고지방 식이로 유도된 실험동물의 당뇨성 인지기능 장애에 대한 고사리 아세트산에틸 분획물의 개선효과

권봉석(Bong Seok Kwon),궈텐쟈오(Tian Jiao Guo),박선경(Seon Kyeong Park),김종민(Jong Min Kim),강진용(Jin Yong Kang),박상현(Sang Hyun Park),강정은(Jeong Eun Kang),이창준(Chang Jun Lee),이욱(Uk Lee),허호진(Ho Jin Heo) 한국식품과학회 2017 한국식품과학회지 Vol.49 No.6

본 연구는 고지방 식이를 통해 유도되는 혈당 상승과 이로 인한 인지기능 장애에 대한 고사리(Pteridium aquilinum) 아세트산에틸 분획물(EFPA)의 개선 효과를 확인하기 위해서 수행되었다. 고지방 식이를 섭취시킨 실험동물에 고사리 아세트산에틸 분획물을 식이를 하였을 때, 공복혈당을 낮추었고 인슐린 저항성을 확인하기 위한 내당능 시험에서 개선효과를 나타내었다. 또한 실험동물의 혈액을 이용한 혈청분석 결과 혈청 내 총 콜레스테롤(TCHO)과 저밀도지단백질 콜레스테롤(LDLC)과 같은 지방질 대사 수준이 유의적으로 개선되었다. 실험동물을 이용한 행동학적 시험(Y-maze, passive avoidance, Morris water maze tests)을 통해 인지기능 개선효과를 확인해본 결과, 공간인지 능력, 단기 학습능력, 장기 기억 능력이 고지방 식이군(HFD)에 비해 유의적으로 개선되었다. 또한 동물 행동 실험 후 적출된 뇌 조직에서 산화방지 효소인 초과산화물제거효소(SOD)의 함량과 지방질과산화 정도(MDA level)를 측정해본 결과 고사리 아세트산에틸 분획물이 조직에서의 산화방지 능력을 증가시켜 주는 것을 확인 할 수 있었다. 그리고 인지능력에 영향을 주는 아세틸콜린(ACh)과 아세틸콜린 가수분해효소(AChE)에 미치는 영향을 확인해 본 결과, 아세틸콜린 가수분해효소의 활성이 억제되었고 그 결과 아세틸콜린의 함량이 증가하였다. 고지방 식이로 유도되는 혈당 상승 및 인지기능 장애의 개선에 도움이 되는 고사리 아세트산에틸 분획물의 주요 생리활성 물질이 무엇인지 확인하기 위하여 QTRAP LC-MS/MS를 시행한 결과, 주요 물질은 kaempferol-3-O-glucoside로 동정되었고 이 이외에 caffeolyshikimic acid, quercetin-3-O-glucoside, kaempferol-3-O-rutinoside 등이 확인 되었다. 이러한 연구결과를 고려할 때, 캠페롤(kaempferol) 등과 같은 플라보노이드류와 폴리페놀 화합물을 함유한 고사리 아세트산에틸 분획물(EFPA)은 고지방 식이로 인한 혈당 상승과 이로 인한 인지기능 장애의 개선에 도움을 줄 수 있는 건강 기능성 식품 소재로 이용될 수 있을 것으로 판단된다. The potential of the ethyl acetate fraction from Pteridium aquilinum (EFPA) to improve the cognitive function in high-fat diet (HFD)-induced diabetic mice was investigated. EFPA-treatment resulted in a significant improvement in the spatial, learning, and memory abilities compared to the HFD group in behavioral tests, including the Y-maze, passive avoidance, and Morris water maze. The diabetic symptoms of the EFPA-treated groups, such as fasting glucose and glucose tolerance, were alleviated. The administration of EFPA reduced the acetylcholinesterase (AChE) activity and malondialdehyde (MDA) content in mice brains, but increased the acetylcholine (ACh) and superoxide dismutase (SOD) levels. Finally, kaempferol-3-o-glucoside, a major physiological component of EFPA, was identified by using high-performance liquid chromatography coupled with a hybrid triple quadrupole-linear ion trap mass spectrometer (QTRAP LC-MS/MS).

두릅 아세트산 에틸 분획물의 산화방지 효과 및 알코올에 대한 간세포 보호효과

권봉석(Bong Seok Kwon),박선경(Seon Kyeong Park),김종민(Jong Min Kim),강진용(Jin Yong Kang),박상현(Sang Hyun Park),강정은(Jeong Eun Kang),이창준(Chang Jun Lee),박수빈(Su Bin Park),유슬기(Seul Ki Yoo),이욱(Uk Lee),허호진(Ho Jin Heo) 한국식품과학회 2018 한국식품과학회지 Vol.50 No.2

본 연구에서는 두릅(shoot of Aralia elata)의 분획물이 가지는 산화방지 효과와 간세포 보호효과를 확인하고 이에 영향을 주는 생리활성물질을 분석하고자 하였다. 두릅의 각 분획물을 이용하여 총 페놀 함량, 산화방지 능력(ABTS와 DPPH 라디칼 제거 활성)의 측정을 통해 아세트산 에틸 분획물이 다른 분획물 대비 가장 높은 산화방지 능력을 가진 것을 확인하였다. 두릅의 아세트산 에틸 분획물을 이용하여 지방질과산화물의 생성 억제 능력을 확인한 결과 역시 우수한 억제 활성효과를 나타내었다. 그리고 두릅 아세트산 에틸 분획물은 간세포(H4IIE와 HepG2)에서 에탄 올과 과산화수소에 의한 강한 산화적 스트레스를 억제하는 효과를 나타내었으며, 생존율 또한 증가시키는 것으로 나타났다. 또한 HepG2 세포에서 알코올에 의한 지방질 축적을 유도하였을 때 두릅의 아세트산 에틸 분획물이 지방질 축적의 억제 효과도 가지는 것으로 나타났다. 이러한 두릅 아세트산 에틸 분획물의 생리활성물질을 확인하기 위해 HPLC를 분석한 결과 클로로겐산과 3,5-다이카페오일퀸산이 주요 생리활성물질임을 확인하였다. 본 연구의 결과를 바탕으로 고려할 때, 두릅의 아세트산 에틸 분획물은 우수한 산화방지 능력과 간세포 보호 능력을 나타냄에 따라 간 질환을 예방할 수 있는 천연물 유래 건강기능식품 소재로서 활용될 수 있을 것으로 기대된다. To evaluate physiological effect of Aralia elata, in vitro antioxidant activity and hepatic protective effects were investigated. Ethyl acetate fraction from Aralia elata (EFAE) had higher total phenolic content than other fractions (nhexane, chloroform, and distilled water layers). EFAE also showed significantly greater radical scavenging activity against 2,2-azino-bis (3-ethylbenzthiazoline-6-sulfonic acid) diammonium salt (ABTS) and 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH), than other fractions. Moreover, EFAE showed dose-dependent inhibitory effect of malondialdehyde (MDA). Hepatoprotective effects of EFAE against ethanol- and H₂O₂-induced oxidative stress and cytotoxicity in H4IIE and HepG2 hepatic cells were examined using 2,7-dichlorofluorescein diacetate (DCF-DA) and 3-[4,5-dimethythiazol-2-yl]-2,5-diphenyl tetrazolium bromide (MTT) assay. The results showed that EFAE reduced cellular oxidative stress, and increased hepatic cell viability. In addition, EFAE inhibited ethanol-induced lipid accumulation in HepG2 cells. Finally, physiological substances of EFAE were analyzed using high performance liquid chromatography (HPLC), and the major bioactive compounds identified were 3,5-dicaffeoylquinic acid and chlorogenic acid.

고해상도 전산화 단층촬영에서 확인된 골절 유형에 따른 측두골 골절의 진단에서 뇌전산화 단층촬영의 유용성

권봉석 ( Bong Seok Kwon ),신동혁 ( Dong Hyuk Shin ),최필조 ( Pil Cho Choi ),한상국 ( Sang Kuk Han ),이정훈 ( Jeong Hun Lee ),송형곤 ( Hyoung Gon Song ) 대한외상학회 2010 大韓外傷學會誌 Vol.23 No.1

Purpose: The clinical utility of brain computed tomography (CT) in detecting temporal bone fracture is not well established. We performed this study to determine the utility of brain computed tomography (CT) in detecting fractures of the temporal bones in correlation with fracture patterns. We used high resolution computed tomography (HRCT) as the gold standard for diagnosing temporal bone fracture and its pattern. Methods: From January 2007 to December 2009, patients who underwent both brain CT and HRCT within 10 days of head trauma were investigated. Among them, 58 cases of temporal bone fracture confirmed by HRCT were finally included. Fracture patterns (transverse or non-transverse, otic capsule sparing or otic capsule violating) were determined by HRCT. Brain CT findings in correlation with fracture patterns were analyzed. Results: Among 58 confirmed cases of temporal bone fracture by HRCT, 14 cases (24.1%) were not detected by brain CT. Brain CT showed a significantly lower ability to detect temporal bone fracture with transverse component than without transverse component (p=0.020). Moreover, brain CT showed lower ability to detect otic capsule violating pattern than otic capsule sparing pattern (p=0.015). Among the 14 cases of temporal bone fracture that were not detected by brain CT, 4 cases lacked any objective physical findings (facial palsy, hemotympanum, external auditory canal bleeding) suggesting fractures of the temporal bones. Conclusion: Brain CT showed poor ability to detect temporal bone fracture with transverse component and otic capsule violating pattern, which is associated with a poorer clinical outcome than otic capsule sparing pattern. Routine use of HRCT to identify temporal bone fracture is warranted, even in cases without evidence of temporal bone fracture on brain CT scans or any objective physical findings suggestive of temporal bone fracture. (J Korean Soc Traumatol 2010;23:38-42)

호흡기 ; 약물 중독에서 경비위관 거치와 흡인성 폐렴의 연관성

김병권 ( Byoung Kwon Ghim ),최성연 ( Sung Youn Choi ),강임주 ( Im Ju Kang ),강윤정 ( Yoon Jung Kang ),권봉석 ( Bong Seok Kwon ),이재은 ( Jae Eun Lee ),서미혜 ( Mi Hye Seo ),이태헌 ( Tae Houn Lee ),박성근 ( Sung Keun Park ) 대한내과학회 2010 대한내과학회지 Vol.78 No.1

목적: 중독 환자에게 경비위관 거치의 임상적 유용성은 명확하지 않다. 저자들은 경비위관 거치와 흡인성 폐렴의 발생과의 상관성을 조사하였다. 방법: 연구대상은 2006년 1월부터 2007년 12월까지 약물 중독으로 치료받은 환자를 대상으로 하였다. 경비위관 거치 여부와 의식 수준, 다른 흡인성 폐렴의 위험인자를 조사하였다. 결과: 최종적으로 63명의 환자가 연구 대상에 포함되었다. 경비위관이 거치된 군에서는 17명 중 10명(58.8%)에서 흡인성 폐렴이 발생하여 경비위관에 거치되지 않은 17명 중 2명(11.8%)에서 흡인성 폐렴이 발생한 대조군에 비해 흡인성 폐렴의 비율이 높았으며 이는 통계적으로도 유의하였다(p value=0.010). 의식 수준이 불명료한 상태에서 활성탄 투여 시에도 경비위관이 거치된 18명 중에서 13명(72.2%)에서 흡인성 폐렴이 발생하여 11명 중에서 3명(27.3%)에서 흡인성 폐렴이 발생한 대조군에 비해 흡인성 폐렴의 비율이 높았으며 이는 통계적으로도 유의하였다(p value=0.027). 활성탄 투여 시 경비위관을 거치하는 경우에 흡인성 폐렴 발생의 odds ratio는 3.54 (95% CI, 1.74~12.34)로 계산되었다. 결론: 약물 중독 환자에게 경비위관을 거치하였을 때 흡인성 폐렴이 증가하는 결과를 보여 경비위관 거치가 폐렴 예방에 점을 시사한다. 그러나 이러한 결과는 흡인성 폐렴을 일으키는 다른 원인에 대한 완벽한 통제가 이루어지지 못했다는 제한점이 있다. 앞으로 이에 대한 더 많은 전향적 연구가 필요할 것이다. Background/Aims: The clinical usefulness of nasogastric tube insertion in poisoning patients is controversial. This study compared the incidence of aspiration pneumonia between patients with or without nasogastric tubes. Methods: We retrospectively reviewed the clinical reports of poisoning patients seen from January 2006 to December 2007. We classified the patients into groups with and without nasogastric tube insertion and evaluated the incidence and risk factors of aspiration pneumonia. Results: Ultimately, 63 patients were included. The incidence of aspiration pneumonia was higher in patients with nasogastric tube insertion than in patients without nasogastric tube insertion (conscious patients: 58.8% vs. 11.8%, p=0.010; unconscious patients: 72.2% vs. 27.3%, p=0.027). Nasogastric tube insertion was a significant risk factor for developing aspiration pneumonia (odds ratio 3.54; 95% confidence interval 1.74~12.34). Conclusions: Nasogastric tube insertion did not prevent aspiration pneumonia, but was a risk factor. The results have implications in the development of a hypothesis about why a nasogastric tube increases the risk of aspiration pneumonia. This study has important limitations stemming mostly from other compounding factors and its retrospective design. (Korean J Med 78:87-94, 2010)

가로수 보호판용 복합체의 공학적 특성

이봉춘 ( Lee Bong Chun ),이준 ( Lee Jun ),채인식 ( Chae In Sik ),김동욱 ( Kim Dong Wook ),권봉석 ( Kwon Bong Seok ) 한국구조물진단유지관리공학회 2014 한국구조물진단유지관리공학회 학술발표대회 논문집 Vol.18 No.1

스트렙토조토신으로 유도된 당뇨 마우스에서 Monascus purpureus을 이용한 발효 쑥의 기억력 개선 효과

이창준(Chang Jun Lee),이두상(Du Sang Lee),강진용(Jin Yong Kang),김종민(Jong Min Kim),박선경(Seon Kyeong Park),강정은(Jeong Eun Kang),권봉석(Bong Seok Kwon),박상현(Sang Hyun Park),박수빈(Su Bin Park),하기정(Gi-Jeong Ha),허호진(Ho Jin 한국식품과학회 2017 한국식품과학회지 Vol.49 No.5

본 연구는 쑥 추출물(AA)과 홍국균(Monascus purpureus)으로 발효된 쑥(AAFM)을 이용하여 STZ로 인한 당뇨성 인지장애 개선효과를 확인하고자 수행되었다. C57BL/6L 마우스에 streptozotocin (STZ)을 복강 주사하여 당뇨를 유발시킨 후 4개의 군으로 분리하였고, 6주간 24시간 간격으로 AA 10 mg/kg BW와 AAFM 10 mg/kg BW을 경구투여 하였다. 7일 간격으로 혈당을 측정하였으며, 혈당 측정 결과 AA와 AAFM을 섭취한 군에서 STZ군 대비 유의적인 혈당감소를 나타내었다. Passive avoidance, Morris water maze 및 Y-maze test를 통해 STZ로 유도한 당뇨 동물모델에서 기억력 장애를 확인하였으며, 발효 쑥(AAFM)군에서 학습에 의한 기억력과 운동능력이 더 회복된 것을 확인하였다. 혈청분석 결과 STZ군에서는 GOT, GPT, BUN와 혈중 지질 함량이 높게 나타난 반면 발효 쑥(AAFM)군에서는 GOT, GPT 및 BUN이 STZ그룹에 비해 유의적으로 감소하였으며, HTR이 높게 나타났고 TG와 LDLC가 낮게 나타나 혈중 지질 성분이 개선됨을 확인할 수 있었다. 마우스 뇌 조직에서 발효 쑥(AAFM)은 아세틸콜린에스터레이스 활성을 저해시키고 아세틸콜린 함량을 증가시킴으로써 STZ로 인한 당뇨병에서의 신경전달시스템을 개선효과를 나타내었다. 발효 쑥(AAFM)의 경우, 마우스의 뇌 조직에서 SOD 함량을 증가시키고, 뇌와 간에서의 MDA 함량을 감소 시킴으로써 STZ와 같은 산화적 스트레스 인자에 대한 산화방지 효과를 나타내었다. 이러한 결과들을 종합해볼 때, 홍국균을 활용한 발효 쑥(AAFM)은 STZ로 유도된 당뇨 모델에서 당뇨성 인지장애에 대한 기억력 개선효과를 나타내었다. 특히, 쑥 추출물(AA)보다 마우스의 운동능력을 개선시켰으며, 혈중 지질 개선효과를 나타냈다. 더불어 산화방지 효과를 나타내 고혈당으로 발생될 수 있는 산화적 스트레스로부터 뇌 조직 등을 보호할 수 있음을 확인하였다. 결국 고혈당으로 인한 인지장애의 예방과 치료에도 효과를 나타낼 것으로 사료되어 고부가가치 식품으로 활용될 수 있는 산업적 가능성이 있다고 판단된다. The effect of Artemisia argyi H. under liquid-state fermentation by Monascus purpureus (AAFM) on cognitive impairments has been studied in a mice model of diabetes-associated cognitive decline induced by streptozotocin (STZ). C57BL/6 mice (9 weeks of age, male) were separated into four groups: a normal control, STZ-induced diabetic mouse group (STZ group), Artemisia argyi H. (AA) 10 group (diabetic mouse+AA 10 mg/kg/day), AAFM 10 group (diabetic mouse+AAFM 10 mg/kg/day). Administration of AA and AAFM significantly improved glucose tolerance, as shown by the intraperitoneal glucose tolerance test (IPGTT), and ameliorated cognitive deficit, as shown by the behavioral tests including passive avoidance, Morris water maze, and Y-maze tests. After behavioral tests, the cholinergic system was examined by assessment of the acetylcholine (ACh) level and acetylcholinesterase (AChE) inhibitory activity, and the antioxidant system was also assessed by measuring malondialdehyde (MDA) and superoxide dismutase (SOD) levels in the brain and liver.

활성 산소종으로 야기된 산화스트레스에 대한 와송 추출물의 신경세포 보호효과 및 주요 생리활성물질

박수빈(Su Bin Park),이두상(Du Sang Lee),강진용(Jin Yong Kang),김종민(Jong Min Kim),박선경(Seon Kyeong Park),강정은(Jeong Eun Kang),권봉석(Bong Seok Kwon),박상현(Sang Hyun Park),이창준(Chang Jun Lee),이욱(Uk Lee),허호진(Ho Jin Heo) 한국식품과학회 2017 한국식품과학회지 Vol.49 No.5

본 연구에서는 와송(Orostachys japonicus A. Berger)의 산화방지 효과와 산화스트레스로부터의 신경세포 손상에 대한 보호효과 및 주요 생리활성물질을 분석하였다. 와송 아세트산에틸 분획물(ethylacetate fraction from Orostachys japonicus A. Berger extract:EFOJ)은 다른 분획물보다 높은 총 페놀화합물 함량을 나타냈으며, 와송 아세트산에틸 분획물(EFOJ)로 ABTS, DPPH 라디칼 소거 활성과 FRAP 검정 및 지방질과산화물 억제력 분석을 실시한 결과, 우수한 라디칼 소거 활성, 총산화방지력과 과산화 지방질 생성물의 억제력을 확인하였다. 또한 와송 아세트산에틸 분획물(EFOJ)은 과산화수소로 인한 신경세포 사멸에 대한 세포 생존율을 향상시켰으며, 신경 세포막 손상을 보호하는 능력이 우수한 것을 확인하였다. 이러한 생리 활성을 가진 와송 아세트산에틸 분획물(EFOJ)의 주요물질을 분석하기 위하여 LC-MSe를 실시하였으며, 주요 생리활성 물질은 퀘세틴 배당체와 캠페롤 배당체로 추정되었다. 본 연구 결과들을 바탕으로, 와송 추출물은 우수한 산화방지력을 가지고 있을 뿐만 아니라 산화적 스트레스로부터의 신경세포 보호효과를 통해 퇴행성 신경질환과 같은 질병을 예방 할 수 있는 건강기능성식품의 천연산화방지제 소재로써 고부가 가치가 있다고 판단된다. The study aimed to investigate the antioxidant activity and neuroprotective effect of the ethyl acetate fraction from Orostachys japonicus A. Berger extract (EFOJ) and its main constituent compounds. Among all fractions, the highest content of total phenolics was found in EFOJ. The antioxidant activity of EFOJ was confirmed through the 2,2-azino-bis(3- ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid (ABTS), 1-1-diphenyl-2-picryl-hydrazyl (DPPH), ferric reducing antioxidant power (FRAP) assays and the inhibitory effect of malondialdehyde (MDA). In addition, we ascertained that EFOJ not only decreased the intracellular ROS level, but also protected the neuronal cells against H2O2-induced oxidative stress. In liquid chromatography-mass spectrometry analysis, the following were found to be the main compounds of EFOJ: quercetin-3- O-glucoside, kaempferol-3-O-rutinoside, kaempferol-3-O-glucoside, and kaempferol-3-O-rhamnoside. Consequently, these results suggested that the protective effect on neuronal cells was based on the antioxidant activities of the physiologically active compounds of Orostachys japonicus A. Berger extract, which could therefore help to mitigate neurodegenerative diseases.