• Fisheries and Aquatic Sciences
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• 제26권3호
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• pp.204-215
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• 2023

The thermolabile haemolysin (tlh) of Vibrio parahaemolyticus (Vptlh) from V. parahaemolyticus is a multiple-function enzyme, initially describes as a haemolytic factor activated by lecithin and phospholipase A2 enzymatic activity (Shinoda, 1991; Vazquez-Morado, 2021; Yanagase et al., 1970). Until now, the tlh structure has hypothesized including N-terminal and C-terminal domain, but what domain of the Vptlh structure does the haemolytic activity has not been refined yet. In this study, a 450-bp VpTLH nucleotide sequence of the entire Vptlh gene encoded the C-terminal domain cloned firstly to examine its responsibility in the activity of the Vptlh. The C-terminal domain fused with a 6-His-tag named the His-tag-VpC-terminal domain was expressed successfully in soluble form in the BL21 (DE3) PlysS cell. Remarkably, both expression and purification results confirmed a high agreement in the molecular weight of the His-tag-VpC-terminal domain was 47 kDa. This work showed the His-tag-VpC-terminal domain lysed the erythrocyte membranes in the blood agar and the phosphate buffered saline (0.9%) media without adding the lecithin substrate of the phospholipase enzyme. Haemolysis occurred at all tested diluted concentrations of His-tag-VpC-terminal domain (p < 0.05), providing evidence for the independent haemolytic activity of the His-tag-VpC-terminal domain. The content of 100 ㎍ of the His-tag-VpC-terminal domain brought the highest haemolytic activity of 80% compared to that in the three remaining contents. Significantly, the His-tag-VpC-terminal domain demonstrated not to involve the phospholipase activity in Luria-Bertani agar supplemented with 1% (vol/vol) egg yolk emulsion. All results proved the vital responsibility of the His-tag-VpC-terminal domain in causing the haemolytic activity without the required activation by the phospholipase enzyme. Raw extracts of Phellinus igniarus and Phellinus pipi at 10^-1 mg/mL inhibited the haemolytic activity of the His-tag-VpC-terminal domain from 67.7% to 87.42%, respectively. Hence applying the His-tag-VpC-terminal domain as a simple biological material to evaluate quickly potential derivatives against the Vptlh in vivo conditions will accessible and more advantageous than using the whole of the Vptlh.

• Animal Bioscience
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• 제35권10호
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• pp.1461-1478
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• 2022

The maintenance of poultry gut health is complex depending on the intricate balance among diet, the commensal microbiota, and the mucosa, including the gut epithelium and the superimposing mucus layer. Changes in microflora composition and abundance can confer beneficial or detrimental effects on fowl. Antibiotics have devastating impacts on altering the landscape of gut microbiota, which further leads to antibiotic resistance or spread the pathogenic populations. By eliciting the landscape of gut microbiota, strategies should be made to break down the regulatory signals of pathogenic bacteria. The optional strategy of conferring dietary fibers (DFs) can be used to counterbalance the gut microbiota. DFs are the non-starch carbohydrates indigestible by host endogenous enzymes but can be fermented by symbiotic microbiota to produce short-chain fatty acids (SCFAs). This is one of the primary modes through which the gut microbiota interacts and communicate with the host. The majority of SCFAs are produced in the large intestine (particularly in the caecum), where they are taken up by the enterocytes or transported through portal vein circulation into the bloodstream. Recent shreds of evidence have elucidated that SCFAs affect the gut and modulate the tissues and organs either by activating G-protein-coupled receptors or affecting epigenetic modifications in the genome through inducing histone acetylase activities and inhibiting histone deacetylases. Thus, in this way, SCFAs vastly influence poultry health by promoting energy regulation, mucosal integrity, immune homeostasis, and immune maturation. In this review article, we will focus on DFs, which directly interact with gut microbes and lead to the production of SCFAs. Further, we will discuss the current molecular mechanisms of how SCFAs are generated, transported, and modulated the pro-and anti-inflammatory immune responses against pathogens and host physiology and gut health.

• IMMUNE NETWORK
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• 제21권5호
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• pp.33.1-33.19
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• 2021

IL-1β plays critical roles in the priming and effector phases of immune responses such as the differentiation, commitment, and memory formation of T cells. In this context, several reports have suggested that the IL-1β signal is crucial for CTL-mediated immune responses to viral infections and tumors. However, little is known regarding whether IL-1β acts directly on CD8⁺ T cells and what the molecular mechanisms underlying expression of IL-1 receptors (IL-1Rs) on CD8⁺ T cells and features of IL-1R⁺ CD8⁺ T cells are. Here, we provide evidence that the expression of IL-1R type I (IL-1RI), the functional receptor of IL-1β, is preferentially induced by IL-21 on TCR-stimulated CD8⁺ T cells. Further, IL-1β enhances the effector function of CD8⁺ T cells expressing IL-21-induced IL-1RI by increasing cytokine production and release of cytotoxic granules containing granzyme B. The IL-21-IL-1RI-IL-1β axis is involved in an augmented effector function through regulation of transcription factors BATF, Blimp-1, and IRF4. Moreover, this axis confers a unique effector function to CD8⁺ T cells compared to conventional type 1 cytotoxic T cells differentiated with IL-12. Chemical inhibitor and immunoprecipitation assay demonstrated that IL-21 induces a unique pattern of STAT activation with the formation of both STAT1:STAT3 and STAT3:STAT5 heterodimers, which are critical for the induction of IL-1RI on TCR-stimulated CD8⁺ T cells. Taken together, we propose that induction of a novel subset of IL-1RI-expressing CD8⁺ T cells by IL-21 may be beneficial to the protective immune response against viral infections and is therefore important to consider for vaccine design.

• 생명과학회지
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• 제19권4호
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• pp.423-428
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• 2009

셀레늄은 필수미네랄로 항산화작용 등의 체내 주요 작용을 수행한다고 알려져 있다. 만성질환 등의 예방과 치료 등의 바람직한 효능을 기대하여 섭취가 늘고 있어서 주목을 받고 있다. 셀레늄은 암의 억제나 혈중포도당조절 및 지방억제 등의 목적으로도 이용되고 있다. 이러한 다양한 연구에도 불구하고 지방세포를 이용한 지방세포분화나 지방세포사멸 촉진에 미치는 영향은 아직 연구되어 있지 않다. 셀레늄의 지방세포조절을 통한 분자기전에 대한 연구는 늘어가고 있는 비만이나 비만관련대사질환의 조절에 학문적 근거를 제공할 수 있다. 본 연구에서는 셀레늄이 AMP-activated protein kinase (AMPK)를 중심으로 지방 미분화세포인 3T3-L1 지방세포의 분화억제 및 분화된 세포의 사멸작용의 기전을 밝히고자 하였다. AMPK는 세포 내 에너지상태의 센서로 작용하는데 실제적으로 운동의 지방대사 촉진기능이 이 단백질에 기인한다는 사실이 밝혀지면서 각광을 받고 있다. 또한 시상하부에서 AMPK는 호르몬이나 영양소 등의 생리적인 인자들을 통합하고 식욕이나 신체에너지 대사를 총괄하는 물질로 대두되고 있다. 셀레늄을 지방세포의 분화과정에 처리하였을 때에 현저한 지방세포로의 분화가 억제되었고 이미 다 분화된 성숙된 지방세포에 처리하였을 때는 세포사멸(apoptosis)을 유도하는 것을 발견하였으며 이와 동시에 AMPK의 활성화 촉진 및 AMPK의 지질인 acetyl-CoA carboxylase의 $serine^{79}$를 인산화하는 것으로 나타났다. 또한 이러한 셀레늄의 지방세포분화 억제 능력은 AMPK의 활성화 합성물질인 AICAR나 포도의 폴리페놀인 레스베라트롤의 능력과 같은 정도의 억제능을 보여주었다. 또한 AMPK의 항 지방축적작용에서의 필수성을 알아보기 위하여 지방세포에 AMPK 활성화 물질인 AICAR와 억제물질인 Compound C를 사용하여 AMPK활성화를 측정하여 본 결과 지방세포분화와 지방축적의 억제과정에 있어서 AMPK가 필수적임을 밝혀내었다.

• Pediatric Infection and Vaccine
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• 제23권3호
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• pp.172-179
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• 2016

목적: Bacillus cereus 는 암환자들에서 기회감염을 일으킬 수 있다. 2013년에서 2014년 기간 동안 삼성서울병원 소아 암 병동에서 B. cereus 균혈증의 급격한 증가가 관찰되었다. 이에 증가된 B. cereus 균혈증에 대해 분자역학적 연구를 시행하였다. 방법: 2001년 1월부터 2014년 6월까지의 기간 동안 B. cereus 균혈증이 발생한 소아 암 환자들을 확인하였다. 이번 연구에서 B. cereus 균혈증은, 오염여부와는 상관없이, 혈액배양검사에서 적어도 한번 이상 B. cereus 가 확인된 경우로 정의하였다. 획득 가능한 균주들에 대해 multilocus sequence typing (MLST) 분석을 시행하였고, 후향적 챠트 리뷰를 실시하였다. 결과: 연구 기간 동안 총 19명의 B. cereus 균혈증 환자가 확인되었다. 그러나, 2013년도에는 B. cereus 균혈증 환자가 급격하게 증가하였다. 또한, 응급실 공사 중이던 2013년 7월의 1주, 2013년 10월의 한주 동안 각각 3명의 환자가 발생하였다. 그러나 MLST 분석상 일정한 패턴이 없는, 다양한 sequence types (STs)들로 확인되었다. 2013년 이전의 5개의 균주들의 ST는 ST18, ST26, ST177, ST147-like type, ST219-like type이었고, 2013년도의 균주들의 ST는 ST18, ST73, ST90, ST427, ST784, ST34-like type, ST130-like type으로 확인되었다. 고찰: MLST 분석상 B. cereus 균주들의 다양한 ST 분포가 확인되었다. 이번 연구에서 단일 ST의 B. cereus 에 의한 균혈증 발생의 가능성은 낮아보인다.

• Journal of Yeungnam Medical Science
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• 제24권1호
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• pp.24-40
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• 2007

배경 : 골관절염은 단순 노화로 인한 질병이 아니라 연골대사의 이상으로 인한 기계적 그리고 생화학적 불안정성이 나타나는 질환이다. Transforming growth factor-${\beta}$와 같이 연골세포의 기능을 향상시키는 촉진인자가 있는 반면 Interleukin(IL)-1이나 Tumor necrosis factor-${\alpha}$는 염증반응을 증가시킨다. 이중 IL-1은 골관절염의 병인에서 가장 중요한 염증 유발 인자로 알려져 있으며 이에 대한 자료도 축적되고 있다. 이 논문의 목적은 IL-$1{\beta}$에 대한 human chondrosarcoma cell (SW1353)의 유전자 발현 양상을 파악하여 골관절염 병인의 이해를 증대시키는데 있다. 재료 및 방법 : Chondrosarcoma cell line (SW 1353)은 연골세포의 IL-$1{\beta}$를 통한 세포노화에 대한 유전자 조절을 실험실에서 연구하는데 유용한 것으로 알려져 있다. 골관절염에서 IL-1에 의한 전체적인 유전자 발현의 변화를 연구하고 분석하기 위해 SW1353을 각각 1시간, 6시간, 24시간동안 IL-1에 노출시킨후 각각 총 RNA를 정제하였다. 유전자 발현의 변화는 17k human cDNA microarray로 분석하였고 semiquantitative RT-PCR로 확인하였다. 결과 : Metallothioneins, matrix metalloproteinases, extracellular proteins, antioxidant protein, cytoskeletal proteins, cell cycle regulatory proteins, 세포성장과 세포 자멸사에 대한 단백질, signal protein, transcriptional factor를 포함한 1,200개 유전자에서 2배 이상의 변화가 관찰되었다. 이러한 변화는 초기 관절염에서 보이는 병리생리학적 변화와 상관관계가 있는 것으로 생각된다. 결론 : cDNA microarray 분석으로 유전자 발현의 의미있는 변화를 관찰하였으며 골관절염 발병기전에서 분자생물학적 변화에 대한 인식과 치료 목표를 정립하는데 대한 새로운 자료로서 가치가 있을 것으로 생각된다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제21권1호
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• pp.54-65
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• 2003

목적 : 동시에 대량으로 유전자발현 양상을 검사할 수 있는 cDNA microarray 기법을 이용하여 자궁경부암에서 특징적으로 나타나는 유전자발현 양상을 알아보고, 방사선치료 및 방사선 항암화학요법 병용치료시의 유전자발현 변화양상을 파악하고자 하였다. 대상 및 방법 :자궁경부 편평상피암으로 확진된 후 근치목적 방사선치료를 단독으로 시행한 8명과 항암화학요법을 병행한 8명에서 채취한 종양조직을 대상으로 하고, 정상 자궁경부 3례를 대조군으로 하였다 조직 생검은 치료 전과 외부 방사선치료 16.2$\~$27 Gy에 두 번하였다. 항암화학요법을 병용한 경우, 5-FU 1,000 mg/m$^{2}$을 제 1일부터 5일까지 정주하고, clsplatin 60 mg/m$^{2}$을 제 1일에 정주하였다. cDNA microarray는 종양조직에서 추출한 total RNA를 역전사(reverse transcription)방법을 이용하여 (P-33)을 표지한 cDNAS를 제작, nylon membrane에 hybridization하였다. 이후 membrane을 phosphor-imager screens에 옮겨 1$\~$5일 동안 노출시킨 후 이미지를 스캔하였다. 유전자의 발현정도는 각 스팟(spot)들의 방사능 강도로 나타나는데, 각 스팟의 픽셀(pixel)을 Arrayguage를 사용하여 산출한 후 엑셀파일로 저장하였다. 유전자의 발현정도 비교는 원 자료(original data)를 Z-변환을 통해 보정(normalized)한 후 Z-ratio값을 산출하여 시행하였다. 결과 : 대조군에 비해 자궁경부암에서 Z-ratio 2.0 이상으로 유의한 발현증가를 보인 유전자들은 integrin-linked kinase, CDC28 protein kinase 2, Spry 2, ERK 3 등 15개로 주로 세포성장과 증식, 세포주기, 신호전달 등에 관련된 유전자들이었으며, Z-ratio -2.0 이하의 유의한 발현감소는 G protein-coupled receptor kinase 6외 6개였다. 방사선 단독치료를 시행한 후 Z-ratio 2.0 이상 발현이 증가한 것은 cyclic nucleotlde gated channel외 3개의 Expressed sequence tags (EST)들이었고, Z-ratio -2.0 이하의 발현감소를 보인 것들에는 치료전 종양세포에서 발현이 증가되었던 세포성장과 증식, 세포주기, 신호전달 등에 관련된 유전자들이 포함되었다 방사선치료와 항암화학요법을 병용했을 때는 방사선 단독치료에 비하여 세포성장과 증식 및 신호전달 관련 유전자들이 상대적으로 높게 발현되었으며, 이외에도 혈관형성(angiopoietin-2), 면역반응(formyl peptide receptor-like 1), DNA 손상회복에 관련된 유전자(CAMP phosphodiesterase)의 발현은 증가되고 세포고사(death associated protein kinase)에 관련된 유전자는 발현 감소를 보였다. 결론 : 자궁경부암에서분열과 증식 및 신호전달에 관여하는 여러 종류의 유전자들 발현이 동시다발적으로 증가되어 있다는 것과 방사선치료를 시행하면 이들 유전자의 발현이 감소하여 종양세포의 분열과 증식이 저해된다는 것을 확인하였다. 방사선 단독치료와 항암화학요법 병용치료를 비교하면 그 유전자 발현양상이 다르므로 향후 이번연구에서 나타난 유전자들에 대한 추가 연구가 필요하며, 이는 개별화된 맞춤형 치료법을 개발하는데 기초자료로 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

• The Korean Journal of Physiology
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• 제19권1호
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• pp.15-23
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• 1985

$(Na^++K^+)-ATPase$은 ${\alpha}$ 와 ${\beta}$의 두 subunits로 구성되어 있으며, 분자량이 약 300,000 daltons 정도되는 것으로 보아 ${\alpha}_2{\beta}_2$의 형태로 존재할 것으로 알려져 왔다 한편, 사람 적혈구막에 있는 $Na^+,\;K^+\;Pump$는 glycolytic enzymes과 complex를 이루고 있으리라는 보고도 있다. 우리는 이 실험에서 in situ상태의 사람 적혈구막$(Na^++K^+)-ATPase$의 분자량을 측정하기 위하여, 소위 말하는 ‘Target theory’를 radiation에 의한 ouabain sensitive한 $\Na^+$이동과, intact한 cells과 ghosts에서의 ATP가수분해능력의 inactivation data에 적용하였다. Intact한 cells은 cryoprotective agent의 존재하에서, ghosts는 직접적으로 액화질소의 용기속에 담고 온도를 $-45^{\circ}C$에서 $-50^{\circ}C$로 유지시키면서 1.5 MeV의 electron beam으로 조사한 후에 Pump의 기능내지 효소의 활성도를 측정하여 radiation에 따르는 inactivation의 정도를 측정하였다. 이득 활성도는 radiation의 양에 따라 simple exponential function으로 inactivation되었으며, 이로부터 radiation sensitive volume(target size)를 계산하였다. Target size는 intact한 cells을 사용하였을 경 우$(Na^++K^+)-ATPase$나 $Na^+,\;K^+\;Pump$ 모두 600,000 daltons으로 계산되었으며, 이 값은 만약 cells을 strophanthidin으로 먼저 처치하고 측정하면 약 325,000 daltons으로 감소하였다. Ghosts를 사용했을 경우에도$(Na^++K^+)-ATPase$의 target size는 역시 약 325,000 daltons이었다. 이상의 결과로 미루어 보아 intact한 cells에서는 $(Na^++K^+)-ATPase/Na^+,\;K^+\;Pump$가 $(\alpha\beta)_2$의 dimer 상태로 존재하거나 혹은 $(\alpha\beta)_2$의 monomer에 glycolytic enzymes과 같은 다른 enzymes이 붙어 functional한 구조를 이루고 있는 것이 아닌가 사료된다. 또한 실헐성적은 이러한 dimeric association 혹은 heterocomplex association은 ghost를 만드는 과정에서나 strophanthidin의 처치로 부서질 수 있음을 암시하고 있다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제33권4호
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• pp.266-271
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• 2018

본 연구는 건강기능식품의 복합제품 개발 및 일반식품 형태의 제품개발 확대에 따라 옥타코사놀의 특이성 및 감도 등이 개선된 분석법을 마련하여 향후 공정시험법에 활용할 수 있도록 하였다. 건강기능식품 중 옥타코사놀의 함량분석을 위해 GC-MS를 이용한 분석법을 확립하고 유통중인 제품을 대상으로 적용성을 검토하였다. 분석법 검증은 특이성, 직선성, 검출한계 및 정량한계, 정확성, 정밀성에 대해 수행하였다. $12.5{\sim}200{\mu}g/L$의 농도범위에서 $r^2=0.999$ 이상의 우수한 직선성을 확인할 수 있었으며, 검출한계와 정량한계는 각각 4.5, $13.8{\mu}g/L$이었다. 공시료에 표준물질 첨가법을 이용하여 정확성을 검토하였으며 50, 100, $150{\mu}g/L$의 농도에서 각각 94, 93, 109%의 회수율을 확인할 수 있었다. 정밀성 결과에서는 시료 채취량을 80 mg, 120 mg, 220 mg으로 각기 달라하여 측정한 결과 상대표준편차는 1.8~2.4%로 확인되었다. 실험실간재현성은 1.0~2.3%로 나타났다. 본 연구에서 확립된 분석법을 적용하여 유통제품 9건에 대해 적용성 검토를 실시한 결과 전체 시료에서 분석이 용이하였으며, 모두 표시기준에 적합함을 확인하였다. 본 연구를 통하여 확립된 GC-MS를 이용한 건강기능식품 중 옥타코사놀 분석법은 향후 공정시험법으로 활용할 수 있으며 국내 건강기능식품의 관리 기반을 강화하는데 기여할 것으로 사료된다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제33권2호
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• pp.286-292
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• 2016

화장품용 방부제로 사용하고 있는 1, 2-hexanediol (HD)에 높은 농도의 lactose (300 g/l)를 넣고, 재조합 대장균 ${\beta}$-galactosidase (${\beta}$-gal)를 이용하여 galactose 한 분자를 결합시키는 transgalactosylation 반응을 시켜서, 1, 2-hexanediol galactoside (HD-gal)을 합성하였다. 그리고, 합성된 HD-gal 분자를 확인하기 위하여, HD-gal에 대한 NMR ($^1H$- and $^{13}C$-) 스펙트럼 분석과 mass 스펙트럼 분석을 실시하였다. HD-gal의 $^1H$ NMR 스펙트럼에서 HD에 갈락토실화가 되었음을 보여주는 다양한 피크를 확인하였다. $^1H$ NMR 스펙트럼의 다운필드인 ${\delta}_H$ 4.44 ppm과 ${\delta}_H$ 3.96~3.58 ppm에서 나타나는 다양한 피크들은 HD에 갈락토실화가 되었다는 것을 잘 암시하고 있으며, 또한 $^1H$ NMR 스펙트럼의 업필드에서 나타나는 ${\delta}_H$ 1.60~1.35 ppm과 0.92 ppm의 피크는 HD의 $CH_2$와 $CH_3$ 작용기로부터 나타나는 피크로써 HD가 본 물질에 존재한다는 것을 나타내고 있다. $^{13}C$ NMR 스펙트럼에서는 HD-gal의 알파-아노머와 베타-아노머의 구조에서 기인하는 총 21의 카본피크가 나타났고, 각 아노머마다 12개의 카본이 존재하는데 이중 ${\delta}_C$ 68.6, 60.9 and 13.2 ppm에 보이는 3개의 카본은 겹쳐서 나타나 총 24개의 피크 중 21개가 나타났다. 또한, 질량스펙트럼 분석에서는 protonated HD-gal인 281.1601 (m/z)의 peak를 확인할 수 있었다. 이를 종합하면, NMR ($^1H$- and $^{13}C$-) 스펙트럼 분석 결과와 질량분석 결과들은 우리가 기대했던 HD-gal의 구조와 매우 잘 일치하고 있다는 것을 알 수 있었다. 앞으로 추가적으로, 세균에 대한 minimum inhibitory concentrations (MICs) 조사와 human skin cell에 대한 독성연구를 추가적으로 진행할 예정이며, 이러한 결과를 근거로 항균력을 유지하면서 피부세포에 대한 독성이 감소된 화장품용 방부제의 연구/개발이 계속되기를 기대하고 있다.