• Nutrition Research and Practice
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• 제8권3호
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• pp.257-266
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• 2014

BACKGROUND/OBJECTIVE: Licorice has been shown to possess cancer chemopreventive effects. However, glycyrrhizin, a major component in licorice, was found to interfere with steroid metabolism and cause edema and hypertension. The roasting process of licorice modifies the chemical composition and converts glycyrrhizin to glycyrrhetinic acid. The purpose of this study was to examine the anti-carcinogenic effects of the ethanol extract of roasted licorice (EERL) and to identify the active compound in EERL. MATERIALS/METHODS: Ethanol and aqueous extracts of roasted and un-roasted licorice were prepared. The active fraction was separated from the methylene chloride (MC)-soluble fraction of EERL and the structure of the purified compound was determined by nuclear magnetic resonance spectroscopy. The anti-carcinogenic effects of licorice extracts and licochalcone A was evaluated using a MTT assay, Western blot, flow cytometry, and two-stage skin carcinogenesis model. RESULTS: EERL was determined to be more potent and efficacious than the ethanol extract of un-roasted licorice in inhibiting the growth of DU145 and MLL prostate cancer cells, as well as HT-29 colon cancer cells. The aqueous extracts of un-roasted and roasted licorice showed minimal effects on cell growth. EERL potently inhibited growth of MCF-7 and MDA-MB-231 breast, B16-F10 melanoma, and A375 and A2058 skin cancer cells, whereas EERL slightly stimulated the growth of normal IEC-6 intestinal epithelial cells and CCD118SK fibroblasts. The MC-soluble fraction was more efficacious than EERL in inhibiting DU145 cell growth. Licochalcone A was isolated from the MC fraction and identified as the active compound of EERL. Both EERL and licochalcone A induced apoptosis of DU145 cells. EERL potently inhibited chemically-induced skin papilloma formation in mice. CONCLUSIONS: Non-polar compounds in EERL exert potent anti-carcinogenic effects, and that roasted rather than un-roasted licorice should be favored as a cancer preventive agent, whether being used as an additive to food or medicine preparations.

• BMB Reports
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• 제53권5호
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• pp.272-277
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• 2020

Protein kinase CK2 downregulation induces premature senescence in various human cell types via activation of the reactive oxygen species (ROS)-p53-p21^Cip1/WAF1 pathway. The transcription factor "nuclear factor erythroid 2-related factor 2" (Nrf2) plays an important role in maintaining intracellular redox homeostasis. In this study, Nrf2 overexpression attenuated CK2 downregulation-induced ROS production and senescence markers including SA-β-gal staining and activation of p53-p21^Cip1/WAF1 in human breast (MCF-7) and colon (HCT116) cancer cells. CK2 downregulation reduced the transcription of Nrf2 target genes, such as glutathione S-transferase, glutathione peroxidase 2, and glutathione reductase 1. Furthermore, CK2 downregulation destabilized Nrf2 protein via inhibiting autophagic degradation of Kelch-like ECH-associated protein 1 (Keap1). Finally, CK2 downregulation decreased the nuclear import of Nrf2 by deactivating AMP-activated protein kinase (AMPK). Collectively, our data suggest that both Keap1 stabilization and AMPK inactivation are associated with decreased activity of Nrf2 in CK2 downregulation-induced cellular senescence.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제21권2호
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• pp.100-106
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• 2006

ER와 리포터 유전자인 $\beta$-galactosidase가 도입된 효모재조합검색시험법을 이용하여 파라벤류의 내분비계 장애작용을 검색하였다. 양성대조 시험물질로 앞의 시험법들과 동일하게 E2와 BPA를 설정하여 파라벤류의 에스트로젠성을 비교분석 하였다. E2의 경우 $10^{-9}M$에서 가장 활성이 높게 관찰되었고, BPA의 경우 $10^{-7}M$에서 에스트로젠성이 가장 높았다. 파라벤의 경우 이소프로필파라벤이 $10^{-9}M$에서 $10^{-3}M$까지 시험하였을 때, 농도 의존적으로 에스트로젠성이 증가하였으며, $10^{-9}M$의 경우 가장 강력한 에스트로젠성을 보였다. 또한 양성대조군인 E2와 비교하였을 때, $10^{-7}M$에서 $10^{-3}M$까지의 이소프로필파라벤은 오히려 E2보다 높은 내분비계 장애작용이 검색되었다. 이소프로필파라벤을 제외한 나머지 파라벤류의 경우 $10^{-4}M$과 $10^{-5}M$의 프로필파라벤과 $10^{-3}M$과 $10^{-4}M$의 에틸파라벤에서 에스트로젠성이 관찰되었다. 또한 MCF-7세포주는 사람의 유방암 세포이면서 $ER{\alpha}$가 존재하여 에스트로젠 또는 에스트로젠 유사물질이 ER와 반응하여 세포의 성장을 유도하게 된다. 이번 연구에서 파라벤의 시험 이전에 이미 내분비계 장애물질로 널리 알려진 BPA와 체내에 존재하는 강력한 에스트로젠이면서 BPA보다 활성이 1000배정도 높다고 알려진 E2를 양성대조군으로 설정하여 MCF-7세포의 성장을 관찰하였다. 72시간동안 BPA와 E2를 다양한 농도로 MCF-7세포에 노출한 후 DNA 양을 측정하였더니, E2의 경우 $10^{-9}M$에서 대조군보다 약 2.5배의 세포성장을 관찰할 수 있었으며, BPA의 경우 $10^{-8}M$에서 대조군 보다 약 2.2배의 세포성장을 관찰할 수 있었다. 에틸파라벤의 경우 $10^{-7}M$에서 $10^{-4}M$까지 농도 의존적으로 MCF-7세포의 성장을 증가시켰고, $10^{-4}M$이 대조군에 비해 세포성장이 약 2.2배에 달하여 양성대조군과 비슷하면서 높은 에스트로젠 유사반응을 보였다. 프로필파라벤, 부틸파라벤, 이소부틸파라벤과 이소프로필파라벤의 경우 $10^{-5}M$의 농도에서 2배 이상의 세포성장이 유도되었고, 이소프로필파라벤의 경우 RPE값이 약 104%에 이르는 등, 내분비계 장애작용이 검색되었다. 한편, 본 연구팀은 ER에 대한 파라벤의 시험관 내 상경적 결합력을 측정하기 위해 $ER{\alpha}$와 $ER{\beta}$ competition binding assay kit를 사용하여 시험하였다. 이 시험법은 E2와 비교하여 파라벤류의 $ER{\alpha}$와 $ER{\beta}$에 반응하는 시험물질의 RBA(relative binding affinities) 값을 측정하였다. 파라벤의 $ER{\alpha}$ 상경적 결합시험의 경우. E2의 $IC_{50}$의 값이 $4.29{\times}10^{-9}$이었고, 이소부틸파라벤의 경우 $4.5{\times}10^{-7}$에 달하여 RBA값이 0.952가 계산되었다. 이전 연구에 의해 밝혀진 BPA의 경우 RBA값이 0.333인데 반하여, 이소부틸파라벤은 약 3배가 높은 내분비계 장애작용이 검색되었다. 파라벤의 $ER{\beta}$ 상경적 결합시험의 경우. $ER{\alpha}$와 마찬가지로 이소부틸파라벤이 $1.94{\times}10^{-7}M$의 $IC_{50}$값을 가지면서 RBA값이 0.471이 계산되었다. 이것은 파라벤이 $ER{\alpha}$와 $\beta$모두와 결합을 할 수 있고 E2와 경쟁적으로 결합을 할 수 있으며 이는 내분비계를 방해할 수 있다는 것을 다시 한번 뒷받침 해주고 있다. 덧붙여 본 연구팀의 결과는 이소부틸파라벤의 경우 경쟁적으로 결합하는 능력 또한 내분비계교란물질로 잘 알려진 BPA만큼의 능력을 가지고 있는 것으로 나타났다. 결론적으로 in vitro적 방법으로 파라벤류들의 에스트로젠성을 측정한 결과 이미 보고된 연구와 비슷하게 화학 구조적으로 더 길거나 분지된 알킬기를 가지는 파라벤일수록 에스트로젠성이 더 강하게 나타났다. 따라서, 식품이나 화장품 등의 보존제로 사용되는 이 화학물질의 과다한 노출은 정상적인 내분비계에 큰 영향을 미칠 가능성이 있다고 판단된다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제59권1호
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• pp.31-36
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• 2016

이산화염소는 높은 항생효과로 살균제로 사용되고 있고, 저곡해충을 대상으로 살충 효과도 보이고 있다. 본 연구는 이 이산화염소의 유용 효과를 넓히기 위해 이 물질이 항암 및 항바이러스 활성을 나타낼 수 있는 지를 검증하였다. 인체에 나타나는 5종의 암 세포주에 대해서 이산화염소의 세포독성을 분석하였다. 유방암 2종 세포주(MCF-7, MDA-MB-231)와 대장암 3종 세포주(LoVo, HCT-116, SW-480) 모두에 대해서 이산화염소는 높은 세포 독성을 나타냈다. 이러한 세포독성은 이산화염소의 활성산소 유발 효과에 기인된다. 이산화염소가 처리된 암세포주는 모두 세포내 높은 활성산소를 형성하였다. 이는 대조구로서 일반 곤충 세포주와 비교하여 훨씬 높은 활성산소를 지녔다. 반면에 항산화제인 비타민 E를 처리하면 이러한 세포독성이 크게 줄어 암 세포에 대해 높은 세포독성은 활성산소에 의해 기인되었다는 것을 입증하였다. 또한 이산화염소는 서로 다른 바이러스에 대해서 항바이러스 활성을 나타냈다. 곤충병원성 바이러스이고 이중 가닥의 DNA 게놈을 지닌 벡큘로바이러스의 일종인 Autographa californica nuclear polyhedrosis virus (AcNPV)는 이산화염소 노출에 따라 활성을 잃어 핵다각체 형성 능력이 크게 둔화되었다. AcNPV에 대한 이산화염소의 항바이러스 효과는 반응 시간에 비례하여 증가했다. 식물병원성 바이러스이고 단일가닥의 RNA 게놈을 지닌 담배모자이크바이러스는 이산화염소 노출에 따라 바이러스 함량이 줄었고, 담배에 대한 병원력도 낮아졌다. 따라서 본 연구는 이산화염소가 항암 및 항바이러스 활성을 지니며, 이는 이 물질에 의한 높은 활성산소 유발에 기인된 것으로 판명되었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제33권1호
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• pp.61-74
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• 2023

The global increase in multidrug-resistant (MDR) bacteria has inspired researchers to develop new strategies to overcome this problem. In this study, 23 morphologically different, soil-isolated actinomycete cultures were screened for their antibacterial ability against MDR isolates of ESKAPE pathogens. Among them, isolate BOGE18 exhibited a broad antibacterial spectrum, so it was selected and identified based on cultural, morphological, physiological, and biochemical characteristics. Chemotaxonomic analysis was also performed together with nucleotide sequencing of the 16S rRNA gene, which showed this strain to have identity with Streptomyces lienomycini. The ethyl acetate extract of the cell-free filtrate (CFF) of strain BOGE18 was evaluated for its antibacterial spectrum, and the minimum inhibitory concentration (MIC) ranged from 62.5 to 250 ㎍/ml. The recorded results from the in vitro anti-biofilm microtiter assay and confocal laser scanning microscopy (CLSM) of sub-MIC concentrations revealed a significant reduction in biofilm formation in a concentration-dependent manner. The extract also displayed significant scavenging activity, reaching 91.61 ± 4.1% and 85.06 ± 3.14% of 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) and 2,2'-azinobis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) (ABTS), respectively. A promising cytotoxic ability against breast (MCF-7) and hepatocellular (HePG2) cancer cell lines was obtained from the extract with IC₅₀ values of 47.15 ± 13.10 and 122.69 ± 9.12 ㎍/ml, respectively. Moreover, based on gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) analysis, nine known compounds were detected in the BOGE18 extract, suggesting their contribution to the multitude of biological activities recorded in this study. Overall, Streptomyces lienomycini BOGE18-derived extract is a good candidate for use in a natural combating strategy to prevent bacterial infection, especially by MDR pathogens.

• 한국식품영양과학회지
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• 제38권10호
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• pp.1295-1301
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• 2009

본 연구는 더덕의 돌연변이원성, 항돌연변이원성, 세포독성, 항종양 효과를 조사하기 위해서 수행되었다. 더덕을 70% 에탄올로 추출하여 추출용매에 따라 핵산, 클로로포름, 에틸아세테이트, 부탄올과 물 층으로 분획하였다. Ames test assay, SRB assay와 sarcoma-180 세포를 이용한 항종양 실험을 실시하였다. Ames test 결과, 더덕 에탄올 추출물은 돌연변이원성을 나타내지 않았다. 더덕 에틸아세테이트분획물은(200 ${\mu}g$/plate) 4NQO에 대하여 S. Typhimurium TA98과 TA100에서 각각 72.1% 및 67.0%의 억제율을 나타내었으며, MNNG에 대한 S. Typhimurium TA100은 69.6%의 억제율을 나타내었다. 더덕 추출물 및 분획물의 암세포성장 억제효과를 살펴보기 위해 인간 자궁경부암세포(HeLa), 인간 간암세포(HepG2), 인간 유방암세포(MCF-7), 인간 폐암세포(A549) 및 인간 신장정상세포(293)를 사용하였다. 더덕 에틸아세테이트 분획물을 1 mg/mL의 농도로 처리하였을 때 각각 74.5%(HeLa), 70.7%(MCF-7) 및 80.3%(A549)의 가장 높은 억제활성을 나타내었다. 반면에 인간 정상 신장세포(293)에서는 2$\sim$31%의 세포독성을 나타내었다. In vivo에서 더덕 추출물 및 분획물의 항암 효과를 검토하기 위하여 Balb/c 마우스에 sarcoma-180 종양세포로 고형암을 유발시켰다. 그 결과 더덕 에틸아세테이트 분획물의 최고농도 50 mg/kg에서 56.4%의 고형암 성장 억제 효과를 나타내었고, 이는 다른 추출물 및 분획물 중에서 가장 높은 억제율이었다.

• 한국약용작물학회지
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• 제11권1호
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• pp.53-61
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• 2003

엉겅퀴 부위별 메탄을 추출 수율을 구한 결과 뿌리 및 잎 추출물은 10% 정도의 수율을 보였으나 줄기 추출물은 2.8%의 낮은 수율을 보였다. 항산화활성 실험 결과 부위별 ethyl acetate 분획물과 butanol분획물에서 강한 항산화 활성을 보였으며, 특히 뿌리의 ethyl acetate 분획물$(RC_{50}:11{\mu}g/m{\ell})$과 butanol 분획물$(RC_{50}:14{\mu}g/m{\ell})$, 잎의 butanol 분획물$(RC_{50}:15{\mu}g/m{\ell})$에서 대조구인 ${\alpha}-tocopherol(RC_{50}:12{\mu}g/m{\ell})$이나 $BHA(RC_{50}:14{\mu}g/m{\ell})$정도의 항산화활성을 보였다. 곰팡이에 대한 포자발아 억제시험에서는 전반적으로 물분획물에서 우수한 활성을 나타냈다. Yeasts에 대한 실험에서는 ethyl acetate 분획물에서 대조구와 유사한 활성을 나타냈다. 박테리아에 대한 항균시험은 역시 ethyl acetate 분획물에서 활성을 나타냈다. Ames test결과 $MNNG(0.4{\mu}g/plate)$의 경우 S. typhimurium TA100 균주에서 시료농도 $1000{\mu}g/plate$에서 핵산 분획물이 88.18%로 가장 높은 억제효과가 나타났다. $4NQO(0.15{\mu}g/plate)$에 대한 S. typhymurium TA98 균주에서 시료농도 $1000{\mu}g/plate$에서는 엉겅퀴 뿌리 추출물 및 에칠아세테이트 분획물이 77, 75.8%의 억제효과를 나타냈으며, TA100 균주에서도 엉겅퀴 뿌리 추출물 및 에칠아세테이트 분획물이 72.5, 74.3%의 억제효과를 나타냈다. $Trp-P-1(0.15{\mu}g/plate)$을 사용한 S. typhimurium TA98 균주에서는 시료농도 $1000{\mu}g/plate$에서 엉겅퀴 뿌리 추출물$(1000{\mu}g/plate)$에서 82.25%의 가장 높은 억제효과를 보였으며, TA100균주의 경우, 시료농도 $1000{\mu}g/plate$에서 부탄을 분획물에서 77.75%의 가장 높은 억제효과를 보였다. 엉겅퀴 뿌리 추출물 및 용매 극성을 이용한 분획물을 대상으로 암세포주에 대한 증식 억제 효과를 실험한 결과, A549, Hep3B, MCF-7 세포주에서 메탄올 추출물이 가장 우수한 억제효과를 나타내었으며 인간유래의 정상 간세포 293에 대하여 시료농도에 따른 세포독성 효과는$1000{\mu}g/ml$ 시료 첨가 시 암세포에 대하여 대부분 60% 전후의 억제율을 보이는데 반해 293에 대해서는 25% 이하의 생육억제율을 보였다. 이는 암세포에 대한 높은 억제효과에 비해 정상세포에 대해서는 비교적 낮은 독성효과를 나타냄을 알 수 있었다.

• 한국약용작물학회지
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• 제10권2호
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• pp.132-138
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• 2002

본 실험은 돌연변이원성 억제작용을 검토하기 위하여 Ames test에서 양성반응을 나타내며, 물질 그 자체로서 돌연변이를 유발하는 직접 변이원물질로 MNNG와 4NQO 그리고 대사활성을 필요로 하는 간접 변이원 물질인 B(a)P를 사용하여 각각의 농도에 따른 돌연변이원성 억제효과를 검토하였다. 그 결과 직접 변이원으로 사용된 $MNNG(0.4{\mu}g/plate)$의 경우 S. typhimurium TA100 균주에서 시료농도 $100{\mu}g/plate$에서 메탄올 추출물이 89.3%로 가장 높은 억제효과가 나타났다. 또한, 핵산, 부탄올 분획물에서도 각각 75.53, 72.68%로 높은 억제효과를 보였다. $4NQO(0.15{\mu}g/plate)$에 대한 S. typhimurium TA98 균주에서 시료농도 $100{\mu}g/plate$에서 메탄올 추출물이 79.29%로 가장 높은 억제효과를 나타냈으며, TA100 균주의 경우에서는 핵산 분획물에서 79.49%로 가장 높은 억제효과를 나타내었다. 또한, $B(a)P(10{\mu}g/plate)$에서는 TA98, TA100 두 균주에서 모두, $75{\mu}g/plate$의 시료농도에서 메탄올 추출물이 75.38, 68.85%로 가장 높은 억제효과를 보였다. 암세포주(A549, Hep3B, MCF-7)에 대한 음나무 내피 추출물의 세포독성을 알아보기 위하여 실험한 결과 폐암세포주인 A549에서는 핵산 분획물$(1000{\mu}g/ml)$이 81.54%로 가장 높은 억제효과를 나타내었으며, 간암 세포주인 Hep3B에서도 핵산 분획물$(1000{\mu}g/ml)$이 78.57%로 가장 높은 억제효과를 나타냈다. 유방암 세포주인 MCF-7에서도 핵산 분획물$(1000{\mu}g/ml)$이 81.92%로 가장 높은 억제효과를 보였으며, 에칠아세테이트 분획물에서도 우수한 성장 저해효과를 나타냈다. 정상 간세포주인 293에 대한 시료농도에 따른 세포독성 효과를 보면 $1000{\mu}g/ml$ 시료 첨가시 암세포주에 대하여 대부분 50% 이상의 억제율을 보이는데 반해 293세포에 대해서는 25% 이하의 성장 저해효과를 보였다. 이는 암세포주에 대한 높은 억제효과에 비해 정상 세포주에 대해서는 비교적 낮은 독성효과를 나타냄을 알 수 있었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제37권4호
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• pp.416-421
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• 2008

다시마분말과 해양심층수염을 첨가하여 제조한 된장 메탄올 추출물의 항돌연변이원성과 세포독성을 측정하였다. S. Typhimurium TA98과 TA100 균주를 이용한 실험에서 모든 된장의 시료에서 돌연변이성이 없었으며, 항돌연변이 원성 실험에서는 직접변이원인 MNNG($0.4{\mu}g$/plate)의 경우 TA100 균주에서 다시마분말을 첨가한 해양심층수된장(된장C)의 시료농도 $200{\mu}g$/plate에서 89.1%의 억제효과를 나타내었으며 4NQO($0.15{\mu}g$/plate)에 대해서는 같은 시료 농도에서 70%의 억제효과를 나타내었다. 그리고 4NQO에서 TA98 균주에 대해서 다시마분말을 첨가한 해양심층수된장(된장C)은 84.4%의 높은 억제효과를 나타내었으며 모든 시료는 농도 의존적으로 억제하는 것으로 나타났다. 세포독성 효과를 알아보기 위해서 HeLa, Hep3B, AGS, A549와 MCF-7을 사용하였으며 다시마분말을 첨가한 해양심층수된장(된장C)이 1 mg/mL의 농도에서 위암세포를 제외한 자궁암세포, 간암세포, 폐암세포 및 유방암세포에서 모두 70% 이상의 높은 억제활성을 나타내었으며 그 중에서도 폐암세포에서 77.3%의 가장 높은 암세포 성장억제율을 나타내었다. 또한 다시마분말을 첨가한 해양심층수된장(된장C)은 고 형암 성장억제실험에서 대조군에 비해서 32.5%의 고형암 성장억제효과를 나타내었다.

• 한국환경성돌연변이발암원학회지
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• 제22권4호
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• pp.259-265
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• 2002

Phthalate analogues are a plasticizer and solvent used in industry. Phthalates were reported to be a potential carcinogen classified in the category of suspected endocrine disruptors. Most common human exposure to these compounds may occur with contaminated food. They may migrate into food from plastic wrap or may enter food from general environmental contamination. Since these substances are not limited to the original products, and enter the environment, they have become widespread environmental pollutants, thus leading to a variety of phthalates that possibly threaten the public health. Concern about their use has been mounting. To screen and elucidate the endocrine disrupting activity and their mechanism of phthalate analogues, first of all, E-screen assay was performed in MCF7 human breast cancer cells with seven phthalate analogues. In this cell proliferation assay, only dibutyl phthalate (DBP) showed weak estrogenic activity. Also the yeast-based transcription assay to assess the interactions of DBP with the estrogen, androgen, and progesterone receptors was conducted. DBP in the concentration ranges from 10$^{-16}$ to 10$^{-11}$ M was active in the estrogen transcriptional assay, but it did not show the effect on $\beta$-galactosidase activity in the progesterone and androgen transcriptional assays. These data indicate that DBP shows estrogenic potential and can be classified as weak and/or suspected endocrine disrupting chemicals.