구아바(Psidium guajava L.)와 바나바(Lagerstroemia speciosa L.)는 항당뇨 효과를 갖는 대표적인 약용식물로 알려져 있다. 이들 식물은 다양한 폴리페놀(polyphenol) 성분을 함유하며 당뇨병의 치료에 효과적으로 작용한다. 따라서 본 연구는 이들 추출물을 streptozotocin (STZ)으로 당뇨를 유발한 실험쥐에 섭취시켜 항당뇨 효과를 상호 비교하였다. STZ으로 당뇨를 유발한 실험쥐에 구아바 및 바나바 잎 추출물을 섭취시킨 결과 당뇨쥐에 비해 혈당은 약 19-32%, 총콜레스테롤(total cholesterol)은 약 24-46%, 중성지방(triglyceride)은 22-67% 그리고 유리지방산(free fatty acid) 은 49-71% 감소하였고 또한 인슐린 분비와 췌장에 존재하는 베타세포의 회복도 증가되었다. 한편 구아바 추출물의 섭취가 바나바 추출물의 섭취에 비해 항당뇨 효과가 더 높았는데 그 이유는 바나바 잎에 포함된 친수성 폴리페놀(polyphenol) 성분이 에탄올 추출과정에서 대부분 추출되지 않았고 또한 추출된 코로소릭산(corosolic acid) 은 지금까지 알려진 것과는 달리 항당뇨 활성이 낮았기 때문이다.
본 연구에서는 머위에탄올추출물 (PJE)의 기능성 소재로서의 활용 가능성을 알아보기 위해 UVB로 유도된 Human keratinocyte (HaCaT cell)를 통해 피부장벽과 염증 개선에 대한 활성을 알아보고자 하였다. DPPH 라디칼 소거능 측정, ABTS+ 라디칼 소거능 측정, Hydrogen peroxide 소거능 측정을 통해 항산화 효과를 확인한 결과, 1 mg/ml 농도에서 대조군인 ascorbic acid과 비슷한 항산화 효과를 가지고 있음을 확인하였다. UVB로 유도된 HaCaT 세포의 filaggrin과 aquaporin-3의 생성능의 mRNA의 발현을 확인해본 결과, UVB 자극에 의해 줄어든 발현량이 머위 추출물 처리 시, 농도 의존적으로 증가하고 있음을 확인하였다. TNF-𝛼와 IL-1𝛽의 mRNA 발현은 UVB 자극에 의해 증가되었으며 머위 추출물을 처리하였을 때 감소되는 것을 확인할 수 있었다. Migration assay 결과 농도 의존적으로 피부 각질세포의 증식과 상처의 회복율을 증가시켰음을 확인하였다. 실험결과를 바탕으로 머위가 피부 보습 및 피부장벽 기능을 개선할 수 있는 기능성 소재의 화장품으로 사용될 수 있음을 시사한다.
소 초기배의 체외생산을 위한 소 난포란 회수를 극대화할 수 있는 방법을 확립하기 위해 여러 가지 방법에 의해 채취된 난자의 발생능력을 검토하였다. 전통적인 흡입법(대조구), 개발된 회수법(slicing) 및 이들을 결합한 방법(결합법)을 비교하였다. 총 245개의 난소로부터 1,641개의 난포란을 실험에 이용하였다. 회수된 난자는 TCM199과 소 태아혈청을 기초로 한 배양액에서 24시간 체외성숙시켜 급속염색법에 의해 핵성숙을 판별하고, 7% 에탄올에 의해 활성화된 처녀발생란의 전핵형성 유무에 의해 세포질 성숙을 평가하였다. 회수된 평균 난자수는 난소당 흡입법, slicing 및 결합법이 각각 1.87, 11.05 및 7.88개를 얻어 새로 개발된 slicing에 의해 회수율을 5.9배 (11.05/1.87) 증가시킬 수 있었다. 핵 성숙은 흡입법 92.9%, slicing 79.1%와 결합법 71.7%였다. 비록 흡입법에 의해 회수된 난자의 핵 성숙율이 높았지만 난소당 얻을 수 있는 성숙 난자의 수는 slicing할 경우 5배까지 증가시킬 수 있었다. 세포질 성숙의 지표인 전핵의 형성율은 대조구 75%, slicing 67%, 그리고 결합법 62.5%였다. 이같은 결과는 개발된 slicing법에 의해 도살장 난소로부터 보다 많은 수의 난자의 회수가 가능하며 이들의 핵성숙 및 세포질 성숙도 정상적으로 일어나며 난소당 전핵 초기배 수를 증가시킬 수 있음을 보여준 것이다. 아울러 증가된 난자수로 인하여 초기배의 생화학적 분석 및 외래유전자의 미세주입을 위한 지속적으로 안정된 초기배의 공급체계가 확립되었다.
혈전용해효소를 생산하는 Bacillus sp. J-19가 보편적인 한국의 조미제인 멸치젓갈에서 분리되었다. 그 혈전용해 효소는 에탄올 침전, Sephadex G-50을 이용한 젤 여과법 등을 포함하는 일련의 크로마토그래피 방법으로 순수분리 되었다. 조효소 추출액과 비교해서, 그 효소의 비활성은 1021배 증가하였고, 수율은 23%이었다. 순수분리한 효소의 분자량은 SDS-PAGE 상 약 45 kDa이었다. 특히, 합성기질인 serine protease (H-D-Ile-Pro-Arg-pNA,S-2288)에 대한 아미드활성은 약 17 U/mg이었다. 또한, 그 45 kDa 혈전용해효소의 60% 이상의 활성이 30%(w/v) sodium chloride 의 존재 하에서도 유지되었다. 이러한 발견들은 특이한 혈전용해효소를 제공해서, 실용적인 혈전용해제 개발을 유도할 수 있다.
초기 물질은 $SnCl_2{\cdot}2H_2O$와 $C_2H_5OH$를 사용하여 sol-gel 법으로 제조된 $SnO_2$ 미세 분말의 제반 물성과 전기적 센싱 특성에 대하여 검토하였다. Gel 분말은 sol을 72시간과 168시간 숙성(aging) 시킨 후 $120^{\circ}C$에서 건조하여 제조하였다. $600^{\circ}C$이하에서는 휘발성 물질이 제거되면서 $SnO_2$ 상이 증가하고. $700^{\circ}C$/30min 열처리로 $SnO_2$ 상 생성은 거의 완결된다. 입자 크기는 $700^{\circ}C$ 이하에서 30nm 이하로 유사하고 입도 분포도 좁았다. 전기적 성질 측정을 위한 시편은 후막법으로 알루미나 기판위에 제조하였다. 공기 중의 전도성은 $450^{\circ}C$ 부터 반도성 세라믹스의 진성(intrinsic) 거동을 보이고, $200-450^{\circ}C$ 구간에서는 $SnO_2$ 입자 표면에서의 산소흡착에 기인해서 전도성 변화가 작았다. 환원성 CO 기체에 대한 응답성, 회복성 그리고 감도 특성은 숙성일자 증가로 향상되었다.
본 연구에서는 알코올을 섭취한 흰쥐에서 알코올 대사와 혈액가스 불균형에 대한 꾸지뽕 나무 뿌리 추출물 (이하 CTE)의 효과를 확인하고자 하였다. 알코올을 10 ml/kg의 농도로 흰쥐에게 경구 투여하였고, 섭취 30분 후 CTE를 500 mg/kg 및 750 mg/kg의 농도로 투여하였다. 혈액은 알코올 섭취 1시간, 3시간, 5시간 후 꼬리 정맥을 통하여 채취하였다. 양성 대조군은 시판되고 있는 숙취해소 음료 (컨디션)를 사용하였다. 약물 처리는 모두 단회 경구 투여로 진행되었다. CTE의 섭취는 흰쥐의 혈액과 간 조직 내 알코올 대사 효소인 알코올 분해효소 (alcohol dehydrogenase)와 아세트알데히드 분해효소(acetaldehyde dehydrogenase)를 증가 또는 유지시킴으로써 혈중 알코올 농도를 감소시켰다. 또한, CTE는 알코올섭취에 의한 혈액가스 (pH, $CO_2$, $HCO_3{^-}$, lactic acid)의 불균형을 회복시켰다. 결론적으로, CTE는 현재 시판되고 있는 숙취해소음료 보다 우수한 숙취 해소 효과를 나타내었다. 따라서 본 연구자는 CTE를 숙취 해소 및 예방을 위한 천연물 유래의 안전하고 새로운 물질로써 제시하는 바이다.
본 연구에서는 바이오에탄올 생산을 위한 목질계 바이오매스의 전처리, 당화, 당/산 분리, 발효, 정제에 이르는 전 공정을 조합하고, 상용공정모사기(PRO/II)를 사용하여 공정모사를 수행하였다. 주요 공정으로 강산에 의한 전처리 및 당화, SMB(simulated moving bed)를 사용한 당/산 분리, 그리고 증류 및 투과증발법(Pervaporation)을 이용한 에탄올 탈수 공정을 사용하였다. 열회수 공정을 이용하여 전 공정의 에너지 소비가 최소화 되도록 하고 강산당화공정에 의한 바이오에탄올 생산공정의 물질수지 및 열 수지를 확인하였다. 공정모사 결과, 1 kg의 에탄올을 생산하는데 필요한 바이오매스는 4.07 kg, 소요된 열량은 3,572 kcal로 계산되었다. 기존 묽은 산 당화공정(SRI 자료)에 비해 26%의 수율 증가와 30% 정도의 에너지 절감이 가능할 것으로 예상되었다. 이러한 수율을 얻기 위해서는 강산당화공정에 의한 전처리 및 당화공정에서 셀룰로오스 및 헤미셀룰로오스의 전환율이 90% 정도에 이르러야한다. 또한 5탄당 발효공정이 개발되어야 한다. 효율적 에너지 절감을 위해서는 SMB 공정에서 분리된 황산수용액의 농도가 20% 이상 되어야하며, SMB 공정에 의한 당/산분리 공정이 실용화되어야 강산당화공정에 의한 목절계 바이오에탄올 생산공정이 상용화될 것이다.
원화(Daphne genkwa (Siebold & Zucc))의 50% 에탄올 추출물인 PB-81이 소 로타바이러스 설사병 환축에서 설사병의 치료효과와 바이러스 증식 억제 효과가 나타나는가를 확인하였다. PB-81에 의해 상피세포주인 A549 세포와 혈액세포주인 NK92 세포에서 각각 IFN-β와 IFN-γ가 유도되는 것을 확인하였다. PB-81의 바이러스의 증식억제 효과를 확인하기 위해 PB-81을 MBDK 세포에 바이러스의 감염 전, 동시, 감염 후에 투여하는 세 가지 경우에서 바이러스 억제효과를 확인한 결과 PB-81을 투여한 모든 경우에서 바이러스가 억제되었으며, 바이러스 감염 전에서 투여하는 경우에서 가장 좋은 바이러스 억제효과가 나타났다. 마우스에서의 독성검사에서는 투여최대용량인 20 mg/mL에서도 독성에 따른 부작용이 나타나지 않았다. 소 로타바이러스 설사병 환축 16두와 대조군 4두를 대상으로 한 치료효과 검증에는 20 mg/5 mL 용량의 PB-81을 투여한 결과, PB-81을 투여한 모든 소 로타바이러스 설사병 환축이 완치되었으며 PB-81의 투여 후에 완치까지 소요된 기간은 PB-81투여군이 평균 2.25일이었고, PB-81을 투여하지 않은 대조군이 6.5일로 PB-81의 투여에 의한 소 로타바이러스 설사병의 치료효과가 나타나는 것을 확인하였으며 PB-81을 투여한 모든 환축에서 부작용이 검출되지 않았다.
주정발효공정에서 생성되는 불순물의 분리를 위한 공정개선으로 주정원료별 불순물의 양을 알아보고 이를 super-allospas식 연속증류기에서 집적하여 효율적인 분리를 하였다. 주정발효공정중에 생성되는 불순물 중 methanol은 절간고구마가 가장 많이 생성되었고 그 다음이 타피오카였다. fusel oil중 n-propanol은 쌀, 절간고구마, 옥수수, 쌀보리 및 타피오카의 순서이고 iso-butanol은 타피오카, 옥수수, 쌀, 절간고구마 및 쌀보리의 순서였다. 그리고 iso-amyl alcohol은 타피오카, 쌀. 절간고구마 옥수수, 쌀보리의 순이었다. 한편 supper-allospas식 연속증류기에 의한 fusel oil의 분리시 alcohol함량에 따른 집적율을 보면 n-propanol은 alcohol이 78.25%(v/v)일 때 37.9%. iso-butanol은 alcohol이 68.54% (v/v)일 때 28.6%, n-butanol은 alcohol 50% (v/v)일 때 37.4% iso-amyl alcohol은 alcohol이 50% (v/v)일 때 56.1%의 가장 높은 집적율을 나타내었다. 이와 같이 집적된 불순물은 side cut 하여 후류탑으로 유입시킨 후 재차 농축하여 탑저부의 붕(plate)에서 fusel oil을 side cut하여 일부는 직접분리하고 나머지는 다시 fusel oil분리기에 넣어 alcohol이 20%(v/v) 되도록 가수하여 분리하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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