• 한국응용과학기술학회지
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• 제38권1호
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• pp.107-117
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• 2021

본 연구의 목적은 천연 소재를 이용한 자외선 차단 제품 개발의 기초 자료로 제공하는 것을 목적으로 하였다. 연구 방법은 피부미용 관련 자외선 차단제의 국내외 산업 현황과 천연 소재 연구 동향, 그리고 특허 현황을 조사하여 분석하였다. 연구 결과 자외선 차단제는 미국 시장이 전 세계의 약 21%를 차지하는 가장 큰 시장이며 중국 시장이 급격하게 성장하고 있다. 기능성 화장품 주요 4종의 국내 생산실적 1위는 복합기능제품이며, 주름개선과 자외선 차단제, 미백의 순으로 나타났으며 세계시장 및 국내시장 모두 지속적으로 성장하고 있다. 최근 10년간 천연 자외선 차단 소재 연구동향을 조사하여 분석한 결과 황금, 홉, 감초, 핑거루트, 녹차, 야관문 추출물 등이 효능이 있으며 그 이외에도 광노화, 항산화, 항염, 항균, 미백, 주름개선 등의 효능도 있는 것으로 나타났다. 특허 등록 현황은 건수가 증가하는 추세이며 식물이나 해조류에서 성분을 확보하고 있었다. 본 연구의 결론은 향후 세계적 트렌드에 맞춰 안전하고 효능이 증명된 천연 자외선 차단 소재들을 개발해 간다면 다기능 천연 기능성 화장품 소재로 충분히 활용 가능할 것으로 전망된다.

• 한국자원식물학회지
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• 제35권5호
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• pp.574-585
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• 2022

순창군에서 생산된 두릅을 40% EtOH을 이용하여 추출한 후 chlorogenic acid 함량, 항산화, 항균, 항염 및 소화효소 활성을 측정하였다. HPLC를 이용하여 chlorogenic acid 함량을 측정한 결과 7.06±0.01 mg/g 함유되어 있었다. DPPH 라디칼 소거활성(SC₅₀)은 4.79±0.05 mg/mL, ABTS 라디칼 소거활성(SC₅₀)은 5.79±0.05 mg/mL, 총 폴리페놀 함량은 170.0±1.8 mgGAE/g, 총 플라보노이드 함량은 105.5±4.1 mgQE/g으로 분석되었다. RAW 264.7 세포, Caco-2 세포에서 세포독성이 나타나지 않았으며, 농도 의존적으로 NO 생성이 억제되었다. RAW 264.7 세포에서 염증성 cytokine인 TNF-α생성은 8.9±0.1 ng/mL, IL-6 생성은 15.2±0.8 ng/mL, IL-1β생성은 30.9±0.9 pg/mL으로 억제되었으며, AEE의 처리 농도가 증가함에 따라 TNF-α, IL-1β, IL-6 생성이 농도 의존적으로 억제되었다. S. typhimurium, L. monocytogenes, H. pylori에 대한 항균활성이 우수하게 나타났으며, 두릅을 EtOH 추출물의 처리농도가 증가함에 따라 효소 활성인 α-amylase와 protease 효소활성도 증가하였다. 순창군에서 생산된 두릅은 chlorogenic acid를 다량 함유하고 있으며, 항산화, 항염, 항균, 소화효소 활성이 우수하게 나타나 향후 건강기능성 소재로 개발할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제49권1호
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• pp.75-87
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• 2021

Type I Interferons (IFNα) are known for their role as biological anticancer agents owing to their cell-apoptosis inducing properties. Development of an appropriate, cost-effective host expression system is crucial for meeting the increasing demand for proteins. Therefore, this study aims to develop codon-optimized IFNα-2b in L. lactis NZ3900. These cells express extracellular protein using the NICE system and Usp₄₅ signal peptide. To validate the mature form of the expressed protein, the recombinant IFNα-2b was screened in a human colorectal cancer cell line using the cytotoxicity assay. The IFNα-2b was successfully cloned into the pNZ8148 vector, thereby generating recombinant L. lactis pNZ8148-SP_Usp45-IFNα-2b. The computational analysis of codon-optimized IFNα-2b revealed no mutation and amino acid changes; additionally, the codon-optimized IFNα-2b showed 100% similarity with native human IFNα-2b, in the BLAST analysis. The partial size exclusion chromatography (SEC) of extracellular protein yielded a 19 kDa protein, which was further confirmed by its positive binding to anti-IFNα-2b in the western blot analysis. The crude protein and SEC-purified partial fraction showed IC₅₀ values of 33.22 ㎍/ml and 127.2 ㎍/ml, respectively, which indicated better activity than the metabolites of L. lactis NZ3900 (231.8 ㎍/ml). These values were also comparable with those of the regular anticancer drug tamoxifen (105.5 ㎍/ml). These results demonstrated L. lactis as a promising host system that functions by utilizing the pNZ8148 NICE system. Meanwhile, codon-optimized usage of the inserted gene increased the optimal protein expression levels, which could be beneficial for its large-scale production. Taken together, the recombinant L. lactis IFNα-2b is a potential alternative treatment for colorectal cancer. Furthermore, its activity was analyzed in the WiDr cell line, to assess its colorectal anticancer activities in vivo.

• 생명과학회지
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• 제32권5호
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• pp.331-339
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• 2022

멜라닌은 자외선과 같은 외부자극이 가해지면 피부 기저층에 존재하는 멜라닌 세포에서 피부를 보호하기 위한 방어기전으로써 생성이 된다. 하지만 과도한 자외선 노출로 멜라닌이 필요이상으로 생성이 되면 기미, 주근깨, 검버섯과 같은 색소침착 및 색소성 피부장애를 유발할 수 있다. 최근에는 부작용이 적은 식물 추출물을 대상으로 미백소재를 찾기 위한 연구들이 활기를 띠고 있다. 이에 본 연구에서는 국내 서식 염생식물인 갯사상자 추출물을 이용하여 B16F10 흑색종 세포에서 피부 색소 멜라닌 생성 억제에 미치는 효과를 확인하였다. 갯사상자 추출물 처리시 tyrosine 및 L-DOPA 산화를 농도 의존적으로 저해하였으며 세포 내의 멜라닌 생성을 담당하는 tyrosinase, tyrosinase-related protein-1, -2 발현을 억제하였다. 이는 갯사상자 추출물이 α-MSH에 의한 세포신호 전달 경로인 GSKβ/β-catenin 및 PKA/CREB 조절에 의한 것으로 밝혀졌다. 따라서 갯사상자 추출물은 GSKβ/β-catenin 및 PKA/CREB 기전을 통해 멜라닌 합성을 억제하여 미백 효능 지닌 천연물 유래 기능성 화장품 소재로서 활용 가능할 것으로 사료된다.

• 대한본초학회지
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• 제32권4호
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• pp.53-60
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• 2017

Objectives : Collagen decrease of Skin appears through various path ways. One of causes may be the Advanced glycation endproducts (AGEs) that combine formation of glucose and protein. The aim of this study was to explore the prevent wrinkle formation of Paeoniae radix (PR) and heated Paeoniae radix (HPR) via AGEs path way. Methods : AGEs formation inhibitory activities of PR and HPR measured using bovine serum albumin, glucose, and fructose. To evaluate the protective effects of PR and HPR in diabetic rats induced with streptozotocin (STZ) and methyl glyoxal (MGO), SD rat were distributed into four groups. Normal rats (Nor), AGEs-induced rats (Con), AGEs-induced rats treated with 100 mg/kg PR(PR), AGEs-induced rats treated with 100 mg/kg HPR (HPR). To induce AGEs, streptozotocin (50 mg/kg) was administered intraperitoneally and after 3 days administrated 100mM methyl glyoxal for 3 weeks. Results : The oral administration of HPR inhibited AGEs in skin tissues compared with PR. The increased reactive oxygen species (ROS) levels in the serum were diminished by HPR treatment. The analyses of kidney and skin tissues proteins indicated that HPR treatment effectively reduced AGEs related protein levels as compared to that by PR treatment. Also, HPR decreased anti-oxidant related protein levels in skin tissues such as catalase, glutathione peroxidase. Moreover, it inhibited the reduction of COL1A2 by decreasing MMP-1. Conclusion : Based on these results, it was suggested that PR and HPR could have Improving effects on wrinkle formation. These evidences provide useful information for the development wrinkle formation treated agent.

• 생명과학회지
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• 제32권12호
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• pp.956-961
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• 2022

식물에서 재조합 단백질을 생산하는 것은 여러 가지 장점이 있다. 식물은 인간 병원체에 감염되지 않으며, 박테리아와 달리 내독소를 생산하지 않는다. 엽록체 형질전환은 핵 형질전환에 비해 안정적으로 많은 유전자를 발현시킬 수 있는 등 다양한 이점이 있다. 항균펩타이드(AMP)는 많은 동물들이 가지고 있는 선천면역의 일종으로, 소량이라도 항균력을 가지며, 기존 항생제와 다르게 쉽게 내성균이 생기지 않는다. 항균펩타이드인 moricin은 누에나방의 한 종류인 Bombyx mori에서 분리되었으며, C-말단은 염기성 아미노산이 모여 있고, N-말단은 α-helix 구조를 가지고 있다. Moricin을 생산할 때 SUMO와 6xHis tag를 융합하여 사용하였다. 발현된 moricin의 용해성과 안정성을 높이기 위해 SUMO를, 발현된 moricin을 정제하기 위하여 6xHis tag를 이용하였다. 본 연구에서 담배 엽록체와 대장균에서 항균펩타이드를 발현하기 위한 형질전환벡터를 제작하였다. 또한, 엽록체와 박테리아의 전사 및 번역의 유사성을 이용하여 대장균에서 단백질의 발현을 확인하였다. 발현된 moricin을 Ni 컬럼 및 SUMOase를 처리하여 정제하고 agar diffusion assay를 이용하여 항균 활성을 확인하였다.

• 생명과학회지
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• 제32권5호
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• pp.411-419
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• 2022

카로티노이드는 자연계에 존재하는 붉은색, 주황색, 황색의 지용성 색소이며, provitamin A, 항산화, 항염증, 항암 등 다양한 기능성을 가지는 생리활성물질로 알려져 있다. 생리 활성과 색소 활용성 때문에 카로티노이드는 식품, 화장품, 양식 산업 등에 널리 이용되고 있다. 현재 산업적으로 활용되는 카로티노이드는 대부분 생산 단가가 저렴한 합성 색소를 이용하고 있지만, 안전성과 생리활성효과 때문에 천연 카로티노이드가 각광받고 있다. 하지만 식물과 동물의 카로티노이드 생산은 경제적인 원인으로 생산에 제한이 있다. 박테리아에서 생산되는 카로티노이드는 화합 합성으로 생산되는 카로티노이드를 대체하기 위한 좋은 장점을 가지고 있다. 박테리아에서 생산되는 카로티노이드는 낮은 생산성 때문에 산업적 활용에 제한이 있으며, 지속적으로 박테리아로부터 카로티노이드의 생산성을 증가시키기 위한 연구가 이루어져 왔다. 박테리아로부터 카로티노이드 생산량을 증가시키기 위해 진행된 연구로는 박테리아의 카로티노이드 생합성 경로와 각 효소들의 활성, 돌연변이를 이용한 균주 개발, 유전공학을 통한 카로티노이드 생산성 증가 균주 구축, 스트레스 유도를 통한 카로티노이드 축적, 발효 배지의 조성과 배양 조건, 다른 균주와의 공배양 등을 포함하고 있다. 이 논문의 목적은 박테리아로부터 카로티노이드의 생산성을 증가시키기 위해 진행된 연구들을 검토하는 것이다.

• Nutrition Research and Practice
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• 제16권5호
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• pp.589-603
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• 2022

BACKGROUND/OBJECTIVES: Previous studies have reported that protein supplementation contributes to the attenuation of inflammation. Serious trauma such as burn injury usually results in the excessive release of inflammatory factors and organs dysfunction. However, a few reports continued to focus on the function of protein ingestion in regulating burn-induced inflammation and organ dysfunction. MATERIALS/METHODS: This study established the rat model of 30% total body surface area burn injury, and evaluated the function of blended protein (mixture of whey and soybean proteins). Blood routine examination, inflammatory factors, blood biochemistry, and immunohistochemical assays were employed to analyze the samples from different treatment groups. RESULTS: Our results indicated a decrease in the numbers of white blood cells, monocytes, and neutrophils in the burn injury group administered with the blended protein nutritional support (Burn+BP), as compared to the burn injury group administered normal saline supplementation (Burn+S). Expressions of the pro-inflammatory factors (tumor necrosis factor-α and interleukin-6 [IL-6]) and chemokines (macrophage chemoattractant protein-1, regulated upon activation normal T cell expressed and secreted factor, and C-C motif chemokine 11) were dramatically decreased, whereas anti-inflammatory factors (IL-4, IL-10, and IL-13) were significantly increased in the Burn+BP group. Kidney function related markers blood urea nitrogen and serum creatinine, and the liver function related markers alanine transaminase, aspartate aminotransferase, alkaline phosphatase, and lactate dehydrogenase were remarkably reduced, whereas albumin levels were elevated in the Burn+BP group as compared to levels obtained in the Burn+S group. Furthermore, inflammatory cells infiltration of the kidney and liver was also attenuated after burn injury administered with blended protein supplementation. CONCLUSIONS: In summary, nutritional support with blended proteins dramatically attenuates the burn-induced inflammatory reaction and protects organ functions. We believe this is a new insight into a potential therapeutic strategy for nutritional support of burn patients.

• 생명과학회지
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• 제33권3호
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• pp.287-294
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• 2023

건강한 adipose tissue는 대사 항상성 통해 비만을 막는데 중요하다고 할 수 있다. Adipose tissue는 포도당과 지질 대사를 통해 에너지 균형에 중요한 역할을 한다. 영양분 상태에 따라, adipose tissue는 지질을 저장하여 커지기도 하고, 지질 분해를 통해 에너지를 소비하기도 한다. 게다가, adipose tissue는 호르몬 분비기관으로 작용이 부각되고 있다. 다양한 adipose tissue 호르몬이 존재하며, metabolic signaling을 통해 다른장기와 조직에 영향을 준다. 예를 들면, adipose tissue에서 분비하는 대표적인 펩타이드 호르몬(adipokine)은 섭식조절을 위해 뇌의 중추신경을 자극한다. 또한 adipocytes도 염증성 cytokines을 분비하여 adipose tissue의 immune cells을 표적으로 한다. 당연하게도, adipocytes는 지질에서 만들어지는 호르몬(lipokine)이 분비되어 특정 수용체와 결합하여 paracrine 및 endocrine으로 영향을 준다. 이러한 adipose tissue 호르몬에 의한 장기 조직 간의 상호작용을 이해하기 위해서는, 세부적인 adipocytes 및 다른 표적 세포에서 metabolic sig- naling이 규명되어야 한다. 그러므로, 과체중이나 비만의 건강하지 못한 adipose tissue에서는 metabolic sig- naling의 비정상적인 조절이 일어난다고 할 수 있다. 새로운 adipose metabolic signaling을 표적으로 하는 치료제는 항 비만 약물개발을 이끌어 낼 수 있다. 본 총설논문은 비만과 대사질환 관점에서 adipose tissue 호르몬과 metabolic signaling의 최신 연구결과를 요약 정리한다.

• 동의생리병리학회지
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• 제36권5호
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• pp.187-192
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• 2022

The purpose of this study is to examine the effect of herbal medicine complex (HMC) containing Camellia sinensis L., Duchoesna chrysantha, Houttuynia cordata Thunberg, Poncirus trifoliata Rafinesque on skin inflammation and atopic dermatitis. First, we examined the anti-inflammatory effect of HMC in TNF-α induced human keratinocytes (HaCaT cell). Real-time PCR and western blotting were performed to evaluate the expression of inflammatory cytokines (e.g., iNOS, COX-2, IL-6, IL-8) mRNA and protein. Four-weeks old male NC/Nga mice were treated with 1% 2,4-dinitrochlorobenzene (DNCB) solution and used as an atopic dermatitis mice model. And, HMC (200 mg/kg or 400 mg/kg) was administered directly into the stomach of mice for 4 weeks, and blood or serum analysis, tissue staining were performed after oral gavage. As a result HMC inhibited the mRNA expression of iNOS, COX-2, IL-6, and IL-8, which had been increased by TNF-α in HaCaT cells. In addition, the protein expression was also significantly suppressed in the same way as the mRNA expression results. The in vivo experiment results showed that, HMC administration reduced thickening of the epidermis and infiltration of eosinophil into the skin stratum basale compared to DNCB treatment. In addition, HMC administration significantly reduced the inflammatory cytokines (IL-4, IL-5, IL-6, and IL-13) production and immunocyte (white blood cell, lymphocyte, neutrophil, and eosinophil) count compared to DNCB treatment. Moreover, the serum IgE and histamine level was decreased by HMC administration. These results suggest that HMC can be used as effective herbal medicine extract for skin inflammation and atopic dermatitis. And this study may contribute to the development of the herbal medicine-based drug for the treatment of skin inflammation and atopic dermatitis.