김치의 천연보존제로서의 이용가능성을 검토하기 위하여 15종의 식물성 김치재료를 MeOH로 추출, 용매분획하여 얻어진 산성구, 중성구 그리고 수용액구에 대해 김치 주발효미생물인 Leuconostoc mesenteroides, Pediococcus cerevisiae, Lactobacillus plantarum과 Saccharomyces cerevisiae를 대상으로 항미생물활성을 검색한 결과, 마늘과 부추추출물의 중성구에서 뚜렷한 항미생물활성을 나타냈다. 특히 부추추출물은 김치의 숙성 및 산패원인균으로 알려진 Ped. cerevisiae와 L. plantarum에 대해서 현저한 항미생물활성을 나타내, 김치의 천연보존제 및 산패억제제로서 부추추출물의 이용가능성이 시사되었다.
신경교세포에서 황금추출물이 반응성 산소기에 의한 세포 사망을 방지할 수 있는지를 확인하기 위하여 사람의 glioama 세포주인 A172 세포를 사용하여 $H_2O_2$의 독성작용에 대한 영향을 조사하였다. 세포 사망 정도는 tryptan blue exclusion과 MTT reduction assay로 평가하였다. $H_2O_2$는 세포 사망을 유도하였으며 또한 세포내 ATP 함량을 감소시켰으며, 이러한 효과는 황금 추출물에 의해 방지되었으며 그 효과는 농도 의존적으로 나타났다. $H_2O_2$에 의한 세포 사망은 잘 알려진 flavonoid인 quercetin과 철착염제인 phenanthroline에 의해 방지되었으나, 항산화제인 DPPD나 Trolox에 의해서는 영향을 받지 않았다. $H_2O_2$는 poly (ADP-ribose) polymerase를 활성화시켰으며, 이러한 효과는 황금, quercetin 및 phenanthroline에 의해 억제되었다. 황금 추출물은 유기산화제인 t-buthyhydroperoxide 및 중금속인 수은에 의한 세포 사망을 방지하였다. 이러한 실험 결과는 황금 추출물이 $H_2O_2$에 의한 세포 사망을 방지하며 그 효과는 황금의 flavonoid 성분이 철과 결합하여 $H_2O_2$로부터 hydroxy radical의 생성을 억제함으로써 나타나는 것으로 추측된다.
고등균류의 배양액 및 균사체로부터 항암작용이 있는 단백다당류의 추출 및 정제방법에 관한 실험을 구름버섯 균사배양체를 이용하고 실시하였다. 실온에서 비이온성 계면활성제인 2% Triton X-100과 함께 교반시키면서 추출했을 때 얻어진 단백다당류의 함량이 이미 사용되어 온 $100^{\circ}C$ 열수에 의한 추출방법을 통해 얻을 수 있는 것보다 더 좋았다. 그러나 4 N NaCl을 포함한 2% Triton-X-100 용액으로 처리했을 때는 추출 후 ethanol 침전과정에서 단백다당류의 침전물을 얻을 수 없었다. 열수추출과 ethanol 침전과정에서 얻어진 단백다당류의 순도를 높이기 위해 chromatography를 이용한 정제실험을 하였다. alumina와 DEAE-Cellulose, DEAE-Sephadex를 각각 충전제로 하여 시료를 전개시키고 280nm에서의 흡광도를 기준으로 단백질 성분의 용출을 확인하고 이들 분획에 대하여 anthrone정색반응과 625nm에서의 흡광도를 측정함으로써 단백다당류를 분리, 정제하였다. 단백다당류의 정제는 alumina를 충전제로 사용하는 것보다 DEAE-Cellulose와, DEAE-Sephadex를 충전제로 한 chromatography에 의하여 더 효율적으로 정제되었다.
중금속 오염 토양(Cd, Pb)에 대한 음이온성 계면활성제, AOS(alpha olefin sulfonate), SDS(sodium dodecyl sulfate) 및 LAS(linear alkyl benzene sulfonic acid)의 중금속 추출능력을 평가하였다. 계면활성제의 pH와 탄소성분 개수가 중금속 추출율에 지대한 영향을 미치는 것으로 나타났다. LAS는 산성 pH에 의한 중금속 추출효과가 높게 나타났다. SDS는 탄소개수가 AOS에 비해 적지만 중금속 추출율이 보다 높게 나타난 것은 AOS에 비하여 SDS가 작은 크기 마이셀을 형성하기에 토양과의 접촉이 보다 원활하게 일어난 것으로 판단된다. 계면활성제에 음이온성 리간드(ligand) NaI을 첨가한 결과 중금속 추출율이 Cd의 경우 1.2-2.7배 증가하였다. 반면 Pb의 경우는 0.56-1.76배로 오히려 감소하였다. 이는 $I^-$ 이온과 Pb 사이에서 형성된 비수용성 화합물이 토양에 그대로 침전되기 때문이었다. 연속식 토양칼럼실험에서도 적은 탄소개수 및 마이셀의 크기를 가지는 SDS가 토양과의 접촉 및 용탈에 보다 효율적인 것으로 나타났다.
콘택트렌즈 관리용액으로 사용되는 합성보존제로서 대표적인 $H_2O_2$와 천연보존제인 자몽씨 추출물(DF-100)이 결막세포에 미치는 저해효과를 비교 조사하기 위하여 본 연구를 시행하였다. 자몽씨 추출물의 주성분은 Narigin이며, 이는 항산화를 일으키는 Flavonoid의 구성성분중 하나이다. $H_2O_2$와 자몽씨 추출물(DF-100)의 세포는 MTT assay에 의해 측정하였고, DNA 손상은 Comet assay 측정으로 분석하였다. 5%의 자몽씨 추출물은 과산화수소에 의해 손상된 세포를 회복시켜주는 효과를 나타내었으며, 또한 배양 결막세포주에 과산화수소 및 자몽씨 추출물을 농도별로 동시 처리하여 24시간 뒤 LDH leakage assay용 이용한 세포독성을 측정하여 분석하였다. 자몽씨 추출물은 과산화수소의 세포증식 저해와 apoptosis를 현저하게 억제해 주었다. 또한 자몽씨 추출물은 bioflavonoids의 구성성분이며 이는 음식으로써도 제공된다. 이 연구는 자몽씨 추출물이 anti-oxidant와 anti-apoptopic activity로 천연보존제로 유용하게 사용될 수 있는 것을 보여준다.
본 실험에서는 녹차추출물이 항암화학요법제의 항암작용 증강제로서의 이용가능성을 추정하기 위하여 광범위 항암화학요법제인 시스플라틴의 항암작용에 미치는 녹차추출물의 영향을 생쥐 대장암세포를 이용하여 관찰한 결과, 생쥐대장암세포인 CT26 세포를 배양하여 녹차추출물이나 EGCG을 투여하면 시스플라틴에 의한 세포독성이 증가되었는데, 시스플라틴의 세포독성에 미치는 EGCG와 녹차추출물의 효과 차이는 없었다. 생쥐에 CT26 세포를 주사하여 유발된 종양의 성장이 시스플라틴군보다 시스플라틴+녹차추출물 병합 투여로 현저히 감소되었다. 이상의 결과 녹차추출물은 화학요법제인 시스플라틴과 병합 투여할 경우 화학요법제 단독 투여 시보다 대장암 세포의 활성도 감소가 더 크고, 생쥐대장암의 크기를 감소시키는 작용도 더 크기 때문에 녹차추출물을 화학요법제와 병행투여하면 항암치료 효과가 증가될 것으로 생각된다. 따라서 녹차추출물은 항암화학요법제에 의한 암치료에서 치료효과를 증강시킬 수 있는 보조제로서 이용될 수 있을 것으로 기대되며, 이러한 효과를 입증하기 위한 더 많은 연구가 있어야 할 것으로 사료된다.
염산용액에서 Cyanex 572에 의한 La, Ce, Pr, Nd, Sm의 추출 및 탈거 거동을 조사하여 PC88A를 추출제로 사용한 실험 결과와 비교하였다. 평형 pH, 추출제 농도, 탈거제 농도 변화에 대한 실험을 통하여 추출율, 분배계수, 탈거율 및 분리계수 값을 조사하였다. 실험 결과, Cyanex 572를 사용하였을 경우 PC88A 보다 희토류 원소들의 추출 시에 $pH_{50}$ 값이 더 높았고, 추출제 농도가 증가할수록 분배계수 값이 증가하였다. 희토류 원소가 추출된 유기상에서 염산용액으로 탈거 시 Cyanex 572의 경우는 탈거율이 85 ~ 95%로, PC88A의 탈거율 80 ~ 87%보다 높았고, 2성분계 혼합용액에서 Ce/La, Ce/Pr, Pr/Nd, Nd/Sm의 분리계수 값이 Cyanex 572를 사용한 경우가 PC88A에 비해 1.0 ~ 5.0 정도 커서 분리성이 개선되었다.
자동차 폐촉매의 침출액으로부터 백금족 금속의 분리를 위하여 용매추출에 대한 기초연구가 수행되었다. 추출제로 tri-n-butyl phosphate (TBP), tri-n-octylamine (TOA) 그리고 di-n-hexyl sulfide (DHS)를 등유에 희석하여 사용하였다. 추출제의 종류 및 농도가 백금, 팔라듐 그리고 로듐의 추출거동에 미치는 영향을 조사하였다. 또한 세륨, 납, 철, 마그네슘 그리고 알루미늄 등 침출액에 존재하는 주요 금속불순물의 추출거동도 함께 조사하였다. TBP는 백금과 팔라듐, 그리고 TOA는 백금, 팔라듐, 로듐을 동시에 추출하였다. DHS 추출제인 SFI-6에 의한 용매추출 시 백금이 팔라듐과 함께 유기상으로 추출되었으나, SFI-6R은 팔라듐만 선택적으로 추출하였다. SFI-6R은 SFI-6에 비하여 팔라듐에 대한 선택성이 우수하였으나 추출속도가 느렸다. 추출제의 종류에 따라 백금족 금속과 함께 추출되는 금속불순물들이 달라지며 세정 또는 탈거공정에서 이들을 제거하여야 한다. 자동차 폐촉매의 침출액으로부터 백금, 팔라듐 그리고 로듐을 분리하기 위하여 먼저 DHS 추출제인 SFI-6R를 사용하여 팔라듐을 분리한 다음 TBP 또는 TOA으로 백금을 추출하여 로듐과 분리하는 공정이 적절한 것으로 나타났다.
흡착 기포 분리에 의하여 수용액으로부터 아연(II)을 회수하는 방법에 관하여 연구하였다. 그리고 흡착 기포 분리에서 용매부선 과정과 거품 분별 과정에 채용되었고 이들 분리 과정에서 카프르산을 아연의 회수 물질로 사용하였다. 이온 강도 및 수소이온의 농도가 분리 과정의 효율에 어떤 영향을 미치는지를 기술하였으며, 추출제로 벤젠에 녹은 카프르산을 이용한 용매 추출과정과도 상호 비교하였다.
깻잎중의 각종 성인병 관련 생리기능성을 탐색하여 고부가가치의 기능성 제품을 개발하고자 먼저 1월, 5월 시설재배 깻잎과 8월 노지재배 깻잎의 extracts 수율을 조사하였다. 8월 노지에서 재배한 깻잎의 알콜 extracts 수율이 29%로 제일 높았고 1월과 5월 시설재배 깻잎보다는 8월 노지재배 깻잎의 extracts수율이 더 높았다. 물과 30% 알콜 깻잎 추출액에 대한 생리기능성으로 혈전용해활성은 5월 시설재배 깻잎의 알콜 추출물이 8.2 U로 제일 높았고 안지오텐신 전환효소(ACE) 저해활성은 1월 시설재배 깻잎의 물 추출물에서 64.5%의 높은 활성을 보여 고혈압 예방(치료) 제품개발에 매우 유용할 것으로 생각된다. 항산화활성은 물 추출물보다는 대체로 30% 알콜 추출물에서 높았고, 특히 8월 노지재배 깻잎의 알콜 추출물에서 69%을 보였다. 고지혈증 예방(치료)에 관련된 HMG-Co A reductase 저해활성은 8월 노지재배의 물 추출물에서 83%의 높은 활성을 보였고 elastase 저해활성은 8월 노지재배 깻잎의 30% 알콜 추출물에서 47.5%의 활성을 보였다. 아질산염 제거활성과 SOD유사활성 및 tyrosinase 저해활성 등은 없거나 매우 미약하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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