• 제목/요약/키워드: biological interaction

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일출일몰 데이터를 이용한 인간 중심 조명 구현에 관한 연구 (A Study on Implementation of Human Centric Lighting Using Sunrise and Sunset Data)

  • 장두원;김충혁;조규원
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제37권5호
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    • pp.486-493
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    • 2024
  • Lighting has been used for a long time as a medium to convey brightness from darkness, and through incandescent lamps and fluorescent lamps, LED light sources have now become the standard in the lighting industry. Recently, the lighting equipment industry has been undergoing rapid digital transformation, starting with smart lighting, and is evolving into smart lighting customized for individuals and spaces through the development of IoT technology, cloud-based services, and data analysis. However, the blue light emitted from digital devices (computers, smartphones, tablets, etc.) or LED lights stimulates the melanopsin in the optic ganglion cells in the retina of the eye, which in turn stimulates the secretion of melatonin through the pineal gland, which regulates the secretion of melatonin. This can reduce sleep quality or disrupt biological rhythms. This interaction between blue light and melatonin has such a significant impact on human sleep patterns and overall health that it is essential to reduce exposure to blue light, especially in the evening. Human-centered lighting refers to lighting that takes into account the effects of light on the physical and mental areas, such as human activity and awakening, improvement of sleep quality, and health management. Many research institutes study the effects in the visible area and the non-visible area. By studying the impact, it is expected to improve the quality of human life. In this study, we plan to study ways to implement human-centered lighting by collecting sunrise and sunset data and linking commercialized LED packages and control devices with open-source hardware.

Decellularized Matrices for the Treatment of Tissue Defects: from Matrix Origin to Immunological Mechanisms

  • Xinyue Wang;Jiqiang Guo;Qing Yu;Luyao Zhao;Xiang Gao;Li Wang;Meiling Wen;Junrong Yan;Meiwen An;Yang Liu
    • Biomolecules & Therapeutics
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    • 제32권5호
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    • pp.509-522
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    • 2024
  • Decellularized matrix transplantation has emerged as a promising therapeutic approach for repairing tissue defects, with numerous studies assessing its safety and efficacy in both animal models and clinical settings. The host immune response elicited by decellularized matrix grafts of natural biological origin plays a crucial role in determining the success of tissue repair, influenced by matrix heterogeneity and the inflammatory microenvironment of the wound. However, the specific immunologic mechanisms underlying the interaction between decellularized matrix grafts and the host immune system remain elusive. This article reviews the sources of decellularized matrices, available decellularization techniques, and residual immunogenic components. It focuses on the host immune response following decellularized matrix transplantation, with emphasis on the key mechanisms of Toll-like receptor, T-cell receptor, and TGF-β/SMAD signaling in the stages of post-transplantation immunorecognition, immunomodulation, and tissue repair, respectively. Furthermore, it highlights the innovative roles of TLR10 and miR-29a-3p in improving transplantation outcomes. An in-depth understanding of the molecular mechanisms underlying the host immune response after decellularized matrix transplantation provides new directions for the repair of tissue defects.

고체상 합성법에 의해 합성된 N-(3-hydroxysulfonyl)-L-homoserine Lactone 유사체들의 Vibrio harveyi 쿼럼 센싱에 대한 저해 효과 (Solid Phase Synthesis of N-(3-hydroxysulfonyl)-L-homoserine Lactone Derivatives and their Inhibitory Effects on Quorum Sensing Regulation in Vibrio harveyi)

  • 김철진;박형연;김재은;박희진;이본수;최유상;이준희;윤제용
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제37권3호
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    • pp.248-257
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    • 2009
  • Vibrio harveyi 쿼럼 센싱 (quorum sensing; QS) 신호전달에 대한 저해제들이 주 신호물질인 N-3-hydroxybutanoyl-L-homoserine lactone(3-OH-$C_4$-HSL)의 분자 구조를 변형함에 의해 개발되었다. 일련의 구조 변형체들인 N-(3-hyoxysulfonyl)-L-homoserine lactones(HSHLs)들은 고체상 유기합성법 (solid-phase organic synthesis method)으로 합성되었다. 이 물질들의 생체내 쿼럼 센싱 저해능이 V. harveyi 발광을 이용한 bloassay를 system에 의해 측정되었을 때, 모두 의미있는 저해효과를 보여주었다. 이 물질들과 3-OH-$C_4$-HSL 수용체 단백질인 LuxN 사이의 상호작용을 분석하기 위하여 LuxN의 신호 결합 부위를 다른 acyl-HSL 결합 단백질들과의 유사성에 기초하여 시험적으로 결정하였다. 이 추정 신호결합 부위의 부분적 삼차구조를 ORCHESTRA program을 이용하여 예측하였으며, 이 부위 내에서 3-OH-$C_4$-HSL와 HSHLs의 결합 형태와 에너지를 계산하였다. 이렇게 모델링을 통해 얻어진 결과와 생체 내 bioassay를 통해 얻어진 결과의 비교를 통해, 수용체 단백질과 그 리간드 사이의 상호 작용에 관한 in silica 해석이 특히 단백질의 삼차 구조에 대한 정보가 제한적인 경우에 보다 나은 저해제 개발을 위한 유용한 방법이 될 수 있음을 제안한다.

국소 표면 플라즈몬 공명 (LSPR) 기반 비표지 바이오칩 제작 및 바이오센서로의 응용 (Fabrication of Label-Free Biochips Based on Localized Surface Plasmon Resonance (LSPR) and Its Application to Biosensors)

  • 김도균;박태정;이상엽
    • KSBB Journal
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    • 제24권1호
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    • pp.1-8
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    • 2009
  • 현재까지 연구 개발된 바이오칩 및 센서의 경우에는 생체분자 상호작용의 분석을 수행하기 위해서 효소나 형광 물질 등과 같은 표지물질을 생체분자에 주입할 필요성이 있었다. 이러한 표지작업은 단백질 등과 같이 고차구조를 형성하는 생체분자에 있어서 그 분자인식능을 저하시키는 문제가 발생하게 된다. 그리고 표지작업은 일련의 조작이 필요하기 때문에 조작의 복잡성을 띄게 되고, 간편성을 저해하는 문제가 발생하게 되며, 분석 결과를 얻기 위해서는 장시간을 필요로 하게 된다. 또한, 생체분자 상호작용의 분석에 적용되는 측정장치도 대형화하게 되어 온사이트 모니터링에 이용하기 어렵다. 이러한 문제점들을 해결하기 위해서 비표지로 생체분자의 상호작용 분석이 가능한 SPR 광학특성, QCM 및 전기화학법 등을 이용한 비표지 바이오칩 및 센서가 개발되었다. 하지만 표지 바이오칩 및 센서와 마찬가지로 장치의 대형화 및 복잡화, 간편성 및 감도 등에 문제가 있었다. 따라서 지금까지 개발되어진 표지 및 비표지 바이오칩의 문제들을 해결하기 위해서 나노구조에서만 발현되는 새로운 광학특성인 LSPR을 기반으로 하는 새로운 형태의 코어-쉘 구조 나노입자 바이오칩이 제작되었다. 코어-쉘 나노입자 바이오칩의 표면에 수직방향으로부터 입사광을 조사하고 바이오칩 표면으로부터 반사된 반사광을 검출기로 검출하여 흡수 스펙트럼을 소형의 분광기로 해석함으로서 코어-쉘 나노입자 바이오칩 기반 비표지 광학 바이오센서를 완성하였다. 또한 단백질 항원-항체 반응에 대한 비표지 검출 및 정량특성을 평가한 결과, 감도, 간편성, 유연성, 폭넓은 응용성 등에 양호한 특성을 확인할 수 있었다. 이상에서 살펴본 바와 같이, 코어-쉘 나노입자 바이오칩 기반 비표지 광학 바이오센서는 생체분자 상호작용의 분석에 많이 이용되고 있는 단백질, DNA, 세포 등의 생체분자에 유연하게 대처할 수 있을 것으로 생각되어지며, 그 밖에 의료, 식품분석, 환경 및 공정 모니터링 등 분야에 폭넓게 이용될 것으로 기대되고 있다. 또한 본 코어-쉘 나노입자 바이오칩 기반 비표지 광학 바이오센서는 소형으로 저렴한 분광기를 이용하여 측정을 실시하고 있기 때문에 온사이트 모니터링에의 적용도 가능할 것으로 생각된다.

단백질 상호작용 네트워크에서 연결노드 추출과 그 중요도 측정 (Identifying Bridging Nodes and Their Essentiality in the Protein-Protein Interaction Networks)

  • 안명상;고정환;유재수;조완섭
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제12권5호
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    • pp.1-13
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    • 2007
  • 본 연구에서는 단백질 상호작용 네트워크에서 네트워크 견고성의 핵심노드는 허브노드이지만 연결노드 또한 허브노드와 같이 매우 중요한 역할을 하고 있음을 밝혀냈다. 네트워크 견고성에 가장 큰 영향을 미치는 핵심노드는 차수가 매우 큰 허브이다. 이 연구에서 새로이 제안된 연결노드는 단백질상호 작용 네트워크에서 고밀도로 연결된 모듈들 사이에 위치하여 네트워크 견고성에 중요한 영향을 미치는 노드이다. 실제로 척도 없는 네트워크는 무작위 공격에 매우 강한 반면, 허브노드만을 제거하는 목표 공격에는 매우 취약하다. 기존에 핵심노드로 노드의 연결성을 연구한 방식과 사이 중앙성(centrality)을 기반으로 사이 중앙성(betweenness centrality)이 큰 노드가 전체 네트워크에서 핵심노드임을 연구한 방식이 있다. 그러나 노드의 연결성 즉, 차수와 사이 중앙성은 일정한 비례관계가 있어서 차수가 클수록 사이 중앙성 값이 커지기 때문에 기존의 두 연구는 큰 차이점을 갖지 못한다. 본 연구에서는 단백질 상호작용 네트워크도 척도 없는 네트워크이므로 노드의 차수와 사이 중앙성 간에 비례관계가 형성되지만, 차수가 작은 노드일수록 사이 중앙성 값이 매우 넓게 분포하고 있다는 특징에 착안하여 연결노드를 제안한다. 이 연구에서는 차수가 매우 작지만 사이 중앙성 값이 매우 큰 노드를 연결노드로 간주하여 실제 인터넷 상에서 공개된 생물 네트워크를 대상으로 견고성 분석 실험을 한다. 실험 결과 연결노드들이 생물 네트워크에서 제거되면 허브노드가 제거되는 것보다 더욱 큰 네트워크 분화가 발생하였으며, 이는 연결노드가 네트워크 견고성 측면에서 매우 중요한 요소임을 입증하는 것이다.는 $30^{\circ}C$에서 20분간 안정하였다.다.. 금속산화물반도체 전계효과 트랜지스터를 살펴보면 격자산란이 주로 표면에서 일어나기 때문에 1/f-형 잡음이 표면효과라고 말할 수 있다.이 가수분해되어 생성된 카르복실산 염(sodium carboxylate) 때문인 것으로 판단되었다.산화효과 (in vitro)가 있음이 증명되었으며, 이 항산화활성은 극성이 비교적 큰 화합물들에 의한 것임을 추정할 수 있다. 현재 쇠비름 추출물로부터 항산화활성성분을 분리하기 위한 연구가 진행 중이다.는 exp-onential phase 동안 급격한 균체성장으로 용존산소가 부족하여 NADH balance에 의해 astaxanthin 생합성 경로 중 탈수소화 단계가 저해되기 때문으로 사료되었다. 최종 세포농도는 43.3 g/L, 단위부피당 carotenoids 함량은 149.4 mg/L, astaxanthin 함량은 110.6 mg/L로서 산업적인 생산성이 있는 것으로 나타났다. 이번 연구를 통하여 개발된 변이주 B76 및 이의 대량 발효를 위한 최종조건의 정립은 향후 astaxanthin의 산업적 생산공정에 필요한 기초자료로 이용될 것으로 기대된다.색총말내에 소형의 도형, 소형의 장형 연접소포 및 DENSE CORE VESICLE의 3가지 연접소포를 가지고 있었고 출현빈도수는 촉각엽에서 가장 큰 33%이었다. 제5형 신경연접은 축색종말내에 중등도크기의 원형, 대형의 원형연접소포 및 DENSE CORE VESICLE을 포함하였고 13%의 출현빈도수로 관찰되었다. 배추횐나비의 촉각에 있는 지각신경세포가 뇌의 촉각엽으로 뻗어 들어가 위의 5가지 신경연접중 어느

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Olanzapine이 백서의 Schedule-Induced Polydipsia에 미치는 영향 (Effects of Olanzapine on the Schedule-Induced Polydipsic Rats)

  • 이기철;이경규;장환일;이정호;김현우;하준명;정재현;정홍경
    • 생물정신의학
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    • 제6권2호
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    • pp.240-245
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    • 1999
  • Object : This study was designed to evaluate the effects of olanzapine on the schedule-induced polydipsia(SIP) which is one of animal model of obsessive-compulsive disorder in rats. We administered olanzapine as a serotonin and dopamine blocking agent, fluoxetine as a selective serotonin reuptake inhibitor, and haloperidol for the dopamine antagonist to rats which showed schedule-induced polydipsic behavior. Methods : Spraque-Dawley rats weighing 200-250gm were individually housed and maintained and allowed free access to water. The rats were placed on a restricted diet. To induce polydipsia, rats were placed in the cage where a pellet dispenser automatically dispensed 90mg pellets on a fixed-time 60 seconds(FT-60s) feeding schedule over 150 minute test session per day. Water was available at all times in the cage. After 4 weeks of daily exposure to the FT 60s feeding schedule, experimental rats met a predetermined criterion for polydipsic behavior(greater than 3 times of water per session on average). 5 groups of rats were administered olanzapine(3mg/kg, i.p), olanzapine(10mg/kg, i.p), fluoxetine(5mg/kg, i.p.), haloperidol(0.1mg/kg, i.p.), and vehicle(1cc/kg, i.p.) for 3 weeks. The rats were tested once a week to access schedule induced polydipsic behavior. Water bottles were weighed before and after the 150-minute test session. The chronic effects of administration of experimental drugs on schedule induced polydipsic behavior were analyzed with ANOVA and Scheffe test as a posthoc comparison. In order to measure water consumption in non-polydipsic food-deprived rats, a separate group of rats(N=8) were individually housed and given a single bolus(14.5gm) of food per day which maintained them at their average body weight. Results and Conclusion : The results were as follows ; 1) After 4 weeks of scheduled feeding procedure, the experimental group showed significant differences than the bolus control in the amount of water consumption as compared with their average water intakes for 4 weeks. At the same periods, there were no differences between the experimental group and the bolus control in the body weight. 2) The fluoxetine group showed significant decrease in the amount of water intake over the 3 weeks of drug treatment as compared with their average amount of polydipsic water intakes. The olanzapine 3mg group showed significant decrease in the amount of water intake at 3rd weeks of drug treatment as compared with their average amount of polydipsic water intakes. The olanzapine 10mg group showed significant decrease in the amount of water intake at 2nd and 3rd weeks of drug treatment as compared with their average amount of polydipsic water intakes. However, the haloperidol group and the vehicle control group showed no changes of amounts of water intake for 3 weeks of treatment as compared with their average amount of polydipsic water intakes. 3) The fluoxetine group showed significantly lower amounts of water intake than the haloperidol group at 2nd weeks of drug treatment. And also the fluoxetine group showed significantly lower amounts of water intake than the haloperidol group and the vehicle control at 3rd weeks of drug treatment. The olanzapine 3mg group and the olanzapine 10mg group showed significantly lower amounts of water intake than the haloperidol group and the vehicle control at 3rd weeks of drug treatment. Above findings suggest that the fixed time feeding procedure for schedule-induced polydipsia as an animal model of obsessive compulsive disorder was effective to the evaluation of pharmacological challenge study. The authors assume that the serotonin hypothesis and the serotonin-dopamine interaction hypothesis are preferred to the dopamine hypothesis in the biological etiology of obsessive-compulsive disorder.

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무기태 질소와 액상구비의 시용수준이 Orchardgrass의 건물수량에 미치는 영향 (Effects of application rates of mineral N and cattle slurry on the dry matter yield of Orchardgrass)

  • 이주삼;임상곤;정재춘
    • 유기물자원화
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    • 제1권2호
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    • pp.275-286
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    • 1993
  • 무기태 질소와 액상구비의 사용수준이 예취빈도를 달리한 Orchardgrass 초지의 건물수량에 미치는 영향을 조사한 바 사용수준과 예취번초간에서는 0.1% 수준, 사용빈도와 예취번초간의 교호작용에 있어서는 5 % 수준의 유의성이 인정되었다. 일반적으로 3회 예취구보다 4회 예취구에서 건물수량이 증가하였다. 무기태 질소의 경우는 사용수준(90-270 kg/ha)에 따른 건물수량에 있어서는 유의한 차이가 인정되지 않았다. 액상구비의 시용효과는 3회 예취구에서 사용수준 평균 91.4% (72.2-109.7%의 범위), 4회 예취구에서는 75.1% (48.3-107.9%의 범위)를 나타내었다. 연간 3-4회 예취하는 채초지에서는 액상구비의 적정 시용량은 $80-90m^3/ha$(240-270 N kg/ha)의 수준으로 추정되었고 이때 건물수량은 9.55-11.22ton/ha 이었다.

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식품포장의 항산화제 첨가 플라스틱의 용도 (The Applications of Antioxidant Impregnated Polymers to Food Packaging)

  • 이윤석
    • 한국포장학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.49-59
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    • 2002
  • 플라스틱 포장재의 주요 기능은 식품을 수송, 보관과정에서 안전하게 보존하는 것이다. 식품과 플라스틱 포장재간의 반응은 식품의 품질과 안전성 문제에 있어서 상당한 이슈가 되고 있는데 이는 주로 플라스틱에 남아있는 잔류용제, 단량체, 첨가물 등이 식품으로 전이되는 문제들이다. 플라스틱 포장재에 항산화제를 첨가하는 것은 필름의 열화는 물론 포장된 식품, 특히 유지가 많은 제품의 산화를 막을 수 있다. 현재 BHT와 같은 항산화제를 플라스틱 포장재에 적용하는 것이 상업화되어 제품의 유통기간을 연장시키는 방법으로 사용되고 있다. Alpha tocopherol은 가장 중요한 자유기 제거제의 하나로 생물 시스템에는 잘 알려져 있는데 이것을 포장재에 사용함으로써 생산자와 소비자 모두 매우 긍정적인 반응을 보이고 있다. Alpha tocopherol은 폴리올레핀계 레진에 적용되어 BHT를 대체하고 있다. 이 연구는 포장재와 제품간의 증발-흡착 메카니즘을 이용한 항산화제의 효과와 그 적용, 그리고 이러한 메카니즘을 예측할 수 있는 분석기법을 설명하였다.

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백진주 쌀가루를 이용한 비유탕 쌀과자 제조조건의 최적화 연구 (A study of optimization of non-fried rice snack using Baekjinju rice flour)

  • 최옥자;정희남;김용두;심재한;심기훈
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제20권6호
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    • pp.810-817
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    • 2013
  • 본 연구는 백진주 쌀가루를 이용한 비유탕 쌀과자 제조조건의 최적화를 목적으로 두 가지 독립변수인 쌀 수침시간과 콩물 첨가량에 따라 9가지 조건의 비유탕 쌀과자 품질특성을 분석하였다. 무게는 쌀 수침시간이 길어짐에 따라 증가하다가 11.26일 이후에는 다시 감소하였으나 콩물 첨가량은 영향을 주지 않는 것으로 나타났다. 부피와 부피팽창율은 쌀 수침시간이 길어지고, 콩물 첨가량이 증가할수록 증가하는 것으로 나타났다. 밀도는 쌀 수침시간이 1.94일 이전이고, 콩물 첨가량이 32.23% 이상일 때 밀도가 가장 낮은 구간으로 나타났다. 색도에서 쌀 수침시간이 3.52일 이상이고 콩물 첨가량이 35.47%일 때 L값은 높은 구간으로 나타났고, a값은 유의성이 없는 것으로 나타났으며, b값은 쌀 수침시간이 길어지고 콩물 첨가량이 증가할수록 높게 나타났다. 경도는 쌀 수침시간이 5.28~8.53일이고, 콩물첨가량이 5.34~20.26%일 때 가장 높은 구간으로 나타났다. 색, 향미, 외형 및 전체적인 선호도는 쌀 수침시간이 짧고, 콩물 첨가량이 적을수록 선호도가 높은 것으로 나타났다. 최적 조건을 설정하기 위하여 독립변수인 쌀 수침시간과 콩물 첨가량을 범위 내에서 최소로 설정하고, 종속변수에서 밀도는 최소로 설정하고 다른 항목은 최대로 설정하였을 때 백진주 쌀가루를 이용한 비유탕 쌀과자의 최적 조건은 쌀 수침시간 0.69일이고 콩물 첨가량은 26.67%로 나타났다.

홍마늘 용매 분획물의 항산화 및 항비만 활성 (Antioxidant and Antiobesity Activity of Solvent Fractions from Red Garlic)

  • 황초롱;신정혜;강민정;이수정;성낙주
    • 생명과학회지
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    • 제22권7호
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    • pp.950-957
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    • 2012
  • 열처리를 통한 새로운 마늘 가공품의 개발 및 그 생리활성 규명을 위한 연구의 일환으로 새로이 개발된 홍마늘의 용매별 계통 분획물을 제조하고, 항산화 활성과 항비만 활성을 중심으로 한 생리활성을 비교 분석하였다. 홍마늘 계통 분획물 중 갈변물질의 함량은 chloroform 분획물에서 가장 높았고, 총 페놀 화합물과 플라보노이드 함량은 hexane 분획물에서 가장 높은 함량이었고, 다음으로 chloroform 분획물의 순이었다. DPPH와 ABTS 라디칼소거능 및 FRAP법에 의한 항산화능도 chloroform 분획물이 타 분획물에 비해 유의적으로 높은 활성을 나타내었다. 항산화 활성은 갈변물질의 함량이 높고, 총 페놀 화합물 및 플라보노이드의 함량이 높은 hexane 및 chloroform 화합물에서 활성이 높아 홍마늘 분획물의 항산화능은 이들 물질의 상호작용에 의한 결과로 추정된다. Pancreatic lipase 저해활성은 $500{\mu}g/ml$ 미만의 농도에서는 농도 증가와 더불어 유의적으로 활성이 증가하였으며, 가장 활성이 높았던 chloroform 분획물에서 40% 이상의 활성을 나타내었다. 항산화 활성 분석의 결과에서 활성이 높았던 hexane 및 chloroform 분획물의 지방세포 분화와 지방 축적 억제 활성은 여타 분획물에 비해 상대적으로 낮았다. 항산화 활성과 항비만 활성이 일치하는 경향을 나타내지 않았는데, 이는 홍마늘 중의 항산화 활성물질은 주로 비극성이며, 지방 축적 억제 활성이 있는 물질은 주로 극성에 대한 용해성이 더 높기 때문으로 추정되며, 이와 관련하여서는 향후 더 많은 연구가 진행되어야 할 것으로 생각된다.