• 공업화학
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• 제32권2호
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• pp.132-138
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• 2021

본 리뷰에서는 대한민국에서 자생하고 있는 소나무와 잣나무들로부터 분리·추출되는 생리활성 물질의 종류, 그리고 그 효과성에 대한 연구 현황 및 산업적 활용에 대해 조사하였다. 소나무와 잣나무에는 정유, 폴리페놀, 레진, 스틸벤 유도체를 비롯한 다양한 생리활성 물질들이 함유되어 있다. 최근 국내 연구진들은 소나무와 잣나무의 추출물들로부터 항산화, 항염증, 항균, 백내장 예방, 신경보호 등의 생리활성을 규명하였다. 그 추출물들은 식품, 건강기능식품, 화장품, 생활용품 등의 다양한 산업 분야에서 활용되고 있으나, 산업적으로 높은 비중을 차지하고 있는 것은 외래종을 원료로 한 것이다. 그러므로 과학적으로 규명되고 있는 효과에 비해 생리활성을 실제 제품에 응용한 사례들이 부족하여 산업적 활용성에 대한 다양한 연구가 필요하다.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제25권2호
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• pp.131-137
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• 2021

Aging is the process spontaneously occurred in living organisms. Cardiac fibrosis is a pathophysiological process of cardiac aging. Mangiferin is a well-known C-glucoside xanthone in mango leaves with lots of beneficial properties. In this study, rat model of cardiac fibrosis was induced by injected with 150 mg/kg/d D-galactose for 8 weeks. The age-related cardiac decline was estimated by detecting the relative weight of heart, the serum levels of cardiac injury indicators and the expression of hypertrophic biomakers. Cardiac oxidative stress and local inflammation were measured by detecting the levels of malondialdehyde, enzymatic antioxidant status and proinflammatory cytokines. Cardiac fibrosis was evaluated by observing collagen deposition via masson and sirius red staining, as well as by examining the expression of extracellular matrix proteins via Western blot analysis. The cardiac activity of profibrotic TGF-β1/p38/MK2 signaling pathway was assessed by measuring the expression of TGF-β1 and the phosphorylation levels of p38 and MK2. It was observed that mangiferin ameliorated D-galactose-induced cardiac aging, attenuated cardiac oxidative stress, inflammation and fibrosis, as well as inhibited the activation of TGF-β1/p38/MK2 signaling pathway. These results showed that mangiferin could ameliorate cardiac fibrosis in D-galactose-induced aging rats possibly via inhibiting TGF-β/p38/MK2 signaling pathway.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제63권2호
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• pp.211-247
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• 2021

Livestock species experience several stresses, particularly weaning, transportation, overproduction, crowding, temperature, and diseases in their life. Heat stress (HS) is one of the most stressors, which is encountered in livestock production systems throughout the world, especially in the tropical regions and is likely to be intensified due to global rise in environmental temperature. The gut has emerged as one of the major target organs affected by HS. The alpha- and beta-diversity of gut microbiota composition are altered due to heat exposure to animals with greater colonization of pathogenic microbiota groups. HS also induces several changes in the gut including damages of microstructures of the mucosal epithelia, increased oxidative insults, reduced immunity, and increased permeability of the gut to toxins and pathogens. Vulnerability of the intestinal barrier integrity leads to invasion of pathogenic microbes and translocation of antigens to the blood circulations, which ultimately may cause systematic inflammations and immune responses. Moreover, digestion of nutrients in the guts may be impaired due to reduced enzymatic activity in the digesta, reduced surface areas for absorption and injury to the mucosal structure and altered expressions of the nutrient transport proteins and genes. The systematic hormonal changes due to HS along with alterations in immune and inflammatory responses often cause reduced feed intake and production performance in livestock and poultry. The altered microbiome likely orchestrates to the hosts for various relevant biological phenomena occurring in the body, but the exact mechanisms how functional communications occur between the microbiota and HS responses are yet to be elucidated. This review aims to discuss the effects of HS on microbiota composition, mucosal structure, oxidant-antioxidant balance mechanism, immunity, and barrier integrity in the gut, and production performance of farm animals along with the dietary ameliorations of HS. Also, this review attempts to explain the mechanisms how these biological responses are affected by HS.

• 한국해양생명과학회지
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• 제7권2호
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• pp.94-101
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• 2022

In this study, the marine medaka Oryzias javanicus was exposed to two concentrations of non-toxin-producing red tide dinoflagellate C. polykrikoides (1,000 and 2,000 cells ml^-1) for 96 h, and the time-course biochemical responses of antioxidant and immunity parameters were analyzed in the liver tissue. Significant ichthyotoxicity with increasing cell concentrations of C. polykrikoides and exposure period was observed for 96 h. Opercular respiratory rate was lowered in marine medaka exposed to 2,000 cells ml^-1 of C. polykrikoides. Intracellular malondialdehyde (MDA) content significantly elevated in response to both cell concentrations. In the case of glutathione (GSH) content, the levels were significantly elevated by 1,000 cells ml^-1 of C. polykrikoides, but the contents significantly depleted upon exposure to 2,000 cells ml^-1 of C. polykrikoides. Similarly, enzymatic activities of catalase (CAT) and superoxide dismutase (SOD) were increased by 1,000 cells ml^-1 of C. polykrikoides, whereas their activities were lowered by 2,000 cells ml^-1 of C. polykrikoides. Analysis of the two immunity parameters, alternative complement pathway and lysozyme, showed significantly lowered activities in 2,000 cells ml^-1 of C. polykrikoides-exposed liver tissue. These biochemical effects of C. polykrikoides on marine medaka would be helpful for understanding its acute effects in marine fish.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.157-157
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• 2022

Plants being sessile are prone to various abiotic challenges, including salinity. Plants generally cope with salt stress by regulating their endogenous NO levels. NO exogenously applied in various forms also successfully impedes the salt stress, but its small size, short half life, and high volatility rate hamper its application in agriculture. NO application via CS as a nanocarrier is an alternate option to ensure the optimal kinetic release of NO for a long period compared to the free NO form. Herein, we synthesized and characterized GSNO-CS NP by ionic gelation of TPP with CS and then reacting with GSH, followed by reaction with NaNO₂ suspension. The synthesized NPs were characterized using non-destructive analytical techniques such as DLS, FTIR, and SEM to ensure their synthesis and surface morphology. NO-release profile confirmed optimal kinetic NO release for 24 h from NO-CS NP as compared to free NO form. The efficiency of NO-CS NP was checked on Arabidopsis plants under salinity stress by gauging the morphological, physiological, and enzymatic antioxidant system and SOS pathway gene expression levels. Overall, the results revealed that NO-CS NP successfully mitigates salinity stress compared to free GSNO. Concluding, the findings provide sufficient experimental evidence for the application of nanotechnology to enhance NO delivery, thus inducing more benefits for the plants under stress conditions by mitigating the deleterious impacts of salt stress on the morphological and physiological status of the plants, and regulating the ions exchange by overexpression of SOS pathway candidate genes.

• 한국식품영양과학회지
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• 제24권6호
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• pp.848-858
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• 1995

본 연구는 만성적인 에탄올 급여에 의한 조직내 항산화 영양소 함량의 변화에 대하여 비타민 A의 형태별 급여효과를 조사하고자 실시되었다. 실험동물은 Sprague-Dawley종 숫컷 흰쥐를 사용하였으며 에탄올 공급과 동시에 비타민 A 결핍군(FE), ${\beta}-carotene$ 섭취군(${\beta}E$), retinyl acetate 섭취군(RE) 그리고 13-cis-retinoic acid 성취군(RAE)과 에탄올 대신 동일 열량을 sucrose으로 공급 시킨 각각의 pair-fed군 등 모두 8군으로 나누어 7주 동안실섬 식이를 공급하였다. 항산화 영양소로 비타민 E, C, glutathione 그리고 무기질 함량의 분석을 통해서 에탄올에 의해 변화되는 생체내 항산화 영양소 상태와 이에 비타민 A의 형태별 급여 효과를 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 혈장내 ${\alpha}-tocopherol$ 함량은 에탄올­ 급여로 감소되었으나 간 조직내에서는 ${\beta}-carotene$ 섭취군만이 낮은 함량을 보였다. 그러나 간 조직내 tocopheryl acetate 함량은 pair-fed군에 비해서 에탄올 급여로 현저히 저하되었다. 혈장과 간 조직내에서 에탄올 급여에 의한 비타민 E 함량 감소는 retinyl acetate 공급으로 그 감소 정도가 가장 저하되었다. 혈장내 총 비타민 C 함량은 에탄올 급여와 동시에 ${\beta}-carotene$이나 retinyl acetate 섭 취군이 pair-fed군에 비해서 낮았으며 환원형과 산화형 비타민 C 함량비는 에탄올 급여로 낮았으나 ${\beta}-carotene$ 섭취시킨 군만이 높게 나타났다. 간 조직내 총 비타민 C 함량은 13-cis-retinoic acid 섭취군을 제외한 전 군에서 에탄올 급여로 증가하였으여 환원형과 산화형 비타민 C 비는 에탄올 급여군 중 ${\beta}-carotene$을 섭취시켰을 때 가장 높았다. 간 조직내 총 glutathion 함량은 에탄올 공급군과 pair-fed군 사이에 유의적인 차이를 보이지 않았으나 환원형과 산화형의 함량비에서는 에탄올과동시에 retinyl acetate나 13-cis-retinoic acid 섭취군에서 pair-fed군에 비해 높았다. 혈장내 Zn, Cu, Se, Fe 함량은 에탄올 급여군과 pair-fed군 사이에 일정한 경향을 보이지 않았으나 간 조직내 Zn, Cu 함량은 에탄올 급여로 감소된 반면 Fe 함량은 증가되었다. 이러한 결과들로 보아 에탄올은 체내 항산화 영양소 상태의 변화를 초래하며 비타민 A의 공급여부 뿐만 아니라 형태별 섭취에 의해서 항산화 영양소 상태가 변화될 수 있는 것으로 나타났다. 그러나 생체내 항산화 영양소들은 서로 상쇄, 상승 혹은 길항작용을 통해서 상호영향을 미치므로 각각의 항산화 영양소 상태 변화에 대한 정확한 기전 규명을 위해서는 다각적인 연구가 요구된다고 볼 수 있다. 그러나 지질과산화물의 함량과 체내 항산화 영양소 상태는 상호관련성이 있었으며 본 실험에서 에탄올 공급에 의한 항산화 영양소 함량의 감소는 대체로 비타민 A를 retinyl acetate 형태로 섭취시켰을 때 다소 경감되는 것으로 나타났다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제40권12호
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• pp.1726-1733
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• 2011

본 연구는 패추출물 섭취를 통해 제 2형 당뇨병 환자의 혈당, 혈중지질 및 항산화 체계 개선에 있어서 패추출물의 효능을 규명하고자 하였다. 동결건조 한 패추출물을 200 mg 캡슐로 만들어 제 2형 당뇨환자에게 아침과 저녁 식전에 4캡슐씩 하루 8캡슐(1600 mg)을 10주간 섭취하도록 하였다. 위약군은 동량의 corn starch를 실험군과 동일하게 제조한 후 같은 방법으로 섭취하게 하였고, 이중맹검법을 사용하였다. 실험대상자는 총 46명이며 실험군 24명, 위약군 22명으로 구성되었으며, 두 군의 일반적 특성 및 생활습관은 유의적 차이가 없었다. 패추출물 섭취군에서 공복혈당은 10주간 섭취 후 $136.50{\pm}31.96$ mg/dL에서 $130.90{\pm}29.88$ mg/dL로 감소하였으나 유의적인 차이를 보이지 않았다. 당화혈색소는 $7.34{\pm}0.78%$에서 $6.82{\pm}0.98%$로 유의적(p<0.01)으로 감소하였다. 특히 당화혈색소가 8% 미만인 저당화혈색소 군에서 유의적으로(p<0.05) 감소하는 것으로 나타났다. 인슐린저 항성은 패추출물군의 경우 $2.77{\pm}0.49$ mmol/L에서 $2.19{\pm}0.62$ mmol/L로 감소하였으나 유의성이 없었으며 위약군도 유의한 변화가 없었다. 패추출물의 섭취가 10주간 이루어지면서 혈청지질의 변화는 유의하지 않았으나 HDL-콜레스테롤 경우 위약군에서 감소한 반면 패추출물군에서는 $41.14{\pm}7.86$ mg/dL에서 $46.82{\pm}5.69$ mg/dL로 증가하였다. LDL-콜레스테롤은 $115.43{\pm}27.47$ mg/dL에서 $108.73{\pm}22.36$ mg/dL로 감소하였으나 유의한 변화는 없었다. 지질과산화물 농도는 패추출물 섭취군에서 $6.83{\pm}1.05$ nmol/MDA에서 $5.72{\pm}1.28$ nmol/MDA로 그 함량이 감소되었고, superoxide dismutase, glutathione peroxidase, catalase와 같은 항산화 효소계의 활성은 위약군에 비하여 패추출물 섭취군에서 증가하였으나 유의적인 차이를 보이지 않았다. 간기능 지표인 AST, ALT, ${\gamma}$-GTP와 신장 기능 지표인 BUN, creatinine에서 유의적인 차이 없이 정상범위를 나타내었다. 이상의 연구 결과 한국인 제2형 당뇨병 환자에서 패추출물의 섭취는 지난 2~3개월간의 평균 혈당관리 상태를 파악할 수 있는 지표인 당화혈색소 감소에 효과적인 것으로 나타났으며, 패추출물 복용 후에도 간 및 신장기능이 정상으로 확인되었으므로 패추출물은 당뇨병 환자들의 평균 혈당관리에 도움을 줄 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제36권11호
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• pp.1391-1398
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• 2007

본 연구는 다시마의 활성성분을 열수추출하고, 그 추출물을 제 2형 당뇨병 환자에게 섭취시킴으로서 그들의 혈당, 혈중지질 및 항산화 체계 개선에 있어서 다시마추출물의 효능을 과학적으로 규명하고자 하였다. 다시마를 열수추출하고 동결건조한 후 캡슐화하여 1.4 g을 350 mg씩 4캡슐로 나누어, 아침과 저녁 식후에 2캡슐씩 제 2형 당뇨환자에게 12주간 섭취 시켰다. 위약군은 동량의 cellulose를 실험군과 동일하게 제조한 후 같은 방법으로 섭취하게 하였고 이중맹검법을 사용하였다. 섭취 전후 일반사항 및 식이섭취조사, 신체계측을 실시하였고, 혈액을 채취하여 혈당, 당화혈색소, 혈청지질, 지질과산화물 및 항산화 효소의 변화와 독성검사인 간 및 신장 기능의 변화를 측정하였다. 최종 연구는 총 37명으로 실험군 17명, 대조군 20명으로 양군간의 baseline 특성은 유의적 차이가 없었다. 다시마추출물 섭취군에서 공복혈당은 12주간 섭취 후 $156.0{\pm}15.2mg/dL$에서 $155.8{\pm}14.2mg/dL$로 나타났고, 당화혈색소 역시 $6.74{\pm}0.66%$에서 $6.65{\pm}0.64%$으로 유의적으로 감소하지 않았다. 다시마추출물의 섭취가 12주간 이루어지면서 총콜레스테롤은 $177.0{\pm}16.5mg/dL$에서 $168.6{\pm}15.0mg/dL$로 유의적 (p<0.05)으로 감소한 반면에, 위약군의 경우 $175.8{\pm}17.4mg/dL$에서 $179.8{\pm}19.9$로 변화되었다. 또한 다시마추출물 섭취군의 LDL-콜레스테롤, 중성지방의 변화에서도 섭취 전에 비해 섭취 후 유의적 (p<0.05) 감소를 나타내었으며, 특히 LDL-콜레스테롤의 농도를 고농도군, 정상군, 저농도군으로 분류시 LDL-콜레스테롤 농도가 높은 환자일수록 감소의 폭이 큼을 알 수 있었다. 지질과산물 농도의 변화를 보면 다시마추출물 섭취군은 $1.58{\pm}0.88nmol$에서 $1.13{\pm}0.03nmol$로 유의적(p<0.05)으로 감소되었고, GSH-px활성도 위약군에 비해 다시마추출물 섭취군은 $13.98{\pm}0.66I.U/mg$ protein에서 $14.58{\pm}0.22I.U/mg$ protein로 활성도가 약간 상승하였다. SOD 활성은 실험군($1.18{\pm}0.22$ vs. $1.28{\pm}0.18unit/mg$ protein)에서 유의적(p<0.05)으로 증가하였으며, 간 및 신장 기능 검사에서도 실험 전후 모든 군이 정상범위를 나타내었다. 따라서 본 연구는 당뇨병 환자들의 혈청지질 및 혈액 항산화 효소계에 도움을 줄 수 있는 안전한 보조제로서 다시마추출물의 사용 가능성을 제시하였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제20권3호
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• pp.182-188
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• 2011

본 연구는 LED(light-emitting diode) 보광이 온실에서 키운 어린 고추의 생장과 식물성 화학물질(phytochemical) 함량에 미치는 영향을 조사하였다. 처리한 LED광원은 청색광(470nm), 적색광 (660nm), 청색 + 적색광, 근적색광(740nm), 그리고 자외선(UV-B 300nm)이며. 실험기간 중의 이들 광원의 Photon flux는 각각 49, 16, 40, 5.0, 그리고 $0.82{\mu}mol\;m^{-2}s^{-1}$이었다. LED 광은 낮 동안 16시간이며 UV-B 는 일몰 후 10분간 발아 후 12일간 매일 처리되었다. 실험 결과, 광처리는 무처리에 비하여 고추의 생장과 식물성 화학물질(phytochemical) 함량에 상당한 변화를 보였다. 적색광 처리는 고추의 엽수, 마디수, 엽폭과 생체중을 각각 약 34%, 27%, 50%와 40% 증가되었다. 청색광 처리도 엽장을 약 13% 증가시켰고, 근적색광 처리에 의해 경장과 절간장을 각각 17%와 34% 정도 증가시켰다. 파종 15일에 수확한 고추 잎의 총 안토시아닌(anthocyanin)과 엽록소(chlorophyll) 함량은 청색광 처리에서 무처리에 비해 각각 6배와 2배가 증가하였다. 적색광은 총 페놀성화합물(phenolic compound) 함량을 최소 2배로 증가시켰으며, 반면에 근적색광은 아스코르빅 산(ascorbic acid)과 항산화능(antioxidant activity)을 각각 31%와 66%를 감소시켰다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제37권11호
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• pp.1415-1421
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• 2008

본 연구는 동맥경화를 억제하는 것으로 보고된 김치 활성성분인 HDMPPA가 동맥경화 식이를 섭취한 $apoE^{(-/-)}$ mice의 주요 장기(동맥제외)에서 지질 축적 억제 및 항산화 효과를 살펴보았다. $ApoE^{(-/-)}$ mice는 1% 콜레스테롤과 10% 라드를 함유한 합성식이를 8주간 섭취하면서 HDMPPA(1 mg/BW/day)를 복강 주사하였고 대조군은 동일양의 PBS를 주사하였다. 간, 신장, 비장, 폐, 고환 그리고 뇌 조직에서 콜레스테롤, 중성지질, TBARS, 총 GSH 농도 및 GSH-peroxidase 활성을 측정하였다. 대조군의 콜레스테롤 농도는 폐, 비장 그리고 뇌에서 높았으며 간이 가장 낮았는데 이러한 경향은 HDMPPA군에서도 동일하게 관찰되었으나 축적된 콜레스테롤 농도는 낮았다. HDMPPA의 콜레스테롤 축적 억제 효과는 간(22.65%, p<0.01), 비장(11.73%, p<0.05), 그리고 뇌(15.34%, p<0.05)에서 유의적으로 관찰되었다. 이에 반해 중성지질의 농도는 간, 신장 그리고 고환에서 높아 총콜레스테롤 축적과 다른 양상을 보였는데 이는 apo $E^{(-/-)}$ 마우스의 간이 중성지질을 함유한 지단백질을 받아들이는데는 문제가 없기 때문으로 생각된다. HDMPPA군의 간(14.7%, p<0.05), 신장(22.83%, p<0.001) 그리고 비장(35.87%, p<0.05)의 중성지질 농도는 유의적으로 낮았다. 지질과산화물 농도(TBARS)는 불포화지방산을 다량 함유한 뇌와 peroxisome이 발달하여 활성산소의 생성이 높은 비장에서 가장 높았으며 항산화물질을 다량 함유하고 있는 고환이 가장 낮았다. HDMPPA군의 비장의 TBARS 농도는 대조군에 비해 21.47%(p<0.01) 유의적으로 낮았다. GSH 농도는 고환, 간, 그리고 신장에서 높아 TBARS 결과와 반대였다. GSH-px 활성이 높은 장기의 GSH 농도는 낮은 편이었으나 간과 비장은 예외였다. HDMPPA군의 GSH 농도는 대조군에 비해 모든 장기에서 유의적으로 높았는데 이는 알려져 있는 HDMPPA의 항산화작용 때문으로 생각된다. 이상의 결과로부터 김치의 활성 성분인 HDMPPA는 동맥경화유발 식이를 섭취한 $apoE^{(-/-)}$ mice의 주요 장기에서 지질축적을 억제하며 체내 항산화 작용을 돕는 효과가 있음을 확인하였다.