기능성 소재 개발용 발효 균주 탐색을 위한 민물에서 분리한 호염성 미생물의 효소 생산능 분석

경기열 ( Kee Yeol Kyong ) 강원대학교 농업생명과학연구원(구 농업과학연구소) 2021 강원 농업생명환경연구 Vol.33 No.2

본 연구는 국내 민물 시료로부터 분리한 호염성 미생물들의 특성에 관하여 조사하였다. 호염성 미생물의 순수 분리를 위하여 marine agar 배지를 사용하였으며 37°C 에서 호기적으로 배양하였다. 순수 분리 후, 24균주를 분리하였으며 16S rRNA 염기서열 분석 결과를 바탕으로 계통학적 분석을 EzBioCloud 데이터베이스의 16S-based ID 분석 프로그램으로 실시한 결과, 3문, 11과, 12속, 17종으로 구성되어 있는 것을 확인하였다. 그리고 분리한 균주들이 amylase, lipase, protease 같은 산업적으로 유용한 효소를 생산하는지 확인하기 위하여 효소 활성 평가를 실시하였으며, 17균주가 최소 한 종류 이상의 효소 활성을 가지고 있는 것을 확인하였으며 두 가지 효소에 대하여 활성을 가지고 있는 균주도 11균주가 확인되었으며 auxin 생산능을 가진 균주도 3균주가 확인되었다. 이는 본 연구를 통하여 분리한 미생물들의 식품 및 화장품 산업에서의 활용 가능성을 나타내었다. 그러므로 이번 연구는 국내 유전자원 확보 및 가수 분해 효소 생산능 개선을 위한 균주 개량에 본 연구를 통하여 순수분리된 균주의 활용이 도움이 될 것으로 생각된다. This study characterized halophilic microorganisms isolated from freshwater in Korea. Samples were cultivated on marine agar at 37°C for several days. A total of 24 pure colonies obtained from single colony isolates were used for 16S rRNA-based phylogenetic analysis by an ID service located in EzBioCloud database. The obtained 16S rDNA sequences allocated the isolated strains were divided into 3 phyla, 11 families, 12 genera, and 17 species. To confirm whether the isolated strains were candidates for the fermentation of diverse food ingredients and development of functional cosmetic ingredients, amylase, lipase, and protease enzyme assays were performed individually; the tests revealed that 17 strains possessed at least one enzyme activity. In particular, 11 strains exhibited activities of 2 enzymes and 3 strains produced auxin. These strains might be useful in the food and cosmetic industries. Therefore, the study findings will contribute to securing domestic biological resources and improving hydrolytic enzyme activities using isolated strains.

폴리에톡시레이티드레틴아마이드를 함유한 입방상 액정 젤 및 큐보좀의 제조 및 평가

경기열 ( Kee Yeol Kyong ),지웅길 ( Ung Kil Jee ),조완구 ( Wan Goo Cho ) 한국약제학회 2007 Journal of Pharmaceutical Investigation Vol.37 No.2

기회특집: 화장품 기술 트렌드 : 가능성화장품 연구개발 동향

경기열 ( Kee Yeol Kyong ) 한국공업화학회 2010 공업화학전망 Vol.13 No.4

Structural Study on Bovine Heart Proteolipid by the Optical Spectroscopic Methods

경기열,채쾌,Kyong, Kee-Yeol,Chae, Quae 생화학분자생물학회 1986 한국생화학회지 Vol.19 No.2

UV-VIS difference and fluorescence spectroscopic techniques were employed to probe the structural changes of the membrane proteolipid with the different solvent systems. The purified proteolipid from bovine heart was dissolved in two different solvent systems (water, organic solvent: chloroform-methanol) and various optical spectra with these solvent systems were measured. The number of perturbed tryptophan residues were estimated to be 1.8 in water and 1.2 in organic solvent, respectively. In addition, the higher fluorescence quenching effects on tryptophan residues and/or ANS by acrylamide were observed in water than the one in organic solvent system. The two results strongly support the hydrophobic interaction needed for the oligomerization of the proteolipid in water environment. However, a certain elucidation for the oligomerization state of this protein can not be provided at the moment. UV-VIS difference 분광법과 형광 분광법을 이용하여 용매 변화에 따른 세포막 proteolipid의 구조적 차이를 알아보았다. 소의 심장으로부터 분리 정제된 proteolipid을 두 개의 다른 용매계(물, 유기용매 chloroform-methanol)에 용해시키고 여러가지 광 스펙트라를 측정하였다. 단백질의 바깥쪽으로 노출된 트립토판 아미노산 잔기의 수는 물 속에서 1.8개인 반면 유기용매 속에서는 1.2개로 나타났다. 부가하여, 아크릴아미드에 의한 트립토판 잔기와 ANS의 형광에 대한 quenching 효과도 유기용매 속에서보다 물 속에서 더 크게 나타났다. 이상의 결과들은 이 세포막 proteolipid가 oligomerization 시 요구되는 소수성 상호작용에 대한 이론을 강하게 뒷받침해 주고 있다. 그러나 현 상태에서 이 단백질의 이온 수송 현상을 설명할 수 있는 정확한 oligomerization state를 밝히기는 어려운 실정이다.

화장품에서 유화기술의 발전 및 전망

경기열 ( Kee-yeol Kyong ),이천구 ( Cheon-koo Lee ) 대한화장품학회 2006 대한화장품학회지 Vol.32 No.4

유화란 서로 섞이지 않는 액체들간의 분산계이다. 화장품에 사용되는 원료에는 서로 잘 섞이지 않는 물질들이 많기 때문에 이들을 한 제제 내에 잘 혼합할 수 있는 유화기술이 매우 유용하게 이용되고 있다. 유화제제의 안정화 및 물성 변화를 위하여 유화제의 발달과 함께 여러 가지 다양한 형태의 유화기술이 개발되었다. 1950년대에 Griffin이 제안한 HLB법을 시작으로 PIT법, 겔(gel) 유화법, D상 유화법 등이 있으며, 최근에는 피부 친화성 또는 인체에 대한 안전성을 높이기 위한 수단으로 천연 유래의 유화제 및 고분자계 유화제의 사용이 늘고 있다. 이 외에도 제품의 외관 차별화 및 유효성분의 전달 효율을 높이기 위한 수단으로 나노 유화, 다중 유화, 액정 유화, 피커링 유화 등이 개발 적용되고 있으며, 리포좀이나 큐보좀 같은 나노 구조체 입자들의 응용에 관한 연구도 활발하게 진행되고 있다. 리포좀은 생체막의 주요 구성성분인 양친매성 인지질의 이중층으로 구성된 계이고, 큐보좀 역시 생체 유래 성분인 모노올레인 같은 물질로 만들어지는 나노 입자의 일종으로 그 분자 구조적 특성으로 인해 수용액 내에서 입방상 구조의 이연속적 수상 채널을 갖는다. 이러한 나노 입자에 효능물질을 봉입시켜 제제화 함으로서 생체 친화적이면서 물질의 전달 효율을 높일 수 있다. 여기서는 화장품용 유화물 및 나노 입자들의 제조 방법, 응용 등에 대하여 간략히 소개하였다. Emulsion is a dispersion system among liquids which are not miscible together. There are numerous cosmetic raw materials which have different physicochemical properties. Therefore, emulsion technology is very useful in cosmetics. With the development of emulsifier, several emulsification technologies have been developed. Since HLB method by Griffin in 1950's, PIT method, gel method, and D-phase methods, etc, have been developed. Recently, the application of natural emulsifier and polymeric emulsifier increases in cosmetics in order to achieve enhanced safety and biocompatibility. Besides nano-emulsion, multiple-emulsion, liquid crystal emulsion, and Pickering emulsion have been developed and applied as means of differentiating appearance and texture of products and achieving enhanced delivery of active ingredients. Meanwhile, the application studies of nano-dispersed structural system such as liposome or cubosome are on progress. Liposome is a bi- or multi-lamella layer dispersion system composed of amhiphilic molecules - phospholipids which are main components of plasma membrane. Cubosome also is a nano-sized dispersion system composed of a specific molecule like glyceryl monoloeate derived from natural products. And it has a cubic bicontinuous structure in water due to its unique molecular structure. Incorporating compounds (active materials) into such nano-particles can increase biocompatibility and delivery efficiency of target compounds. Manufacturing process and application of cosmetic emulsions and nano-particles are briefly introduced in this paper.

고분자 수용액의 레올러지 특성이 캡슐의 침강에 미치는 영향

김동주 ( Dong-joo Kim ),김정아 ( Jung-ah Kim ),경기열 ( Kee-yeol Kyong ),윤명석 ( Moung-suk Yoon ) 대한화장품학회 2005 대한화장품학회지 Vol.31 No.1

본 연구에서는 캡슐을 함유하는 저점도 고분자 수용액에서 캡슐의 침강과 고분자 수용액의 레올러지 특성간의 상관관계를 살펴보고자 했다. 고분자 수용액의 레올러지 특성은 carbomer (이하 C), acylate/C10-30 alkyl acylate crosspolymer (이하 AC), ammonium acryloyldimethyltautate/VP copolymer (이하 AV) 3종류의 고분자로 조절했으며 실험결과 고분자 C는 가장 적은 함량으로 높은 점증효과를 보였고 고분자 AV는 함량이 0.35 wt%이상인 경우 같은 점도에서 고분자 C보다 높은 항복응력 값을 가졌다. 저점도 고분자 수용액에 대한 실험 결과 점도와 항복응력이 높을수록 캡슐의 침강비가 낮아지는 것으로 나타났다. 또한 shear stress 0.1~2.0 Pa 범위에서의 점탄성 결과를 분석한 결과 점탄성 역시 높은 값을 가지면 캡슐의 침강비가 작아졌다. 이는 고분자 수용액의 레올러지 특성이 캡슐의 침강비와 강한 상관관계를 가짐을 증명해주는 결과들이다. 고분자 C와 AV를 혼합 사용한 결과 단독 사용 시 보다 캡슐의 침강비가 작아져서 시너지 효과를 확인할 수 있었으며, 이 경우 고분자 수용액의 레올러지 특성과 캡슐의 침강비는 복잡한 상관관계를 나타내었다. 이는 고분자의 구조적인 특성과 고분자 간 상호작용에 의한 영향으로 추정된다. An aim of this study is to study the correlation between rheological properties and sedimentation of capsules in aqueous polymer solution with low viscosity. Rheological properties of aqueous polymer solutions were controlled by carbomer (C), acylate/C10-30 alkyl acylate crosspolymer (AC), and ammonium acryloyldimethyltaurate/VP copolymer (AV). Small amount of polymer C solution had the highest viscosity and yield stress of polymer AV solution was higher than that of polymer C solution in the same viscosity when the concentration of polymer AV exceeded 0.35 wt%. Each aqueous polymer solution was tested and the results showed that as viscosity and yield stress increased, the sedimentation ratio of capsules decreased. The viscoelasticity data also showed the same tendency in a shear stress range of 0.1 to 2.0 Pa. These results demonstrated that the rheological properties of polymer solutions had a strong correlation with the sedimentation of capsules. When polymer I and AV were used, there was a synergistic effect and the correlation between rheological properties and sedimentation of capsules was very complicated. It was assumed that the characteristics of polymer structure and interaction between polymers caused this phenomena.

유화제로서 실리카를 이용한 유중수형 에멀젼의 안정성에 미치는 수상부 조성의 영향

김진황 ( Jin-hwang Kim ),김송이 ( Song-e Kim ),경기열 ( Kee-yeol Kyong ),이은주 ( Eun-joo Lee ),윤명석 ( Moung-seok Yoon ) 대한화장품학회 2004 대한화장품학회지 Vol.30 No.3

실리카 입자의 표면이 실란올(silanol, SiOH)그룹과 트리메틸실록실(trimethylsiloxyl, -OSi(CH₃)₃)그룹으로 이루어진 양친 매성 고체입자를 이용하여 유중수형(water-in-oil, W/O)의 에멀젼을 제조하는데 있어서, 안정한 에멀젼을 제조하기 위해서 수상에서의 pH, 전해질 화합물, 고분자의 영향을 연구하였다. 에멀젼의 안정성은 실리카의 응집(flocculation) 정도를 조절함으로써 향상시킬 수 있었으며 수상의 pH 조절 및 전해질 화합물 첨가를 통해 에멀젼의 안정성을 증진시킬 수 있었다. 70%의 내상을 가지는 W/O 에멀젼을 제조하였을 때, 실리카 입자의 함량이 1%까지 증가함에 따라 에멀젼 입자의 크기는 감소하였으나, 너무 높은 농도의 실리카는 오히려 유상의 점도를 상승시켜 작은 유화입자의 형성을 방해하였다. 제조된 에멀젼의 입자 크기를 이용하여 이론적으로 계산해 볼 때, 많은 양의 실리카 입자가 외상인 유상에 존재함을 알 수 있으며, 에멀젼의 안정성을 증진시키기 위해서는 실리카 입자를 계면에 위치하도록 하는 것이 보다 중요함을 알 수 있다. 내상인 수상부에 전해질 화합물을 첨가하지 않은 상태에서 내상의 pH가 증가할수록 실리카 입자의 (-)전하가 증가하여 입자간 응집 촉진에 의해 에멀젼의 안정성이 증가하였다. 산성 및 중성 pH에서 전해질 화합물(0.083 mol dm^-3 MgSO₄)의 첨가는 에멀전의 안정성을 증가시킨 반면, 알칼리성 pH에서 전해질 화합물의 첨가는 에멀젼의 안정성을 저하시켰다. 레오미터를 이용하여 에멀젼의 물성 변화를 관찰한 결과, 전해질 화합물 첨가시 내상인 수상의 pH에 관계없이 산성 및 알칼리성에서 모두 에멀젼의 탄성이 급격히 증가하였다. 이는 수상의 pH가 알칼리성인 경우 더욱 현저하였음을 볼 때, 알칼리에 의해 더욱 음전하를 띄게 된 실리카 입자와 전해질 화합물의 양이온간의 전기적 결합에 의한 것으로 사료된다. 수용성 고분자인 잔탄검의 첨가에 의해 에멀젼 입자의 평균 입자 크기가 약 2.8 μm인 안정한 에멀전을 제조할 수 있었다. 이상의 연구를 통하여 계면활성제를 함유하지 않는 고내상의 안정한 W/O 에멀젼을 제조하여 보다 피부에 안전한 유화물의 제조가 가능하였다. The extent of silica flocculation can be modified by varying the silica concentration, aqueous phase pH, salt and polvmer concentration. High volume fraction W/O emulsion stabilized by hydrophobic silica was established with various aqueous phase conditions for cosmetic application. By increasing the silica concentration up to 1.0 wt%, the size of droplet decreased. A high silica concentration increased the viscosity of continuous oil phase by network formation, which resulted in target size of droplet. The stability of W/O emulsion is improved as increasing the aqueous phase pH. At low and intermediate pH, the emulsions became more stable by adding salt (0.083 mol dm^-3 MgSO₄). At high PH, the presence of salt caused significant destabilization. The gelation behavior of the emulsion indicates that the effect of salt on silica-stabilized emulsion is derived from an electrostatic attraction. The addition of xanthan gum in aqueous phase increased the mono-dispersity of the W/O emulsion by making water more hydrophobic and hindering the recombination of droplets. In conclusion, these results indicate that very stable emulsifier-free, finely dispersed W/O emulsion can be achieved for cosmetic application by changing the aqueous phase composition.

산자나무(Hippophae rhamnoides L.) 추출물, 오일 및 이들을 함유한 나노에멀젼의 주름개선 효능 평가

최선정(Seon-Jeong Choi),김나리(Na-Ri Kim),신중엽(Joong-Yup Shin),이관모(Kwan-Mo Lee),경기열(Kee-Yeol Kyong) 한국화장품미용학회 2016 한국화장품미용학회지 Vol.6 No.2

This study was conducted to investigate antioxidant activity of fruit and leaf extracts of seabuckthorn (Hippophae rhamnoides L) by different solvents and then further evaluated the anti-wrinkle efficacy and cytotoxicity in seabuckthorn extracts, seabuckthorn oil, and the seabuckthorn seed oil nanoemulsion that emulsified the mixture of seabuckthorn leaf extract and seed oil. In total polyphenol and flavonoid contents, the contents of ethanol extracts were higher than that of water extracts. Especially, 70% ethanol extracts was the highest contents. Also, the total polyphenol and flavonoid contents of leaf extract were significantly higher than that of fruit extract. The flavonol and carotenoid contents were similar pattern as well. The DPPH radical scavenging activity of leaf extract was significantly higher than that of fruit extract and also increased in accordance with solvent concentrations. Therefore 70% ethanol extractions of fruit and leaf were optimum condition. In cytotoxicity and matrix metalloproteinase-1 (MMP-1) inhibitory activity, the seabuckthorn leaf ethanol extract and seed oil were no cytotoxicity and significantly MMP-1 inhibitory activity. Nanoemulsion that emulsified seabuckthorn leaf ethanol extract and seed oil has anti-wrinkle efficacy. In conclusion seabuctkorn leaf extract, seabuckthorn seed oil, and seabuckthorn nanoemulsion could be a potential functional source of cosmetics.

분자 분광학적 방법에 의한 소 심장 Proteolipid 의 구조적 연구

채쾌,경기열 생화학분자생물학회 1991 BMB Reports Vol.19 No.2

UV-VIS difference and fluorescence spectroscopic techniques were employed to probe the structural changes of the membrane proteolipid with the different solvent systems. The purified proteolipid from bovine heart was dissolved in two different solvent systems (water, organic solvent: chloroform-methanol) and various optical spectra with these solvent systems were measured. The number of perturbed tryptophan residues were estimated to be 1.8 in water and 1.2 in organic solvent, respectively. In addition, the higher fluorescence quenching effects on tryptophan residues and/or ANS by acrylamide were observed in water than the one in organic solvent system. The two results strongly support the hydrophobic interaction needed for the oligomerization of the proteolipid in water environment. However, a certain elucidation for the oligomerization state of this protein can not be provided at the moment.

피부적용제제로서 우르솔릭 애씨드를 함유한 큐보좀의 제조 및 평가

이승연,경기열,이종화,지웅길 忠南大學校 生命科學硏究院 醫藥品開發硏究所 2006 藥學論文集 Vol.21 No.-

Nanosized particle of bicontinuous cubic liquid crystalline phase system nominated "cubosome" allows for simultaneous incorporation of water- and oil-soluble materials as well as amphiphiles. The solubilization of ursolic acid, a highly hydrophobic molecule, into a cubosome system was formulated by liquid precursor dilution method. Ursolic acid (UA) with anti-inflammatory and anti-aging effect obtained from some plants. The cubosomes with and without UA were prepared and evaluated. The cubosomes had mean diameter of from 30 to 300 nm. The size increased according as the glyceryl monooleate(GMO) content increased and ratio of poloxamer 407 to water decreased. The turbidity of cubosome increased with increase of GMO content, but the addition of poloxamer 407 reduced the particle size with bluish appearance. Cubosomes from the GMO-ethanol-poloxamer 407-water system were proved relatively stable dispersion system without any creaming and sedimentation for 80 days at various storage temperatures. Viscosity of cubosomes was increased at high concentration of GMO and a rheological property of cubosomes revealed pseudo-plastic flow and weak thixotropic behavior. The percutaneous absorption rate of UA in cubosome system was 2.7 times higher than in liposome system.