• 농업과학연구
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• 제48권4호
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• pp.1003-1013
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• 2021

Thioredoxin (TRX) protein is an antioxidant responsible for reducing other proteins by exchanging cysteine thiol-disulfide and is also known for its anti-allergic and anti-aging properties. On the other hand, epidermal growth factor (EGF) is an important material used in the cosmetics industry and an essential protein necessary for dermal wound healing facilitated by the proliferation and migration of keratinocytes. EGF also assists in the formation of granulation tissues and stimulates the motility of fibroblasts. Hence, genetically modified soybeans were developed to overexpress these industrially important proteins for mass production. A single-dose oral-toxicity-based study was conducted to evaluate the potential toxic effects of TRX and EGF proteins, as safety assessments are necessary for the commercial use of seed-specific protein-expressing transgenic soybeans. To achieve this rationale, TRX and EGF proteins were mass purified from recombinant E. coli. The single-dose oral-toxicity tests of the TRX and EGF proteins were carried out in six-week old male and female Institute of Cancer Research (ICR) mice. The initial evaluation of the single-dose TRF and EGF treatments was based on monitoring the toxicity signatures and mortality rates among the mice, and the resultant mortality rates did not show any specific clinical symptoms related to the proteins. Furthermore, no significant differences were observed in the weights between the treatment and control groups of male and female ICR mice. After 14 days of treatment, no differences were observed in the autopsy reports between the various treatment and control groups. These results suggest that the minimum lethal dose of TRX and EGF proteins is higher than the allowed 2,000 mg·kg^-1 limit.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2021년도 춘계학술대회
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• pp.49-49
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• 2021

The roots of reed (Phragmites australis) were used in traditional medicine to treat respiratory problems, including symptoms such as high fever and cough. In this study, we identified the active ingredient from 70% EtOH reed root extract, and evaluated the whitening, wrinkle improvement and moisturizing effects. The content of p-coumaric acid, the active ingredient of the roots of P. australis, was slightly lower in 70% EtOH extract than in 100% EtOH extract. However, 70% EtOH reed root extract showed similar or higher effect in reducing power, DPPH, hydrogen peroxide scavenging, and nitric oxide scavenging activity compared to 100% EtOH extract. Moreover, 70% EtOH reed root extract markedly inhibited melanogenesis in B16F10 cells treated with α-melanocyte-stimulating hormone. 70% EtOH reed root extract significantly inhibited the mRNA expression of matrix metalloproteinase-1 (MMP-1) and reduced elastase activity in HDF human dermal fibroblasts. In addition, 70% EtOH reed root extract ameliorated hyaluronic acid synthase-2 (HAS-2) expression induced by ultraviolet B (UVB) stimulation in HaCaT keratinocytes. The results of this study suggest that 70% EtOH reed root extract has potential as a functional cosmetic material related to whitening, wrinkle improvement, and moisturizing.

• 대한화장품학회지
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• 제35권4호
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• pp.287-292
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• 2009

자외선에 의한 활성산소 종의 생성과 피부 광노화 촉진은 피부표면 조직의 파괴와 피부염증유발, 홍반 등을 수반하며, 일상생활에서 항상 생활 자외선에 노출되어 있는 피부는 이러한 위험 요인과 직면하고 있다. 병이소초추출물의 유해 라디칼 소거 효과 실험 결과 $IC_50$ values가 $18.2\;{\mu}g/mL$로 superoxide 소거 효과가 우수하게 나타났으며, 세포 내에서 ROS에 의해 형광을 띠는 물질로 전환되는 CM-DCFDA를 이용하여 ROS의 양을 측정한 결과 자외선에 의해 증가된 세포 내 ROS의 양이 병이소초 추출물을 처리함으로써 $100\;{\mu}g/mL$ 농도에서 30 % 이상의 우수한 소거효과를 나타내었다. 섬유아세포에 자외선(UVA) $6.3\;J/cm^2$으로 조사하고 병이소초 추출물을 처리한 결과, 자외선에 의해 높아졌던 MMP-1 단백질 발현량이 농도의존적으로 감소하였으며, $50\;{\mu}g/mL$의 농도에서 37.7 % 정도의 MMP-1 발현 억제효과를 나타냈다. RT-PCR 실험에서는 병이소초 추출물을 $10\;{\sim}\;50\;{\mu}g/mL$ 농도로 처리한 결과, 자외선에 의해 높아졌던 MMP-1 mRNA의 발현이 농도 의존적으로 확연히 감소함을 확인할 수 있었다. 따라서 병이소초추출물은 자외선에 의해서 발생할 수 있는 피부손상에 대하여 효과적으로 보호할 수 있는 우수한 항산화 및 피부세포 보호소재로 적용될 수 있다.

• 대한화장품학회지
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• 제35권1호
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• pp.65-72
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• 2009

피부노화의 주요 원인으로는 타입 I 콜라겐 생합성 저하 및 피부 진피세포의 증식 활성 감소를 들 수 있다. 효과적으로 피부노화를 관리하기 위해서는 안전하면서도 효능이 우수한 소재를 찾는 것이 필요하다. 이를 위해 본 연구진은 항노화소재를 스크리닝하였고, 완두콩과 밀 펩톤이 성체줄기세포의 세포증식을 증가시키는 효능을 관찰하였다. 완두콩과 밀 펩톤을 포함하는 식물성 펩톤은 다양한 크기의 펩타이드와 아미노산을 함유하고 있어 세포배양 시 첨가해 주면 영양공급원이나 growth tactor로 세포 성장과 활성을 증가시키는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 인간 진피섬유아세포를 이용하여 완두콩과 밀 펩톤이 세포증식 및 콜라겐합성에 미치는 영향과 이들의 작용기전을 규명하고자 하였다. 세포증식 실험에서 완두콩과 밀 펩톤은 유의성 있게 농도 의존적으로 세포증식을 유도하였다. 또한 인간 COL1A2 프로모터 루시퍼라아제와 타입 I 프로콜라겐 생합성 실험에서 완두콩 및 밀 펩톤이 COL1A2 프로모터의 활성화를 통해 타입 I 프로콜라겐 생합성을 촉진시키고 있음을 확인하였다. TGF-${\beta}1$ 루시퍼라아제 리포터 실험과 TGF-${\beta}1$ ELISA 실험에서는 완두콩 및 밀 펩톤이 TGF-${\beta}1$ 유전자의 발현을 촉진한다는 사실을 관찰하였고, 이러한 결과를 통해 완두콩 및 밀 펩톤의 콜라겐 생합성 촉진 기전이 TGF-${\beta}$ 신호와 관련이 있음을 제시하였다. 즉 완두콩 및 밀 펩톤은 TGF-${\beta}1$의 발현촉진을 통해 콜라겐 생합성을 유도함을 유추할 수 있다. 완두콩과 밀 펩톤을 포함한 로션을 인체피부에 주 동안 도포하여 피부자극을 관찰한 결과, 어떠한 부작용도 관찰되지 않았다. 이러한 연구결과를 종합해 볼 때 완두콩 및 밀 펩톤이 피부자극이 없으며 피부주름을 개선시킬 수 있는 소재로 사용가능할 것으로 기대된다.

• 대한화장품학회지
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• 제30권4호
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• pp.439-444
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• 2004

태양광선에 노출된 피부에서는 자외선의 작용으로 활성산소종이 생성되어 세포외 기질 및 피부세포에 손상을 야기시킨다. 특히 자외선에 의해 손상을 받은 피부는 콜라겐 등의 세포외 기질에 영향을 주어 주름을 형성하는데, 이는 자외선에 의해 피부내에서 콜라겐을 분해하는 효소(MMP)의 양이 증가하기 때문이라고 알려져 있다. 따라서, 활성산소종 소거 및 MMP의 발현을 저해하여 광노화로부터 피부를 보호할 수 있을 것으로 기대된다. 본 연구에서는 광노화와 연관하여 혈갈의 기능을 알아보기 위하여 항산화 효과, in vitro MMP활성 저해능, 자외선 조사에 의해 유도된 MMP-1 발현에 대한 영향을 사람섬유아세포를 이용하여 확인하였다. 혈갈의 항산화 효과를 알아보기 위해 DPPH radical과 superoxide anion radical 소거효과를 측정하였다. 그 결과 DPPH radical의 $IC_{50}$ 값은 $183{\;}{\mu}g/mL$이고, xanthine/xanthine oxidase에 의한 superoxide anion radical의 $IC_{50}$ 값은 $30{\;}{\mu}g/mL$이었다. MMP-1의 활성저해 결과는 농도 의존적으로 활성을 억제하였으며, $IC_{50}$ 값은 $200{\;}{\mu}g/mL$이다 또한 자외선 조사에 의해 발현되는 MMP-1에 대해 단백질의 앙적인 변화는 $74\%$ 감소되었으며, 혈갈에 의해 농도 의존적으로 MMP-1 mRHA의 발현량도 감소되었다. 이러한 실험결과를 통하여 혈갈은 항산화 효과 뿐만 아니라 자외선 조사에 의해 유도되는 MMP-1 단백질 발현과 mRNA 유전자 수준에서의 조절이 가능함을 확인하였다. 결론적으로 혈갈은 항산화와 자외선으로부터 생성되는 MMP-1의 발현을 저해함으로써 광노화에 따른 피부를 보호하는 항노화 소재로서의 응용가능성을 확인하였다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제34권4호
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• pp.404-411
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• 2019

본 연구의 목적은 예부터 약재로 사용되며 식품원재료 데이터베이스에 등재되어 있는 국내 산림 자생식물 9종의 항산화 효능을 평가하여 기능성 식품원료로서의 기초자료를 제공하고자 하였다. 식물 9종의 잎, 줄기 및 잔가지 부위를 70% 에탄올을 사용하여 추출한 후, 항산화 활성(DPPH, ABTS, 아질산염, hydrogen peroxide 라디칼 소거능, reducing power activity)을 측정하였으며, 그 결과 이질풀이 그 외 다른 식물 추출물보다 항산화 활성이 우수한 것을 확인하였다. 또한 총 폴리페놀, 플라보노이드 및 프로안토시아니딘 분석을 통해 이들의 항산화 성분의 함량을 측정하고자 하였다. 폴리페놀 함량은 이질풀에 이어서 가중나무, 찔레나무, 까마귀머루 순으로 많았으며, 플라보노이드 함량은 찔레나무, 까마귀머루, 까치밥나무, 머위가 많이 함유하고 있음을 확인하였다. 프로안토시아니딘 함량은 까마귀머루, 다래, 까치밥나무, 찔레나무가 다른 식물 추출물에 비해 많은 함유량을 나타내어, 식물의 종에 따라 항산화 성분이 상이하게 존재하는 것을 확인하였다. 피부 섬유아세포를 이용하여 세포 독성을 평가한 결과, 9종의 식물 추출물 모두 50, 100 및 $200{\mu}g/mL$ 농도에서 독성을 나타내지 않았다. 또한 hydrogen peroxide로 피부 섬유아세포에 산화적 스트레스를 유도한 상태에서 XTT assay와 $H_2-DCFDA$ 염색을 통해 식물 추출물의 세포 생장률 및 세포 내 ROS 발생률을 측정한 결과, 이질풀을 포함한 9종의 식물 추출물에서 농도 의존적인 세포 보호 효과를 나타내었다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때 9종의 산림식물(머위, 뱀딸기, 찔레나무, 까치밥나무, 말오줌때, 가중나무, 까마귀머루, 이질풀, 다래)은 추후 항산화에 도움을 주는 건강기능식품으로의 적용 및 항미백 효과로 인한 천연 화장품 소재로서 그 활용도가 넓을 것으로 예상된다. 특히 이질풀의 경우 본 연구를 바탕으로 하여 해당 작용기전 등을 탐구하는 심화 연구가 필요하다고 사료된다.

• 대한화장품학회지
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• 제37권4호
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• pp.351-356
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• 2011

감귤은 국내 및 동남아시아 지역에서 많이 즐기는 식품 중 하나이며, 이러한 감귤류의 껍질을 건조시킨 것을 진피라고 한다. 이러한 진피는 한방에서는 이뇨작용, 비장기능을 강화하는 것으로 알려져 있으나, 천연 플라보노이드를 다량 함유하고 있어 학계에서 여러 분야로 연구가 되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 플라보노이드 배당체를 함유한 진피 추출물을 ${\beta}$-glucosidase 효소를 이용하여 아글리콘(aglycone)으로 변환 할 수 있도록 치마버섯 배양을 실시하였다. 진피 발효 배양액을 HPLC를 이용하여 분석하였으며, UVA에 의한 광손상 보호능을 섬유아세포를 이용하여 측정하였다. 진피 발효 배양액은 COX-2, LOX-5와 같은 항염증 관련 대사에도 관여하여 염증완화에도 도움을 줄 수 있음을 확인하였다. 또한 각질 형성세포를 이용한 interleukin-$1{\alpha}$를 측정한 결과 진피발효배양액 처리군의 저해활성이 더 높았다. 이러한 결과로 미루어 볼 때, 진피발효 배양액은 피부에 대한 항염 및 항산화 효과가 우수한 것으로 사료된다.

• 문화기술의 융합
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• 제4권2호
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• pp.161-169
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• 2018

본 연구는 해조 다당류 추출물을 화장품 원료로 사용할 수 있는지 평가하고자 하였다. 항균 효과를 평가하기 위해 해조 다당류 추출물로 부터 Staphylococcus aureus (S. aureus) 균주에 대한 항균활성을 측정하였다. 또한, RAW 264.7 세포에서 항염증 효과가 확인되었으며, 해조 다당류 추출물을 Sprague-Dawley (SD) 흰쥐의 등쪽 피부에 적용하여 단회투여독성을 평가하였다. 그 결과, 해조 다당류 추출물은 피부섬유 아세포에서 최대 $1,000{\mu}g/mL$ 농도에서 세포 독성을 나타내지 않았다. 또한, 1 % 해조 다당류 추출물로 처리되었을 때, $1.52{\pm}0.34cm$로 생육저해환이 형성되어 S. aureus 균주에 대한 항균 활성을 확인하였다. 해조 다당류 추출물을 RAW 264.7 세포에 처리하면 농도 의존적으로 산화 질소 (NO)의 생성이 감소하고 인터루킨 1 베타 ($IL1{\beta}$), 종양 괴사 인자 알파 ($TNF{\alpha}$)와 같은 염증 관련 사이토카인의 생성이 증가하였으며, 프로스타글란딘 E2 (PGE2)가 감소 하였다. 해조 다당류 추출물을 여러 농도로 흰쥐에 투여했을 때 증상은 14 일 이상 변하지 않았으며 췌장이나 장기 무게에는 변화가 없었다. 결론적으로 우리는 해조 다당류 추출물이 세포 독성을 나타내지 않았으며 항균 및 항염증 효과가 있음을 발견하였다. 따라서, 화장품 원료로 사용하기에 적합하다고 사료된다.

• 디지털융복합연구
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• 제14권10호
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• pp.515-520
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• 2016

본 연구는 명월초 추출물의 Nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells (NF-kB)의 농도 및 Nitric Oxide(NO) 측정을 통하여 현대인들의 피부염증 및 감염질환 예방에 도움이 되는 천연원료 개발을 위하여 수행하였다. 명월초 추출물의 cytosol과 nucleus의 분리과정을 거쳐 Human Dermal Fibroblasts(HDF cell)을 이용하여 다양한 염증조절 인자 중 대표적인 NF-kB 농도를 측정하였고 RAW264.7 세포에 대하여 신경전달 매개체로 피부면역 반응에 중요한 역할을 하는 NO의 양을 분석하였다. 명월초 추출물을 투여한 결과, NF-kB의 단백질과 mRNA 밴드가 감소하여 명월초의 항염 효과가 피부염증 및 질환예방에 효과가 있을 것으로 기대할 수 있었다. 또한 명월초 추출물의 농도가 증가함에 따라 NO는 유의적으로 감소하여 농도 의존적 결과를 보였다. 따라서, 향후 임상적 측면에서의 더 세밀한 항염 효과에 대한 연구가 지속된다면 명월초는 식품으로 뿐 아니라 화장품 등 현대인들이 넓게 적용할 수 있는 융합소재로 이용될 수 있으리라 사료된다.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제25권5호
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• pp.511-518
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• 2017

Ultraviolet (UV) irradiation is a relevant environment factor to induce cellular senescence and photoaging. Both autophagy- and silent information regulator T1 (SIRT1)-dependent pathways are critical cellular processes of not only maintaining normal cellular functions, but also protecting cellular senescence in skin exposed to UV irradiation. In the present studies, we investigated whether modulation of autophagy induction using a novel synthetic SIRT1 activator, heptasodium hexacarboxymethyl dipeptide-12 (named as Aquatide), suppresses the UVB irradiation-induced skin aging. Treatment with Aquatide directly activates SIRT1 and stimulates autophagy induction in cultured human dermal fibroblasts. Next, we found that Aquatide-mediated activation of SIRT1 increases autophagy induction via deacetylation of forkhead box class O (FOXO) 1. Finally, UVB irradiation-induced cellular senescence measured by $SA-{\beta}-gal$ staining was significantly decreased in cells treated with Aquatide in parallel to occurring SIRT1 activation-dependent autophagy. Together, Aquatide modulates autophagy through SIRT1 activation, contributing to suppression of skin aging caused by UV irradiation.