• 생명과학회지
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• 제29권4호
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• pp.410-420
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• 2019

한의학에서는 진피(陳皮)라고 칭하는 귤의 껍질(Citrus unshiu peel) 추출물은 항산화, 항염증 및 항균 특성을 포함한 다양한 약리학적 효능을 갖는 것으로 알려져 있다. 최근 그들의 항암 활성에 대한 가능성이 보고되었지만 정확한 기전 연구는 여전히 미비한 실정이다. 본 연구에서는 인간 유방암 MDA-MB-231 세포를 대상으로 진피 에탄올(EECU, ethanol extract of C. unshiu peel) 추출물의 항암 효능을 평가하고 그에 따른 기전 연구를 수행하였다. 본 연구의 결과에 의하면 EECU에 의한 MDA-MB-231 세포의 증식억제는 세포사멸(apoptosis) 유도와 관련이 있었다. EECU에 의한 apoptosis는 caspase-8, -9 및 -3의 활성화와 IAPs 계열의 발현 감소에 따른 PARP의 분해와 Bax : Bcl-2 비율의 증가와 연관이 있었다. 또한 EECU는 Bid의 truncation과 함께 미토콘드리아 막 잠재력의 감소와 세포질로 cytochrome c의 이동을 촉진시켰다. 아울러 EECU는 AMPK 및 ACC의 인산화를 촉진시켰으나, AMPK 효소 활성의 저해제는 EECU에 의한 apoptosis 유도와 생존력 저하를 현저하게 억제하였다. 부가적으로 EECU는 AMPK 활성화의 상류 신호로 작용하는 활성산소종(ROS)의 생성을 촉진시켰으며, 강력한 항산화제인 NAC는 EECU에 의한 AMPK의 활성화와 apoptosis를 역전시켰다. 결론적으로 EECU는 ROS/AMPK 의존적인 내인성 및 외인성 apoptosis 경로를 활성화시킴으로써 MDA-MB-231 세포 증식을 억제하였음을 알 수 있었다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제35권4호
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• pp.1038-1047
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• 2018

본 연구는 저온, 상압, 긴 시간에 추출되는 더치 coffee grounds에 대하여 상대적으로 고온, 고압, 짧은 시간에 추출되는 에스프레소 coffee grounds와 비교하여 화장품 소재로서 가능성을 확인하는 것이다. 이를 위해서 본 저자들은 더치 coffee grounds의 에탄올 추출물을 사용하여 항산화, 주름개선, 항균효과에 대한 생물학적 활성 평가를 수행하였다. 총 폴리페놀 화합물 함량은 더치 coffee grounds 추출물의 경우 $90.39{\pm}0.04mg/g$로 $64.96{\pm}0.38mg/g$의 에스프레소 coffee grounds 추출물보다 더 높은 결과를 나타났으며, 참고로 기준물질인 원두 coffee beans 추출물은 $113.63{\pm}0.22mg/g$을 나타내었다. DPPH 라디칼 소거능 및 SOD 유사 활성능 결과에서 기준물질인 원두 coffee bean 추출물에 대하여, 더치 coffee grounds 추출물이 에스프레소 coffee grounds 추출물 보다 좋은 소거능이 제시되었다. Elastase 활성 저해능을 측정 결과에서 원두 coffee bean 추출물을 기준으로, 더치 coffee grounds 추출물이 에스프레소 coffee grounds 추출물 보다 높은 저해능을 나타냈다. 또한 항균 활성 측정 결과에서는 더치 coffee grounds 추출물은 Escherichia coli, Bacillus, Propionibacterium acnes에서 항균 효과가 나타났으며 기준물질인 원두 coffee bean 추출물과 clear zone 크기의 차이가 거의 없었다. 상기 실험 결과로부터 더치 coffee grounds의 우수한 항산화, 주름개선, 항균효능을 확인하였으며 향후 천연 화장품 원료로 사용될 가능성을 확인하였다.

• 생명과학회지
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• 제29권5호
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• pp.555-563
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• 2019

본 연구는 보리수나무 잎 에탄올추출물의 피부와 관련된 생리활성을 보고하였다. 선행 연구에서 보리수나무 잎 에탄올 추출물의 정량 분석을 통해 갈산이 중요한 페놀 화합물임을 확인하였고 HepG2 간암 세포의 증식에 대한 억제 효과를 보고한 바 있다. 본 연구에서는 ${\alpha}$-멜라닌 세포 자극 호르몬으로 유도된 B16-F0 세포에서의 멜라닌 생성 및 타이로시나제 활성에 대한 보리수나무 잎 에탄올 추출물의 억제 효과를 측정하여 보리수나무 잎 에탄올 추출물이 피부 미백에 미치는 영향을 평가하였다. 또한 UVB가 조사된 CCD-986sk 세포를 사용하고, type I procollagen과 metalloproteinase-1 (MMP-1) 방출을 측정하여 보리수나무 잎 에탄올 추출물의 주름 개선 효과를 조사하였다. 보리수나무 잎 에탄올 추출물이 처리되지 않은 B16-F0 세포와 비교하였을 때 세포 내 멜라닌 생성을 유의적으로 감소시켰다는 것을 나타내었다($100{\mu}g/ml$에서 33.0% 억제). ${\alpha}$-멜라닌 세포 자극 호르몬으로 유도된 B16-F0 세포에서의 타이로시나제 활성은 보리수나무 잎 에탄올 추출물에 의해 감소되었다($100{\mu}g/ml$에서 47.8% 억제). 또한, 보리수나무 잎 에탄올 추출물을 처리하였을 때 UVB 조사 대조군에 비해 CCD-986sk 세포에서 용량 의존적으로 type I procollagen ($250{\mu}g/ml$에서 1.74배)의 생산을 증가시켰다. 또한, 보리수나무 잎 에탄올 추출물은 $10-500{\mu}g/ml$의 농도에서 UVB가 조사된 CCD-986sk 세포의 MMP-1 방출을 억제했다. 이상의 결과로부터, 보리수나무 잎 에탄올추출물이 피부미백 및 주름 생성 억제 활성을 나타내는 피부 건강에 유용한 식용 소재임을 확인하였다.

• 대한화장품학회지
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• 제48권4호
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• pp.365-372
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• 2022

셀로비오스(cellobiose)는 식물 등에 널리 분포하는 셀롤로오스의 분해 과정에서 생성되는 이당류이다. 환원당인 셀로비오스는 2 개의 β-1,4 결합으로 결합한 구조를 가지며, 식물 등에 존재하는 천연물로서, 건강식품이나 식품의 감미료, 화장품 원료, 의약품 원료로서 활용되어지고 있다. 본 연구에서는 다양하게 유용될 셀로비오스를 기능성 화장품인 미백 화장품 소재로서의 가능성을 확인하고자, 자가포식 활성화 및 멜라닌 생성저해 효능을 검토하였다. 인간 유래 멜라닌 생성 세포로 알려진 MNT-1 세포에서 셀로비오스의 농도에 따른 독성 실험을 진행한 결과 20 mg/mL이하에서 세포독성이 없음을 확인하였고, 공초점 현미경을 통해 셀룰비오스 처리에 따른 자가포식 표지자인 microtubule-associated protein 1 light chain 3 (LC3) puncta의 증가가 확인되었다. 또한 LC3의 형태가 LC3-I에서 LC3-∏로 변환됨을 확인하였으며, 농도와 시간에 따라 LC3-II양이 증가하는 것을 확인하였다. 셀로비오스를 동일 세포에서 20 mg/mL 농도로 7 일간 처리하여 멜라닌 생성량을 분석한 결과, 50% 이상 멜라닌 생성 감소를 확인하였다. 추가적으로, 멜라닌 생성 관련 단백질TYR 및 TYRP1의 발현량을 western blot법을 이용하여 분석한 결과, 농도의존적으로 발현이 저해되어 멜라닌 생성이 감소함을 확인하였다. 이러한 연구 내용을 기반을 토대로 셀로비오스를 함유한 화장품 크림제형을 확보하여 4 주 동안 제형의 변화를 확인 해본 결과 성상이 고온에서 액채형태로 변화하였지만 pH는 변화하지 않았음을 확인하였다. 결론적으로, 자가포식 활성화 및 멜라닌 생성 억제 과정에 셀로비오스가 관여함을 확인하였으며, 이를 통해 미백 화장품 소재로서의 활용 가능성을 제안하고자 한다.

• 한국습지학회지
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• 제25권2호
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• pp.145-158
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• 2023

인공습지(CW)는 도시 폐수처리를 위한 효과적인 기술로, 물리-화학적 및 생물학적 자연처리과정을 통해 오염 물질이 제거된다. 본 연구는 서지학적 분석 방법을 통하여 인공습지의 현재까지의 연구 진행 상황과 향후 연구 동향을 조사하였다. 인공습지를 통한 페수 처리 성능 평가 분석을 위하여 최근 출판된 논문(오픈 액세스 학술지 포함) 100편을 기반으로 종합적 분석 및 검토를 수행하였다. 분석 결과, 스페인, 중국, 이탈리아, 미국이 논문 출판수가 두드러지는 것으로 나타났다. 논문에서 가장 많이 사용된 핵심용어는 수질(n=19), 식물 정화(n=13), 강우유출수(n=11), 인(n=11) 순으로 나타났으며, 수질개선과 영양염류 제거에 대한 인공습지의 효율성 관련 연구가 폭넓게 연구되고 있는 것으로 분석되었다. 검토된 다양한 유형의 인공습지 중 Hybrid 형태의 인공습지가 TSS(95.67%) 및BOD(88.67%)으로 오염물질 저감효율이 가장 높은 것으로 나타났으며, VSSF, HSSF는 TSS 제거(83.25% 및 78.83%)에 가장 효과적인 것으로 조사되었다. VSSF 습지는 가장 높은 COD 제거 효율(71.82%)을 보였다. 일반적으로 인공습지에서 물리적 처리(예: 침전, 여과, 흡착)와 생물학적 메커니즘(예: 생분해)은 TSS, BOD, COD 제거 효율에 영향을 미치기 때문이다. Hybrid 형태의 인공습지는 호기성 및 혐기성 조건, 다양한 식생 유형, 다양한 매체 구성 등의 다양한 인자와 여러 처리 과정을 통해 미생물 활성도 증가 및 질소 처리를 통해 TN(60.78%)의 높은 저감효과를 보였다. FWS 형태의 인공습지는 퇴적물에 결합된 인을 침전 및 식물의 흡수를 통해 높은TP 제거효율(54.50%)로 나타났습니다. 일반적으로 인공습지에는 식물 정화 능력이 뛰어난 Phragmites, Cyperus, Iris 및 Typha 이 적용되고 있다. 본 연구는 향후 도시 지역에서 발생되는 폐수 처리를 위한 지속 가능한 대안으로 제시 가능할 것으로 사료된다.

• 박물관보존과학
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• 제29권
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• pp.133-152
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• 2023

야외에 위치한 대형 군사문화유산의 장기적 보존을 위해 선행연구를 참고하여 과거에 이루어진 도료를 통한 도장 기술의 역사를 살펴보았으며, 전쟁기념관 소장 H-13 헬기의 분석 결과와 비교하였다. 선행연구에서 제2차 세계대전에 참여하여 지상에서 발굴된 난파기 3점에서 샘플을 수집해 분석한 결과, 항공기의 각 샘플에서 크롬의 다양한 화학적인 상태의 특성이 보호 코팅에 대한 역할 수행을 확인할 수 있었다. 약 80년이 지나 도료층의 변질과 자연환경에 장기간 노출되었는데도, 이 화합물은 1940년도 초에 부식 억제 안료로서 테스트 되었으며, 수분에 저항력을 갖는 훌륭한 억제력을 제공했다. 이런 이유로 항공 산업에서 알루미늄 합금의 부식 억제제로 널리 사용되었다. 즉 부식을 방지하기 위해 가장 널리 사용되는 재료는 크롬산염을 함유한 유기 프라이머였다. 본 연구에서 6·25전쟁에 운용되었던 H-13 헬기의 도료분석을 토대로 두 번째 층인 프라이머가 산화크롬(Cr₂O₃)을 포함하고 있음을 보여준다. 또한 적색의 사산화삼납(Pb₃O₄)을 전색제에 녹여 사용한 것으로 추정된다. 이를 선행연구와 비교한 결과 크롬산염이 제공하는 부식 방지 기능이 여전히 유효한지 여부를 명확히하는 데 도움이 될 수 있다. 적외선 분광분석 결과는 알키드 수지(Alkyd Resin)의 도료가 사용되었다. 향후 보다 다양한 유물과의 비교를 통해 합금을 부식으로부터 보호하기 위한 도료의 제작 기술 변화를 해석할 수 있을 것으로 기대된다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제56권2호
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• pp.136-146
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• 2023

박제표본과 같은 생물학적 물질은 다양한 산이나 휘발성물질을 방출할 수 있다. 박제표본에 사용되는 보존제와 제작재료, 제작방법에 따라 발생하는 유기화합물의 방출 특성에 관한 연구는 전무한 실정이다. 따라서, 박제표본에서 발생하는 유기화합물을 알아보기 위해 재료별 표본, 수장고 표본을 대상으로 열화 실험하였다. 오계를 대상으로 나프탈렌과 붕사를 보존제로 사용하고, 대패톱밥, 신문지, 폴리스틸렌폼을 몸심재료로 사용하여 제작한 표본과, 동물수장고에서 수장하고 있던 오계 박제표본(2015년도)을 고온환경(50℃)과 고습환경(95%)에 각각 2주간 열화 실험하였다. 박제표본의 열화 실험결과 고습환경보다 고온환경에서 발생하는 유기화합물의 농도가 더 높은 경향을 보였다. 보존제로는 나프탈렌을 사용한 표본에서 벤젠, 톨루엔, 자일렌과 p-디클로로벤젠이 검출되어 나프탈렌이 주요 유기화합물을 방출하는 요인인 것을 확인할 수 있었고, 대패톱밥, 신문지, 폴리스틸렌폼을 사용한 표본에서도 유기화합물이 검출되 재료의 열화로 인한 것으로 보인다. 또한, 재료별 표본에서 암모니아가 검출되었는데 부패가 진행되어 검출된 것으로 보이며, 특히 고온열화에서 붕사를 사용한 표본이 나프탈렌을 사용한 표본보다 암모니아가 약 9배 높게 측정되었다. 이는 고온환경이 나프탈렌의 승화성을 가속시켜 살충·방충효과로 생물학적 피해를 예방한 결과라 판단된다. 나프탈렌은 발암 가능성 물질로 보존제로 사용할 경우 적정 사용관리가 필요하며, 박제표본은 제작기법에 따라 다양한 유기화합물이 방출할 수 있기 때문에 제작재료와 보존제 등의 조건에 따라 체계적인 보존관리방안이 필요한 것으로 사료된다.