• 제목/요약/키워드: enzyme activity inhibition

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안동 사문암지대의 중금속 함유 낙엽의 분해 (Decomposition of Leaf Litter Containing Heavy Metals in the Andong Serpentine Area, Korea)

  • 류새한;김정명;차상섭;심재국
    • 한국환경생태학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.426-435
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    • 2010
  • 본 연구는 사문암 토양의 화학적 성질과 토양미생물량 및 토양효소 등 토양의 생물학적 활성을 대조구의 비사문암 토양과 비교하고, 사문암과 비사문암에서 공통으로 서식하는 새(Arundinella hirta)와 억새(Miscanthus sinensis var. purpurascens)의 낙엽이 입지가 다른 사문암지역과 비사문암 지역에서 분해될 때 분해율의 차이가 어떻게 유발되는지 9개월 동안 야외에서 교차 실험하였다. 사문암 토양은 비사문암 토양에 비하여 높은 pH, 낮은 dehydrogenase 와 urease활성을 나타내었으며 alkaliphosphatase의 활성은 높았다. 두 토양에서 microbial biomass-C와 N의 차이는 유의하지 않았으나 사문암 토양에서 microbial biomass-N함량이 더 높게 나타나 비사문암 토양에서 보다 낮은 토양의 C/N을 나타내는 원인이 되었다. 사문암지역에서의 낙엽분해실험에서는 사문암지역에서 획득한 새와 억새 낙엽이 각각 39.8%, 38.5%의 중량감소를 보였으며, 비사문암 토양에서 획득한 낙엽은 각각 41.1%, 41.7%의 중량감소를 나타내었다. 비사문암지역에서의 낙엽분해실험에서는 사문암낙엽이 46.8%, 42.2% 그리고 비사문암낙엽은 44.8%, 37.4%의 중량감소를 각각 보였다. 이러한 결과는 중금속을 포함하는 토양의 영향보다는 낙엽의 질적 차이가 분해율에 더 큰 영향을 미쳤음을 나타내준다. 일반적으로 낮은 C/N을 갖는 낙엽이 더 빨리 분해된다는 결과와는 달리 낮은 C/N을 갖는 사문암낙엽의 분해가 느린 것은 낙엽에 포함된 중금속의 저해가 낙엽의 C/N이나 lignin/N과 같은 낙엽의 질적 차이에서 유발되는 낙엽분해의 저해보다 큰 영양을 미친다는 결과를 보여주었다. 또한 낙엽분해가 진행되는 동안 낙엽내의 Cr, Ni과 Mg, Fe의 농도는 점차 증가하였으며 이러한 경향은 사문암지역에서 현저하였다.

Monochlorophenol의 목질분해균에 의한 분해 특성 (Biodegradation Characteristics of Monochlorophenols by Wood Rot Fungi)

  • 최인규;이재원;최돈하
    • 한국환경농학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.261-268
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    • 2002
  • Monochlorophenol인 2-, 3- 및 4-chlorophenol에 대해서 D. concentrica, T. versicolor, P. ostreatus 3균주를 이용하여 저항성, 분해능, 분해산물 등을 비교 분석하였다. T. versicolor는 monochlorophenol의 종류 및 농도의 증가에 따라 전혀 영향을 받지 않고 균사 생장이 이뤄지며, D. concentrica는 3-, 4-chlorophenol에서 100 mg/L 이상으로 농도가 증가하면 균사 생장이 느려져 제한을 받고 있는 것으로 나타났다. P. ostreatus는 두 균주와 달리 대조구 자체의 생장이 14일 정도로 상당히 느렸으나 2-, 3-chlorophenol을 첨가했을 때 오히려 1$\sim$2일 정도씩 생장이 촉진되는 결과를 나타냈다. 2-Chloro- phenol 이나 3-chlorophenol에서는 P. ostreatus가 제일 우수한 분해능을 보였으며 4-chlorophenol의 경우는 T. versicolor가 2균주에 비하여 월등하게 우수하게 나타나 균주에 따른 mono- chlorophenol의 분해능에 있어서 차이가 있고, 염소의 치환 위치에 따라 ortho나 meta 보다는 para 위치에 염소가 치환된 4-chlorophenol이 D. concentrica나 P. ostreatus의 경우 분해가 느린 것으로 나타났다. 그러나 T. versicolor는 2-, 3- 및 4-chlorophenol의 저항성 시험에서 균사 생장이 제한을 받지 않고 우수한 생장력을 갖고 있는 것처럼 분해능 시험에 있어서도 우수하였다. 균주별로 pH와 균사량은 P. ostreatus > T. versicolor > D. concentrica 순으로 높았으며, 균주내에서 배양일수별로 pH의 변이는 유동적이었고 균사량은 조금씩 증가하였으나 뚜렷한 차이는 없었다. 즉, 2-, 3- 또는 4-chlorophenol의 목질분해균을 이용한 분해에 있어서 pH 및 균사량은 monochlorophenol의 분해능과는 상관관계가 낮은 것으로 나타났다. T. versicolor와 P. ostreatus의 경우는 높은 laccase의 유도 효과를 나타내면서 monochlorophenol의 분해에 영향을 주는 것으로 생각된다. Monochlorophenol의 분해산물로는 1,3,5-trihydroxyl benzene, 1-ethyl-1-hydroxyl poltane, 2-pro-penoicacid, methylmalonic acid, 2-methyl-4-keto-pentan-2-ol 등과 지방산의 일종인 tetradecanoic acid, hexadecane, hept-adecanoic acid, octadecanoic acid 등이 확인되었다.

LPS 주사한 BALB/c 마우스에서 Genistein의 산화적 스트레스 억제효과 및 항염증 효과 (Anti-oxidative and Anti-inflammatory Effects of Genistein in BALB/c Mice Injected with LPS)

  • 조혜연;노경희;조미경;장지현;이미옥;김소희;송영선
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제37권9호
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    • pp.1126-1135
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    • 2008
  • 본 연구에서는 내독소인 LPS로 산화적 스트레스를 유발시킨 BALB/c mice에 genistein을 투여하였을 때 TNF-$\alpha$, TBARS, superoxide anion 농도와 GSH, 항산화 효소계 활성, 그리고 NF-${\kappa}B$ transactivation에 미치는 영향을 조사하여 genistein이 내독소에 의한 산화적 스트레스와 염증반응을 억제하는 효과가 있는지 알아보고자 하였다. 평균체중 20 g인 BALB/c mice 암컷 120수를 30수씩 완전임의배치로 4군으로 분류하여 PBS군(대조군)은 PBS를 복강 속으로 투여 후 30분경과 후에 다시 PBS를 투여하였으며, genistein군은 genistein을 체중 kg당 200 mg으로 투여한 30분 후 PBS를 투여하였다. LPS군은 LPS를 처리한 군으로 PBS 투여 30분 후 LPS를 체중 kg당 100 mg 농도로 복강 투여하였고, genistein+LPS군은 체중 kg당 genistein 200 mg을 투여 30분 후 LPS를 체중 kg당 100 mg을 투여하였다. 마지막 투여 1시간, 4시간, 8시간 경과 후 mouse의 안와정맥으로부터 혈액을, 복강으로부터 복강대식세포와 간을 취하였다. LPS 투여 8시간 경과 후 LPS군의 ${O_2}^-$ 생성량은 현저하게 증가하였으며 geinstein+LPS군은 genistein 대조군, PBS군과 비슷한 수준을 유지하였다. 반면 SOD 활성은 geinstein+LPS군이 LPS군에 비해 유의적으로 높은 수준이었다. 혈장에서의 TNF-$\alpha$ 수준은 LPS 투여 8시간 후 genstein+LPS군이 LPS군보다 유의적으로 낮은 수준을 보였다. LPS 투여는 항산화 효소계 활성과 GSH의 수준을 감소하였으나, genistein을 투여한 genistein+LPS군은 LPS군에 비해 GSH 농도와 catalase, GSH-px, GSH-reductase 활성이 모두 유의적으로 증가하는 결과를 보였다. 간에서의 NF-${\kappa}B$ transactivation 정도는 LPS 투여 후 1시간, 4시간 경과 후에 PBS군에 비해 LPS군과 genistein+LPS군에서 유의적으로 높은 수준이었으나 8시간 경과 후 LPS군은 증가하는 반면 genistein+LPS군은 변화하지 않았다. 이상의 결과를 요약해보면 LPS의 투여는 혈장과 간의 산화적 스트레스와 염증반응을 촉진하는 것으로 나타났으며 LPS 투여 전 공급한 genistein은 LPS로 유도된 산화적 스트레스와 염증반응을 항산화 효소계 활성 증가와 NF-${\kappa}B$ transactivation 억제, TNF-$\alpha$ 생성 저하 등의 기작으로 세포내의 과산화수준을 수준을 낮추고 GSH를 증가시켜 산화적 스트레스를 억제하는 것으로 사료된다.

난백(Egg White)에서 추출한 리소좀 추출물(LOE)의 미백 효능 및 피부장벽에 관한 연구 (Study on the Whitening Efficacy and Skin Barrier by Lysosome-related Organelle Extract (LOE) from Egg White)

  • 최다희;전경찬;윤지희;민지호;박시준;김정수;황이택;황형서
    • 대한화장품학회지
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    • 제45권4호
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    • pp.389-397
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    • 2019
  • 리소좀(lysosome)은 진핵세포에서 에너지 대사 및 세포 내 소화 작용에 관여하는 세포 소기관으로 protease, nuclease, glycosidase, lipase, phosphatase 들이 다수 존재한다. 우리는 선행 연구결과들을 통해 난백 리소좀의 멜라닌 색소 탈색능을 보고하였다[8]. 그러나 B16F10 melanocyte 세포주에서 난백 리소좀에 의한 멜라닌 함량 변화 및 피부장벽 조절 연구는 거의 보고되지 않았다. 따라서 우리는 계란 난백(egg white)으로부터 추출한 lysosome-related organelle extract (LOE)에 의한 세포 내 멜라닌 함량 변화 및 피부장벽 강화 효과를 규명하고자 하였다. 먼저 LOE의 미백 효능을 확인하기 위해 B16F10 세포주를 이용하여 세포독성 평가를 진행하였다. B16F10 세포주에서 LOE에 의한 세포독성은 0에서 20 mg/mL 농도에서 관찰되지 않았으나, 40 mg/mL 부터 세포독성이 관찰되어 이후 모든 실험에서 최대 농도값을 20 mg/mL로 설정하였다. 먼저 LOE를 이용한 melanin contents assay 결과, 음성 대조군인 α-MSH 처리군 대비 LOE 처리군 5, 10, 20 mg/mL 농도에서 61.5 ± 4.0%, 61.4 ± 7.3%, 58.3 ± 8.3%로 세포 내 멜라닌 함량이 감소되는 것을 확인하였고, 20 mg/mL 농도 조건에서 MITF 발현 억제도 관찰하였다. LOE의 피부 장벽에 미치는 영향을 관찰하기 위해 각질형성세포주(HaCaT)를 이용하여 TEER (trans-epithelial electrical resistance) assay를 수행한 결과, LOE에 의해 농도 의존적으로 TEER 저항값이 증가하여 LOE가 피부장벽 강화에도 효과가 있음을 알 수 있었다. 또한 피부 염증 유발을 위한 TNF-α 처리조건에서도 LOE는 TEER 저항값을 증가시켜 염증 유발 조건에서도 LOE에 의해 피부장벽이 정상적으로 회복되었음을 알 수 있었다. 마지막으로 cell migration assay를 통해 LOE에 의한 세포이동 촉진 효과를 관찰한 결과, LOE는 세포분열 및 세포이동을 촉진시켰다. 위 결과들을 통해 LOE는 미백 기능 뿐 아니라 피부재생 및 피부장벽 강화에도 효과를 나타내는 소재이며, 효소안정화 및 제형화 기술이 접목된다면 향후 새로운 미백 기능성 화장품 소재로도 개발될 수 있을 것이다.

방사선이 조사된 생쥐 간에서 백삼과 발효인삼추출물이 단백질 및 지질과산화에 미치는 효과 (The Effect of protein and lipioperoxide on White Ginseng(WG) and Fermenta Ginseng(FG) Extracts on the liver in Mice that was irradiated by radiation)

  • 고인호;장재철;고정삼
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제27권3호
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    • pp.43-50
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    • 2004
  • 방사선이 조사된 생쥐 간에서 백삼 및 발효인삼 추출물이 지질과산화, 단백질 함량변화에 어느 정도 영향을 미치는 가에 대한 실험을 하였다. 6 Mev Linac X선이 조사된 간에 대한 방사선 방호효과를 연구하기 위해서 실험동물을 생쥐 5마리를 1군으로 하여 대조군(Co), 방사선조사군(Rad), WGE+Rad투여군, FG+Rad투여군 등 총 4개 군으로 분류하였으며 생쥐를 도살 16시간 전에 절식시킨 후 각 실험군을 경추탈구로 희생시킨 후 분석시료로 사용하였다. 분석시료를 이용하여 각각 2주간 동안의 실험을 한 결과는 아래와 같다. 1. 방사선조사군(Rad)에서는 대조군(Co) 대비 MDA함량은 4시간, 1일, 7일째, 14일째 모두 대조군에 비해 유의성(p<0.01)있게 증가하였다. 반면에 백삼(50 mg/kg/day)과 발효인삼 추출물(500 mg/kg/day)을 방사선 조사전 투여한 실험군에서 각각 방사선조사군(Rad)대비 백삼과 발효인삼추출물 투여군(WG+Rad, FG+Rad)은 1일째 WG+Rad투여군을 제외하고 4시간째, 7일째, 14일째에서 유의성 있게 함량이 감소하였다. 이는 SOD, CAT, GPX, Peroxidase의 항산화효소와 내인성 항산화 물질을 인삼추출물이 활성화시킴으로서 가능하다고 사료되며 발효인삼은 모든 실험군에서 MDA함량을 감소시켜 지질과산화의 억제작용이 있었음을 알 수가 있었다. 2. 방사선조사군(Rad)에서 단백질 함량은 대조군에 비해 4시간, 1일, 7일째 계속 증가하고 특히,14일째 대조군에 비해 유의성(p<0.01)있게 증가하였다. 반면에 방사선조사군(Rad)대비 백삼과 발효인삼추출물 투여군(WG+Rad, FG+Rad)은 4시간째, 1일째에서 FG+Rad투여군이 약간 증가하고 WG+Rad는 거의 함량이 비슷하였으며 7일째, 14일째에서 유의성(p<0.05)있게 함량이 FG+Rad투여군에서 감소하였고 WG+Rad는 거의 함량이 비슷하였다. 이는 방사선 조사에 대한 백삼과 발효인삼추출물이 회복현상을 나타냄을 알 수 가 있다. 본 실험결과로 볼 때 백삼과 발효인삼추출물은 방사선조사에 의해서 생긴 간세포의 장해에 대한 방호효과가 있었으며 이는 인삼추출물의 성분이 항산화효소(SOD, catalase)의 활성도증가와 MDA함량의 감소 및 단백질 함량의 회복을 가져와 결과적으로 방사선 방호효과가 있었음을 알 수가 있었다.

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붕어(Carassius carassius)의 조직내 젖산수소이탈효소와 에스테라아제 아이소자임에 미치는 동의 영향에 관한 연구 (Studies on the Effects of Copper on the Lactate Dehydrogenase and Esterase Isozymes in Various Tissues of Carassius carassius)

  • Lee, Choon-Koo;Choo, Il-Young
    • 한국동물학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.79-96
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    • 1973
  • 붕어(Carassius carassius)에 미치는 동의 영향을 밝히기 위하여 다음과 같은 연구를 하였다. 1) 셀루로오스 아세테이트 전기영동법에 의한 젖산수소이탈효소 아이소자임 상, 2) 분광비색법에 의한 LDH활성과 LDH효소계에 대한 동의 영향, 3) 한천 박층 전기영동법에 의한 에스테라아제 아이소자임 상, 4) 전분 겔 전기영동법에 의한 혈색소 상, 및 5) 조직 학적 연구. 1. LDH 아이소자임 영동대는 정상 붕어의 아가미에 2개 (LDH-3 및 LDH-5), 간에 3개(LDH-2, LDH-4, 및 LDH-5), 그리고 근육에서 2개 (LDH-3 및 LDH-4) 나타났다. LDH-1은 이상의 세가지 조직에서 나타나지 않았다. 동을 처리한 붕어의 간에서는 LDH-3이 나타났고 근육에서는 LDH-5가 나타났다. 그러나 아가미에서는 새로운 영동대가 나타나지 않았다. 2. LDH활성은 정상 붕어의 아가미, 간, 및 근육 중 아가미에서 가장 낯았고 근육에서 가장 높았으며, 아가미를 제외한 간과 근육에서는 1일부터 10일간의 동처리에 따라 점차적으로 감소되었다. 3. 동을 처리한 붕어의 간과 근육의 LDH활성 감소는 주로 체내 M-LDH에 대한 동의 억제에 기인된다. 4. 정상 붕어의 아가미, 간, 근육, 혈액, 뇌, 및 신장의 에스테라아제 아이소자임 영동대 수는 각각 3,6,2,2,2 및 2개 였고 이들은 동을 처리한 경우에서도 같았다. 동처리군의 아가미, 간, 혈액 그리고 신장의 에스테라아제 영동대의 상대이동도는 대조군의 그것들과 상이하였다. 5. 정상 붕어의 혈색소 영동대는 양극에 1개 있었다. 동을 처리한 붕어의 혈색소 영동대의 이동도는 정상 붕어의 그 것보다 약간 빠른 것으로 보였다. 6. 동(20ppm)에 5일간 처리한 붕어의 조직학적 연구는 다음과 같았다. 1) 아가미에서는 처음에 표피층이 분리되었다가 분해된 후 완전히 파괴되었다. 2) 간에서는 많은 지방립이 나타났다. 3) 정상 붕어와 동에 처리된 붕어의 근육 사이에서는 조직학적 차이가 없었다. 4) 신장족직은 기부요세관에 손상을 받았다. 요세관세포의 높이가 작아진 후 요세관의 내강이 확대되었다. 많은 기부요세관이 분홍빛의 과립성 형태와 여러 단계의 변성을 나타내었다.

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보리수 열매 식초 발효 중 이화학적 특성, phytochemical 함량 및 생리활성 변화 (Change of physicochemical properties, phytochemical contents and biological activities during the vinegar fermentation of Elaeagnus multiflora fruit)

  • 조계만;황정은;주옥수
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.125-133
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    • 2017
  • 뜰보리수 열매 식초 발효 중 이화학적 특성, 생리활성물질(flavonols과 phenolic acids) 및 생리활성 변화를 조사하였다. 자연 발효 중 pH와 환원당은 발효 초기 각각 3.55와 6.88 mg/mL에서 3.34와 2.13 mg/mL로 감소하였고, 반면에 산도는 0.48%에서 5.48%로 증가하였다. 알코올 함량은 20일째까지 증가하여 6.6%로 최대치를 나타낸 후 감소하여 발효 종기 2.0%를 나타내었다. 초산균수는 발효 10일째 4.32 log CFU/mL에서 5.4 log CFU/mL로 증가하였고, 효모 균수는 3.23 log CFU/mL에서 5.5 log CFU/mL로 증가하였다. 뜰보리수 열매 식초의 주요 유기산은 초산, 젖산 및 사과산으로 각각 38.84 mg/mL, 4.92 mg/mL 및 1.51 mg/mL를 함유하고 있었다. 수용성 phenolics와 flavonoids 함량은 발효 중에 증가하여 발효 초기 각각 0.79 mg/mL과 0.12 mg/mL에서 1.22 mg/mL과 0.14 mg/mL로 증가하였다. Flavonols 화합물 중 epicatechin gallate는 발효 10일째 $168.1{\mu}g/mL$에서 $115.97{\mu}g/mL$로 감소하였으나, phenolic acids 화합물 중 gallic acid는 $18.52{\mu}g/mL$에서 $95.07{\mu}g/mL$로 증가하였다. 자연 발효 60일째 DPPH 라디칼 소거활성은 71.35%, ABTS 라디칼 소거활성은 79.27%, hydroxyl 라디칼 소거활성은 68.72%, ${\alpha}$-glucosidase 저해활성은 85.42%, ${\alpha}$-amylase 저해활성은 52.12% 및 pancreatic lipase 저해활성은 53.66%를 나타내었다.

식용식물자원으로부터 활성물질의 탐색-IX. 흰씀바귀(Ixeris dentata forma albiflora)뿌리에서 Sesquiterpene Lactone 화합물의 분리 및 구조 동정; ACAT, DGAT 및 FPTase 효소 활성의 저해 (Screening of Biologically Active Compound from Edible Plant Sources-IX. Isolation and Identification of Sesquiterpene Lactons Isolated from the Root of Ixeris dentata forma albiflora; Inhibition Effects on ACAT, DGAT and FPTase Activity)

  • 방면호;장태오;송명종;김동현;권병목;김영국;이현선;정인식;김대근;김성훈;박미현;백남인
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제47권2호
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    • pp.251-257
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    • 2004
  • 식용식물자원으로부터 활성소재를 찾기 위하여 흰씀바귀 뿌리를 80% MeOH로 추출하고, 얻어진 추출물을 EtOAc, n-BuOH및 $H_2O$로 용매 분획하였다. EtOAc와 n-BuOH 분획에 대하여 column chromatography를 반복하여 4종의 화합물을 분리하였다. 각각에 대하여 2D-NMR을 포함한 스펙트럼 데이터의 해석과 문헌 자료를 조사하여 zaluzanin C (1), $9{\alpha}-hydroxyguaian-4(l5),10(14),11(13)-triene-6,12-olide$ (2), $3{\beta}-O-{\beta}-D-glucopyranosyl-8{\beta}-hydroxyguaian-4(15),\;10(14 )-diene-6,12-olide$ (3), $3-O-{\beta}- D-glucopyranosyl-8{\beta}hydroxyguaian-10(14)-ene-6,12-olide$ (4)로 구조를 결정하였다. 이들 화합물에 대하여 ACAT(Acyl-CoA: cholesterol acyltransferase), DGAT (diacylglycerol acyltransferase) 및 FPTase(farnesyl-protein transferase)의 활성에 미치는 억제효과를 측정하였다. Compound 1과 Compound 2는 DGAT에 대한 활성억제효과에 있어서 $IC_{50}$ 값이 각각 0.13 mM, 0.10 mM로 나타났고, FPTase에 대하여는 각각 0.15 mM, 0.18 mM로 나타났으며, ACAT에 대하여는 약한 억제 활성을 나타냈다. 따라서 흰씀바귀는 항암 및 항고혈압의 소재 개발에 있어서 유용한 자원으로 활용될 수 있을 것이다.

오미자(Schizandra chinensis) 추출물이 김치의 과숙억제에 미치는 영향 (Effect of Ethanolic Extract of Schizandra chinensis for the Delayed Ripening Kimchi Preparation)

  • 문영자;박선;성창근
    • 한국식품영양학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.7-14
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    • 2003
  • 오미자 에탄올 추출물의 항균활성을 조사하고, 오미자 추출물에 함유된 유기산을 분석하여 오미자 추출물 및 유기산을 첨가하여 제조한 김치의 이화학적 변화와 미생물학적 특성을 살펴본 결과는 다음과 같았다. 1.시중에 유통되는 김치에서 분리한 CS6은 김치의 숙성과 부패에 관여하는 미생물인 Lactobacillus plantarum으로 동정되었으며, 이 균주에 대해 오미자 ethanol 추출물은 항균활성을 보였다. 최소 저해농도는 62.5mg/$m\ell$이었고, 액체배지의 경우 0.5$\mu\textrm{g}$/$m\ell$ 첨가시 미생물의 증식을 완전히 저해하였다. 2. 오미자 ethanol 추출물을 첨가한 김치에서 미생물의 생육을 저해하여 산도는 증가하지 않았다. 0.5% 이하 첨가시에 색상에 영향을 미치지 않으며, 0.4% 첨가시에 맛에 영향을 주지 않았다. 3. 오미자 ethanol 추출물에 succinic acid, malic acid, tartaric acid, oxalic acid등이 포함되어 있었고, 이 중 가장 강한 항균활성을 보인 유기산은 succinic acid였으며, 이의 항균활성은 오미자 ethanol 추출물과 비슷한 저해효과를 보여주었다. 4. Succinic acid를 첨가한 김치의 경우, 미생물의 생육저해로 김치의 신선도 유지에 효과적으로 밝혀졌고, 배양말기까지 일정한 경도를 유지하였고, 역시 0.4% 이하 첨가시 맛에 큰 영향을 주지 않았다. 5. 오미자 ethanol 추출물은 $\beta$-amylase에 대해서는 낮은 저해율을 보였지만 $\alpha$-amylase, glucoamlase에 대해서 강한 저해효과를 나타내어 조직의 연화방지에 효과가 있을 것으로 생각된다. 6. 오미자 ethanol 추출물의 Avicelase 저해효과는 CMCase에 대한 저해효과보다 더 강했으며, 과숙김치에서의 경도 유지효과가 기대된다. 7. 연화와 직접적으로 관련된 효소로 생각되는 polygalacturonase에 대한 저해효과는 오미자 ethanol 추출물 25$\mu\textrm{g}$/$m\ell$ 첨가시에 66.7%의 저해율을 보였고, 30$\mu\textrm{g}$/$m\ell$ 첨가시에는 92.6%의 저해율을 보였으나, pectinesterase의 경우 15~30$\mu\textrm{g}$/$m\ell$ 첨가시에 15~20%의 낮은 저해율을 보였다.

Brief Introduction of Research Progresses in Control and Biocontrol of Clubroot Disease in China

  • He, Yueqiu;Wu, Yixin;He, Pengfei;Li, Xinyu
    • 한국균학회소식:학술대회논문집
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    • 한국균학회 2015년도 춘계학술대회 및 임시총회
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    • pp.45-46
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    • 2015
  • Clubroot disease of crucifers has occurred since 1957. It has spread to the whole China, especially in the southwest and nourtheast where it causes 30-80% loss in some fields. The disease has being expanded in the recent years as seeds are imported and the floating seedling system practices. For its effective control, the Ministry of Agriculture of China set up a program in 2010 and a research team led by Dr. Yueqiu HE, Yunnan Agricultural University. The team includes 20 main reseachers of 11 universities and 5 institutions. After 5 years, the team has made a lot of progresses in disease occurrence regulation, resources collection, resistance identification and breeding, biological agent exploration, formulation, chemicals evaluation, and control strategy. About 1200 collections of local and commercial crucifers were identified in the field and by artificiall inoculation in the laboratories, 10 resistant cultivars were breeded including 7 Chinese cabbages and 3 cabbages. More than 800 antagostic strains were isolated including bacteria, stretomyces and fungi. Around 100 chemicals were evaluated in the field and greenhouse based on its control effect, among them, 6 showed high control effect, especially fluazinam and cyazofamid could control about 80% the disease. However, fluzinam has negative effect on soil microbes. Clubroot disease could not be controlled by bioagents and chemicals once when the pathogen Plasmodiophora brassicae infected its hosts and set up the parasitic relationship. We found the earlier the pathogent infected its host, the severer the disease was. Therefore, early control was the most effective. For Chinese cabbage, all controlling measures should be taken in the early 30 days because the new infection could not cause severe symptom after 30 days of seeding. For example, a biocontrol agent, Bacillus subtilis Strain XF-1 could control the disease 70%-85% averagely when it mixed with seedling substrate and was drenching 3 times after transplanting, i.e. immediately, 7 days, 14 days. XF-1 has been deeply researched in control mechanisms, its genome, and development and application of biocontrol formulate. It could produce antagonistic protein, enzyme, antibiotics and IAA, which promoted rhizogenesis and growth. Its The genome was sequenced by Illumina/Solexa Genome Analyzer to assembled into 20 scaffolds then the gaps between scaffolds were filled by long fragment PCR amplification to obtain complet genmone with 4,061,186 bp in size. The whole genome was found to have 43.8% GC, 108 tandem repeats with an average of 2.65 copies and 84 transposons. The CDSs were predicted as 3,853 in which 112 CDSs were predicted to secondary metabolite biosynthesis, transport and catabolism. Among those, five NRPS/PKS giant gene clusters being responsible for the biosynthesis of polyketide (pksABCDEFHJLMNRS in size 72.9 kb), surfactin(srfABCD, 26.148 kb, bacilysin(bacABCDE 5.903 kb), bacillibactin(dhbABCEF, 11.774 kb) and fengycin(ppsABCDE, 37.799 kb) have high homolgous to fuction confirmed biosynthesis gene in other strain. Moreover, there are many of key regulatory genes for secondary metabolites from XF-1, such as comABPQKX Z, degQ, sfp, yczE, degU, ycxABCD and ywfG. were also predicted. Therefore, XF-1 has potential of biosynthesis for secondary metabolites surfactin, fengycin, bacillibactin, bacilysin and Bacillaene. Thirty two compounds were detected from cell extracts of XF-1 by MALDI-TOF-MS, including one Macrolactin (m/z 441.06), two fusaricidin (m/z 850.493 and 968.515), one circulocin (m/z 852.509), nine surfactin (m/z 1044.656~1102.652), five iturin (m/z 1096.631~1150.57) and forty fengycin (m/z 1449.79~1543.805). The top three compositions types (contening 56.67% of total extract) are surfactin, iturin and fengycin, in which the most abundant is the surfactin type composition 30.37% of total extract and in second place is the fengycin with 23.28% content with rich diversity of chemical structure, and the smallest one is the iturin with 3.02% content. Moreover, the same main compositions were detected in Bacillus sp.355 which is also a good effects biocontol bacterial for controlling the clubroot of crucifer. Wherefore those compounds surfactin, iturin and fengycin maybe the main active compositions of XF-1 against P. brassicae. Twenty one fengycin type compounds were evaluate by LC-ESI-MS/MS with antifungal activities, including fengycin A $C_{16{\sim}C19}$, fengycin B $C_{14{\sim}C17}$, fengycin C $C_{15{\sim}C18}$, fengycin D $C_{15{\sim}C18}$ and fengycin S $C_{15{\sim}C18}$. Furthermore, one novel compound was identified as Dehydroxyfengycin $C_{17}$ according its MS, 1D and 2D NMR spectral data, which molecular weight is 1488.8480 Da and formula $C_{75}H_{116}N_{12}O_{19}$. The fengycin type compounds (FTCPs $250{\mu}g/mL$) were used to treat the resting spores of P. brassicae ($10^7/mL$) by detecting leakage of the cytoplasm components and cell destruction. After 12 h treatment, the absorbencies at 260 nm (A260) and at 280 nm (A280) increased gradually to approaching the maximum of absorbance, accompanying the collapse of P. brassicae resting spores, and nearly no complete cells were observed at 24 h treatment. The results suggested that the cells could be lyzed by the FTCPs of XF-1, and the diversity of FTCPs was mainly attributed to a mechanism of clubroot disease biocontrol. In the five selected medium MOLP, PSA, LB, Landy and LD, the most suitable for growth of strain medium is MOLP, and the least for strains longevity is the Landy sucrose medium. However, the lipopeptide highest yield is in Landy sucrose medium. The lipopeptides in five medium were analyzed with HPLC, and the results showed that lipopeptides component were same, while their contents from B. subtilis XF-1 fermented in five medium were different. We found that it is the lipopeptides content but ingredients of XF-1 could be impacted by medium and lacking of nutrition seems promoting lipopeptides secretion from XF-1. The volatile components with inhibition fungal Cylindrocarpon spp. activity which were collect in sealed vesel were detected with metheds of HS-SPME-GC-MS in eight biocontrol Bacillus species and four positive mutant strains of XF-1 mutagenized with chemical mutagens, respectively. They have same main volatile components including pyrazine, aldehydes, oxazolidinone and sulfide which are composed of 91.62% in XF-1, in which, the most abundant is the pyrazine type composition with 47.03%, and in second place is the aldehydes with 23.84%, and the third place is oxazolidinone with 15.68%, and the smallest ones is the sulfide with 5.07%.

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