• Journal of Plant Biotechnology
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• 제46권3호
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• pp.236-245
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• 2019

열매가 성숙하는 과정은 유전학적으로 프로그램화 되어 있는 과정으로 다른 여러 유전자 발현과 효소의 작용에 의한 생화학적, 생리적 조절의 결과물이다. 이런 일련의 과정에서 과실과 채소에 화학적 조성과 활성 물질에 변화가 나타나는 것을 당연한 결과일 것이다. 해당화의 열매가 성숙하는 과정에서 이들 활성 물질의 변화를 측정하기 위해 우리는 성숙단계 별로 채집 된 열매 시료 추출물에서의 항산화 활성의 차이, 항 elastase 활성 및 polyphenol 화합물의 함량을 분석하였다. 결과적으로 미성숙 단계의 열매 추출물에서 높은 phenolic 화합물과 플라보노이드 함량이 검출되었으며, 그에 따라 높은 radical 소거능, 환원력 및 ORAC 활성을 나타냈다. 또한 elastase 저해 활성에서도 다른 성숙 단계의 추출물에 비해 미성숙 단계의 열매 추출물에서 높은 활성을 나타내는 것으로 조사되었다. 더불어 성숙과정에서 플라보노이드 생합성 과정에 관련된 유전자의 발현이 감소하는 것을 확인하였으며, 이를 통해 플라보노이드의 함량이 감소하는 것을 설명할 수 있었다. HPLC분석을 통해 다른 성숙 단계의 추출물과 비교하여 미성숙 열매 추출물에서 높은 함량의 myricetin, caffeic acid, chlorogenic acid, syringic acid, р-coumaric acid 등이 검출되었다. 구조 기반의 molecular doking을 사용하며 이들 화합물과 elastase의 결합부위와 패턴을 분석하였으며 이를 통해 chlorogenic acid와 elastase가 강하게 결합하는 것을 확인하였다. 따라서, 본 연구를 통해서 해당화 열매의 성숙 정도가 이 식물의 약리학적 가치에 영향을 미치는 것을 규명하였고, 미성숙한 해당화 열매는 향후 활성산소 생성에 의해 유발되는 피부 노화 억제 효과뿐 아니라 피부의 탄력성 강화를 위한 기능성 천연소재로서의 가능성을 입증하였다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제49권1호
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• pp.111-119
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• 2021

본 연구에서는 국내 자생 식물인 아욱으로부터 새로운 균주를 분리 및 동정하였고 해당 미생물이 생산하는 항미생물질의 활성과 관련 생합성 유전자들을 확인하고자 하였다. 16S rRNA 유전자 서열 정보를 토대로 비교한 결과, 아욱에서 분리된 균주는 Bacillus velezensis이었으며 strain은 MV2라고 명명되었다. 유전체 염기서열 분석을 통해 전체 유전정보를 확인할 수 있었으며, 45.57% GC 함량을 가지는 4,191,702 bp 크기의 1개 컨티그(contig)가 존재하는 것으로 확인되었다. B. velezensis MV2가 정지기에 생산하는 물질 중 항균 활성이 확인된 소수성 물질 분획을 이용하여 항균 활성 스펙트럼 테스트를 진행한 결과, 그람음성균보다 그람양성균에서 더 높은 억제능이 확인되었다. 6종의 곰팡이를 이용한 항진균 활성 테스트에서는 모든 진균에 대해 강한 저해 활성을 보였으며, 특히 F. fujikuroi와 F. graminearum에 대한 항진균 활성이 매우 강하게 나타났다. 세균에 대한 항균물질의 작용 기작 분석을 통해 해당 항균물질은 균을 용해시키는 살균(bactericidal) 특성을 가진 것으로 추측할 수 있었다. B. velezensis MV2의 유전체 염기서열 정보를 통해 이차대사산물 생합성 유전자 cluster를 탐색한 결과 총 47가지 이차대사산물 생산이 예측되었으며, 기존에 밝혀져 있는 물질들과 유사도 80% 이상인 물질은 14개로 확인되었다. 앞서 확인된 내용들을 바탕으로 B. velezensis MV2에서 생성되는 항균물질은 비리보솜 펩타이드성 물질로 예상되며, 향후 항균물질의 동정과 활용 가능성에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 생각되었다. 기존에 상업적으로 이용되었던 곰팡이에 대한 활성이 낮은 항균물질 생물제제들과 함께 복합기능성 미생물제로 활용하여 식품산업 및 농업에서의 이용 가능성이 있음을 보여주었다.

• 한국식품과학회지
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• 제53권3호
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• pp.267-277
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• 2021

본 연구는 가루녹차의 가공품인 말차를 이용하여 항산화 평가와 고당으로 유도된 간세포에서의 간세포 보호효과와 지방간 개선 활성을 평가하기 위해 진행되었다. 말차의 catechin 함량과 총 페놀성 화합물 및 총 플라보노이드 화합물의 함량은 잎 녹차보다 우수한 함량을 나타내었으며, 라디칼 소거활성과 지질과산화물 억제활성 역시 잎 녹차보다 우수한 것을 확인하였다. 또한, 항당뇨 활성을 나타내는 α-glucosidase, α-amylase 및 최종당화산물에 대한 우수한 억제활성을 확인하였다. In vitro 간세포 보호효과를 평가한 결과, 말차는 효과적으로 산화적 스트레스 및 고당으로 인한 활성산소 생성 억제활성과 간세포 생존율 나타내었다. 또한, oleic acid로 유도된 지방 축적에 대한 말차 추출물의 억제활성을 확인하였으며, 지방간으로 인한 염증반응에 대한 조절을 확인하였다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 녹차의 가공품 중 하나인 말차는 가공 전 잎 녹차에 비해 우수한 카테킨 함량과 항산화 활성을 지니며, 탄수화물의 섭취를 억제해주는 소화효소의 활성을 억제하여 간세포의 지질축적을 억제하는 데 도움을 줄 수 있을 뿐만 아니라 염증 감소에 도움을 줄 수 있는 소재로서의 가능성을 확인하였다.

• 생명과학회지
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• 제32권2호
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• pp.101-107
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• 2022

본 연구는 패션 프룻(passion Fruit) 열매의 과육과 씨 추출물의 항염증, 항산화, 항노화 및 피부 미백의 기능성 효과에 관한 것이다. 패션 프룻 열매의 추출물은 피부 첩포에 의한 일차 자극 인체적용시험 결과 피부 자극 지수는 0.00으로 판정되었다. 또한 염증매개물질 LPS (Lipopolysaccharides)를 처리하여 Raw 264.7 대식세포를 활성화시켜 NO를 유발하고 패션 프룻 열매 추출물과 반응시켰을 때 LPS만 처리한 그룹의 NO 발생량 보다 현저히 낮은 NO 발생량을 보임으로써 패션 프룻 열매 추출물의 우수한 항염증 효과를 확인할 수 있었다. 그리고 DPPH (2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl) 시험을 통해 패션 프룻 열매 추출물이 5.11%의 ABTS 라디칼 소거능을 보이면서 항산화 효과가 있음을 확인하였다. 피부의 콜라겐 I 형의 합성은 노화와 다양한 피부 질병의 척도인데 인간의 프로콜라겐 I 알파 1 활성도 분석을 통하여 패션 프룻은 프로콜라겐의 합성을 약간 감소시킴을 확인하였다. 또한 멜라닌 억제 시험을 통하여 패션 프룻 열매 추출물의 미백 효능을 확인하였는데 대조군으로 식약처에서 고시한 미백 기능성 성분인 알부틴(arbutin)을 2% 이상 배합한 시료는 월귤나무에서 얻은 히드로 퀴논을 반응시켜 얻은 유기화합물로 일반적으로 백색 분말의 형태로 존재하며 멜라닌 생성을 촉진하는 티로시나아제를 억제하는 효능 효과가 있어 미백 개선의 기능성 성분으로 사용된다. 그러므로 이러한 자연에서 얻은 패션 프룻 열매 추출물의 미백 기능성 효능 확인은 화장품 및 식품의 기능성 원료의 개발에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• 생명과학회지
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• 제31권4호
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• pp.418-424
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• 2021

자외선과 병원미생물 감염 등으로 야기되는 다양한 피부조직의 손상은 피부염증을 일으킨다. 피부염 치료제로 염증을 완화시키는 항히스타민 또는 스테로이드 계열 약물이 처방되고 있다. 하지만 부적절한 스테로이드 복용은 피부 장벽 약화나 골다공증 등의 부작용을 초래할 수 있어, 부작용이 적은 피부염 치료 약물은 임상적으로 중요하다. 콜레스테롤 합성에 필요한 3-hydroxy-3-methylglutaryl-coenzyme A 환원효소를 억제하는 statin은 혈청 콜레스테롤 수준을 낮추는 약물로 고지혈증이나 심혈관질환에 널리 처방되고 있다. 이러한 콜레스테롤 생성 억제 기능에 더하여, 흥미롭게도, statin 약물은 골관절염과 관련된 여러 연구에서 항염증 효과가 있는 것으로 보고되고 있다. 본 연구에서는 피부 장벽의 주요 구성 세포인 각질형성세포(HaCaT 세포주)에서 atorvastatin 및 fluvastatin의 잠재적인 항염증 효과를 조사하였다. IL-1β 자극에 반응하여 HaCaT 세포에서 염증반응의 주요한 인자인 COX2 단백질의 발현이 증가하였다. 이러한 COX2 단백질의 발현 증가는 atorvastatin 또는 fluvastatin 약물 처리로 억제되었다. 비슷하게, IL-1β에 의해 발현이 증가된 다른 염증반응 유전자(iNOS 그리고MMP-1 등)의 발현양도 atorvastatin 또는 fluvastatin 약물 처리로 감소되었다. 종합하면, 본 연구결과는 HaCaT 세포에서 IL-1β 로 유도된 염증반응이 atorvastatin 및 fluvastatin 약물 처리로 하향 조절될 수 있음을 보여준다. 따라서, 본 연구결과는 atorvastatin 및 fluvastatin 약물이 피부염증을 완화시키는 조절제로 응용될 수 있다는 것을 제시한다.

• 생명과학회지
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• 제33권11호
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• pp.923-935
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• 2023

산딸기(RC), 유백피(UM)와 치자(GJ)는 위장장애 개선 및 다양한 효능이 보고된 중요한 민간 의약품 소재이다. 본 연구에서는 안전한 천연물을 이용한 실제적 위장 질환 개선제의 상업화를 위해, 상기 3종 천연물 추출물의 분말을 각각 3:1:2(w/w/w) 비율로 혼합하여 제조한 임상용 복합제제(LS-RUG-com)의 위 질환 억제활성을 평가하였다. HCl/EtOH 유도 위염 모델에서 LS-RUG-com (150 mg/kg)은 76%의 우수한 위염 억제 효능을 보였다(lesion index; HCl/EtOH, 112.37±11.20 mm, RUG-com; 26.32±1.87 mm). 또한 indomethacin 처리에 의한 위궤양 rat model에서 LS-RUG-com (150 mg/kg) 처리 시 90.8%의 위궤양 억제 효능을 보여, 임상에서 사용중인 cimetidine (100 mg/kg) 처리구의 81.1% 억제활성보다 우수한 활성을 보였다(lesion index; indomethacin ; 121.72±3.19 mm, RUG-com ; 12.5±1.16 mm). 역류성 식도염 유발 모델에서는 LS-RUG-com (150 mg/kg) 처리군에서 조직학적으로 omeprazole (150 mg/kg)에 비교되는 우수한 위 및 위 점막 손상 회복 활성을 확인하였으며, 위 내용물의 pH 상승, 위점막 보호의 증가 및 위의 pepsin 생성억제를 확인하였다. 또한, 위 식도 조직에서 TNF-α 및 IL-1β 발현이 유의적으로 감소하여 염증 발생이 억제됨을 확인하였다. 또한 항 Helicobacter pylori 효능도 검증하였다. 본 연구는 LS-RUG-com이 인체의 위 관련 질환을 개선하고, 위 및 위 점막 손상을 예방, 개선할 수 있음을 제시하고 있다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제13권1호
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• pp.53-61
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• 1998

본 연구는 스트레스에 의해 발생하는 위궤양에 대한 Opuntia dillenii Haw.(선인장)의 효과를 관찰하고자 시행되었다. 실험동물로는 Sprague-Dawley계 수컷 흰주 48마리를 사용하였으며 대조군(CO)과 3개의 투여군(E-1, E-2, E-3)으로 나누어 1996년 7월 29일부터 1996년 8월 25일까지 4주간 실험을 수행하였다. Opuntia dillenii Haw.(선인장)는 1일 1회 경구투여하였으며, 각각 30mg/kg BW(E-1), 60mg/kg BW(E-1) 및 120mg/kg BW(E-3)의 농도를 수여하였다. 결과는 다음과 같다. 1. 체중은 전 군에 걸쳐서 고르게 증가되었으며, 특히 실험시작 후 13일째의 체중증가량은 대조군에 비하여 Opuntia dillenii Haw.(선인장)를 투여한 실험군 E-2가 매우 유의하게 높았고(p<0.01), 실험군 E-3도 유의하게 높게 나타났다(p<0.05). 식이효율은 2.12~3.02으로 군간에 유의한 차이는 나타내지 않았다. 2. 위, 간, 신장 및 비장의 중량을 측정한 결과 군간의 유의한 차이는 관찰되지 않아TEk. 3. 위의 표면 pH를 측정한 결과 대조군에 비해서 Opuntia dillenii Haw.(선인장)를 투여한 실험군에서 유의한 차이는 관찰되지 않았다. 4. Alcian Blue Staining을 통한 위점액량 산출결과 Opuntia dillenii Haw.(선인장)를 투여한 실험군이 대조군에 비해 전 농도에서 점액량이 높게 나타났으며, 실험군 E-1군은 유의하게 높았고 (p<0.05), 실험군 E-2의 경우 그 증가가 현저하였다(p<0.01). 이로써 Opuntia dillenii Haw.(선인장)가 위의 점액생성을 촉진시키거나 위에 보호막을 형성함으로써 위궤양 발생저하에 기여하는 것으로 보여진다. 5. shear rate 11.25, 45.0, 90.0 및 $225.0\;sec^{-1}$에서 전혈점도 및 혈장점도를 측정한 결과 모든 shear rate에서 C군>E-3군>E-1군>E-2군의 경향성을 보였다 E-1(30mg/kg BW)군의 전혈점도는 대조군에 비하여 shear rate 11.25, $45.0\;sec^{-1}$에서는 매우 유의하게 감소하였고 (p<0.01), shear rate 90.0 , $225.0\;sec^{-1}$에서도 유의하게 감소되었다. (p<0.05). E-2(60mg/kg BW)군의 전혈점도는 대조군에 비하여 전 shear rate에서 매우 유의하게 감소되었다(p<0.01). E-3(120mg/kg BW)군의 전혈점도는 대조군에 비해 shear rate $11.25\;sec^{-1}$에서 매우 유의하게 감소되었고(p<0.01), shear rate 45.0, 225.0 sec-1에서도 유의하게 감소되었다. (p<0.05). 동일한 shear rate에서의 혈장점도는, E-1(30mg.kg BW)군은 대조군에 비해서 shear rate $90.0\;sec^{-1}$에서 유의하게 감소되었다. (p<0.05) E-2(60mg.kg BW)군의 혈장점도는 대조군에 비해 shear rate 90.0, $225.0\;sec^{-1}$에서 유의하게 감소되었다 (p<0.05). E-3(120mg.kg BW)군은 대조군에 비해 전 shear rate에서 모두 감소하였으나 유의한 차이는 보이지 않았다. 이러한 결과로부터Opuntia dillenii Haw.(선인장)가 스트레스하에서 발생하는 위의 미세혈관 혈류 흐름장애를 개선시켜 위궤양 발생저하에 기여하는 것으로 보여진다. 6. 전 실험군의 위를 조사한 결과 출혈을 동반한 궤양이 형성되었음을 관찰할 수 있었다. Opuntia dillenii Haw.(선인장) 투여군에서는 대조군에 비해서 궤양의 면적과 깊이가 다소 적은 경향을 나타내었다. 7. 위조직에 대한 병리조직학적 검사를 시행한 결과 Opuntia dillenii Haw.(선인장)를 투여한 실험군에 비하여 대조군의 궤양이 매우 심함을 관찰할 수 있었고 E-2 군의 경우 궤양이 경미한 정도였다. 8. 위궤양의 지표로 사용한 pH, 위점액량, 전혈점도, 조직병리학적 소견 등을 종합한 결과, Opuntia dillenii Haw.(선인장)를 투여한 실험군이 대조군에 비해서 항궤양효과가 있는 것으로 나타났으며, 치료양의 2배를 투여한 E-2(60mg.kg BW)군에서 효과가 가장 뛰어났다.

• 대한화장품학회지
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• 제35권2호
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• pp.159-169
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• 2009

본 연구에서는 상수리나무 잎 추출물의 피부 상재균에 대한 항균작용과 항산화, 성분 분석 및 tyrosinase, elastase 저해 효과에 관한 조사를 수행하였다. 피부 상재균에 대한 항균활성 측정결과, S. aureus, P. acnes, P. ovale, E. coli에 대한 ethyl acetate 분획의 MIC는 각각 0.13 %, 0.25 %, 0.13 %, 0.25 %로 나타났으며, S. aureus, P. acnes, P. ovale에서 큰 항균활성을 나타내었다. 추출물의 free radical (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl, DPPH) 소거활성($FSC_{50}$) 은 50 % ethanol 추출물(12.13 ${\mu}g/mL$) < ethyl acetate 분획(7.07) < 당을 제거시킨 플라보노이드 aglycone 분획(6.20) 순으로 증가하였다. Luminol-의존성 화학발광법을 이용한 $Fe^{3+}-EDTA/H_2O_2$ 계에서 생성된 활성산소종(reactive oxygen species, ROS)에 대한 상수리나무 잎 추출물의 총항산화능은 50 % ethanol 추출물($OSC_50$, 1.81 ${\mu}g/mL$) < ethyl acetate 분획(1.70) < aglycone 분획(0.70)순으로, aglycone 분획에서 가장 큰 활성을 나타내었다. 상수리나무 잎 추출물 에 대하여 rose-bengal로 증감된 사람 적혈구의 광용혈에 대한 억제 효과를 측정하였다. 상수리나무 잎 추출물의 경우 농도 의존적(1 ${\sim}$ 25 ${\mu}g/mL$)으로 광용혈을 억제하였다. 특히 당을 제거시킨 aglycone 분획은 25 ${\mu}g/mL$ 농도에서 $[\tau}50$ 이 220.00 min으로 매우 큰 세포보호 효과를 나타내었다. 상수리나무 잎 추출물 중 ethyl acetate 분획의 당 제거 반응 후 얻어진 aglycone 분획은 TLC에서 3개의 띠로 분리되었고 상수리나무 잎 추출물의 ethyl acetate 분획의 TLC 크로마토그램은 4개의 띠(QA 1 ${\sim}$ QA 4)로 분리되었으며, 그 중 QA 1은 kaempferol, QA 2는 quercetin, 그리고 QA 3는 gallic acid로 확인되었다. Aglycone 분획의 tyrosinase 저해활성(IC50)은 65.67 ${\mu}g/mL$이었고, elastase 저해활성($IC_{50}$)은 24.50 ${\mu}g/mL$이었다. 이상의 결과들은 상수리나무 잎 추출물이 $^1O_2$ 혹은 다른 ROS를 소광시키거나 소거함으로써 그리고 ROS에 대항하여 세포막을 보호함으로써 생체계, 특히 태양 자외선에 노출된 피부에서 항산화제로서 작용할 수 있음을 가리키며, 상수리나무 잎 성분 분석, aglycone 분획의 tyrosinase, elastase 저해활성 그리고 피부 상재균에 대한 항균작용으로부터 항산화, 항노화 및 항균성 화장품 소재로서의 응용 가능성을 확인하였다.