• 한국응용약물학회:학술대회논문집
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• 한국응용약물학회 2007년도 Proceedings of The Convention
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• pp.79-92
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• 2007

Oxidative stress have known to be a risk factor for the degenerative processes and closely related to a lot of diseases. It is well established that antioxidants are good in protection and therapeutic means against oxidative damage. There is increasing interest in natural antioxidants and many natural antioxidants have been found and utilized as the possible protection for various diseases and skin aging. We have screened natural antioxidant agents for cosmeceuticals, nutraceuticals, and drugs as therapeutic and preventive means against oxidative stress, and have developed a number of novel antioxidants from various natural sources. A novel melanin synthesis inhibitor, Melanocin A, isolated from the metabolite of a fungal strain Eupenicillium shearii F80695 inhibited mushroom tyrosinase and melanin biosynthesis of B16 melanoma cells with $IC_{50}$ value of 9.0 nM and MIC value of $0.9\;{\mu}M$, respectively. Melanocin A also exhibited potent antioxidant activity by scavenging of DPPH and superoxide anion radicals. UV was found to increase the level of hydrogen peroxides and other reactive oxygen species (ROS) in skin tissues. This increase in ROS may not only alter the structure and function of many genes and proteins directly but may also modulate their expressions through signal transduction pathways and, ultimately, lead to skin damage. We investigated the effect of Melanocin A on UV-induced premature skin aging. Firstly, the effect of Melanocin A on UV-induced matrix metalloproteinase (MMP)-9 expression in an immortalized human keratinocyte cell line, HaCaT in vitro was investigated. Acute UV irradiation induced MMP-9 expression at both the mRNA and protein levels and Melanocin A suppressed this expression in a dose-dependent manner. We then investigated UV-induced skin changes in hairless mice in vivo by Melanocin A. Chronic exposure of hairless mouse dorsal skin to UV increased skin thickness and induced wrinkle formation and the gelatinase activities of MMP-2 and MMP-9. Moreover, Melanocin A significantly suppressed UV-induced morphologic skin changes and MMP-2 and MMP-9 expression. These results show that Melanocin A can prevent the harmful effects of UV that lead to skin aging. Therefore, we suggest that Melanocin A should be viewed as a potential therapeutic agent for preventing and/or treating premature skin aging. Terrein is a bioactive fungal metabolite isolated from Penicillium species. Terrein has a relatively simple structure and can be easily synthesized. However, the biologic effects of terrein are comparatively unknown. We found for the first time that terrein potently inhibit melanin production in melanocytes and has a strong hypopigmentary effect in a spontaneously immortalized mouse melanocyte cell line, Mel-Ab. Treatment of Mel-Ab cells with terrein (10-100 mM) for 4 days significantly reduced melanin levels in a dose-dependent manner. In addition, terrein at the same concentration also reduced tyrosinase activity. We then investigated whether terrein influences the extracellular signal-regulated protein kinase (ERK) pathway and the expression of microphthalmia-associated transcription factor (MITF), which is required for tyrosinase expression. Terrein was found to induce sustained ERK activation and MITF down-regulation, and luciferase assays showed that terrein inhibits MITF promoter activity in a dose-dependent manner. To elucidate the correlation between ERK pathway activation and a decreased MITF transcriptional level, PD98059, a specific inhibitor of the ERK pathway, was applied before terrain treatment and found to abrogate the terrein-induced MITF attenuation. Terrein also reduced the tyrosinase protein level for at least 72 h. These results suggest that terrain reduces melanin synthesis by reducing tyrosinase production via ERK activation, and that this is followed by MITF down-regulation.

• Journal of Preventive Medicine and Public Health
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• 제39권2호
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• pp.130-134
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• 2006

Objectives : Oxidative DNA damage is a known risk factor of lung cancer. The glutathione peroxidase (GPX) antioxidant enzyme that reduces hydrogen peroxide and lipid peroxides plays a significant role in protecting cells from the oxidative stress induced by reactive oxygen species. The aim of this case-control study was to investigate effects of oxidative stress and genetic polymorphisms of the GPX1 genes and the interaction between them in the carcinogenesis of lung cancer. Methods : Two hundreds patients with lung cancer and 200 age- and sex-matched controls were enrolled in this study. Every subject was asked to complete a questionnaire concerning their smoking habits and their environmental exposure to PAHs. The genotypes of the GPX1 and 8-oxoguanine glycosylase 1 (hOGG1) genes were examined and the concentrations of urinary hydroxypyrene (1-OHP), 2-naphthol and 8-hydroxydeoxyguanosine (8-OH-dG) were measured. Results : Cigarette smoking was a significant risk factor for lung cancer. The levels of urinary 8-OH-dG were higher in the patients (p<0.001), whereas the urinary 1-OHP and 2-naphthol levels were higher in the controls. The GPX1 codon 198 polymorphism was associated with an increased risk of lung cancer. Individuals carrying the Pro/Leu or Leu/Leu genotype of GPX1 were at a higher risk for lung cancer (adjusted OR=2.29). In addition, these individuals were shown to have high urinary 8-OH-dG concentrations compared to the individuals with the GPX1 Pro/Pro genotype. On the other hand, the polymorphism of the hOGG1 gene did not affect the lung cancer risk and the oxidative DNA damage. Conclusions : These results lead to a conclusion that individuals with the GPX1 Pro/Leu or Leu/Leu genotype would be more susceptible to the lung cancer induced by oxidative stress than those individuals with the Pro/Pro genotype.

• 한국식품과학회지
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• 제42권2호
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• pp.210-216
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• 2010

혈당강하 효과가 있다고 알려진 해당근 추출물을 이용하여 AGEs 생성 저해에 따른 초기 동맥경화증에 대한 효과에 대하여 검토하였다. 먼저 해당근 추출물이 AGEs에 의하여 생성이 촉진된 ROS를 제거하는 효과가 있는지를 확인하기 위하여 항산화 활성을 측정하였다. 총 플라보노이드 함량을 측정한 결과 해당근의 메탄올 추출물은 $128.1{\pm}2.0\;{\mu}g$ quercetin equivalents(QE)/mg DM,총 폴리페놀 함량은 $345.2{\pm}5.7\;{\mu}g$ gallic acid equivalents(GAE)/mg DM으로 나타났다. 환원력 측정을 위한 FRAP assay는 $2.19{\pm}0.1\;mM$ $FeSO_4{\cdot}7H_2O$/mg DM으로 $25.5{\pm}0.3$ $FeSO_4{\cdot}7H_2O$/mg DM 인 ascorbic acid에 비해 약 9% 정도의 환원력을 가지고 있었으며, 전자공여능의 경우 $DPPHSC_{50}$값이 $34.2{\pm}0.1\;{\mu}g$ DM/mL로 대조군인 ascorbic acid의 $6.8{\pm}0.1\;{\mu}g$ DM/mL과 비교하여 약 20% 정도의 높은 항산화력을 갖고 있었다. 또한, HPLC 분석을 통해 해당근 생물 100 g을 기준으로 240 mg의 EGCG와 50 mg의 kaempferol을 함유하는 것으로 나타났다. AGEs에 의해 유도된 HUVEC의 ROS 생성 저해 효과는 해당근 추출물 100, $500\;{\mu}g/mL$ 처리 시 각각 63, 77%로 나타났다. 또한, monocyte adherent assay에서 해당근 추출물은 $100\;{\mu}g/mL$ 처리시 정상을 0%로 하였을 때 AGEs에 의해 유도된 단핵구 부착을 33%, $500\;{\mu}g/mL$ 처리시 약 75% 정도로 농도 의존적으로 부착을 저해하는 것을 관찰할 수 있었으며, 유도되지 않은 HUVEC의 저항은 $113{\Omega}{\cdot}cm^2$ 에서 glycer-AGEs 처리 시 $88{\Omega}{\cdot}cm^2$로 낮아진 것을 해당근 추출물을 $100\;{\mu}g/mL$ 처리 시 약 $102{\Omega}{\cdot}cm^2$, $500\;{\mu}g/mL$ 처리시 약 $106{\Omega}{\cdot}cm^2$로 저항의 감소를 억제하는 것을 관찰할 수 있었다.

• 한국식품과학회지
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• 제46권5호
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• pp.609-615
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• 2014

국내에 충분히 보고되지 못한 소재로서 drumstick-tree (Moringa Oleifera Lam.)를 고부가가치 식품 자원으로서 그 활용가능성을 알아보기 위해 주요 영양성분 분식 및 in vitro 신경세포 보호효과에 대해서 연구하였다. Drumstick-tree의 주요 무기성분으로는 칼슘으로 2658.67 mg/100 g이 함유되어 있었고, 다음으로 칼륨, 마그네슘 및 인 등이 함유되어 있었다. 주요 지방산으로서 포화 지방산으로는 palmitic acid (16.33%)와 불포화 지방산으로서 gadoleic acid (66.34%)가 상대적으로 많이 함유되어 있었고, 지용성 비타민인 vitamin E가 94.78 mg/100 g 그리고 niacin이 112.61 mg/100 g 함유되어 있는 것을 알 수 있었다. 80% methanol에 추출한 drum-stick-tree 추출물을 활용하여 $H_2O_2$ 처리한 PC12 cell 내의 활성산소 생성억제효과를 DCF-DA assay를 통해 측정한 결과 drumstick-tree 추출물은 농도의존적인 활성산소 생성 억제효과를 보였다. MTT assay를 이용하여 $H_2O_2$로 유도된 PC12 신경세포에 대한 보호효과를 측정한 결과 vitamin C group 대비 효과적인 신경세포 보호효과를 확인하였고, LDH release assay를 통해 일정 수준의 세포막 보호효과를 역시 확인하였다. 또한 PC12 cell의 oxidative stress-induced apoptosis에 대한 세포 보호효과를 측정하기 위한 caspase assay 실험 결과, 세포 내 caspase activity가 추출물의 의해 효과적으로 감소됨을 알 수 있었다. 결국 본 연구결과를 종합해 볼 때, 우수한 영양 구성 성분과 함께 신경세포 내 oxidative stress의 저감화 등을 통한 drumstick-tree 추출물의 신경 세포 보호 효과는 고부가가치 천연 소재로서의 다양한 산업적 활용 가능성을 암시하는 것으로 판단된다.

• 한국식품과학회지
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• 제46권3호
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• pp.384-389
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• 2014

본 연구에서는 인간 간암세포주 HepG2세포에서 $H_2O_2$로 인해 유도된 산화적 스트레스에 대한 방사선 돌연변이 블랙베리 ${\gamma}$-B201 추출물의 세포보호 효능에 대하여 알아보고자 하였다. ${\gamma}$-B201 추출물 처리 시 $H_2O_2$로 처리된 HepG2 세포에서 ROS 생성이 억제되었으며, 세포 생존율을 증가시키고 LDH의 방출을 억제함을 확인하였다. Comet assay를 통해 DNA 손상 정도를 분석한 결과, $H_2O_2$로 인해 유도된 산화적 스트레스에 의한 DNA 손상은 ${\gamma}$-B201 추출물의 처리에 의해 감소하였다. 또한, HepG2 세포에 $H_2O_2$ 처리에 의해 저하된 항산화 효소인 SOD와 CAT의 활성을 ${\gamma}$-B201 추출물에 의해 증가시킴으로써 $H_2O_2$로 인해 유도된 산화적 스트레스로부터 HepG2 간세포를 보호하는 것으로 판단되며, ${\gamma}$-B201 추출물이 간 손상 보호 및 간 기능 개선 효과를 갖는 기능성 소재로서 활용될 수 있는 것으로 사료된다.

• 한국식품과학회지
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• 제48권5호
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• pp.508-514
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• 2016

본 연구에서는 곰취(Ligularia fischeri)의 in vitro 혈당 억제 가능성과 고당으로 인한 산화적 스트레스에 대한 신경세포 보호효과 및 대표적 생리활성물질을 분석하였다. 곰취 아세트산에틸 분획물은 다른 분획물들보다 뛰어난 총 페놀 함량(223.33 mg GAE/g)을 나타내었으며, 또한 인체에서 당을 흡수하기 위해 필요한 효소인 알파글루코시데이스 억제효과에 의해 당뇨에 의한 고혈당을 줄여줄 수 있을 것으로 기대된다. 유의적 ABTS 라디칼 소거활성 및 말론다이알데하이드(MDA) 생성 억제효과를 갖는 곰취 아세트산에틸 분획물은 과산화수소 및 고당으로 유발시킨 산화적 스트레스 감소 및 이로 인한 신경세포 보호효과를 나타내었다. 곰취 아세트산에틸 분획물의 주요 생리활성 물질을 확인하기 위해 HPLC분석을 실시한 결과, 대표적인 페놀성 화합물은 클로로겐산의 이성질체인 3,5-DCQA가 존재하는 것으로 확인되었다. 본 연구 결과를 바탕으로 고려할 때, 곰취는 고당으로 유도되는 산화적 스트레스로부터 신경퇴행성 질환 예방 소재로서의 활용가능성이 있을 것으로 추정된다.

• 한국식품과학회지
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• 제49권4호
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• pp.430-437
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• 2017

고사리(Pteridium aquilinum)의 4가지 분획물(n-헥산, 클로로포름, 아세트산에틸 및 증류수)의 총 페놀 함량은 아세트산에틸 분획물이 265.08 mg GAE/g으로 가장 높게 나타났으며, 라디칼 소거활성 및 지질 과산화 생성 억제효과 결과 또한 아세트산에틸 분획물의 활성이 가장 높게 나타났다. 고사리의 아세트산에틸 분획물은 알파-글루코시데이스에 대하여 뛰어난 억제활성($IC_{50}=205.26{\mu}g/mL$)을 나타내었으며, 억제 형태는 혼합형 제해 특성임을 확인하였다. 또한, PC12 신경세포에서의 고농도 포도당으로 유도된 산화적 스트레스에 대한 고사리 아세트산에틸 분획물은 세포 내 ROS 생성을 억제시키고, 세포 생존율을 증가 및 세포막 손상에 대한 보호효과를 나타내었다. 고사리 아세트산에틸 분획물의 주요 페놀성 화합물을 HPLC로 분석한 결과는 켐페롤-3-글루코사이드인 것으로 나타났다. 본 연구 결과를 종합해볼 때, 주요 페놀성 물질로서의 켐페롤-3-글루코사이드을 함유한 고사리 아세트산에틸 분획물은 소장 내 알파-글루코시데이스를 억제를 통한 혈당 강하 효과뿐만 아니라, 고농도 포도당으로 발생되는 산화적 스트레스에 대한 억제효과를 통하여 신경세포 사멸에 대한 효과적인 개선 효과를 갖는 고부가가치 자연 소재로의 활용가치가 높다고 판단된다.

• 한국식품과학회지
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• 제53권4호
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• pp.423-433
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• 2021

본 연구에서는 두충 잎의 분획물을 이용하여 미세먼지(PM_2.5)로 유도한 in vitro 뇌 신경세포 독성에 대한 항산화 활성 및 세포보호 효과를 확인하였다. EFEL은 우수한 ABTS 및 DPPH 라디칼 소거능을 나타냈으며, 지질과산화물 억제활성에서 양성대조군인 catechin과 동일한 농도에서 유사한 활성을 나타냈다. 또한, EFEL은 미세먼지로 유도된 해마세포(HT22), 뇌신경세포(MC-IXC) 및 미세아교세포(BV-2) 내의 ROS 수준을 효과적으로 감소시켜주었으며, 세포 생존능을 증가시킴으로써 세포보호 효과를 나타냈다. 미세먼지로 활성화된 BV-2에서 EFEL은 세포 활성화와 관련된 세포막 수용체인 TLR4와 p-JNK의 발현을 감소시켰다. 또한, 세포 사멸에 관여하는 caspase-3 활성화 전 단계인 procaspase-3와 세포 생존 경로에 관여하는 p-Akt 발현의 증가된 수준을 나타냈며, 염증성 사이토카인으로써 증가된 TNF-α의 수준을 감소시켰다. EFEL의 생리활성 물질을 HPLC로 분석한 결과, rutin과 chlorogenic acid가 확인되었다. 결과적으로, 두충 잎의 아세트산에틸 분획물은 우수한 페놀성 화합물 및 플라보노이드 함량을 나타냄으로써 높은 항산화능을 보였으며, 미세먼지로 유도된 산화적 스트레스에서 사멸 및 염증반응을 조절하여 뇌 신경세포를 보호하였다. 이를 고려할 때, EFEL은 미세먼지로 유도된 염증성 뇌신경세포 관련 질환 예방에 도움을 줄 수 있는 건강기능식품 소재로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국식품과학회지
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• 제53권2호
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• pp.223-229
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• 2021

본 연구에서는 미세먼지로 유도될 수 있는 질환에 대한 예방 소재로써 청각(C. fragile)의 산업적 활용 가능성을 확인하고자 하였다. 청각의 총 페놀성 화합물 함량 및 지방질과산화 억제 효과는 40% 에탄올 추출물이 가장 우수한 결과를 나타냈고, 총 polysaccharide 함량에서는 물 추출물이 가장 높은 함량을 나타냈다. 미세먼지 유도성 산화적 손상에 대한 비강(RPMI2650), 폐(A549), 뇌신경(MC-IXC), 해마(HT-22), 미세아교(BV-2)세포에서의 세포보호 효과를 검증하기 위하여 세포 내 ROS 형성 억제 효과와 세포사멸 억제 효과를 측정하였다. 세포 내 ROS 형성 억제효과 실험 결과에서 40% 에탄올 추출물이 전반적으로 우수한 활성을 나타내는 것으로 확인되었다. 세포사멸 억제 효과 실험 결과에서는 물 추출물이 전반적으로 우수한 세포 생존율을 나타냈고, 40% 에탄올 추출물은 뇌신경세포(MC-IXC)을 제외한 세포에서 사멸 억제 효과가 미비하거나 농도가 높아짐에 따라서 세포독성을 일부 갖는 것으로 확인되었다. 결과적으로, 청각 추출물은 비강, 폐, 뇌(신경, 해마, 미세아교) 세포에서 미세먼지로 유도된 산화적 손상을 효과적으로 억제할 수 있는 천연 소재로서 산업적 활용 가능성이 기대된다.

• 한국작물학회지
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• 제64권2호
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• pp.109-126
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• 2019

새만금 간척지에서 적응 가능한 잡곡자원을 선발하기 위하여 조, 기장, 수수 등 3종의 잡곡 유전자원 84종을 수집하였다. 수집 자원을 간척지에서 재배하면서 적응성을 검정한 결과 수수의 간척지 적응성이 가장 우수하였다. 대표적인 생육 요소인 초장의 간척지/일반지 비율을 측정한 결과 수수가 0.82로 간척지에서도 일반지에 비하여 크게 떨어지지 않는 생육상황을 보이는 것으로 확인되었고 기장은 0.61, 조는 0.51 순이었다. 수수자원 중 우수한 간척지 적응성을 가진 유전자원으로 까만수수, 사탕대죽, 남풍찰 3종이 선발되었다. 사탕대죽은 간척지 수량 229.4 kg/10a로 간척지/일반지 수량 비율이 89.3%이었으며 까만수수는 227.4 kg/10a로 간척지/일반지 수량 비율 87.8%를 나타내었고 남풍찰은 간척지에서의 수량이 일반지 수량의 86.0%인 239.6 kg/10a로 우수한 간척지 적응성 자원으로 선발되었다. 선발자원의 내염성 정도를 구명하기 위하여 포트에서 천일염을 사용하여 염농도를 1.0%까지 처리하고 지상부 및 지하부 생육과 광합성 능력 등을 검정한 결과 사탕대죽, 남풍찰, 까만수수 모두 높은 내염 정도를 가진 것으로 확인되었으며 가장 강한 내염성을 가진 수수 자원은 사탕대죽이었다. 간척지 생산 수수 자원의 기능성 향상을 확인하기 위하여 폴리페놀과 플라보노이드 함량 그리고 유해 활성산소 제거능을 확인하였고 ${\alpha}$-glicosidase 억제 활성을 통하여 항당뇨 활성을 분석하였다. 기능성 분석 항목 모두에서 간척지 재배 생산물의 기능성이 일반지 생산물에 비하여 향상되는 것을 확인되었는데 항산화 성분인 폴리페놀은 간척지 재배 시 함량 증가율 범위가 2%~26%이었으며, 플라보노이드 함량은 8.5%~55.6%로 함량이 증가하였다. DPPH 소거능도 간척지 재배시 16.7%p~47.0%p 증가하여 유해 활성산소 제거능력도 향상되는 것을 알 수 있었다. ${\alpha}$-glicosidase 억제 활성도 선발자원별로 18.4%p~19.9%p 높아서 항당뇨 활성도 간척지 재배에서 증가하였다.