• 제목/요약/키워드: Biological control agents

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실행방식 측면에서 살충제의 신중한 사용에 의한 저항성 발달의 관리 (Management of the Development of Insecticide Resistance by Sensible Use of Insecticide, Operational Methods)

  • 정부근;박정규
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제48권2호
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    • pp.123-158
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    • 2009
  • 해충의 저항성발달로 야기되는 문제를 해결하기 위한 정보를 제공함으로써 향후연구를 촉진시키고자 하였다. 농약사용이 지속되는 한 저항성 발달은 필연적이라는 생각으로, 저항성발달을 지연시키기 위해 재배자가 활용할 수 있는 약제성질에 근거를 둔 약종선택, 혼용, 교호, 모자이크 처리 등 약제살포법과, 천적과 양립할 수 있는 선택성 살충제와 저항성 천적의 이용을 중심으로 한 병해충 종합관리(IPM)에 대해 고찰하였다. 저항성관리에 약종의 성질을 이용할 경우 약종별로 작용점과 mode of action(작용방식)이 같거나 다를 수 있고, 2차 해충과 함께 살충제의 활성, 잔류기간, 약제 저항성 발달에 대한 취약성도 다르다. 약제는 섭식, locomotion(거동), 비행, 교미, 포식자 회피 등에도 영향을 미치므로 종합적으로 고려하여 역교차저항성을 나타내는 살충제의 사용이 바람직하다. 농약혼용은 실제 많이 이루어지고 있고 앞으로도 그러하겠지만, 진정한 의미에서 저항성 발달 지연을 위한 혼용, 교호, 모자이크 처리법은 대립유전자의 우성도, 교차저항성, 유입(immigration), fitness 불이익 등과 함께 살충제의 작용방식과 작용점들의 차이에서 구성약제가 매우 높은 비율로 충을 죽이는 부의 교차저항성을 가진 살충제들의 채택에 대하여 논의하였다. 저항성 관리에 약제혼용의 대표적인 사례 22가지와 교호처리 사례 27가지를 표로 제시하였다. 혼용처리의 잠재적 불이익은 생물적 방제의 와해, 이차해충의 저항성발달, 고도의 저항성 개체군 선발, 다양한 살충제에 대한 교차저항성 범위 확대를 내포하고 있다. 교호처리는 살포약량을 높이거나 낮추고, 다른 대사기구를 가진 살충제를 사용하는 것도 고려되었다. 모자이크 처리는 진딧물 같이 정주성 해충인 경우에 연관없는 살충제를 교호로 다른 구역에 처리하거나, 살충제 처리한 열(列)과 그렇지 않은 것을 혼합 배치하여 저항성 발달을 지연시키거나 피해를 감소시킬 수 있다. 해충의 저항성 진화 측면에서 볼 때, 기생자와 포식자의 저항성과 선택성은 농약처리를 요하는 세대 수를 감소시키고 농약으로부터 피난처의 상보적 역할을 수행할 수 있다. 작물별, 기주별, 기생자와 포식자에게 선택성을 보이는 약제를 별도의 표로 요약하여 제시하였다. 기생자의 생존력 향상을 위해 살충제의 선택성과 선택성에 영향을 주는 내 외적 요인에 대하여 검토하였다. 농약사용 하에서 기생자를 사용하기 위해 농약에 대해 저항성이거나 내성이 있는 기생자를 검정, 채집 혹은 선발하는 것을 논의하였다. 포식자에 대한 선택독성에 영향을 미치는 요인들로 농약의 선택성, 선택성의 포장적용과 그에 미치는 요인, 포식자와 기주의 균형, 선택성을 도외시한 방제법의 문제점, 천적과 농약의 양립성 등에 대하여 논의하였다.

실내조건에서 무당벌레(Harmonia axyridis : Coleoptera: Coccinellidae)의 각 발육단계에 친환경농자재가 미치는 영향 (Effects of Environment Friendly Agricultural Materials to Each Developmental Stages of Harmonia axyridis(Coleoptera: Coccinellidae) in the Laboratory)

  • 강은진;강명기;이희진;이대홍;석희봉;김다아;길미라;서미자;유용만;윤영남
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제46권1호
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    • pp.97-107
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    • 2007
  • 무당벌레(H. axyridis)는 세계적으로 진딧물의 포식자로 널리 알려지면서 농생태계내에서 진딧물을 방제하기 위한 방제인자로 많이 사용하고 있다. 또한 국내에서는 농약의 사용을 억제하는 정부정책과 소비자의 요구 등으로 인하여 친환경농업이 확대되면서 친환경농자재들이 많이 사용되고 있다. 따라서 친환경농자재의 사용은 무당벌레에 직간접적으로 영향을 미칠 수가 있다. 살충성친환경농자재(IEFAMs)의 경우 무당벌레의 각 발육단계에 대하여 대부분 안전한 경향을 나타내고 있다. 살균성친환경농자재(FEFAM)의 경우에도 FEFAM A를 제외한 다른 종류들은 무당벌레에 대하여 영향이 적다. 토양미생물친환경농자재(EFAMSM)인 EFAMSM C와 H는 무당벌레 알의 부화율을 떨어뜨릴 수가 있으며, EFAMSM A와 F는 1령 유충에 피해를 줄 수 있는 것으로 조사되었다. 식물성추출물친환경농자재(EFAMPE)는 EFAMPE A와 D는 무당벌레 알에 치명적인 독성을 보이고 있는 것을 알 수 있다. 그 이외의 다른 조사된 농자재들은 무당벌레에 비교적 독성이 약한 것으로 평가되었다.

Streptomyces coelicolor A3(2)로 부터 $\beta$-Glucosidase 유전자 클로닝 및 재조합 효소의 특성 (Cloning of $\beta$-Glucosidase Gene from Streptomyces coelicolor A3(2) and Characterization of the Recombinant $\beta$-Glucosidase Expressed in Escherichia coli)

  • 김재영;김봉규;이용섭;강창수;안중훈;임융호
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제37권2호
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    • pp.99-104
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    • 2009
  • Streptomyces coelicolor A3(2)의 $\beta$-glucosidase 유전자를 분리하여 대장균에서 발현하여 특성을 조사하였다. 최적 활성을 나타내는 온도는 pH 5에서는 $20^{\circ}C$, pH 6에서는 $60^{\circ}C$에서 높은 활성을 나타냈다. pH에 따른 활성은 pH 3 이하와 pH 9 이상의 범위에서는 낮은 활성을 나타냈으며 pH 7에서 가장 높은 활성을 나타냈다. $\alpha$-pNPG($\rho$-nitrophenyl-$\alpha$-D-glucopyranoside), $\beta$-pNPG ($\rho$-nitrophenyl-$\beta$-D-glucopyranoside), $\beta$-pNPF($\\rho$-nitrophenyl-$\beta$-D-fucopyranoside)는 pH 3-10까지 비슷한 활성을 나타냈으며, $\alpha$-pNPG가 pH 7에서 다소 높은 활성을 보였다. $\beta$-pNPGA는 pH 5-9까지 높은 활성을 나타냈으며, 특히 pH 9에서 3배 이상의 높은 활성을 나타냈다. 기질 $\alpha$-pNPG, $\beta$-pNPG, $\beta$-pNPF의 온도에 따른 활성변화는 $\beta$-pNPF의 활성이 $60^{\circ}C$에서 증가하였고, $\beta$-pNPGA는 $30-50^{\circ}C$까지 활성이 증가하여 $50^{\circ}C$에서 최대활성을 나타내었다. 당화 flavonoid를 이용한 기질특이성의 상대활성은 daidzin, glycitin, genistin, 순으로 나타났으며 esculin과 apigenin-7-glucose는 기질로 사용하지 않았다. $\beta$-Glucosidase 활성은 EDTA, DTT에 의해 억제되었으며, $MnSO_4$, $CaCl_2$, KCl, $MgSO_4$에 의해 증가하였고, 특히 Mn이온에 의해 증가하였다. $CuSO_4$, NaCl에 의해 효소활성이 저해되었으며, 특히 $ZnSO_4$의 경우 효소활성이 강하게 억제되었다.

파월국군장병의 고엽제 위해에 관한 예비적 역학조사 (A Preliminary Epidemiologic Study on Korean Veterans Exposed to Herbicides in Vietnam War)

  • 김정순;임현술;이홍복;이원영;박영주;김성수
    • Journal of Preventive Medicine and Public Health
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    • 제27권4호
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    • pp.711-734
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    • 1994
  • Among chemical agents in herbicides, dioxin (2, 3, 7, 8-tetrachloro dibenzo-$\rho$-dioxin : TCDD), a chemical contaminant in herbicides sprayed during the Vietnam War has been known to be the major agent causing toxic effects. Approximately 320,000 korean soldiers participated the Vietnam War from 1964 to 1974. Although the potential hazards of the herbicides among Korean veterans exposed were implicated, the problem had not been a public issue until 1991 when Korean veterans were informed U.S. companies, the herbicides manufacturer payed fund, from which a trust fund for New Zealand and Australian Class members were established in 1985. After a series of appeals and demonstration by the Korean Veterans demanding medical care and compensation for their serious health damages, a bill of medical care and compensation for herbicides victims was promulgated in March 1993 and become effective from May 1993, This study was carried out with two major objectives : the first to understand the health problems caused from the herbicides by reviewing literatures published, and the second to examine the nature and extent of health impacts among Korean veterans exposed and to develop valid study methods for the major study by interviewing and reviewing records on a part of veterans (638 persons) registered and completed medical examination in Seoul Veterans Administration Hospital from June to October 1993. The results obtained are as followings: 1. The literature review of 107 papers revealed that 1) Dioxin is teratogenic, carcinogenic and affects almost all organs including nervous, endocrine, and reproductive systems in animal experiments. 2) The diseases showing evidence of causal association were Hodgkin's disease, non-Hodgkin's disease, lung cancer, lymphoma, soft tissue sarcoma, chloroacne and polyneuropathy when judged on the basis of consistency in study results and biological plausibility. 2. Interview and medical record review study on 638 veterans, though limited validity owing to lack of control group, crude estimates of dioxin exposure levels (no biomarkers measurable), and uncertainty of diagnosis, showed that: 1) Most of the study subject's were in their 40's of age and had been dispatched to Vietnam during the period from $1965{\sim}1970$ around one year. 2) Most frequently complained symptoms in medical examination were motor weakness (32%), sensory abnormalities in extremities (23%), skin diseases (22%), and pain in extremities (20%) whereas in Interview they were more frequent in order of skin problem (44%), motor weakness (38%), sensory abnormalities and pain in extremities(17% and 19% each). Kappa indices on the same category of complaints between two sources of information were variable and relatively low. 3) On medical examination, only a part of the 638 subjects had initial impression (442 pts) and final diagnosis (218 pts) suggesting decision making on diagnosis appeared to be difficult even with all available modern medical technologies: in initial impression disorders from peripheral and central neuropathy were predominant whereas in final diagnosis various types of skin disorder were most frequent 4) When dose-response relationship between several conditions (from questionnaire) and arbitrary exposure scores were examined by CMH linear trend test, spontaneous abortion, sexual problems and health problem of offsprings showed statistically significant linear trends. However, pregnancy, accident and suicidal attempts did not show any relationship in this study capacity. 5) Among complaints, psychosis and neurosis (anxiety, phobia) in interview study, and memory disorder and psychosis in medical record study revealed linear trend. 6) Skin disorder was the only condition showing linear trend in initial impression and none in final diagnosis on medical examination. Even though objective to select out dioxin-related disease or group of diseases from this study was not achieved the research experiences provided firm basis for developing various methodological approaches. 3. From this preliminary study we concluded that a larger scale major epidemiologic study on health impacts of herbicides among Korean veterans exposed is not only Indispensible but also well designed study with more valid exposure information and diagnosis may be able to establish causal relationship between certain groups of diseases and exposure to the herbicides among Korean veterans.

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옥수수수염 추출물의 항산화효과 및 피부각질세포 보호효과 (Antioxidative and Protective Effects of Corn Silk (Zea mays L.) Extract on Human HaCaT Keratinocyte)

  • 김현영;서우덕;서경혜;이미자;최식원;이광식;김선림;강현중
    • 한국작물학회지
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    • 제61권3호
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    • pp.184-190
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    • 2016
  • 본 연구는 옥수수수염 조추출물과 메이신 함량이 높은 고분획물(NICS-1, NICS-2)의 항산화 활성과 피부 각질형성세포의 세포손상 억제활성을 구명하여 옥수수의 부산물인 수염을 이용하여 기능성식품 및 화장품으로 개발할 수 있는 기초자료를 얻고자 수행하였한 결과는 옥수수수염 유래 주정 추출물과 메이신이 고함유된 추출물(NICS-1, NICS-2)의 DPPH와 ABTS활성산소 제거활성을 비교한 결과 주정 추출물에 비해 NICS-1은 약 6.5, 3.8배 높았고, NICS-2 분획물은 약 6.2, 5.6배 높은 활성을 나타내었으며 NICS-2 분획물이 가장 높은 항산화 활성을 나타내었다. 피부손상을 일으키는 자외선의 흡수도는 NICS-1과 NICS-2 각각 343, 271 nm와 352, 271 nm에서강한 흡수능을 나타내었고 자외선 처리에 의한 각질형성세포(HaCaT)의 세포손상억제도 5, 10, 50 ppm 처리시 각각 NICS-1은 56.8%, 61.2%, 71.8%와 NICS-2는 각각 59.5%, 76.0%, 80.6%의 세포생존율을 농도 의존적으로 보여 UV-A,B,C에 의해 발생하는 피부의 손상을 옥수수수염 추출물이 개선할 수 있을 것으로 생각되었으며, 자외선에 의한 피부손상 억제의 작용기작은 옥수수수염 추출물뿐만 아니라 고분획물(NICS-1, NICS-2)의 항산화 활성뿐만 아니라 각질형성세포의 염증을 일으키는 싸이토카인인 $IL-1{\alpha}$ 생성량을 농도 의존적으로 억제하는 것으로 나타내었고 특히 옥수수수염의 메이신 화합물이 더 큰 피부손상억제 활성을 나타내었다. 옥수수수염 추출물(NICS-1)은 각각 114.2, 96.1, 73.7, 42.6%의 $IL-1{\alpha}$ 생성억제 활성을 보였고, 메이신은 각각 96.5, 86.7, 52.3, 32.3%의 $IL-1{\alpha}$ 생성 억제 활성을 보여 옥수수수염추출물(NICS-1) 및 메이신이 농도 의존적으로 자외선 조사에 의한 염증성 사이토카인의 발현이 감소하는 것을 확인하였다. 또한 옥수수수염 추출물(NICS-1)에 비해 메이신 단일 화합물의 자외선 조사에 의한 염증성 사이토카인의 발현을 감소시키는 효과가 더 큰 것으로 나타났다.

마늘 푸른곰팡이병 방제용 Pantoea agglomerans 59-4의 억제기작 해석 (Elucidation of Mode of Action of Pantoea agglomerans 59-4 for Controlling Garlic Blue Mold)

  • 김용기;권미경;예완해;홍성준;지형진;박종호;한은정;박경석;이상엽;이승돈
    • 식물병연구
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    • 제16권2호
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    • pp.163-169
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    • 2010
  • 마늘 저장병을 일으키는 푸른곰팡이병을 생물적으로 방제하기 위하여 마늘과 양파 등 파속 채소 근권 또는 근면으로부터 미생물 1,292균주를 분리하였다. 분리한 균주를 대상으로 푸른곰팡이병에 대한 항균성 검정과 마늘인 편검정을 실시하여 최종적으로 푸른곰팡이병 진전을 현저히 억제하는 S59-4균주를 선발하였으며, Biolog system을 이용하여 동정한 결과 Pantoea agglomerans 59-4(Pa59-4)로 동정되었다. 선발한 길항균 Pa59-4의 억제기작을 조사하기 위하여 TSA배지 상에서 병원균과 대치 배양하였을 때 항균활성을 보이지 않았다. 길항균 Pa59-4과 병원균간의 영양원 경합여부를 Janisiewicz(2000)의 방법으로 조사한 결과, 저농도로 마늘즙액에 병원균과 길항균 Pa59-4를 함께 처리하였을 때, 길항균 Pa59-4는 병원균의 포자발아 및 균사생장을 현저히 억제하였으며, 길항균 Pa59-4와 함께 접종하였을 때 발아되지 않았던 병원균 포자를 신선한 5% 마늘쥬스에 접종했을 때에는 다시 잘 발아 되는 것으로 나타나 길항균 Pa59-4균주의 억제기작은 영양원 경합에 의한 것으로 확인되었다. 이상의 결과로 볼 때, 길항균 Pa59-4는 마늘저장 중 부패를 줄일 수 있는 유망한 길항균으로 판단되었다.

식품과 생의학을 위한 계란 항체생산과 IgY 기술의 활용 (Egg Antibody Farming and IgY Technology for Food and Biomedical Applications)

  • 심정석
    • 한국가금학회:학술대회논문집
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    • 한국가금학회 2003년도 국제 심포지움
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    • pp.37-54
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    • 2003
  • 포유동물과 마찬가지로 암탉은 태어날 병아리에게 계란을 통해서 면역항체를 이행시켜 해로운 병원균의 침입으로부터 병아리를 보호해준다 . 즉 어미 닭의 혈청으로부터 특정항체가 난황에 이행되고 이 면역항체를 IgY 라고 부르며 이것이 발육중인 태아와 갓 부화한 병아리의 면역항체가 되는 것이다. 상대적으로 면역능력이 낮은 갓 부화한 병아리는 병원균에 대한 방어능력을 계란을 통해 어미로부터 받은 항체를 통해 얻는다. 그 결과, 난황 내에는 많은 양의 IgY를 보유하게 되고 이 면역물질이 있으므로 말미암아 계란 내에 들어와 있는 병원균이냐 외부에서 들어오려는 병원균을 무력화시켜 아무 탈없이 병아리가 부화하게 된다 . 이처럼 산란계에 각종 병원균을 접종함으로서 면역항체 IgY 가 많이 들어 있는 계란을 생산할 수 있다. 난황 1 개에는 136~340 mg 의 IgY 가 들어있고 이는 난황 $m\ell$ 당 8~20 mg의 IgY 가 함유되어 있는 셈이다. 그리고 산란계 한 마리로부터 일년에 30 g 이상의 IgY 를 얻을 수 있다. 산란계에 항원을 접종하여 난황으로부터 IgY 를 수확하면 IgY g 당 10$ 도 안 되는 낮은 비용으로 항체를 얻을 수 있게 된다. 이에 비하여 포유동물의 경우 19 의 IgG 를 얻는데 20,000$가 소요된다. 이와 같은 IgY 제조기술을 의학, 공중 보건, 수의학, 식품안전과 같은 분야에 응용을 함으로써 잠재력이 높은 새로운 시장을 여는 장이 될 것이다. IgY 기술을 더욱 폭넓게 활용할 수 있는 분야들로는 생물제제나 의학진단기구, 생리적 기능성 물질이나 기능성식품의 개발, 질병예방을 위한 경구투여제 그리고 질병감염을 막는 특정 병원균성 항미생물 제제와 같은 것들을 들 수 있다. 이 논문에서 우리가 강조하고자 하는 것은 IgY 가 함유된 계란을 생산하고 섭취하였을 때 특정항체들의 결합을 통해 병원성 미생물의 성장이나 군체를 형성하는 것을 무력화시켜 결과적으로 병원균을 감소시키거나 억제시킨다는 점이다. 오늘날 약물에 내성을 지닌 박테리아의 출현으로 질병감염을 막는데 항생제의 사용효과가 점차 감소하고 있기 때문에 이러한 항생제를 대체할 수 있는 방안으로 계란항체를 이용할 수 있다.

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토양 과습 조건하에서 수수 잎의 단백질 양상 (Proteome Characterization of Sorghum (Sorghum bicolor L.) at Vegetative Stage under Waterlogging Stress)

  • 윤민헌;정해룡;유장환;;권수정;김주호;전현정;정기열;조성우;우선희
    • 한국자원식물학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.124-135
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    • 2018
  • 밭작물 중의 하나인 수수의 재배기간 중 장기간 지속되는 토양의 과습 상태는 수수의 생장 저하를 야기하는 요소로서 작용한다. 수수 잎을 이용한 수수의 3엽기, 5엽기 과습 처리시의 단백질을 동정한 결과 74개의 단백질들을 동정하였다. LTQ-FI-ICR MS로 분석한 결과 carbohydrate metabolic process, metabolic process, cellular metabolic compound salvage와 관련된 단백질들이 약50% 정도를 차지하며, 과습 스트레스를 받을 때 영향을 미치는 것으로 보였다. Carbohydrate metabolic process와 관련된 malate dehydrogenase 단백질과 glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase 단백질은 과습 스트레스를 받았을 경우 3엽기와 5엽기 모두 단백질 발현양이 증가하였다. 이러한 단백질들은 과습 스트레스에 대한 antistress 기능을 하는 단백질로 알려져 있는데, 과습 스트레스에 반응하여 해당 단백질들의 발현양이 증가한 것으로 사료된다. 광합성과 관련된 oxygen-evolving enhancer protein 1 단백질은 대조구에서 보다 처리구에서 발현양이 다소 증가한 것을 볼 수 있었다. 또한, 3엽기에 비해서 5엽기에서 발현양이 증가한 것을 확인할 수 있었다. Response to oxidative stress와 관련된 probable phospholipid hydroperoxide glutathione peroxidase 단백질과 superoxide dismutase 단백질 모두5엽기 처리구에서 가장 많은 발현량을 보였다. 이는 과습 스트레스에 의한 활성산소 발생이 5엽기 처리구에서 가장 많았고, 이에 따라 항산화방어기작을 하는 단백질의 발현이 증가한 것으로 여겨졌다.

양파껍질 추출물의 항균, 항산화 및 항노화 효과에 관한 연구 (Antibacterial, Antioxidative and Antiaging Effects of Allium cepa Peel Extracts)

  • 김정은;김아름;김민지;박수남
    • 공업화학
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    • 제22권2호
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    • pp.178-184
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    • 2011
  • 본 연구에서는 양파껍질 추출물의 항균, 항산화활성과 tyrosinase 및 elastase 저해활성을 측정하였다. 피부 상재균에 대한 양파껍질 추출물의 항균활성 측정결과, 황색포도상구균(S. aureus)에 대한 에틸아세테이트 분획의 MIC는 0.06%로 매우 큰 항균활성을 나타내었다. 에틸아세테이트 분획 중 aglycone 분획은 우수한 free raical [1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH)] 소거활성($FSC_{50}=5.05{\mu}g/mL$)을 나타내었다. Luminol-의존성 화학발광법을 이용한 $Fe^{3+}-EDTA/H_2O_2$ 계에서 에틸아세테이트 분획과 aglycone 분획의 총항산화능($OSC_{50}$)은 각각 0.05 및 $0.03{\mu}g/mL$이었다. Rose-bengal로 증감된 사람 적혈구의 용혈 실험에서 aglycone 분획은 $25{\mu}g/mL$의 농도에서 매우 큰 세포보호활성(${\tau}_{50}=480.3{\pm}0.2min$)을 나타냈다. 양파껍질 추출물 중 에틸아세테이트 분획과 aglycone 분획은 tyrosinase 저해활성($IC_{50}$)이 각각 9.16, $8.68{\mu}g/mL$이었고, aglycone 분획의 elastase의 저해활성은 $14.12{\mu}g/mL$이었다. 양파껍질 추출물 중 ethyl acetate 분획 0.1% 함유하는 크림의 경표피 수분 손실량은 추출물 함유 크림이 $6.8g/m^2h$로 대조군($8.3g/m^2h$)에 비해 경표피 수분 손실량 감소 효과를 나타내었다. 이상의 결과들은 양파껍질 추출물이 $^1O_2$ 혹은 다른 ROS를 소광시키거나 소거함으로써 그리고 ROS에 대항하여 세포막을 보호함으로써 생체계, 특히, 태양 자외선에 노출된 피부에서 항산화제로서 그리고 항노화제로서 작용할 수 있음을 가리킨다. 따라서 양파껍질 추출물은 미백이나 항주름관련 새로운 기능성화장품에의 응용이 가능함을 나타낸다.