제주자생 탐라오갈피(Acanthopanax koreanum Nakai)를 리큐르 소재로 활용하기 위하여 주정농도를 각각 $30{\sim}95%$로 조절한 다음 0.5 cm 이하로 세절한 뿌리 및 줄기를 700 g/10 l의 비율로 첨가하여 70일간 침출시키면서 이화학적 특성 및 유용성분의 경시적인 변화를 검토하였다. 침출액의 pH 변화는 대체로 $5.5{\sim}6.5$ 범위였으며, 색도 b 값은 주정농도가 낮을수록, 침출기간이 길어질수록 높은 값을 나타내었고, a값은 주정농도가 높을수록 - 값이 증가하였으며 주정농도에 의한 영향이 컸다. 가용성고형물의 변화는 침출기간에 따라 점진적으로 증가하여 주정농도 $30{\sim}70%$ 범위에서 줄기는 $0.6{\sim}0.7%(w/v)$, 뿌리는 $1.0{\sim}1.5%(w/v)$이었다. Eleutheroside B와 E는 침출기간 20일까지 급속히 증가하는 경향이었으며, 줄기가 뿌리보다 함량이 많았다. 그리고 주정농도 30%에서 70%로 높아짐에 따라 eleutheroside B와 E 함량은 크게 증가하였다. Acanthoic acid는 주정농도와 이용부위에 따른 함량변화가 뚜렷하게 나타났으며, 침출 후 $5{\sim}10$일에 급속히 용출되었으며, 줄기에서는 $3{\sim}25\;{\mu}g/ml$, 뿌리에서는 $46{\sim}1,700\;{\mu}g/ml$이 침출되었다. 따라서 탐라오갈피를 이용하여 약용주인 리큐르로 상품화하기 위해서는 뿌리 비율을 높게 하여 주정농도 $60{\sim}80%$ 범위에서 $30{\sim}50$일간 침출시킨 다음 13주간 숙성하여 블렌딩하는 것이 효과적이라고 판단되었다.
서울대학교병원 신경정신과에 입원하여 뇌자기공명영상촬영을 시행한 32명(남자 18명, 여자 12명)의 양극성장애환자를 대상으로 피질하 $T_2$ 강조-고신호광도의 임상적 변수에 관한 연구를 시행하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1) 32명의 환자중 피질하 고신호광도를 보인 환자의 수는 7명(21.8%)이었고, 8명의 40세 이상의 환자중에서는 5명(62%)이 고신호광도를 보였다. 2) 피질하 고신호광도를 보인 환자군이 그렇지 않은 군에 비해 통계적으로 유의한 수준으로 연령이 높았고(p<0.01), 연령과 정량화된 피질하 고신호광도 점수와의 상관분석에서도 유의한 양의 상관관계를 보였다(r=0.51, p<0.01). 3) 피질하 고신호광도를 보인 환자군에서 정신병적 증상의 빈도는 증가되고(p=0.06), 정동장애 가족력의 빈도는 감소한 경향을 보였다(p=0.01). 이상의 결과는 발병연령이 늦은 양극성장애 환자의 상당수에서 발견되는 피질하 고신호광도가, 유전적요인에 주로 영향을 받는 조기 발병군과는 다른 경과나 임상양상 등을 보이는 만발성 양극성장애 환자의 원인적 요소일 수 있다는 가설을 뒷받침해주는 소견이다.
일부 근권세균은 ACC deaminase를 생성하여 식물의 생장을 저해하고 노화를 촉진시키는 식물호르몬 에틸렌의 수준을 낮춤으로써 스트레스 조건 하의 식물의 생장을 지속시킨다. 본 연구에서는 모래사장에서 자라는 식물의 근권에서 ACC deaminase를 생성하는 세균 균주들을 분리하여 16S rDNA 염기서열 분석을 통해 Escherichia hermannii m-2, Enterobacter asburiaem-4, Pseudomonas thivervalensis BD2-26, and Pseudomonas brassicacearum subsp. neoaurantiaca BD3-35로 동정하였다. BD3-35 균주는 이들 중 가장 높은 ACC deaminase 활성, 20.26 ${\alpha}$-ketobutyrate ${\mu}M/mg$ protein/h을 나타내었다. 균주 BD3-35와 BD2-26는 식물호르몬 시토키닌, m-4는 옥신 IAA와 IBA, 그리고 균주 m-2는 ABA 생성능을 가졌다. 이 균주들은 모두 토마토종자 발아 시 유묘의 뿌리신장을 유의성 있게 촉진하였다. 또한 7일간 자란 토마토 식물에 처리하고 가뭄 스트레스 하에서 7일간 재배하였을 때 비접종 대조군에 비해 균주 BD3-35, m-2와 m-4는 토마토 뿌리의 길이를 각각 14, 15와 35% 증가시켰으며, m-2, BD2-26와 BD3-35는 토마토 식물의 건조중량을 각각 22, 33과 68% 증가시켰다. 따라서 이 균주들은 가뭄 스트레스 하의식물을 위한 미생물 비료로 사용될 수 있는 가능성을 보였다.
피부노화는 크게 생리적 노화(chmnological aging)와 광노화(photoaging)로 나누어 진다. 진피세포와 표피세포에서 광노화는 MMP(Matrix metalloproteinase)의 분비량이 증가하면서 MMP와 TIMP(Tissue inhibitors of metalloproteinase)의 균형을 깨뜨려 진피층을 붕괴가 유도된다. 본 연구는 광노화 및 암 전이 과정, 관절염 등 여러 질병에서 주목받고 있는 MMP-1의 생성 억제활성물질을 120여종의 식용식물(edible plants)로부터 활성물질을 분리, 정제하고 정제물질의 일부 물리화학적 성질을 규명하였다. 표피세포(HaCaT)와 진피세포(HS68) 세포주를 이용하여 다양한 강도의 UVB를 조사하여 생성되는 MMP-1의 양과 감수성을 검토한 결과 HS68에서 UVB의 조사량에 비례하여 MMP 분비량이 증가되는 반면, HaCaT세포의 MMP 분비량은 유의적 차이를 보이지 않았다. MMP-1 생성량이 가장 높은 UVB 조사량은 35 $mJ/cm^2$ 내외이었고, UVB조사 후 분비되는 MMP-1의 양은 36-48시간대에 가장 높게 나타났다. MMP-1의 생성 억제활성을 검색한 결과 아가위(Crataegus pinnatifida Bunge)의 냉수분획층(CP)에서 최대활성을 나타내었다. CP를 periodate 산화 처리에서는 변화가 없으나 pronase 처리시 활성이 감소되는것으로 단백질이 활성의 본체임을 확인하였다. 정제는 CP의 ultrafiltration처리, DEAE-Tayopearl 650c, Butyl-Tayopearl 650M의 이온교환크로마토그래프와 Bio-Gel P-30겔 여과 크로마토그래프 통해서 MMP-1 억제 활성 분획층 CP-2Va-2를 정제하였다. CP-2Va-2의 MMP-1억제활성은 88.5%이었으며, 분자량은 HPLC로 확인한 결과 19kDa, SDS-PAGE에서는 20 kDa 확인됨으로써 monomer구조임을 알 수 있었다.
Coenzyme $Q_{10}$과 6가지 coenzyme Qn 유토체들을 합성하였다. Coenzyme Qn유도체들을 murine melanoma(B16/F1)에 대한 멜라닌 생성 저해시험, collagenase 및 elastase 활성 저해시험을 실시하였다. 그 결과, 합성된 coenzyme Qn유도체들의 농도에 따른 멜라닌 생성억제, collagenase와 elastase의 활성 저해시험 모두에서 우수한 활성을 보여주었다. Coenzyme Qn화합물들 중 coenzyme $Q_1$과 coenzyme $Q_2$는 멜라닌 생성억제와 elastase 활성저해활성이 다른 coenzyme Qn유도체들보다 우수하게 나타났다. 하지만 collagenase 활성저해시험에서는 coenzyme Qn 화합물들이 80-85%의 collagenase 활성저해력을 나타내었다. 또한 coenzyme Qn들의 생리활성을 비교하면, collagenase 저해활성시험을 제외한 다른 효소활성에서는 isoprene unit의 n수가 적을수록 더 우수한 활성이 있음을 확인하였으며, collagenase의 경우 coenzyme Qn 화합물의 생리활성이 모두 유사함으로 isoprene unit의 n수보다 coenzyme Qn화합물의 benzoquinone에 의한 효과로 생각된다. 이와 같은 결과로, coenzyme $Q_1$과 coenzyme $Q_2$는 앞으로 새로운 기능성 화장품으로 사용될 수 있을 것으로 사료된다.
우리는 황련에서 분리된 베르베린의 화장품소재로의 활성을 평가하기 위해 항산화와 항주름 효능을 분석하였다. 시료의 독성을 평가하기 위해 3-(4,5-dimethyl-2-thiazolyl)-2,5-diphenyl-2H-tetrazolium bromide (MTT) assay를 수행하였으며 항산화와 항주름 활성평가를 위해 ROS 생성능, hyaluronic acid 생성능, MMP-2, -9, TIMP-1,-2, $TNF-{\alpha}$의 발현을 각각 측정하였다. 베르베린에 대한 자외선의 세포 독성은 CCD-986sk 섬유아세포를 이용하여 MTT 분석으로 측정되었고, 세포 독성이 $25{\mu}g/mL$의 농도 미만에서 관찰되지 않았다. 또한 베르베린이 ROS 생산을 농도 의존적으로 감소시키고 히알루론산의 합성을 촉진한다는 것을 발견했다. 베르베린은 주름 형성과 관련된 MMP-2 및 MMP-9의 protein 단계 및 mRNA 발현을 감소시키고 TIMP-1 및 TIMP-2의 발현을 증가시켰다. 프로 pro-inflammatory cytokine 으로 알려진 $TNF-{\alpha}$에 대한 베르베린의 억제효능을 실험한 결과, 농도의존적으로 $TNF-{\alpha}$ 유전자를 억제하는 효과를 나타내었다. 이러한 결과를 통해 베르베린은 활성산소종의 억제와 TIMP-1과 -2의 발현 조절에 의한 MMP-2,-9의 감소로 항산화 및 항주름에 효과가 있는 화장품 소재로서의 가치를 가진다고 사료된다.
최근까지도, 현대사회의 암 발생률은 급격하게 증가하고 있다. 인체 내부에서 내재적 또는 외재적인 요인에 의해 DNA 손상이 발생되고, 세포는 DNA 손상에 대한 방어기작을 통해 스스로를 방어한다. 또한, 비정상적인 DNA 생성 및 결손된 DNA 가닥의 복원은 노화, 암, 염증 등 다양한 질병으로부터 기인한다. 많은 연구자는 이러한 DNA 손상을 억제하기 위하여 적절한 소재 탐색에 많은 관심을 두고 있으며, 특히 합성화합물의 부작용이 알려지면서, 천연물을 기반으로 한 암 예방적 소재에 대한 연구가 많이 이루어지고 있다. 토복령은 백합과(Liliacese)에 속하는 청미래덩굴(Smilax china L.)의 근경이며, 전통적으로 해독과 종기 등의 치료제로 사용되어왔다. 하지만 토복령의 DNA 손상에 대한 억제 효과에 대한 연구는 미흡하다. 본 논문에서는 토복령의 항산화 효과 및 DNA 손상에 대한 억제 효과를 확인하고, 식물이 포함하는 phenolic 화합물의 활성과 연관 관계를 확인하고자 하였다. 항산화 효과를 확인하기 위해, DPPH 라디칼 및 ABTS 라디칼에 대한 소거 활성을 확인하였다. 토복령 추출물은 DPPH 및 ABTS 라디칼을 효과적으로 제거하였으며, 높은 환원력을 나타냈다. HPLC 분석을 통해 phenolic 화합물을 정량 및 동정하였으며, 항산화 효과와 phenolic 화합물의 연관 관계를 확인하였다. 또한, $OH^-$ 라디칼 및 $Fe^{2+}$으로 유발된 plasmid DNA 손상에 대한 방어 효과를 확인하였다. 세포 수준에서, DNA 손상에 대한 저해 효과는 산화적 스트레스로 유발된 NIH 3T3 세포의 ${\gamma]$-H2AX 및 p53 단백질 발현 저해 활성을 확인하였다. 또한, H2AX 및 p53 mRNA 수준의 저해 활성을 확인하였다. 결론적으로, 토복령 추출물의 phenolic 화합물의 항산화 효과 및 DNA 손상에 대한 억제 효과를 확인하였다.
아끼바레 및 밀양 23호 쌀 전분의 이화학적 성질, 전분 gel의 노화 및 음이온에 의한 호화양상을 조사하였다. 두 전분입자의 성상은 다각형이며 입자의 크기는 $3{\sim}6{\mu}m$ 정도였으며, 아끼바레가 밀양 23호 보다 다소 작았다. 두 전분의 X-ray 회절도는 A형으로 peak 형태와 강도에서 약간의 차이를 보였다. 아끼바레 및 밀양 23호 쌀 전분의 아밀로스함량은 각각 18.5 및 19.5%이었고 물 결합능력은 106 및 100%이었다. 팽화력은 $50^{\circ}C$까지는 큰 변화가 없었으나 이후에 급격히 증가하였고 밀양 23호 쌀 전분의 팽화력이 더 컸다. 전분 현탁액(0.1%)의 광투과도는 두 전분 모두 $60^{\circ}C$ 이후에서 급격히 증가하였으며 밀앙 23호 쌀 전분이 더 큰 광투과도를 보였다. 음이온에 의한 아밀로 그람 pattern은 NaCl과 NaF는 동일하였고 NaSCN과 NaI는 유사였다. 호화온도 및 최고점도시의 온도는 SCN-${SO_4}^=$의 순으로 증가하였고 SCN- 및 I-이온은 최고점도를 증가시켰으나 NaCl은 감소시켰다. ${SO_4}^=$ 이온을 첨가한 경우 점도는 계속 증가하였고 최고점도에 도달하지 않았다. 아끼바레 및 밀양 23호 전분 gel을 $21^{\circ}C$에서 저장한 경우 시간 상수가 각각 6.72 및 6.42일이었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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