• 한국식품과학회지
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• 제49권6호
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• pp.649-658
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• 2017

본 연구는 고지방 식이를 통해 유도되는 혈당 상승과 이로 인한 인지기능 장애에 대한 고사리(Pteridium aquilinum) 아세트산에틸 분획물(EFPA)의 개선 효과를 확인하기 위해서 수행되었다. 고지방 식이를 섭취시킨 실험동물에 고사리 아세트산에틸 분획물을 식이를 하였을 때, 공복혈당을 낮추었고 인슐린 저항성을 확인하기 위한 내당능 시험에서 개선효과를 나타내었다. 또한 실험동물의 혈액을 이용한 혈청분석 결과 혈청 내 총 콜레스테롤(TCHO)과 저밀도지단백질 콜레스테롤(LDLC)과 같은 지방질 대사 수준이 유의적으로 개선되었다. 실험동물을 이용한 행동학적 시험(Y-maze, passive avoidance, Morris water maze tests)을 통해 인지기능 개선효과를 확인해본 결과, 공간인지 능력, 단기 학습 능력, 장기 기억 능력이 고지방 식이군(HFD)에 비해 유의적으로 개선되었다. 또한 동물 행동 실험 후 적출된 뇌 조직에서 산화방지 효소인 초과산화물제거효소(SOD)의 함량과 지방질과산화 정도(MDA level)를 측정해본 결과 고사리 아세트산에틸 분획물이 조직에서의 산화방지 능력을 증가시켜 주는 것을 확인 할 수 있었다. 그리고 인지능력에 영향을 주는 아세틸콜린(ACh)과 아세틸콜린 가수분해효소(AChE)에 미치는 영향을 확인해 본 결과, 아세틸콜린 가수분해효소의 활성이 억제되었고 그 결과 아세틸콜린의 함량이 증가하였다. 고지방 식이로 유도되는 혈당 상승 및 인지기능 장애의 개선에 도움이 되는 고사리 아세트산에틸 분획물의 주요 생리활성 물질이 무엇인지 확인하기 위하여 QTRAP LC-MS/MS를 시행한 결과, 주요 물질은 kaempferol-3-O-glucoside로 동정되었고 이 이외에 caffeolyshikimic acid, quercetin-3-O-glucoside, kaempferol-3-O-rutinoside 등이 확인 되었다. 이러한 연구결과를 고려할 때, 캠페롤(kaempferol) 등과 같은 플라보노이드류와 폴리페놀 화합물을 함유한 고사리 아세트산에틸 분획물(EFPA)은 고지방 식이로 인한 혈당 상승과 이로 인한 인지기능 장애의 개선에 도움을 줄 수 있는 건강 기능성 식품 소재로 이용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 농업생명과학연구
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• 제50권2호
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• pp.125-138
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• 2016

산업화를 위한 지구자 및 12가지 식물성 원료 추출물의 생리학적 효과를 평가하기 위하여, 만성 에탄올을 투여한 마우스 혈청 내에서의 생리학적 지표 및 간과 뇌 조직 내에서의 산화적 스트레스에 대한 보호효과를 확인하였다. 에탄올을 투여한 마우스의 혈당은 정상 대조군 그룹(NG)과 에탄올 투여 그룹(EG)에서 각각 119.43mg/dL, 305.25mg/dL로 나타났고, 에탄올과 혼합 추출물을 동시에 투여한 그룹(100, 200mg/kg body weight + 25% ethanol 5g/kg body weight, ME100, ME200)에서 각각 272.76mg/dL, 234.60mg/dL로 감소하였다. 혈중 에탄올 함량은 EG에서 4.08mg/dL를 나타내었고 ME100, 200에서 각각 3.85mg/dL, 3.08mg/dL로 감소하였으며, 혈중 아세트알데하이드 함량은 18.72mg/dL에서 각각 15.76mg/dL, 15.16mg/dL로 감소하였다. 또한 ME100, ME200은 혈청 내의 생리학적 지표에서 간 독성 지표인 glutamine pyruvic transaminase(GPT), glutamic oxaloacetic transaminase(GOT)와 신장 독성 지표인 blood urea nitrogen(BUN), creatine(CRE), 혈중 total cholesterol(TCHO), triglyceride(TG)의 함량이 유의하게 감소하였다. 뇌 조직에서 에탄올에 의해 acetylcholinesterase(AChE)가 EG(116.10%)에서 NG(100.00%)와 비교하였을 때 증가된 활성을 나타냈으나, ME에서 각각 109.00%와 108.47%로 유의적으로 감소하였다. ME에서 EG에 비해 간과 뇌 조직에서 superoxide dismutase(SOD)의 함량이 증가하였고, oxidized glutathione(GSH)/total GSH 비율과 malondialdehyde(MDA)의 함량이 감소하였다. 이러한 결과들을 통해 지구자를 포함한 혼합 추출물은 간, 뇌 조직 및 혈액 등에서 만성 에탄올 섭취에 의해 유발된 산화적 스트레스를 효과적으로 보호할 수 있는 제품으로의 개발이 가능할 것으로 판단된다.

• 생명과학회지
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• 제26권1호
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• pp.34-41
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• 2016

학명이 Aronia melanocarpa인 블랙초크베리는 항산화, 항염증, 항암 효능이 뛰어난 것으로 보고되고 있다. 본 연구에서는 블랙초크베리에 대한 collagenase inhibition effects와 산화적 스트레스에 유도된 matrix metalloproteinase(MMP), MAPkinase 그리고 AP-1의 발현 그리고/또는 인산화와 같은 분자생물학적 메카니즘을 조사하였다. Collagenase inhibition 효과는 블랙초크베리 에틸아세테이트 분획물(AE)이 500 μg/ml의 농도에서 77.2% 이상의 저해효능을 나타내었고 이는 대조군인 Epigallocatechin gallate의 결과(500 μg/ml에서 83.9%)와 비교해서 유의할 만한 결과였다. Reactive oxygen species (ROS) assay는 AE에서 가장 농도의존적으로 ROS 생성이 감소되었고, 75 μg/ml의 농도에서 약 70%로 가장 낮은 활성산소가 생성되었다. MTT assay 결과, H₂O₂에 유도된 CCRF 세포에 AE를 처치하였을 때 농도의존적으로 세포 생존율이 증가하였다. 그리고 특히, AE는 H₂O₂에 유도된 CCRF 세포에서의 MMPs (MMP-1, -3 그리고 -9), MAPK (ERK, JNK 그리고 p38) 그리고 AP-1 (c-Fos와 c-Jun)의 발현과 인산화를 억제하였고, pro-collagen type I의 발현은 증가시켰다. 따라서 블랙초크베리 에틸아세테이트 분획물은 주름억제 및 콜라겐 생성의 효능이 있으며 기능성 식품 및 화장품 소재 개발 산업에서의 응용이 가능할 것으로 기대된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제42권4호
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• pp.317-323
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• 2014

비올라세인은 항균, 항암, 항산화, 항말라리아, 항설사 활성과 같은 다양한 생리활성을 가지는 보라색소 물질로 알려져 있다. 본 연구에서는 한국의 산림토양에서 분리되었으며 보라색 색소를 생산하는 EP15224 균주를 선발하여 16S rRNA 유전자의 염기서열을 분석하였다. 그 결과 Massilia sp. BS-1과 97%의 가장 높은상동성을 보였다. 또한 16S rRNA 유전자에 근거한 계통분류학적 분석에서 EP15224는 기존 보고된 비올라세인 생산 세균들과는 별개로 구분되는 Massilia속의 새로운 종임을 확인하였다. 이 균주가 생산하는 보라색 소물질을 분리하여 LC/MS/MS로 분석한 결과, 분자량이 343.34인 비올라세인과 일치하였다. 또한 비올라세인의 생산효율을 높여주는 최적의 배지성분[glucose 2 g/l, $(NH_4)_2SO_4$ 1 g/l, $Na_2HPO_4{\cdot}7H_2O$ 2 g/l, $KH_2PO_4$ 1 g/l, $MgSO_4{\cdot}7H_2O$ 0.1 g/l, $\small{L}$-tryptophan 0.24 g/l]과 배양조건[$25^{\circ}C$에서 72시간 배양, 250 rpm, 10% 접종량]을 조사하였으며 이 조건에서 액체배양 하였을 때 리터 당 280 mg의 비올라세인이 생산되었다.

• 한국식품과학회지
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• 제49권4호
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• pp.430-437
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• 2017

고사리(Pteridium aquilinum)의 4가지 분획물(n-헥산, 클로로포름, 아세트산에틸 및 증류수)의 총 페놀 함량은 아세트산에틸 분획물이 265.08 mg GAE/g으로 가장 높게 나타났으며, 라디칼 소거활성 및 지질 과산화 생성 억제효과 결과 또한 아세트산에틸 분획물의 활성이 가장 높게 나타났다. 고사리의 아세트산에틸 분획물은 알파-글루코시데이스에 대하여 뛰어난 억제활성($IC_{50}=205.26{\mu}g/mL$)을 나타내었으며, 억제 형태는 혼합형 제해 특성임을 확인하였다. 또한, PC12 신경세포에서의 고농도 포도당으로 유도된 산화적 스트레스에 대한 고사리 아세트산에틸 분획물은 세포 내 ROS 생성을 억제시키고, 세포 생존율을 증가 및 세포막 손상에 대한 보호효과를 나타내었다. 고사리 아세트산에틸 분획물의 주요 페놀성 화합물을 HPLC로 분석한 결과는 켐페롤-3-글루코사이드인 것으로 나타났다. 본 연구 결과를 종합해볼 때, 주요 페놀성 물질로서의 켐페롤-3-글루코사이드을 함유한 고사리 아세트산에틸 분획물은 소장 내 알파-글루코시데이스를 억제를 통한 혈당 강하 효과뿐만 아니라, 고농도 포도당으로 발생되는 산화적 스트레스에 대한 억제효과를 통하여 신경세포 사멸에 대한 효과적인 개선 효과를 갖는 고부가가치 자연 소재로의 활용가치가 높다고 판단된다.

• 한국식품과학회지
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• 제47권5호
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• pp.673-679
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• 2015

본 연구에서는 뉴그린(Brassica oleracea var. botytis aut italiana)의 산화방지 효과와 신경세포 보호효과 및 주요 생리활성물질을 분석하였다. 뉴그린 아세트산에틸 분획물은 다른 분획물보다 총 페놀 함량(178.83 mg GAE/g of dried new green)이 높게 나타났으며, 이에 따라 아세트산에틸 분획물로 in vitro 산화방지 실험을 한 결과 상대적으로 우수한 ABTS 라디칼 소거활성과 말론다이알데하이드 생성 억제효과를 나타내었다. 신경세포에 과산화수소로 유발시킨 산화 스트레스에 대한 뉴그린 아세트산에틸 분획물은 산화 스트레스의 생성을 억제하고 세포 생존율을 향상시킬 뿐만 아니라 신경 세포막 손상을 보호하는 것으로 나타났다. 이러한 효과를 나타내는 뉴그린 아세트산에틸 분획물의 주요 생리활성 물질을 확인하기 위해 가스크로마토그래프질량분석을 실시한 결과 퀸산, 페룰산 및 카페산이 존재하는 것으로 확인되었다. 본 연구 결과를 바탕으로, 뉴그린 아세트산에틸 분획물은 우수한 산화방지 효과와 신경세포 보호효과를 나타냄에 따라, 퇴행성 신경질환과 같은 질병을 예방할 수 있는 천연물 유래의 기능성 소재로서의 활용가치가 있다고 판단된다.