• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제23권4호
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• pp.518-526
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• 2013

Gut-derived lipopolysaccharides (LPS) are critical to the development and progression of chronic low-grade inflammation and metabolic diseases. In this study, the effects of probiotics Lactobacillus and Bifidobacterium on gut-derived lipopolysaccharide and inflammatory cytokine concentrations were evaluated using a human colonic microbiota model. Lactobacillus reuteri, L. rhamnosus, L. plantarum, Bifidobacterium animalis, B. bifidum, B. longum, and B. longum subsp. infantis were identified from the literature for their anti-inflammatory potential. Each bacterial culture was administered daily to a human colonic microbiota model during 14 days. Colonic lipopolysaccharides, and Gram-positive and negative bacteria were quantified. RAW 264.7 macrophage cells were stimulated with supernatant from the human colonic microbiota model. Concentrations of TNF-${\alpha}$, IL-$1{\beta}$, and IL-4 cytokines were measured. Lipopolysaccharide concentrations were significantly reduced with the administration of B. bifidum ($-46.45{\pm}5.65%$), L. rhamnosus ($-30.40{\pm}5.08%$), B. longum ($-42.50{\pm}1.28%$), and B. longum subsp. infantis ($-68.85{\pm}5.32%$) (p < 0.05). Cell counts of Gram-negative and positive bacteria were distinctly affected by the probiotic administered. There was a probiotic strain-specific effect on immunomodulatory responses of RAW 264.7 macrophage cells. B. longum subsp. infantis demonstrated higher capacities to reduce TNF-${\alpha}$ concentrations ($-69.41{\pm}2.78%$; p < 0.05) and to increase IL-4 concentrations ($+16.50{\pm}0.59%$; p < 0.05). Colonic lipopolysaccharides were significantly correlated with TNF-${\alpha}$ and IL-$1{\beta}$ concentrations (p < 0.05). These findings suggest that specific probiotic bacteria, such as B. longum subsp. infantis, might decrease colonic lipopolysaccharide concentrations, which might reduce the proinflammatory tone. This study has noteworthy applications in the field of biotherapeutics for the prevention and/or treatment of inflammatory and metabolic diseases.

• 대한예방한의학회지
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• 제16권3호
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• pp.139-153
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• 2012

Objectives : NK cells are spontaneously cytotoxic lymphocytes. These are not only important parts in the first line of defence against bacterial and viral infections of outside, but they may also play a critical role in chronic viral diseases. NK cells kill their targets spontaneously, without the need for prior sensitization and class I MHC restriction by the regulation of cytolytic functions and secretion of a variety of cytokines, such as interleukin-12(IL-12), MCP-1, IL-6, TNF-${\alpha}$, IFN-${\gamma}$. In addition, macrophage and NK cells cooperate through the production of cell mediates. These cooperation and modulation are one of major factors to prevent for evading immune surveillance of cancer. Hence, it could be assumed that if any candidate to enhance activities of macrophage and NK cell, it is considered as a potentially useful agents against cancer. Methods : In our study, to investigate effect of fermented soybean extracts by Lactic acid bacteria (SFE, soybean fermented extracts) work on intestinal immune cell to maintain general immune modulating and anti-cancer activity. We analyzed NK cytotoxicity assay and gene expressions of cytokine related with macrophage and NK cell activity. Results : In vitro experiment, SFE was verified as safety material for cell toxicicty to tumor cell strain without any toxicity of tumor growth inhibition and various cell strain. Effects of macrophage activity stimulating directly by SFE measured induced cytokine. The studies showed that IL-12 production by stimulation of SFE depended on concentration from 0.16mg/mL to 0.63mg/mL with non toxicity to cell, and it was the best activity at 0.63mg/mL. Besides, the effective concentration of SFE producing TNF-${\alpha}$ is similar to IL-12, but it was the best activity at 1.25mg/mL. The level of MCP-1, IL-6 and IFN-${\gamma}$ depended on concentration from 0.16mg/mL to 10mg/mL, IFN-${\gamma}$ showed the best activity at the effective concentration of 0.63mg/mL. With the result of NK cell activity measurement, the spleen cell of mouse injected SFE had 1.5 times higher killing effect than non injected cell. Conclusions : The result of this studies is that Soybean fermetated extracts(SFE) has possibility to immune aided material for the function not only inhibition of microbial infection to macrophage but also activity of adaption immune and cellular immune system.

• 생명과학회지
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• 제29권6호
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• pp.712-723
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• 2019

화학적으로 합성된 물질들이 주로 구강 위생 제품에 사용된다. 그러나 이러한 화학 물질을 장기간 사용 시, 내성 발생이나 알레르기, 치아변색과 같은 부작용이 발생할 수 있다. 이런 문제를 해결하기 위해 식물로부터 유래된 항균 물질의 사용과 이러한 항균 물질들의 탐색을 위한 노력이 계속 진행되고 있다. 본 연구를 통해 Streptococcus mutans의 성장과 생물막 형성을 저해하는 해외 자생식물을 탐색하고자 하였다. 본 실험에는 총 300종의 해외 자생식물 추출물이 사용되었으며, 그 중 Chesneya nubigena (D. Don) Ali 추출물이 S. mutans에 대한 비교적 높은 항균활성을 나타내는 것으로 확인되었다(clear zone, 9 mm; MBC, 1.5 mg/ml). 또한, 19종의 식물추출물이 농도에 비례적으로 S. mutans의 생물막 형성량을 최소 6배 이상 감소시키는 것을 확인하였다. 특히, C. nubigena (D. Don) Ali 추출물은 1.25 mg/ml의 낮은 농도에서부터 효과적으로 생물막 형성을 억제하는 것으로 관찰하였다. 본 연구를 통하여 C. nubigena (D. Don) Ali 추출물이 S. mutans의 생육 성장과 생물막 형성 저해 효과를 나타내었으며, 이를 통해 본 식물추출물이 충치 예방과 치료에 효과가 있는 항균 대체재 개발의 후보 소재로써 평가된다.

• 한국환경보건학회지
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• 제47권6호
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• pp.540-547
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• 2021

Background: Indoor air pollutants are caused by a number of factors, such as coming in from the outside or being generated by internal activities. Typical indoor air pollutants include nitrogen dioxide and carbon monoxide from household items such as heating appliances and volatile organic compounds from building materials. In addition there is carbon dioxide from human breathing and bacteria from speaking, coughing, and sneezing. Objectives: According to recent research results, most indoor air pollution is known to be greatly affected by internal factors such as burning (biomass for cooking) and various pollutants. These pollutants can have a fatal effect on the human body due to a lack of ventilation facilities. Methods: We fabricated a polydopamine (PDA) layer with Ti substrates as a coating on supported glass fiber fabric to enhance its photo-activity. The PDA layer with TiO₂ was covalently attached to glass fiber fabric using the drop-casting method. The roughness and functional groups of the surface of the Ti substrate/PDA coated glass fiber fabric were verified through infrared imaging microscopy and field emission scanning electron microscopy (FE-SEM). The obtained hybrid Ti substrate/PDA coated glass fiber fabric was investigated for photocatalytic activity by the removal of ammonia and an epidermal Staphylococcus aureus reduction test with lamp (250 nm, 405 nm wavelength) at 24℃. Results: Antibacterial properties were found to reduce epidermal staphylococcus aureus in the Ti substrate/PDA coated glass fiber fabric under 405 nm after three hours. In addition, the Ti substrate/PDA coated glass fiber fabric of VOC reduction rate for ammonia was 50% under 405 nm after 30 min. Conclusions: An electron-hole pair due to photoexcitation is generated in the PDA layer and transferred to the conduction band of TiO₂. This generates a superoxide radical that degrades ammonia and removes epidermal Staphylococcus aureus.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제35권1호
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• pp.235-246
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• 2018

모란은 항염증작용, 항알레르기작용, 항균작용, 중추억제, 위액분비억제, 진경작용 등의 약리활성이 있을 뿐 아니라 항산화작용, 미백작용 등이 보고되면서 화장품 원료, 미용식품으로 다양하게 활용 가능성이 탐색되고 있다. 모란의 뿌리, 잎 및 꽃에서 추출용매와 온도, 시간에 따른 추출액 중 성분의 함량 변화를 비교하였다. Paeoniflorin과 paeonol을 지표성분으로 하여 두 성분의 함량을 동시에 정량분석하기 위한 HPLC 분석법을 설정하고 분석 배치마다 검량선과 QC용 검체를 사용하여 시스템적합성을 확인하면서 시료 분석을 실시하였다. Paeonol은 뿌리에서만 검출되었고 잎과 꽃에서는 검출되지 않았으며, paeoniflorin은 잎, 꽃에서의 농도가 뿌리에서보다 높았다. 추출용매와 섞을 때 뿌리의 절도는 구입 당시의 조각을 그대로 사용할 때보다 적당한 크기로 분쇄한 후 사용할 때 두 성분 모두 높은 농도로 추출되었다. 추출용매로는 30% 1,3-butylene glycol을 사용할 때 농도가 가장 높았다. 추출온도와 시간은 고온, 장시간 일수록 농도가 높아지는 경향을 보였으나 $75^{\circ}C$, 4 h 이상에서는 농도 상승이 완만했으며, paeonol은 8 h까지 지속적으로 농도가 상승하는 경향을 보였다. 뿌리, 잎, 꽃의 배합 비율은 2+2+1g/0.5kg로 할 때 두 지표성분의 함량 기준에 도달 가능하다고 판단하였다. 최종적으로 원재료를 2+2+1g/0.5kg로 배합하고 30% 1,3-butylene glycol을 추출용매로 사용하여 $75^{\circ}C$에서 4 h 동안 추출하는 방법이 두 지표성분의 활성 농도 기준과 원재료 및 제조공정상의 비용을 함께 고려할 때 적절한 조건이라고 판단하였고, 이 조건에서 10 kg 규모까지 추출액 제조 단위를 스케일업 하였다.

• 생명과학회지
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• 제26권7호
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• pp.764-771
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• 2016

개똥쑥 추출물은 항박테리아, 항바이러스 그리고 항산화효과를 포함한 다양한 기능을 가지고 있는 것으로 잘 알려져 있다. 그러나, 개똥쑥 항증식 작용기전은 알려지지 않았다. 따라서, 우리는 Hep3B 간암 세포에서 AAE추출물의 apoptotic 효과를 알아보고자 한다. 본 연구의 목적은 AAE가 인체 간암 세포주(Hep3B)의 증식에 미치는 효과를 분석하고 이에 대한 apoptosis의 효과를 조사하는데 있다. 인산화에 의해 활성화된 Akt는 TSC2, mTOR 그리고 GSK-3β의 인산화를 유도하여 세포증식을 유도한다. 본 연구에서, 우리는 AAE가Akt-mTOR-GSK3β 신호 경로와 mitochondria를 매개하는 apoptotic 단백질을 통한 암세포의 apoptosis 유도할 것이라고 추측하였다. 이를 위해, 먼저 AAE가 처리농도에 따라 세포증식에 미치는 효과를 분석하였다. AAE처리는 세포증식을 억제시켰을 뿐만 아니라 젖산 탈수소 효소의 방출을 유도하였다. 이러한 결과는 MTT assay, LDH assay로 확인하였다. 또한 Hoechst 33342 staining, Annexin Ⅴ- PI staining, JC-1 staining 그리고 Western blotting을 통해 apoptosis 효과를 확인하였다. 본 연구에서는 간암세포에 AAE의 처리가 Akt, TSC2, GSK-3β-phosphorylated, Bim, Bcl-2, pro-caspase 3의 억제와 Bak, Bax 활성을 유도한다는 것을 확인하였다. 이러한 결과는 AAE가 Akt-mTOR-GSK-3β 신호 경로를 통해 intrinsic apoptosis를 유도한다는 것을 나타낸다.

• 농약과학회지
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• 제17권3호
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• pp.193-199
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• 2013

Burkholderia pyrrocinia CAB08106-4은 Sclereotium cepivorum와 Sclereotium sp.균주에 의해 발생하는 마늘 흑색썩음균핵병에 대한 항박테리아 효능을 가지고 있다. 이는 Sclereotium cepivorum와 Sclereotium sp.에 의해 발생하는 마늘 흑색썩음균핵병을 포함한 다양한 식물병원체를 관리하고 예방하는데 있어 친환경적인 미생물 제품이다. 이번 시험의 목적은 Burkholderia pyrrocinia CAB08106-4를 경구, 호흡기, 정맥에 대한 단회투여 시의 급성독성 증상과 병원성을 비교하고 평가하고자 한다. 급성독성/병원성 시험에서 랫드를 3, 7, 14, 21일에 안락사하여 체내 미생물잔존상황을 관찰하였고, 투여 후 21일 동안 매일 임상증상 관찰과 체중증가량을 평가하였다. 이번 시험에서 전체 시험기간 동안 투여군에 있어서 사망례는 물론 시험물질 투여와 관련된 임상증상은 관찰되지 않았고 체중도 정상적으로 증가한 것으로 관찰되었다. 미생물의 체 내외 관찰결과에 있어서도 모든 군에서 미생물은 검출되지 않았으며, 생존동물을 부검 관찰한 병리소견에서도 Burkholderia pyrrocinia CAB08106-4 투여와 관련된 이상은 관찰되지 않았다. 이상의 결과를 통해 급성경구, 급성호흡기 및 급성정맥 시험에서 투여된 미생물의 시험물질은 독성과 병원성에 문제가 없는 것으로 평가되었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제42권11호
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• pp.1864-1871
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• 2013

된장에 알코올 또는 겨자, 마늘을 단독 또는 혼합 첨가하고 식염농도를 6%로 줄인 저식염 된장의 저장중 품질특성을 비교하였다. 된장의 amylase 활성은 저장 중에 서서히 저하되었으나 protease의 활성은 저장 4주 이후에 감소되었다. 된장의 효모수는 겨자나 알코올의 첨가로 저장 중에 낮은 수준을 유지하였으나 세균수의 차이는 없었다. 된장의 산화 환원전위는 저장 8~12주까지 증가하였으며, 수분활성도의 저하는 식염 10%인 대조구와 메주된장에서 심하였다. 된장은 저장중 L-과 b-값이 서서히 저하되었고 a-값은 증가하였으며, 마늘의 첨가로 저장 중에 색도의 변화가 적었다. 저식염 된장에 알코올이나 겨자의 첨가로 저장 중에 가스발생은 억제되었으며, 된장 저장중 pH는 알코올 첨가구에서 높아 적정산도가 낮았다. 된장의 산가는 저식염 된장에서 높았으나 알코올-마늘 혼합 첨가구에서 낮았다. 항균물질의 첨가로 된장 저장중의 환원당은 높았으나 알코올은 겨자 첨가구에서 감소가 심하였다. 아미노산성 질소는 알코올 첨가구에서 감소가 심하였고 암모니아성 질소는 알코올과 겨자 첨가구에서 낮았다. 16주 저장시킨 된장의 맛과 향기, 종합적인 기호도는 알코올 또는 마늘을 첨가한 저식염 된장이 양호하였다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제48권3호
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• pp.201-206
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• 2005

본 연구는 한약재박의 효율적 처리를 위한 실험의 일환으로 한약재박으로부터 유용미생물을 분리하고 이들 미생물로부터 작물생육촉진미생물을 선발하여 한약재박에 적용한 한약재박 미생물제제를 만들어 친환경농업에 이용하고자 실시하였다. 한약재박은 유기물 함량이 93.0%로 높고 조단백질 함량이 11.3%, 조지방 함량이 5.1%, NDF 함량이 49.7% 및 ADF 함량이 33.8%로 나타나 미생물제제의 원료로서도 이용 가치가 높았다. 한약재박으로부터 약 35종의 미생물이 검출되었고, 이들 중 13종이 한약재박 이용성이 높았으며, 작물생육촉진미생물 BL-333 균주를 선발하였다. 선발균주 BL-333을 Bergey's Manual of Systematic Bacteriology 및 16S rDNA 염기서열(589 bp)로 상동성을 조사한 결과 Paenibacillus marcerans로 추정되었다. P. marcerans BL-333 균주는 각종 진균에 대해 대부분 높은 항진균 활성을 나타내었으며, 특히 Fusarium 속과 Collectotrichum 속 등의 진균에 대해 높은 항진균 활성을 나타내었다. P. marcerans BL-333 균주와 한약재박 분쇄물 등으로 제조한 미생물제제는 10종의 작물의 생육조사에서 무처리구보다 $3{\sim}24%$ 증수되는 효과를 나타내었으며, 특히 상추, 무, 배추 및 오이 등에서 생육촉진효과가 우수하였다. 따라서 한약재박 및 한약재박으로부터 얻은 미생물은 퇴비나 미생물제제를 위해 효과적인 재료로서의 활용 가치가 있다고 본다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제37권2호
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• pp.174-185
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• 2010

Full-length cDNAs are essential for the correct annotation of genomic sequences and for the functional analysis of genes and their products. To elucidate the functions of a large population of Chinese cabbage (Brassica rapa) genes and to search efficiently for agriculturally useful genes, we have been taking advantage of the full-length cDNA Over-eXpresser (FOX) gene hunting system. With oligo dT column it purify the each mRNA from the flower organs, leaf and stem tissue. And about 120,000 cDNAs from the library were transformed into $\lambda$-pFLCIII-F vector. Of which 115,000 cDNAs from the library were transformed into T-DNA binary vector, pBigs for transformation study. We used normalized full-length cDNA and introduced each cDNA into Arabidopsis by in planta transformation. Full-length Chinese cabbage cDNAs were expressed independently under the CaMV 35S promoter in Arabidopsis. Selfed seeds were harvested from transgenic Arabidopsis. We had selected 2,500 transgenic plants by hygromycin antibiotic tolerant test, and obtained a number of transgenic mutants. Each transgenic Arabidopsis was investigated in morphological changes, fertility and leaf colour. As a result, 285 possible morphological mutants were identified. Introduced cDNA was isolated by PCR amplification of the genomic DNA from the transgenic mutants. Sequencing result and BLAST analysis showed that most of the introduced cDNA were complete cDNAs and functional genes. Also, we examined the effect of Bromelain on enhancing resistance to soft rot in transgenic Chinese cabbage 'Osome'. The bromelain gene identified from FOX hunting system was transformed into Chinese cabbage using Agrobacterium methods. Transformants were screened by PCR, then RT-PCR and real time PCR were performed to analyze gene expression of cysteine protease in the T1 and T2 generations. The anti-bacterial activity of bromelain was tested in Chinese cabbages infected with soft rot bacteria. The results showed that the over-expressed bromelain gene from pineapple conferred enhanced resistance to soft rot in Chinese cabbage.