영여자의 항균, 항혈전 및 항산화 활성 평가

안선미,장한수,권인숙,손호용,Ahn, Seon-Mi,Jang, Han-Su,Kwun, In-Sook,Sohn, Ho-Yong 한국미생물·생명공학회 2009 한국미생물·생명공학회지 Vol.24 No.3

영여자는 마의 주아를 말하며, 년간 생마 생산량 5,000 톤의 절반인 2,500 톤 정도가 생산되고 있다. 그러나 영여자는 다음해 마의 종자로 일부 이용될 뿐 대부분이 폐기되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 영여자의 새로운 생물소재 가능성을 검토하고 생마에서 보고된 항균, 항혈전 및 항산화 활성을 평가하고자, 영여자로부터 메탄올 추출물을 조제하고 이로부터 헥산, 에틸아세테이트, 부탄올의 다양한 유기용매 분획물 및 물 잔류물을 조제하여 각각의 항균, 항혈전 및 항산화 활성을 평가하였다. 영여자 메탄올 추출물은 마의 그것과 유사하게 다량의 수용성 성분을 함유하고 있었으나 총 폴리페놀 및 총플라보노이드 함량이 각각 12배, 3.4배 높았다. 항균 활성의 경우, 헥산 및 에틸아세테이트 분획에서 항세균 활성이 나타나 전반적으로 마와 유사하였으나, 부가적으로 S. aureus에 강한 생육저해를 나타내어 마와 차별되었다. 항혈전 활성의 경우, 헥센 분획물이 매우 강력한 활성을 나타내어 4.8 mg/mL 농도에서 300초 이상, 2.4 mg/mL 농도에서 67초의 트롬빈 타임을 나타내어 마의 경우와 비교할 때 4배 이상의 강력한 활성을 나타내었다. 메탄올 추출물 및 유기용매 분획물의 항산화 활성 평가 결과, 에틸아세테이트 분획에서 매우 우수한 DPPH 소거능($IC_{50}=38.1{\mu}g/mL$), SOD 유사활성(vitamin C의 36%) 및 환원력(BHT의 59.4%)을 나타내었다. 본 연구결과는, 대부분 폐기되고 있는 영여자의 새로운 생물소재 개발 가능성을 제시하며, 영여자가 마의 지하괴근이 가진 항세균, 항혈전 및 항산화 활성과 거의 동등한, 또는 보다 우수한 활성을 가지고 있음을 나타내고 있다. The annual productions of yam and its aerial bulbils are estimated to 5,000 and 2,500 ton, respectively. But the majority of bulbils had been discarded without specific use. In this study, methanol extract and its organic solvent fractions were prepared from bulbils of Dioscorea batatas Decne, and their antimicrobial, antithrombin, and antioxidant activities were evaluated, respectively. The methanol extract contained 58.98% of water-soluble materials as like yam's extract. But the bulbils's extract contained 12-folds of total polyphenol and 3.4-folds of total flavonoids compared than yam's extract, respectively. For antimicrobial activity the hexane and ethyl acetate fraction showed strong antibacterial activity at $500{\mu}g/disc$ concentration against gram-negative and gram-positive bacteria. Antifungal activity was not observed in any fractions. Strong antithrombin activity was found in the hexane fractions. At 4.8 mg/mL concentration thrombin time (TT) was over 300 sec, which is 4-folds extended than the TT of yam. In a while, the ethyl acetate fraction showed strong DPPH scavenging activity ($IC_{50}$ of $38.1{\mu}g/mL$), SOD-like activity and reducing power, which are comparable to vitamin C or BHT. Our results suggest that the bulbils of yam as yam tuber have useful bio-activities, such as antibacterial, antithrombosis, and antioxidant activity.

장내 미생물 다양성을 위한 Prebiotic 소재로서의 갈색거저리 유충 발효물의 가치

이수정(Su Jung Lee),권규택(Gyoo Taik Kwon),정이형(Yi Hyung Chung),유종상(Jong-Sang Yoo),조경훈(Kyung-Hoon Cho),김용석(Young-Suk Kim),장한수(Han Su Jang) 한국식품영양과학회 2021 한국식품영양과학회지 Vol.50 No.6

곤충은 세계의 중요한 미래 산업 자원으로 주목받고 있다. 특히 한국에서 곤충은 “곤충산업법”으로 불리는 정부 지원정책으로 대중의 관심을 모으고 있다. 곤충은 천연식품으로 단백질, 아미노산, 비타민 B 등의 영양적 가치가 높고 동물사료에도 적합하다. 현재 귀뚜라미와 갈색거저리 유충(밀웜)이 널리 이용되고 있다. 본 연구에서는 갈색거저리 유충을 이용하여 발효과정을 거친 후 아미노산의 변화를 확인하였다. 또한 발효물을 이용한 사료를 제작하여 8주 동안 BALB/c 마우스에게 제공한 뒤 장내 미생물 분석을 시행하였다. 사료를 8주 동안 제공했을 때 체중의 변화는 없었다. 각 그룹의 장내 미생물 전체 수는 변하지 않았다. 일반세균, 대장균 및 대장균군 모두 그룹 간 어떠한 변화도 보이지 않았으나, FM 그룹에서 장내 유산균의 비율이 현저히 증가하였고 장내 미생물의 다양성을 증가시키는 것으로 확인되었다. 이러한 결과는 갈색거저리 유충 발효물이 인간의 장내 환경개선을 위한 prebiotics로서 가능성을 시사하지만, 인간에 대한 추가 적용 연구가 필요할 것으로 판단된다. Insects are attracting worldwide attention as important future industrial resources. Insect farming attracts public attention for commercialization especially in Korea, partly because of government subsidies and also support based on the legislation of the so-called “insect industry law”. Insects have a high nutritional value and contain protein, amino acids, vitamin B, etc., and are suitable for animal feed following the natural food web. Currently, crickets and mealworms are the most widely utilized in this regard. In this study, we measured amino acid changes in fermented mealworms (Tenebrio molitor L.). In addition, control, positive, and fermented mealworm (FM) diets were provided to BALB/c mice for 8 weeks. There was no change in dietary and body weight during the 8 weeks. The number of lactic acid bacteria in the intestines significantly increased in the FM group. There was no change in the total number of microbiota in each group nor was there any change in the general bacteria, E. coli, and E. coli form. These results suggest that fermented mealworm can be considered as a dietary prebiotic to improve the microbiota diversity of the human intestinal environment. However, further study for human application is necessary.

거저리 유충(밀웜) 가수분해물의 장내 미생물 연구

신대근(Daeguen Shin),이수정(Su Jung Lee),최혜란(Hye Ran Choi),정이형(Yi Hyung Chung),장한수(Han Su Jang),유종상(Jong-Sang Yoo),조경훈(Kyung-Hoon Cho),권규택(Gyoo Taik Kwon) 한국식품영양과학회 2020 한국식품영양과학회지 Vol.49 No.3

밀웜 가수분해하여 30 kDa, 100 kDa으로 분리하였으며, 이를 식이로 제작하여 BALB/c 마우스에 8주간 공급하였다. 30 kDa, 100 kDa의 밀웜 가수분해물의 공급은 장내 유산균의 수를 증가시켰으며, 맹장을 이용한 NGS 분석을 통하여 밀웜 가수분해물을 통한 Bifidobacteriaceae, Barnesiella 및 Parabacteroides 균의 증가를 확인하였다. 따라서 본 연구의 결과에 따라 밀웜 가수분해물은 장내 유익한 미생물의 증식을 증가시키므로 외인성 미생물 증식 억제 및 항염에 도움을 줄 것으로 판단된다. Insects are attracting attention as important future industrial resources in the world. Insect farming has attracted public attention for commercialization, especially in Korea, partly because of the government subsidy and support based on the legislation of so-called ‘insect industry law’. Insects have high nutritional values of protein, amino acid, and vitamin B, and are suitable for animal feeds following the natural food web. Currently, crickets and mealworms are utilized widely. In this study, control, positive, and mealworm hydrolysate (30 kDa and 100 kDa) diet feeds were provided to Balb/c mice for eight weeks. The diet did net change over the eight week period. The number of lactic acid bacteria in the intestines was increased significantly in those fed the mealworm hydrolysate. No change in the total number of bacteria was observed in each group, and neither Escherichia coli nor the E. coli group showed a change. These results suggest that mealworm hydrolysate can be considered as a dietary prebiotic to improve the human gut microbial population, but further application studies on humans will be necessary.

장수상황버섯 균사체를 이용한 한약재의 고체발효 및 메탄올 추출물의 트롬빈 저해 활성과 항산화 활성

신용규 ( Yong Kyu Shin ),장한수 ( Han Su Jang ),김종식 ( Jong Sik Kim ),류희영 ( Hee Young Ryu ),김종국 ( Jong Kuk Kim ),권인숙 ( In Sook Kwun ),손호용 ( Ho Yong Sohn ) 한국미생물 · 생명공학회 2008 한국미생물·생명공학회지 Vol.36 No.3

보리 흰가루병 곰팡이 Fusarium graminearum에 대한 산초 추출물의 항진균 활성

김범수(Byum Soo Kim),장한수(Han-Su Jang),최충식(Chung-Sig Choi),김종식(Jong Sik Kim),권기식(Gi-Seok Kwon),권인숙(In-Sook Kwun),손건호(Kun Ho Son),손호영(Ho-Yong Sohn) 한국생명과학회 2008 생명과학회지 Vol.18 No.7

흰가루병은 거의 모든 식물재배에서 나타나며, 다양한 곰팡이에 의해 발병한다. 본 연구에서는 천연물 추출물을 이용한 식물병원성 곰팡이 제어가능성을 검토하기 위해, 보리 흰가루병에서 분리된 Fusarium graminearum을 대상으로 900여종의 천연물 추출물의 항진균 활성을 평가하였다. 먼저 포자발아억제 활성평가 결과 산초, 당귀, 미국가막사리, 까마중, 오수유, 윤판나물, 미치광이풀, 때죽나무, 백선, 방기, 정향, 멍석딸기, 호장근, 천황련, 작약, 대황, 모란, 달맞이꽃, 대극, 개박하 추출물을 1차 선별하였으며, 균사 생육억제 활성 원재료 확보 용이성 및 실제 적용 가능성 등을 고려하여 산초 추출물을 최종 선정하였다. 산초 추출물 조제 시 methanol 추출이 효율적이며, 순차적 유기용매 분획물의 경우 물 잔류물에서 항진균 활성이 나타났다. 그러나 methanol 추출물에 비해 분획물의 활성이 다소 감소하여 다양한 물질이 보완적으로 항진균 활성을 나타냄을 추측할 수 있으며, 미약하지만 methanol 추출물 및 분획물에서 항세균 활성도 확인하였다. 토마토 묘목을 이용한 산초 추출물의 활성 분획물의 약해평가 결과 1,000 ㎍/ml 농도 처리 시에도 특이한 약해는 나타나지 않았다. 본 연구결과는 F. graminearum에 의해 나타나는 흰가루병 제어에 산초 추출물이 유용함을 제시하고 있다. The powdery mildew, a fungal plant disease found in varieties of plant cultures, is occurred by attack with Fusarium sp., Sphaerotheca sp., Leveilluna sp., and Eryshipe sp.. In this study we investigated the control of Fusarium graminearum, a barley powdery mildew fungus, by natural plant extracts. Among the 900 plant extracts tested, Zanthoxylum schinifolium, Ligusticum acutilobum, Bidens frondosa L., Dictamnus dasycarpus, Evodia officinalis, Disporum sessile, Scopolia japonica Max., Styrax japonica S. et Z., Dictamnus dasycarpus Turcz., Sinomenium acutum Rehder et Wils., Eugenia aromaticum, Rubus parvifolius L., Reynoutria elliptica, Coptis chinensis, Paeonia lactiflora Pall., Rheum undalatum, Paeonia suffruticosa, Oenothera odorata Jacq., Euphorbia pekinensis Rupr., and Nepeta cataria were selected based on spore germination inhibition assay. Further mycelial growth inhibition assay with economical and safety considerations led us to finally select Z. schinifolium (sancho) for control of F. graminearum. To produce antifungal sancho extract, methanol was suitable for extraction and subsequent fractionations of the extract showed that the water residue mainly had antifungal activity. The sancho extract and its fractions showed minor antibacterial activity against different pathogenic or food spoilage bacteria, but they did not show any harmful effects against young tomato plant by treatment of 1,000 ㎍/ml in green chamber test. These results suggested that the extract of sancho has high potentials on control of a powdery mildew fungus, F. graminearum.

식품 및 환경 기타 영여자의 항균, 항혈전 및 항산화 활성 평가

안선미 ( Seon Mi Ahn ),장한수 ( Han Su Jang ),권인숙 ( In Sook Kwun ),손호용 ( Ho Yong Sohn ) 한국미생물생명공학회 2009 한국미생물·생명공학회지 Vol.37 No.3

패모(Fritillaria thunbergii Miquel)의 항균, 항혈전 및 항산화 활성 평가

신용규(Yong Kyu Shin),장한수(Han-Su Jang),김지인(Jee-In Kim),손호영(Ho-Yong Sohn) 한국생명과학회 2009 생명과학회지 Vol.19 No.9

패모는 한국, 일본, 중국 지역에 분포하는 백합과 인경식물로 오래전부터 진해, 거담제 및 편도염, 기관지염에 이용되어 왔다. 그러나, 오랫동안 진행되어 온 기내배양, 휴면타파, 성분분석에 대한 연구와 달리 생리활성에 대한 연구는 거의 없는 실정이다. 본 연구에서는 패모로부터 메탄올 추출물을 조제하고, 이로부터 다양한 유기용매 분획물을 조제하여 이들의 항균, 항혈전 및 항산화 활성을 평가하였다. 패모의 메탄올 추출물은 다량의 수용성 당을 포함하고 있으며(물 잔류물 58.98%), 지용성 오일도 상당량 포함하였다(헥산 분획물 14.85%). 항균 활성의 경우, 에틸아세테이트 및 부탄올 분획물 500 ㎍/disc에서 E. coli를 제외한 실험세균 모두에서 우수한 항세균 활성이 나타났으며, 항진균 활성은 모든 시료에서 나타나지 않았다. 항혈전 활성은 메탄올 추출물에서 우수하였으며, 헥산, 에틸아세테이트 및 부탄올 분획물은 2.4 ㎎/㎖ 농도에서 모두 300초 이상의 연장된 트롬빈 타임을 나타내었고, 특히 에틸아세테이트 분획은 1.2 ㎎/㎖ 농도에서 95.4초를 나타내어 항혈전 제인 아스피린 활성과 유사하였다. 메탄올 추출물 및 분획물의 항산화 활성 평가 결과, 에틸아세테이트 분획 및 부탄올 분획이 368.2 및 344.0 ㎍/㎖의 IC??를 나타내어 우수한 DPPH 소거능을 나타내었으며, SOD 유사활성은 55∼63%로, vitamin C의 20∼25%, 환원력의 경우 BHT의 51∼54%를 나타내어 우수한 항산화 활성을 가짐을 확인하였다. Beimu (Fritillaria thunbergii Miquel), a bulbous plant of Liliaceae found in Korea, Japan and China, has been used as an antitussive and expectorant agent, and is also useful in alleviating stonsillitis and bronchiolitis. Most researches have been focused on micropropagation and plant regeneration, component analysis, and dormancy relieving of beimu. Reports regarding the biological activity of beimu, such as anti-Helicobacter pyroli or platelet aggregation inhibition activity, are few and not widely available. In this study, methanol extract and its organic solvent fractions were prepared from Fritillaria thunbergii Miquel and their antimicrobial, antithrombin, and antioxidant activities were evaluated, respectively. The methanol extract contained lots of water- soluble materials (58.98%) and hexane-soluble oils (14.85%). The ethylacetate and butanol fraction at 500 ㎍/disc concentration showed strong antibacterial activity against tested bacteria, except Escherichia coli. Antifungal activity was not observed in methanol extract and its fractions. The hexane, ethylacetate and butanol fractions showed strong antithrombin activity at 4.8 ㎎/㎖ concentration. Especially, the ethylacetate fraction showed 95.4 sec of thrombin time at a concentration of 1.2 ㎎/㎖, which is comparable to aspirin, a widely used antithrombosis agent. For antioxidation activity, the ethylacetate and butanol fraction showed good 1,1-diphenyl-2-picryl hydrazyl scavenging activity (IC?? of 344∼368 ㎍/㎖). In superoxide dismutase-like activity and reducing power, the fractions showed 20∼25% of vitamin C, and 51∼54% of butyl hydroxytoluene, respectively.

마(Dioscorea batatas Decne)의 항균, 항산화 및 항혈전 활성 평가

김지인 ( Jee In Kim ),장한수 ( Han Su Jang ),김종식 ( Jong Sik Kim ),손호용 ( Ho Yong Sohn ) 한국미생물생명공학회 2009 한국미생물·생명공학회지 Vol.37 No.2

Yam (Dioscorea batatas Decne) has been recognized as healthy food due to its various biological activities, such as anti-obesity, anti-constipation, anti-proliferation, anti-mutagenic activity, and decrease of blood glucose and cholesterol level. In this study, the methanol extract and its organic solvent fractions were prepared from dried Dioscorea batatas Decne, and their antimicrobial, antithrombin, and antioxidant activity were evaluated, respectively. The 66.7% of methanol extract was fractioned into water residue, and most of total-polyphenol/total-flavonoids were found in ethylacetate fraction. This ethylacetate fraction at 500 μg/disc concentration showed strong antibacterial activity against gram-negative and gram-positive bacteria, except Staphylococcus aureus. Antifungal activity was not observed in methanol extract and its fractions. But, strong antithrombin activity was found in methanol extract. At 4.8 mg/mL concentration, thrombin time was 99.5 sec, which is coincides with 30% activity of aspirin, a commercial available antithrombosis agent. The ethylacetate fraction showed strong DPPH scavenging activity (IC50 of 80.5 μg/mL), compared to vitamin C (IC50 of 15.2 μg/mL). Also, the ethylacetate fraction showed strong SOD-like activity and reducing power, which are coincide with 43% of vitamin C and 82.7% of butylated hydroxytoluene activity, respectively.

물리적 개선과 비 물리적 활동간 비교를 통한 전통시장 활성화 영향요인 실증분석

박청호(Park, Cheong-Ho),장한수(Jang, Han-Su),구자훈(Koo, Ja-Hoon) 대한건축학회 2013 대한건축학회논문집 Vol.29 No.5

The purpose of this study is empirical research that affecting factor of the revitalization in the traditional market. this research was carried out a recognition survey, for measuring the level of revitalization, targeting the consumer and merchant in Research destination that the physical and non-physical improvement are coexisting. Then, has set up a research model analyze the factors of revitalization by using PLS structural equation. According to the results of this study, from the consumer’s point of view, it shows that physical revitalization factors affects the revitalization of traditional market. Although both physical revitalization factors and non-physical revitalization factors. and so the facilities and activities associated with consumption activities have more high-impact relationships. The affecting factors, for improving image, reliability and utility rate of traditional market, are the facilities of pedestrian’s approach, convenience, information, secure and operational support and activities of various advertising methods, events-festival and The adversely affecting factors are turned out as a variety of payment methods, exchanging with local residents and childrens. The result means that physical revitalization factors associated with consumption activities is relatively well utilized, but it is necessary to effort and Consideration for exchanging with local residents and childrens and variety of payment method as non-physical revitalization factors

황련 추출물의 고추역병에 대한 In-vitro 항진균 활성 및 고추 생육촉진 효과

안선미,이동신,김미선,최수지,최충식,이중복,장한수,손호용,Ahn, Seon-Mi,Lee, Dong-Sin,Kim, Mi-Sun,Choi, Su-Ji,Choi, Chung-Sik,Lee, Jung-Bok,Jang, Han-Su,Sohn, Ho-Yong 한국미생물·생명공학회 2009 한국미생물·생명공학회지 Vol.24 No.3

To investigate anti-phytopathogenic fungal activity of Coptis chinensis, the methanol extract and its organic solvent fractions were prepared. Using the extract and the fractions, in-vitro spore-germination inhibition and mycelial-growth inhibition activities were evaluated against Colletotrichum gloeosporioides, Phytohpthora capsici, Pyricularia grisea, Rhizoctonia solani, Botryosphaeri dothidea, Glomerella cingulata, respectively. Treatment of the methanol extract (500 mg/mL) into the spore of phytopathogenic fungi completely inhibited germinations for 5 days, except B. dothidea, and showed strong antifungal activities against P. grisea and B. cinerea, and antioomycetes activity against P. capsici. The minimal growth inhibition concentrations of the methanol extract against P. grisea, B. cinerea and P. capsici were 300, 300, and 500 mg/mL, respectively. For practical application of C. chinensis in red-pepper field, the hot-water extract (1,000 mg/mL) was prepared in commercial facility, after evaluation of heat stability and solvent-extraction yields of antifungal substances. The 3-times leaf-spray of the extract from June to August, 2008 did not show any deleterious effect to red-pepper. In fact, the leaf-spray promoted plant growth including leaf, root and fruit. The average weight and rind of each fruit were increased to 119% and 117% comparison to those of without treatments. Our results suggest that C. chinensis is a useful source for control of red-pepper diseases and plant growth. 황련의 식물병원성 곰팡이에 대한 항진균 활성을 평가하기 위해 황련 메탄올 추출물 및 유기용매 분획물들을 조제하여 Colletotrichum gloeosporioides(고추탄저 병), Phytohpthora capsici(고추역병), Pyricularia grisea(벼도열병), Rhizoctonia solani(잎집무늬마름병), Botryosphaeri dothidea(겹무늬썩음 병), Glomerella cingulata(사과과실 탄저병) 및 Botrytis cinerea(잿빛곰팡이병)의 7종에 대해 $0{\sim}1,000{\mu}g/mL$ 농도로 처리한 후, 포자발아억제 활성 및 균사체 생육억제 활성을 평가하였다. 그 결과 황련 메탄올 추출물은 $500{\mu}g/mL$ 농도에서 B. dothidea를 제외한 6종의 곰팡이의 포자발아를 억제하였으며, P. grisea 및 B. cinerea에 대해 $300{\mu}g/mL$의 MIC를, P. capsici에 대해서는 $500{\mu}g/mL$의 MIC를 나타내었고, 다른 4종에 곰팡이에 대해서는 균사체 성장억제 활성이 나타나지 않았다. 고추 재배지의 실제적 적용을 위해 대량 추출조건을 선정한 후, 상업적 시설에서 열수 추출물($1,000{\mu}g/mL$)을 조제하고, 이를 6월부터 한달 간격으로 3회에 걸쳐 엽면살포한 결과 병해와 약해가 전혀 나타나지 않았다. 황련 살포에 의해 고추의 전반적인 생육, 잎, 뿌리 발육이 촉진되었으며, 고추는 평균중량이 119%, 과육의 두께가 평균 117% 증가되어 생육촉진 및 수확량 증가효과를 확인하였다. 본 연구결과는 황련 추출물이 고추 관련 질병 방제에 유용하며, 고추생육 촉진효과를 가짐을 시사하고 있다.