• Journal of Ginseng Research
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• 제42권1호
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• pp.42-49
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• 2018

Background: Ginsenoside F1 has been described to possess skin-whitening effects on humans. We aimed to synthesize a new ginsenoside derivative from F1 and investigate its cytotoxicity and melanogenesis inhibitory activity in B16BL6 cells using recombinant glycosyltransferase enzyme. Glycosylation has the advantage of synthesizing rare chemical compounds from common compounds with great ease. Methods: UDP-glycosyltransferase (BSGT1) gene from Bacillus subtilis was selected for cloning. The recombinant glycosyltransferase enzyme was purified, characterized, and utilized to enzymatically transform F1 into its derivative. The new product was characterized by NMR techniques and evaluated by MTT, melanin count, and tyrosinase inhibition assay. Results: The new derivative was identified as (20S)-$3{\beta},6{\alpha},12{\beta}$,20-tetrahydroxydammar-24-ene-20-O-${\beta}$-D-glucopyranosyl-3-O-${\beta}$-D-glucopyranoside(ginsenoside Ia), which possesses an additional glucose linked into the C-3 position of substrate F1. Ia had been previously reported; however, no in vitro biological activity was further examined. This study focused on the mass production of arduous ginsenoside Ia from accessible F1 and its inhibitory effect of melanogenesis in B16BL6 cells. Ia showed greater inhibition of melanin and tyrosinase at $100{\mu}mol/L$ than F1 and arbutin. These results suggested that Ia decreased cellular melanin synthesis in B16BL6 cells through downregulation of tyrosinase activity. Conclusion: To our knowledge, this is the first study to report on the mass production of rare ginsenoside Ia from F1 using recombinant UDP-glycosyltransferase isolated from B. subtillis and its superior melanogenesis inhibitory activity in B16BL6 cells as compared to its precursor. In brief, ginsenoside Ia can be applied for further study in cosmetics.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제41권1호
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• pp.26-32
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• 2013

부탄올 용매에서 생존하는 부탄올 내성 미생물을 분리하였다. 분리된 미생물들의 세포성장은 부탄올 농도가 증가함에 따라 감소하였으며, 그 중에서 BRS02가 12.5 g/L에서 가장 높은 내성도를 나타내었다. 또한, UV를 이용하여 BRS02균의 변이를 유도하여 고농도 부탄올 내성균 BRS251을 개발하였다. 부탄올 생산 모델균주로 대장균과 함께 부탄올, 프로판올 및 펜탄올에 대한 내성도를 비교한 결과, 대장균은 7.5 g/L 부탄올과 20 g/L 프로판올, 2 g/L 펜탄올 농도까지 생육이 가능한 반편, BRS251은 더 고농도인 17.5 g/L 부탄올과 32.5 g/L 프로판올, 6 g/L 펜탄올 농도까지 생육이 가능하였다. 분리된 세균을 동정하기 위해서 그람염색 후 광학현미경으로 관찰한 결과 그람양성의 구균으로 확인이 되었으며, 6.5% NaCl에서 생육이 가능하였다. 생화학적 특성을 분석한 결과, arginine dihydrolase, ${\alpha}$-glucosidase, urease 효소활성을 가지고 있었으며, 호기적인 조건에서 D-galactose, Dmaltose, D-mannitol, D-mannose, methyl-${\beta}$-D-glucopyranoside, D-ribose, sucrose, D-trehalose를 탄소원으로 자화하여 산을 생성할 수 있었으며, bacitracin, vibriostatic agent O/129 및 optochin에 대한 항생제 내성을 나타내었다. 16S rRNA 유전자 서열을 결정하고 계통발생도 분석을 통해 BRS02는 최종적으로 Staphylococcus sp.임을 동정하였다.

• 한국영재학회:학술대회논문집
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• 한국영재학회 2003년도 추계학술대회
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• pp.167-169
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• 2003

과학영재 교육의 목적과 효과를 달성하기 위해서는 과학영재들의 특성, 과학영재의 판별이나 교육 프로그램의 개발, 과학영재들의 과학, 과학자, 과학관련 직업에 대한 인식 등 여러 요소들에 초점을 맞추어 연구해야 하며 이를 바탕으로 교육해야 한다. 과학영재교육의 중요한 점 중 하나는 우리가 교육하는 과학영재들이 성장해서 그들의 영재성을 발휘하도록 하는 것에 있다. 이는 국가적으로도 매우 중요한 일이다. 과학기술의 발달과 국가의 발전은 뛰어난 영재들이 기여를 하였으며 그 업적을 통해 국제경쟁 사회를 선도해 나갈 수 있기 때문이다. 과학영재 교육의 성공 기준 중 하나로 노벨상 수상을 기대하는 것이라고 생각할 수 있다. 물론 노벨상만을 목표로 하는 것은 과학영재교육이 왜곡될 수 있으나, 과학영재교육을 통해서 과학 분야에 뛰어난 인재를 양성하고 이들로부터 과학의 수준이 높아지면서 자연스럽게 노벨상을 수상할 수 있을 것이다. 2002년 노벨 과학상에서 일본은 물리학과 화학 두 분야에서 수상자를 배출하였다. 특히 노벨 화학상을 받은 다나카 고이치는 박사학위도 없는 40대의 평범한 회사원이었다. 그는 일본 과학계를 장악하고 있는 유명 국립대학의 교수도 아니고, 수상 발표 뒤 대부분의 일본 화학자들이 누군지 몰라 당황했을 정도로 잘 알려지지 않은 인물이었다. 이러한 사건은 일본인들에게 희망을 안겨주었으며 과학 및 과학자에 대한 관심과 투자에 대한 인식에 있어 많은 변화를 초래하였다. 노벨상 자체가 국가정책의 목표가 될 수는 없지만, 과학자나 국민 개개인들에게 희망이 되는 것은 사실이다. 해마다 노벨상 수상자가 발표되는 시점에서 우리들은 아주 오랫동안 방관자가 되어 왔다. 이제 여러 과학영재교육기관 등을 통해서 과학영재 교육을 효율적으로 실시한다면 조만간 상황이 바뀔 것으로 기대할 수 있다.택한 이유는 첫 번째가 사회 봉사와 국가 발전에 기여하기 위한 것이었으며, 다음으로는 생활의 안정을 꼽고 있었다. 이외에도 과학적 업적 달성을 위해, 자신의 꿈(이상) 실현을 위해 등의 이유를 들고 있었다. 이러한 경향은 남자 영재와 여자 영재들간에 다소 차이는 있었으나 거의 유사한 것으로 조사되었다(Pearson $X^2$=2.186, p>0.05). 우수한 능력을 소유한 영재들이 과학관련 분야를 선호하지 않는다면 우리나라의 과학 발전은 그리 낙관할 수 없을 것이다. 그러므로, 영재들을 과학 관련 분야로 이끌어 그들이 소유한 영재성을 발휘하도록 하는 것은 매우 중요한 일일 것이다. 이룰 위해서는 과학 영재들이 자신의 능력에 대한 자신감을 더욱 높여야 하며 그 능력을 과학관련 분야에 발휘하도록 하기 위한 국가적, 사회적, 교육적 노력이 필요하다. 노력이 필요하다.~42.1mg$CO_2$/kg.hr였으며 12$^{\circ}C$에서 2.5~8.2mg$CO_2$/kg.hr로 일반적으로 보고되고 있는 토마토 호흡속도와 일치하는 결과를 나타내었다.다.환원당인 sucrose 함량은 계속 증가하였고 fructose, glucose, sorbitol의 함량(추황의 sorbitol을 제외)은 생장이 촉진됨에 따라 증가하다가 다시 점차적으로 감소하였다. 이러한 결과는 총당과 환원당의 측정결과와 일치한 것으로 나타났다. 결론적으로 배의 성장에 따라 산 함량은 감소하였고 당 함량은 증가하였다.luco-pyranoside, quercetin 7-O- -glucopyranoside, acacetin 7-O-$\beta$-D-glucuronide and apigenin-6-C-$\beta$

• Molecules and Cells
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• 제19권1호
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• pp.137-142
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• 2005

We showed recently that ginsenosides inhibit the activity of various types of ion channel. Here we have investigated the role of the carbohydrate component of ginsenoside $Rg_3$ in the inhibition of $Na^+$ channels. The channels were expressed in Xenopus oocytes by injecting cRNAs encoding rat brain Nav1.2 ${\alpha}$ and ${\beta}1$ subunits, and analyzed by the two-electrode voltage clamp technique. Treatment with $Rg_3$ reversibly inhibited the inward $Na^+$ peak current ($I_{Na}$) with an $IC_{50}$ of $32.2{\pm}4.5{\mu}M$, and the inhibition was voltage-dependent. To examine the role of the sugar moiety, we prepared a straight chain form of the second glucose and a conjugate of this glucose with 3-(4-hydroxyphenyl) propionic acid hydrazide (HPPH). Neither derivative inhibited $I_{Na}$. Treatment with the carbohydrate portion of ginsenoside $Rg_3$, sophorose [${\beta}-D-glucopyranosyl$ ($1{\rightarrow}2$)-${\beta}-glucopyranoside$], or the aglycone (protopanaxadiol), on their own or in combination had no effect on $I_{Na}$. These observations indicate that the carbohydrate portion of ginsenoside $Rg_3$ plays an important role in its effect on the $Na^+$ channel.

• Journal of Ginseng Research
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• 제41권1호
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• pp.103-112
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• 2017

Background: 20(S)-Protopanaxadiol 20-O-D-glucopyranoside, also called compound K (CK), exerts antidiabetic effects that are mediated by insulin secretion through adenosine triphosphate (ATP)-sensitive potassium ($K_{ATP}$) channels in pancreatic ${\beta}$-cells. However, the antidiabetic effects of CK may be limited because of its low bioavailability. Methods: In this study, we aimed to enhance the antidiabetic activity and lower the toxicity of CK by including it with ${\beta}$-cyclodextrin (CD) (CD-CK), and to determine whether the CD-CK compound enhanced pancreatic islet recovery, compared to CK alone, in an alloxan-induced diabetic zebrafish model. Furthermore, we confirmed the toxicity of CD-CK relative to CK alone by morphological changes, mitochondrial damage, and TdT-UTP nick end labeling (TUNEL) assays, and determined the ratio between the toxic and therapeutic dose for both compounds to verify the relative safety of CK and CD-CK. Results: The CD-CK conjugate ($EC_{50}=2.158{\mu}M$) enhanced the recovery of pancreatic islets, compared to CK alone ($EC_{50}=7.221{\mu}M$), as assessed in alloxan-induced diabetic zebrafish larvae. In addition, CD-CK ($LC_{50} =20.68{\mu}M$) was less toxic than CK alone ($LC_{50}=14.24{\mu}M$). The therapeutic index of CK and CD-CK was 1.98 and 9.58, respectively. Conclusion: The CD-CK inclusion complex enhanced the recovery of damaged pancreatic islets in diabetic zebrafish. The CD-CK inclusion complex has potential as an effective antidiabetic efficacy with lower toxicity.

• 한국응용약물학회:학술대회논문집
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• 한국응용약물학회 2003년도 Annual Meeting of KSAP : International Symposium on Pharmaceutical and Biomedical Sciences on Obesity
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• pp.63-63
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• 2003

Opuntia ficus-indicavar. saboten Makino (Cactaceae) is a tropical or subtropical plant that has been widely used as folk medicine for the treatment of diabetes, asthma, burn, edema and gastritis. The purposes of the present study were to identify antioxidant constituents from fruits and stems of the plant cultivated in Cheju island, Korea, and examine their in vitro neuroprotective activities. Using a chromatographic fractionation method, ten chemical constituents were isolated from ethyl acetate extracts. By means of chemical and spectroscopic methods, those were identified as eight flavonoids such as kaempherol (a), quercetin (b), kaempferol 3-methyl ether (c), quercetin 3-methyl ether (d), narcissin (e), dihydrokaernpferol (f), dihydroquercetin (g) and erioclictyol (h), and two terpenoids such as 3-oxo-${\alpha}$-ionol-${\beta}$-d-glucopyranoside (i) and roseoside (j). Among the isolated compounds, comrounds c~e and h~j were those reported for the first titre from the plant. Compounds b, d and g showed DPPH free radical scavenging activities with IC$\sub$50/ values of 28, 19 and 31, ${\mu}$M respectively. Compounds d and g also inhibited iron-dependent lipid peroxidation with IC$\sub$50/ values of 2.4 and 3.5 ${\mu}$M. In a primary rat cortical neuronal cell culture system, compounds b, d and g inhibited xanthine/xanthine oxidase-induced (IC$\sub$50/ values of 18.2, 2.1 and 54.6 ${\mu}$M) and H$_2$O$_2$-induced (IC$\sub$50/ values of 13.6, 1.9 and 25.7 ${\mu}$M) cytotoxicities. In addition, compounds d and g inhibited NMDA-induced excitotoxicity by 21 and 33%, and only compound d inhibited growth factor withdrawal-induced apoptosis by 31% at a tested concentration of 3 ${\mu}$M. The results suggest that the antioxidant constituents with in vitroneuroprotective activities may serve as lead chemicals for the development of neuroprotective agent.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권6호
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• pp.71-84
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• 2003

지중강판 구조물은 강판부재 내에 발생하는 휨모멘트에는 매우 취약하기 때문에 그 주변을 양질의 흙으로 뒷채움하여 주변 흙과의 상호작용에 의하여 상부에 작용하는 하중을 지지한다. 그러나, 구조물 측면을 뒷채움할 때나 최소토피고를 확보하지 못한 상태에서 활하중이 작용할 때에는 강판부재내에 과도한 모멘트가 발생할 수 있다. 현재 설계기준에서는 허용변형량을 제시하여 시공 중에 과도한 변형이 발생하는 것을 방지하고 있으며 Duncan(1979)과 McGrath 등(2001)은 강도해석법을 제안하여 시공 중에 발생하는 모멘트를 강판의 소성강도 이내로 제한하고 있지만, 허용변형량은 경험적으로 규정한 값이고 강도해석에 의한 구조 안정성 검토는 유한요소 해석결과를 바탕으로 제안되었기 때문에 이들에 대하여 실험적 검증이 필요하다. 이 연구에서는 높은 아치형 구조물에 대한 실규모 현장시험을 실시하여 시공 중 거동과 활하중에 대한 하중지지 거동을 분석하였다. 시험결과를 바탕으로 시험시공 구조물의 허용변형량을 '높이의 1.45%' 로 추정할 수 있었는데 이는 설계기준의 허용값인 '높이의 2%' 보다 작은 값이었다. 또한, 계측결과를 Duncan과 McGrath 등이 제안한 강도해석결과와 비교하여 Duncan은 성토하중에 의한 모멘트는 과소평가하고 활하중 모멘트는 과대평가 하지만 McGrath 등은 두 값을 모두 실제와 근접하게 예측함을 알 수 있었다. 그러나, 두 방법에 의한 소성힌지에 대한 안전율은 실제 안전율과 잘 일치하여 두 방법 모두 시공 중에 작용하는 활하중에 대한 구조 안정성을 적절히 평가할 수 있음을 확인하였다.나 길항력(6.4 ㎜)은 남아있었다. 또한 분자량 10kDa 이하의 분획에서는 chitinase 활성은 없으나 길항력(5.2㎜)은 나타내었고, 80℃에서 열처리하여도 길항력(5.0mm)이 남아있어 효소 이외 다른 생리활성물질이 존재함을 확인하였다.rin, (+)-taxifolin 3-O--$\beta$-D-glucopyranoside, (+)-catechin 및 benzoic acid의 함량은 건조 및 처리 온도가 증가할 수록 감소하는 양상을 나타내었다.tier taste and the Doenjang with P. japonica Powder had the least sweet taste. In the flavor and overall Preference, the Doenjang with P. japonica powder was the lowestEX>로 측정되었고, 계사내 지붕의 표면 온도는 최고 $29^{\circ}C$가 측정되었다. 계사 내 표면 온도 및 닭의 표면 온도는 계사내 공기온도의 영향을 많이 받는 것으로 나타났다.ill in a good agreement with those predicted by Rohsenow's formula, which was based on nucleate boiling. For the condenser, the wall temperatures were practically uniform, and the measured values of condensation heat transfer coefficient were 1.7 times