• 융합정보논문지
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• 제11권12호
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• pp.236-243
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• 2021

본 연구는 자색당근(black carrot, BC) 소재로 초임계추출물에 대해 DPPH radical 소거능, ABTS radical 소거능, 총 폴리페놀 함량 측정을 통해 항산화 활성, 인간의 정상 섬유아세포에서 콜라겐 생성과 MMP-1 발현을 조사하여 항주름 효능을 평가하고자 하였다. 그 결과 자색당근 초임계추출물 내 총 폴리페놀 함량 (9.037±1.123 mg GAE/g), DPPH, ABTS 분석 결과로 높은 항산화 효과를 확인하였다. NHDF 세포에서 초임계추출물 농도에 의한 세포독성은 거의 없었으며, 이때 추출물은 농도 의존적으로 MMP-1 단백질 및 MMP-1 mRNA 발현을 억제하고, 콜라겐 type I 유전자 mRNA 수준 증가에 의한 type I procollagen의 합성을 촉진하였다. 이상의 결과를 종합해 볼 때, 자색당근 초임계추출물은 우수한 항산화 효능과 친환경(solvent free)물질, 항노화 원료로서 화장품, 식품, 미용식품 등 다양한 산업분야에 있어 활용 가능성이 매우 높을 것으로 판단된다.

• 식품과학과 산업
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• 제52권3호
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• pp.261-271
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• 2019

NGS 기술이 발전함에 따라 우리 몸의 생리와 면역조절에 있어서 장내미생물의 중요성이 알려지면서부터 장내미생물군집의 구조를 직접 조절할 수 있는 프로바이오틱스의 중요성 역시 재조명 받고 있다. 인류는 프로바이오틱스를 오랫동안 발효식품 등을 통하여 섭취하였는데, 프로바이오틱스는 식품의 보존성 및 영양성을 높일 뿐 아니라 인체의 건강에 이로운 역할을 한다. 특히 프로바이오틱스의 섭취는 생체 내에서 Treg의 기능을 활성화하여 장내 환경을 개선시켜 유익한 장내미생물의 생육을 도우며, 염증반응, 알러지질환, 자가면역질환 등을 완화시키는 효과가 있다. 특히 프로바이오틱스는 장내 유익균인 Bifidobacterium, Faecalibacterium, Akkermansia 및 Bacteroides 속 미생물의 빈도를 증가시키고, 이들은 단쇄지방산 및 신체에 이로운 대사체 등을 생산한다. 지금까지 프로바이오틱스는 대부분 건강기능식품으로 사용되어 왔으나, 최근 들어 장내 유익균에 대한 기능성이 알려지면서 기존 프로바이오틱스를 포함한 장내 미생물을 이용한 NGPs 개발이 활발히 진행되고 있다. 하지만 NGPs 개발에는 여전히 한계가 존재한다. 아직까지 장내 미생물의 분리, 동정은 일반 세균 배양에 비해 매우 까다롭고, 특별한 배양 기술이 필요하므로 현재까지 NGPs로 활용될 수 있는 장내 미생물은 매우 제한적이다. 또한 기존 프로바이오틱스와는 다르게 NGPs는 의약품처럼 전임상, 독성시험, 약물역학, 3단계의 임상시험을 거쳐야 한다. 하지만 기존 프로바이오틱스의 질병 개선 효과를 뛰어넘어 고형암, 대사질환 및 면역질환의 차세대 치료제로서의 활용 가능성이 매우 높기 때문에 앞으로 더 폭넓은 연구가 진행되어야 할 것이다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.14-19
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• 2021

본 연구는 오존화 올리브오일이 피부 질환에 우수한 치료효과를 가진다는 연구 결과가 알려지면서 오존을 피부 질환치료에 사용하려는 다양한 시도가 있어 왔지만, 적절한 계측 절차가 수립되지 않아 국내에서는 임상적으로 가치가 있는 양질의 데이터를 확보할 수 없었다. 일반적으로 화장품의 성능확인을 위한 목적으로 동물실험을 통해 실측 데이터 계측을 진행하는 경우는 많지 않지 않으나, 독성실험의 경우 피부의 반응을 정확히 계측하는 것이 반드시 필요한 사항으로 권고되고 있어 본 실험이 실시되었다. 본 실험에서는 실험 Rabbit에 대한 오존화오일(고농도)에 대한 피부자극 평가를 위하여 오존화오일(고농도)을 털을 제거하여 피부가 노출된 Rabbit의 등 부위에 도포한 후 24시간 동안 영상처리장치와 육안 검사를 통해 피부 반응을 관찰하여 피부자극 평가를 위한 데이터를 확보하고자 하였고 오존화오일(고농도)의 의한 일반적인 반응, 사망과 같은 반응을 함께 측정하는 과정을 진행하였다. 총 24시간 이내의 결과에서 실험에 사용된 동물들 모두에서 시험물질 처치 부위의 육안관찰, 영상촬영을 통한 이상 반응은 관찰되지 않았고 사망과 같은 돌발적인 이상반응 역시 확인되지 않아 오존화오일(고농도)의 생체 안전성을 확인할 수 있었다.

• 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.

• 한국식품과학회지
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• 제54권2호
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• pp.209-217
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• 2022

본 연구에서는 모유 유래 유산균 E. faecalis BMSE-HMP005의 다제내성 균주에 대한 항균효과 및 probiotics로써 잠재적인 가능성을 확인하였다. E. faecalis BMSE-HMP005는 다제내성 균주 20주(Enterococcus spp., Staphylococcus spp., Escherichia spp., Pseudomonas spp., Salmonella spp., Klebsiella spp., Enterobacter spp.)에서 모두 MBC가 확인되어 다제내성 균주에 대한 우수한 항균효과를 입증하였다. 또한 RP-HPLC를 이용하여 배양액 내 bacteriocin을 확인하였으며, 이에 대한 분획은 gram 양성 및 gram 음성균주에서 모두 항균력이 나타나, E. faecalis BMSE-HMP005가 생산하는 bacteriocin의 광범위한 항균 스펙트럼을 입증하였다. E. faecalis BMSE-HMP005는 발암 화합물을 유발하는 β-glucuronidase에 대한 활성과 용혈성은 나타나지 않아 안전한 것으로 판단된다. E. faecalis BMSE-HMP005는 vancomycin에 대해서는 내성을 보이나, kanamycin (>0.058), ampicillin (>0.002), erythromycin (>0.002)은 EFSA 기준의 허용범위보다 낮은 MIC가 확인되었다. 또한 인공위액(pH 2.0) 및 인공 담즙산(0.3% bile acid) 조건에서 각각 98.67%, 95.70%의 생존율을 보였다. 이와 같은 결과는 본 연구에서 분리한 모유 유래 유산균 E. faecalis BMSE-HMP005가 다제내성 균주에 대한 우수한 항균활성을 갖는 probiotics로써 잠재적인 가능성을 보여준다. 따라서 건강기능식품의 기준 및 규격에 제시된 바와 같이 Enterococcus spp.는 항생제 내성 및 독성 유전자가 없는 경우에 한하여 probiotics로 사용이 가능한 고시하고 있어 E. faecalis BMSE-HMP005의 안전성에 대한 추가적인 검증이 필요할 것으로 판단된다.

• 지질공학
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• 제33권4호
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• pp.701-716
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• 2023

수환경으로 유입된 미세플라스틱(<5 mm)은 중금속을 흡착하여 생태계의 먹이사슬을 통해 인간에게 악영향을 미칠 수 있다. 본 리뷰에서는 수환경에서 미세플라스틱과 중금속 간의 흡착에 영향을 미치는 요인을 조사하고, 흡착과정과 메커니즘을 종합적으로 고찰하였다. 중금속 흡착특성은 미세플라스틱의 폴리머 유형과 결정도, 입자크기, 환경적 조건(pH, 온도, 풍화작용)에 따라 영향을 받았다. 특히 풍화도가 높고 폴리머의 입자크기가 작을수록 중금속 흡착량이 증가하였으나, 흡착이 발생하는 당시 환경의 온도 및 폴리머의 결정도와 중금속 흡착량에 대한 상관관계는 확인하기 어려웠다. 중금속 흡착거동은 흡착동역학과 등온식을 통해 평가한 물리·화학적 흡착과정에 의해 설명되었으며, 일반적으로 하나 이상의 메커니즘에 의해 복합적으로 발생하는 것을 확인하였다. 본 리뷰를 통해 미세플라스틱에 의한 중금속의 흡착거동과 메커니즘을 이해함으로써 수환경에서 미세플라스틱의 잠재적 위험을 평가하는데 도움이 될 것으로 기대된다.

• 청정기술
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• 제30권2호
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• pp.105-112
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• 2024

전 세계적으로 기후변화에 따른 온실가스 규제로 전기자동차의 수요가 급증하고 있으며, 주요 부품인 전지의 수명 문제로 추후 폐전지의 발생으로 이어지게 된다. 이에 리튬이온전지 중 폐LFP(LiFePO₄)전지의 양극재로부터 유가금속인 리튬을 선택적으로 선침출 및 회수하고자하였다. 이때, 일반적으로 사용되는 무기산은 독성가스 배출 또는 다량의 폐수가 발생되어 환경문제를 야기시킨다. 이를 대체하기 위하여 유기산 및 기타 침출제를 이용하여 리튬을 침출하는 연구가 수행중이며, 본 연구에서는 유기산인 메탄술폰산(Methane sulfonic acid, MSA, CH₃SO₃H)을 이용하여 선택적으로 선침출하였다. 리튬을 선침출하기위한 최적의 조건을 확인하기 위하여 MSA 농도, 광액농도 그리고 과산화수소 투입량을 변수로 하여 실험을 진행하였다. 본 연구를 통해 리튬은 약 100% 그리고 철 및 인 성분은 약 1% 내외로 침출되어 분리 효율 및 변수에 따른 주요 성분의 침출률을 확인할 수 있었다.

• 생명과학회지
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• 제34권4호
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• pp.227-235
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• 2024

약물이나 허브 제품으로 인한 간세포 손상은 이러한 화합물을 만성적으로 투여할 때 일어날 수 있는 중요한 문제 중 하나이다. 따라서 여러 가지의 치료 과정 중 간세포 생존율을 향상시키는 것은, 약물 적용에 있어 광범위한 기회를 제공할 수 있다. Valproic acid (VPA)는 자연적으로 발생하는 발레르산에서 파생된 분지형 단사슬 지방산으로 뇌전증과 발작을 치료하는 데 일반적으로 사용된다. 뿐만 아니라 VPA는 암, HIV 치료, 신경 퇴행성 질환에 수많은 효과를 발휘하지만, 간에 대한 VPA의 잠재적인 영향과 그 작용 메커니즘은 완전히 설명되지 않았다. 여기서, 우리는 VPA의 처리가 쥐 간세포(Hepa1c1c7)에서 PPAR 알파(PPAR-α)와 섬유아세포 성장 인자 21(FGF21)의 전사 수준을 증가시킨다는 것을 입증했다. VPA에 의해 유도된 FGF21 발현은 PPAR-α 결손 조건에서 상당히 억제되었다. 후속 실험에서 FGF21 신호 경로가 FGF 수용체 억제제에 의해 차단되었을 때, 간세포 생존력이 크게 억제되었음을 보여주었다. 마지막으로, 우리는 AMPK 인산화가 VPA에 의해 유도된 PPAR-α 증가에 작용하지 않는다는 것을 추가로 확인했다. 이러한 결과는 FGF21 발현의 증가가 VPA에 의해 유도된 간 독성을 완화시킬 수 있다는 것을 제시하며, 이와 같은 결과는 FGF21의 증감 여부가 VPA 치료 중 나타날 수 있는 간 손상을 예측하는 잠재적인 바이오마커로 사용될 수 있음을 제시한다.

• 대한임상검사과학회지
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• 제56권1호
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• pp.10-20
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• 2024

RNA-시퀀싱은 표본에 대한 전사체 전체의 패턴을 제공하는 기법이다. 그러나 RNA-시퀀싱은 표본 내 전체 세포에 대한 평균 유전자 발현만 제공할 수 있으며, 표본 내의 이질성(heterogeneity)에 대한 정보는 제공하지 못한다. 단일 세포 RNA-시퀀싱 기술의 발전을 통해 우리는 표본의 단일 세포 수준에서 이질성과 유전자 발현의 동역학(dynamics)에 대한 이해를 할 수 있게 되었다. 예를 들어, 우리는 단일 세포 RNA-시퀀싱을 통해 복잡한 조직을 구성하는 다양한 세포 유형을 식별할 수 있으며, 특정 세포 유형의 유전자 발현 변화와 같은 정보를 알 수 있다. 단일 세포 RNA-시퀀싱은 처음 도입된 이후 많은 이들의 관심을 끌게 되었으며, 이를 활용하기 위한 대규모 생물정보학(bioinformatics) 도구가 개발되었다. 그러나 단일 세포 RNA-시퀀싱에서 생성된 빅데이터 분석에는 데이터 전처리에 대한 이해와 전처리 이후 다양한 분석 기술에 대한 이해가 필요하다. 본 종설에서는 단일 세포 RNA-시퀀싱 데이터분석과 관련된 작업과정의 개요를 제시한다. 먼저 데이터의 품질 관리, 정규화 및 차원 감소와 같은 데이터의 전 처리 과정에 대해 설명한다. 그 이후, 가장 일반적으로 사용되는 생물정보학 도구를 활용한 데이터의 후속 분석에 대해 설명한다. 본 종설은 이 분야에 관심이 있는 새로운 연구자를 위한 가이드라인을 제공하는 것을 목표로 한다.

• 한국조리학회지
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• 제20권6호
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• pp.115-127
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• 2014

본 연구에서는 방울토마토 라이코펜 품종의 기능성 식품 또는 식품 소재로서의 효용성을 알아보기 위하여 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량, 항산화 활성, 암세포 생육억제 효과를 검증하여 보았다. 방울토마토 라이코펜 품종의 폴리페놀 함량은 건조물 1 g당 $12.28{\pm}1.78mg$으로 국내산 일반 토마토와 유사하였으며, 플라보노이드는 건조물 1 g당 $3.89{\pm}0.54mg$이 함유되어 있어, 일반 토마토에 비해 4~6배 가량 높았다. 방울토마토 라이코펜 품종의 항산화 활성을 알아보기 위해 DPPH radical scavenging activity(DSA), ABTS radical scavenging activity(ASA) 및 Ferric reducing antioxidant power(FRAP)를 측정하였다. DSA와 ASA를 측정한 결과, 추출물의 농도가 증가함에 따라 유의적으로 라디칼 소거 활성이 증가하였으며, $IC_{50}$은 각각 $328.64{\pm}4.190{\mu}g/mL$, $350.61{\pm}3.30{\mu}g/mL$이었다. 또한, FRAP값은 $26.92{\pm}0.68{\mu}mol$ $Fe^{2+}/g$으로 밝혀져 방울토마토 라이코펜 품종은 항산화 활성이 있음이 확인되었다. 방울토마토 라이코펜 품종의 세포독성과 암세포 생육억제 효과를 검증한 결과, 폐암세포(A549)에 대해 강한 생육 억제 효과를 확인할 수 있었다. 방울토마토 라이코펜 추출물은 처리 농도가 증가함에 따라 유의적으로 A549 세포의 생육을 억제하였다. 추출물을 $500{\mu}g/mL$ 농도로 처리하였을 경우, 67.39%의 암세포 억제 효과를 보였으며, $IC_{50}$은 $375.46{\pm}33.67{\mu}g/mL$이었다. 또한, 방울토마토 라이코펜 추출물은 자궁경부암세포(HeLa)와 간암세포(HepG2)에 대해서도 약한 생육억제 효과를 보임을 확인할 수 있었다. 이상의 결과를 통해 방울토마토 라이코펜 품종은 기능성 식품 또는 식품 소재로서의 가치가 매우 높음이 확인되었다.