• 생명과학회지
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• 제31권7호
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• pp.677-685
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• 2021

대마(Cannabis sativa L.)는 삼과에 속하는 1년생 초본식물로, 바람에 의해 수정되는 풍매화이면서 자웅이주식물이다. 대마는 중독성 마리화나와 비중독성 헴프로 구분 가능하다. 대마는 인류 역사와 가장 밀접한 관련성을 가진 식물 중 하나로, 과거로부터 다양한 부위를 식용, 약용, 화장품, 섬유, 생활용품 등으로 이용하여 왔다. 그러나 대마꽃, 잎, 종실 등에 포함된 중독, 환각 성분으로 인해, 국내에서는 1977년 1월부터 시행한 [대마관리법]에 의거하여, 대마 줄기를 이용한 섬유산업 이외에는 실질적인 연구 및 산업화가 진행되지 못하였다. 최근 대마로부터 400여종의 cannabinoids 물질, terpene 및 필수지방산 등이 확인되고, 이들의 신경세포 보호, 항염증, 항혈전, 항균, 통증완화 및 뇌전증 치료 등의 유용 생리활성이 알려지고, 테트라히드로칸나비놀(tetrahydrocannabinol)로 대표되는 환각 중독성 물질의 제거 및 저감화, 비환각성 물질의 분석, 정제 기술이 빠르게 보고되면서 2018년 12월 국내 의료용 대마의 합법화 및 2020년 12월 UN 마약위원회의 대마와 대마수지의 마약목록 삭제가 확정되었다. 따라서 국내외에서 대마의 다양한 부위를 이용한 고부가가치 식품, 화장품, 의약품 개발이 시작되고 있다. 본 보에서는 국내 2021년 헴프 기반의 바이오산업 규제자유특구 지정과 함께, 국내 대마생물산업의 현황과 대마산업 활성화를 위한 필수기술, 향후 전망을 제시하여 국내 대마 생물산업의 발전방안을 제시하고자 하였다.

• 생명과학회지
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• 제32권9호
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• pp.734-741
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• 2022

전세계적으로 약 4천만 명의 사람들이 인체면역결핍증바이러스(HIV) 감염이 되어 있으며, HIV에 감염된 세포의 수가 치명적인 수준에 다르면 후천성면역결핍증후군을 일으키게 된다. HIV에 감염이 되면 완치 치료가 어려우며 현재 알려진 치료방법으로는 감염, 복제 및 바이러스 방출 억제를 위해 항레트로 바이러스 치료법이 병용되고 있다. 하지만 HIV 바이러스는 지속적인 돌연변이 유발 및 약물에 대한 내성을 갖게 하므로 장기간 약물복용 시 심각한 부작용을 초래한다. 이에 새로운 치료방법과 효능약물에 대한 연구가 필요한 실정이다. 식물유래 천연물은 수많은 생리활성물질들이 보고되어 있으며, 이는 항HIV 효능 지닌 잠재성을 가진 후보 물질이 될 수 있다. 1990년 세계보건기구에서는 플라보노이드, 쿠마린, 탄닌 및 테르펜의 항 HIV 효능을 보고하였으며, 이러한 물질은 SARS-CoV-2와 같은 바이러스 감염을 또한 억제하는 것으로 밝혀졌다. 따라서, 본 연구에서는 항 HIV 효능을 나타내는 식물 추출물 및 파이토케미컬에 대한 최신 연구동향(2021-현재)을 검토하였으며, 이를 통해 항HIV 효능을 지닌 새로운 천연물 발굴의 기초자료로 활용될 것으로 사료된다.

• 한국산림과학회지
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• 제102권3호
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• pp.309-314
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• 2013

산림공기 중 약리효과를 주는 것으로 알려진 모노테르펜류의 분포양태 파악을 위해 고흥 팔영산, 보성 제암산, 장흥 우드랜드 숲속 공기와 그 주변에 우점하고 있는 나무의 정유에서 ${\alpha}$-pinene, camphene, ${\beta}$-pinene, 2-carene, myrcene, ${\alpha}$-phellandrene, ${\alpha}$-terpinene, d-limonene, eucaliptol, cymene, terpinolene, linalool, camphor, menthol, borneol, thymol, asarone, coumarine 농도분포를 비교하였다. 숲속 공기는 3 계절(봄, 여름, 가을), 정유는 봄, 여름기간 수행하였다. 공기 중에는 4 시간 평균농도 기준으로 ${\alpha}$-pinene, ${\beta}$-pinene과 2-carene이 각각 높은 농도로 나타났다. 측정된 3계절 평균 농도는 소나무가 우점하고 있는 보성 제암산에서 2,597 pptv로 가장 높았다. 계절별로는 고흥 팔영산과 보성 제암산은 봄, 장흥 우드랜드는 가을에 최고치를 보였다. 정유 중 테르펜은 편백나무가 우점하고 있는 고흥 팔영산이 가장 높았고, 장흥 우드랜드 >보성 제암산 순으로 숲속 공기와는 다른 분포형태를 보였다. 주요 성분도 달라 고흥 팔영산은 sabinene, myrcene, limonene이 높은 반면 장흥 우드랜드는 ${\alpha}$-terpinene, linalool, camphor가 보성 제암산은 cymene, camphor, borneol이 높게 나타났다. 정유 중 함량은 10~20령의 비교적 어린 편백나무가 높았고, 특히 봄철에 매우 높게 조사되어 정유를 활용하는 산림산업에 수종 및 채취시기 등을 시사해준다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제60권3호
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• pp.283-291
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• 2017

쌀은 전세계 인구의 절반이 주식으로 사용하고 있으며, 대부분 아시아에서 생산되고 소비되고 있다. 그러나 최근 식생활이 다양해지면서 쌀 소비량은 감소하고 있는 추세이다. 이에 쌀의 활용도를 높이기 위한 다양한 시도가 요구되고 있다. 본 연구에서는 ${\alpha}$-amylase로 처리된 9종의 서로 다른 품종의 쌀 페이스트를 고체상 미세추출법과 가스 크로마토그래피-질량분석법을 이용하여 휘발성 성분들을 프로파일링하고, 아미노산, 당류 및 당알콜 등의 비휘발성 향미성분들은 유도체화 처리 후 가스 크로마토그래피-시간 비행형-질량분석법을 이용하여 비교분석을 수행하였다. 총 46종의 휘발성 성분들이 검출되었으며, 이에는 6종의 알콜류, 6 종의 알데히드류, 4종의 에스터류, 4종의 퓨란류, 4종의 케톤류, 1 종의 산, 1종의 황 함유 성분, 7종의 탄화수소류, 5종의 벤젠류 및 8종의 터핀류 등을 포함되어 있다. 비휘발성 향미성분들에는 12종의 아미노산, 6종의 당, 4종의 당알콜이 동정되었다. 휘발성 및 비휘발성 향미성분 분석에 근거한 주성분분석에 의해 서로 다른 쌀 페이스트 시료들을 구분할 수 있었다. 휘발성 성분의 경우 pentanal과 4,7-dimethylundecane는 서농 17호 백미와 서농 17호 현미를 구분 짓는 성분이었으며, 이에 비해 일품은 다른 품종들과 달리 ethanol, 6-methylhep-5-en-2-one, tridecane과 같은 성분에서 차이를 보였다. 비휘발성 성분의 경우 glycine, serine, ${\gamma}$-aminobutyric acid 같은 아미노산들과 sucrose, fructose 같은 당류가 다른 품종들과 단미를 구분 짓는데 기여하는 성분이었다. 한편, galactose, arabitol, mannose는 서농 17호 현미에 비해 서농 17호 백미와 관련이 높은 성분들이었다.

• 생명과학회지
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• 제24권8호
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• pp.827-836
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• 2014

서구화된 식습관의 변화와 편리한 생활에 따른 운동 부족, 유전적 요인, 심리적 요인 등이 복잡하게 얽히면서 비만이 꾸준히 증가하는 추세이다. 한편, 감귤류에는 carotenoid, coumarin, phenylpropanoid, limonoid 등 60여종의 생리활성 물질이 함유되어 있으며 감귤박에는 bioflavonoid, carotenoid, hesperidin, terpenes 등이 풍부하게 함유되어 있다. 감귤박은 항산화 효과, 고혈압 예방, 혈중 LDL 콜레스테롤 함량 감소 효과 등이 있음이 보고되어 있고 최근 들어 감귤박의 비만을 억제하는 효능이 밝혀져 항비만 효과가 입증되었다. 본 연구에서는 고지방식으로 유도한 비만모델 ICR 생쥐에서 Aspergillus oryzae로 발효한 감귤박의 증강된 항비만 효과를 확인하고자 하였다. 항비만 효과를 확인하기 위해 생쥐의 체중변화와 조직의 무게변화를 관찰하였고, 그룹별 혈청 지질 농도, 간 지질농도 및 동맥경화지수를 관찰하였다. 그 결과, 고지방식이 투여군(HFD)에 비해 감귤박 추출물 투여군(CP)과 감귤박 발효 추출물 투여군(CPA)은 체중 증가량과 증체율이 감소하였고, 혈청과 간의 total cholesterol (TG), triglyceride (TC) 함량이 현저히 감소하였다. 한편, 유익한 cholesterol로 알려진 high density lipoprotein cholesterol (HDL-C) 함량은 일반식이 투여군(NFD)과 CPA 투여군이 비슷하였다. CP 투여군과 CPA 투여군의 조직 무게에서도 HFD 투여군보다 감소하여, 전체적으로 CPA 투여군에서 특히 유의적으로 감소하였다.

• 한국식품조리과학회지
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• 제22권6호통권96호
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• pp.774-782
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• 2006

갓 채취한 야산재배 더덕의 휘발성 향기성분을 Head space sampling 방법으로 추출하고 GC/MS로 분석한 결과 terpene 및 terpene alcohol류 28종, hydrocarbon류 34종, alcohol류 31종, aldehyde 및 ketone류 13종, ester류 25종, acid류 6종, ether류 10종 등 총 167 종의 휘발성 향기성분을 확인하였다. 크로마토그램 상에서 차지하는 면적 비율이 큰 10대 주요 휘발성 성분은 dl-limonene(10.2%), ${\alpha}$-guaiene(9.0%), 2,2,6-trimethyl-octane(8.6%), hexadecane(8.0%), isolongifolan-8-ol(4.2%), 2,4,4-trimethyl-1,3-pentanediol diisobutyrate(4.1%), ${\beta}$-selinene(3.9%), 2,2,3-trimethylnonane(3.6%), 3-methyl-5-propyl-nonane(3.1%), 및 ledene(3.1%) 등으로 주로 20분 이내와 40${\sim}$60분 범위에서 나타났으며, 전체의 58%를 차지하였다. 식품의 향기는 기계적 분석 결과만으로 설명하기 어려우므로 전문 조향사들의 도움을 받아 관능평가를 실시하였으며, 그 결과 신선 더덕의 향기 특성으로 풋냄새, 흙냄새, 우유발효 냄새 및 장뇌냄새 등이 묘사되었다. 이러한 향기 특성을 GC/MS에서 확인된 20대 주요 휘발성 성분들과 관련시켜 보면, dl-limonene은 풋냄새 성분이며, ${\alpha}$-guaiene과 isolongifolan-8-ol은 흙냄새를, 우유발효취를 내는 성분들에는 2,2,6-trimethyloctane, hexadecane, 3-methyl-5-propylnonane, 2,2,3-trimethylnonane 등이 속하였다. 이 외에 과일향을 내는 2,4,4-trimethyl-1,3-pentanediol diisobutyrate와 쓴냄새 성분인 ${\beta}$-selinene, ledene, isoledene, ${\delta}$-cadinene 및 나무 냄새를 갖는 ${\alpha}$-humulene, dihydro-${\beta}$-agarofuran 등도 식품의 향기와 관련이 있는 것들이다. 이에 반해 풋냄새와 관련 있는 성분들 즉, 1-hexanol, 2-methylhexan-3-ol, 3-hexen-1-ol, cis-3-hexenyl butyrate, ethylhexanol, hexyl acetate, trans-2-hexen-1-ol이나 camphor, longiborneol, menthol 등 장뇌냄새의 원인 물질은 함유량이 상대적으로 적은데도 불구하고 전문조향사들은 신선 더덕의 특징적인 향기로 풋냄새와 장뇌취를 선정하였다. 따라서 유통업자를 중심으로 향기 특성 및 강도를 판정할 수 있는 훈련이이루어진다면 향기는 더덕의 신선도를 판정하는 지표로 활용될 수 있다고 생각된다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제61권3호
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• pp.267-273
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• 2018

기능성 천연물 소재로서의 가능성을 검토하고자 캐모마일 추출물의 미백 효과를 조사하고 melanin 생성 반응에 관여하는 물질 억제에 대한 기전을 규명하고자 하였다. 캐모마일을 water와 60% ethanol을 이용하여 추출하였고, 얻어진 추출물을 phenolic 농도별로 설정하여 tyrosinase 저해 활성을 알아보았을 때, water 추출물의 경우 효과가 미비하였고, 60% ethanol 추출물에서는 농도 의존적으로 저해 활성이 나타내어 melanin 생성 저해 효과가 있을 것으로 판단되었다. 캐모마일 60% ethanol 추출물을 동결건조하여 얻어진 분말을 이용하여 B16F10 melanoma cell에 대한 세포 독성을 측정 결과, $75{\mu}g/mL$의 농도에서부터 독성이 관찰되어 농도 구간을 10, 25, $50{\mu}g/mL$으로 선정하였다. ${\alpha}-MSH$로 자극한 B16F10 melanoma cell에서 melanin 생성량을 측정하여 캐모마일의 melanin 성성 억제 효능과 melanin 생성에 영향을 미치는 단백질인 tyrosinase, MITF, TRP-1, TRP-2의 단백질 발현 억제 효과를 알아본 결과, 캐모마일의 농도가 높아짐에 따라 농도 의존적으로 melanin 생성 함량이 감소하였고, tyrosinase, TRP-1, TRP-2, 등의 단백질 발현량 또한 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 캐모마일 추출물은 B16F10 melanoma cell에서 melanin의 생성을 억제하고, melanin 생성 관련 단백질발현을 억제하는 효과가 있음을 확인하였다. 위의 결과들로 인하여 캐모마일은 미백 기능성 식품 산업화를 위한 유용한 자원으로 활용 될 것으로 예상되며, 추후 산업적 응용을 위한 지속적인 연구가 진행되어야 할 것으로 판단되었다.