• 한국식품영양학회지
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• 제33권2호
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• pp.215-221
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• 2020

The purpose of this study was to investigate the protective effect on oxidative stress induced PC12 cells, and volatile flavor composition of essential oils derived from medicinal plant seeds- Gossypium hirsutum L. (G. hirsutum), Coix lachryma-jobi (C. lachryma-jobi) and Oenothera biennis (O. biennis). The essential oils were obtained by the solvent (hexane) extraction method from the seeds. The essential oils of the seeds were analyzed by the solid-phase micro-extraction gas chromatography mass spectrometry (SPME-GC/MS). The major compounds of G. hirsutum, C. lachryma-jobi and O. biennis were cyclonexanol (16.65%), β-asarone (14.29%) and ylangene (50.01%). The DPPH radical scavenging activity (IC₅₀) was the highest value of 8.52 mg/mL in the O. biennis. Additionally, IC₅₀ values of G. hirsutum and C. lachryma-jobi were 26.76 mg/mL and 36.81 mg/mL. For the oxidative stress on PC12 cells, we treated with hydrogen peroxide (H₂O₂). The pretreatment of oxidative stress induced PC12 cells with all the essential oils preserved or increased their cell viability and G. hirsutum and O. biennis attenuated the ROS generation (by 68.75% and 56.25% vs. H₂O₂ control). The results of this study suggest that the essential oils derived from medicinal plant seeds could be used as valuable back data as a natural essential oil material to prevent neurodegenerative diseases by protecting neuro-cells.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제28권4호
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• pp.367-375
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• 2013

해동피는 약리학적으로 진통, 소염작용이 있어, 허리와 무릎의 통증 등을 치료하는데 효과가 있다고 알려져 있다. 본 연구에서는 해동피(Kalopanax pictus)의 국산 및 중국산과 그 유사생약으로 사용되는 절동피(znthoxylum ailanthoides)의 국산과 중국산, 목면피(bombax malabaricum)의 $H_2O$ 및 70% EtOH 추출물의 항위염 효과와 항산화효과에 대해 알아보았다. 먼저 HCl EtOH로 유발한 흰쥐위염 모델을 통해 효과를 확인하였고, 위염 및 위궤양, 위암의 원인으로 잘 알려진 H. pylori에 대한 colony 억제작용과 대표적 공격인자인 과다한 산에 대한 억제작용을 확인 하고자 제산력 시험법을 실시하였다. 항위염 효과에 대한 항산화 기전으로는 DPPH 시험법, 환원력 시험법, ${\beta}$-carotene/linoleic acid syetem을 이용한 지질과산화 억제활성 시험을 실시하였고, 실험에 사용한 추출물 중 가장 효과가 우수한 해동피 국산 추출물을 이용하여 superoxide radical 및 hydrogen peroxide 소거 작용을 확인하였다. Indomethacin으로 유발한 흰쥐 위궤양 모델에서는 해동피 국산 $H_2O$ 및 70% EtOH 추출물에서 각각 73.1%, 53.5%로 손상을 억제시킴을 확인하였다. 흰쥐를 이용한 gastric secretion 실험으로는 해동피 국산 $H_2O$ 및 70% EtOH 추출물이 위액의 분비를 줄이고, pH를 상승 시켰으며 총 산도를 감소시킴을 확인하였다. 그 결과, 해동피국산 및 중국산, 절동피국산 및 중국산, 목면피중국산 해동피의 항산화 효과가 가장 우수하였으며 해동피 국산은 위염 및 위궤양에서 우수한 효과를 확인하였고, 건강 기능성 식품 및 천연물 의약품으로서의 개발 가능성을 확인할 수 있었다. 또한, 이 결과를 토대로 오랜 세월 한약재로 사용되어 온 해동피의 기원이 다른 유사품 및 불량약재의 무분별한 유통, 정확한 기원의 약재에 대한 기준 설정, 높아지는 한약재 수입 의존도에 따른 위품, 저질품의 혼입 방지와 객관적, 신뢰성 있는 표준규격 설정에 기여할 것으로 예상된다.

• 생명과학회지
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• 제24권7호
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• pp.713-720
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• 2014

본 연구에서는 Ardisia arborescens 에탄올 추출물(AAEE)의 항산화능과 항염증 생리활성을 in vitro assay system 및 cell culture model system을 이용하여 분석하였다. 먼저 AAEE의 항산화능을 DPPH radical 소거능으로 분석한 결과 양성 대조군으로 사용한 ascorbic acid와 유사한 정도의 높은 활성을 보여 매우 강한 항산화능을 보유함을 확인하였다. 또한 RAW 264.7 세포주를 이용한 $H_2O_2$ 및 LPS의 유도에 의해 생성된 ROS에 대한 소거능을 분석한 결과에서도 농도의존적인 강한 소거능을 보였다. 뿐만 아니라 대표적인 항산화효소로 천연물에 의한 항산화능 활성에 의해 발현이 유도되는 HO-1, TrxR1 및 그 전사 인자인 Nrf2의 단백질 발현이 AAEE의 처리에 의해 농도의존적으로 증가됨을 보였으며 이러한 HO-1, TrxR1 및 Nrf2의 발현 변화는 상위신호전달계인 MAPKs에 의해 조절될 가능성을 보였다. 한편 AAEE가 LPS에 의해 유도된 NO 생성에 미치는 영향을 분석한 결과 세포독성 없이 농도의존적인 NO 생성 저해능을 보였으며 이는 NO 생성 단백질인 iNOS의 발현 저해에서 기인함을 확인하였다. 이와 같은 AAEE의 NO 생성 억제 효과는 염증 상위신호전달계인 NF-${\kappa}B$ 및 AP-1의 조절을 통해 일어날 가능성을 보였다. 이러한 결과를 통해 AAEE의 높은 항산화능과 항염증 활성을 처음으로 확인하였으며 향후 기능성 소재로서 유용하게 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제13권10호
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• pp.69-76
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• 2012

본 연구에서는 전자빔공정(Electron beam process, E-beam)에서 생성되는 수산화라디칼의 생성특성을 조사하였고, 이 공정에 첨가제로 과산화수소와 $Fe^{3+}-EDTA$을 이용한 펜타클로로페놀(Pentachlorophenol, PCP)의 분해 특성을 조사하였다. 이를 위해 수산화라디칼의 측정은 벤조산(Benzoic Acid, BA)에 의한 hydroxylation으로 생성된 hydroxybenzoic acid(OHBA)의 농도를 정량화하여 수행하였다. 실험결과, 실제 측정된 수산화라디칼의 농도는 예측된 수산화라디칼에 비해 낮은 농도로 나타났으며, 이것은 아마도 E-beam 에너지의 조사와 동시에 형성되는 다양한 반응성 화학종이 수산화라디칼을 스케빈져(scavening)할 것으로 생각되었다. 특히, 1mM 이하의 과산화수소 주입은 PCP 분해를 촉진시킬 수 있으나 그 이상의 과산화수소의 주입은 오히려 PCP의 분해를 감소시키거나 PCP의 부산물인 염소이온과 Carbon yield(%)를 증가시키는 요인으로 작용하였다. 반면에, $20{\mu}M$의 $Fe^{3+}-EDTA$ 첨가는 효과적으로 PCP를 제거하였고, 이에 따른 G-value도 증가한 것으로 나타났다. OHBA의 형성과 PCP의 분해를 고려하여 보면, 결과적으로 E-beam공정에 가하는 $Fe^{3+}-EDTA$의 첨가는 상대적으로 낮은 세기에서도 효과적으로 PCP를 처리할 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제42권3호
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• pp.275-284
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• 2014

본 연구에서는 식물자원으로부터 생리활성을 보유한 새로운 기능성 소재를 찾고자 하였다. 이를 위해 수종의 중국 자생 식물을 분석하여 강한 항산화능을 보유한 3종(Malus hupehensis, Ophiorrhiza cantonensis, 그리고 Psychotria rubra)을 선별하고, 각 추출물의 항산화능과 항염증 생리활성을 분석하였다. 먼저 각 추출물의 항산화능을 DPPH radical 소거능을 통해 분석한 결과 모두 양성 대조군으로 사용한 ascorbic acid와 유사한 정도의 높은 활성을 보여 각 소재가 매우 강한 항산화능을 보유함을 확인하였다. 또한 RAW 264.7 세포주에서 $H_2O_2$ 및 LPS에 의해 유도된 ROS에 대한 각 추출물의 소거능을 분석한 결과에서도 농도의존적인 강한 소거능을 보였다. 뿐만 아니라 대표적인 항산화효소 중 하나로 항산화능 보유 천연물에 의해 발현이 유도되는 HO-1 및 그 전사 인자인 Nrf-2의 단백질 발현이 각 추출물의 처리에 의해 증가됨을 보였다. 한편 각 소재가 LPS에 의해 유도된 NO 생성에 미치는 영향을 분석한 결과 모두 농도의존적인 NO 생성 저해능을 보였으며 이는 NO 생성 단백질인 iNOS의 발현 저해에서 기인함을 확인하였다. 이와 같은 각 소재의 NO 생성 및 iNOS 발현 억제 효과는 염증 상위신호 전달계인 NF-${\kappa}B$ 및 AP-1의 조절을 통해 일어날 가능성을 보였다. 이러한 결과를 통해 중국 자생 식물 3종의 높은 항산화능과 항염증 활성을 처음으로 확인하였으며 향후 기능성 소재로서 유용하게 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한화장품학회지
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• 제44권1호
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• pp.49-57
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• 2018

본 연구에서는 다마스크 장미 내 고분자 당단백을 bioconversion 기술을 이용하여 저분자화한 다마스크 장미추출물(Rosa damascena extract containing low molecular glycoprotein, RELG)의 항노화 효능을 측정하였다. DPPH 라디칼 소거능을 이용한 RELG의 항산화능 평가($IC_{50}$)는 $22.6{\mu}g/mL$으로 양성대조군인 ascorbic acid $21.1{\mu}g/mL$와 비교하여 비슷한 수준의 항산화능을 나타내었고 피부세포실험에서는 $15{\mu}g/mL$에서 자외선과 $H_2O_2$에 의한 활성산소 생성을 28% 억제하였다. 또한 같은 농도에서 자외선에 의한 콜라겐 분해효소(MMP-1)의 생성을 48% 억제하고 $10{\mu}g/mL$에서 대조군 대비 보습인자인 aquaporin 3 (AQP3)의 발현을 44%, 중성지질 생합성을 10% 촉진하여 항주름 효능과 더불어 보습효능까지 나타냈다. 추가적으로 두피 모유두세포에서는 스트레스로 인한 세포사멸을 $15{\mu}g/mL$에서 10% 억제하고 활성산소의 생성을 90% 감소시켰다. 본 연구 결과, RELG는 효과적인 항노화 화장품 소재임을 확인하였다.

• 한국자원식물학회지
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• 제33권6호
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• pp.604-614
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• 2020

Chronological aging and photoaging affect appearance, causing wrinkles, pigmentation, texture changes, and loss of elasticity in the skin. Phragmites communis is a tall perennial herb used for its high nutritional value and for medicinal purposes, such as relief from fever and vomiting and facilitation of diuresis. In this study, we investigated the effects of ethanol extract of P. communis rhizome (PCE) on skin aging. The total flavonoid and total phenolic content in PCE were 2.92 ± 0.007 ㎍ of quercetin equivalents (QE) and 231.8 ± 0.001 ㎍ of gallic acid equivalents (GAE) per 100 mg of dried extract (n = 3). The half-maximal inhibitory concentration (IC50) values of PCE for 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl radical (DPPH) and hydrogen peroxide scavenging activities were 0.96 and 0.97 mg/mL, respectively. PCE showed inhibitory effects on tyrosinase when L-tyrosine (IC50 = 1.25 mg/mL) and L-3,4-dihydroxyphenylalanine (IC50 = 0.92 mg/mL) were used as substrates. PCE treatment up to 200 ㎍/mL for 24 h did not cause any significant cytotoxicity in B16F10 melanocytes, human dermal fibroblasts (HDFs), and HaCaT keratinocytes. In B16F10 melanocytes, PCE (25 and 50 ㎍ /mL) inhibited melanin production and cellular tyrosinase activity after challenge with α-melanocyte-stimulating hormone (α-MSH; p < 0.05). In HDFs, PCE suppressed the mRNA expression of matrix metalloproteinase-1 (MMP-1) and reduced the activity of elastase (p < 0.05). In addition, ultraviolet B (UVB)-mediated downregulation of hyaluronic acid synthase-2 gene expression in HaCaT keratinocytes was also effectively suppressed by PCE treatment. Overall, our results showed that PCE has potential anti-skin aging activity associated with the suppression of hyperpigmentation, wrinkle formation, and reduction in dryness. PCE is a promising candidate for the development of an anti-skin aging cosmetic ingredient.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제22권5호
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• pp.751-757
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• 2015

오디 당침출액(MSE)의 산화적 스트레스 개선 효과를 확인하기 위하여 HepG2 세포에 $H_2O_2$로 산화적 스트레스를 유도시킨 다음, MSE의 보호효과를 확인하였다. MSE를 40일간 저장하여 DPPH radical scavensing을 통해 DPPH radical 소거능이 유의적으로 좋았던 저장 40일용 MSE를 선택하여 세포 실험에 적용하였다. HepG2 세포에 $500{\mu}M$ $H_2O_2$를 처리하여 산화적 스트레스를 유발시키고, MSE를 처리하여 세포 생존율을 확인한 결과, MSE 처리로 인한 세포 생존율이 유의적으로 증가하였고, ROS 생성과 과산화물에 대한 지표로 측정된 MDA 농도도 MSE 처리로 인해 효과적으로 억제되었다. 또한, $H_2O_2$ 처리로 감소된 SOD 및 CAT 활성이 MSE 처리로 인해 유의적으로 높아졌으며, $H_2O_2$를 처리로 인한 세포핵의 apoptosis body가 MSE 처리로 인해 감소함을 확인하였으며, 이는 caspase-3 활성 MSE가 억제시킴으로 인해 세포를 보호하고 있음을 확인하였다. 이상의 결과로부터 오디 당침출액은 산화적 스트레스로부터 야기되는 세포독성과 apoptosis로부터 세포 보호 효과를 확인함에 따라 향후 노화와 관련된 다양한 연구소재의 기초 자료 및 질병 예방 소재로의 가능성을 확인하였다.

• 생명과학회지
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• 제20권5호
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• pp.736-744
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• 2010

도라지는 민간에서 항궤양, 항진통, 항알러지, 혈관과 히스타민 억제 및 항산화 효과가 있는 것으로 알려져 있고, 그 뿌리인 길경은 아시아에서 식용으로 즐겨먹는 식품 소재로 사포닌이 과량 함유되어 있는 것으로 보고 되어 있으나, 그 작용기전은 과학적으로 해명되지 않았다. 본 연구에서 처음으로 흑도라지가 특정한 공정기술을 이용하여 개발되었으며, 산화적 스트레스 및 MMPs) 대한 ABPRE의 억제 효과를 조사하였다. ABPRE의 항산화효과를 조사하기 위해서 DPPH radical, hydroxyl radical, reducing power, hydrogen peroxide, lipid peroxidation 및 DNA 산화에 대한 연구를 수행하였다. 연구 결과 ABPRE는 DPPH radical 소거에는 효과를 나타내었으나 지질과산화에 의한 malondialdehyde의 생성은 억제하지 않았다. 그러나, ABPRE의 존재 하에서 산화적 DNA 손상이 억제되었다. 또한 gelatin zymography 및 western blot 분석에서 ABPRE는 PMS (phenazine methosulfate)에 의해서 자극된 MMP-2의 발현과 활성을 감소시켰으며, ABPRE는 항산화 효과 및 tyrosinase 발현 억제에 의한 L-DOPA로 유발된 melanin 생성을 저해 하였을 뿐만 아니라 Nrf2에 의해서 조절되는 항산화 효소인 SOD-1과 SOD-2의 발현을 증가시키는 것으로 나타났다. 그러므로 ABPRE는 항산화와 관련 있는 암전이의 예방을 위한 항암제의 후보 소재로 그 가능성이 기대된다.

• 생명과학회지
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• 제24권9호
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• pp.973-980
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• 2014

본 연구에서는 식물에 존재하는 신규 기능성 소재 개발의 일환으로 Decaisnea insignis 에탄올 추출물(DIEE)의 항산화 및 항염증 생리활성을 분석하였다. 먼저 DIEE의 항산화능을 DPPH 라디칼 소거능을 통해 분석한 결과 양성 대조군으로 사용한 아스코르빈산과 유사한 정도의 높은 소거활성을 보여 DIEE가 매우 강한 항산화능을 보유함을 확인하였다. 또한 RAW 264.7 세포주에서 $H_2O_2$ 및 LPS에 의해 유도된 ROS에 대한 DIEE의 소거능을 분석한 결과, 농도의존적인 강한 ROS 소거능을 보였다. 뿐만 아니라 대표적인 항산화효소 중 하나로 항산화능 보유 천연물에 의해 발현이 유도되는 hemeoxygenase 1 (HO-1) 및 그 전사 인자인 nuclear factor-E2-related factor 2(Nrf2)의 단백질 발현이 DIEE의 처리에 의해 유의적으로 증가됨을 보였으며 이러한 HO-1 및 Nrf2의 발현 유도는 상위신호전달계인 MAPKs에 의해 조절될 가능성을 보였다. 한편 DIEE가 LPS에 의해 유도된 NO 생성에 미치는 영향을 분석한 결과 농도의존적인 NO 생성 저해능을 보였으며 이는 NO 생성 단백질인 iNOS의 발현 저해에서 기인함을 확인하였다. 이와 같은 DIEE의 NO 생성 억제 효과는 염증 상위신호전달계인 $NF-{\kappa}B$ 및 AP-1의 조절을 통해 일어날 가능성을 보였다. 이러한 결과를 통해 DIEE의 높은 항산화능과 항염증 활성을 처음으로 확인하였으며 향후 기능성 소재로서 유용하게 활용될 수 있을 것으로 판단된다.