• 생명과학회지
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• 제17권10호
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• pp.1309-1314
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• 2007

방글라데시의 양식어류 생산에서 가장 큰 문제점은 어병이며, 어병을 진단하는 위해서는 병변부의 조직병리학적 진단이 필수적이다. 방글라데시의 주요 잉어과에 속하는 몇몇 어류에 대해서는 조직병리학적 연구가 진행되었지만, 고유종(indigenous species)이면서 담수 소형어류인 어종에 대해서는 거의 연구가 이루어지지 않은 상태이다. 그러므로 본 연구는 보양식으로 경제적 가치가 높은 Thai koi (Anabas testudineus)에 대한 조직병리학적 특성을 규명하고자 하였다. 2006년 8월부터 2007년 2월까지 7개월간 방글라데시 미멘싱(Mymensingh)지역의 두 양어장에서 임상학적 그리고 조직병리학적 관찰을 통해 Thai koi(A. testudineus)의 건강상태를 조사하였다. 어류개체의 홍반, 출혈, 외상, 원생동물 피낭(cyst)과 같은 비정상적 증상에 대한 임상학적 진단을 월별로 조사하였다. 동절기양어장의 수질 요인 중에서 수온, 용존산소량과 같은 변수는 어류에게 적합하지 않은 것으로 나타났다. 임상학적으로는 12월부터 1월 사이에 병에 걸린 어류가 더 많았고, 8월과 9월 사이 그리고 2월에는 외형상으로는 거의 정상에 가까웠다. 12월과 1월에 피부탈락, 피부외상, 궤양과 꼬리지느러미의 손실과 같은 여러 가지의 임상학적 증상이 나타났다. 조직병리학적 측면에서 8월과 9월 기관의 구조는 정상으로 나타났다. 10월과 11월 사이에는 미미한 병적 증상들이 발견되었고, 12월과 1월에는 조직 괴사, 핵응축(pyknosis), 염증, 출혈, 이상비대(hypertrophy), 세포과형성(hyperplasia), 1 2차 새판(gill lamellae)의 손상과 같은 현저한 조직병리학적 변화가 발견되었다. 반면에 2월에는 어류의 병적증상이 점차적으로 감소하였다. 개개의 어류양식장을 고찰해 보았을 때, Relance Aqua Farm의 어류가 Sotota Mastshya Hatchery의 어류보다 더 감염률이 높았다. 본 연구 결과는, Thai koi의 월별 임상학적 조직병리학적 진단을 통해, 어병 발생 시기를 예측하고, 예방하기 위한 기초자료로 활용될 수 있다.

• 생명과학회지
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• 제22권10호
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• pp.1324-1329
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• 2012

본 연구의 목적은 organic acids를 첨가하여 in vitro 상의 반추위 발효성상과 반추위 내 메탄 억제에 미치는 영향에 대한 효과를 알아보고자 하였다. 반추위액은 순천대학교 부속목장의 반추위 cannula가 시술된 Holstein에서 채취하였고, organic acids는 반추위액과 버퍼의 혼합액에 첨가하여 배양하였다. 그 결과 pH 값은 lactic acid, malic acid 및 succinic acid첨가구에서 6.69에서 6.16 정도로, 대조구와 다른 첨가구보다 낮았다. 총 가스 발생량은 배양 48시간에 aspartic acid, malic acid 및 succinic acid첨가구에서 유의적(p<0.05)으로 높았고, 메탄 발생량은 lactic acid 첨가구에서 대조구보다 낮았다. 총 VFA와 propionic acid의 농도는 배양 12시간에 모든 첨가구가 대조구에 비해 높았다. 반추위 미생물 측정 결과에서는 Fumaric acid와 malic acid의 bacteria수가 대조구에 비해 유의적으로 증가하였으며(p<0.05), protozoa수는 유의적(p<0.05)으로 감소되었다. 이상의 실험 결과를 종합해 보면, organic acids의 첨가는 반추위 내 pH를 감소시키고 가스 발생량, 반추위 미생물 성장량 및 propionic acid 모두 증가시켰으며, 특히 lactic acid는 메탄생성을 억제하였다. 앞으로 Organic acid와 다른 메탄억제 물질과 혼합하여 반추위 내 메탄생성 억제에 관한 구체적인 연구가 필요한 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제21권9호
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• pp.1274-1280
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• 2011

동충하초의 다양한 생리 활성 물질들 중 cordycepin의 함량을 측정한 결과 육종된 번데기 동충하초(Cordyceps militaris JLM 0636)가 7.42 mg/g으로 시판의 번데기 동충하초보다 최고 7배 정도 높게 나타났으며 눈꽃 동충하초는 cordycepin이 검출되지 않았다. Cordycepin 고함유 번데기 동충하초의 지방간 개선효과를 검토하기 위해 오르트산 유발 지방간 흰쥐에 눈꽃 동충하초, 번데기 동충하초, cordycepin 함량을 높인 번데기 동충하초를 각각 3% 식이 첨가 시킨 후 혈청 임상생화학적 특성과 간장 조직 검사를 조사하였다. 그 결과, 간장에서의 triglyceride 농도가 증가함으로서 지방간 유발이 확인되었고 혈청 triglyceride 농도가 감소함으로서 지방간에서 나타나는 전형적인 현상이 확인되었다. 이에 반해 OA투여와 함께 동충하초를 동시에 투여한 군들에서는 간장의 triglyceride 농도가 감소하고 혈청 triglyceride 농도가 증가해서 지방간이 개선되는 효과가 확인되었다. 또한 간장의 형태학적 및 조직병리학적 관찰에서도 OA유발 지방간에서는 지방의 침착과 지방세포수가 현저히 증가되었으나, 각각의 동충하초 동시투여에 의한 간장 및 혈청 triglyceride의 감소와 함께 간장 조직의 지방침착 정도 및 지방 세포수의 감소로 지방간 개선 효과가 다시 한번 확인되었고, 그 중 cordycepin 고함유 번데기 동충하초 투여군에서 가장 근접하게 정상군의 간장과 유사한 형태를 보임으로서 cordycepin이 OA 유발 지방간에 개선효과가 있는 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제22권10호
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• pp.1295-1306
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• 2012

Carboxymethylcellulase를 생산하는 미생물을 해수에서 분리하여 16S rDNA의 염기서열을 분석하고 계통 발생학 방법으로 비교한 결과, Bacillus atrophaeus로 확인되었다. 이 해양 미생물을 B. atrophaeus LBH-18로 명명하였으며 response surface method (RSM)를 사용하여 carboxymethylcellulase의 생산 조건을 최적화하였다. 이 균주의 생육에 최적인 미강, 펩톤 및 배지의 초기 pH는 68.1 g/l, 9.1 g/l 및 7.0이었으나, carboxymethylcellulase의 생산에 최적인 조건은 각각 55.2 g/l, 6.6 g/l 및 7.1이었다. 이 균주의 생육과 carboxymethylcellulase의 생산에 최적인 온도는 $30^{\circ}C$이었다. 이 균주의 생육에 최적인 생물배양기의 교반속도 및 통기량은 324 rpm 및 0.9 vvm이었으나, carboxymethylcellulase의 생산에 최적인 조건은 각각 343 rpm 및 0.6 vvm이었다. 파이롯트 규모의 생물배양기를 사용하여 실험한 결과, 이 균주의 생육과 carboxymethylcellulase의 생산에 최적인 내압은 0.06 MPa이었다. 최적 조건의 내압으로 배양한 결과, 이 균주의 carboxymethylcellulase의 생산성은 127.5 U/ml이었으며, 이 결과는 내압을 가하지 않고 배양한 경우에 비하여 1.32배 향상된 것이다. 본 연구를 통하여 쌀 도정 공정의 부산물인 미강을 기질로 개발하였으며 해양 미생물을 사용하여 carboxymethylcellulase의 생산기간을 7~10일에서 3일로 단축시켰다.

• 생명과학회지
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• 제22권12호
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• pp.1658-1664
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• 2012

Hydrogen peroxide ($H_2O_2$)를 처리한 rat cardiomyoblast H9c2 cell (rat 배아심근 세포)에서 conjugated linoleic acid (CLA)의 oxidative stress 경감 효과를 연구하였다. H9c2 세포는 DMEM/F-12 배지에서 배양($37^{\circ}C$, 5% $CO_2$)하였다. CLA (10, 20, 30, 40, $50{\mu}M$)는 배양 6일간 H9c2 세포 증식을 거의 직선적으로 촉진하였다. 따라서 CLA ($20{\mu}M$, $50{\mu}M$)를 H9c2 cell에 2일간 처리한 후 $H_2O_2$ ($10{\mu}M$; 각각 1시간 및 2시간 처리)의 독성을 조사한 결과 CLA ($20{\mu}M$, $50{\mu}M$)는 $10{\mu}M$ $H_2O_2$ 1시간 처리에서 세포독성을 대조에 비해 유의성 있게 억제하였다(p<0.05). 또한 이 CLA는 apoptotic DNA 분포를 대조 세포에 비해 유의성 있게 감소 시켰다(p<0.05). 따라서 이 결과는 CLA가 $H_2O_2$에 의한 apoptosis를 억제함으로서 oxidative stress로부터 H9c2 세포를 보호한다고 사료되고, 이 CLA는 cardiac diseases를 보호할 수 있는 물질로 사용될 수 있을 것이다. 그러나 많은 연구가 수행되어야 할 것이다.

• 생명과학회지
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• 제22권9호
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• pp.1224-1230
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• 2012

항암화학요법제는 의약품 시장 중 가장 큰 시장의 하나이며, 세계적으로 수많은 연구와 신약의 개발이 진행되고 있다. 그러나 암 세포 뿐만 아니라 정상세포와 조직에 대한 독성과 내성으로 인해 심각한 부작용이 지속되어, 최근 신혈관형성 억제와 천연물 유래의 암 치료제 개발이 많은 관심을 얻고 있다. 본 연구에서는 오미자의 활성성분 중 하나인 Gomisin A의 종양성장 및 전이억제 효과와 이들의 작용기전에 대해 확인하고자 하였다. Gomisin A의 종양성장 억제활성은 B16BL6 cell line을 C57/BL6 mice의 피하에 주입하여 유도된 종양모델을 활용 하였으며, Gomisin A 10 ${\mu}g/ml$, 100 ${\mu}g/ml$에서 양성 대조군에 비해 각각 $80.5{\pm}8.1%$, $96.2{\pm}2%$의 유의한 억제활성을 나타내었다. Gomisin A의 암세포에 대한 직접적인 독성은 MTT assay를 통해 확인하였고, 정상세포(HUVECs)와 종양세포주(A549, B16BL6, Du145, Huh7)에 대한 유의한 독성은 관찰되지 않았다. 종양조직에 의해 유도되는 신혈관형성 억제능은 C57/BL6 mice에 배양된 B16BL6 cell line을 피하주사하여 종양조직을 형성하고, 이들이 유도하는 신생혈관에 대한 Gomsin A의 억제활성을 확인하였다. Gomisin A를 10 ${\mu}g$/head와 100 ${\mu}g$/head에서 신혈관형성 억제활성은 양성 대조군에 비해 각각 $151{\pm}16.9%$, $98.5{\pm}29.5%$의 유의한 감소활성을 나타내었다. 종양전이 억제활성은 B16BL6 cell line을 C57/BL6 mice 미정맥에 주입하여 in vivo 폐전이 모델을 만들고 폐에 전이된 종양의 colony를 측정하여 확인하였다. Gomisin A의 농도 10 ${\mu}g$/head, 100 ${\mu}g$/head에서 각각 양성 대조군에 비해 $13.5{\pm}8.56%$, $58.3{\pm}9.12%$의 전이 억제활성을 나타내었다. 또한 Gomisin A는 B16BL6 cell line이 세포외기질에 대한 부착능을 유의하게 감소시킴을 확인하였다. 이러한 결과는 Gomisin A의 종양성장 억제활성이 암세포에 대한 직접적인 독성에 의한 것이 아닌 신혈관형성 억제에 의한 것이며, 또한 종양 전이 억제 활성을 나타냄으로서 향후, 암 예방 및 치료제 개발의 선도물질을 제공할 수 있음을 확인하였다. 본 연구는 오미자의 주요 생리활성 물질인 Gomisin A의 종양성장 억제 활성과 전이억제 활성을 규명하고자 하였다. Gomisin A가 종양성장 억제활성이 있음을 확인하였고, 이러한 효과는 종양세포에 대한 직접적인 독성에 의한 것이 아니라, 종양조직에 의해 유도되는 신혈관형성 저해 활성에 의해 나타나는 것을 규명하였다. 이러한 결과는 대부분의 항암화학요법제가 가지는 독성작용을 극복하고, 선택적인 종양성장 억제제로서의 개발 가능성을 시사하여 주고 있다. 또한 Gomisin A는 종양세포의 세포외기질 부착억제활성을 통해 암 전이 억제활성을 나타냄을 확인하였다. 지금까지의 결과는, Gomisin A를 활용한 부작용이 적으며 효과적인 암 치료제 개발의 선도 물질로서 활용 가능성을 나타내 주고 있으며, 또한 고 기능성 식품 및 화장품의 개발에 활용이 가능할 것이다. 그러나, 향후 종양 면역활성, 암세포 자살 유도능과 같은 다양한 부분의 연구가 수반되어야 할 것이다.

• 생명과학회지
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• 제19권7호
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• pp.994-1002
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• 2009

수집한 간장시료에서 형태학적인 특성에 따라 상이한 30주의 미생물을 분리하고 MRS 액체배지에서 $37^{\circ}C$, 24시간 배양한 후 회수한 배양 상등액 중 paper disc법으로 항균활성이있는 것을 일차 선별하여 proteinase K 처리에 의해 항균활성이 사라지는 시료 하나를 최종적으로 선별하였다. 선별한 분리주를 생화학적 분류와 분자계통학적 분류를 통해 동정한 결과 B. lichenifirnus로 나타났다. 이 균주의 생장온도와 배지의 초기 pH 에 따른 세포생장 및 박테리오신 활성을 조사한 결과 배양온도는 $37^{\circ}C$, 배지의 초기 pH는 7.0에서 박테리오신의 활성이 가장 높게 나타났다. B. lichenifirnus가 생산하는 박테리오신은 Bacill sogaerucey, Lactobacillus bulgaricus, Lactobacillus plantaum, Micrococcus Iateus, Paenibacillus polymyxa 및 Pediococcus dextrinicus 등에 대해서 항균활성을 보였으며, pH 3.0${\sim}$11.0에 이르는 거의 전 pH 영 역에서 20시간 이상 처리하여도 그 항균활성을 완전히 잃지 않아 비교적 넓은 pH 범위 내에서 안정함을 알 수 있었다. Acetone, acetonitrile, chloroform, ethanol 처리 및 $20{\sim}100^{\circ}C$C에서 60분간 가열시에도 높은 항균활성을 유지하였다. 여러 가수분해효소에 대한 내성을 조사한 결과 trypsin, a-chymotrypsin, pepsin, a -amylase 및 carboxypeptidase A 등은 항균활성에 영향을 주지 않았으나 lipase는 항균활성을 약간 감소시켰으며 proteinase K는 항균활성을 완전히 사라지게 하였다. 75% 황산암모늄 침전, 양이온교환크로마토그래피, 역상 HPLC 등의 과정을 통해 정제된 박테리오신의 상대비활성(specific activity)은 배양상등액에서 보다 약 75배 증가하였고 회수율은 13.5%였다. 역상 HPLC를 통해서 정제된 박테리오신의 분자량을 tricine SDS-PAGE을 통해서 확인한 결과 약 2.5 kDa으로 나타났으며 염색 시 단일 band로 나타나 순수하게 정제되었음을 확인하였다.

• 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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• 제19권7호
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• pp.949-955
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• 2009

점막 상피는 외부 인자를 감지하는 최전선의 인식부위로서 외부스트레스 자극을 하부의 반응 신호로 전달하는 주요 세포이다. 리보솜독성 반응을 유발하는 데옥시니발레놀 (DON) 및 그 관련 곰팡이 독소는 푸자륨 곰팡이 오염에 의한 식중독성 소화기 염증성 질환과의 연관성이 알려 져 있다. 본 연구의 목적은 DON이 상피세포 감지 신호 전달 분자로서 PKR과 EGR-1이 관련 되고 이들이 상피세포에서의 염증성 사이토가인 인터루킨 8의 생성에 관련 된다는 가정 하에서 연구를 수행 하였다. PKR 발현의 세포내 작용 억제는 DON에 의해 유도되는 인터루킨 8의 생성을 감소시켰다. 또한 DON에 의한 IL-8 전사 활성화는 PKR 억제에 의하여 장관 상피세포에서 감소하였다. PKR 저해제의 처리는 EGR-1 promoter 활성, mRNA, 단백질 유도 등을 감소를 유발하였으며 MAP kinase (ERK1/2, p38, JNK)는 변화가 적거나 오히려 PKR 저해제의 전처리에 의하여 항진 되었다. 결론적으로 DON에 의해 자극된 감지신호인 EGR-1은 자체적으로 또는 PKR 신호를 경유하여 인터루킨8의 생산을 항진하는데 주요한 기능을 하였다. 이를 통하여 향후 리보솜 독성 반응과 관련된 소화기 염증유발의 주요한 기전을 제공하고 있다.

• 생명과학회지
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• 제20권5호
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• pp.710-716
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• 2010

막걸리와 막걸리지게미를 시료로 하여 난소를 절제하여 갱년기 장애를 유도한 흰쥐에 투여함으로써 난소절제에 의한 estrogen 결핍에서 발생되는 지질조성의 변화와 혈류 및 혈소판 응집능에 미치는 막걸리와 막걸리 지게미의 영향을 검토해 보았다. 난소절제에 의한 estrogen 결핍에서 발생되는 혈청 중의 AST와 ALT의 효소 활성은 막걸리와 막걸리 지게미 농축물을 각각 투여하였을 때, 모두 Sham군과 비슷하게 감소하였으며, TG, TCHO 및 HDL농도의 변화를 알아본 결과, 난소를 절제한 OVX-control군이 난소를 절제하지 않은 Sham군과 비교해 TG와 TCHO의 함량이 증가하였고 막걸리와 막걸리 지게미 농축물을 투여한 군에서는 OVX-control군에 비해 감소하였다. 그러나 혈청 중 좋은 콜레스테롤인 HDL의 농도는 막걸리와 막걸리 지게미 농축물의 투여로 증가함을 알수 있었다. 그리고 막걸리 농축물과 막걸리 지게미 농축물의 효소활성과 지질개선 효과를 비교해 볼 때, 막걸리 농축물 투여군이 막걸리 지게미 농축물 투여군보다 조금 더 증가되는 경향을 보였다. 혈류 및 혈소판 응집에 미치는 영향에 대한 결과는 막걸리와 막걸리 지게미 농축물 투여로 인해 OVX-control군보다 혈류속도가 빨라짐을 확인할 수 있었고, 막걸리 농축물과 막걸리 지게미 농축물 중 막걸리 농축물 투여군이 막걸리 지개미 농축물 투여군 보다 빠른 혈류 개선 효과 즉 높은 혈액 유동성을 나타내었다. 그리고 난소절제로 증가되어진 혈소판 응집현상도 막걸리와 막걸리 지게미 농축물 투여로 인하여 감소되어 혈소판 응집 억제 효과를 확인할 수 있었다. 또한 in vitro 실험에서 막걸리와 막걸리 지게미 농축물의 투여로 인한 ACE 활성 저해 효과도 확인하였으며, 막걸리와 막걸리 지게미 농축물을 비교하여 볼 때 막걸리 지게미 농축물보다 막걸리 농축물에서 더욱 높은 ACE 활성저해 효과를 보였다. 이상으로 in vitro에서의 ACE 저해 효과와 더불어 동물실험에서 막걸리와 막걸리 지게미 농축물이 혈청 중의 효소활성과 지질조성의 변화를 나타내어 지질개선효과를 볼 수 있었으며, 혈류 속도 증가와 혈소판 응집 억제 효과도 함께 보여 혈행 개선 효과도 확인할 수 있었다. 그리고 전반적인 실험결과에서 막걸리 농축물이 막걸리 지게미 농축물보다 조금 더 효과 있는 결과를 보였는데 이는 막걸리 농축물속에 발효를 통한 부유물의 여러 유효성분들이 더 많을 것으로 추정되고, 여러 가지 생리활성에도 영향을 준 결과로 사료되어진다. 또한 본 연구에서 시료로 사용된 페기 되어지는 막걸리 지게미 농축물에서도 막걸리 농축물보다는 낮은 효과이지만 생리활성을 보인 것으로 보아 막걸리지게미를 이용한 고부가가치 활용방안도 기대되어진다.