• 대한한의학회지
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• 제44권2호
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• pp.119-131
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• 2023

Objectives: Betula Platyphylla(BP) has been used as a analgesic, anti-microbial, anti-oxidant drug in Eastern Asia. However, it is still unknown whether BP ethanol extract could exhibit the inhibitory activities against ultraviolet B(UVB)-induced skin injury on human keratinocytes, HaCaT cells. This study was aimed to investigate the protective activity of BP ethanol extract on UVB-irradiated skin injury in HaCaT cells. Methods: The skin injury model of HaCaT cells was established under UVB stimulation. HaCaT keratinocyte cells were pre-treated with BP ethanol extract for 1 h, and then stimulated with UVB. Then, the cells were harvested to measure the cell viability, production of reactive oxygen species(ROS), pro-inflammatory cytokines such as interleukin(IL) 1-beta, IL-6, and tumor necrosis factor(TNF)-𝛼, hyaluronidase, type 1 collagen, matrix metalloproteinase(MMP)s. In addition, we examined the mitogen activated protein kinases(MAPKs) and inhibitory kappa B alpha(I𝜅;-B𝛼) as inhibitory mechanisms of BP ethanol extract. Results: The treatment of BP ethanol extract inhibited the UVBinduced cell death and ROS production in HaCaT cells. BP ethanol extract treatment inhibited the UVB-induced increase of IL-1beta, IL-6, and TNF-𝛼. BP ethanol extract treatment inhibited the increase of hyaluronidase, MMP and decrease of collagen. BP ethanol extract treatment inhibited the activation of MAPKs and the degradation of I𝜅-B𝛼. Conclusions: Our result suggest that treatment of BP ethanol extract could inhibit the UVB-induced skin injury via deactivation of MAPKs and nuclear factor kappa B(NF-𝜅B) in HaCaT cells. This study could suggest that BP ethanol extract could be a beneficial agent to prevent skin damage or inflammation.

• Molecules and Cells
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• 제45권3호
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• pp.134-147
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• 2022

The anti-oxidant enzyme heme oxygenase-1 (HO-1) is known to exert anti-inflammatory effects. From a library of pyrazolo[3,4-d]pyrimidines, we identified a novel compound KKC080096 that upregulated HO-1 at the mRNA and protein levels in microglial BV-2 cells. KKC080096 exhibited anti-inflammatory effects via suppressing nitric oxide, interleukin1β (IL-1β), and iNOS production in lipopolysaccharide (LPS)-challenged cells. It inhibited the phosphorylation of IKK and MAP kinases (p38, JNK, ERK), which trigger inflammatory signaling, and whose activities are inhibited by HO-1. Further, KKC080096 upregulated anti-inflammatory marker (Arg1, YM1, CD206, IL-10, transforming growth factor-β [TGF-β]) expression. In 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridinetreated mice, KKC080096 lowered microglial activation, protected the nigral dopaminergic neurons, and nigral damage-associated motor deficits. Next, we elucidated the mechanisms by which KKC080096 upregulated HO-1. KKC080096 induced the phosphorylation of AMPK and its known upstream kinases LKB1 and CaMKKbeta, and pharmacological inhibition of AMPK activity reduced the effects of KKC080096 on HO-1 expression and LPS-induced NO generation, suggesting that KKC080096-induced HO-1 upregulation involves LKB1/AMPK and CaMKKbeta/AMPK pathway activation. Further, KKC080096 caused an increase in cellular Nrf2 level, bound to Keap1 (Nrf2 inhibitor protein) with high affinity, and blocked Keap1-Nrf2 interaction. This Nrf2 activation resulted in concurrent induction of HO-1 and other Nrf2-targeted antioxidant enzymes in BV-2 and in dopaminergic CATH.a cells. These results indicate that KKC080096 is a potential therapeutic for oxidative stress-and inflammation-related neurodegenerative disorders such as Parkinson's disease.

• 농업생명과학연구
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• 제50권3호
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• pp.129-139
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• 2016

Curcumin은 항산화제로서 신경세포의 보호작용에 관여하며, peroxiredoxin-5는 활성산소의 형성을 저해하여 산화적 스트레스로부터 신경세포를 보호한다고 알려져 있다. 본 연구는 허혈성 대뇌손상모델에서 curcumin에 의해 조절되는 peroxiredoxin-5 발현의 변화에 관하여 조사하였다. 실험동물은 흰쥐(Sprague-Dawley, 수컷)를 사용했으며, 허혈성 대뇌손상을 유도하기 위하여 중간대뇌동맥폐쇄술(MCAO)을 실시하였다. MCAO를 시행한 1시간 후에 curcumin(50mg/kg B.W.) 또는 vehicle을 복강으로 주사하였고, MCAO을 실시한 24시간 후 대뇌피질의 조직을 적출하였다. Hematoxylin과 eosin 조직염색 결과 MCAO를 시행한 대뇌피질에서는 신경세포의 괴사 소견을 보였지만, curcumin 투여군에서 이들 신경세포의 손상이 완화되어 있어 MCAO로 유도된 대뇌 손상시 curcumin의 보호효과를 확인하였다. 또한 MCAO를 실시한 vehicle+MCAO 실험군에서 peroxiredoxin-5 단백질의 발현은 감소하였으나, curcumin을 처리한 curcumin+MCAO 실험군에서는 vehicle+MCAO 실험군의 감소에 비해 감소의 폭이 현저히 줄어들어 MCAO를 시행하지 않은 sham군의 발현 수준으로 유지되었다. Reverse-transcription PCR과 Western blot 분석을 통해 중간대뇌동맥폐쇄술로 유도된 허혈성 대뇌손상 모델에서 peroxiredoxin-5 발현의 감소와 curcumin의 투여에 의한 peroxiredoxin-5 발현 감소의 완화를 확인하였다. 본 연구의 결과는 curcumin의 처리는 MCAO로 인한 peroxiredoxin-5 발현의 감소를 억제시킨다는 것을 보여주었다. 따라서, 대뇌손상 모델동물에서 curcumin은 MCAO로 유도된 peroxiredoxin-5 발현의 감소 정도를 완화시킴으로서 curcumin이 신경세포 보호작용에 기여하는 것으로 사료된다.

• 대한화장품학회지
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• 제49권2호
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• pp.169-176
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• 2023

본 연구는 알로에 형성층으로부터 유도된 캘러스에서 줄기세포를 추출하고, 이에 대한 항산화 활성 및 피부 탄력 개선효과를 확인하고자 하였다. 알로에 형성층 유래 줄기세포 추출물 AloStem과 캘러스의 세포 생존율을 확인한 결과, AloStem은 98.27%, 캘러스는 71.31%의 세포가 생존하는 것으로 확인되었다. AloStem의 DPPH 항산화 활성을 측정한 결과, 알로에 추출물보다 AloStem에서 2 배 이상의 항산화 효과를 가지는 것으로 확인되었다. AloStem이 함유된 겔에 대한 인간진피섬유아세포의 독성을 확인한 결과, 0.25% 농도까지 영향을 미치지 않았으며, elastin, COL1A1 및 HAS2 mRNA 발현량을 증가시켰다. 또한, AloStem이 함유된 시트마스크를 이용하여 피부탄력 리프팅 효과에 대한 임상적 연구를 성인남녀 21 명을 대상으로 2 주간 진행한 결과, 피부 길이가 시트마스크 사용 전에는 116.75 ± 5.58 mm로 나타났으나, 2 주 사용 후에는 117.44 ± 5.17 mm 로 0.59%가 증가된 것으로 확인되어 AloStem을 함유한 시트마스크는 탄력 개선에 의한 리프팅 효과에 도움을 주는 것으로 최종 확인되었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제43권4호
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• pp.449-458
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• 2023

용존 유기물을 흡착 제거하는 기술로서, 흡착능이 우수한 입상활성탄을 우선적으로 적용할 수 있지만, 흡착탑의 운전기간에 따라 GAC의 흡착능이 현저히 저하되어 파과되는 한계가 있으며 파과된 활성탄인 spent-GAC는 교체나 재생이 불가피하다. 활성탄 교체는 비용의 경제성 때문에 기피되며 상업적으로 열재생법을 사용하고 있으나, 800℃ 이상의 고온 조건으로 인한 높은 에너지 비용과 활성탄의 질량 손실이 발생하는 단점이 있다. 본 연구에서는 CSOs내의 용존 유기물 처리에 사용된 spent-GAC의 재생효율을 제고하기 위해, Fenton 산화법과 초음파 산화를 융합한 다중산화기술인 Sono-Fenton 방법을 적용하였고, 산화제 주입농도와 초음파 주파수별 spent-GAC의 재생효율을 조사하였다. 적용된 Sono-Fenton 처리에서 Fe²⁺ 10 mmol/L, H₂O₂ 농도 1,000 mmol/L, 120분 초음파 주사시간, 초음파 주파수 40 kHz 재생처리 조건에서 68.5%의 가장 높은 재생효율을 얻을 수 있었고, 750 kHz에서도 유사한 효율을 얻을 수 있었으며, 다른 주파수의 초음파는 재생효율이 불량했고 주파수의 크기와 GAC 재생효율은 선형 관계를 나타내지 않았다. 실 하수를 희석하여 제조한 CSOs로 GAC 흡착탑을 연속운전 한 경우, 재생없이 700시간 내외의 운전이 가능했고 1회의 Sono-Fenton 처리를 적용한 결과, 총 1,000시간의 GAC 흡착 운전 기간 동안 40~70%의 COD_cr 제거 효율이 확보하였다.

• 분석과학
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• 제22권2호
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• pp.186-190
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• 2009

산 매질 조건에서 다양한 할로겐산화물을 이용하여 황 원소를 포함한 유기물(thiourea, methionine)과 무기물(sulfate, thiophosphate)의 산화에 관한 연구를 수행하였다. 산화반응의 최적조건은 3 M 질산용액 매질에서 bromate (${BrO_3}^-$)를 산화제로 사용했을 때 얻어졌다. 유기 황 화합물인 thiourea에서는 100%의 산화 수율을 확인하였으며, methionine을 사용한 결과는 87%이었다. 또한 무기 황 화합물인 thiophosphate와 sulfate의 산화는 각각 80%와 100%의 산화 수율을 얻었으며, 5%의 상대표준표차(RSD)가 있음을 확인하였다. Thiourea의 산화는 1.6배의 bromate가 필요하였으며, methionine과 thiophosphate의 경우에는 20배 이상이 필요함을 관찰하였다. 황산염 이온은 황산 바륨($BaSO_4$)으로 침전을 확보하였으며, 이때 얻어진 방사성 황산 바륨($Ba^{35}SO_4$)은 기체비례계수기(gas proportional counter, GPC)을 이용하여 정량적으로 측정하였다. $^{35}S$ 계측을 위한 소광보정곡선은 무게 차이를 이용하여 작성되었다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제40권5호
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• pp.965-976
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• 2023

호장은 마디풀과에 속하는 다년초로 우리나라를 포함한 동아시아에서 잘 자생한다. 호장근은 호장의 뿌리로 항염증과 진경제로 사용되어 왔으며 유효성분으로 emodin을 포함하고 있다. 피부의 표피는 자극, 해로운 물질을 차단하고 수분 증발을 방지함으로써 체내를 보호하는 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 호장근과 그 유효성분인 emodin이 피부 장벽과 보습능에 미치는 영향에 대해 평가하고자 하였다. 먼저 호장근은 ABTS⁺ radicals을 우수하게 제거함으로써 항산화 효능이 뛰어남을 확인하였다. 다음으로, 실시간 중합연쇄효소반응을 통해 각질형성세포의 분화에 중요한 역할을 하는 filaggrin의 유전자 발현을 비교한 결과, 호장근과 emodin에 의해 농도-의존적으로 filaggrin mRNA 발현이 증가하였다. 또한, 호장근과 emodin은 히알루론산 합성에 중요한 역할을 하는 HAS-2 mRNA 발현을 유의하게 증가시키는 것으로 나타났다. 종합적으로, emodin을 유효성분으로 포함하는 호장근은 피부 장벽 강화와 보습능 증강을 위한 기능성 화장품 소재로서 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한화장품학회지
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• 제50권1호
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• pp.85-93
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• 2024

본 연구에서는 산해박(Cynanchum paniculatum)을 이용하여 에틸아세테이트로 분획물을 제조하고, 지표물질 페오놀(paeonol)의 구조와 함량을 확인하였다. 산해박은 n-hexane, methylene chloride, ethyl acetate, n-butanol, distilled water를 사용해서 순차적 용매 분획을 시행하여 분획물을 획득하였고, 에틸아세테이트(EtOAc)에서 가장 높은 paeonol 함량을 보였다. 산해박 에틸아세테이트 분획물(EA)의 구조는 nuclear magnetic resonance (NMR)을 통해서 확인하였고, 함량은 high performance liquid chromatography (HPLC) 분석을 통해 확인하였다. 산해박 에틸아세테이트 분획물(EA)의 항산화 활성 효과를 검증하기 위해 2,2'-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline6-sulphonic acid) (ABTS) 소거능을 통해서 확인하였으며, 염증 완화 효과를 검증하기 위해 lipopolysaccharide (LPS)로 염증반응을 유도시킨 RAW 264.7 세포에서 nitric oxide (NO) 생성 억제능을 확인한 결과, 농도 의존적으로 NO 생성을 저해함을 확인하였다. 추가적으로, ultraviolet B (UVB)에 의해 유도된 MMP-1 생성량은 산해박 에틸아세테이트 분획물(EA)의 농도 의존적으로 감소하였고, 프로콜라겐(procollagen type-I) 생성 능력은 농도 의존적으로 증가하는 것을 확인하였다. 또한 산해박 에틸아세테이트 분획물(EA)을 함유한 화장품 제형을 이용하여 임상시험을 실시한 결과, 눈가 주름 개선 효과를 확인하였다. 이를 통하여 산해박은 항산화 및 항노화 효과를 가지는 천연 기능성 화장품 소재로 사용이 가능할 것으로 기대된다.

• 생명과학회지
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• 제34권5호
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• pp.296-303
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• 2024

식초는 당과 전분을 함유하는 다양한 재료를 초산균으로 발효시켜 제조되며, 다양한 유기산, 당류, 아미노산, 에스터 및 기타 화합물을 포함하여 독특한 맛과 향미를 나타낸다. 식초는 소화를 원활하게 하고 혈당 수준을 낮추는 데 도움을 주며, 항비만 및 항산화 활성이 알려져 있으며, 체액의 알칼리화에 기여한다고 알려져 있다. 본 연구에서는 천연 발효식초로부터 기능성 분말식초(dried vinegar, DV)를 제조하기 위해, 풋사과, 현미 및 아로니아를 각각 Gluconacetobacter xylinus로 90-180일 발효시킨 발효식초를 말토덱스트린(37.46%), 포도당(5%), 구연산(1%) 및 비타민 C (0.04%) 용액에 현탁 후 분무건조하여 3종의 DV를 제조하였다. 제조된 DVs의 산도, 색상, 수분 및 용해성 고형 내용물 및 열 안정성 분석 결과, 분무건조가 분말제조에 적합함을 확인하였으며, DVs는 우수한 관능과 용해성을 나타내었다. 제조된 DVs중 아로니아-DV가 0.5 mg/ml 농도에서 가장 높은 1,1-diphenyl-2-picryl hydrazyl 및 2,2-azobis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonate) 자유 라디칼 소거 활성(각각 36.7% 및 75.3%) 및 환원력 (0.334)을 보였으며, nitrite 소거 활성은 풋사과-DV에서 가장 높았으며, 아로니아-DV 및 현미-DV순으로 나타났다. 항혈전 활성 평가결과 아로니아-DV가 prothrombin 억제 활성이 가장 높게 나타난 반면, 현미-DV는 3T3-L1 지방세포에서 세포 독성 없이 지질 축적 억제 활성을 나타내었다. 상기 결과는 분말식초의 산업화 가능성을 제시하며, 식품가공 소재로 응용 가능함을 제시하고 있다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제66권
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• pp.369-378
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• 2023

본 연구는 청가시덩굴 에탄올 추출물을 이용하여 3T3-L1 지방전구세포에서 지방세포를 통해 항비만 활성을 확인하고자 하였다. 청가시덩굴 에탄올 추출물에 의한 지방세포 분화 억제 활성 및 지방형성에 미치는 영향을 확인하기 위해 3T3-L1 지방전구세포에 분화를 유도하여 추출물을 농도별로 처리하였다. 그 결과 청가시덩굴 에탄올 추출물 처리 시 지방세포 분화 및 세포 내 중성지방 축적 수준이 농도 의존적으로 감소하였다. 이러한 지방형성 억제 효과가 어떠한 작용기전에 의해 유도되는지 확인하기 위해 청가시덩굴 추출물과 그로부터 분리된 화합물인 acertannin을 이용하여 지방세포 분화 조절인자들의 유전자 및 단백질 발현을 확인하고자 하였다. 청가시덩굴 에탄올 추출물은 지방형성 및 지방산 합성 관련 인자인 PPARγ, C/EBPα, ADD1/SREBP1c, FAS, aP2의 유전자 및 단백질 발현을 유의적으로 억제하였다. 이러한 결과들로 볼 때 청가시덩굴 에탄올 추출물은 지방세포분화 및 지방축적 인자의 조절 효과를 나타냄으로써 산림자원의 항비만 및 고지혈증 개선 기능성 소재로의 활용 가능성을 확인하였다.