• 한국식품과학회지
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• 제51권2호
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• pp.160-168
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• 2019

AD는 뇌의 신경세포 사멸뿐만 아니라 학습 및 기억능 소실을 초래하는 퇴행성 뇌 질환이며, 기억과 관련된 주요 뇌 구역인 해마(hippocampus)는 콜린성 조절(cholinergic modulation)에 의해 영향을 받는다(Konishi 등, 2015). AD 병인에 대한 다양한 해석과 설명이 있으나 크게는 amyloid cascade hypothesis과 함께 cholinergic hypothesis가 주류를 이루고 있다. 몇몇의 연구에서 ChAT 합성, ACh 분비, nicotin 및 muscarinic 수용체 감소가 AD 뇌의 대뇌피질과 해마에서 관찰되어(Tata 등, 2014) 퇴행성 뇌질환에서의 중요성이 제시되었고, 이를 배경으로 한 acetylcholinesterase inhibitors (AChEI)가 AD 증상 완화의 목적으로 미국 FDA로부터 승인되어 시판되고 있다. 본 연구에서는 인삼의 활성 성분인 진세노사이드가 다량 함유된 PGBC가 $A{\beta}42$로 유도된 치매 모델에서 뇌세포 보호, ACh 분비 증가, 학습력/기억력 증가, ChAT 발현 증가를 확인하여 인삼열매 추출물의 치매 적용 여부를 확인하고자 하였다. 결과에서 언급한 바와 같이 PGBC는 익기 직전의 4년근 인삼 열매에 추출 및 발효 단계를 추가하여 확보된 물질로서, $A{\beta}42$ 섭취, 제거 및 ACh 분비 촉진 활성이 있는 Re, Rd, Rg3 함량이 증가되어(Kim 등, 2014; Jang 등, 2015), PGBC 자체로서 치매 인자에 대한 조절 효능이 예측되었다. 특히, 7증 7포 및 발효과정을 거친 이중가공 인삼 열매 추출물이 비 발효 증포 추출물에 비해 Rg3가 현저히 증가하는 사전 연구결과와 Rg3가 $A{\beta}42$ 제거 활성을 가지는 것으로 확인된 결과를 종합할 때 PGBC 투여가 AD 증상 완화의 조절자 역할을 할 것으로 생각된다(Kim 등, 2013; Jang 등 2015). 본 연구에 따르면, 마우스 치매 모델에 PGBC 처리 시 PAT 및 Morris water-maze test를 통해 대조군 대비 유의한 수준의 인지능력 개선, ACh 합성을 유도하는 ChAT 유전자 발현 증가, ACh 분비량 증가 등이 확인되어 전체적인 인지능 개선에 극적인 영향을 준 것으로 판단된다. 특히 $A{\beta}42$를 뇌 실로 주입(intracranial injection) 하여 나타나는 뇌세포 손상이 PGBC 투여를 통해 보호된 것으로 사료되었으며, 이는 주요 뇌세포 중 하나인 성상세포에서 관찰되는 GFAP 분석을 통해 확인되었다. 뇌 균질액을 이용한 AChE 활성 연구에서도 PGBC가 AChE를 현저하게 저해하는 것으로 확인되어, AD 환자에게 처방이 가능한 2대 의약품 군중 하나인 시냅스 내 신경전달물질 ACh bioavailability 증가 목적의 처방 보조요법 적용이 기대된다(${\check{C}}olovi{\acute{c}}$ 등, 2013). 결론적으로, 본 연구에 사용된 PGBC는 학습 및 기억력을 개선하는 활성물질을 포함하고 있어 1차적인 퇴행성 뇌질환 보조재로서 직간접적인 대증요법 역할과 2차적으로는 뇌 세포 보호를 통한 질병 악화 지연 소재로 개발이 기대되며, 보다 심도 있는 기전연구를 통해 천연물 신소재 개발도 가능할 것으로 사료된다.

• 한국동물학회지
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• 제31권3호
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• pp.191-206
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• 1988

계배 대뇌의 발생에 미치는 malathion의 영향을 형태,세포화학으로 비교분석하기 위하여, 수정란 부란 2일, 4일 및 6일째에 0.1mg의 malathion을 단독으로 처리하거나,NAM 5.0mg을 복합처리하여 부란 9일째 조사하였던 바, 다음과 같은 결과를 얻었다. 1.malathion은 대뇌피질내 신경세포들의 분화를 억제하여, 처리군의 핵의 불규칙상,핵막이중층의 분리, 리보솜의 분포감소, 혹은 소포체 팽창에 의한 액포형성과 같은 미세구조상의 특징이 나타났다. 2.신경세포내에서 AchE 활성은 핵막과 소포체에서 주로 나타나고, malathion에 의하여 이 효소의 활성은 크게 억제되었으며, 이러한 효소활성 억제현상은 정량분석 결과와 거의 일치하였다. 3.대뇌의 LDH 활성은 malathion에 의하여 오히려 증가되었다. 4.malathion은 계배 NAD를 크게 감소 시켰고, NAM복합처리에 의하여 NAD함량과 형태적 변화가 회복되었고, 대뇌의 Ach 및 LDH 활성 변화를 다소 완화시키는 것으로 나타났다. 이상의 결과들을 종합해보면 유기적 화합물의 하나인 malathion은 분화중인 계배 대뇌의 신경세포들의 미세구조를 변화시키고, 대뇌의 LDH활성은 증가시켰으나 AChE 활성을 크게 억제하였으며, 계배의 NAD 함량을 감소시켰다. 또한 NAD 함량의 감소와 형태적인 변화사이에는 다소간의 연관성이 나타났고, malathion의 저해작용은 처리량과 처리시기에 의존한는 것으로 나타났다.

• 동의생리병리학회지
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• 제30권1호
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• pp.33-39
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• 2016

Alzheimer's disease(AD), one of the most common forms of dementia, is characterized pathologically by the presence of intracellular neurofibrillary tangles and deposition of β-amyloid(Aβ) peptides of 40-42 residues. Aβ has been believed to be neurotoxic and now is also considered to have a role on the mechanism of memory dysfunction. Only a few acetylcholinesterase(AChE) inhibitors have been developed for treatment of AD, although the numbers of patients are rapidly increasing within aging society. Here, we show that ethanol extract of Rosae Rugosae Flos(RR) or its butanol fraction reduce the enzyme activity of AChE and BACE1(β-site APP cleaving enzyme 1). Furthermore, We found that RR inhibits Aβ aggregation and removes Aβ aggregates by Transmission electron microscopy(TEM). In addition, RR reduces the free radical of 2, 2-diphenyl-1-picrylhydrazyl(DPPH). We suggest that Rosae Rugosae Flos may be useful as a herbal medicine to treat AD.

• Applied Biological Chemistry
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• 제46권4호
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• pp.280-284
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• 2003

농업용 살균제와 살충제로서의 활용성 진단과 예측평가 자료로 사용하기 위하여 상용화 된 살균제 133품목과 살충제 152품목의 활성 성분들에 대하여 소수성(LogP), 쌍극자능율(DM), HOMO 및 LUMO 에너지, molar refractivity(MR), polarizability(Pol), van der Waals 분자 표면적 및 부피(Vol), 분자량 및 수화 에너지(hydralion energy) 등, 10 가지의 다양한 물리-화학 파라미터들을 계산하였다. 그리고 살균제와 sterol 생합성 저해제 (DMI: demethylation inhibitor) 및 살충제와 acetylcholine esterase 저해제(AChE)이 가지는 특정한 물리-화학 파라미터들의 범위 값을 설정하였다. 그 결과에 기초하여 다양한 화합물들이 작물 보호제로서 살균제와 살충제로의 활용 가능성이 예측될 것으로 판단되었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제34권5호
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• pp.738-742
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• 2005

고령화 현상에 의한 노인 인구의 증가에 따라 노인성 질환연구의 중요성이 대두되고 있으며, 특히 노인성 질환 중 가장 문제되는 치매(dementia)에서 노인성 치매(Alzhemier's disease)는 복합적 인 원인에 의 해서 나타나므로 다양한 관점에서의 연구가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 마우스에 scopolamin(30 mg/kg BW)을 투여하여 기억${\cdot}$학습장애를 유발하고, 뇌조직의 아세틸콜린 및 그 관련 효소에 미치는 도토리 분말의 영향을 분석하였다. 뇌의 가장 중요한 신경전달 물질로서 아세틸콜린 생성에 미치는 도토리 분말 투여효과를 비교하였을 때, AP-5및 AP-10 투여군에서 $4.2\%$ 및 $11.3\%$의 ACh 합성이 증가하는 경향이 나타났으며, ACh의 분해효소인 acetylcholinesterase(AChE)의 활성은 AP-5 및 AP-10의 도토리 분말 투여군에서 $13.5\%$ 및 $17.6\%$로서 AChE효소활성이 유의적으로 감소하였다. 그리고 카테롤아민계 신경전달물질의 파괴에 관계하는MAO-B효소의 활성은 AP-5 및 AP-10의 도토리 분말 투여군에서 $10.0\%$ 및 $12.7\%$로서 도토리 분말 투여에 의해 MAO-B효소활성이 현저하게 억제되었다. 따라서 도토리는 AChE 효소의 활성을 저해하여 ACh의 농도를 높일 뿐만 아니라 MAO-B효소의 활성을 효과적으로 억제하여 카테콜아민계 신경전달물질을 잘 보존함으로써 치매 예방에 도움이 될 것으로 기대된다.

• 농약과학회지
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• 제3권3호
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• pp.27-36
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• 1999

쥐에 있어서 carbamate계 살충제 carbofuran의 독성에 미치는 phenobarbital sodium(PB) 또는 3-methylcholanthrene(3-MC)의 영향과 작용기작을 효소적 측면에서 구명할 목적으로 이들을 단독 또는 조합으로 경구투여 하여 in vivo 효소활성을 조사하였다. Acetylcholinesterase(AChE)와 butyrylcholinesterase(BuCheE)의 효소활성은 carbofuran 3.8 mg/kg을 투여하였을 때 48시간까지 $20{\sim}70%$ 범위의 저해를 보였고, carbofuran과 PB 또는 3-MC를 조합투여하였을 때 효소활성은 초기에 감소하다가 24시간 후에는 대조구와 비슷한 수준을 나타냈다. Glutathione S-transferase(GST)의 경우 carbofuran만을 투여하였을 때 초기($0.5{\sim}6$ hr)에 $15{\sim}35%$의 저해를 보였으나, carbofuran과 PB 또는 3-MC의 조합투여시 초기에는 약간 저해를 보이다가 3시간 후에는 대조군과 유사한 효소활성을 보였고, 6시간 후에는 대조군에 비해 활성이 20%이상 증가하였다. UDP-glucuronosyltransferase(UDPGI) 및 cytochrome P-450 효소계의 효소활성은 carbofuran과 PB 또는 3-MC를 조합 투여하였을 때 투여 후 6시간까지는 carbofuran만의 투여에 비해 효소활성이 $2.6{\sim}2.8$배 이상 높았다. 이상의 결과에서 PB 및 3-MC의 투여가 이들 효소활성을 유도하므로써 carbofuran의 독성으로부터 쥐를 보호한 것으로 판단된다.

• 한국식품과학회지
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• 제45권5호
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• pp.661-665
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• 2013

본 연구에서는 국내 대표 밤 품종인 대보(Daebo)의 내피를 활용하여 TMT 유도성 인지 기능 상실에 대한 개선 효과를 연구하였다. 실험에서 각 농도별(5, 10, 20 mg/kg of body weight)로 대보 내피 에틸아세테이트 분획물을 섭취한 mouse를 TMT로 인지기능 손상을 유발하여 Y-maze test와 passive avoidance test한 결과, Y-maze test에서 분획물을 섭취한 group이 TMT 단독 처리군과 비교하였을 때 공간 인지기능을 개선시켰고, passive avoidance test 또한 latency time이 증가한 것으로 나타나 TMT에 의해 유발되는 뇌 신경독성 동물 모델로부터 기억 및 학습능력 개선 효과를 갖는 것으로 확인되었다. 또한 in vivo 동물 실험 후 mouse로부터 적출된 whole brain tissue를 대상으로 ex vivo AChE 활성 및 MDA 함량측정 실험한 결과, 에틸아세테이트 분획물이 TMT효과 대비 AChE의 활성을 일부 유의적으로 억제하는 것을 알 수 있었다. 결론적으로 대보 내피 에틸아세테이트 분획물은 신경전달물질인 AChE의 활성을 저해하고 뇌 신경세포 보호 효과를 통하여 인지기능 개선 효과를 유도할 수 있는 것으로 사료된다.

• 한국버섯학회지
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• 제12권4호
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• pp.330-340
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• 2014

본 연구에서는 메탄올과 열수를 이용해 갈색먹물버섯의 자실체로부터 추출한 물질의 항산화, 항당뇨, 항콜린에스테라아제, 항티로시나제와 항염증 효과를 탐색하였다. 고속액체크로마토그래피를 이용해 추출물의 페놀성 화합물을 분석한 결과 procatechuic acid, chlorogenic acid, (-)-epicatechin, naringin 등 총 4종류의 페놀성 화합물이 확인되었다. 항산화 효과 실험에서 DPPH radical 소거능은 양성대조군으로 사용한 BHT에 비해 낮았지만 효과가 비교적 우수하였고, 철 이온을 제거하는 항산화 효과는 메탄올과 열수 추출물이 양성대조군인 BHT에 비해 30% 높게 나타났으나 환원력은 양성대조군에 비해 43% 정도 낮은 것으로 나타났다. 항당뇨 실험에서 ${\alpha}$-amylase와 ${\alpha}$-glucosidase에 대한 메탄올과 열수추출물의 저해효과는 2.0 mg/ml의 농도에서 각각 62.26%와 67.59%를 보여 양성대조군인 acarbose의 81.81%에 비해 낮았다. 아세틸콜린에스테라아제에 대한 메탄올과 열수추출물의 저해효과는 1.0 mg/ml의 농도에서 각각 94.64%와 74.19%를 보여 양성대조군인 galanthamine의 97.80%에 비해 낮았다. 티로시나아제에 대한 메탄올과 열수추출물의 저해효과는 2.0 mg/ml의 농도에서 각각 91.33%와 91.99%를 나타내 양성대조군인 kojic acid의 99.61%와 매우 유사한 효과를 얻었다. 염증저해 효과 실험에서는 RAW 264.7 대식세포가 배양되고 있는 배지에 갈색먹물버섯 자실체의 메탄올과 열수추출물을 각각 전 처리 한 후 염증매개 물질인 LPS를 투여하여 메탄올과 열수 추출물의 NO 생성 저해효과를 조사한 결과 추출물의 농도가 증가함에 따라 생성된 NO의 양이 감소하는 경향을 나타내었다. 따라서 갈색먹물버섯의 자실체에는 항산화, 항당뇨, 항아세틸콜린에스터라제 항티로시나아제 및 항염증 효과를 나타내는 물질이 함유되어 있어서 천연 건강식품으로 이용이 가능할 것으로 사료된다.

• 한국식품과학회지
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• 제44권1호
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• pp.135-139
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• 2012

본 연구에서는 증숙 및 발효에 의한 더덕(Codonopsis lanceolata)의 이화학적 특성과 생리활성의 변화에 미치는 영향에 대해 조사하였다. 건조된 더덕 시료를 증숙처리한 후 Lactobacillus rhamnosus를 접종하여 $37^{\circ}C$에서 7일간 혐기적 조건에서 발효시켰다. 비증숙과 비발효 더덕추출물(NS-NF)을 대조군으로 하여 처리군에는 비증숙과 발효 더덕추출물(NS-LF), 증숙과 비발효 더덕 추출물(S-NF), 증숙과 발효 더덕추출물(S-LF)을 포함한다. 총 폴 리페놀성 화합물 함량은 NS-NF(8.9 mg GAE/g)와 비교하여 S-NF와 S-LF에서 유의적으로 증가되었다(26 mg GAE/g). 총 플라보노이드 함량은 S-NF(8.1 mg RE/mL)와 S-LF(7.8 mg RE/mL)에서 가장 높았다. S-NF와 S-LF의 $EC_{50}$ 값이 각각 0.8과 0.6 mg/mL으로 높은 항산화능을 보였다. Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes, Salmonella Typhimurium, Shigella boydii의 생육은 S-LF에 의해 효과적으로 저해되었다(MIC<9 mg/mL). NS-NF($EC_{50}$ <17 mg/mL)에 비교하여 NS-LF와 S-LF($EC_{50}$ <6 mg/mL)가 가장 높은 ${\alpha}$-glucosidase와 tyrosinase 저해효과를 나타냈다. Aacetylcholinesterase(AChE)는 S-LF($EC_{50}$ <32 mg/mL)에 의해 효과적으로 저해되었다. 따라서 본 연구의 결과는 증숙에 의해 더덕의 총 페놀 함량, 플라보노이드 함량, 항산화능이 향상되었으며 발효에 의해 특이적으로 항미생물 효과, 효소활성저해 및 인지기능 개선 등과 같은 생리활성을 효과적으로 증진시켰다.

• 생명과학회지
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• 제23권12호
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• pp.1525-1531
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• 2013

백일주는 찹쌀, 백미, 누룩, 재래종 국화꽃, 오미자, 진달래, 솔잎 및 물을 넣고 100일간 발효 숙성시킨 전통주이다. 본 연구에서 백일주의 생리활성을 알아보기 위하여 총 폴리페놀과 플라보노이드 함량, 항산화 활성(DPPH 라디칼, ABTS 라디칼, 아질산염 소거활성), 혈전용해활성, angiotensisn 전환효소 저해활성 및 acetylcholinesterase 저해활성을 평가하였다. 살균 처리되지 않은 백일주와 살균 처리된 백일주의 총 폴리페놀 함량은 391.59와 401.33 ${\mu}g$ tannic acid equivalents/ml이었고, 총 플라보노이드 함량은 284.75와 308.35 ${\mu}g$ quercetin equivalents/ml이었다. 백일주의 항산화 활성(DPPH 라디칼, ABTS 라디칼, 아질산염 소거활성)은 청주 보다 우수한 것으로 나타났다. 또한 백일주의 혈전용해활성과 acetylcholinesterase 저해활성도 청주에 비해 우수한 것으로 나타났다. 반면에 angiotensin 전환효소 저해활성을 측정한 결과 살균 처리되지 않은 백일주는 23.62%, 살균 처리된 백일주는 19.99%, 청주는 38.91%로 청주가 가장 높은 것으로 나타났다. 따라서 본 연구 결과는 백일주가 항산화 효과와 혈전용해 활성이 있음을 시사하고 있다.