불가사리(Asterias amurensis) 콜라겐 유래 저분자 펩타이드의 피부주름 억제활성

권민철(Min Chul Kwon),김철희(Cheol Hee Kim),김효성(Hyo Sung Kim),Abdul Qadir Syed,황보영(Bo Yong Hwang),이현용(Hyeon Yong Lee) 한국식품과학회 2007 한국식품과학회지 Vol.39 No.6

불가사리 골편의 콜라겐으로부터 활성 펩타이드를 분리하기 위하여 초음파를 처리하여 조직을 단편화 시키고 이후 collagnease를 처리하였다. 초음파를 처리할 경우 40 kHz의 경우 38.89%의 수율을 나타내었다. 이후 펩타이드의 분자량을 측정하여 12, 20.6, 24, 43, 58a, 100, 116kDa에서 특정 밴드를 보였다. 이후 Sephadex G-75 컬럼을 이용하여 fraction 별로 모아 사용하였다. 세포독성을 측정하고 시료 처리 후 형태학적 관찰을 동반한 결과 24 kDa의 경우 최고 농도인 1.0 mg/mL에서 26.7%를 나타내었으며 4번의 계대 이후에도 형태학적 변화가 나타나지 않아 독성이 없다고 해석할 수 있다. 이후 UVA처리 후 MMP-1의 발현을 탐색한 결과 116 kDa부터 24 kDa까지 최고농도인 1.0 mg/mL에서 40, 46.3, 56.8, 57.9, 62.4%의 control 대비 저해율을 보였다. 외부적 스트레스인 UVA에 의한 AP-1의 활성도를 증가시키는 과정을 억제한 것으로 볼 수 있으며 결과적으로 MMP-1의 발현을 효과적으로 조절한 것이라 사료되어 향후 불가사리 콜라겐 유래 펩타이드의 향장소재 활용 가능성이 높다고 할 수 있겠다. This study was carried out to investigate the anti-wrinkle effects of peptides derived from collagens isolated from Asterias amurensis, which was collected in the East Sea. The molecular weights of the peptides were between 10-50 kDa, as determined through sephadex G-75 gel. The cytotoxicities against CCD-986sk cells and HEL-299 cells were measured using the MTT assay. The cytotoxicity of all the fractions(F1: Fraction No. 4-13, 116 kDa; F2: Fraction No. 25-30, 100 kDa; F3: Fraction No. 45-55, 58 kDa; F4: Fraction No. 59-63, 43 kDa; F5: Fraction No. 79-90, 24 kDa) was less than 25%, by the addition of 1.0 mg/mL. These peptides did not show any adverse effects on human skin cells. In the presence of F1 at 1.0 mg/ mL, matrix metalloproteinase-1 (MMP-1) expression of UVA-induced human normal fibroblasts was reduced to 34.8%. Overall, the results seem to suggest that peptides of approximately 20 kDa have superior anti-wrinkle effects.

야외 격리 포장에서 유전자 변형 탄저병 저항성 PepEST 고추가 절지동물 군집에 미치는 영향

이훈복 ( Hoon Bok Yi ),권민철 ( Min Chul Kwon ),박지은 ( Ji Eun Park ),김창기 ( Chang Gi Kim ),박기웅 ( Kee Woong Park ),이범규 ( Bum Kyu Lee ),김환묵 ( Hwan Mook Kim ) 한국환경생물학회 2007 환경생물 : 환경생물학회지 Vol.25 No.4

다중 슬릿빔를 이용한 대 영역 자유 형상 측정

허은창(Eun-Chang Heo),권민철(Min-Chul Kwon),김원일(Won-Il Kim),김병창(Byoung-Chang Kim) 한국기계가공학회 2008 한국기계가공학회 춘추계학술대회 논문집 Vol.2008 No.-

In heavy industry, 3D surface measurement of large-scale hull pieces is needed for fabrication and assembly. Until now, there is not such an efficient method as a standard ruler on 3D profile measurement of large-scale curvature plates. We suggest an efficient method of 3D profile measurement to obtain the xyz-coordinates of curvature plates. The measurement system comprises multiple line structured laser sources and performs profile measurement by projecting structured light source on the object surface.

불가사리 유래 콜라겐 펩타이드의 피부 면역 증진 효과

정향숙(Hyang Suk Jeong),권민철(Min Chul Kwon),한재건(Jae Gun Han),하지혜(Ji Hye Ha),김령(Ling Jin),김진철(Jin Chul Kim),곽형근(Hyeong Geun Kwak),황보영(Bo Young Hwang),이현용(Hyeon Yong Lee) 한국식품과학회 2008 한국식품과학회지 Vol.40 No.5

불가사리 콜라겐으로부터 저분자 활성 펩타이드를 SDS-PAGE로 분리하고 MALDI-TOF MS를 이용한 분자량 측정을 통해 fraction별로 F1-F5의 5개 시료로 나누어 실험을 수행하였다. 인간 fibroblast를 이용한 세포독성 측정에서 1.0 ㎎/mL 농도의 시료 첨가를 통한 모든 조건에서 20%의 이하의 세포독성을 나타냄에 따라 불가사리 유래 펩타이드가 세포 수준에서 유의할만한 세포독성을 나타내지 않음 확인하였다. 대식세포를 이용한 NO 생성능 측정에서는 시료만 처리했을 경우 무처리 대조군과 비교하여 큰 변화를 관찰 할 수 없었으나, LPS와의 혼합 처리를 통해 F2가 최대 33.8 μM의 NO의 생성량을 나타냄에 따라 시료첨가를 통해 면역 기작이 획기적으로 증진되는 효과를 보였다. 인간 fibroblast인 CCD-986sk의 생육에서 UV 조사를 통한 PGE₂ 발현도 측정 실험에서는 시료첨가를 통해 PGE₂의 발현이 농도 의존적으로 감소되는 결과를 나타내었으며, 세포 증식에 따른 콜라겐 합성능의 비교 결과에서는 시료 첨가를 통해 모든 조건의 콜라겐 생성량이 농도 의존적으로 증가하는 경향을 나타내었다. 특히 F1과 F2가 1.0 ㎎/mL의 농도에서 각각 121.2±3.7%과 127.8±1.1%를 나타내며 양성 대조군에 비해 높은 콜라겐 합성량을 나타내었다. 면역 활성 탐색을 위한 hyaluronidase 저해효과 측정에서도 F2가 535.7 ㎍/mL로 가장 낮은 IC??을 나타내었다. 이상의 실험을 통해 불가사리 유래 콜라겐의 저분자 펩타이드는 세포독성 낮고 NO 생성 촉진 활성, PGE₂ 발현 저해 및 콜라겐의 생성 촉진 효과를 가지는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 불가사리 유래 콜라겐 펩타이드의 기능성 향장 소재로서 활용 가능성을 확인해주는 긍정적인 결과로 향후 추가적인 연구를 통해 불가사리의 향장소재로서의 활용이 기대된다. Low molecular peptides were isolated from Asterias amurensis via SDS-PAGE. The peptides were separated via consecutive gel filtration as five fractions (F1-F5) according to molecular weights, based on the results of MALDITOF MS analysis. The molecular weight of the most active peptide was estimated as 15,000 daltons. The peptide showed cytotoxicity on normal human fibroblast cells at levels as low as 20% when 1.0 ㎎/mL of the samples was added. The peptide also exhibited higher levels of nitric oxide production from macrophages than the lipopolysaccaharides. It was determined that prostaglendin E₂ production was significantly inhibited, up to 127.8% as compared to the control. The low molecular peptide inhibited hyaluronidase activity as 535.7 ㎍/mL of IC??. It can be concluded that the relatively low molecular weight peptide, fucoidan, from A. amurensis has excellent cosmetic and immunomodulatory activities, which can be considered as a possible resource of new cosmetic agents for skin immunomodulation.

톳 유래 저분자 푸코이단의 면역활성 증진

하지혜(Ji Hye Ha),권민철(Min Chul Kwon),한재건(Jae Gun Han),김령(Ling Jin),정향숙(Hyang Suk Jeong),최근표(Geun Pyo Choi),박욱연(Uk Yeon Park),유상권(Sang Guan You),이현용(Hyeon Yong Lee) 한국식품과학회 2008 한국식품과학회지 Vol.40 No.5

본 연구는 톳에서 푸코이단의 추출시 초음파 공정을 이용하여 처리함으로써 유래 푸코이단의 저분자화를 통한 면역활성 및 항암활성의 증진 효과를 알아보고자 톳 유래 푸코이단 및 저분자 푸코이단(분자량 14,000 이하)을 이용하여 수행하고, 푸코이단 표준물질과 비교하였다. 시료 첨가를 통한 면역 B세포와 T세포의 생육도에서 톳 유래 저분자 푸코이단이 1.0 ㎎/mL의 농도에서 무첨가 대조구와 비교해 각각 367%와 387%의 생육도를 나타내며 가장 높은 활성을 나타내었다. 면역세포의 cytokine 분비량 측정에서도 생육도 측정에서와 유사한 결과를 나타내며 저분자 푸코이단이 가장 많은 cytokine 분비량을 나타내었으며, 이는 NK 세포의 생육에도 영향을 끼치는 것으로 사료되는 바, NK 세포 생육 증진에서도 가장 높은 수치를 나타냈다. 인간 정상세포를 이용한 세포독성 측정에서는 시료 간 큰 차이를 보이지는 않았으나 1.0 ㎎/mL에서 푸코이단 표준물질이 21.45%로 가장 높은 수치를 나타내었고, 저분자된 톳 유래 푸코이단이 19%로 가장 낮은 수치를 나타내었다. 인간폐암세포인 A549와 유방암세포인 MCF-7에 대한 생육억제 활성 측정에서도 저분자 푸코이단이 1.0 ㎎/mL의 농도에서 각각 69.8%와 83.3%를 나타내었으며, 푸코이단 표준물질도 55% 이상의 활성을 나타내었다. 이상의 결과를 통해 푸코이단 시료는 저분자화를 통해 면역 및 항암활성의 증진이 가능함을 확인하였다. The anticancer and immunomodulatory activities of low molecular weight (Mw 11 kDa) fucoidan isolated from Hizikia fusiforme (H. fusiforme) via the ultrasonification extraction process were assessed in this study. Low molecular weight fucoidan improved the growth of human B and T cells, up to approximately 40% as compared to the controls (untreated) and 30% for commercially available fucoidan (Mw 150 kDa). IL-6 and TNF-α were secreted from human B cells at levels of 7.8×10?⁴ pg/mL and 7.2×10?⁴ pg/mL, respectively, and these levels were higher than the levels measured in the controls and with other high molecular weight fucoidan. It was also determined that the cytokine from human B and T cells cultivated with added fucoidan enhanced the growth of human NK cells. The fucoidan isolated from H. fusiforme showed low cytotoxicity, approximately 19%, after the addition of 1.0 ㎎/mL, the highest tested concentration. The growth of human lung cancer cells (A549) and human breast cancer cells (MCF-7) were inhibited by 69.8% and 83.3%, respectively. These results demonstrated that the low molecular weight fucoidan isolated from H. fusiforme has potential as a new functional food component that evidences immunomodulatory activities and anticancer activity. One of the primary positive features of this fucoidan is that low molecular weight polysaccharides can be readily handled during processing.

Growth and Metabolite Composition of Tomato (Solanum Lycopersicum L.) Fruits Grown Varying Nutrient and Water Supply under Supplemental Red LED Lighting

Yangmin X. Kim(김양민),Min-Cheol Kwon(권민철),Seulbi Lee(이슬비),Jwakyung Sung(성좌경),Yejin Lee(이예진),Chul Hyun Yoo(류철현),Deogbae Lee(이덕배),Eun Sung Jung(정은성),Choong Hwan Lee(이충환) 한국토양비료학회 2019 한국토양비료학회 학술발표회 초록집 Vol.2019 No.8

저장용기 압력에 따른 압축천연가스 방출속도에 관한 연구

김광석(Kwang Seok Kim),권민철(Min Chul Kwon),김보경(Bo Kyung Kim),이재훈(Jae Hun Lee) 대한기계학회 2015 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2015 No.11

This research is intended to set up a P(pressure)-Q(flow rate) diagram of a high pressure natural gas released through a venturi structure to an atmosphere. To this end, the release rate of compressed natural gas is measured and recorded with the pressure of storage tank. The initial pressure of storage tank (composite vessel) is 20.7 ㎫. The venturi nozzles are fabricated according to the ISO standards and used to mimic the safety valves in petrochemical plants. The results can be used to build the safety management for the gas pipelines by estimating the release rate of high pressure gas from the pipeline and by assessing the pressure relief devices.

추출 공정별 매자나무 추출물의 항암활성 비교

하지혜(Ji Hye Ha),권민철(Min Cheol Kwon),서용창(Yong Chang Seo),최운용(Woon Yong Choi),정을권(Eul Kwon Chung),정애란(Ae Ran Chung),김진철(Jin Chul Kim),안주희(Ju Hee Ahn),이현용(Hyeon Yong Lee) 한국식품과학회 2010 한국식품과학회지 Vol.42 No.2

본 연구에서는 초고압 및 초음파 공정을 병행하여 실시하는 추출공정을 이용하여 매자나무 수피의 면역활성 및 Sarcoma-180에 의해 유발되는 복수암 및 고형암에 대한 항암활성 증진 효과를 평가하였다. 상기 추출 공정을 통해 매자나무 추출물의 수율이 일반 열수 추출에 비해 1.7배 증가하였으며, 정상세포에 대한 생존율을 80%이상 유지하는 것으로 나타나 독성 저감 효과도 갖는 것으로 확인되었다. 특히, 매자나무의 초고압, 초음파 병행 추출물이 소화기계 암세포주인 AGS와 Caco-2에 대해서 약 70%의 암세포 생육 저해활성을 나타내며, 최고 4 이상의 selectivity를 나타내며 선택적인 암세포 사멸 효과를 나타내었다. 기존의 연구에서 항암성 면역증강제로 사용되고 있는 버섯의 단백 다당체와 관련하여 영지버섯이 효과적인 항암 활성을 나타내며, 특히 위암세포인 AGS에 대해 50 ㎎/㎖의 고농도의 영지버섯 추출물이 76% 이상의 암세포 생육저해 활성을 나타내었다(24). 이러한 연구 결과와 비교할 때 본 연구의 매자나무 추출물이 갖는 소화기계 암세포 생육저해 활성은 매우 높다고 할 수 있다. 또한 항암성 면역 활성 측정 결과 초고압, 초음파 병행 추출물이 일반 열 수 추출 공정이나 초음파, 초고압 단독 추출 공정을 통한 추출물에 비해 nitric oxide 및 IgG의 생성을 증가시키는 것을 확인할 수 있었다. 초고압 및 초음파 추출 공정이 약용작물의 활성성분용출에 기여하며, 특히 저온 초고압 추출 공정이 매자나무의 주요 활성성분인 berberine의 용출을 증가시킨다는 연구 결과(25,26)에 미루어 볼 때 초고압, 초음파 병행 추출 공정이 매자나무 활성 성분 용출에 효과적인 영향을 미치는 것으로 사료된다. In vivo실험을 통한 추출 공정별 매자나무 추출물의 항암 활성 평가를 통해서 상기 공정을 통한 매자나무 추출물이 40% 이상의 복수암 유발 마우스의 수명율 연장과 약 75%의 고형암 억제 활성을 나타내며 효과적인 항암활성을 확인할 수 있어, 향후 항암성 면역증강제 및 기능성 항암제로서의 기능성 소재화로서의 활용성이 매우 높을 것으로 사료된다. This study was conducted to examine the anticancer activities of Berberis koreana extracts according to different extraction processes. The highest extraction yield obtained was 8.26% following extraction by ultrasonification at 60 ㎑ and 60℃ followed by high pressure at 500㎫. Generally, the extracts from the ultrasonification process showed relatively low cytotoxicities against the human normal cell line, HEK293 showing as low as 15%. This extract inhibited the growth of the digestive related organs cell lines, human stomach adenocarcimoma cell and human epithelial adenocarcinoma cell by up to 80% when administered at 1.0 ㎎/㎖, and showed 2.5-3.5 of selectivity. It was also found that this extract induced the production of nitric oxide levels as high 37.87 μM from macrophages. For the in vivo experiment using ICR mice, the total serum IgG levels of mice treated with B. koreana extracts from ultrasonification extraction were increased by up to 57 ng/㎖. The survival time of this group was longer than that of the other group after the injection of Sarcoma-180 and the increment of their body weights was also greatly suppressed. In addition, the extract showed the highest tumor inhibition activities, leading to a reduction of 78.47%. These results indicate that the highest activities of B. koreana associated with this extraction process can be significantly improved.

초음파 복합처리를 통한 참굴 펩타이드의 피부미백 및 피부면역 활성

한재건(Jae Gun Han),김효성(Hyo Sung Kim),권민철(Min Chul Kwon),김진철(Jin Chul Kim),황보영(Bo Young Hwang),이현용(Hyeon Yong Lee) 한국식품과학회 2008 한국식품과학회지 Vol.40 No.4

초음파를 병행한 참굴 시료로부터 조단백질의 수율은 34% 이상으로 높은 수율을 나타내었다. 분리 단백질을 SDS-PAGE로 검정한 결과 70 kDa와 50 kDa 사이에 특정 피크를 나타내었다. 이를 sephadex G-75 컬럼을 이용하여 분리하였으며 MALDI-TOF MS를 이용하여 분자량을 검정한 결과 66 kDa으로 판단하였다. 굴 추출물 및 펩타이드의 세포독성을 측정한 결과 최고농도인 1.0㎎/mL에서 모두 22.8%를 나타내었으며 형태학적 차이를 나타내지 않아 굴의 저온 추출물 및 펩타이드가 식품 또는 향장 소재로서 독성을 나타내지 않는 것으로 사료된다. Melanocyte를 이용한 멜라닌 생성량 측정을 통해 굴 펩타이드의 미백활성을 탐색한 결과 최고 62.7%의 멜라닌 생성 저해 효과를 나타내었으며, 1.0 ㎎/mL의 농도에서 tyrosinase의 활성을 35%까지 저해하는 것을 확인할 수 있었다. 피부 염증과의 관계를 알아보기 위하여 실행한 PGE₂ 생성량 측정의 경우 특정 수용체(EP3)와 결합하면 알레르기 증상이 억제되는 것으로 밝혀졌는데, 연구의 결과를 바탕으로 특정 펩타이드와 결합으로 인한 PGE₂의 생성 억제 가능성이 있으리라 사료된다. 이상의 결과에서 시료의 활성은 농도 의존적으로 경향을 나타남에 따라 특정 물질의 작용으로 불 수 있으며 melanocyte의 멜라닌 생성량 저해능과 더불어 향후, 보다 면밀한 정제를 통한 물질 검정의 단계를 거치면 천연 피부미백용 향장소재로서 피부미백 및 피부 면역 활성을 안전하게 향상시킬 수 있는 기능성 소재로 활용이 가능할 것으로 사료된다. In this study, peptides were isolated from Crassostrea gigas using an ultrasonification process at 40℃. The yield of the peptides was greater than 34%, and their cytotoxicity was found to be less than 22.8% against several cell lines that were treated with the extracts at a dose of 1.0 ㎎/mL. In addition, the tyrosinase inhibitory and melanin synthesis of the peptides isolated from Crassostrea gigas were also evaluated to determine if they could be used as a potential cosmetic agent. The peptides were found to significantly inhibit the melanin synthesis of the clone M-3 cell line by up to 62.7%. The inhibitory activities of the tyrosinase were observed 34.51% in ascorbic acid, 42.49% in extract with the ultrasonification at 40℃ and 35.37% in 40℃ extract at 1.0 ㎎/mL concentration, respectively. Finally, when samples were treated with the peptide extracts at a concentration of 0.6 ㎎/mL, PGE2 expression was significantly decreased. Taken together, these results indicate that Crassostrea gigas may be a source of cosmetic agents capable of improving physiological hyperpigmenting and immunomodulating skin disorders.

발효, 세포배양, 생물공정 Spirulina platensis의 배양 및 추출조건에 따른 항암활성 비교

김효성 ( Hyou Sung Kim ),김철희 ( Cheol Hee Kim ),김정화 ( Jung Hwa Kim ),권민철 ( Min Chul Kwon ),조정환 ( Jung Hwan Cho ),곽형근 ( Hyeong Geun Gwak ),황보영 ( Bo Young Hwang ),김진철 ( Jin Chul Kim ),이현용 ( Hyeon Yong Lee ) 한국미생물생명공학회 2006 한국미생물·생명공학회지 Vol.34 No.2