• 생태와환경
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• 제55권4호
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• pp.352-359
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• 2022

국내 서식하는 수서 생물(식물플랑크톤, 동물플랑크톤, 저서대형무척추동물, 어류)에 대한 eDNA 연구에 주요 이용되는 유전자인 12S rRNA와 16S rRNA, 18S rRNA, COI, CYTB를 대상으로 속(Genus) 수준의 등록 현황을 조사하였다. 그 결과 식물플랑크톤과 동물플랑크톤은 18S rRNA에서 가장 높은 등록 속 비율을 보였으며, 저서무척추동물은 COI에서 가장 높은 등록 속 비율을 확인하였다. 어류에서는 18S rRNA를 제외한 모든 유전자에서 90%에 가까운 높은 비율을 보였다. 분류군에 따른 우점 생물의 상위 20속에 대한 유전자 등록 현황은 식물플랑크톤은 18S rRNA에서 19속이, 저서무척추동물은 COI에서 18개 속이 등록되어 있었다. 어류에서는 12S rRNA, 16S rRNA, CYTB에서 상위 20의 모든 유전자 염기서열이 존재함을 확인하였다. 본 자료 분석을 통하여 각 분류군별 eDNA 연구에 적합한 유전자 데이터베이스의 양적인 정보를 파악하였다.

• 한국축산식품학회지
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• 제43권3호
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• pp.402-411
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• 2023

This study was conducted to investigate the bactericidal effect of nisin (Nisin) only, atmospheric pressure plasma (APP) only, and a combination of APP and nisin (APP+Nisin)(APP+Nisin) on beef jerky and sliced ham inoculated with Escherichia coli O157:H7, gram-negative bacteria. The bactericidal effect against E. coli O157:H7 and Listeria monocytogenes was confirmed using a nisin solution at a concentration of 0-100 ppm, and APP+Nisin was tested on beef jerky and sliced ham using 100 ppm nisin. Beef jerky and sliced ham were treated with APP for 5 min and 9 min, respectively. In the bacterial solution, 100 ppm nisin out of 0-100 ppm nisin exhibited the highest bactericidal activity against L. monocytogenes (gram-positive bacteria; p<0.05); however, it did not exhibit bactericidal effects against E. coli O157:H7 (gram-negative bacteria). The APP+Nisin APP+Nisin exhibited a 100% reduction rate in both E. coli O157:H7 and L. monocytogenes compared to the control group, and was more effective than the Nisin. The APP+Nisin decreased the number of colonies formed by 0.80 and 1.96 Log CFU/g for beef jerky and sliced ham, respectively, compared to the control, and exhibited a higher bactericidal effect compared to the Nisin (p<0.05). These results demonstrate the synergistic bactericidal effect of APP and nisin, providing a possible method to improve the limitations of nisin against gram-negative bacteria. In addition, this technology has the potential to be applied to various meats and meat products to control surface microorganisms.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제49권4호
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• pp.307-315
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• 2022

개똥쑥은 말라리아 등 다양한 질병의 치료물질인 artemisinin 제공하나, 식물체 내 농도가 낮고, 생산이 불안정하여 국제적 수요에 대응하지 못하고 있다. 재배환경을 인공적으로 제어하는 식물공장 시스템은 계절이나 장소에 제한 없이 약용식물의 공장식 생산체계가 가능하다(Kim 2010). 본 연구에서는 식물공장에서 개똥쑥의 artemisinin의 대량생산이 가능한 최적의 조건을 찾기 위하여 파종부터 수확까지 적색광(R)과 청색광(B)을 혼합한 3종류의 LED (R : B = 6 : 4, 7 : 3, 8 : 2)에서 생장 및 물질생산에 적합한 광조건을 탐색하였다. 개똥쑥의 수확 전, 1,395 ㎼/cm²의 UV-B, 4℃의 저온, 그리고 건조 처리로 식물에 hormesis를 유도하여 artemisinin의 생산 증가를 확인하였다. Artemisinin 생합성에 관여하는 효소들 중에서 ADS, CYP, ALDH1의 발현량을 qPCR로 측정하였고, artemisinin 정량을 통해 전사체와 대사물질의 연관성을 확인하고, artemisinin 생산에 적합한 재배 광조건과 hormesis 처리 조건을 탐색하였다. 3종의 LED 비율 중 8 : 2에서 높은 생체중 및 건물중을 생산했으며, hormesis를 유도하기 위한 3종의 물리 처리에서 이를 통해 7 : 3 식물을 수확전 6시간 건조처리했을 때 artemisinin 함량이 약 2배 증가하였다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제12권3호
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• pp.275-281
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• 2008

본 연구에서는 해산어를 이용하여 bisphenol A(BPA)와 nonylphenol(NP)이 난모세포 성숙 과정에 어떤 영향을 미치는지 조사하기 위해 성숙단계에 있는 노래미(Hexagrammos agrammus) 난모세포(난경 약 1.88 mm)를 대상으로 in vitro에서 BPA와 NP 처리에 의한 난모세포의 성스테로이드 생성농도를 조사하였다. 난모세포에 BPA와 NP를 농도구별(0.1, 1, 10, 100, 1,000 ng/$m{\ell}$)로 첨가하고, 50 IU의 human chorionic gonadotropin(HCG)를 농도구별 BPA 또는 NP와 함께 첨가하거나 하지 않고 48시간 동안 배양하였다. 배양 후 배양액 내의 $17{\alpha},20{\beta}$-dihydroxy-4-pregnen-3-one($17{\alpha}20{\beta}OHP$), estradiol-$17{\beta}(E_2)$ 그리고 testosterone(T)의 농도를 방사면역측정법(RIA)을 통해 정량하였다. BPA 처리구에서는 100 ng/$m{\ell}$의 농도구에서 HCG 처리 유무에 상관없이 $E_2$ 생성이 촉진되었다. HCG 처리하에서 0.1 ng/㎖의 농도구에서 T 생성은 촉진 되었으나, HCG를 처리하지 않은 실험구의 모든 농도구에서 T 생성은 저해되었다. NP 처리구에서는 HCG를 처리하지 않은 실험구의 10 ng/$m{\ell}$의 농도구에서 $17{\alpha}20{\beta}OHP$와 T 생성이 촉진되었고, 1 ng/$m{\ell}$의 농도구에서는 $E_2$ 생성이 억제되었다. 이상의 결과를 종합하면, 노래미의 성숙단계의 난모세포에서 BPA는 약한 estrogen-agonistic 효과를, NP는 estrogenantagonistic 효과를 지니는 것으로 사료된다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제12권3호
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• pp.283-288
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• 2008

이 연구는 2003년 4월부터 5월까지 전라남도 보성군 겸백면 율어리 소재의 보성강 중류에서 투망과 족대를 이용하여 채집된 모래무지 어미들을 전남대학교 해양기술학부 자원생물실험실로 운반하여 실내 사육하면서 난발생 및 자치어 형태발달을 관찰하였다. 모래무지의 수정란은 구형의 침성부착란으로 난경은 $1.98{\pm}0.19mm$(n=50)였고, 반투명하였다. 부화에 소요되는 시간은 수정 후 164시간부터였고, 이 때 근절수가 31$\sim$32개였으며, 배체의 움직임이 활발하였으며, 머리부터 난막을 뚫고 부화하기 시작하였다. 부화 직후의 자어는 전장이 $4.61{\pm}0.83mm$(n=10)로 난황은 아직 흡수하지 않은 상태였으며, 입과 항문은 열려 있지 않았다. 등쪽과 배쪽, 꼬리쪽에 별모양과 점모양의 흑색소포가 산재하였으며, 눈에는 색소포가 진하게 착색되어 있었다. 부화 후 42일째는 전장 $16.22{\pm}0.65mm$(n=10)로 흑색소포가 두부와 등쪽과 체측면에 따라 짙게 산재하였고, 주둥이 양쪽에 수염이 나타났으며, 체형이나 반문이 성어와 완전히 닮아 있어 치어기로 이행하였다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제47권1호
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• pp.97-105
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• 2023

Background: Hyperactivated airway mucosa cells overproduce mucin and cause severe breathing complications. Here, we aimed to identify the effects of saponins derived from Panax ginseng on inflammation and mucin overproduction. Methods: NCI-H292 cells were pre-incubated with 16 saponins derived from P. ginseng, and mucin overproduction was induced by treatment with phorbol 12-myristate 13-acetate (PMA). Mucin protein MUC5AC was quantified by enzyme-linked immunosorbent assay, and mRNA levels were analyzed using quantitative polymerase chain reaction (qPCR). Moreover, we performed a transcriptome analysis of PMA-treated NCI-H292 cells in the absence or presence of Rg5, and differential gene expression was confirmed using qPCR. Phosphorylation levels of signaling molecules, and the abundance of lipid droplets, were measured by western blotting, flow cytometry, and confocal microscopy. Results: Ginsenoside Rg5 effectively reduced MUC5AC secretion and decreased MUC5AC mRNA levels. A systematic functional network analysis revealed that Rg5 upregulated cholesterol and glycerolipid metabolism, resulting in the production of lipid droplets to clear reactive oxygen species (ROS), and modulated the mitogen-activated protein kinase and nuclear factor (NF)-kB signaling pathways to regulate inflammatory responses. Rg5 induced the accumulation of lipid droplets and decreased cellular ROS levels, and N-acetyl-ⳑ-cysteine, a ROS inhibitor, reduced MUC5AC secretion via Rg5. Furthermore, Rg5 hampered the phosphorylation of extracellular signal-regulated kinase and p38 proteins, affecting the NF-kB signaling pathway and pro-inflammatory responses. Conclusion: Rg5 alleviated inflammatory responses by reducing mucin secretion and promoting lipid droplet-mediated ROS clearance. Therefore, Rg5 may have potential as a therapeutic agent to alleviate respiratory disorders caused by hyperactivation of mucosa cells.

• Journal of Ginseng Research
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• 제47권2호
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• pp.337-346
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• 2023

Background: Ginsenoside Rb2, a major active component of Panax ginseng, has various physiological activities, including anticancer and anti-inflammatory effects. However, the mechanisms underlying the rejuvenation effect of Rb2 in human skin cells have not been elucidated. Methods: We performed a senescence-associated β-galactosidase staining assay to confirm cellular senescence in human dermal fibroblasts (HDFs). The regulatory effects of Rb2 on autophagy were evaluated by analyzing the expression of autophagy marker proteins, such as microtubule-associated protein 1A/1B-light chain (LC) 3 and p62, using immunoblotting. Autophagosome and autolysosome formation was monitored using transmission electron microscopy. Autophagic flux was analyzed using tandem-labeled GFP-RFP-LC3, and lysosomal function was assessed with Lysotracker. We performed RNA sequencing to identify potential target genes related to HDF rejuvenation mediated by Rb2. To verify the functions of the target genes, we silenced them using shRNAs. Results: Rb2 decreased β-galactosidase activity and altered the expression of cell cycle regulatory proteins in senescent HDFs. Rb2 markedly induced the conversion of LC3-I to LC3-II and LC3 puncta. Moreover, Rb2 increased lysosomal function and red puncta in tandem-labeled GFP-RFP-LC3, which indicate that Rb2 promoted autophagic flux. RNA sequencing data showed that the expression of DNA damage-regulated autophagy modulator 2 (DRAM2) was induced by Rb2. In autophagy signaling, Rb2 activated the AMPK-ULK1 pathway and inactivated mTOR. DRAM2 knockdown inhibited autophagy and Rb2-restored cellular senescence. Conclusion: Rb2 reverses cellular senescence by activating autophagy via the AMPK-mTOR pathway and induction of DRAM2, suggesting that Rb2 might have potential value as an antiaging agent.

• 생명과학회지
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• 제33권1호
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• pp.64-72
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• 2023

심장 발생과정에 관여하는 주요 전사인자들의 기능에 대한 규명 등의 발전에도 불구하고 줄기 세포에서 매우 효율적인 심근 세포로의 분화를 촉진하는 새로운 생체 활성 분자를 찾는 것이 여전히 필요하다. 마우스배아줄기세포(mESC) 유래 심근세포의 Illumina 발현 마이크로어레이 데이터를 분석하였다. 미분화 mESCs와 비교하여 mESC 유래 심근세포에서 4배 이상 유전자 발현이 증가한 276개 유전자가 스크리닝되었다. Secreted phosphoprotein 2 (Spp2)는 후보물질 중 하나이며 bone morphogenetic protein 2 (BMP2)에 대한 슈도수용체로서 BMP2 신호 전달을 억제하는 것으로 알려져 있다. 그러나 심근 형성과의 연관성은 알려진 바 없다. 우리는 mESC 세포주인 TC-1/Kh2와 E14를 이용하여 기능성 심근세포로 분화하는 동안 Spp2 발현이 증가함을 검증하였다. 흥미롭게도, Spp2 분비는 배아체(embryoid body, EBs) 형성 후 3일차에 일시적으로 증가했는데, 이는 Spp2의 분비가 ESCs의 심근세포로의 분화에 관여함을 시사한다. Spp2의 기능을 분석하기 위해, 우리는 BMP2를 처리하면 분화 경로를 근모세포에서 골모세포로 전환되는 특성을 가진 C2C12 마우스 근모세포 세포주를 사용하여 실험을 수행하였다. mESCs의 분화와 유사하게, Spp2의 전사는 C2C12 근모세포가 근관으로 분화됨에 따라 증가하였다. 특히, 분화 초기 단계에서 Spp2의 세포외 분비가 극적으로 증가하였다. 또한, Spp2-Flag 재조합 단백질로 처리하면 C2C12 근모세포의 근관으로의 분화가 촉진되었다. 종합하면, ESCs를 심근 세포로 분화시키는 새로운 생체 활성 단백질로 Spp2를 제안한다. 이것은 심근형성의 분자 경로를 이해하고 허혈성 심장질환에 대한 줄기세포 요법의 실험적 또는 임상적 발전을 촉진하는 역할을 할 것으로 기대한다.

• 생명과학회지
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• 제33권1호
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• pp.91-101
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• 2023

박테리오신은 리보솜에서 합성된 항균 펩타이드로, 박테리아에 의해 생성되어 유사하거나 밀접한 관련이 있는 박테리아 균주의 성장을 억제한다. 니신이 처음 발견된 이래로, 독특한 구조와 다양한 항균활성 방식을 가진 많은 박테리오신들이 기술되었고, 생산, 분비, 면역을 암호화하는 유전자들이 보고되었다. 니신은 치즈와 액체 달걀, 소스, 통조림 식품에 적용되는 박테리오신 중 하나이다. 많은 Bacillus 속 박테리오신들은 변역 후 변형된 펩타이드인 란티바이오틱스에 속한다. 다른 속의 Bacillus는 또한 많은 다른 비-란티바이오틱스 박테리오신을 생산한다. Bacillus 속 박테리오신은 때때로 더 넓은 항균 스펙트럼 때문에 더욱 중요해지고 있다. 박테리오신은 식품 및 제약 산업에서 식품 부패 및 병원성 세균 증식을 방지하기 위한 매력적인 화합물로 간주된다.박테리오신은 식품계에서 다양한 방식으로 생물학적 방부제로 사용될 수 있다. 생물 보존은 미생물 및/또는 그 대사산물을 사용하는 식품의 유통기한 연장 및 안전성 향상을 의미한다. 새로운 항균 화합물에 대한 수요는 식품 미생물학적 안전성을 향상시킬 수 있는 새로운 기술에 대한 큰 관심을 가져왔다. 박테리오신의 응용은 식품에서 인간의 건강으로 확대되고 있다. 오늘날 많은 연구자들은 박테리오신에 대한 관심을 식품보존에서 감염과 항생제 내성 질병을 유발하는 박테리아의 처리로 전환하고 있는 추세이다. 박테리오신 연구의 이 흥미로운 새로운 시대는 의심할 여지없이 새로운 발명과 새로운 응용으로 이어질 것이다. 이 리뷰에서 우리는 Bacillus 속에 의해 생산되는 박테리오신의 다양한 특성과 응용을 요약한다.

• 대한본초학회지
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• 제38권2호
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• pp.17-26
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• 2023

Objectives : A persistent inflammatory response can cause diseases such as fibrosis, cancer, and allergies. This study aimed to investigate the anti-inflammatory activity of Curcumae longae Rhizoma and Cinnamomi Ramulus Mixture (CCM) in lipopolysaccharide (LPS)-stimulated RAW264.7 cells. Methods : The total polyphenol and flavonoid contents of CCM were confirmed through an in vitro experiment. Also, radical scavenging activities of 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH), 2,2'-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) (ABTS), and Hydroxyl were confirmed. Moreover, ferric reducing antioxidant power (FRAP) activity were confirmed. After, CCM (50, 100, and 200 ㎍/mL) were applied to 0.1 ㎍/mL LPS-stimulated RAW264.7 cells. The levels of nitric oxide (NO) and pro-inflammatory cytokines in the supernatant fraction were determined. Also, the expressions of mitogen-activated protein kinase (MAPK) and nuclear factor-κB (NF-κB) pathways were detected using Western blot. Results : As a result of in vitro experiments, there was an excellent antioxidant activity in CCM-treated cells. In addition, in RAW264.7 cells stimulated with LPS, the increased NO level was inhibited in a concentration-dependent manner by the treatment of CCM. In addition, inflammatory cytokines production were significantly inhibited in a concentration-dependent manner in CCM-treated group. CCM treatment significantly decreased the protein expressions of MAPKs. Moreover, the expressions of NF-κBp65 and cyclooxygenase-2 (COX-2) were significantly decreased when 200 mg/kg of CCM was applied, and phospho-inhibitor of nuclear factor kappa B-α (p-IκBα) and inducible nitric oxide synthase (iNOS) were significantly decreased at all concentrations treated with CCM. Conclusion : Our findings show that CCM exhibited excellent antioxidant activity and exhibited superior anti-inflammatory effect through the MAPKs and NF-κB pathways in LPS-stimulated RAW 264.7 macrophages.