• 생명과학회지
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• 제29권6호
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• pp.653-661
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• 2019

본 연구는 siRNA 기반 치료제등의 핵산치료제 개발에 있어서 필수적인 약물의 생체내 흡수, 분포, 대사, 배설에 대한 동태의 확인을 위해 stem-loop RT-qPCR 법을 이용하여 보다 더 정확한 시험법을 확립하고자 하였다. siRNA에 특이적인 primer와 probe를 선별하여 siRNA 정량검출 시험법을 최적화하였다. siRNA 표준시료를 이용하여 최적화된 시험법을 적용하였을 때 siRNA 표준시료에 대한 Cp 값(y)간의 선형분석 결과, 기울기 평균 -3.3, 결정계수 $R^2$>0.99으로 확인되어 siRNA 표준시료와 Cp 값 간의 회귀성이 매우 높아 정량 분석이 가능한 시험법임을 확인하였고, 같은 표준시료를 이용한 stem-loop RT-qPCR의 검출한계(LOD)는 10 fM, 최소정량한계(LLOQ)는 100 fM이었다. 확립된 시험법의 신뢰성을 확인하기 위해 시험자를 다르게 하고, 시험법을 3회 반복하여 각각 진행한 결과, siRNA 표준시료에 대한 Cp 값(y)간의 선형분석 결과 기울기와 결정계수 $R^2$의 재현성(slope ${\pm}-3.2$, 결정계수 $R^2$>0.99)을 확인하였고, 표준 곡선으로부터 환산된 siRNA 표준시료의 회수율(recovery ${\pm}20%$)과 완건성이 우수함을 확인하였다. 확립된 stem-loop RT-qPCR을 생체내 존재하는 약물 검증에 적용할 수 있는지 확인하기 위하여 시험동물에 siRNA를 주입 후 시간별 혈액을 채취하여 확립된 시험법으로 시험을 진행하였고 약물 동태학적 분석을 통해 siRNA치료제의 혈액내의 안정성을 확인하였다. 따라서 본연구에서 개발된 stem-loop RT-qPCR 분석법은 정확성, 정밀성 및 민감도가 높은 분석법으로 핵산치료제 개발 연구의 다양한 생체시료 분석 연구에 적용할 수 있을 것으로 기대한다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제51권6호
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• pp.498-506
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• 2018

본 연구는 베타세포에서 라이코펜의 항사멸 효과와 그 기전에 대해 조사하기 위해 실시하였다. 라이코펜에 의한 베타세포독성을 조사하기 위해 다양한 농도 (0.1, 1, 10 nM)로 처리하였을 경우, 저농도에서 세포독성이 나타나지 않음을 관찰하였다. 선택한 농도를 사이토카인 혼합물과 함께 처리하였을 경우, 세포 생존율이 증가하는 것을 관찰하였고, 세포사멸 유도 단백질인 Bax의 발현양은 감소하고, 세포사멸억제 단백질인 Bcl-2 발현양은 증가하는 것을 관찰하였다. 또한 사이토카인 혼합물에서 증가하였던 세포내 산화스트레스가 라이코펜과 함께 처리하였을 경우 감소되는 것을 관찰하였고 이러한 효과는 항산화 유전자인 GCLC, NQO1, HO-1의 발현양이 증가함으로서 일어난 현상임을 알 수 있었다. 라이코펜은 미토콘드리아의 생성 및 기능과 관련된 유전자의 발현을 증가시키고 사이토카인 혼합물에 의해 감소되었던 세포내 ATP 생성량을 증가시켰다. 이러한 결과는 라이코펜의 항산화효과와 미토콘드리아 기능 개선 효과가 사이토카인에 의한 베타세포 사멸을 억제하는 기전 중의 하나로 작용할 수 있음을 의미한다. 향후 라이코펜이 베타세포를 타겟으로 하는 제 2형 당뇨 치료의 기능성 소재로 개발될 가능성이 있음을 시사하는 바이다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제52권1호
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• pp.6-16
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• 2019

본 연구는 솔잎착즙액이 고지방식이로 이상지질혈증을 유도한 흰쥐의 지질대사에 미치는 영향을 분석하기 위해 실험동물을 정상식이 (ND)군, 고지방식이군으로 나누어 각각의 식이를 4주간 급여한 후 고지방식이군을 설기떡 (SD)군 및 솔잎착즙액설기떡 (PSD)군으로 분류하여 6주간 사육하고, 혈장과 간 및 분변의 지질관련 지표를 분석하였다. PSD군은 설기떡 섭취에 의해 유의하게 높아진 체중증가량을 유의하게 낮추었으며 (p < 0.05), 설기떡 섭취에 의해 유의하게 높아진 혈장 총 콜레스테롤 및 LDL-콜레스테롤을 낮추는 경향을 나타내었다 (p > 0.05). 간 조직과 분변의 지질대사 관련 지표를 분석한 결과 PSD군은 설기떡 섭취에 의해 ND군보다 유의하게 높아진 간 조직의 중성지방 및 총 콜레스테롤과 간 조직의 SREBP2 유전자 발현을 유의하게 낮추는 효과를 나타내었다 (p < 0.05). 또한 PSD군은 SD군보다 분변으로 배출되는 중성지방 함량을 14.8% 높였으며 (p > 0.05), 혈장과 간의 지질과산화를 SD군보다 각각 7.7%, 20.2% 낮추는 효과를 나타내었다 (p > 0.05). 혈장과 적혈구의 항산화활성 관련 지표를 분석한 결과 PSD군은 설기떡 섭취에 의해 낮아진 혈장 ORAC을 높이는 경향을 나타내었으며, 설기떡 섭취에 의해 유의하게 낮아진 간조직의 Mn-SOD 및 CAT 효소활성을 SD군보다 각각 21.5%, 19.6% 유의하게 높이는 효과를 나타내었다. 이상의 결과에서, 고지방식이로 이상지질혈증을 유도한 흰쥐에서 솔잎착즙액설기떡의 섭취는 체중증가억제, 혈장 콜레스테롤 감소, 간 내 콜레스테롤 생합성 억제, 간 조직의 지질수준 감소, 분변으로의 지질배출 증가, 간 조직의 지질과산화 감소, 혈장과 간 조직의 항산화 활성 증가 효능을 나타내는 것으로 확인되었다. 이에 본 연구에서 개발된 솔잎착즙액을 첨가한 설기떡은 지질 감소 효능을 가진 기능성 떡으로써 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국식품과학회지
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• 제52권6호
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• pp.610-615
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• 2020

식용 곤충은 인구증가에 따른 식량 문제를 해결하기 위한 하나의 방법으로 제시되며 최근 곤충의 생리활성 기능과 관련한 연구가 많이 수행되고 있다. 반면 식품으로서 활용 가능한 기초연구는 부족한 실정으로 본 연구에서 장수풍뎅이 유충의 단백질 대체 자원으로서 영양학적 기능을 규명하기 위한 실험을 실시하여 장수풍뎅이 유충 단백질(ADP)의 식이 효율, 단백질 효율, 순 소화율 등을 동물실험을 통해 알아보았다. 4주령 SD-rat 24마리를 이용하여 각 그룹 당 8마리 3그룹으로 실험을 실시하였다. 실험군은 사료 내 전체 kcal 20%가 Casein 단백질로 구성된 사료를 식이 하는 일반 식이군(Con), 전체 kcal 20%가 장수풍뎅이 유충의 단백질로 구성된 사료를 식이 하는 장수풍뎅이 유충 단백질식이군(ADP), 그리고 체내 대사작용에 의해 배설되는 단백질(metabolic fecal nitrogen)을 측정하기 위하여 단백질 무 첨가 식이군(NP, non-protein diet)으로 설정했다. 4주간 식이를 공급하여 장수풍뎅이 유충 단백질의 식이 효율(Food Efficiency Ratio, FER), 단백질 효율(Protein Efficiency Ratio, PER), 순 소화율(true digestibility, TD)을 평가했다. 본 실험 결과 식이 효율은 Con군에서 0.52, 장수풍뎅이 유충 단백질 섭취군에서 0.41로 ADP에서 유의적으로 낮은 수준을 보였다. 단백질 효율은 ADP군에서 2.39, Con군에서 2.63으로 ADP군은 Con군에 비해 낮았으나 유의적인 차이는 없었다. 순 소화율은 Con군에서 91%, ADP군에서 80%로 나타났으며 통계적인 유의적 차이는 없었다. 장수풍뎅이 유충의 순 소화율은 80%로 나타났으며 콩과류의 단백질 순 소화율 64-77%에 비해 높은 수준을 보였다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.335-341
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• 2022

본 연구는 블루베리의 방사선 방호효과를 알아보고자 하였다. 실험동물은 SD계 Rat 8주령 280~300 g 수컷 21마리를 사용하여 7마리를 하나의 군으로 정상군(A), 5 Gy 대조군(B), 5 Gy 실험군(C)으로 설정하였고, 생리식염수 경구투여량(200 mg/kg/day)로 1일 2회씩 50 mg/kg/day로 흰쥐에 7일 동안 경구투여 한 후 방사선 조사는 5 Gy를 조사 하였다. 그 결과 본 연구에서는 백혈구에서 유의성이 있음을 확인할 수 있었다(p<0.000). 적혈구나, 혈소판에서는 유의한 차이를 보이지 않았다. 세부적으로 살펴보았을 때 백혈구(WBC)는 호중구에서 정상군, 대조군, 실험군, 세 집단간 유의성이 있었다(p<0.004). 림프구에서도 통계적으로 세 집단간 유의성이 있었다(p<0.000). 단핵구에서는 통계적으로 유의성이 없었다(p<0.483). 적혈구(RBC)를 살펴보면, 혈색소(HGB)는 통계적으로 세 집단간 유의성은 없었다(p<0.291). 적혈구용적백분율(HCT)에서도 세 집단간 통계적으로 유의성은 없었다(p<0.564). 평균적혈구용적(MCV)에서는 통계적으로 세 집단간에 유의한 차이를 보였다(p<0.001). 평균적혈구혈색소양(MCH)에서 통계적으로 세 집단간 유의한 차이가 있었다(p<0.028). 평균적혈구혈색소농도(MCHC)에서 세 집단간 통계적으로 유의한 차이가 있었다(p<0.020). 적혈구분포폭(RDW)은 유의성이 없었다(p<0.09). 혈소판(PLT)에서 세부적으로 살펴보면, 평균혈소판용적(MpV)에서 통계적으로 세 집단간 유의성이 있었다.(p<0.04). 결론적으로 본 연구를 통하여 블루베리가 방사선 방호효과가 있는 것으로 사료된다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제37권3호
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• pp.189-197
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• 2022

천식은 호흡곤란, 기침, 가슴통증과 같은 증상을 가지는 만성질환으로써 세포내 염증으로 인한 조직 리모델링을 특징으로 한다. 이러한 천식은 잘 조절되지 않을 시 치료제의 부작용을 경험할 수 있으며 일상 기능 및 삶의 질 저하로까지 이어질 수 있다. 천식은 여러 면역세포들에 의한 염증반응이 주원인으로 대식세포와 호염구 또한 천식에 악영향을 미칠 수 있다. 대식세포는 여러 염증성 사이토카인을 분비하여 염증을 유발할 뿐만 아니라 산화질소를 통한 DNA 손상과 점액 생성을 유도하여 천식을 악화시킬 수 있다. 호염구는 호산구 침윤을 증가시킬 수 있으며 히스타민 및 IgE에 대한 높은 친화력을 가진 FcεRIα 수용체로 인해 천식을 악화시킬 수 있다. 따라서 본 연구에서는 28여 가지의 천연물의 각 분획에서 추출한 추출물을 가지고 이러한 세포들의 반응을 억제할 수 있는지 실험하였다. 마우스 대식세포인 Raw 264.7 세포에서 LPS에 의한 산화질소 생성 억제력 및 레트 호염구세포인 RBL-2H3 세포에서 IgE 감작에 의한 β-hexosaminidase 생성 억제력을 평가하였다. 4가지 천연물 추출물이 산화질소를 유의적으로 감소시켰으며 19가지 천연물 추출물이 β-hexosaminidase 생성을 유의적으로 감소시켰다. 이 중 두 실험 모두 유의적인 결과를 보였던 천연물 추출물은 질경이(Plantago asiatica), 병풀(Centella asiatica), 들깨(Perilla frutescens var. japonica) 이렇게 3가지이었다. 본 연구는 여러 천연물 추출물이 천식에 관여하는 대식세포 및 호염구 활성 억제에 미치는 영향을 분석하였다. 천식뿐 아니라 대식세포 및 호염구가 관여하는 타 질환에도 적용할 수 있는 천연물 추출물에 대한 기초 연구를 제공한다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제12권3호
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• pp.251-259
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• 2008

플라스틱 가소제인 di(2-ethylhexyl)phthalate (DEHP)는 매우 잘 알려진 내분비계 장애물질(endocrine disrupting chemicals; EDCs) 중 하나로, 수컷 설취류와 인간의 생식과 발생 과정에 있어 강력한 항안드로겐성 작용을 하는 것으로 알려져 있다. 본 연구는 사춘기 이전에 수컷 흰쥐를 DEHP에 노출시킴으로써 부속 성기관의 성숙 과정 동안 나타나는 변화를 조사한 것이다. 결과로, DEHP 투여에 의한 체중, 혈중 T 수준, 저정낭과 전립선을 제외한 조직의 무게는 대조군과 비교하여 유의적인 변화가 없었다. 저정낭의 경우, 고농도(200 mg/kg)의 DEHP를 처리한 투여군의 무게가 대조군에 비해 유의하게 감소하였으며(p<0.05), 전립선의 경우, 저농도(20 mg/kg)와 고농도의 DEHP를 처리한 모든 투여군에서 대조군에 비해 유의한 무게의 감소를 나타내었다(p<0.05). 조직학적 연구 결과, DEHP 투여군의 저정낭은 대조군에 비해 점막층의 면적이 감소하였다. 또한, 전립선의 경우 대조군에서는 분비상피세포들이 입방형인데 비해 DEHP 투여군에서는 위중층상피세포 형태가 관찰되었다. 정량적 RT-PCR 연구에서, 저정낭에서의 ER-$\alpha$ 발현은 고농도 DEHP 투여에 의해 유의한 발현증가가 나타났으며(p<0.05), ER-$\beta$의 경우 저농도 DEHP 투여에 의해 유의한 발현 감소가 나타났다(p<0.05). 전립선에서의 ER-$\beta$ 수준은 저농도 DEHP 투여에 의해 유의하게 감소하나(p<0.05), 고농도 DEHP 투여에 의해서는 유의한 발현증가가 나타났다(p<0.01). 그러나 AR 발현의 경우, 저정낭과 전립선 모두에서 DEHP에 의해 유의한 차이가 나타나지않았다. 결론적으로, 본 연구는 (i) DEHP의 유해한 작용이 사춘기 이전 시기의 성적인 성숙을 교란할 수 있으며, (ii) 저정낭과 전립선이 사춘기 이전 시기 DEHP 노출에 대한 민감한 표적이 될 수 있고, (iii) DEHP의 유해한 작용이 ER과 연관된 기작을 통해 매개될 수 있음을 시사한다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제47권3호
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• pp.408-419
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• 2023

Background: Ginsenoside compound K (CK), the main active metabolite in Panax ginseng, has shown good safety and bioavailability in clinical trials and exerts neuroprotective effects in cerebral ischemic stroke. However, its potential role in the prevention of cerebral ischemia/reperfusion (I/R) injury remains unclear. Our study aimed to investigate the molecular mechanism of ginsenoside CK against cerebral I/R injury. Methods: We used a combination of in vitro and in vivo models, including oxygen and glucose deprivation/reperfusion induced PC12 cell model and middle cerebral artery occlusion/reperfusion induced rat model, to mimic I/R injury. Intracellular oxygen consumption and extracellular acidification rate were analyzed by Seahorse multifunctional energy metabolism system; ATP production was detected by luciferase method. The number and size of mitochondria were analyzed by transmission electron microscopy and MitoTracker probe combined with confocal laser microscopy. The potential mechanisms of ginsenoside CK on mitochondrial dynamics and bioenergy were evaluated by RNA interference, pharmacological antagonism combined with co-immunoprecipitation analysis and phenotypic analysis. Results: Ginsenoside CK pretreatment could attenuate mitochondrial translocation of DRP1, mitophagy, mitochondrial apoptosis, and neuronal bioenergy imbalance against cerebral I/R injury in both in vitro and in vivo models. Our data also confirmed that ginsenoside CK administration could reduce the binding affinity of Mul1 and Mfn2 to inhibit the ubiquitination and degradation of Mfn2, thereby elevating the protein level of Mfn2 in cerebral I/R injury. Conclusion: These data provide evidence that ginsenoside CK may be a promising therapeutic agent against cerebral I/R injury via Mul1/Mfn2 mediated mitochondrial dynamics and bioenergy.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제56권6호
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• pp.629-640
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• 2023

토종보리수 열매 추출물의 비알콜성 지방간 질환 개선효과를 규명하기 위해 흰쥐에게 65% 고과당 식이와 함께 토종보리수 열매 에탄올 추출물을 식이의 0.5%, 1.0% 수준으로 10주간 제공하였다. 고과당군은 대조군에 비해 공복 혈당과 혈청 인슐린, HOMA-IR값이 유의적으로 증가하였고, 고농도 보리수 열매 추출물군의 공복혈당은 고과당군에 비해 유의적으로 감소하였다. 저농도 보리수 열매 추출물군 및 고농도 보리수 열매 추출물군의 혈청 인슐린과 HOMA-IR값은 고과당군에 비해 유의적으로 감소하였다. 혈청 중성지방 및 총 콜레스테롤 농도는 고과당군이 대조군에 비해 유의적으로 증가하였으며, 저농도 보리수 열매 추출물군 및 고농도 보리수 열매 추출물군은 고과당군에 비해 유의적으로 감소하였다. 간조직 중성지방 함량은 고과당군이 대조군에 비해 유의적으로 증가하였으며, 저농도 및 고농도 보리수 열매 추출물의 섭취는 고과당군에 비해 유의적으로 감소하였다. 혈청 ALT 및 AST 활성은 고과당군이 대조군에 비해 유의적으로 증가하였고, 저농도 및 고농도 보리수 열매 추출물군의 ALT 활성은 고과당군에 비해 유의적으로 감소하였다. 고농도 보리수 열매 추출군의 AST 활성은 고과당군에 비해 유의적으로 감소하였다. 간조직의 SREBP-1c 및 ChREBP 단백질 발현도는 고과당군이 대조군에 비해 유의적으로 증가하였다. 저농도 및 고농도 보리수 열매 추출물군의 SREBP-1c 및 ChREBP 단백질 발현도는 고과당군에 비해 유의적으로 감소하였고, 대조군과 유의적인 차이가 없었다. 따라서, 고과당을 섭취한 흰쥐에서 토종보리수 열매 추출물의 섭취는 고혈당과 인슐린 저항성 상태를 개선하였고, 혈청 지질과 간조직 중성지방 함량을 감소시켰으며, 간조직의 SREBP-1c 및 ChREBP 단백질 발현을 감소시켜, 비알코올성 지방간질환 개선 효과를 나타내는 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제33권10호
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• pp.797-807
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• 2023

오디의 기능성을 증진하기 위한 일환으로 유산균 L. plantarum JCM 1149 (LP)와 효모 P. kudriavzevii Atz-EN-01 (PK)로 발효한 오디액과 발효하지 않은 대조구 오디액의 항산화와 항비만 활성 관련 여러 지표들을 비교 조사하였다. 60시간 발효 후 PK와 LP 발효 오디액의 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량은 대조구보다 각각 1.5배 및 2배 증가하였고 총 안토시안닌 함량은 대조구에 비해 PK 발효 오디액이 1.3배, LP 발효 오디액이 1.5배 증가하였다. PK 발효 오디액의 DPPH 라디칼 소거활성은 86%에서 100%로 16.3% 증가하였으나 LP 발효 오디액은 86%에서 93%로 상대적으로 낮은 8.1% 증가하였다. LP와 PK 발효 오디액의 lipase 효소에 대한 저해율은 대조구 대비 62.9%와 52.5%로 나타났다. 발효 오디액이 3T3 - L1 지방전구 세포가 지방구를 포함한 지방세포로 분화되는 과정을 억제하는 효과를 조사하기 위해 대조구인 비발효오디 농축액과 LP 및 PK 발효 오디 농축액을 200, 400, 800 ㎍/ml 농도로 처리한 후 oil-red-O로 염색한 결과 400 ㎍/ml에서는 대조구에 비해 근소한 염색차이를 보였다. 반면에 800 ㎍/ml 처리는 대조구와 비교하여 유의하게 염색을 감소시켰으며 LP 발효 오디 농축액이 PK 발효 오디 농축액 보다 상대적으로 더 높은 지방구 생성 억제활성을 나타내었다. SD rats을 이용한 6주 간 동물실험 결과 혈청 중성지방 함량의 경우 고지방 식이군은 9.5% 증가하였으나 대조군은 17.1%, LP 발효 오디 농축액 실험군은 37.1%, 그리고 PK 발효 오디 농축액 실험군은 41.6% 감소하였다. LP 발효 오디 농축액 실험군과 PK 발효 오디 농축액 실험군의 중성지방 함량은 고지방 식이군과 대조군에 비해 각각 43.1%와 21.4% 그리고 48.6%와 28.9%씩 감소하였다. 이상의 결과로부터 유산균(LP)이나 효모(PK)로 발효한 오디는 발효하지 않은 오디에 비해 항산화활성, lipase 저해활성 및 지방구 생성 억제력을 증가시키고 혈청 중성지방 함량을 감소시키는 효과를 나타내는 것으로 확인하였다.