• 한국작물학회지
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• 제67권4호
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• pp.305-318
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• 2022

본 총설은 인삼과 도라지의 노화와 관련된 건강효과에 대하여 주요 기능성물질의 약리적, 약동학적 효과에 대한 연구들을 조사하여 과학적 근거를 정리하였다. 도라지와 인삼의 주요 기능성물질은 사포닌이므로 유사한 분자구조로 공통적으로 항염증 및 항산화 효과, 신경 보호효과와 항암작용, 항대사증후군 효과(고혈압, 이상지질혈증, 당뇨, 비만의 개선)가 확인되었다. 도라지의 사포닌은 Platycodin으로 기관지에 관련한 효능이 주가 되었지만 그 외에도 사포닌이 가진 공통적인 건강에 긍정적인 효과에 대해서 검증이 되어 있었다. 도라지의 효능에 대한 연구는 주로 실험실 연구나 동물 실험이 많았고 사람에게 적용한 임상연구는 적은 편이었다. 한편 인삼의 사포닌은 Ginsenoside로 사포닌의 효능으로 잘 알려진 항염증, 항산화, 항암, 항대사증후군에 대한 효능에 대하여 많은 임상연구를 통하여 그 효능이 검증되어 있었다. 인삼과 도라지의 두 종류의 사포닌 모두 정제된 자체로는 체내 흡수율이 매우 낮았지만 추출이나 발효 등의 방법을 통하여 체내흡수율을 높이는 방법들이 연구되어 있었다.

• 생명과학회지
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• 제33권7호
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• pp.593-604
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• 2023

바다는 지구 표면의 70% 이상을 차지하고 있으며, 그 자체가 대부분 탐사되지 않은 미지와 기회의 공간으로 제시되고 있다. 특히, 우리나라는 삼면이 바다로 둘러싸인 반도로 해양 연구의 중요성이 강조되고 있다. 매우 복잡하고 다양한 환경을 가지고 있는 해양은 막대한 생물학적 다양성을 보이고 있으며 미생물학적 측면에서도 해양 환경은 다양하고 극단적인 온도, 압력, 일사량, 염분, pH 등을 가지고 있어 생태학적으로 특이한 서식처를 제공한다. 이로 인해 육상과는 달리 계통분류학적으로 매우 다르며, 다양한 미생물들이 서식하나 그 다양성, 분리, 배양 그리고 이들이 생산해 내는 2차 대사산물 등에 대한 연구는 아직도 미진한 상황이다. 1990년대까지도 거의 연구되지 않던 해양 환경 자생 미생물의 생리활성물질에 대한 연구는 2000년대 들어 해양 방선균이 생산해 내는 천연물에 대한 연구가 가속화 되기 시작했다. 이후, 박테리아, 고세균, 조류 등을 활용한 항균제, 항암제, 항산화제, 항염증제 등과 같은 의약품 개발 분야 뿐만 아니라 및 바이오 플라스틱 생산, 바이오 연료 생산, 이산화탄소 포집, 생균제 발굴 및 개발 등의 다양한 산업분야에서 해양 미생물을 활용한 연구가 가속화 되고 있는 실정이다. 본 총설에서는 해양미생물을 활용한 생명과학 및 생명공학 기술 분야의 연구 성과 및 최신 동향을 소개하고자 한다. 이를 통해 독자들이 의약소재 개발 외 제반 천연물 관련 분야의 기반 및 응용 연구의 중요성을 인식하고 미래 해양 유래 소재를 이용한 바이오 연구 개발의 최적화 및 실용화 연구에 적극 도움이 되길 기대한다.

• 생명과학회지
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• 제33권12호
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• pp.978-986
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• 2023

선천면역체계에 의한 염증은 감염에 의해 매개되는 환경적 위험 요인에 대한 보호 메커니즘이며 암 발병을 포함한 다양한 인간 질병의 발병 원인이기도 하다. 지의류는 다양한 질병을 치료할 수 있는 가능성을 지닌 다양한 생체 활성분자를 가지고 있다는 측면에서 점점 더 주목받고 있다. 이끼류의 2차 대사산물이 지닌 항산화, 항염증 그리고 항암 활성에 대해서 널리 보고되었지만 아직까지 구체적인 메커니즘은 밝혀지지 않았다. 본 연구에서는 남극 지의류 Usnea aurantiaco-atra의 메탄올 추출물에 대한 항염증 및 항암 활성의 분자적 메커니즘을 조사하고자 하였다. 본 연구결과에 의하면 메탄올 추출물은 COX-2, IL-6, iNOS, TNF-α 및 NO 생성과 같은 주요 염증 지표들에 대해 농도 의존적으로 조절함으로써 항염증 활성을 나타냈다. 또한, 추출물이 농도 의존적으로 HCT116 결장암 세포에 대해 세포독성 활성을 가지며, caspase-3 활성화에 의한 세포사멸 유도를 통해 암세포의 증식을 현저히 감소시키는 것을 관찰했다. 이 연구에서 남극 이끼류인 Usnea aurantiaco-atra의 메탄올 추출물이 항염증과 항암 활성을 갖는다는 사실을 처음으로 보였으며 이러한 결과는 염증과 암 사이의 연관성을 뒷받침하는 분자 메커니즘에 대한 새로운 통찰력을 보여준다.

• 대한통합의학회지
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• 제12권1호
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• pp.1-10
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• 2024

Purpose: Lycopene is abundantly contained in Tomatoes and is known for diverse biological activities such as antioxidant, anti-inflammatory, and anticancer effects. In this study, the antioxidative potential of lycopene was investigated through the induction of hemeoxygenase (HO)-1 by nuclear factor-erythroid 2 p45-related factor2 (Nrf2) and upstream signaling molecules, mitogen-activated protein kinase (MAPK) and phosphoinositide 3-kinase (PI3K)/Aktin RAW 264.7 cells. Methods: The antioxidative potential of lycopene against oxidative stress and its molecular mechanisms were determined by the cell viability assay, intracellular reactive oxygen species (ROS) formation assay, and Western blot analysis in RAW 264.7 cells. Results: Lycopene treatment significantly attenuated tert-butyl hydroperoxide (t-BHP) induced intracellular ROS formation in a dose-dependent manner without any cytotoxicity. In addition, 50 µM of lycopene for 6 h treatment induced potent HO-1 expression and its transcription factor, Nrf2. MAPK and PI3K/Aktwere also analyzed due to their critical roles in the regulation of cellular redox homeostasis against oxidative damage. As a result, phosphorylation of extracellular regulated kinase (ERK) was significantly induced by lycopene treatment while the activated status of c-Jun NH2-terminal kinase (JNK), p38, and Akt, were not given any effect. To confirm the antioxidative mechanism of HO-1 mediated by ERK activation, each selective inhibitor was employed in a protection assay, in which oxidative damage occurred by t-BHP. Lycopene, SnPP, and CoPP treatments reflected accelerated HO-1 expression could be a protective role against oxidative damage-initiated cell death. A selective inhibitor for ERK significantly inhibited the lycopene-induced cytoprotective effect but selective inhibitors for other signaling molecules did not attenuate the rate of t-BHP-induced cell death. Conclusion: In conclusion, lycopene potently scavenged intracellular ROS formation and enhanced the HO-1 mediated antioxidative potential through the modulation of Nrf2, MAPK signaling pathway in RAW 264.7 cells.

• IMMUNE NETWORK
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• 제20권4호
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• pp.32.1-32.15
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• 2020

Influenza virus is the major cause of seasonal and pandemic flu. Currently, oseltamivir, a potent and selective inhibitor of neuraminidase of influenza A and B viruses, is the drug of choice for treating patients with influenza virus infection. However, recent emergence of oseltamivir-resistant influenza viruses has limited its efficacy. Morin hydrate (3,5,7,2',4'-pentahydroxyflavone) is a flavonoid isolated from Morus alba L. It has antioxidant, anti-inflammatory, neuroprotective, and anticancer effects partly by the inhibition of the NF-κB signaling pathway. However, its effects on influenza virus have not been studied. We evaluated the antiviral activity of morin hydrate against influenza A/Puerto Rico/8/1934 (A/PR/8; H1N1) and oseltamivir-resistant A/PR/8 influenza viruses in vitro. To determine its mode of action, we carried out time course experiments, and time of addition, hemolysis inhibition, and hemagglutination assays. The effects of the co-administration of morin hydrate and oseltamivir were assessed using the murine model of A/PR/8 infection. We found that morin hydrate reduced hemagglutination by A/PR/8 in vitro. It alleviated the symptoms of A/PR/8-infection, and reduced the levels of pro-inflammatory cytokines and chemokines, such as TNF-α and CCL2, in infected mice. Co-administration of morin hydrate and oseltamivir phosphate reduced the virus titers and attenuated pulmonary inflammation. Our results suggest that morin hydrate exhibits antiviral activity by inhibiting the entry of the virus.

• 생명과학회지
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• 제19권5호
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• pp.633-638
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• 2009

저온 진공 공정으로 건조된 참치를 유기용매로 추출하여 이들 참치 추출물 및 분획물들에 의한 인체 결장암 및 섬유육종세포에 대한 증식 및 세포 내 활성산소종 억제 효과에 대해 검토하였다. 건조 참치의 A+M 추출물과 MeOH 추출물을 0.5, 1, 및 5 mg/ml의 농도로 인체 섬유육종세포(HT1080)에 처리했을 때 농도 의존적으로 인체 암세포 증식을 억제시켰으며(p<0.05), 특히 A+M 추출물이 MeOH 추출물에 비하여 그 억제효과가 우수하였다. 건조 참치 추출물로부터 얻어진 분획물들의 경우 특히 hexane과 85% aq. MeOH 분획물들에 의한 암세포 증식 억제효과가 높았다. 인체 결장암세포(HT-29)에 대한 결과로 A+M 추출물은 인체 섬유육종세포(HT1080)의 결과와 비교했을 때 다소 암세포 증식 억제 효과가 낮았으나 5 mg/ml의 첨가농도에서 95%로 암세포 증식 억제효과를 보였고(p<0.05), MeOH 추출물도 앞서 A+M 추출물 결과와 유사하게 인체 섬유육종세포(HT1080)에 비해 낮은 암세포 성장 억제효과를 보였지만, 첨가농도 5 mg/ml에서는 93%로 높은 암세포 증식 억제효과를 나타내었다(p<0.05). 건조 참치 분획물들의 경우도 앞서의 인체 섬유육종세포(HT1080)와 유사하게 모든 분획물들에서 농도 의존적으로 억제효과가 높은 것을 살펴 볼 수가 있었고, 인체 결장암세포(HT-29)에서도 hexane과 85% aq. MeOH 분획물에 의한 항암효과가 우수하였다. In vitro 항산화실험에서 건조 참치 A+M 추출물 및 MeOH 추출물을 농도별로 인체 섬유육종세포(HT1080)에 처리하였을 때 A+M 추출물(10 mg/ml 농도)를 제외하고 측정기간 120분 동안 모든 추출물들이 blank군과 control군에 비해 세포 내 활성산소종을 크게 감소시켰다. 건조 참치 분획물들 중 BuOH 및 85% aq. MeOH 분획물들은 세포내 활성산소종을 크게 감소시키는 우수한 항산화 효과를 나타내었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제44권8호
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• pp.1137-1143
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• 2015

본 연구는 금매와 매화 잎의 열수, 냉수, 아세톤, 에탄올, 에틸아세테이트, 클로르포름, 헥산 추출물의 총 폴리페놀, 플라보노이드, 탄닌 함량을 측정하고 DPPH와 ABTS 라디칼 소거활성, 환원력을 측정하였으며 세포보호 효과 및 항암활성을 분석하였다. 총 폴리페놀 함량은 금매와 매화 잎의 에탄올추출물에서 각각 336.41과 523 mg GAE/100 g의 가장 높은 함량을 보였다. 총 플라보노이드와 탄닌 함량은 금매보다 매화 잎이 전체적으로 높은 함량을 나타냈다. DPPH 라디칼과 ABTS 소거능에서는 금매의 농도가 증가함에 따라 활성이 증가하였다. 매화 잎 에탄올추출물은 $200{\mu}g/mL$ 농도에서 DPPH 라디칼 소거능이 65.48%로 가장 높았고 ABTS 라디칼 소거능에서는 매화 잎의 전 추출물에서 높은 활성을 보여주었다. 환원력에서는 금매와 매화 잎의 농도가 증가함에 따라 활성이 증가하였다. $H_3O_2$ 에 의해 유도된 산화적 손상에 대한 세포의 보호 효과에서 금매는 보호 효과가 나타나지 않았으나 매화 잎의 전 추출물에서 보호 효과를 보였다. 금매와 매화 잎은 에틸아세테이트, 클로르포름, 헥산, 에탄올 추출물에서 A549, HeLa, U87 세포의 높은 종양 억제능을 보였으나 에틸아세테이트, 클로르포름, 헥산 추출물은 간 정상세포(BNLCL2)에서 세포 독성을 보였으나 에탄올추출물만 간 정상세포에서 안정한 세포 생존율을 보였다. 본 연구의 결과, 금매와 매화 잎의 추출물에서 높은 항산화력은 폴리페놀 함량이 밀접하게 관여한 것으로 보인다. 본 연구에서는 금매와 매화 잎의 추출물은 항산화와 항암 기능성식품 소재로서의 개발 가능성이 있다고 보인다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제45권5호
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• pp.671-679
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• 2016

본 연구에서는 메탄올로 추출한 시금치, 양배추, 양파 추출물의 인간 위암세포 AGS와 인간 유방암세포 MDA-MB-231, SK-BR-3 암세포에서의 세포 증식 억제 효과와 apoptosis 유도 효과에 대하여 비교 조사하였다. AGS, MDA-MB-231, SK-BR-3 암세포에 시금치, 양배추, 양파 추출물을 0, 50, 100, $200{\mu}g/mL$로 24시간 동안 처리한 뒤 MTT assay를 통하여 세포 생존율을 측정한 결과 암세포 생존율이 농도 의존적으로 감소하였다. 이러한 시금치, 양배추, 양파 추출물의 암세포 증식 억제 효과가 apoptosis에 의해 유도되는지 확인하기 위해 AGS, MDA-MB-231, SK-BR-3 암세포에 각 추출물을 0, $200{\mu}g/mL$로 24시간 동안 처리한 후 DAPI staining을 수행한 결과 apoptotic body와 염색질 응축이 추출물 처리군에서 증가하였다. MTT assay와 DAPI staining 결과 암세포 증식 억제 효과 및 apoptosis 유도효과가 가장 우수했던 양파 추출물에 의한 apoptosis 관련 단백질들의 변화 양상을 확인하기 위해 western blotting을 수행하였다. AGS, MDA-MB-231, SK-BR-3 암세포에 양파 추출물을 0, $200{\mu}g/mL$로 24시간 동안 처리한 뒤 western blotting을 수행한 결과 pro-apoptotic 인자인 Bax 발현은 증가하였으며 PARP 단백질의 분절 또한 증가한 것을 확인하였다. 반면 anti-apoptotic 인자인 Bcl-2의 발현은 감소하였다. 이러한 결과들을 종합하였을 때 시금치, 양배추, 양파 추출물은 인간 위암세포인 AGS, 인간 유방암세포인 MDA-MB-231, SK-BR-3에서 apoptosis 유도를 통해 암세포 성장을 억제하는 것으로 생각한다. 그중 양파 추출물의 효과가 가장 우수했으며 유방암세포보다 위암세포에서의 apoptosis 유도 효과가 뛰어났다. 따라서 양파의 섭취는 위암의 예방 및 치료를 위한 치료제로의 개발 가능성이 우수함을 제시하며 추후 지속적인 연구를 통하여 in vivo에서의 양파 추출물의 항암 효과에 대한 연구가 이루어져야 할 것으로 생각한다.

• Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
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• 제29권5호
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• pp.272-281
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• 2003

본 연구에서는 두경부암 HN-4 세포에서 cancer chemopreventive agent인 curcumin과 resveratrol를 처리하여 HN-4 세포의 생육 억제의 원인이 apoptotic cell death에 의하여 일어나며 세포 주기 조절 단백질의 발현 및 암 전이에 관련된 MMP 활성 저해 기전에 대하여 이해하고자 하였다. HN-4 세포에 다양한 농도(10-100 ${\mu}M$) curcumin을 처리하여 세포주기 조절 단백질의 발현을 측정한 결과 cdk1과 cdk4 단백질이 농도 의존적으로 발현이 감소하였으며, resveratrol 처리에서는 cyclin A 단백질의 특이적인 감소 현상을 확인하였다. Curcumin에 의한 apoptosis 유도 기전을 조사한 결과 anti-apoptotic 기능이 있는 Bcl-2 및 Bcl-xL 단백질 발현 감소 현상은 없었으나, caspase 저해 IAP family 단백질중 cIAP1과 survivin 단백질 발현 현상이 처리 농도 의존적으로 감소하였다. Resveratrol을 처리한 경우 Bcl-2 및 survivin 단백질 발현 감소현상을 확인하였다. Curcumin과 resveratrol에 의한 apoptosis 과정은 caspase-3 의존적인 apoptosis 유도 기전을 보였다. Curcumin에 의한 apoptosis 과정은 항산화제인 NAC 처리에 의해서 저해되었다. Curcumin과 NAC 동시 처리는 cytochrome c 유리, caspase-3 활성화 및 Bax 단백질 분절 현상을 억제하였다. 그러나 resveratrol에 의한 apoptosis 과정은 NAC 처리에 의하여 억제되지 않았다. Curcumin과 resveratrol에 의한 암 전이 관련 단백질인 MMP2와 9의 활성 저해효과도 확인하였다. 결론적으로, curcumin에 의한 항암효과는 세포주기 조절 및 apoptosis 유도 및 전이 관련 단백질의 활성 억제를 통하여 야기되는 것으로 생각되어 진다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제28권2호
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• pp.146-151
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• 2013

t-BHP는 대표적인 산화스트레스에 의한 간 손상 모델이며, 본 연구자는 랫드에 기능성이 강화된 기능성 들깻잎 추출물(P. frutescens leaf extract, PLE)을 250, 500 또는 1000 mg/kg body weight (b.w.)으로 6일간 경구 투여하고 t-BHP의 복강 주사로 간 손상을 일으킨 후 기능성 들깻잎 추출물이 간에서 산화스트레스를 얼마나 억제하여 주는지를 혈액의 간 손상 지표인 lactate dehydrogenase (LDH), aspartate aminotransferase (AST) 그리고 alanine aminotransferase (ALT)를 측정하였으며, 간 조직에서 항산화 바이오 마커인 reduced glutathione (GSH), 지질과산화물의 척도인 malondialdehyde (MDA)를 통해서 측정하였다. 산화스트레스에 의한 간 손상시 GSH는 아무것도 처리하지 않은 정상 대조군($146.0{\pm}5.4$ mM GSH/g protein)에 비해 t-BHP로 산화스트레스를 유발한 그룹에서 $128.6{\pm}6.8$ mM GSH/g protein로 감소하였다. 반면 기능성 들깻잎 추출물을 250, 500 그리고 1000 mg/kg b.w. 을 투여한 그룹에서는 $129.3{\pm}2.6$ mM GSH/g protein, $151.9{\pm}6.8$ mM GSH/g protein, $171.9{\pm}5.2$ mM GSH/g protein로 농도 의존적으로 GSH 함량이 회복되는 경향을 나타내며, 500 mg/kg b.w. 투여군부터 정상 대조군의 GSH 함량과 비슷한 수준을 나타내었다. 또한, 간 조직에서 산화스트레스에 의하여 발생된 지질과산화물을 측정하였을 때 t-BHP에 의하여 산화스트레스만 유발한 그룹은 $834.0{\pm}154.7{\mu}M/g$ protein 로 정상 대조군의 $385.6{\pm}39.7{\mu}M/g$ protein 보다 2.17배 높은 MDA를 생성한 것으로 지질과산화가 많이 일어난 것을 확인하였으나, 기능성 들깻잎 추출물을 투여한 그룹의 MDA의 생성량은 $669.2{\pm}145.0$, $595.1{\pm}142.6$, $415.9{\pm}133.8{\mu}M/g$ protein 로 농도에 따라 감소하는 경향을 확인하였다. 랫드의 간 조직에서, 독성을 유발하는 t-BHP를 복강 투여 후 기능성 들깻잎 추출물을 경구 투여하였을 때 지질과산화의 지표인 MDA의 감소와 항산화의 지표인 GSH 함량이 증가하였다. 조직병리학적 확인을 위하여 간 조직을 H&E 염색 후 광학현미경으로 관찰하였을 때, t-BHP만 처리한 음성 대조군의 경우 간 세포의 괴사와 조직의 변형을 확인할 수 있었지만 기능성 들깻잎 추출물을 처리하였을 경우 모두 정상 상태의 조직을 관찰할 수 있었다. 위의 결과들을 종합하였을 때, t-BHP가 간에서 산화스트레스를 유발하여 간 손상을 야기시키고, 간 조직의 인지질 막 손상을 줄 수 있으며, 기능성 들깻잎 추출물은 간 손상에 대한 보호 효과가 있음을 확인하였다.