• 자원환경지질
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• 제53권6호
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• pp.781-792
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• 2020

망간단괴, 망간각, 해저열수광상 개발에서 필연적으로 발생하게되는 선광잔류물은 방대한 양과 잠재적인 독성으로 인해 관심이 증가하고 있지만, 아직까지 선광잔류물의 발생량, 물리·화학적 특성, 환경 유해성, 해양생태계에 미치는 영향 등에 관한 정보가 부족한 실정이다. 최근에는 선광잔류물의 친환경적인 처리 중요성이 인식되고, 그에 따른 저감/처리법이 강구되고 있다. 심해저 광물자원개발 시 선광잔류물이 선상에서 처리되지 못할 경우, 선광잔류물의 육상으로 운반 비용이 발생하고 육상 환경오염 문제를 해결해야하는 경우가 발생하게 된다. 따라서, 한국해양과학기술원에서는 1) 오염인자/환경영향, 2) 환경/생물 위해성 영향, 3) 입자 확산, 4) 선광, 5) 저감/처리(정화)를 친환경적인 선상에서의 선광잔류물 처리를 위한 주요 핵심 요소로 구분하여 선광잔류물의 유해성, 해양생태계에 미치는 영향, 오염 입자 확산 모델, 선광 및 정화처리 후보기술 등에 대한 연구를 수행하고 있다. 본 연구 결과는 향후 심해저광물자원 개발과정에서 발생할 수 있는 환경영향에 대한 과학적인 증거 확보를 통해 환경문제를 최소화 할 수 있는 연구 기반을 제시할 수 있고, 이는 다른 기원의 오염물 및 규제없이 방치되고 있는 육상 폐광산의 누출수 처리에도 적용할 수 있을 것이라 기대한다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제20권2호
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• pp.1-11
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• 2021

본 연구에서는 산업부산물인 고로슬래그와 순환유동층 보일러의 연소재를 주재료로 사용하여 시멘트와 유사한 경화반응을 유도하도록 개발된 친환경 지반안정재를 약액주입재로 사용하기 위한 실내시험과 시험시공에 관련된 연구가 진행되었다. 이를 위해 실내시험에서는 규산소다 및 실리카졸을 A액, 친환경 지반안정재(또는 OPC)를 B액으로 사용하여 시편을 제작하고, 실내시험을 실시하여 공학적·환경적 성능을 분석하였다. 그리고 실제 노후저수지에 시험시공을 실시하고, 현장에서의 투수시험, 전기비저항탐사를 실시하여 적용성을 분석하였다. 실내시험 결과, 친환경 지반안정재를 B액으로 사용한 약액주입재의 호모겔 압축강도는 보통 포틀랜드 시멘트와 비교하여 약 2.88~3.23배 큰 값을 나타내었다. 또한 대부분의 중금속 용출량이 보통 포틀랜드 시멘트와 비교하여 적고, 어독성 시험에서의 생존율도 100%로 나타났다. 따라서 실내시험 결과를 토대로 판단할 때 OPC에 비해 강도적, 환경적으로도 우수한 것으로 분석되었다. 노후 저수지에서의 시험시공 결과에서는 친환경 지반안정재를 약액주입재의 B액으로 사용하여 보강한 경우, 저수지 내부에서의 투수계수는 1/50 수준까지 감소하였다. 그리고 전기비저항 탐사결과 노후 저수지 내부의 전기비저항은 시간이 경과함에 따라 증가하여 포화대는 사라졌으며, 전반적으로 보강되는 것으로 분석되었다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제38권3호
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• pp.870-882
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• 2021

황련은 한의학에서 진정, 소염, 항균 및 해열 등의 여러 질병의 치료에 이용되어져 왔다. 본 연구에서는 UVB와 TNF-α/IFN-γ로 유도된 HaCaT 세포에서 피부장벽과 염증관련 인자에 대한 황련 열수 추출물(CCW)의 효과를 조사하고, 보습 및 항염증 소재로서의 가능성을 알아보고자 하였다. 각 질형성세포인 HaCaT 세포에서 CCW의 보습 및 항염 효과를 확인하기 위해 MTT assay를 통한 시료의 독성 평가를 실시하였다. 이를 바탕으로, HA(Hyaluronic acid) 생성량과 filaggrin의 protein 및 mRNA 발현을 측정하였다. TNF-α/IFN-γ로 자극된 HaCaT 세포에서 CCW는 농도 의존적으로 HA의 생성량을 증가 시켰고, filaggrin의 protein 및 mRNA 발현 측정 결과 CCW의 농도 증가에 따라 발현율도 증가하였다. UVB로 유도된 HaCaT 세포에서 CCW는 ROS의 생성을 감소 시켰고, 양성대조군(positive control)인 EGCG( (-)-epigallocatechin-3-gallate)와 유의한 결과를 보여 주었다. 또한, CCW는 염증성 사이토카인 TNF-α, IL-1β, IL-6, IL-8의 발현을 억제 시켰고, TNF-α/IFN-γ로 자극된 HaCaT 세포에서 피부 염증에 따른 주요 인자인 COX-2의 protein 및 mRNA 발현이 농도 의존적으로 감소되는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는, 황련 열수 추출물의 보습 및 항염증 효과를 가지는 화장품 소재로서의 가치를 제안할 수 있다.

• 한국융합학회논문지
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• 제12권8호
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• pp.301-308
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• 2021

본 연구에서는 큰열매모자반 추출물의 식품 및 화장품으로서 이용성을 평가하기 위해 항산화능 및 항염능, 항비만효과를 확인하였다. 항산화실험으로서 폴리페놀, 플라보노이드, DPPH, ABTS, NO, FRAP을 실시하였다. 폴리페놀의 경우 30.81±1.12 mg/g으로 나타났다. 플라보노이드의 경우 25.72±0.94 mg/g으로 나타났다. DPPH 실험에서는 6.746 mg ascorbic acid / g extract의 항산화능을 나타내었으며, ABTS 실험에서는 15.59 mg ascorbic acid / g extract의 항산화능을 나타내었으며, NO 실험에서는 6.781 mg ascorbic acid / g extract의 항산화능을 나타내었다. FRAP에서는 큰열매모자반 추출물의 1 mg이 ascorbic acid 4.573±0.097 ㎍의 환원력을 보였다. 한편 세포실험에서는 큰열매모자반 추출물이 세포독성이 없음을 보였으며, NO 생성 억제능의 경우 25.95±0.85%의 염증 억제능을 보였으며, 29.75±2.35%의 지질 축적 억제능을 보여 큰열매모자반 추출물이 항염능, 항비만능을 가진 이너뷰티 제품 원료로서 사용가능함을 보였다. 향후 연구에서는 큰열매모자반이 포함하는 단일 물질들이 항산화, 항염, 항비만에 어떠한 기전으로 영향을 미치는지 연구할 필요가 있다.

• 대한화장품학회지
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• 제47권2호
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• pp.107-121
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• 2021

백색증이나 백반증에서 관찰되는 피부 저색소침착은 유전적 요인, 후성유전적 요인 및 기타 요인에 의해 멜라닌 합성이 감소할 때 발생한다. 세포에서 멜라닌 합성을 촉진 할 수 있는 약물 후보를 확인하기 위해 141개의 세포 투과성 저분자 약물로 구성된 후성유전적 조절제 라이브러리를 스크리닝했다. B16/F10 쥐 흑색종 세포를 0.1 𝜇M에서 각 약물로 처리하고 멜라닌 합성 및 세포 생존력을 모니터링했다. 그 결과, (-)-네플라노신 A, 3-디아자네플라노신 A (DZNep) 및 DZNep 염산염이 세포 독성을 일으키지 않고 멜라닌 합성을 증가시키는 것으로 나타났다. 이 세 가지 구조적으로 관련된 약물은 세포 멜라닌 합성 및 세포 생존력에 유사한 용량 의존적 효과를 나타내었기 때문에 DZNep을 추가 실험을 위한 대표 약물로 선택하였다. DZNep는 세포내 멜라닌 함량과 티로시나제(TYR) 활성을 증가 시켰다. DZNep은 또한 mRNA와 단백질 수준에서 TYR, 티로시나제 관련 단백질 1 (TYRP1) 및 도파크롬 토토머라제 (DCT)의 발현을 유도했다. DZNep는 또한 멜라닌 합성의 주요 조절자인 소안구증 관련 전사 인자(MITF)의 mRNA와 단백질 발현을 유도했다. DZNep은 S-아데노실 호모시스테인 가수분해효소의 선택적 억제제이며 히스톤 메틸화효소를 저해하는 S-아데노실 호모시스테인의 세포내 축적을 유발하였다. 이 연구는 특정 세포 상황에서 S-아데노실 호모시스테인 가수분해효소를 표적함으로써 멜라닌 생성이 조절될 수 있음을 시사한다.

• 식물병연구
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• 제27권4호
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• pp.129-136
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• 2021

벼는 전 세계 30억 인구의 식량 공급원으로 아시아 인구의 약 절반이 쌀을 식량자원으로 의존하며 100개 이상의 국가에서 재배되고 있다. 따라서 벼의 병해충에 따른 경제적 손실과 수확량 감소는 식량 수요와 공급을 위협할 수 있다. 벼에 발생하는 병해충을 방제하기 위해 가장 일반적으로 사용되는 방법은 농약을 통한 화학적 방제이다. 그러나 이러한 농약을 통한 환경 오염, 잔류 독성, 내성 병원균 출현, 토양 품질 저하 및 생물 다양성 파괴 등의 문제를 야기할 수 있다. 벼의 병해를 방제하기 위한 최근의 대안으로 미생물을 포함한 환경친화적인 생물학적 방제에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 미생물 작용제는 식물 병원균과의 경쟁, 항생제 효과 및 기생을 통해 식물 병을 방제 할 수 있다. 벼 근권에서 분리한 미생물들, 예를들어 Bacillus spp., Pseudomonas spp., Trichoderma sp. 등은 벼에 발생하는 다양한 곰팡이 및 세균 병들에 대한 생물 방제제로 사용가능성이 보고되었는데, 특히 벼도열병, 벼 잎집무늬마름병, 벼 흰잎마름병, 벼 깨씨무늬병 및 벼 키다리병을 방제하는 것으로 보고되었다. 이 리뷰에서는 벼에 발생하는 다양한 병에 대한 생물 방제제로서 미생물들이 적용된 연구들에 대하여 논의하였다.

• 한국해양생명과학회지
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• 제6권2호
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• pp.58-65
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• 2021

노화가 진행될수록 활성산소종으로 인하여 피부 보습은 떨어지고 피부 장벽은 붕괴되어 피부가 손상된다. 본 연구에서는 인천 동막 해변에 서식하는 염생식물인 갯끈풀(Spartina anglica; SAE)과 갯메꽃(Calystegia soldanella; CSE)을 70% 에탄올(EtOH)로 추출하여 피부 보습 및 피부 장벽 기능 강화에 대한 효능을 평가하였다. 이 추출물들에 대한 피부 각질형성세포(HaCaT cell)에서 세포독성을 WST-8 assay를 이용하여, 세포 생존율이 90% 이상을 보이는 농도를 선별하여 추가 실험을 진행하였다. ABTS 라디칼 소거능을 통해 항산화 효과를 확인한 결과, SAE와 CSE는 높은 라디칼 소거능을 보였다. 피부 보습과 관련된 인자들인 filaggrin (FGL), aquaporin 3(AQP3), hyaluronan synthase 2 (HAS2)과 피부 장벽 기능과 연관 있는 transglutaminase 1 (TGM1)과 involucrin (INV)의 유전자 수준에서의 발현 변화를 측정한 결과, SAE에 의해 AQP3, HAS2, TGM1의 발현이 증가하였으나, CSE는 변화가 없는 것을 확인할 수 있었다. SAE에 의한 세포 내 신호전달 경로를 확인하기 위해 western blot 분석을 수행하였다. Extracellular signal regulated kinase (ERK), c-Jun N-terminal kinase (JNK) and p38 mitogen activated protein kinase의 활성이 SAE에 의하여 상향 조절되었음을 확인하였다. 이러한 결과는 갯끈풀 추출물이 피부 보습 및 피부 장벽 기능 강화를 위한 화장품의 기능성 소재로 사용될 수 있음을 시사한다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제65권3호
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• pp.215-219
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• 2022

코스모스 꽃을 MeOH : H₂O = 4 : 1 용매로 추출하여, 얻어진 추출물을 EtOAc n-BuOH 및 water로 용매 분획 하였다. 이 중 n-BuOH 분획으로부터 silica gel (SiO₂)과 octadecyl silica gel(ODS) column chromatography로 정제하여 2종의 화합물을 분리하였다. NMR, MS 및 IR 등의 스텍트럼 데이터를 통해 화합물의 화학구조를 benzyl O-β-ᴅ-glucopyranoside (1)와 and 2-phenylethyl O-β-ᴅ-glucopyranoside (2)로 동정하였다. 분리한 두 화합물의 자외선(UVB)으로 광노화가 유도된 HaCaT 세포주를 이용한 항아토피 효능을 평가하기 위해 실험을 진행하였으며, 1-1,000 ㎍/mL의 농도범위에서 2종의 화합물에서 모두 독성을 나타내지 않았다. TARC생성억제활성을 통한 항아토피 활성결과에서는 2종의 화합물에서 모두 농도의존적인 TARC 억제활성이 나타났지만, 특히 화합물 1에서 낮은 농도범위인 10 ㎍/mL에서도 유의적인 활성이 나타났으며, 다른 농도범위에서도 타 화합물에 비해 억제활성이 높은 것으로 나타나, 항아토피 활성이 가장 우수한 것으로 확인되었다. 이 결과를 통해 기능성 화장품 원료로 활용이 가능할 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제32권12호
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• pp.938-946
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• 2022

본 연구는 대풍자 에탄올 추출물에 대한 항산화 활성 및 주름생성 억제 활성을 확인하고자 하였다. 대풍자 에탄올 추출물의 항산화 활성을 확인하기 위하여 DPPH와 ABTS⁺ radical 소거능을 측정하였고 그 결과 추출물 1,000 ㎍/ml 농도에서 각각 73.5%와 74.4%의 높은 소거능을 나타냈다. 주름생성 억제 활성을 확인하기 위하여 collagenase 저해 활성을 실험하였으며, 그 결과 추출물 1,000 ㎍/ml 농도에서 78.8%의 유의할만한 우수한 결과를 보였다. 또한 추출물에 대한 세포의 독성을 확인하기 위해 MTT assay를 수행하였으며, 50 ㎍/ml 이하의 농도에서 약 91.7%의 생존율을 보여, 이후의 세포 실험은 50 ㎍/ml 이하의 농도에서 진행하였다. 섬유아세포인 CCD-986sk에 UVB (20 mJ/cm²)의 자극을 주고 대풍자 에탄올 추출물을 농도별로 처치한 후 procollagen type I과 MMP-1의 발현에 대한 영향을 확인하고자 ELISA 및 RT-PCR 분석을 하였다. 그 결과 대풍자 에탄올 추출물은 PIP의 생합성과 mRNA 발현은 농도의존적으로 증가하였으며, 특히 UVB만 자극한 Cont (각각의 생합성율은 50.3%와 45.8%)과 비교하였을 때 50 ㎍/ml의 농도에서 각각 약 64.2%와 83.4%의 생합성을 보였다. MMP-1의 protein과 mRNA 발현에 대한 결과는 농도의존적으로 감소했음을 확인하였으며, 50 ㎍/ml의 농도에서 각각 약 48.7%와 35.9%의 낮은 발현율을 보였다. 이와 같은 결과를 바탕으로 본 연구는 대풍자 에탄올 추출물이 주름억제 기능성 소재로써의 활용 가능성을 제시해 줄 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제32권5호
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• pp.348-354
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• 2022

본 연구에서는 황칠나무 잎과 줄기 물 추출물의 항산화 활성과 알코올 대사 효소 활성 및 간 보호 효과를 알아보았다. 황칠나무 잎과 줄기 물 추출물의 총 폴리페놀 함량은 49.56 mg TAE/g으로 나타났다. DPPH radical 소거능은 황칠나무 잎과 줄기 물 추출물의 농도 의존적으로 소거능이 증가하였으며 1,000 ㎍/ml 농도에서 84.09%로 높게 나타났다. 알코올 분해 활성을 알아보기 위해 ADH 및 ALDH 활성을 측정한 결과, 두 가지 효소 모두 황칠나무 추출물의 농도 의존적으로 증가하였으며 1,000 ㎍/ml 농도에서의 ADH 및 ALDH 활성은 각각 37.68% 및 41.67%로 나타났다. 황칠나무 잎과 줄기 물 추출물은 tacrine으로 유도된 HepG2 세포주의 세포독성에 대한 보호 활성이 나타났다. 이상의 결과를 통해 황칠나무 잎과 줄기 물 추출물은 항산화 효과와 알코올 숙취해소 효과 및 간세포 보호 효과가 높은 것으로 나타나 기능성 식품 소재로서의 활용 가능이 높은 것으로 사료된다.