• 한국식품과학회지
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• 제50권5호
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• pp.535-542
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• 2018

본 연구는 수목 방향유 15종의 산화방지 활성, 항세균, 항진균 활성에 대해 연구하였다. 먼저 2가지 다른 실험방법을 통하여 산화방지 효과를 확인한 결과 15가지 수목 방향유 중 clove bud, 붓순나무, 왕초피나무, 곰취는 농도의존적으로 상당한 산화방지 활성을 나타내었다. 다음으로 S. aureus, L. monocytogenes, E. coli O157:H7, S. typhimurium, 그리고 S. mutans에 대한 항세균 활성은 액체배양법으로 측정한 결과 clove bud에서 현저하게 억제 효과가 나타났다. 또한, 페이퍼디스크 확산법을 통해 연구한 결과 앞에서 언급한 5가지 균주의 5, $2.5{\mu}L/disc$에서 농도의존적으로 균의 성장을 억제하였고 그 중 식중독 균주인 S. aureus의 성장에 대해 clove bud ($0.625-5{\mu}L/disc$)는 $1.25{\mu}L/disc$ 농도까지 눈에 띄게 억제 효과가 나타났다. 추가적으로 A. fumigatus, C. albicans, T. rubrum, A. ochraceus의 4가지 균주에서 clove bud의 항진균 효과가 다른 수목 방향유보다 좋았으며, 이를 바탕으로 페이퍼디스크 확산법을 통해 억제환의 크기를 측정한 결과 $1-2{\mu}L/disc$의 농도에서 양성 대조 약물인 ketoconazole ($20{\mu}g/disc$) 보다 더 우수한 효능을 나타내었다. 이 같은 결과를 종합하여 산화방지 활성과 항균 활성이 뛰어난 clove bud의 항염증 효과를 평가하였고, clove bud는 0.01% 농도에서 염증 관련 인자인 COX-2와 iNOS 단백질 발현을 LPS 처리군과 비교하여 COX-2 억제제 celecoxib와 유사하게 감소시켰다. 이와 같은 결과를 종합하면 수목 방향유는 산화방지, 항세균, 항진균, 항염증과 같이 여러 활성을 지니고 있으며, 방향유는 산화방지 및 항균성 화장품 소재로서 응용할 수 있으며, 염증반응 완화를 포함한 다양한 산업화에 응용될 수 있을 것으로 사료된다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제52권2호
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• pp.58-64
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• 2009

본 연구에서는 비타민나무의 기능성 소재 개발을 위한 기초 자료로 활용하기 위해 일반 성분, 이화학적특성 중 총 페놀함량과 DPPH free radical 소거활성, SOD 유사활성, Hydroxy radical scavenging activity를 이용한 항산화활성을 측정하였다. 비타민나무는 잎, 잔가지, 굵은 가지, 뿌리의 4가지 부위를 물과 에탄올을 용매로 추출하여 실험에 사용한 결과, 일반 성분의 경우 비타민 나무의 모든 부위에서 조회분과 조단백질의 함량이 에탄올 추출물보다 물 추출물에서 더 높은 것으로 확인되었다. 총 폴리페놀함량은 잎과 뿌리 부위해서 높은 결과를 보였으며, 물 추출물에 비해서 에탄올 추출물의 함량이 더 높은 것으로 확인되었다. DPPH radical 제거활성은 잔가지를 제외한 부위에서 에탄올 추출물보다 물 추출물이 높은 활성을 보였고, 특이적으로 에탄올을 용매로 한 잔가지 추출물의 $IC_{50}$이 23.58${\pm}$0.84%로 가장 높은 활성을 나타내었다. SOD 유사활성능은 물 추출물보다 에탄올 추출물이 높았으며, 그 중 잔가지의 에탄올 추출물이 35.03${\pm}$2.33%의 가장 높은 활성을 나타내었다. Hydroxy radical scavenging 활성은 에탄올 추출물이 물 추출물에 비해 2배 이상의 높은 활성을 보였고, 그 중 뿌리 부위의 에탄올 추출물이 66.12${\pm}$8.73%의 높은 활성을 보였다. 결과적으로 본 연구에서는 비타민나무 추출물의 영양학적 가치와 항산화활성을 확인하였고, 그로 인한 기능성소재로써의 개발이 가능할 수 있음을 확인하였다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제34권3호
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• pp.568-576
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• 2017

최근 기능성과 친환경 화장품에 대한 관심이 증가하고 있으며, 이에 따라 안전하면서 효능이 우수한 식물 추출물을 활용한 소재 개발이 이루어지고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서도 주로 건강 기능성 소재로써 다양한 효능이 있는 것으로 알려진 그라비올라 추출물이 기능성 화장품 소재로써의 가능성을 확인하고자 하였다. 그라비올라 추출물의 항산화 활성을 확인하고자 총 폴리페놀과 총 플라보노이드 함량, DPPH radical 소거 활성을 측정하였고, HDF 세포에서의 세포 독성을 확인한 후 적정 농도에서 HDF 세포에 과산화수소($H_2O_2$)를 처리하여 산화적 스트레스에 대한 ROS 활성 억제 효과와 세포 보호 효과를 측정하였다. 본 실험 결과, 그라비올라 추출물은 항산화 지표가 되는 총 폴리페놀과 플라보노이드의 100g당 26.6 mg(CA)/100g, 14.3 mg(CA)/100g의 높은 함량을 확인하였으며, 높은 radical 소거 활성을 확인하였다. HDF 세포에 대한 세포 생존율을 측정한 결과, 모든 농도에서 유의한 세포 독성이 나타나지 않았으며, 추후 $100{\mu}g/mL$ 농도에서 실험하였다. $H_2O_2$로 유도된 HDF 세포에 ROS 활성 억제를 측정한 결과, 농도 의존적인 ROS 활성 억제 효과를 확인하였고, $H_2O_2$를 4 시간, 24 시간, 48 시간 동안 처리 후 그라비올라 추출물의 세포 보호 효과를 측정한 결과, $25{\mu}g/mL$ 농도에서 24시간까지 89.92%의 높은 세포 보호 효과를 확인하였다. 이와 같은 결과를 통하여 그라비올라 추출물은 항산화 활성이 우수하고, HDF 세포에 대한 독성이 거의 없으며, $H_2O_2$에 의해 발생하는 활성산소에 대한 효과적인 활성 억제 효과와 세포 보호 효과가 우수한 것으로 확인됨에 따라 항산화 및 세포 보호 효과를 가진 다양한 기능성 소재로서의 가능성을 확인하였다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제40권4호
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• pp.371-379
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• 2012

본 연구에서는 한약재로 사용되고 있는 산초 과피 추출물의 기능성 소재로서의 활용 가능성을 알아보기 위해 산초 추출물 및 분획물이 보유한 항산화, 미백 및 항염증 활성을 in vitro assay system 및 cell culture model system을 이용하여 분석하였다. 그 결과 산초 MeOH, EtOH, 열수 추출물 모두 강한 DPPH radical 소거 활성 및 tyrosinase 효소 활성 저해를 통한 DOPA 산화 억제능을 보였다. B16F10 mouse melanoma cell을 이용하여 ${\alpha}$-MSH에 의해 유도된 세포 내 melanin 생성에 미치는 산초 추출물의 영향을 알아본 결과 농도의존적인 melanin 생성 억제능을 보였고 세포의 tyrosinase 활성 저해능 또한 이와 일치하는 결과를 보여 산초 추출물에 의한 melanin 생성 억제능이 tyrosinase 효소 활성 억제 및 melanogenesis 관련 단백질 발현 저해에서 기인한 것으로 판단된다. 또한 RAW 264.7 murine macrophage cell을 이용하여 산초 추출물의 항염증 활성을 분석한 결과 농도의존적인 NO 생성 저해능을 보였으며 이는 NO 생성 단백질인 iNOS의 발현 저해에서 기인함을 단백질 발현 분석을 통해 확인하였다. 산초 추출물에 존재하는 활성물질을 규명하기 위해 용매 분획을 실시한 후 각 분획물의 미백 및 항염증 활성을 비교 분석한 결과 물 층을 제외한 모든 용매 분획이 활성을 보유함을 확인하였다. 이러한 결과를 통해 산초 추출물이 높은 항산화능과 미백활성, 그리고 항염증 활성을 보유함을 확인할 수 있었으며, 이러한 결과는 미백활성을 비롯한 생리활성 보유 천연물 소재 탐구의 기초자료로 유용하게 쓰일 것으로 사료된다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제53권5호
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• pp.452-463
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• 2020

본 연구는 AT의 뿌리를 제외한 전체 AT의 에탄올 및 물 추출물의 면역 조절 효과를 비교하고 THP-1의 cytokine 분비를 조절하는 분자 메커니즘을 조사하였다. AT의 물 추출물 및 에탄올 추출물은 THP-1 세포에 독성이 없으며 세포 증식을 증가키는 것을 확인하였다. 에탄올 추출물은 영향이 없는데 반해, 물 추출물은 THP-1의 IL-1β의 분비를 증가시켰으며 COX-2 및 iNOS 단백질의 발현을 증가시켰다. 또한, MAPK 및 Akt의 인산화와 IkBα의 분해를 유도하는 것을 확인하였다. AT에 의한 IL-1β 분비는 ERK 및 JNK 억제제에 의해 감소되었으며, TNF-α의 분비는 ERK, p38 MAPK 및 JNK 억제제에 의해 감소되었다. 흥미롭게도, p38 MAPK 억제제는 AT에 의한 IL-1β의 생성을 추가로 증가시켰다. 이 결과는 AT 지상부의 물 추출물에 MAPK 신호 전달 경로를 통해 면역 세포를 자극하여 cytokine의 생산을 유도하는 생리활성물질이 존재한다는 것을 의미한다. 따라서, AT 지상부는 면역력 강화제의 천연 소재로써 이용될 수 있을 것으로 사료된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제47권2호
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• pp.172-183
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• 1999

연구배경: 산화질소(${\cdot}NO$)는 여러 세포에서 산화질소 합성효소(NOS)에 의해서 생산되며 다양한 병태생리과정에 관여한다. 여러 cytokine들이 iNOS의 발현을 촉진시키고 산화질소 생산을 증가시킴으로써 염증반응을 증폭시키고 세포와 조직손상을 초래한다고 알려진 바, 과산화수소($H_2O_2$)가 세포내 NOS의 발현과 산화질소형성에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 방법: 마우스 대식세포주 RAW264.7에 여러 가지 cytokine과 세균 내독소 (LPS)로 자극을 준 세포군 이에 더하여 $H_2O_2$, NOS 억제제 (L-NAME) 및 항산화제 (catalase)등을 사용하여 세포를 자극한 후 생성된 산화질소 산화물의 농도를 측정하고 Northern analysis로 iNOS mRNA의 발현정도를 보아 다음과 같은 성적을 얻었다. 결과: Cytokine과 LPS 자극군에서 대조군보다 ${\cdot}NO$ 생산이 높았고, 이 자극군에 $H_2O_2$를 추가로 자극하였을 때 ${\cdot}NO$생산이 2 배 이상 유의하게 높았다. Cytokine 자극군에서 $H_2O_2$의 자극 농도에 따른 ${\cdot}NO$생산은 $H_2O_2$의 농도가 증가할수록 유의하게 증가하였다. LPS와 IFN-$\gamma$ 자극군에서 L-NAME을 같이 자극시에 ${\cdot}NO$의 양은 L-NAME의 농도증가에 따라 유의하게 감소하였고, Cytokine 및 $H_2O_2$자극군에서도 추가로 자극한 L-NAME 의 농도증가에 따라 ${\cdot}NO$의 양은 유의하게 감소하였다. Cytokine과 $H_2O_2$ 자극균에 catalase를 같이 자극 하였을 때 ${\cdot}NO$의 양은 유의하게 감소했고, Mercaptoethanol과 phenanthroline을 전처치하고 LPS와 IFN-$\gamma$ 및 $H_2O_2$로 자극한 군에서 이들의 전처치한 농도가 높을수록 ${\cdot}NO$의 양은 유의하게 Cytokine자극군과 IFN-$\gamma$, LPS 자극군에 $H_2O_2$를 추가 자극 후 Northern analysis 결과 $H_2O_2$는 iNOS mRNA 발현을 현저히 증가시켰다. 결론: 이상의 결과로 과산화수소가 cytokine과 내독소 등으로 자극된 마우스 대식세포에서 산화질소생산에 유의한 증폭효과를 나타냈고, iNOS mRNA 의 발현도 증가시켰음을 확인할 수 있었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제45권7호
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• pp.958-965
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• 2016

본 연구는 산업 부산물의 이용성 증진을 위하여 폐자원인 녹차씨껍질 추출물의 항산화 활성 및 신경세포 보호 효과에 관하여 평가하였다. 녹차씨껍질로부터 유용성 성분을 얻기 위하여 에탄올 추출을 한 결과 약 1.44%의 추출물의 수율을 얻을 수 있었고, 항산화 활성에 관하여 평가하기 위하여 라디칼 소거능 및 xanthine oxidase 저해능, 환원력을 평가한 결과, 녹차씨껍질 추출물의 농도가 증가할수록 항산화 활성이 유의적으로 증가하는 것으로 나타났다. 또한, 이러한 녹차씨껍질 추출물의 뇌신경세포 보호 효과에 관하여 알아보기 위하여 생쥐의 해마 유래 뇌신경세포에 녹차씨껍질 추출물을 처리한 후 $H_2O_2$로 산화적인 스트레스를 유도하여 세포독성에 관하여 알아본 결과, 녹차씨껍질 추출물의 처리는 농도 의존적으로 뇌신경 세포의 생존율을 증가시켰으며, 이에 따라 항산화 효소인 SOD 활성이 증가하고 지질과산화 생성물인 MDA level이 감소한 것을 알 수 있었다. 이상의 결과들로 녹차씨껍질 추출물의 항산화 활성 및 뇌신경세포 보호 효과에 관하여 확인할 수 있었으며, 추후 어떤 메커니즘으로 신경세포를 보호하는지 추가적인 연구가 필요할 것으로 생각한다. 또한, 이러한 결과를 활용하여 녹차씨껍질을 기능성 소재로 활용한다면 폐자원인 녹차씨껍질을 재활용하는 차원에서 그 경제적 가치가 매우 클 것으로 생각한다.

• 전기화학회지
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• 제4권2호
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• pp.58-64
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• 2001

기체/전해질/LSM $(La_{0.85}Sr_{0.15}MnO_3)$ 공기극이 만나는 삼상계면 (triple phase boundary) 주위에 YSZ ($8mol\%$ yttria stabilized zirconia) 코팅막 (coating film) 을 형성하여 추가로 삼상계면을 크게 늘린 새로운 전극 미세구조를 갖는 복합 공기극 (composite cathode) 을 개발하였다. 이 복합 공기극을 전해질 두께가 약 $30{\mu}m$인 연료극 (anode)v 지지체 위에 형성하여 $700\~800{\circ}C$의 온도에서 전류전압 특성 및 교류 임피던스 분석을 실시하였다. $800^{\circ}$, 공기 및 수소 조건에서 교류 임피던스 분석 결과 1000Hz주파수 영역을 대변하는 저항성분 R1은 연료극 분극 저항에 해당하였고 100Hz주파수 영역의 저항성분 R2는 공기극 분극 저항 성분, 그리고 10Hz이하 영역의 저항성분 R3는 전극을 통한 기체확산 저항성분으로 특히, 작동 조건인 공기 및 수소 분위기에서는 연료극 쪽 반응기체에 의한 기체확산 저항 성분임을 알 수 있었다. 전지성능 측정 결과 이 복합 공기극을 장착한 전지는 $800^{\circ}C$, 공기 및 산소 조건에서 각각 $0.55W/cm^2$ $1W/cm^2$의 높은 전지성능을 나타내었다. 전류전압 곡선은 기울기가 다른 두 구간으로 구분되었으며, 낮은 전류밀도 하에서 보이는 급격한 전압감소 구간은 공기극 분극저항이 주된 성능 저하의 원인인 반면, 높은 전류밀도 하에서 나타나는 완만한 전압 감소 구간은 전해질에 관련된 분극저항이 주된 성능 저하의 원인이었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제37권9호
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• pp.1174-1181
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• 2008

열처리 온도를 달리한 마늘의 이화학적 성분 및 항산화활성을 비교하고자 통마늘을 지퍼백에 $400{\pm}20\;g$씩 넣어 60, 70, 80 및 $90^{\circ}C$로 조절한 incubate에 숙성하면서 1, 3, 6일에 시료를 취하여 이화학적 분석을 실시하였으며 각 열수 및 에탄올 추출물의 DPPH에 대한 전자공여능과 환원력을 통하여 항산화활성을 분석하였다. 열처리 온도를 달리하여 숙성한 마늘의 L, a 및 b값 모두 숙성온도가 높을수록 숙성기간이 경과할수록 유의적으로 낮아졌는데, $60^{\circ}C$에서 6일간 숙성한 시료의 b값은 $22.16{\pm}0.76$이었으나 $90^{\circ}C$ 숙성 시료는 $1.35{\pm}0.21$로 급격히 낮아졌다. 전단가의 경우 숙성 초기에는 $90^{\circ}C$ 숙성 시료가 $85.70{\pm}1.44\;cm/kg^2$로 가장 낮았으나 숙성기간이 경과할수록 경도가 증가하여 숙성 6일에는 $411.30{\pm}13.90\;cm/kg^2$으로 증가하였다. 마늘의 pH는 숙성온도가 높을수록 숙성 기간이 경과할수록 산성화되었는데 6일 숙성 후 $60^{\circ}C$와 $90^{\circ}C$ 시료의 pH는 각각 6.12와 3.90으로 큰 차이를 보였다. 총페놀과 플라보노이드의 함량은 숙성온도가 높을수록 숙성 기간이 경과할수록 증가하여 숙성 6일 시료의 경우 $60^{\circ}C$ 숙성 시료에 비하여 $90^{\circ}C$ 숙성 시료에서 총 페놀은 약 3.5배, 플라보노이드는 약 9.1배 더 높은 함량이었다. Total pyruvate의 경우 숙성 온도에 따라 증감의 경향이 서로 상이하여 $60^{\circ}C$와 $70^{\circ}C$ 숙성 시료에서는 숙성기간 1일과 6일을 비교할 때 더 감소하였으나 $80^{\circ}C$와 $90^{\circ}C$ 숙성 시료의 경우 숙성 6일에 오히려 그 값이 유의적으로 증가되었다. DPPH에 대한 항산화활성은 마늘의 숙성 온도가 높을수록, 숙성 기간이 경과할수록, 농도가 진할수록 증가하여 $90^{\circ}C$, 6일 숙성 시료의 항산화활성은 $87.48{\pm}0.20%$로 타 시료의 $43.61{\sim}55.76%$ 보다 월등히 높았고 환원력도 이와 동일한 경향이었다. 이처럼 항산화 활성이 증가하는 것은 마늘의 숙성온도가 높을수록 숙성 기간이 경과할수록 갈변화 물질의 생성이 많아지고, 이에 따라 총페놀과 플라보노이드 함량이 증가하는 것으로 볼 때 마늘 중의 항산화성 갈변 물질의 증가에 기인하는 결과로 판단된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제41권5호
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• pp.475-483
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• 1994

연구배경 : N-acetylcysteine(ACE)은 임상에서는 객담용해제로 널리 쓰이고 있으나 시험관내 실험 또는 동물실험에서 ACE는 염증세포에서의 산소유리기를 감소시키고, 세포내 강력한 항산화기능을 갖고있는 glutathione(GSH)의 합성을 촉진한다고 알려졌다. 저자들은 만성폐쇄성폐질환 환자에게 통상 투여용량인 매일 600mg씩 1주일간 ACE를 투여했을때 말초혈액내 호중구의 superoxide 분비, chemotaxis 등의 기능에 변화가 오는지 또는 혈장의 GSH 농도가 증가되는지를 살펴보고 동시에 시험관내 실험으로 정상인의 호중구에 ACE를 가했을때 ACE의 농도에 따라 superoxide나 GSH의 양에 변화가 오는지를 관찰하였다. 방법 : ACE 투여 전, 후에 만성폐쇄성폐질환 환자의 말초혈액에서 호중구를 분리하여 PMA로 자극하거나 안했을때의 superoxide 분비를 분광광도계로, luminol-enhanced chemiluminescence를 luminometer로, 혈장의 GSH 농도를 분광광도계로 각각 측정하였다. 한편 정상인의 호중구를 분리하여 $10^{-2}-10^{-5}$ mole의 ACE와 혼합배양시의 superoxide, chemiluminescence 및 GSH를 각각 같은 방법으로 측정하였다. 결과 : ACE를 투여하기 전, 후의 말초혈액내 호중구의 superoxide 분비는 $1.97{\pm}1.75nM/1.4{\times}10^6\;cells/15min$, $2.75{\pm}2.14nM$이었고 PMA로 자극하였을때는 $67.52{\pm}13.41nM$, $67.99{\pm}13.54\;nM$로서 각각 유의한 차이가 없었다(p>0.05). 호중구의 chemiluminescence도 ACE 투여전, 후에 $2.64{\pm}2.29mV$, $2.91{\pm}3.58mV$이었고 PMA로 자극하였을때는 $40.76{\pm}30.09mV$, $37.33{\pm}30.03mV$로서 유의한 차이가 없었다(p>0.05). 호중구의 chemotaxis를 chemotactic index로 비교하였을때 ACE투여전, 후에 $55.71{\pm}16.34$, $59.68{\pm}11.57$이었고 혈장의 GSH는 $0.37{\pm}0.17nM/4{\times}10^5cells$, $0.39{\pm}0.18nM$로서 역시 유의한 차이가 없었다(p>0.05). 정상인의 호중구를 분리하여 $10^{-5}-10^{-2}$ mole의 ACE와 동시배양하며 PMA로 자극하였을때 superoxide는 ACE를 가하지 않은 대조군에서의 $56.54nM/1.4{\times}10^6\;cells/15min$에 비해 ACE의 $10^{-2}$ mole에서 37.0nM로서 유의하게 감소하였고 ACE의 농도에 따라 감소하는 양상을 보였다(r=-0.269, p<0.05). 호중구의 GSH 농도는 대조군의 $0.27nM/4{\times}10^5\;cells$에 비하여 ACE의 $10^{-3}$ mole에서 0.35nM, $10^{-2}$ mole 에서 1.15 nM로서 유의하게 증가하여 ACE의 농도에 따라 증가하였다(r=0.72, p<0.01). 결론 : ACE를 만성폐쇄성폐질환 환자에게 매일 600mg씩 1주일간 투여하였을때 말초혈액내 호중구의 superoxide 분비, chemotaxis에 영향을 주지 않았고 혈장의 glutathione 농도에도 변화가 없었다. 그러나 정상인의 호중구를 분리하여 ACE와 같이 배양한 실험에서 ACE는 농도에 비례하여 호중구의 superoxide 분비를 억제하였고 GSH를 증가시켰다. 이상으로 미루어 ACE는 염증세포에서의 superoxide 분비를 억제하고 GSH를 증가시킴으로서 oxidant-antioxidant 간의 불균형으로 야기되는 ARDS, 폐기종, 간질성폐질환등의 치료에 이용될수 있을것으로 생각되나 폐기종을 포함한 만성폐쇄성폐질환의 치료에 이용되기 위해서는 ACE의 혈중농도 또는 폐포세척액내의 농도를 충분히 증가시키는 방법이 강구되어야 할 것으로 사료된다.