• 한국식품위생안전성학회지
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• 제25권3호
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• pp.269-277
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• 2010

본 연구에서는 azoxymethane (AOM)과 dextran sodium sulfate (DSS)로 유도된 대장 발암과정에 대한 셀레늄의 방어 효과를 조사하였다. 셀레늄 결핍(0.02 ppm Se), 정상(0.1 ppm Se), 과다(0.5 ppm Se)사료를 12주간 식이로 급여하여 혈액검사와 대장암 발생의 초기단계인 aberrant crypt foci (ACF)수를 측정했으며, 암 발생율을 조사하였다. ICP-AES를 사용하여 간의 셀레늄 농도를 측정하였으며, 또한 셀레늄포함 항산화효소인 glutathione peroxidase (GPx) 활성을 알아보았다. 또한 TUNEL assay와 PCNA, $\beta$-catenin에 대한 면역조직 염색을 수행하였다. ACF 수 및 종양 발생률에 있어서, 셀레늄과다사료를 급여한 군이 정상셀레늄사료를 급여한 군보다 낮았으며, 셀레늄결핍사료를 급여한 군은 오히려 ACF 수 및 종양 발생률이 높았다. GPx 활성은 셀레늄의 섭취가 과다한 군에서 높게 나타났으며, 이 때, TUNEL에서 apoptotic positive cell이 증가하는 것을 확인했다. 또한 셀레늄의 섭취가 과다한 군에서 PCNA와 $\beta$-catenin의 발현이 감소됨을 볼 수 있었다. 본 마우스 모델실험에서 셀레늄은 여러 기전에 의해 대장암 발생을 억제할 수 있을 것으로 사료된다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제60권4호
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• pp.363-372
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• 2017

물레나물(Hypericum ascyron)은 예로부터 식 약용으로 사용되어져 왔으나, 물레나물의 항염증 효과와 mechanism에 대한 연구가 매우 부족하여 물레나물 추출물의 염증 생성 반응에 관여하는 기전을 규명하고자 하였다. 물레나물은 열수와 90% ethanol 추출물에서 각각 29.75, 31.82 mg/g으로 높은 phenolic 함량을 나타내었다. 물레나물 추출물의 hyaluronidase 저해 활성을 측정한 결과 $50-200{\mu}g\;phenolics/mL$ 농도에서 열수와 90% ethanol 추출물이 각각 0.00-14.81, 15.33-47.49%의 저해 활성을 나타내어 항염증 효과가 있는 것으로 판단되었다. 물레나물 추출물의 세포 독성을 측정한 결과, 열수와 90% ethanol 추출물에서 각각 $30-100{\mu}g/mL$ 농도에서 독성이 관찰되어 열수 추출물의 농도 구간을 $10-50{\mu}g/mL$, ethanol 추출물은 $5-20{\mu}g/mL$으로 선정하였다. LPS로 자극한 Raw 264.7 cell에서 iNOS, COX-2와 같은 염증성 매개체뿐만 아니라 pro-inflammatory cytokine의 생성과 발현은 물레나물의 열수와 90% ethanol 추출물에 의하여 농도 의존적으로 억제되는 것을 확인하였다. 물레나물 추출물의 염증 억제 효과는 iNOS와 COX-2를 억제함으로써 염증 반응에 관련된 물질인 NO, $PGE_2$, $TNF-{\alpha}$, IL-6, $IL-1{\beta}$ 생성을 억제하는 기작을 가지는 것으로 판단되었다. 따라서 물레나물 추출물은 다양한 염증성 질환에서 매개 물질들의 과발현에 의해 야기되는 질병을 치료하기 위한 치료제로 다양하게 활용할 수 있는 천연물 소재로 사용될 수 있을 것으로 판단되며, 물레나물의 기능성 식품 산업화를 위한 유용한 기초 자료가 될 수 있을 것으로 판단되었다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제18권2호
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• pp.71-97
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• 1975

To improve the food qualities in Korea, two hundred and fourtynine kinds of food additives have been allowed in food processing, of which one hundred and nineteen kinds could be used under the limitted conditions. Hence, in practical uses in food processing, many kinds of them are mixed at random within the permitted amounts for their special purposes. For last several years, many kinds of the food additives were prohibited because they have been proved to be toxic even with the single dose. Until recently a few studies on the toxicity in the mixture of food additives were reported, however, they were shown to be no severe additional effect on the animal. This study was performed to see if any elevation of chronic or subacute toxicity of food additives occur especially when they are mixed with each other, using three kinds of food additives (DHA, AF-2, BHT) most widely used as food preservatives, antiseptics and antioxidants. One hundred and fifty young male rats were taken and divided into ten feeding groups, one first control group (food additives blank), three second control groups (DHA 0.1%, AF-2 0.1%, BHT 0.5%), three mixture groups of low level (mixture of each 60% of two second control level) and three mixture groups of high level (mixture of each 90% of two second control level). As the methods of biological and clinical tests, the change of body weight (growth rate), daily intake of diets, organ to body weight ratio, histopathological findings of organs, hematological observation, liver and kidney function tests were checked three times during the periods of 24 weeks. The following results were obtained. 1. The low level group of DHA, AF-2 mixture and DHA, BHT mixture revealed a little retardation in growth rate than the first control group, however, they were similar to the second controls, while all the mixture groups of high level showed a more remarkable retardation than the first and second controls. 2. Average daily intake of the diets was the same in each group, showing a similar decreasing tendency (70-100g/kg of body weight) in accordance with the growth rate. It was observed that there are no differences in the taste and appetite in each group of rats. 3. Abnormal enlargements of kidney and lung were not seen in all the mixture groups compared with the controls, while a slight hepatomegaly was observed in all mixture groups of low level as in the second controls. Significant differences (almost 1% level) were observed between the high level groups and the first control group. 4. Histopathological effects of the food additives on lung, kidney and liver tissues were found in all mixture group of high level. The less frequencies of the same effects were also seen in the low level groups. 5. The esterified cholesterol to total cholesterol ratio in the mixture groups of high level showed a little lower values, and the activities of serum glutamate oxaloacetate transaminase and alkaline phosphatase decreased almost with significance of 5% level compared with the first control group. The serum A/G ratio in the mixture groups also decreased. The results demonstrated that the liver function was decreased in the mixture groups compared with the controls. 6. In all groups throughout the test period, kidney functions (concentration of protein and creatinine excreated per hour in urine and renal filtration rate) were shown almost as normal as the first control. 7. Average values of hematocrit, erythrocytes and leucocytes in the mixture groups were in the normal ranges as in the controls, which denotes that the production of blood cells in bone marrow were also normal in all groups. With the above results, it is concluded that when the food additives (DHA, AF-2, BHT) were given together to the rats in several combinations even in less amount, they showed more toxic signs than the single doses.

• 한국수산과학회지
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• 제29권3호
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• pp.357-368
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• 1996

FDA에서 인공합성착색제의 사용을 금지함에 따라 천연착색제의 탐색을 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 양식어류의 천연착색제 개발을 목적으로 우렁쉥이 껍질성분을 이용하기 위한 연구를 실시한 결과, 우렁쉥이 껍질 색소추출물이 인공합성 착색제인 carophyll pink보다 뛰어난 성장 및 착색효과를 나타낸다는 것을 밝혔다. 한편 본 연구에서는 우렁쉥이 껍질은 동물이 소화하기 힘든 튜니신으로 구성되어 있기 때문에 색소 뿐만 아니라 우렁쉥이 껍질 전체를 직접사료에 첨가하여 이용할 수 있는 방법을 찾고자 껍질분말을 고열가압 한 시료에 다당류 분해효소를 첨가하여 분해시킨 후 이들 분해산물을 무지개송어에 급이하여 체색개선 및 성장을 검토한 결과는 다음과 같다. 1. 무지개송어 사육결과 일일성장률은 색소첨가구가 가장 높아 $1.510\%$였으며, 대조구와 pink구는 비슷하였으며, 껍질분말구는 대조구를 포함한 다른실험구에 비하여 성장이 둔화된 것으로 나타나 마쇄된 분말을 그대로 사료에 혼합하는 것은 곤란한 것으로 나타났다. 2. 효소처리구는 대조구 및 pink구와 성장이 비슷하였고, 분말처리구보다는 성장이 뛰어났으므로 우렁쉥이 껍질의 효소처리는 사료원으로서의 가치를 가지고 있다. 3. 효소처리구의 육색의 색소함량은 8주까지는 색소추출물구와 pink구에 비해서 낮았으나, 12주째부터는 거의 동일한 수준으로 되었다. 4. 육 및 간의 총지질함량을 살펴보면 사육개시시 0.47g/100g 및 0.84/100g 이었으나, 12주후에는 pink 구가 8.00g/100g 및 6.89g/100g 이었고, 추출물구는 7.46g/100g 및 6.26g/100g으로서, 육색의 착색정도와 지질의 함량사이에는 상관관계가 있었다. 극성지질의 함량은 전 사육 기간을 통하여 육 지질의 경우 $20\~26\%$ 전후였으나, 간 지질의 경우 $30\~37%$를 차지하였다. 5. 육의 착색에 특정 지방산이 관여하거나, 육의 색소함량과 지방산 사이에는 상관관계가 없는 것으로 나타났다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제32권2호
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• pp.256-262
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• 2003

지방간을 치유하기 위한 생식을 개발하기 위하여 기능성 천연식품을 재료로 한 조성물(천연복합식품)을 만들어 고지방, 고콜레스테롤식이에 의해 인위적으로 지방간을 유도한 흰쥐에게 단계적으로 급여한 후 혈청내 생물학적 수치와 간장조직 검사를 통하여 지방간 치유효과를 검토했다. 그 결과, 식이내 천연복합식품의 첨가량이 증가함에 따라 혈청 AST, 혈청 ALT, 혈청 ALP, ${\gamma}$-GT 및 LDH 활성치가 하락하였다. 혈청 총 단백량은 천연복합식품 30% 및 50% 처리군에서는 대조군과 유의한 차이를 나타내지 않았으나, 천연복합식품 100% 처리군은 대조군보다 유의하게 하락했다. 혈청 albumin 양도 천연복합식 품 30% 및 50% 처리군들은 대조군과 유의한 차이를 나타내지 않았으나 천연복합식품 100% 처리군은 증가하는 경향을 보여 정상군과 유의한 차이를 나타내지 않았다. 혈청 triglyceride 양과 총콜레스테롤 양은 천연복합식 품 첨 가량이 증가함에 따라 감소하였다. 간장내 지방축적을 알아보기 위한 간장의 외견상 및 세포조직검사에서 천연복합식품을 첨가하지 않은 대조군은 간장이 백색을 나타내어 지방축적이 심각함을 보여주었으나, 천연복합식품처리군 모두는 대조군과 비교하여 확연하게 간장내 지방축적량이 감소함을 알 수 있었다. 간장의 세포조직검사에서도 대조군에 서늘 지방세포의 팽창이 확연했으나, 천연복합식품처리군 모두는 지방세포의 소멸이 시작되었음을 알 수 있었다. 이상의 혈청내 생물학적 수치와 간장의 외견 및 조직검사의 결과를 미루어 볼 때 천연복합식 품은 고지방 및 고콜레스테롤식 이에 의해 유도된 흰쥐의 지방간 치유에 긍정적으로 기여할 수 있음을 시사해 준다., 2% 흥국 첨가식이군이 4% 홍국 첨가식이군보다 약간 높게 나타났다. 한편 혈청 중 HDL-cholesterol은 2% 및 4% 홍국 첨가식이군이 대조군에 비해서 16% 및 8%높게 나타나는 반면, LDL-cholesterol은 대조군에 비해서 다같이 약 26% 정도 감소되는 경향을 보였고, triglyceride의 함량 역 시 2% 및 4% 홍국 첨가식이군이 대조군에 비해서 모두 약 25% 정도 감소되는 경향을 보였다. 이때 동맥경화지수는 2$^{\circ}C$ 및 4% 홍국 첨가식이군이 대조군에 비해서 각각 39%, 29%의 유의한(P<0.05) 감소를 보였으며, 2% 홍국 첨가식이군 4% 홍국 첨가식이군보다 감소의 정도가 크게 나타나는 경향을 보였다. 이상 실험결과를 종합해 볼 때 홍국 성분은 oxygen free radical의 일종인 $H_2O$$_2$를 제거하는 효소인 catalase의 활성을 증가시킴으로서 유해산소에 의한 동맥경화증의 발생을 예방시켜 줄 수 있을 것으로 사료되나 이점에 대해서는 추후 계속적인 연구 검토가 행해져야할 것으로 생각된다.ria monolytogenes를 식초농도별로 1$0^{\circ}C$에서 10분간 처리하여 배양시킨 결과, 식초농도 1%이상에서는 검출되지 않았다. 가진 leucine을 주체(主體)로 한 유리(遊離)아미노산(酸), 그리고 galactose, arabinose 및 xylose등의 유리당(遊離糖), 단맛을 가진 betaine TMAO 및 핵산관련물질(核酸關聯物質)로서는 lMP, hypoxanthine 등이 중요(重要)한 성분(成分)이고 이들 성분(成分)들이 해삼내장(內臟)

• 한국식품과학회지
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• 제40권2호
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• pp.207-214
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• 2008

목향(Saussurea lappa)은 항암효과를 비롯하여 다양한 생리활성을 나타내는 것으로 알려지고 있으나 목향이 대장암에 미치는 영향에 대해 자세히 연구된 바가 없다. 본 연구에는 목향 헥산추출물이 인간의 대장에서 유래한 암세포인 HT-29 세포의 증식에 미치는 영향과 그 작용 기전에 대해 연구하였다. 헥산으로 목향을 추출하여 얻은 목향 헥산추출물을 HT-29 세포의 세포 배양액에 0, 1, 3, 5 ${\mu}g/mL$로 첨가하여 세포를 배양하였다. HT-29 세포의 증식은 목향 헥산추출물 처리 농도가 증가할수록 현저히 감소하였다. 인간의 대장에서 유래한 정상 상피세포인 FHC 세포의 증식은 목향 헥산추출물에 의해 변화하지 않았고, 인간의 피부에서 유래한 정상 섬유아세포인 CCD 1108Sk 세포 증식은 목향을 5${\mu}g/mL$ 농도로 72 시간 배양한 경우에만 감소하였다. 목향 헥산 추출물 처리에 의해 HT-29 세포의 세포주기 진행 중 sub G1기에 머무른 세포수가 증가하였고, 세포사멸 세포수가 현저히 증가하였다. 세포사멸의 주요한 조절인자인 Bcl-2 family 단백질 중 Bcl-2은 목향 헥산추출물에 의해 변화하지 않았으나 Bax는 유의적으로 증가하였다. Bcl-2 family 단백질과 더불어 세포사멸 조절에 중요한 역할을 하는 caspases의 활성형인 cleaved caspase-8, -9, -7, -3가 목향 헥산추출물에 의해 증가하였다. 또한 목향 헥산추출물 처리 농도가 증가할수록 cleaved PARP 단백질 수준도 현저히 증가하였다. 이 결과는 목향 헥산추출물이 세포사멸을 유도하여 대장암세포인 HT-29 세포의 증식을 억제함을 나타내며, 목향 헥산추출물에 의해 HT-29 세포의 세포사멸은 Bax 증가와caspases의 활성 증가에 의한 것임을 나타낸다. 본 연구는 목향을 독성과 부작용이 적은 암예방제나 항암제로 개발할 수 있는 가능성을 제시한다. 그러나 목향을 이용하여 제품 개발을 위해서는 유효 성분 동정 및 동물시험 등의 연구 수행이 필요할 것으로 사료된다.

• 농업생명과학연구
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• 제43권1호
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• pp.51-59
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• 2009

마늘을 각종 기능성 식품 재료로 이용하기 위한 기초자료를 제공하기 위하여 산지별 마늘의 화학성분 및 항균활성을 조사하였다. 색도 중 L값은 53.41~57.15, a값은 -3.49~-4.38 및 b값은 11.47~17.55였으며, 일반성분 중 수분, 조단백질, 조지방, 가용성 무질소물, 조섬유 및 회분 함량은 각각 65.24~71.96, 6.24~9.35, 0.21~0.49, 19.01~22.72, 0.58~0.95 및 1.01~2.01%로 나타났다. 산지별 마늘의 주요 무기성분으로는 Na, Mg, K, Ca 및 P였으며, 그 함량은 각각 27.22~112.03, 18.17~32.56, 242.16~569.28, 28.60~63.93 및 117.72~265.21 mg%였고, 유리당은 sucrose, glucose 및 fructose였다. 마늘은 17종의 아미노산이 분석되었으며, 그 중 proline, arginine, glutamic acid 및 aspartic acid가 주요 아미노산으로 나타났고, 총 아미노산 함량은 2,709.33~4,561.04 mg%이었다. 비타민 C 함량은 2.966~8.673 mg%이었다. 산지별 마늘의 주요 지방산으로는 linoleic acid, oleic acid 및 palmitic acid였으며, 불포화지방산이 72.18~74.35%였고, 포화지방산은 25.65~27.82%였다. 산지별 마늘물 추출물을 이용하여 항균활성을 측정한 결과, 농도의존적으로 그램 음성 및 양성 모든 세균에서 높은 항균활성을 보였다.

• 한국자원식물학회지
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• 제32권4호
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• pp.255-263
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• 2019

본 연구에서는 다양한 약리학적 활성을 가지는 것으로 알려진 감초 열수추출물(GRW)의 항암효능을 알아보기 위하여 인체 방광암 T24 세포에서 생존율 및 증식억제에 미치는 영향과 이와 연관된 apoptosis 유발 여부 및 관련 인자들의 발현 변화를 조사하였다. 먼저 GRW의 처리에 따른 증식억제 정도를 조사한 결과, GRW 처리 농도 의존적으로 생존율 및 증식억제 현상이 나타났으며, 핵의 형태 변화, DNA 단편화 및 apoptosis 유발에 관하여 조사한 결과 역시 GRW 처리 농도 의존적으로 증가됨을 확인할 수 있었다. 이는 GRW의 처리에 의한 암세포의 증식억제 및 형태적 변형이 암세포의 apoptosis 유발과 밀접한 관련이 있음을 시사하여 주는 것으로 사료된다. GRW 처리에 의한 apoptosis 유발에 관여하는 유전자의 탐색을 위하여 apoptosis와 연관성을 가지는 Bcl-2 family에 속하는 유전자의 발현을 조사한 결과 GRW 처리 농도 의존적으로 Bax 단백질의 발현증가와 더불어 Bcl-2 및 Bcl-xL 단백질의 발현감소가 관찰되었다(Fig. 3A). 이는 GRW에 의한 T24 세포의 apoptosis 유발에 Bcl-2 family에 속하는 유전자의 발현 조절이 중요한 역할을 하는 것으로 사료된다. 또한 GRW의 처리에 따른 MMP의 소실은 미트콘드리아 막의 교란이 유발되었음을 의미하는 것으로, 이러한 MMP 값의 변동은 Bcl-2 family 단백질의 발현 변화에 의한 것이라 추정된다. 한편 Apoptosis에 중요한 역할을 하는 것으로 알려진 caspase(-3/-8/-9)의 발현과 이들의 활성을 억제하는 IAP family (XIAP, cIAP-1, cIAP-2)의 발현에 GRW이 어떠한 영향을 미치는지를 조사한 결과, caspase-3, -8 및 -9의 활성형 단백질 발현 및 정량적 활성증가를 확인하였으며, IAP family 속한 3가지 단백질 모두 발현이 감소하는 것이 관찰되었다. 이상의 결과에서 GRW은 외인적 및 내인적 경로의 개시에 핵심적인 역할을 하는 caspase-8 및 -9의 활성을 모두 증가시켰으며, 이에 따른 caspase-3의 활성증가에 의하여 apoptosis가 유발되었음을 알 수 있었다. 이러한 두 경로의 동시 활성화에는 미트콘드리아의 기능 소실과 Bcl-2 및 IAP family의 발현 변화가 관여하고 있었으며, 특히 Bid의 발현 감소는 GRW에 의한 내인적 경로를 증폭시키는 효과로 작용했을 것이라 추정된다. 방광암의 치료에 보다 효과적인 생리활성을 갖는 물질을 발굴하고 그와 관련된 분자 및 세포수준에서의 기전을 밝히는 것이 중요하기에 본 연구의 결과는 향후 GRW로 수행될 추가 실험을 위한 기초자료로서 그 가치가 매우 높을 것으로 사료된다.

• 한국균학회소식:학술대회논문집
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• 한국균학회 2016년도 춘계학술대회 및 임시총회
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• pp.19-20
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• 2016

Sesquiterpenoids are defined as $C_{15}$ compounds derived from farnesyl pyrophosphate (FPP), and their complex structures are found in the tissue of many diverse plants (Degenhardt et al. 2009). FPP's long chain length and additional double bond enables its conversion to a huge range of mono-, di-, and tri-cyclic structures. A number of cyclic sesquiterpenes with alcohol, aldehyde, and ketone derivatives have key biological and medicinal properties (Fraga 1999). Fungi, such as the wood-rotting Polyporus brumalis, are excellent sources of pharmaceutically interesting natural products such as sesquiterpenoids. In this study, we investigated the biosynthesis of P. brumalis sesquiterpenoids on modified medium. Fungal suspensions of 11 white rot species were inoculated in modified medium containing $C_6H_{12}O_6$, $C_4H_{12}N_2O_6$, $KH_2PO_4$, $MgSO_4$, and $CaCl_2$ for 20 days. Cultivation was stopped by solvent extraction via separation of the mycelium. The metabolites were identified as follows: propionic acid (1), mevalonic acid lactone (2), ${\beta}$-eudesmane (3), and ${\beta}$-eudesmol (4), respectively (Figure 1). The main peaks of ${\beta}$-eudesmane and ${\beta}$-eudesmol, which were indicative of sesquiterpene structures, were consistently detected for 5, 7, 12, and 15 days These results demonstrated the existence of terpene metabolism in the mycelium of P. brumalis. Polyporus spp. are known to generate flavor components such as methyl 2,4-dihydroxy-3,6-dimethyl benzoate; 2-hydroxy-4-methoxy-6-methyl benzoic acid; 3-hydroxy-5-methyl phenol; and 3-methoxy-2,5-dimethyl phenol in submerged cultures (Hoffmann and Esser 1978). Drimanes of sesquiterpenes were reported as metabolites from P. arcularius and shown to exhibit antimicrobial activity against Gram-positive bacteria such as Staphylococcus aureus (Fleck et al. 1996). The main metabolites of P. brumalis, ${\beta}$-Eudesmol and ${\beta}$-eudesmane, were categorized as eudesmane-type sesquiterpene structures. The eudesmane skeleton could be biosynthesized from FPP-derived IPP, and approximately 1,000 structures have been identified in plants as essential oils. The biosynthesis of eudesmol from P. brumalis may thus be an important tool for the production of useful natural compounds as presumed from its identified potent bioactivity in plants. Essential oils comprising eudesmane-type sesquiterpenoids have been previously and extensively researched (Wu et al. 2006). ${\beta}$-Eudesmol is a well-known and important eudesmane alcohol with an anticholinergic effect in the vascular endothelium (Tsuneki et al. 2005). Additionally, recent studies demonstrated that ${\beta}$-eudesmol acts as a channel blocker for nicotinic acetylcholine receptors at the neuromuscular junction, and it can inhibit angiogenesis in vitro and in vivo by blocking the mitogen-activated protein kinase (MAPK) signaling pathway (Seo et al. 2011). Variation of nutrients was conducted to determine an optimum condition for the biosynthesis of sesquiterpenes by P. brumalis. Genes encoding terpene synthases, which are crucial to the terpene synthesis pathway, generally respond to environmental factors such as pH, temperature, and available nutrients (Hoffmeister and Keller 2007, Yu and Keller 2005). Calvo et al. described the effect of major nutrients, carbon and nitrogen, on the synthesis of secondary metabolites (Calvo et al. 2002). P. brumalis did not prefer to synthesize sesquiterpenes under all growth conditions. Results of differences in metabolites observed in P. brumalis grown in PDB and modified medium highlighted the potential effect inorganic sources such as $C_4H_{12}N_2O_6$, $KH_2PO_4$, $MgSO_4$, and $CaCl_2$ on sesquiterpene synthesis. ${\beta}$-eudesmol was apparent during cultivation except for when P. brumalis was grown on $MgSO_4$-free medium. These results demonstrated that $MgSO_4$ can specifically control the biosynthesis of ${\beta}$-eudesmol. Magnesium has been reported as a cofactor that binds to sesquiterpene synthase (Agger et al. 2008). Specifically, the $Mg^{2+}$ ions bind to two conserved metal-binding motifs. These metal ions complex to the substrate pyrophosphate, thereby promoting the ionization of the leaving groups of FPP and resulting in the generation of a highly reactive allylic cation. Effect of magnesium source on the sesquiterpene biosynthesis was also identified via analysis of the concentration of total carbohydrates. Our current study offered further insight that fungal sesquiterpene biosynthesis can be controlled by nutrients. To profile the metabolites of P. brumalis, the cultures were extracted based on the growth curve. Despite metabolites produced during mycelia growth, there was difficulty in detecting significant changes in metabolite production, especially those at low concentrations. These compounds may be of interest in understanding their synthetic mechanisms in P. brumalis. The synthesis of terpene compounds began during the growth phase at day 9. Sesquiterpene synthesis occurred after growth was complete. At day 9, drimenol, farnesol, and mevalonic lactone (or mevalonic acid lactone) were identified. Mevalonic acid lactone is the precursor of the mevalonic pathway, and particularly, it is a precursor for a number of biologically important lipids, including cholesterol hormones (Buckley et al. 2002). Farnesol is the precursor of sesquiterpenoids. Drimenol compounds, bi-cyclic-sesquiterpene alcohols, can be synthesized from trans-trans farnesol via cyclization and rearrangement (Polovinka et al. 1994). They have also been identified in the basidiomycota Lentinus lepideus as secondary metabolites. After 12 days in the growth phase, ${\beta}$-elemene caryophyllene, ${\delta}$-cadiene, and eudesmane were detected with ${\beta}$-eudesmol. The data showed the synthesis of sesquiterpene hydrocarbons with bi-cyclic structures. These compounds can be synthesized from FPP by cyclization. Cyclic terpenoids are synthesized through the formation of a carbon skeleton from linear precursors by terpene cyclase, which is followed by chemical modification by oxidation, reduction, methylation, etc. Sesquiterpene cyclase is a key branch-point enzyme that catalyzes the complex intermolecular cyclization of the linear prenyl diphosphate into cyclic hydrocarbons (Toyomasu et al. 2007). After 20 days in stationary phase, the oxygenated structures eudesmol, elemol, and caryophyllene oxide were detected. Thus, after growth, sesquiterpenes were identified. Per these results, we showed that terpene metabolism in wood-rotting fungi occurs in the stationary phase. We also showed that such metabolism can be controlled by magnesium supplementation in the growth medium. In conclusion, we identified P. brumalis as a wood-rotting fungus that can produce sesquiterpenes. To mechanistically understand eudesmane-type sesquiterpene biosynthesis in P. brumalis, further research into the genes regulating the dynamics of such biosynthesis is warranted.

• 농업과학연구
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• 제5권2호
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• pp.93-114
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• 1978

본(本) 시험(試驗)은 농가(農家)에서 부업(副業)으로 면양(緬羊)과 산양(山羊)을 사육(飼育)하여 농가수입(農家收入)을 향상(向上)시킬 수 있는 방안(方案)으로 모색(摸索)하고 아울러 면(緬) 산양(山羊)의 산육성(産育性), 산모성(産毛性), 모피이용성(毛皮利用性), 생리적(生理的) 특성(特性) 및 각(各) 경제형질간(經濟形質間)의 상호관계(相互關係)를 구명(究明)하기 위하여 1977년(年) 5월(月) 5일(日)부터 1977년(年) 11월(月) 26일(日)까지 충남대학교(忠南大學校) 농과대학(農科大學) 부속동물사육장(附屬動物飼育場)과 대전근교(大田近郊)의 농가(農家)를 선정(選定)하여 양(羊)의 발육성적(發育成績), 도체성적(屠體成績), 내장중량(內臟重量), 혈액(血液) 및 혈장성분(血漿成分), 채식성(採食性), 경제성(經濟性)을 분석(分析)하고 아울러 각(各) 경제형질간(經濟形質間)의 상관(相關)을 산출(算出)하여 비교검토(比較檢討)하였다. 본(本) 시험(試驗)에서 얻어진 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 산육성(産肉性) 및 육질(肉質) 1) 면양(緬羊)고 산양(山羊)의 발육성적(發育成績)은 196일간(日間)을 사육(飼育)한 결과(結果), 시험개시시(試驗開始時) 평균(平均) 체중(體重) 20kg와 8kg의 2배(倍)로 각각(各各) 증가(增加)되었다. 2) 면양(緬羊)은 사사구(舍飼區)와 방목구간(放牧區間)의 증체량(增體量)에 유의적(有意的) 차이(差異)가 없었다. 3) 산양(山羊)의 사육(飼育)은 전염성(傳染性) 질병(疾病)의 오염(汚染)이 없는 공주군(公州郡) 야산지대(野山地帶)에서 발육성적(發育成績)이 양호(良好)하였다. 4) 면양(緬羊)의 18개월령(個月齡) 체척측정치(體尺測定値)에서 체고(體高)에 대(對)한 비율(比率)은 십자부고(十字部高) 103%, 체장(體長) 104%, 흉심(胸心) 44%, 흉폭(胸幅) 31%, 요각폭(腰角幅) 23%, 흉위(胸圍) 135%, 전관위(前管圍) 15%였다. 재래산양(在來山羊)은 8개월령(個月齡)에서 십자부고(十字部高) 106%, 체장(體長) 109%, 흉심(胸深) 46%, 흉위(胸圍) 122%로서 면양(緬羊)보다 십자부고(十字部高), 체장(體長)과 흉심(胸心)의 비율(比率)이 높았으나 흉위(胸圍)의 비율(比率)은 낮았다. 5) 도체성적(屠體成績)에서 면양(緬羊)은 도체율(屠體率)은 $47.52{\pm}2.27%$, 골격비율(骨格比率) $9.75{\pm}1.49%$, 두골비율(頭骨比率) $2.68{\pm}0.42%$, 피모비율(皮毛比率) $20.95{\pm}2.14%$였으며, 재래산양(在來山羊)에서는 도체율(屠體率) $45.58{\pm}5.63%$, 정육율(精肉率) $27.62{\pm}3.81%$, 내장비율(內臟比率) $34.86{\pm}4.16%$, 골격(骨格), 두골(頭骨), 피모비율(皮毛比率)이 각각(各各) $11.66{\pm}1.86%$, $3.63{\pm}1.61%$, $9.26{\pm}2.41%$이었다. 6) 한국재래산양(韓國在來山羊)을 방목사사(放牧舍飼)할 경우 생산(生産)되는 도육(屠肉)의 수분(水分), 조단백(粗蛋白), 조지방(粗脂肪), 조회분(粗灰分) 함량(含量)은 근사(近似)한 차이(差異)를 나타내었다. 또한 방목(放牧) 및 사사(舍飼)한 면양도육(緬羊屠肉)을 분석(分析)한 결과(結果) 방목구(放牧區)는 사사구(舍飼區)에 비하여 수분(水分) 및 단백질함량(蛋白質含量)이 높고 지방함량(脂肪含量)은 감소(減少)하였다. 7) 각(各) 내장(內臟)의 중량(重量)은 면양(緬羊)과 재래산양(在來山羊)이 비교적(比較的) 유사(類似)한 변화(變化) 경향(傾向)을 보였는데 간장(肝臟), 심장(心臟), 신장(腎臟), 비장(脾臟)은 비교군간(比較群間)에 유의성(有意性)이 인정(認定)되지 않았으며, 제(第)1 제(第) 2위(胃) 및 대(大), 소장(小腸)은 방목구(放牧區)가 사사구(舍飼區)에 비(比)하여 유의(有意)하게 높은 값을 나타냈고 복강내(腹腔內)의 지방량(脂肪量)은 사사구(舍飼區)가 방목구(放牧區)보다 유의성(有意性)이 인정(認定)되는 높은 값을 나타냈다. 2. 산모성(産毛性) 및 모피(毛皮) 1) 7개월간(個月間) 사육(飼育)한 면양(緬羊)의 산모량(産毛量)은 $3.88{\pm}1.02kg$였으며 산모량(産毛量)은 $9.27{\pm}1.48%$, 모속량(毛束量)) $8.47{\pm}1.00cm$ 직선모장(直線毛長) $10.63{\pm}0.99cm$, 1일(日) 모성장(毛成長)은 $0.40{\pm}0.44cm$ Crimp수(數)는 $2.78{\pm}0.40$이였다. 2) 면양모피(緬羊毛皮)를 명(明)유제하여 부위별(部位別)로 항장력(抗長力) 및 인열강도(引裂强度)를 조사(調査)한 결과(結果) 둔부(臀部)가 항장력(抗張力) $1.35kg/mm^2$ 인열력(引裂力) $2.252kg/mm^2$로서 가장 강(强)하였으며 배부(背夫), 견부(肩部)의 순위(順位)로로 항장력(抗張力) 및 인열력(引裂力)을 나타내었다. 3. 초지(草地)의 이용(利用) 및 개량(改良) 1) 재래산양(在來山羊)의 방목(放牧) 및 계목시(繫牧時)의 채식량(採食量)은 오전(午前)에 비하여 오후(午後)가 많았으며 방목(放牧) 및 계목간(繫牧間)에는 큰 차이(差異)를 나타내지 않았다. 면양(緬羊)의 방목(放牧)과 계목시(繫牧時)의 채식량(採食量)은 방목(放牧)이 계목(繫牧)보다 우수하였으며 오전9午前)에 비(比)하여 오후(午後)가 다량(多量) 채식(採食)하였다. 2) 재래산양(在來山羊)과 면양(緬羊)을 이용(利用)하여 제경조성(蹄耕造成)한 목초지(牧草地)의 정착상태(定着狀態)를 조사(調査)한 결과 재래산양구(在來山羊區)는 6025% 면양구(緬羊區)는 77.35%로서 면양(緬羊)의 이용(利用)이 우수(優秀)하였고 재래산양(在來山羊)은 방목력(放牧力)의 부족(不足)으로 제경효과(蹄耕效果)가 적었다. 4. 각(各) 경제형질(經濟形質)의 상관(相關) 1) 면양(緬羊)의 산육성(産肉性)과 여러 형질(形質)사이의 상관(相關)은 생체중(生體重)과 일당증체량간(日當增體量間)에 높은 상관(相關)을 보여 주었고 기타(其他) 형질(形質)사이에서는 별로 상관(相關)이 없었으나 흉추(胸椎)길이와 생체중(生體重), 일단증체량(日當增體量), 정육율간(精肉率間)에서는 비교적(比較的) 높은 상관(相關)이 나타나고 있다. 재래산양(在來山羊)에 잇어서는 생체중(生體重)과 일당(日當) 증체량(增體量) 사이에 높은 상관(相關)이 있었으며 도체중(屠體重)과 정육량(精肉量) 사이에도 비교적(比較的) 높은 상관(相關)이 있었으나 내장중(內臟重)과 생체중(生體重), 일당(日當) 증체량(增體量) 사이에는 부(負)의 상관(相關)을 보여주고 있다. 2) 면양(緬羊)의 산모성(産毛性) 형질(形質) 상호간(相互間)의 상관(相關)에서는 산모량(産毛量)과 생체중(生體重), 일당(日當) 증체량(增體量), 산모율간(産毛率間)에 1% 수준(水準)에서 높은 상관(相關)을 나타내고 있어 성장(成長)이 빠른 개체에 산모량(産毛量)도 많다는 것을 추정할 수 있었다. 3) 산육성(産肉性) 형질(形質)과 체척측정치(體尺測定値) 사이의 상관(相關)은 면양(緬羊)에서는 생체중(生體重), 정육중(精肉重), 내장중(內臟重)과 흉위(胸圍), 체장(體長)사이에서 제일 높았고, 도체중(屠體重), 정육중(精肉重)과 비교적(比較的) 높은 부위(部位)는 흉폭(胸幅), 흉심(胸深)이었다. 따라서 면양(緬羊)의 체척측정(體尺測定)에 중점(重點)을 두는 것이 유효(有效)할 것으로 생각된다. 재래산양(在來山羊)의 산육성(産肉性) 형질(形質)과 체척측정치(體尺測定値) 사이에는 체척부위(體尺部位)의 대부분이 산육성형질(産肉性形質)과 높은 상관(相關)을 나타내고 있으며 특히 흉위(胸圍)와 생체중(生體重), 도체중(屠體重), 정육중(精肉重), 골격비율(骨格比率)사이에서는 0.922~0.974의 높은 상관(相關)을 보여주고 있다. 한편 산육성(産肉性) 형질(形質)과 흉심(胸深), 전관위(前管威), 체장(體長)사이에도 각각(各各) 0.759~0.911, 0.759~0.909, 0.708~0.872의 비교적(比較的) 높은 상관(相關)을 나타내고 있다. 따라서 재래산양(在來山羊)에 대한 산육성(産肉性) 추정(推定)은 흉부(胸部)에 대한 c체척치(體尺値)가 상당히 큰 의의(意義)가 있을 것으로 본다. 5. 혈액상(血液像) 및 혈장성분(血漿成分) 1) 적혈구수(赤血球數)와 평균(平均) 혈색소농도(血色素濃度)는 재래산양(在來山羊)이 각각(各各) $12.93{\times}10^6/mm^3$와 36.26%에 대하여 유의성(有意性)이 인정(認定)되는 높은 값을 나타냈다. 2) 혈색소량(血色素量), 적혈구용적(赤血球容積), 평균(平均) 적혈구용적(赤血球容積) 및 평균혈색소량(平均血色素量)은 재래산양(在來山羊)이 각각(各各) 10.92g/100ml, 3.02ml/100ml, $23.40{\mu}^3$ 및 10.94pg로서 면양(緬羊)의 11.73g/100ml, 36.25ml/ml, $33.97{\mu}^3$ 및 8.43pg에 비하여 낮은 값을 나타냈는데 모두 유의성(有意性)이 인정(認定)되었다. 3) 백혈구(白血球)의 수(數)는 재래산양(在來山羊)이 $11.64{\times}10^3/mm^3$을 나타내어 면양(緬羊) $9.32{\times}10^3/mm^3$보다 유의(有意)하게 높은 값을 나타냈다. 4) 백혈구(白血球)의 감별(鑑別) 수(數)에 있어서 호염구(好鹽球)는 재래산양(在來山羊)이 임파구(淋巴球)는 면양(緬羊)이 유의(有意)학 높은 값을 나타냈으며 호염구(好鹽區), 호산구(好酸球) 및 단핵구(單核球)는 차이(差異)가 없었다. 5) 혈장중(血漿中)에 함유(含有)되어 있는 총단백질(總蛋白質)과 포도당(葡萄糖)의 양(量)은 재래산양(在來山羊)이 각각(各各) 62g/100ml와 53.6mg/100ml로서 면양(緬羊)의 5.6g/100ml와 45.7mg/100ml보다 유의(有意)하게 높은 값을 나타냈으며, 총지질(總脂質)의 양(量)은 재래산양(在來山羊)이 127.6mg/100ml로서 면양(緬羊)의 149.6mg/100ml보다 유의성(有意性)이 인정(認定)되는 낮은 값을 나타냈다. 6) 비단백질태질소화합물(非蛋白質態窒素化合物), Cholesterol, Ca, P, K, Na 및 Cl의 함량(含量)은 면양(緬羊)과 산양간(山羊間)에 차이(差異)가 없었다. 6. 경제성분석(經濟性分析) 1) 면양(緬羊)과 산양(山羊)을 196일간(日間) 사육(飼育)하였을 때 농가수익(農家收益)은 1두당(頭當) 4,000원 정도(程度)였으며 농가(農家)에서 부업(副業)으로 사육(飼育)할 수 있는 적정규모(適正規模)는 5~10두(頭)이다.