The aim of this study is to evaluate the antioxidant, antimicrobial, and antitumor activities of various concentrations of partially purified substance(s) from green tea seed (Camellia sinensis L.). The total polyphenol contents of each fraction (non-adsorption fraction: F-1, fraction eluted with 40% methanol: F-2, and fraction eluted with 100% methanol: F-3) purified by Diaion HP-20 column chromatography were, in the increasing order: F-1 (3.7 mg tannic acid equivalents, TAB/g) < F-3 (23.2 mg TAB/g) < seed extracts (26.2 mg TAB/g) < F-2 (42.7 mg TAB/g). The scavenging activities toward the 1,1-diphenyl-2-picyrylhydrazyl (DPPH) radical were, in decreasing order: F-2 (93.3%) > butylated hydroxytoluene (BHT; 89.8%) > ascorbic acid (89.3%) > leaf extracts (70.3%) > F-3 (15.9%) > seed extracts (15.8%) > F-1 (14.8%) at a 0.1% concentration. In studies on antimicrobial activities, the results indicate that the growth of yeast (Candida albicans KCCM 11282 and Cryptococcus neoformans KCCM 50544) was inhibited more so than that of other fungi (Alternaria alternate KCTC 6005 and Rhizoctonia solani). In addition, it appears that the antitumor activities of the F-1, F-2, and F-3 fractions at a concentration of $50\;{\mu}g/mL$ showed 6, 7, and 23% growth inhibition of the HEC-1B cell line, 14, 11, 82% inhibition of the HEP-2 cell line, and 8, 16, and 81% inhibition of the SK-OV-3 cell line, respectively. Overall these results indicate that the antioxidant activity is greatest in the F-2 fraction, and the antimicrobial and antitumor activities are greatest in the F-3 fraction.
병원에서 분리한 azole계 항진균성 항생물질에 대한 내성을 가지고 있는 Candida albicans에 대해 강한 활성을 가지는 항진균성 물질을 Bacillus subtilis LAM 97-44의 배양액으로부터 분리 정제한 후 그 특성을 조사하였다. 원심분리한 배양상등액을 butanol 추출, Diaion HP-20과 Dowex-50 adsorption chromatography, silica gel flash chromatography와 HPLC로 정제하였고 TLC와 HPLC로 확인하여 그 물질을 LAM-44A라 명명하였다. LAM-44A는 pH와 열에 매우 안정하였으며 Candida sp., Cryptococcus sp. 등에 대해 강한 활성을 나타낸 반면에 독성은 매우 적었다. 분리한 물질은 273 m에서 최대흡광도를 가진 융점 $202^{\circ}C$의 무색분말이었으며 ninhydrin 반응결과 음성이었고 $^1H-NMR$, $^{12}C-NMR$, IR spectrum, 원소분석 등의 결과로 볼 때 분자량 282의 $C_{14}H_{34}O_5$의 화학식을 가진 물질로 동정되었다.
나타마이신 배양액을 4$^{\circ}C$와 실온에서 14일 동안 보관하였을 때, 4$^{\circ}C$에서는 나타마이신의 활성이 80% 이상 유지되었으나 실온에서는 27%로 급격하게 감소하였다. 이러한 사실은 나타마이신의 손실을 최소화하기 위해서는 최단 시간 내에 배양액으로부터의 나타마이신을 회수할 필요성과 장기간 보관 시에는 4$^{\circ}C$이하에서 보관할 필요성을 제시하고 있다. 효율적인 나타마이신 정제과정을 개발하기 위해 배양액으로부터의 나타마이신의 추출 용매 및 적정 사용량에 대해 조사한 결과 2g의 나타마이신을 추출하는데 1 l의 methanol을 사용하는 것이 가장 효율적이었다. 확립된 나타마이신 추출에 필요한 methanol의 양과 Diaion HP-20을 이용한 column chromatography를 적용하여 4.2 g의 나타마이신이 함유된 1,800 ml의 배양액으로부터 2.9 g의 나타마이신을 획득하였다. 본 연구에서 개발된 정제과정을 통해 순도가 96.6%이고 회수율이 69.1%인 나타마이신을 얻을 수 있었다.
탈지미강으로부터 피틴산을 추출 및 정제하기 위한 최적조건을 설정하였다. 탈지미강을 10배수의 0.5% HCl 용액으로 1시간 처리하였을 때 피틴산의 추출효율이 가장 좋았으며 중화제로는 0.5% NaOH 용액이 적합하였다. 피틴산의 정제를 위하여 Diaion HP20 흡착 컬럼을 이용하여 불순물을 제거한 후 여러 가지 이온교환수지를 이용하여 피틴산을 정제하였을 때 Amberlite IRA-416 이온교환수지의 회수율이 가장 높았다. Amberlite IRA-416 이온교환수지를 이용하여 피틴산을 수지에 흡착시킨 다음 0.5% NaOH 용액으로 용출시켰을 경우 89%의 회수율을 나타내었다. 정제된 피틴산의 총단백질 함량은 0.14%(w/w)로 대부분의 단백질이 제거됨을 확인하였다.
본 연구에서는 저자등이 분리한 바 있는 Streptomyces griseolus가 분비한 xylose 이성화 효소(D-xylose ketol isomerase, EC 5.3.1.5, 포도당 이성화 효소)의 고정화 및 이 고정화 효소에 의한 파일롯트 규모의 이성화당 생산에의 응용을 시도하였다. 세포내 분비된 Xylose 이성화 효소를 함유한 미생물 균체를 호모 게나이저로 $500kg/cm^2$압력하에 파쇄한 결과 원 효소 역가의 98.8%가 얻어졌고, lysozyme으로 분해 했을 때는 54.7%가 얻어졌다. 이 효소의 고정화를 위한 담체로서는 Diaion HP 20, Duolite A-7, Amberlite IRA 93 및 94와 같은 포리스형 수지류가 효과적임이 밝혀졌고, Amberlite IRA 93에 대한 재생 형태는 $BO_4--$가, Diaion HP 20에 대해서는 $HCO_3-$가 효과적이었다. Amberline IRA 93에 대한 고정화 최적 조건은 pH 8.0에 $55^{\circ}C$로서 80.6%의 효소 고저오하 수율을 나타내었으며 효소 활성 반감기는 $65^{\circ}C$에서 24일 이상이었다. Amberlite IRA 93에 효소를 탈착(脫着) 실험한 결과, 담체는 재 사용이 가능 하였으며 2,3,4,5회째의 효소의 재 고정화율은 각각 98.2, 93.3, 90.7 및 87.5%를 나타내었다. 고정화 효소의 최적 반응 온도는 $60{\sim}70^{\circ}C$로 원효소의 경우에 비하여 다소 낮아지면서 폭이 넓어졌으며, 최적 pH는 $8.0{\sim}8.3$으로 알카리 쪽으로 이동하였다. 파일롯트 규모로 본 고정화 효소 충전탑(내경 30cm, 높이 85cm)에 의한 이성화당의 생산을 시도하였던바, 고정화 효소(350 IXIU/ml-R) 1리터가 30일동안에 약 293리터의 이성화당을 생산할 수 있는 것으로 나타났다.
비자나무는 한반도 남부지역과 제주도에 자생하고 있으며 식용으로 이용이 가능하며, 전통적으로 구충 빛 변비 예방의 목적으로 사용되어 왔었다. 그러나 항산화 활성에 대한 연구는 보고되어 왔지만 항당뇨 활성에 대한 연구는 제대로 이루어지지 않고 있다. 새로운 당뇨 치료제로서 천연물은 독성의 염려가 낮고 매우 오랫동안 사용되어 왔기 때문에 약물에 대한 안전성의 장점이 있다. 식용 및 한방 재료로 사용되고 있는 비자나무는 지금까지 살충 및 항균성에 대해 보고되어 왔으나 항당뇨에 관한 연구는 이루어진 바가 없다. 따라서 본 연구에서는 비자나무 추출물의 항당뇨 효과를 조사하고 그 특성을 조사하였다. 먼저, 비자나무의 과육과 종자를 메탄올로 각각 추출한 후, 항당뇨 활성과 관련된 α-glucosidase와 protein tyrosine phosphatase 1B (PTP1B)에 대한 저해활성을 포함한 다양한 생리활성을 조사하였다. 그 결과, 비자나무의 종자 추출물에서 항당뇨활성을 나타내는 α-glucosidase와 PTP1B 효소에 대한 억제 효능이 높게 나타났으며, 특히 과육에 비해 종자 추출물이 각각 14.5배, 4.3배 높은 저해활성을 보였다. 또한 비자나무의 과육 추출물의 pH와 열 안정성 테스트를 수행한 결과로, 활성 물질은 산, 알카리 조건과 고온의 조건에서 안정한 저해활성을 보였다. 비자 과육의 메탄올 추출물을 한외 여과(ultrafiltration)한 결과, 항당뇨 활성물질은 분자량이 300 kDa 이상에 해당하였고 Diaion HP-20 수지에 대한 흡착능을 조사한 결과, 50-100% 메탄올 조건에서 항당뇨 활성물질이 용출되었다. 따라서 비자나무 종자의 메탄올 추출물로부터 buthanol 추출, 한외 여과, Diaion HP-20 컬럼 크로마토그래피를 통해 비자나무의 항당뇨 활성 물질의 분리, 정제를 시도하였다. 따라서 비자나무 종자 추출물의 인슐린 저항성에 대한 개선 효과에 대한 추가 연구를 통해 천연물 유래 당뇨병 예방 및 치료용 조성물로서의 가능성을 보여주었다.
다제내성 Staphylococcus aureus균주에 강력한 항균활성을 나타내는 CNU30122 균주를 선발하였다. 선발된 CNU30122균주의 배양액 추출물로부터 Diaion HP-20 column chromatograpy, ethylacetate 추출, silica gel 및 Sephadex LH-20 column chromatography, HPLC 등에 의해 백색분말의 순수한 화합물을 분리정제 하였다. 본 물질의 구조분석을 위하여 $^1H$ 및 $^{13}C\;NMR,\;DEPT,\;^1H-^1H\;COSY,\;^1H-^{13}C\;COSY$ 및 HMBC spectrum을 분석한 결과 본 물질은 분자량 516, 분자식 $C_{31}H_{48}O_6$의 tetracyclic triterpenoic acid 계열인 fusidic acid로 동정 되었다. 본화합물은 streptomycin, pecicillin, kanamycin, tetracycline 등의 약제에 내성균주인 Staphylococcus aureus R209 균주에 선택적으로 강한 항균활성을 나타내었다.
This study was carried out to establish a new efficient method for isolation and purification of ginsenosides. Silica gel column chromatography, having been used for the isolation of ginsenosides, is advantageous to obtain a large amount of ginsenosides. However, it has a disadvantage to isolate ginsenosides to their highest purity. In addition, normal-or reverse-phase HPLC method thus far reported is confined to quantitative analysis. Especially, it has not been possible to isolate racemic 20(S)- and 20(R)-ginsenoside Rg2. In this experiment, isolation and purification of ginsenosides were accomplished by Diaion HP-20 adsorption chromatography, silica gel column chromatography, recrystalization and Prep. HPLC with or without Prep. TLC. From this study, we could establish a new efficient method for isolation and purification of 9 major and/or minor ginsenosides.
사료에 첨가된 saponin이 함유된 자귀나무(Albizzia julibrissin) 껍질 추출물이 송사리(Oryzias latipes)의 생식소 성숙과 산란에 미치는 영향을 조사하기 위하여 자귀나무(A. julibrissin) 껍질의 n-BuOH 추출물로부터 Diaion HP-20, Silica gel과 Sephadex LH-20 chromatography들을 이용하여 조 사포닌 분획물(HaBC)을 분리하였다. 실험 어류들은 순환여과 장치 시스템의 수조에서 사육하였으며, HaBC를 첨가한 사료를 급여하여 암컷의 생식소 성숙 억제 및 산란 억제 효과를 조사하였다. 미성숙 송사리들에 대한 실험에서 사료에 HaBC를 20 mg/g-feed 이상 첨가한 사료를 먹인 어류들은 생식소의 성숙과 산란을 개시하는 시기가 지연되었다. 또한 성숙한 암컷 송사리들도 HaBC를 20 mg/g-feed 이상 첨가한 사료를 먹었을 때 대조구에 비해 낮은 GSI 값을 보였다. 미성숙한 송사리에 대한 길이 성장이나 체중에 대한 변화는 HaBC의 첨가량에 관계가 없었으나, 비만도(CF)에서는 HaBC를 첨가한 사료를 먹인 어류들이 대조구에 비해 높은 값을 보였다. 이러한 결과로 자귀나무(A. julibrissin)의 껍질로부터 분리한 saponin 분획물은 송사리 암컷의 성숙을 억제할 수 있었지만, 성장 촉진에는 아무런 작용을 하지 않았다. 이들 작용 기전에 대해서는 더 많은 연구들이 있어야 할 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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