5% FRM이 HFD와 2.5% NRM보다 체중, 조직 중량, 지질 함량, 혈청 인슐린 수치 및 HOMA-IR을 감소시켰다. 이 결과를 통해 발효 홍고추는 항비만 및 항당뇨에 효과가 있는 것을 확인하였다. 또한, 본 연구는 발효 홍고추를 이용한 건강기능식품 및 기능성 생리활성증대 소재의 기초자료로 활용할 수 있을 것이다.

• 공업화학
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• 제29권6호
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• pp.772-781
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• 2018

본 연구에서는 범부채 뿌리 50% 에탄올 추출물 및 에틸아세테이트 분획물을 제조하고 이들의 항산화 및 항균 활성, 세포 보호 효능을 평가하였다. 1,1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) 자유라디칼 소거 활성($FSC_{50}$) 측정 결과, 50% 에탄올 추출물은 $621.5{\mu}g/mL$, 에틸아세테이트 분획물은 $253.0{\mu}g/mL$이었다. Luminol 발광법을 이용한 총 항산화능($OSC_{50}$)은 추출물과 분획물에서 각각 13.6 및 $3.0{\mu}g/mL$이었다. 항균 활성 측정에서 Staphylococcus aureus 및 Candida albicans에 대한 에틸아세테이트 분획물의 최소저해농도(minimum inhibitory concentration, MIC)는 각각 156 및 $1,250{\mu}g/mL$으로 나타났으며, 화장품에 사용하는 기존 방부제인 methyl paraben보다 유사하거나 더 높은 활성을 보여주었다. $^1O_2$로 유도된 세포 손상에 대한 보호 효과(${\tau}_{50}$)에서 50% 에탄올 추출물은 $4{\sim}64{\mu}g/mL$ 농도 범위에서 농도 의존적으로 세포 보호 활성을 나타냈다. $16{\mu}g/mL$ 농도에서 50% 에탄올 추출물, 에틸아세테이트 분획물 및 (+)-${\alpha}$-tocopherol의 ${\tau}_{50}$은 각각 36.4, 45.0 및 45.8 min이었으며, 에틸아세테이트 분획물은 $^1O_2$로 유도된 세포 손상에서 (+)-${\alpha}$-tocopherol과 유사한 세포 보호 활성을 나타냈다. UVB로 유도된 HaCaT 세포 손상에서 에틸아세테이트 분획물은 $8{\mu}g/mL$에서 세포 내 활성산소종(reactive oxygen species, ROS)을 최대 45.9%까지 감소시켰다. 과산화수소로 유도된 HaCaT 세포 손상에서도 에틸아세테이트 분획물은 $0.5{\sim}8.0{\mu}g/mL$에서 세포 생존율을 유의적으로 증가시켰다. 범부채 뿌리 에틸아세테이트 분획물의 성분 분석 결과, irisflorentin, irigenin, tectorigenin, resveratrol, iridin 및 tectoridin 등의 플라보노이드 및 폴리페놀 성분이 확인되었다. 결론적으로 범부채 뿌리 추출물 및 분획물은 화장품의 천연 항산화 및 항균 소재로서 적용 가능성이 있음을 시사한다.

• 대한화장품학회지
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• 제45권3호
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• pp.265-275
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• 2019

본 연구의 목적은 파슬리의 생리활성을 확인하고 고분자 미셀과 세포투과 펩티드를 이용하여 파슬리 추출물에 대한 피부흡수 효능을 검토하는 것이다. 항산화 측정방법인 총 폴리페놀 함량은 파슬리 에탄올 추출물의 경우에는 $121.68{\pm}2.49mg/g$이며 파슬리 열수 추출물의 경우에는 $72.42{\pm}1.52mg/g$이었다. 농도 2,000 mg/L에서 DPPH radical 소거능은 에탄올 추출물의 경우 $90.48{\pm}0.46%$이고 열수 추출물의 경우 $83.92{\pm}0.13%$로 나타났다. 농도 800 mg/L에서 파슬리 에탄올 추출물의 ABTS radical 소거능은 $91.08{\pm}0.14%$로 열수 추출물의 값($69.63{\pm}0.55%$)보다 더 우수한 결과를 보였다. SOD 실험에서는 농도 의존적인 결과를 보였고, 모든 농도에서 파슬리 에탄올 추출물의 SOD 활성능이 파슬리 열수 추출물의 값보다 높았다. 16,000 mg/L의 농도에서, 파슬리 에탄올 추출물이 $128.45{\pm}0.70%$의 가장 높은 SOD 활성능을 나타내었다. Elastase 저해능 실험 결과에서도 농도 의존적인 결과를 보였으며 파슬리 에탄올 추출물 2,000 mg/L에서 가장 높은 $99.99{\pm}1.54%$의 elastase 저해능이 나타났다. 난용성 문제와 피부 흡수율을 증진시키기 위하여, 파슬리 에탄올 추출물과 1% 세포투과 펩티드(6개 알르기닌, R6)를 함유한 40.01 nm의 입자크기를 갖는 PCL-PEG 고분자 미셀이 성공적으로 제조되었다. 24시간 동안 피부흡수 실험 결과에서, 총 축적된 beta-carotene의 투과량은 파슬리 추출물만 적용한 경우 $37.99{\mu}g/cm^2$을 나타내었지만, 고분자 미셀과 세포투과 펩티드를 함께 적용한 경우의 파슬리 추출물의 투과량은 $68.38{\mu}g/cm^2$으로 1.8배의 경피투과 증가효과를 나타내었다.

• 대한화장품학회지
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• 제45권3호
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• pp.287-297
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• 2019

본 연구는 청보리 추출물 및 용매 분획물의 항산화 활성, 항염활성 및 미백 활성을 평가하기 위해 수행하였다. 청보리의 용매별 분획물의 총 폴리페놀 함량은 13.58 ~ 40.06 mg GAE/g, 총 플라보노이드 함량은 7.67 ~ 13.67 mg CE/g으로 확인되었다. 청보리 용매 분획물의 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl(DPPH) 라디칼 소거활성을 평가한 결과 클로로폼 분획물 $400{\mu}g/mL$ 처리 시 대조구인 ascorbic acid ($30{\mu}M$)와 유사한 DPPH 라디칼소거능이 확인되었다. RAW 264.7 세포를 대상으로 한 NO생성 억제 활성 평가에서는 클로로폼 및 헥산 분획물이 대조구인 quercetin ($15{\mu}M$)과 유사한 활성이 확인되었으며, 클로로폼 분획물 $100{\mu}g/mL$ 처리 시 IL-6, iNOS 및 COX2 유전자의 발현이 대조구 (lipopolysaccharide $1{\mu}g/mL$) 보다 통계적으로 유의한 수준으로 감소함이 확인되었다. 청보리 용매 분획물 중 클로로폼 분획물은 RBL-2H3 세포의 ${\beta}$-hexosaminidase 탈과립, IL-4 및 IL-13 유전자의 발현을 유의한 수준으로 억제하는 것이 확인되었다. 청보리 용매 분획물은 tyrosinase활성을 농도 의존적으로 억제하였으며, 헥산 분획물 $50{\mu}g/mL$ 및 클로로폼 분획물 $100{\mu}g/mL$은 유의한 수준으로 B16F10 세포의 멜라닌 생성을 억제하는 것이 확인되었다. 이러한 결과들은 청보리가 항염 및 미백 활성을 가지는 효과적인 화장품 소재로 활용 가능하다는 것을 시사한다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제46권3호
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• pp.236-245
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• 2019

열매가 성숙하는 과정은 유전학적으로 프로그램화 되어 있는 과정으로 다른 여러 유전자 발현과 효소의 작용에 의한 생화학적, 생리적 조절의 결과물이다. 이런 일련의 과정에서 과실과 채소에 화학적 조성과 활성 물질에 변화가 나타나는 것을 당연한 결과일 것이다. 해당화의 열매가 성숙하는 과정에서 이들 활성 물질의 변화를 측정하기 위해 우리는 성숙단계 별로 채집 된 열매 시료 추출물에서의 항산화 활성의 차이, 항 elastase 활성 및 polyphenol 화합물의 함량을 분석하였다. 결과적으로 미성숙 단계의 열매 추출물에서 높은 phenolic 화합물과 플라보노이드 함량이 검출되었으며, 그에 따라 높은 radical 소거능, 환원력 및 ORAC 활성을 나타냈다. 또한 elastase 저해 활성에서도 다른 성숙 단계의 추출물에 비해 미성숙 단계의 열매 추출물에서 높은 활성을 나타내는 것으로 조사되었다. 더불어 성숙과정에서 플라보노이드 생합성 과정에 관련된 유전자의 발현이 감소하는 것을 확인하였으며, 이를 통해 플라보노이드의 함량이 감소하는 것을 설명할 수 있었다. HPLC분석을 통해 다른 성숙 단계의 추출물과 비교하여 미성숙 열매 추출물에서 높은 함량의 myricetin, caffeic acid, chlorogenic acid, syringic acid, р-coumaric acid 등이 검출되었다. 구조 기반의 molecular doking을 사용하며 이들 화합물과 elastase의 결합부위와 패턴을 분석하였으며 이를 통해 chlorogenic acid와 elastase가 강하게 결합하는 것을 확인하였다. 따라서, 본 연구를 통해서 해당화 열매의 성숙 정도가 이 식물의 약리학적 가치에 영향을 미치는 것을 규명하였고, 미성숙한 해당화 열매는 향후 활성산소 생성에 의해 유발되는 피부 노화 억제 효과뿐 아니라 피부의 탄력성 강화를 위한 기능성 천연소재로서의 가능성을 입증하였다.

• 생명과학회지
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• 제29권5호
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• pp.545-554
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• 2019

칡의 화합물은 동양 전통 의학에서 매우 중요한 콩과 식물로서 다량의 이소플라본을 함유한다고 보고되었다. 그러나, 칡의 주요 함유 이소플라본은 생물학적으로 이용가능성이 낮기 때문에, 생물학적 이용가능성을 증대시키기 위해서는 가수분해나 ${\beta}$-glucosidase를 사용하여 생물전환을 통해 이용 효율성을 증대시킬 수 있다. 본 연구는 김치로 부터 분리된 Lactobacillus rhamnosus BHN-76를 이용해 발효한 칡 추출물의 항산화 효과를 조사하였다. L. rhamnosus BHN-76 발효는 $37^{\circ}C$에서 3일간 발효하였으며, 발효하지 않은 칡 추출물에 비해 L. rhamnosus BHN-76 발효 칡 추출물에서 총 폴리페놀 함량은 약 134%, 총 플라보노이드 함량은 약 110% 증가된 것을 확인하였다. 또한, SOD 유사활성능, DPPH radical 소거 활성능과 ABTS radical 소거활성능은 각각 약 213%, 190%와 107% 항산화능이 증가하는 것을 확인하였다. 이 결과를 통해 L. rhamnosus BHN-76을 이용한 칡의 발효가 가능하며, 유산균 발효가 칡의 항산화능 증대에 효과적인 것을 확인하였으며 본 연구를 기반으로 한 기능성 식품 또는 화장품 소재로의 개발 및 응용이 가능할 것으로 기대된다.

• 생명과학회지
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• 제29권5호
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• pp.596-606
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• 2019

본 연구에서는 다시마 물 추출액과 유산균(Lactobacillus brevis)으로 발효한 다시마 발효액의 이화학적 특성 및 항산화 활성과 항염증 활성에 대하여 검토하였다. 다시마 물 추출액 및 발효액의 pH는 각각 6.18과 4.16이었고, 당도는 $8.50^{\circ}Brix$와 $7.40^{\circ}Brix$였다. 다시마 물 추출액과 발효액의 주요 유리아미노산은 glutamic acid와 aspartic acid 및 alanine으로 발효에 의해 glutamic acid는 감소한 반면 GABA의 함량은 증가하였다. 다시마 물 추출액 및 발효액의 총 폴리페놀 함량은 각각 $498.29{\mu}g\;GAE/ml$와 $615.77{\mu}g\;GAE/ml$였다. DPPH radical 소거능은 농도 의존적으로 증가하였으며, 10% 농도에서의 DPPH radical 소거능은 각각 89.89%와 96.94%로 나타났다(p<0.05). 다시마 물 추출액과 발효액의 SOD 활성 또한 농도 의존적으로 증가하였으며, 다시마 발효액의 경우 물 추출액보다 유의적으로 활성이 증가하는 결과가 나타났다(p<0.05). 나아가 LPS로 유도된 RAW 264.7 대식세포를 이용하여 항염증 활성을 검토하였다. 다시마 물 추출액과 발효액의 ROS 생성은 1% 농도에서 각각 189.90% 및 174.69%를 나타내었다. 또한, 염증성 cytokines인 $TNF-{\alpha}$와 $IL-1{\beta}$의 분비량은 다시마 발효액이 물 추출액보다 유의적으로 감소하는 결과가 나타났다(p<0.05). 이상의 결과에서와 같이 다시마 추출액과 발효액은 높은 항산화 및 항염증 활성이 있는 것으로 나타났으며, 특히 발효에 의해 그 활성이 증가하여 기능성 식품소재로서 활용이 가능할 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제29권11호
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• pp.1208-1217
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• 2019

방풍의 화합물은 동양 전통 의학에서 사용되고 있는 식물로 항염증, 비염, 미백, 아토피, 항알레르기 및 각종피부질환에 사용되고 있다. 본 연구는 한국 전통발효식품에서 분리된 Lactobacillus plantarum BHN-LAB 33를 이용해 발효한 방풍 추출물의 항산화 효과를 조사하였다. L. plantarum BHN-LAB 33 발효는 $37^{\circ}C$에서 3일간 발효하였으며, 발효하지 않은 방풍 추출물에 비해 L. plantarum BHN-LAB 33 발효 방풍 추출물에서 총 폴리페놀 함량은 약 14%, 총 플라보노이드 함량은 약 09% 증가된 것을 확인하였다. 또한, SOD 유사활성능, DPPH radical 소거활성능과 ABTS radical 소거활성능, 환원력은 각각 약 70%, 80%, 45% 및 39% 항산화능이 증가하는 것을 확인하였다. 또한, tyrosinase 저해 활성은 44% 증가되는 것을 확인하였다. 이 결과를 통해 L. plantarum BHN-LAB 33을 이용한 생물전환을 통한 방풍 발효 추출물의 항산화능 증대에 효과적인 것을 확인하였다. 또한, 생물전환기술은 생리활성을 증대시키기 위한 매우 유용한 기술임을 확인하였으며, 생물전환기법을 통한 기능성 식품소재 및 화장품 소재 개발 및 응용이 가능할 것으로 기대된다.

• 생명과학회지
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• 제31권2호
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• pp.199-208
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• 2021

Euonymus porphyreus는 노박덩굴과에 속하는 식물로 동아시아 지역에 널리 분포하며, 식물학상의 특징에 대한 보고는 있으나 항산화능과 항암활성 등에 관한 연구는 아직까지 밝혀진 바가 없다. 이에 본 연구에서는 인체 폐암세포인 A549를 사용하여 E. porphyreus 에탄올 추출물(EEEP)의 항산화 및 항암활성과 그 분자적 기전에 관하여 연구하였다. 먼저 EEEP의 총 폴리페놀 화합물과 플라보노이드 함량을 측정한 결과, 각각 115.42 mg/g, 23.07 mg/g이었다. EEEP의 DPPH radical 소거활성을 측정한 결과, IC50가 11.09 ㎍/ml로 뛰어난 항산화능을 보유한 것을 확인하였다. 또한 EEEP는 농도의존적으로 인체폐암세포주인 A549의 세포 성장을 저해하였으며, 세포 주기 변화를 분석한 결과 A549 세포의 SubG1기 세포비율이 증가하는 것을 확인하였다. Annexin V 염색과 DAPI 염색으로 EEEP 처리에 의해 apoptotic 세포와 apoptotic body가 증가하는 것을 확인하였으며, 이러한 결과는 EEEP에 의해 A549 세포의 apoptosis가 유도되는 것을 시사한다. 또한 관련 단백질들의 발현변화를 분석한 결과, EEEP에 의해 Fas, p53, Bax의 발현이 증가하고 Bcl-2의 발현은 감소하였으며, caspase-8, -9와 caspase-3의 활성화를 통해 PARP가 분해되어 apoptosis가 유도되었음을 확인하였다. 이러한 결과들로부터 EEEP는 내인성 및 외인성 경로를 통한 apoptosis 유도에 의하여 A549 세포의 증식을 억제하는 항암활성을 보유하였음을 확인하였다.

• 생명과학회지
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• 제31권3호
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• pp.287-297
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• 2021

산수유 나무는 그 열매인 산수유와 함께 동아시아의 많은 국가에서 식용 및 약용으로 오랫동안 널리 사용되고 있다. 선행 연구들에 의하면 산수유 나무 추출물 및 구성 성분은 다양한 약리학적 잠재력을 가지고 있음에도 불구하고 부위별 추출물에 대한 체계적인 성분 분석은 아직 충분하지 않은 실정이다. 본 연구에서는 산수유 나무의 각 부위(청산수유, 적산수유, 씨앗, 줄기, 잎, 건피)의 유효 성분 함량을 분석하여 항산화 활성을 검증하였다. 본 연구의 결과에 따르면 조사된 3가지 지표 성분 중 morroniside은 청산수유와 적산수유에 가장 많이 함유하고 있었으며, loganin은 청산수유와 씨앗에 많았다. 잎, 적산수유, 건피의 함량은 비슷한 수준이었다. Cornin은 잎에 가장 많았으며, 청산수유, 적산수유 건피 순이었다. 또한 총 폴리페놀 함량은 적산수유, 청산수유, 잎 순으로 높았으며, 총 플라보노이드 함량은 잎이 가장 높았다. 그리고, DPPH radical 소거능은 잎, 씨앗, 적산수유 추출물 순으로 높은 소거 활성을 나타냈다. 따라서 항산화 활성이 가장 높은 잎 추출물의 항염증 효능을 조사하였으며, 이를 위하여 LPS로 자극된 RAW 264.7 대식세포에서 NO와 같은 염증성 매개 인자와 IL-1β와 IL-6를 포함한 염증성 사이토카인의 생성에 미치는 잎 추출물의 영향을 평가하였다. 본 연구의 결과에 의하면 세포독성이 없는 조건에서 잎 추출물은 LPS에 의하여 증가된 iNOS의 발현과 NO의 생성을 유의적으로 억제하였다. 또한 잎 추출물은 LPS에 의한 IL-1β 및 IL-6의 생성 및 발현을 현저하게 감소시켰다. 따라서 산수유 나무의 잎 추출물은 항산화제와 항염증제의 개발을 위한 천연 재료로서 잠재력이 있음을 시사하며, 관련 기전 연구가 추가로 진행되어야 할 것이다.