• 대한화장품학회:학술대회논문집
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• 대한화장품학회 2003년도 IFSCC Conference Proceeding Book I
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• pp.700-718
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• 2003

Fructan, a polysaccharide existing in plants or produced by microorganisms, is a sugar polymer of fructose with $\beta$-2,6 linkages. In this study, we investigated some cosmeceutical properties of Fructan such as moisturizing effect, cell proliferation effect, anti-inflammation effect and cell cytotoxicity. Zymomonas mobilis, a microorganism producing Fructan, was cultured in a medium containing 10％ sucrose and 2％ yeast extract as main components for 24 hours at 37$^{\circ}C$ and pH 7. Fructan was obtained by precipitation from the cultured medium by adding alcohol (alcohol ratio of 1:3) after removing the enzyme by centrifuging. Fructan exhibited almost same moisturizing effect as hyaluronic acid and cell proliferation effect on human fibroblast and keratinocyte as well. Moreover, on cell proliferation test on bio-artificial skin constructed by 3-dimensional(3-D) culture after inducing primary skin inflammation with 0.5％ sodium lauryl sulfate (SLS), the 3-D artificial skin treated with 0.01 mg/ml, 0.05mg/ml of Fructan exhibited higher cell proliferation than the 3-D artificial skin treated with SLS only. On anti-inflammation test on 3-D artificial skin evaluated by measuring secreted quantity of interleukin-1$\alpha$ (IL-1$\alpha$) which is a pre-inflammatory mediator induced by SLS, the quantity of IL-1$\alpha$on the 3-D artificial skin treated with 0.01 mg/ml, 0.05mg/ml of Fructan was less than the one on the 3-D artificial skin treated with SLS only. As a result of these studies, Fructan has anti-inflammation effect against inflammatory reaction by a skin irritant as well as cell proliferation effect in bio-artificial skin. Fructan was also evaluated as a safe material without any toxicity in safety tests using fibroblasts and animals.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제33권2호
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• pp.235-241
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• 2023

Hyaluronidase (HAase) can enhance drug diffusion and dissipate edema by degrading hyaluronic acid (HA) in the extracellular matrix into unsaturated HA oligosaccharides in mammalian tissues. Microorganisms are recognized as valuable sources of HAase. In this study, a new hyaluronate lyase (HAaseD) from Bacillus sp. CQMU-D was expressed in Escherichia coli BL21, purified, and characterized. The results showed that HAaseD belonged to the polysaccharide lyase (PL) 8 family and had a molecular weight of 123 kDa. HAaseD could degrade chondroitin sulfate (CS) -A, CS-B, CS-C, and HA, with the highest activity toward HA. The optimum temperature and pH value of HAaseD were 40℃ and 7.0, respectively. In addition, HAaseD retained stability in an alkaline environment and displayed higher activity with appropriate concentrations of metal ions. Moreover, HAaseD was an endolytic hyaluronate lyase that could degrade HA to produce unsaturated HA oligosaccharides. Together, our findings indicate that HAaseD from Bacillus sp. CQMU-D is a new hyaluronate lyase and with excellent potential for application in industrial production.

• Journal of Web Engineering
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• 제12권7호
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• pp.2159-2173
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• 2020

Various physiological benefits have been linked to Hizikia fusiforme (HF), an edible brown seaweed. Here, fucose-containing sulfated polysaccharides were extracted from celluclast-processed HF (SPHF) and their antitumor efficacy against bladder cancer was evaluated in vitro and in vivo. SPHF possesses high sulfated polysaccharide and fucose contents and free radical scavenging activities compared to those of celluclast-processed HF extracts (CHF). SPHF inhibited bladder cancer EJ cell proliferation via G1-phase cell cycle arrest. This was due to the induction of p21WAF1 expression associated with the downregulation of CDKs and cyclins. Moreover, JNK phosphorylation was identified as an SPHF-mediated signaling molecule. SPHF treatment also hindered the migration and invasion of EJ cells by inhibiting MMP-9 expression, which was attributed to the repression of transcriptional binding to NF-κB, AP-1, and Sp-1 in the MMP-9 promoter region. In an animal study, SPHF treatment suppressed EJ tumor growth in xenograft mice similarly to cisplatin. Furthermore, no toxicity signs were found after weight loss assessment, biochemical tests, and organ tissue immunostaining during oral administration of 20-200 mg/kg SPHF for 20 days. Therefore, our study demonstrates the antitumor efficacy of SPHF in vitro and in vivo, thus highlighting its potential for bladder cancer treatment development.

• 한국식품영양학회지
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• 제37권5호
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• pp.255-265
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• 2024

To utilize pepper (Piper nigrum) as an immunostimulatory agent, we isolated macrophage stimulating polysaccharides from pepper and investigated their macrophage activating activities. Hot-water extracts (HW) of black pepper (BP) and white pepper (WP) were prepared, and their macrophage stimulating activities were evaluated using RAW 264.7 cells. BP-HW significantly promoted the secretion of macrophage stimulating factors such as nitric oxide (NO), tumor necrosis factor-α (TNF-α), interleukin (IL)-6, and IL-12 compared to WP-HW. When BP and WP-HW were fractionated into crude polysaccharides (CP) and low molecules (LM) by ethanol precipitation, BP-CP demonstrated significantly more potent activity. Furthermore, BP-CP not only induced mRNA gene expression of macrophage activation factors, but also promoted nuclear localization of p65 and c-Jun. In addition, component sugar analysis revealed that glucan-type polysaccharides in BP-CP played a crucial role in macrophage activation. Taken together, these findings suggest that black pepper has industrial applicability not only as a spice, but also as an immunostimulatory functional material.

• 한국방사선학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.9-16
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• 2018

음주 후 숙취는 사람에 따라 증상과 정도가 상이 하지만 일반적으로 갈증, 피로감, 두통, 전신권태, 위장장애, 구토, 설사, 비타민 결핍 등이 나타난다. 이러한 숙취현상은 간세포와 체내에 축적된 알코올 및 알코올에 함유되어 있는 발효 부산물인 에틸아세테이트, 아세트알데히드 등의 전구물질들의 작용에 의해 발생한다. 이에 숙취현상을 해소하기 위한 연구로 연어 추출물 중 정액 또는 정소 추출물인 핵산-당-인산으로 이루어진 고분자이며 다당체인 Polydeoxyribonucleotide(PDRN)과 동일한 Origin, 동일 구조를 가지며 PDRN에 비해 가격이 저렴한 수용성 연어 추출물 분말을 사용하였다. 그리고 D-Glucuronic acid와 N-Acetyl glucosamine으로 구성된 고분자 다당체로 뛰어난 생체 적합성, 점탄성 및 보습력을 보유하고 있어서 숙취현상 중 나타나는 생체수분 감소량 및 피부수분 함유량저하에 대한 부분에 효과가 있어 항산화 및 피부보습효과를 제공하는 히알루론산(Hyaluronic acid)을 감마선으로 조사하여 사용하였다. 연어추출물 분말과 히알루론산 등을 이용하여 조성물을 제조한 후 체내 에탄올, 아세트알데히드 감소량, 혈중 아세트알데히드 농도와 초산 농도를 측정하여 알코올 분해효과를 평가하였고, 피부 수분 증발량과 피부 수분량을 조사하여 피부개선을 평가하고 항산화 및 피부보습효과를 제공하는지 여부를 판단하였다. 이에 에탄올은 연어추출물을 첨가하였을 때가 무첨가에 비해 5배에서 7배의 감소량을 보였고 아세트알데히드 3배에서 5배 이상의 감소량을 보였다. 또한 혈중 아세트알데히드 농도와 초산 농도의 변화에서는 무첨가 대조군에 비해 급격한 저하 변화를 보여 알코올 분해효과가 있음을 확인하여 숙취해소 효과가 있음을 확인할 수 있었다. 그리고 히알루론산 원료를 첨가하여 사용하였을 때 피부 수분함유량이 높았으며, 피부 수분 증발량이 감소됨이 확인되었다. 이에 고분자 다당체인 히알루론산은 뛰어난 점탄성 및 보습력을 보유하고 있어서 숙취현상 중 나타나는 생체수분 감소량 및 피부수분 함유량저하에 효과가 있어 항산화 및 피부보습효과를 제공하는 것으로 사료되어 연어추출물 분말과 히알루론산을 주원료로 하는 조성물이 음주 후 나타나는 숙취현상에 효과가 있다고 할 수 있다.

• 한국식품과학회지
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• 제27권5호
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• pp.716-723
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• 1995

갈조류인 한국산 곰피(Ecklonia stolonifera)에서 fucoidan을 추출 정제하여 분자 구조적 특성을 조사하고 항혈액 응고 활성을 측정하였다. 건조곰피 20.0kg을 $100^{\circ}C$에서 2시간동안 2회 열수 추출하고 ethanol로 침전시켜 crude fucoidan 151.1g을 얻었다. Crude fucoidan을 염화칼슘과 cetyl pyridium chloride(CPC)로서 정제하여 Fucoidan-1을 얻었고 수율은 35.2%였다. 이 Fucoidan-1을 여러조건하에서 DEAE-Toyopearl 650 M 이온교환 chromatography법을 이용하여 정제한 결과 cellulose acetate 막 전기영동상에서 하나의 band를 나타내는 순도가 높은 곰피 Fucoidan-5을 얻었으며 dextran을 표준품으로 gel filtration chromatography를 행한 결과 분자량은 21,000∼23,000이었다. 곰피 Fucoidan-5의 구성당은 fucose 35.7%와 galactose 4.3%이였고, fucose와 황산기의 mole 비는 약 1 : 1이었다. 적외선 흡수 spectrum 에서 $1240\;cm^{-1}$와 $850\;cm^{-1}$ 부근에서 흡수가 확인되었으며 비선광도가 $-127.2^{\circ}$인 것으로 보아 황산기는 주로 ${\alpha}-L-fucose$의 4번 위치의 탄소에 결합되어 있는 것으로 추정할 수 있었다. 또한 곰피 Fucoidan-5를 methyl화하여 가수분해하고 methyl alditol acetate를 만든 후 gas chromatography를 행한 결과 Fucoidan-5는 주로 황산기를 C4에 가진 fucose가 ${\alpha}l-2$결합 또는 ${\alpha}l-3$결합으로 이루어진 다당류임을 추정할 수 있었다. 곰피 Fucoidan-5의 항 thrombin 활성은 heparin(140 units/mg)의 약 1.4배이었다. 이상의 결과에서 CPC법과 이온교환 chromatography법을 사용하여 갈조류인 곰피로부터 분리 정제한 곰피 Fucoidan-5는 순도가 높은 fucoidan임을 알 수 있었고 수율은 28.1%였다.

• 한국식품과학회지
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• 제24권5호
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• pp.482-491
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• 1992

천연 다당류 고무질을 식품에 확대 이용하고자, sodium alginate, gum karaya 및 gum arabic을 가지고 pH 및 농도별로 SPI에 작용시켜 거품특성을 실험하였다. 표면장력은 3종의 고무질을 농도별로 첨가시 전체적으로 SPI의 등전점(pH 4.5) 부근인 pH 4.0 및 5.0에서 각각 $39.9{\sim}44.1$ 및 $41.7{\sim}44.8\;dyne/cm$이었고, pH 7.0 및 8.0에서는 각각 $43.9{\sim}46.4$ 및 $44.6{\sim}46.9\;dyne/cm$로써 전체적으로 대조구보다 다소 높았으며 pH 4.0 및 5.0에서가 pH 7.0 및 8.0에서 보다 다소 낮았다. 비점도는 pH 7.0 및 8.0에서 전체를 통하여 각각 $3.6{\sim}51.8$ 및 $4.0{\sim}51.2$이었으며, 특히 sodium alginate를 농도별로 첨가 시 pH 7.0 및 8.0에서 각각 $11.5{\sim}51.8$ 및 $10.1{\sim}51.2$로써 대조구에 비하여 크게 증가하였다. 거품형성능(overrun)은 15분 whipping시, 고무질의 종류 및 농도에 따라 pH 4.0 및 5.0에서 각각 $965.7{\sim}1689.0$ 및 $1182{\sim}1413%$이었고, pH 7.0 및 8.0에서 각각 $804.7{\sim}1018.0$ 및 $795.0{\sim}962.3%$로써 전체적으로 대조구보다 낮았으며 pH 4.0 및 5.0에서가 pH 7.0 및 8.0에서보다 높았다. 거품안정성(drainage)은 고무질 종류 및 농도에 따라 pH 4.0(대조구, 66.8분) 및 5.0(대조구, 53.4분)에서 각각 $22.7{\sim}41.41 및 $41.5{\sim}83.8$분이었고, pH 7.0(대조구, 20.4분) 및 8.0(대조구, 19.7분)에서 각각 $18.2{\sim}104.7$ 및 $21.0{\sim}84.6$분이었으며, 특히 sodium alginate 첨가시 효과가 현저하였으며 0.2% 첨가시 pH 5.0, 7.0 및 8.0에서 각각 대조구의 57, 413 및 315% 증진되었다. 거품의 열안정성은 15분 whipping시, pH 4.0(대조구, 30.2%) 및 5.0(대조구, 23.7%)에서 각각 $0{\sim}38.0$ 및 $0{\sim}57.0%$이었고 pH 7.0(대조구, 39.6%) 및 8.0(대조구, 43.6%)에서 각각 $0{\sim}59.4$ 및 $36.6{\sim}58.4%$이었으며 sodium alginate 첨가시가 가장 양호하였다. 전체적으로 보아 거품안정성이 높은 것은 열안정성도 높은 경향이며, 표면장력이 낮으면 거품형성능이 높아지고, 비점도가 높으면 거품안정성 및 열안정성이 높아지는 경향이 있었다.

• Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
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• 제31권2호
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• pp.116-129
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• 2005

Distraction osteogenesis is a new bone formation technique. There is a advantage of the environmental adaptation when distraction force is applied to the gap between osteotomy lines. But it has a disadvantage of long-term wearing of the appliance and long consolidation period. Therefore we make an effort to reduce it and repair normal function. Extracellular matrix proteins have a function to control the cellular growth, migration, shape and metabolism. In these, hyaluronic acid is a member of polysaccharide glycosaminoglycans (GAGs) and has a important function as bone formation and osteoinduction property. Purpose : In this experimental study in rabbit mandibular distraction osteogenesis, we investigated the bone enhancing property of hyaluronic acid and the expression of extracellular proteins such as osteocalcin and osteonectin. Materials and Methods : The experimental study was carried out on 24 Korean male white rabbits (both mandibular body, n=48). Distraction group was divided to distraction experimental (A, n=16) and distraction control (B, n=16) by the application of hyaluronic acid (Hyruan, LGCI, Seoul, Korea). Normal control group (C, n=16) was only osteotomized. After 5 days latency, distraction devices were activated at a rate of 1.4 mm per day (0.7 mm every 12hours) for 3.5 days. Animals were sacrificed at postoperative 3, 7, 14, and 28 days. H&E stain and immunohistochemical stain was done on decalcified section. Additionally RT-PCR analysis was done for the identification of the expression of osteocalcin and osteonectin. Results : The bone formation in distraction experimental group was much more than that in distraction and normal control group at postoperative 28 days. In immunohistochemical stain, osteocalcin was enhanced at only postoperative 14 days, but osteonectin was not different at each post-operation days. In RT-PCR analysis, osteocalcin was not different at each post-operation days, but osteonectin was strongly expressed in distraction experimental group at postoperative 7 days. The expression of osteocalcin and osteonectin was elevated during the healing period. Conclusion : We found the good bone formation ability of hyaluronic acid in distraction osteogenesis through the immunohistochemistry and RTPCR analysis to osteocalcin and osteonectin, known as a bone formation marker. The application of hyaluronic acid in distraction osteogenesis is a method to reduce the consolidation period.

• 생명과학회지
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• 제24권2호
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• pp.128-136
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• 2014

알긴산은 ${\alpha}$-L-guluronic acid와 ${\beta}$-D-mannuronic acid가 (1-4) 결합한 선형 산성다당류이다. 알긴산은 다양한 알긴산 분해효소들에 의하여 분해되는데 ${\beta}$-제거반응으로 비환원 말단에 이중결합이 있는 불포화 우론산 올리고머가 생산된다. 본 연구실에서는 이전에 Stenotrophomonas maltophilia KJ-2로부터 새로운 구조를 가진 polyMG lyase를 재조합하였다. KJ-2 polyMG lyase의 단백질구조를 예측하기 위하여 상동성 모델링을 한 결과 Azotobacter vinelandii가 생산하는 세 종류의 polyMG lyase들이 모두 PL7 family에 속하는 반면 KJ-2 polyMG lyase는 PL6 family에 속하였다. 또한 $^1H$-NMR spectra를 분석한 결과 polyMG lyase는 M-${\beta}$(1-4)-G 당쇄결합을 분해하고 G-${\alpha}$(1-4)-M 결합은 거의 분해하지 못하는 것으로 나타났다. 예측된 polyMG lyase 모델을 기초로 하여 14군데 아미노산 잔기를 선택하였으며 17개의 돌연변이체를 만들어 알긴산 분해효소의 활성을 측정하였다. Lys220Ala, Arg241Ala, Arg241Lys및 Arg265Ala 돌연변이체들은 완전히 알긴산 분해효소의 활성을 잃었으며 Arg155Ala, Gly303Glu 및 Tyr304Phe 돌연변이체들의 분해활성은 19.1-39.3%까지 감소하였다. 이러한 결과들로부터 Arg155, Lys220, Arg241, Arg265, Gly303 및 Tyr304 들은 알긴산 분해효소의 촉매활성과 기질결합에 중요한 잔기들임을 알 수 있다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제36권2호
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• pp.135-141
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• 2008

함초(Salicornia herbacea)는 염습 지대에서 자생하는 명아주과에 속하는 일년초 식물로서 우리말로는 퉁퉁마디라고 불리우며, 식용과 약용으로 이용되고 있다. 건조된 함초로부터 열수 추출을 하여 조추출물(CSP)을 얻었으며, 조추출물을 한외 여과 및 gel 여과를 통해 다당체I(SP I)과 다당체 II(SP II)를 얻었다. 이렇게 얻은 함초 추출물들은 마우스 면역 조절 활성을 확인하는데 사용되었고, 실험은 시험관 내 실험과 생체 내 실험으로 나누어 진행되었다. 시험관 내 실험에서는 $7{\sim}8$주 된 Balb/c 마우스로부터 비장 세포와 T 세포를 분리하여 시료를 농도별(0.5, 1, 2, 4 mg/mL)로 처리한 후 일정 시간 배양하여 MTS assay를 통해 세포 증식능을 확인한 결과, 비장 세포와 T 세포에서 각각 4 mg/mL 농도로 24시간 배양한 경우 시료를 처리하지 않은 대조군에 비하여 SP I이 3.2, 3.5배로 유의적인 세포 증식 활성을 나타내었다. 생체 내 실험에서는 $7{\sim}8$주 된 Balb/c마우스를 대조군과 투여군으로 나누어 7일 동안 경구 투여를 실시하였는데, 실험 종료 후 비장 세포를 적출하여 mitogen을 이용한 세포 증식능을 확인한 결과, SP I을 경구 투석한 비장 세포가 가장 높은 세포 증식능을 보였다. 즉, 함초로부터 조추출물과 다당체를 획득하여 이들에 대한 면역 활성능을 확인한 결과, 조추출물과 다당체에서 면역 세포 활성 증강 효과를 보였는데, 조추출물보다 다당체에서 더 높은 활성을 보였다. 따라서 함초 다당체는 면역 증강 활성을 가진 바이오 헬스 소재로 개발될 수 있을 것으로 기대된다.