• Fisheries and Aquatic Sciences
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• 제24권1호
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• pp.19-31
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• 2021

Seaweeds are a potential source of minerals, essential amino acids, fatty acids, proteins, and various bioactive compounds such as antioxidants. The higher water content of seaweeds reduces the shelf life and this requires the appropriate drying method. The drying conditions play a major role in the conservation of nutrient composition in dried seaweeds. In recent years, the seaweed industry has used many different drying methods with advantages and limitations. Hybrid hot-water Goodle dryer (HHGD) which is a special dryer mixed with hot-water and a Korean traditional heating system (Goodlejang) might be a solution to avoid these limitations. The present study evaluated the effect of drying conditions in HHGD on nutrient composition and bioactivities of brown seaweeds. Moreover, freeze-dryer (FD) and HHGD were employed in this study to compare the dried outputs obtained from four brown seaweed species. The present study aims to evaluate the effect of the hybrid hot-water Goodle drying method (HHGDM) on the nutritional composition and antioxidant activity of dried seaweeds. AOAC standard methods were used to analyze the proximate composition of dried samples and their 70% ethanol extract. The intracellular and extracellular antioxidant activities were evaluated using Vero cells and electron spin resonance (ESR) spectrometer respectively. High performance liquid chromatography, apoptotic body formation, and in-vivo experiments were used for further confirmation of the quality of dried output. The proximate composition results obtained from drying in HHGD and FD did not exhibit any significant difference. Moreover, the seaweed extracts from the dried seaweeds by HHGD and FD dryings were also not different and both significantly down-regulated in-vivo and in-vitro oxidative stress. Furthermore, the high performance liquid chromatography results revealed that the two dryers did not make the major peaks different in the chromatograms. Freeze-drying method (FDM) provides elevated quality for dried output, but there are limitations such as high cost and low capacity. The results from a novel HHGD did not provide any significant difference with the results in FD and expressed a potential to avoid the limitations in FD. Overall, these findings solidified the applicability of HHGD over FD.

• 대한수의학회지
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• 제60권4호
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• pp.215-223
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• 2020

Sasa (S.) quelpaertensis Nakai (Korean name, Jeju-Joritdae), which has anti-oxidative and anti-inflammatory activities, is a type of bamboo grass distributed widely in Jeju Island, Korea. S. quelpaertensis leaves are used for therapeutic purposes in traditional Korean medicine. This study examined the hepatoprotective effects of the S. quelpaertensis ethyl acetate fraction (SQEA) in a mouse model to mimic alcoholic liver damage. The mice were administered orally with 30% alcohol (5 g/kg) once per day with or without SQEA treatments (100 and 200 mg/kg) for 14 days consecutively. Alcohol consumption increased the serum alcohol content and histopathological changes but reduced the liver weight. Moreover, the livers of the alcohol group exhibited the accumulation of malondialdehyde and cytochrome P450 2E1 (CYP2E1), and lipid droplet coating protein perilipin-2. On the other hand, SQEA dose-dependently attenuated the alcohol-induced serum ethanol content and liver histopathological changes but increased the liver weight. Moreover, SQEA attenuated the level of CYP2E1 and inhibited alcohol-induced lipogenesis in the liver via decreased perilipin-2 expression. These results suggest that SQEA can provide a potent way to reduce the liver damage caused by alcohol consumption.

• 대한화장품학회지
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• 제48권2호
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• pp.123-134
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• 2022

본 연구에서는 등수국 잎 추출물의 미백 및 항산화 활성을 확인하고 유효성분을 분리하여 화학구조를 동정하였다. B16F10 melanoma 세포를 이용한 미백 활성 실험 결과, n-hexane (Hex) 분획물이 세포독성 없는 농도에서 멜라닌 생성 및 세포 내 tyrosinase 효소의 활성을 억제시키고 있음을 확인하였다. 또한 Hex 분획물이 tyrosinase 및 TRP-2 단백질의 발현을 감소시켰다. 반면, ethyl acetate (EtOAc) 분획물은 DPPH 및 ABTS⁺ 라디칼 소거 활성이 우수하였고, H₂O₂로 유도된 세포 손상에 대한 세포보호 효과를 나타내었다. Hex 및 EtOAc 분획물의 활성 성분을 규명하기 위해 컬럼 크로마토그래피를 수행하여 8 개의 화합물을 분리하였다; ethyl linoleate (1), ethyl linolenate (2), 1-linoleoyl glycerol (3), 1-linolenoyl glycerol (4), epi-catechin (5), afzelin (6), quercitrin (7), hyperin (8). 분리된 화합물에 대한 항산화 활성 측정 결과, 화합물 5 - 8의 라디칼 소거 활성이 우수함을 확인하였다. 또한 HPLC 분석을 통해 주성분인 quercitrin (7)의 함량을 측정한 결과, 추출물에서 31.3 mg/g, EtOAc 분획물에서 169.8 mg/g이 함유되어 있는 것으로 확인되었다. 이상의 연구 결과를 바탕으로 등수국 잎은 미백 및 항산화 효과를 갖는 천연 화장품 소재로의 개발이 가능할 것이라 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제32권2호
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• pp.155-160
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• 2022

세계 4대 섬유작물중의 하나로 알려진 케나프(Hibiscus cannabinus L.)는 탄소 저감용 및 친환경 생활소재용으로 각광받고 있으며, 2013년 국내 채종 가능한 '장대' 품종이 확립되면서 전국적으로 재배되고 있다. 그러나, 케나프의 부위별 생리활성, 특히 '장대'의 부위별 생리활성 평가는 미미한 실정이다. 본 연구에서는 케나프 '장대'의 종실(seed), 종자 꼬투리(seedpod), 잎(leaf), 줄기(stem), 뿌리(root) 에탄올 추출물을 조제하여 이의 항혈전 및 항산화 활성을 평가하였다. 그 결과 종실 추출물에서 강력한 혈액응고인자 저해활성을, 종자 꼬투리 추출물에서 프로트롬빈 저해 활성을, 줄기 추출물에서 트롬빈 저해활성을 확인하였다. 또한 종자 꼬투리 추출물에서는 항혈전 활성과 연관된 DPPH 음이온 소거능, ABTS 양이온 소거능, 환원력 및 nitrite 소거능이 여타의 부위 추출물보다 유의적으로 강력한 활성을 나타냄을 확인하였다. 본 연구결과는 국내 케나프 친환경 섬유산업의 부산물로 얻어지는 종자 꼬투리, 뿌리 및 줄기를 이용한 고부가가치 생물소재 개발이 가능함을 제시하고 있다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제56권2호
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• pp.140-154
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• 2023

본 연구에서는 15-20 cm 길이의 더덕순을 70% 에탄올로 추출하여 추출물 (CLBE)을 제조하고, H₂O₂로 산화적 스트레스를 유발한 SH-SY5Y세포에 전처리하여 신경세포 보호 효과를 평가하였다. 그 결과, CLBE는 H₂O₂로 자극된 세포에서 세포 손상 및 LDH 방출 억제, ROS 소거를 통하여 세포의 사멸을 막아주었다. 또한 CLBE는 Bcl-2와 Bax 단백질의 발현을 조절함으로써 caspase의 활성을 억제하여 신경세포를 보호하였다. 이상의 연구결과들을 종합할 때, CLBE는 산화적 스트레스에 대하여 신경세포 보호 효과가 있는 것으로 보이며, 향후 신경질환 연구를 위한 치료제 개발 및 고부가가치 식품 소재 개발에 유용하게 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제45권7호
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• pp.929-937
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• 2016

본 연구에서는 랫트를 이용한 제2형 당뇨 동물모델로 같은 혈당조절 효과가 나타나는지 검토하고 이러한 효과가 당화 혈색소를 포함한 최종당화산물(advanced glycation end products, AGEs)과 어떤 상관관계가 있는지 또한 단백질과 당화를 촉진해 당화혈색소 생성의 원인 중 하나인 산화적 스트레스와 관련된 기전을 규명하고자 하였다. 기존의 db/db 마우스에서 실험한 결과와 마찬가지로 랫트를 이용한 제2형 당뇨모델에서도 가시오가피 추출물의 섭취는 혈당을 강하시키고 homeostasis model assessment(Homa-IR)를 감소시켜 인슐린 저항성 개선에 도움을 주는 것으로 확인되었다. 특히 혈중 당화혈색소량의 감소가 두드러졌는데 이는 산화적 스트레스 감소로 인한 지질과산화물 생성의 억제가 중요한 원인으로 생각되며 이와 관련된 혈중 사이토카인 IL-$1{\beta}$와 TNF-${\alpha}$의 농도도 감소한 것으로 나타났다. 당화혈색소는 산화적 스트레스에 의해 최종당화산물로 전환이 되어 인슐린 저항성 세포의 protein kinase C(PKC)를 활성화하여 transforming growth factor(TGF)-${\beta}$를 생성하는데 가시오가피 추출물의 섭취는 최종당화산물의 농도, PKC 그리고 TGF-${\beta}$ 모두를 억제하는 것으로 확인되었으며, 이것은 가시오가피 추출물 성분이 PKC와 TGF-${\beta}$에 직접 작용하기보다는 신호전달체계의 상위에 존재하는 최종당화산물을 억제하여 나타난 결과로 생각한다. 향후 연구에서는 가시오가피 추출물을 분획화하여 어떤 성분에 의하여 당화혈색소와 최종당화산물 생성을 억제하는지에 대한 구체적인 실험이 이루어져야 할 것으로 여겨진다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제46권5호
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• pp.545-551
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• 2017

울금은 간질환, 기관지염, 폐질환 및 심장질환에 효과적인 식물로 알려져 있으며, 항산화 및 세포보호에도 작용하는 것으로 알려져 있다. 이러한 울금을 아세톤, 에탄올, 메탄올 등으로 추출하여 울금에 함유된 총 폴리페놀 함량(TPC) 및 DPPH 라디칼 소거능, SOD 유사활성 등의 항산화력 그리고 comet assay를 이용한 DNA 손상억제 효능 및 회복능을 분석하고자 하였다. 그 결과 TPC는 울금의 메탄올 추출물($11.17{\pm}0.00g\;GAE/100g$), 아세톤 추출물($1.45{\pm}0.00g\;GAE/100g$), 에탄올 추출물($1.17{\pm}0.02g\;GAE/100g$)의 순으로 나타나 메탄올 추출물에 가장 많은 폴리페놀이 함유된 것으로 나타났다. 항산화력을 분석한 DPPH 라디칼 소거능 및 SOD 유사활성 분석 결과 역시 메탄올 추출물이 가장 강력한 활성을 보였으며, 그다음으로 에탄올, 아세톤 추출물의 순으로 나타났다. Comet assay를 이용한 DNA 손상 억제력을 분석한 결과 모든 추출물 처리구가 추출물을 처리하지 않은 positive control(PC)에 비해 유의적인 DNA 손상 억제력을 보였으며, $ED_{50}$값 분석 결과 메탄올 추출물이 $86.7{\mu}g/mL$, 아세톤 추출물이 $110.0{\mu}g/mL$, 에탄올 추출물이 $115.8{\mu}g/mL$의 순으로 나타나 메탄올 추출물의 활성이 가장 높은 것으로 나타났다. 울금 추출물 처리 4, 8, 12시간 후의 DNA 손상 회복력을 분석한 결과, negative control(NC)의 경우 시간 경과에 따른 회복 능력 변화가 크지 않았으나 추출물 처리구에서는 1시간 후 증가한 DNA 손상이 시간 의존적으로 회복되는 것을 확인하였으며, 특히 12시간 후의 회복 수준은 NC와 동일한 수준임을 확인할 수 있었다. 추출물을 처리하지 않은 NC에 대한 추출물 처리구의 DNA repair half time을 분석한 결과, PC가 9.5시간으로 가장 오랜 시간이 걸린 데 반해 메탄올 추출물이 6.6시간, 아세톤 추출물이 7.1시간, 에탄올 추출물이 7.6시간으로 메탄올 추출물이 DNA 손상 회복에 가장 짧은 시간이 소요되는 것으로 나타났다. 결론적으로 본 연구를 통해 아세톤, 에탄올, 메탄올 등의 용매를 이용한 울금 추출물의 항산화 활성, DNA 손상 억제 및 회복활성을 확인하였다. 추출용매에 따른 활성비교에서는 메탄올 추출물에서 가장 높은 활성이 나타났으므로 메탄올이 울금의 폴리페놀을 비롯한 항산화물 추출에 가장 효율적인 용매라는 것을 알 수 있었다. 그러나 본 연구에서는 항산화력을 가진 대표물질인 폴리페놀 성분만을 분석하여 폴리페놀 중 어떤 성분이 항산화력에 영향을 보인 것인지 알 수 없으므로, 차후 연구에서는 용매별 항산화물 성분 분석을 통해 항산화력 및 항유전독성 효과에 기인하는 물질이 무엇인지 근거가 뒷받침되어야 할 것으로 판단된다.

• 생명과학회지
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• 제21권1호
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• pp.146-154
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• 2011

포도당 20%와 효모엑기스가 함유된 배지에서 $40^{\circ}C$에서 48시간에 걸친 에탄올발효 과정 중에 일어나는 고온성 알코올 발효 효모균주 Saccharomyces cerevisiae KNU5377의 세포 내에서 일어나는 생리적 변화를 살펴보고자 했다. 그 결과, 이 발효 효모균주는 $40^{\circ}C$ 48시간의 발효로써 11.4% alcohol을 생성하여, 고온발효인데도 불구하고 우수한 발효능을 가진 것을 확인할 수 있었다. 또한 12시간 발효과정동안 배지의 pH가 시작단계의 pH 6.0이 4.1로 내려갔으며, 이후 에탄올발효가 완성될 때까지 거의 변화하지 않고 이 값으로 유지되었다. 발효 12시간이 지나면서 세포막의 지방산의 조성은 불포화지방산인 $C_{16:1}$ (palmitoleic acid)가 포화지방산인 $C_{16:0}$ (palmitic acid)보다 1.5배나 증가하였으며, $C_{18:1}$보다는 2배 가까이 증가하여 구성되어 있었다. 48시간 배양한 세포의 2차 전기영동(2-D)을 통한 세포내 단백질의 발현정도를 proteomics분석법으로 살펴본 바, phosphoglycerate kinase가 가장 크게 발현했음을 Mass Spectrometry를 통해 알 수 있었다. 그 뒤를 이어 adenylate kinase, Cys3p, Tdh3p, translational elongation factor 등이 크게 발현된 것을 알게 되었다. 이들은 직간접적으로 해당과정에 관여하는 인자들 이어서, 고온 장시간에 걸친 에탄올발효를 하는 이 발효 효모균주의 세포에게는 생존과 에탄올발효를 위하여 해당과정 관여 인자가 중요한 역할을 하고 있다는 것을 강력히 시사하였다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제44권10호
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• pp.1439-1449
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• 2015

우리나라에서는 전통적으로 복숭아꽃을 차로 마셔왔으며 피부 부스럼 등의 치료에 이용하였다는 기록이 있어 복숭아꽃 추출물이 산화적 스트레스와 염증반응을 억제시키는 효과가 있는지를 본 연구에서 확인하고자 하였다. 복숭아꽃을 건조시킨 다음 에탄올 추출 농축액(EtOH)을 얻었고, 이로부터 다시 hexane(Hx), dichloromethane(DM), ethyl acetate(EA), n-butanol(BtOH) 및 water(DW) 순으로 순차적 용매 분획을 시행하여 획득한 각 농축액에서 총 페놀화합물 함량, 플라보노이드 함량, DPPH 라디칼과 ABTS 라디칼 소거능을 측정하였고, LPS를 처리한 RAW 264.7 대식세포에서 이들 추출물들이 NO, PGE2, IL-6, TNF-${\alpha}$ 생성에 미치는 영향을 측정하였다. 그 결과 총 페놀화합물 함량과 플라보노이드 함량은 EA 분획(394.6 mg TA/g, 253.7 mg RT/g)이 가장 높았고, 그다음이 BtOH 분획(128.3 mg TA/g, 93.1 mg RT/g), DM 분획(79.5 mg TA/g, 52.9 mg RT/g), EtOH 추출물(78.1 mg TA/g, 55.3 mg RT/g) 순이었다. DPPH 라디칼 소거능은 EA> BtOH${\geq}$ EtOH> DM=DW> Hx 순이었으며, ABTS 라디칼 소거능은 EA> BtOH> EtOH=DM> Hx=DW 분획 순으로 항산화 효과는 EA, BtOH 분획이 가장 우수하였다. 총 페놀화합물의 함량은 DPPH 라디칼 소거능($IC_{50}$)(r=-0.6081, P<0.01), ABTS 라디칼 소거능(r=0.9683, P<0.001)과 유의적인 상관관계를 나타내었으며, DPPH 라디칼 소거능($IC_{50}$)과 ABTS 라디칼 소거능은 서로 유의한 상관관계(r=-0.7172, P<0.001)를 나타내었다. LPS를 처리한 대식세포에 각 추출시료를 세포독성이 없는 농도로 처리한 결과 EtOH 추출물과 Hx, DM, EA 분획이 NO 생성을 유의하게 감소시켰으며(P<0.05), EtOH 추출물과 DM, EA 분획이 PGE2 생성을 유의하게 감소시켰다(P<0.05). 염증성 사이토카인인 IL-6와 TNF-${\alpha}$ 생성은 EtOH 추출물과 Hx, DM, EA, BtOH 분획 모두 유의하게 감소시켰다(P<0.05). 더 나아가 LPS를 처리한 대식세포에서 복숭아꽃 EtOH 추출물을 처리하였을 때 농도의존적으로 iNOS와 COX-2의 합성을 효과적으로 억제시킴으로써 주요한 염증 매개물질인 NO와 PGE2의 생성이 억제되는 기전을 제시하였다. 한편 대식세포에서 분비된 아질산염의 농도는 TNF-${\alpha}$ 농도(r=0.6477, P<0.05) 및 PGE2 농도(r=0.6377, P<0.05)와 유의한 상관관계를 나타내었으며, 아질산염, PGE2, IL-6 농도는 총 페놀화합물 함량이나 항산화 효과 지표들과 유의한 상관성을 보이지 않았다. 다만 TNF-${\alpha}$ 농도만 총 페놀화합물 함량(r=0.6524, P<0.05), 플라보노이드 함량(r=0.6914, P<0.05), DPPH 라디칼 소거능($IC_{50}$)(r=-0.6839, P<0.05), ABTS 라디칼 소거능(r=0.7921, P<0.01)과 각각 유의한 상관관계를 나타내었으며, 염증반응의 매개물질인 PGE2 및 IL-6 농도와는 유의한 상관성이 없었다. 본 실험 결과를 종합하면 복숭아꽃 에탄올 추출물은 항산화 효과와 항염증 효과가 우수하였으며, 그로부터 얻은 분획물 중에서 특히 EA와 BtOH 분획은 항산화 효과가 매우 우수하였고, DM과 EA 분획은 항염증 효과가 우수하였다. 따라서 복숭아꽃 에탄올 추출물을 비롯한 이들 분획물들은 산화적 스트레스 및 염증반응의 상승과 관련되어 있는 만성질환을 예방하는 건강기능성 식품의 개발을 위한 천연소재로 이용 가능할 것으로 기대된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제46권4호
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• pp.360-371
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• 2018

1. Agar diffusion test를 통해 지모 뿌리 추출물의 항균활성 확인 결과 호기성 그람 양성 균주인 S. aureus에서 추출물 및 모든 분획물에서 저해환을 나타내었고, 에틸아세테이트 분획물이 대조군으로 사용된 메틸파라벤보다 더 높은 항균활성을 나타내었다. 2. 최소저해농도(MIC)와 최소사멸농도(MBC/MFC)를 통해 더 정확한 지모 뿌리 추출물의 항균활성을 확인하고자 하였다. 그 결과 곰팡이균인 A. niger를 제외한 모든 균주에서 MIC 농도를 확인하였고, 특히 호기성 그람 양성 균주인 S. aureus와 호기성 그람 음성 균주인 P. aeruginosa 그리고 진균인 C. albicans에서 에틸아세테이트 분획과 아글리콘 분획물이 낮은 농도에서 각 균주를 저해하는 것을 확인하였다. 3. DPPH법을 통해 지모 뿌리 추출물의 자유 라디칼 소거활성($FSC_{50}$)을 확인한 결과 가장 높은 활성을 나타낸 것은 에틸아세테이트 분획물($23.19{\mu}g/ml$)이고 아글리콘 분획물($71.06{\mu}g/ml$), 50% 에탄올 추출물($146.2{\mu}g/ml$) 순서로 나타났다. 4. 지모 뿌리 추출물의 총 항산화능($OSC_{50}$)을 확인하기 위해 luminol 발광법을 통해 확인하였다. 실험 결과 에틸아세테이트 분획물($1.5{\mu}g/ml$)과 아글리콘 분획물($1.4{\mu}g/ml$)이 대조군으로 사용된 L-ascorbic acid ($1.3{\mu}g/ml$)과 비슷한 활성을 나타내며 높은 총 항산화능을 나타내었다. 또한 에틸아세테이트 분획물이 50% 에탄올 추출물보다 약 11배 더 높은 활성을 띄는 것을 확인하였다. 5. $^1O_2$으로 유도된 세포 파괴에 대한 세포보호 효과(${\tau}_{50}$)를 확인한 결과 지모 뿌리 추출물과 분획물 모두 농도의존적으로 세포보호효과를 나타내었다. 50% 에탄올 추출물은 $8{\mu}g/ml$의 농도(34.5 min)에서, 에틸아세테이트 분획물은 $4{\mu}g/ml$의 농도(64.4 min)에서, 아글리콘 분획물은 $8{\mu}g/ml$의 농도(215.9 min)에서 가장 높은 보호효과를 나타냄을 확인하였다. 6. 지모 뿌리 추출물의 HaCaT 세포독성평가를 진행한 결과, 본 실험에서는 $0.02-2{\mu}g/ml$로 농도를 설정하여 세포보호실험을 진행하였다. 7. 과산화수소로 유도된 세포 손상에 대한 세포 보호 효과를 확인한 결과, 50% 에탄올 추출물과 에틸아세테이트 분획물 및 아글리콘 분획물의 최대 생존율은 각각 86.23, 86.59 및 89.70%를 나타냈으며 과산화수소를 처리한 양성 대조군에 비하여 세포 생존율을 각각 8.07, 8.42 및 11.53% 증가시켰다. 8. HaCaT세포에 UVB를 조사하여 세포 내 ROS 소거활성 평가를 진행한 결과, 자외선으로 유도된 세포 손상에서 아글리콘 분획물은 $2{\mu}g/ml$ 농도에서 UVB를 처리한 양성 대조군 대비 41.77%까지 세포내 ROS를 감소시켰다. 9. 실험을 통해 높은 생리활성을 나타낸 지모 뿌리 에틸아세테이트 분획물을 TLC 및 LS/ESI-MS를 통해 성분분석을 진행하였다. 그 결과 mangiferin, isomangiferin, timosaponin-A-III, nyasol을 확인하였다.본 연구의 결과를 통해 지모 뿌리 추출물의 항균 및 항산화 작용과 더불어 세포보호효과를 통해 천연 화장품 소재로서의 응용 가능성이 있음을 확인하였다.