형질전환 미세조류의 고주파 처리 배양을 통한 MAA 생산량 증가

서효현(Seo, Hyo Hyun),송미영(Song, Mi Young),아툴 쿨카르니(Kulkarni, Atul),서승석(Suh, Sung-Suk),이택견(Lee, Taek-Kyun),모상현(Moh, Sang-Hyun) 한국산학기술학회 2014 한국산학기술학회논문지 Vol.15 No.6

Mycosporine-like 아미노산(MAAs)은 UV 흡수물질이며, 다양한 해양생물들은 MAAs의 합성과 축적을 통하여 환경 자외선의 직?간접적인 영향을 감소시키는 기능을 진화시켜 왔다. 이 연구에서는 미세조류, Chlamydomonas hedleyi에 포도 당 전달 단백질인 Glucose transporter 1(Glut-1) 유전자를 pCAM1303 벡터에 도입한 형질전환체를 제작하여, 형질전환체의 바이오매스를 최대로 증가시킬 수 있는 최적의 Glucose 농도와 NH₄Cl농도를 결정하고, 고주파(Radiofrequency) 발생장치를 활용한 바이오매스 증가와 함께 MAA를 대량 생산할 수 있는 배양 조건을 확립하였다. 연구결과 고주파 처리를 통한 형질전 환 미세조류는 4.13 mg/L(MAAs/DCW)으로 3.23 mg/L(MAAs/DCW)의 고주파 처리 없이 배양한 형질전환체보다 효율이 증가하였다. 이러한 결과는 자외선 A 흡수물질을 인위적으로 증폭시킬 수 있어서, 대량배양한 후 MAAs물질을 분리 및 정제 하여 피부자극성이 없는 친환경적인 자외선 차단 화장품 산업화에 크게 기여할 수 있음을 의미한다. In sea water, microalgae are exposed to a range of critical environmental conditions. Microalgae are protected from UV-A radiation due to the presence of mycosporine like amino acids(MAAs). Owing to the UV-A absorption properties of MAAs, they are used widely as a UV protecting ingredient in cosmetics. Therefore, there is a need to increase the production yield of MAAs. This study investigated the production yield of MAAs in transformed microalgae by radiofrequency(RF) exposure. Initially, the Glut-1 gene was transformed to Chlamydomonas hedleyi microalgae as a glucose transporter. The biomass was enhanced after Glut-1 gene transformation. In addition, the MAAs production yield was increased during large scale production in bioreactors due to the RF treatment. Therefore, purified extracts of MAAs can be used as a sun block material in the cosmetic industrial field.

Chlamydomonas hedleyi 미세조류 형질전환체의 고주파처리 배양방법을 통한 MAA생산량 증가

서효현(Hyo Hyun Seo),송미영(Mi Young Song),아툴 쿨카르니(Atul Kulkarni),서승석(Sung-Suk Suh),이택견(Taek-Kyun Lee),모상현(Sang Hyun Moh) 한국산학기술학회 2014 한국산학기술학회 학술대회 Vol.- No.-

본 연구에서는 빛이 없는 조건에서도 미세조류가 잘 성장할 수 있도록 형질전환 미세조류체를 이용하 여 생물반응기 내에서 배양하며 고주파 처리를 하여 MAAs의 합성 증대량을 조사하였다. 특히, Chlamydomonas hedleyi에 Glucose transporter 유전자인 Glut-1을 도입하여 형질전환체를 만들고, 이 형질전환체를 고주파 처리 조작이 가능하도록 장치된 생물반응기내에서 배양하며 MAAs 생산량을 증가시켰다. 이는 생물반응기 내에서 고주파 처리를 통한 자외선 A 흡수물질을 인위적으로 증폭시킬 수 있어서, 대량배양 후 이 MAAs물질을 분리정제하여 자외선 차단과 관련 화장품 산업화에 크게 기 여할 것이라 사료된다.

대학 기숙사의 물리적 환경 실태 및 거주자 개선 요구 - 전북지역 J대학 사례를 중심으로 -

서효현(Seo, Hyo-Hyun),박소정(Park, So-Jeong),김민기(Kim, Min-Gi),장미선(Jang, Mi-Seon) 한국실내디자인학회 2022 한국실내디자인학회 학술대회논문집 Vol.24 No.3

생리활성 펩타이드의 피부미용학적 특성 및 활용

모상현(Sang Hyun Moh),정대현(Dai Hyun Jung),김형식(Hyoung Shik Kim),조문진(Moon Jin Cho),서효현(Hyo Hyun Seo),김성준(Sung Jun Kim) 한국생물공학회 2011 KSBB Journal Vol.26 No.6

Bioactive peptides (BAP) showed excellent cosmetic activity than bio-materials such as caffeic acid (CA), gallic acid (GA), and nicotinic acid (NA). Caffeoyl tripeptide-1 (CT-1) is a BAP that is stabilized with Gly-His-Lys (GHK) tripeptide and CA by using Fmoc solid phase peptide synthesis. Digalloyl tetrapeptide-19 (DT-19) is stabilized by combining Lys-Glu-Cys-Gly with GA and nicotinoyl tripeptide-1 (NT-1) is synthesized by GHK and NA. According to experiments, CT-1 has an excellent anti-oxidant function even with a very small amount of 10 ppm CT-1. DT-19’s tyrosinase inhibition activity has the better effect of about 28.57% in 0.01% and 33.33% in 0.005% of concentration and about 7.89% in 0.001% concentration than vitamin-C. In addition, NT-1 is safer than the NA. Almost BAPs like pal-KTTKS, acetyl hexapeptide, and copper tripeptide-1 have the anti-wrinkle effect while DT-19 and NT-1 are applicable for potential BAPs focused on the whitening effect. The three kinds of BAPs like CT-1, DT-19, and NT-1 consisting of amino acids are safe to the skin, and have more excellent stability than bio-materials which are found to be unstable and cause skin irritation. Due to the high biological activity of BAP in the field of skin care, its utilization will increase constantly.

Chlamydomonas sp. 유래 mycosporine-like amino acid 혼합물의 항주름 활성

서승석(Suh, Sung-Suk),서효현(Seo, Hyo Hyun),이정훈(Lee, Jung-Hun),황진익(Hwang, Jin-Ik),박미례(Park, Mirye),모상현(Moh, Sang-Hyun),이택견(Lee, Taek-Kyun) 한국산학기술학회 2014 한국산학기술학회논문지 Vol.15 No.8

미세조류 유래 mycosporine-like amino acids (MAAs) 혼합물의 항주름활성을 분석하기 위하여 type I procollagen, elastin 및 involucrin 유전자 발현분석을 실시하였다. Chlamydomonas sp.를 80% 에탄올로 추출하고, 컬럼을 통해 분획물을 정제하고, HPLC 분석을 통해 asterina 330+palythine (A+P) 및 shinorine+palythine (S+P) 혼합물을 정제하였다. MTT assay 결과 A+P 및 S+P는 0.1 mg/mL까지 세포독성을 나타내지 않았다. UV에 노출된 섬유아세포에 대한 MAAs 혼합물의 영향을 분석하였을 때, 0.05 mg/mL A+P 및 0.01 mg/mL S+P 농도에서 각각 2.7 및 3.6 배 PCOLCE mRNAs 발현이 증가하였다. Elastin 유전자는 0.01 mg/mL의 A+P 및 S+P를 처리하였을 때 각각 5.59배 및 3.1배 발현이 증가하였다. 특히 0.01 mg/mL의 A+P 및 S+P 농도에서 involucrin mRNAs 발현이 UV 처리된 대조구와 비교하였을 때 5배 및 2.5배 감소하였다. 결론적으로 Chlamydomonas sp. 유래 MAAs 혼합물은 주름개선용 기능성 화장품 개발을 위한 소재로써의 가능성이 충분한 것으로 판단 되었다. To examine the effects of a mycosporine-like amino acids (MAAs) mixture from microalgae, Chlamydomonas sp, on the anti-wrinkle activities, the expression levels of genes that are associated with skin aging, including type I procollagen, elastin and involucrin, were analyzed. Asterina 330+palythine (A+P) and shinorine+palythine (S+P) mixtures were purified from Chlamydomonas sp using the following steps: 80% methanolic extraction, column purification, and HPLC analysis. As a result of the MTT assay, A+P and S+P did not induce cellular cytotoxicity with up to 0.1 mg/mL of both MAAs. In addition, the treatment of UV-exposed fibroblasts with A+P (0.05 mg/mL) and S+P (0.01 mg/mL) increased the levels of the PCOLCE mRNAs by 2.7 and 3.6 fold compared to the control group, respectively, The levels of elastin gene expression were elevated 5.59 and 3.1 fold in the A+P and S+P treated (0.01 mg/mL) cells, respectively. In particular, at a concentration of 0.01 mg /mL, the A+P and S+P expression levels of Involucrin mRNAs were increased 3.5 and 2.5 fold in the UV-exposed cells compared to the control, respectively. In conclusion, the MAAs derived from Chlamydomonas sp can be utilized as functional cosmetic materials with anti-wrinkle effects on the skin.

파이토케미컬 펩타이드 유도체를 포함하는 다양한 리포좀 제형의 안정성

한병석 ( Byung Seok Han ),김수영 ( Su Young Kim ),이경록 ( Kyung Rok Lee ),서효현 ( Hyo Hyun Seo ),모상현 ( Sang Hyun Moh ) 대한화장품학회 2016 대한화장품학회지 Vol.42 No.2

본 연구에서는 파이토케미컬 펩타이드 유도체를 포함하는 니오좀 및 리포좀 제형의 안정성을 조사하였다. 여러 가지 조건에서 레시틴 혹은 계면활성제를 이용하여 제조된 리포좀 중에서 sodium palmitoyl sarcosinate와 마카다미아넛 오일을 이용한 니오좀의 안정성이 제일 우수하였다. 파이토케미컬 펩타이드 함유 니오좀(N9)의 형태는 TEM으로 확인하였으며, 입자크기는 95.7 nm로 관찰되었다. N9의 안정성은 Turbiscan 결과(0°와 45°)와 제타포텐셜(-78.19 mV)로 확인하였다. N9의 펩타이드 봉입률은 BCA assay 결과 65.2%로 관찰되었다. In this study, we investigated the stability of the liposome formulation containing the phytochemicals-peptide derivatives. Among liposomes prepared using lecithins or surfactant under various conditions, the most stable niosome was obtained by using sodium palmitoyl sarcosinate and macadamia intergrifolia seed oil. The stability of peptide-containing niosome (N9) was confirmed by the TEM images. The N9 was stable at 0 and 45 degrees by Turbiscan, and its particle size was 95.7 nm. The N9 showed zeta potential value of -78.19 mV, and peptide-inclusion rate of 65.2% by BCA assay.

갈릭산 펩타이드 유도체를 이용한 주름개선 소재 개발

정해수(Jung, Hae Soo),송미영(Song, Mi Young),김형식(Kim, Hyoung Sik),서효현(Seo, Hyo Hyun),이정훈(Lee, Jung-Hun),이경록(Lee, Kyung Rok),홍일(Hong, Il),모상현(Moh, Sang-Hyun) 한국산학기술학회 2015 한국산학기술학회논문지 Vol.16 No.8

항산화 효능이 우수한 phytochemical에 콜라겐 합성능이 우수한 기능성 펩타이드의 결합을 통해 소재 자체의 안정성 뿐만 아니라 수용액 상태에서의 분산성을 증대시켜 주름개선 효능과 더불어 우수한 화장품 소재로서의 가능성을 가진다. 이에 본 연구는 항산화, 항염 및 항암 등의 효능을 가진다고 알려져 있는 phytochemical인 갈릭산을 이용해 phytochemical-펩타이드 유도체를 개발하여 화장품 소재로서의 가능성을 시험하였다. 갈릭산에 LVH, IVH, KTTKS, YGGFM, YGGFLRKYP총 5종의 펩타이드를 각각 합성하여 만든 갈릭산 펩타이드 유도체의 항산화 및 주름개선의 효능을 평가하고자 DPPH radical scavenging activity와 real-time PCR로 주름개선과 관련된 유전자의 발현을 확인하였다. 그 결과 5종 유도체 모두 우수한 자유라디컬 소거능을 보였다. 또한 collagen 합성에 관여하는 유전자의 발현이 증가하였고, collagen 생성시 분비되는 펩타이드의 증가를 통해 항산화뿐만 아니라 주름개선에도 효과가 있었다. 이를 통해 갈릭산 펩타이드 유도체가 항산화 및 주름개선을 위한 화장품 소재로서의 가능성을 확인하였다. Conjugating a phytochemical, a strong antioxidant, with a functional peptide not only compensates for its stability, but also improves its solubility and anti-wrinkle effects, thereby contributing to the possibility of becoming an excellent cosmetic ingredient. Thus, in this study we examined the potential cosmetic use of a phytochemical-peptide derivative using gallic acid, a phytochemical with antioxidant, anti-inflammatory, and anti-cancer effects. To evaluate the antioxidant and wrinkle-improving efficacy of 5 synthesized gallic acids conjugated with LVH, IVH, KTTKS, YGGFM, and YGGFLRKYP respectively, we observed the expression of genes related to wrinkle improvement using DPPH radical scavenging activity and real-time PCR. As a result, all 5 derivatives had excellent free radical scavenging effects. The expression level of genes involved collagen synthesis also increased, and the secreted peptides during collagen production contributed to their antioxidant and wrinkle improving effects. These results mark the potential use of gallic acid peptide derivatives as a cosmetic ingredient for anti-oxidation and wrinkle improvement.

갈릭산 펩타이드 유도체의 피부세포에서의 효능

정해수(Hae Soo Jung),송미영(Mi Young Song),김형식(Hyoung Sik Kim),서효현(Hyo Hyun Seo),이정훈(Jeong Hun Lee),모상현(Sang Hyun Moh) 한국산학기술학회 2015 한국산학기술학회 학술대회 Vol.2015 No.1

항산화 효능이 우수한 파이토케미칼에 콜라겐 합성능이 우수한 기능성 펩타이드의 결합을 통해 소재 자체의 안정성 뿐만 아니라 주름개선 효능과 더불어 우수한 화장품 소재로서의 가능성을 가진다. 이에 본 연구는 항산화, 항염 및 항암 등의 효능을 가진다고 알려져있는 파이토케미칼인 갈릭산을 이용해 파이토케미칼-펩타이드 유도체를 개발하여 화장품 소재로서의 가능성을 시험하였다. 즉, 갈릭산에 LVH, IVH, KTTKS, YGGFM, YGGFLRKYP 총 5종의 펩타이드를 각각 합성하여 항산화 및 주름개선의 효능을 평가하였고, 그 결과 5종 유도체 모두 우수한 자유라디컬 소거능을 보였고, collagen 합성에 관여하는 유전자의 발현이 증가하였고, collagen 생성시 분비되는 펩타이드의 증가를 통해 항산화뿐만 아니라 주름개선에도 효과가 있었다. 이를 통해 갈릭산 펩타이드 유도체가 항산화 및 주름개선을 위한 화장품 소재로서의 가능성을 확인하였다.

8가지 약초 혼합 추출물 분말의 피부 효능에 관한 연구

김혜인(Hy-In Kim),류승환(Seung-Hwan Ryu),김수윤(Soo-Yun Kim),서효현(Hyo-Hyun Seo),모상현(Sang-Hyun Moh) 한국화장품미용학회 2016 한국화장품미용학회지 Vol.6 No.2

As many other countries are focusing on applying their own native plants on various industrial fields, demands for the cosmetic application of our native plants have also increased in Korea. In this study, 8 kinds of oriental herbs (Glycyrrhiza glabra, Angelica tenuissima, Angelica gigas, Artemisia capillaris, Pinus densiflora leaf, Mentha arvensis, Angelica dahurica, Cnidium officinale) grown our native country were extracted by hot water and herbal mixed extract powder tested for potential use as a functional cosmetic ingredient by evaluating the antioxidant and anti-inflammatory properties. As a result, it was confirmed that 8 kinds of herbal mixed extract powder improved the activation of superoxide dismutase (SOD), an anti-oxidation enzyme and inhibited the protein expression of Cyclooxygenase-2 (COX-2), an anti-inflammation marker. Based on these results, 8 kinds of herbal mixed extract powder are considered to be functional cosmetic material in anti-oxidation and anti-inflammation potency when effective formulation.

미세조류 유래 Shinorine의 피부세포에서의 효능

정해수(Jung, Hae Soo),조문진(Cho, Moon Jin),서효현(Seo, Hyo Hyun),아툴 쿨카르니(Kulkarni, Atul),서승석(Suh, Sung-Suk),이택견(Lee, Taek-Kyun),모상현(Moh, Sang-Hyun) 한국산학기술학회 2014 한국산학기술학회논문지 Vol.15 No.7

오존층의 파괴와 증가하는 야외활동으로 인한 자외선의 노출을 최소화 하기위해 자외선 차단제는 필수적인 것이 되고 있다. 기존에 사용되는 자외선 차단제의 기능을 향상시키며 부작용을 줄이기 위해 천연식물과 같은 친환경적인 소재의 개발이 필요한 실정이다. 본 연구는 천연물을 활용한 자외선차단제 및 기능성 화장품 소재 개발을 위해 미세조류 (Chlamydomonas hedleyi.)로부터 Mycosporine-like amino acid (MAA)를 분리 정제하고 그 효능을 평가하고자 하였다. 미 세조류에서 분리 정제한 MAAs 중 shinorine을 분리하여 UV에 의한 피부세포의 손상을 막고, 염증과 관련 있는 단백질의 발현을 저해하는지를 평가하였다. 그 결과 shinorine이 피부세포가 UV에 의해 손상되는 것을 보호하여 cell viability가 10% 증가하였고, 염증관련 단백질인 COX2이 발현이 41%정도 감소하는 것을 확인하였다. 또한 콜라겐의 합성을 증가시켜 주름개 선 효능을 확인하였다. 이에 shinorine은 자외선 차단용 소재뿐 아니라 항노화 관련 제품의 소재로 가능성을 확인하였다. In the present study, mycosporine-like amino acids (MAAs)were extracted from in Chlamydomonas hedleyi, and their function was investigated regarding to protective capacity against UV radiation and a possibility to be developed into functional suncream including MAAs by using natural compounds. In particulr, we assessed UV protective ability and anti-inflammation of shinorine in human skin cells. As a result, shinorine can protect the skin against damage by the absorption of energy from UV radiation and functions as an anti-wrinkling substrate through a increase of collagen synthesis. These data suggest that shinorine can be utilized not only as a substrate to protect UV radiation, but anti-aging material in cosmetic products.