포스터 발표 : 환경 및 생태 : DNA Hybridization 을 이용한 Kanamycin 내성 세균의 탐색

서보승,김치경 한국미생물생명공학회 ( 구 한국산업미생물학회 ) 1994 한국미생물생명공학회 학술발표초록집 Vol.1994 No.1

미호천과 석남천에서 Southern Hybridization 에 의한 Kanamycin 내성 세균 및 내성 유전자의 검색

서보승,김치경 ( Bo Seung Seo,Chi Kyung Kim ) 한국물환경학회 1995 한국물환경학회지 Vol.11 No.4

The kanamycin-resistant bacteria and genes were detected by Southern hybridization with Km gene probe from the less polluted Miho creek and Suknam creek heavily polluted with sewage and industrial waste. The average values of BOD, phosphorus, conductivity, and turbidity of Suknam creek water were much higher than those of Miho creek water. Standard plate count and Km bacterial count of Suknam creek water were 6.7 × 10^5 and 5.2 × 10⁴ CFU/㎖, respectively. Those counts were about 70 to 85 times higher than those of Miho creek water, but the ratios of Km` bacterial count to standard plate count in both creeks were almost the same to be 6.2∼7.8 × 10^(-2). The bacterial strains hybridized with Km` gene probe were detected to be 39.7% in Suknam creek and 31.8% in Miho creek. The highest ratio of the hybridization was observed in Autumn season in both creek waters. When the Km` gene was localized by DNA hybridization in the Km` strains, about 40% of them isolated from Suknam creek was found to have the Km` gene in the chromosomal DNA and 59% in both chromosomal DNA and plasmid. But in the Km` strains isolated from Miho creek 37% was observed to have the Km` gene in chromosomal DNA and 53% in both chromosomal DNA and plasmid. The strains which had the Km` gene in both chromosomal DNA and plasmid were observed at highest ratio in Autumn and Winter in Suknam creek, but only in Winter in Miho creek.

청주시의 세 하천에서 Kmr 세균의 검출빈도와 수질오염과의 관계

서보승,박상호,김치경 ( Bo Seung Seo,Sang Ho Park,Chi Kyung Kim ) 한국하천호수학회 1994 생태와 환경 Vol.27 No.4

Total plate counts and Km^r bacterial counts of the three streams were 10^4∼10^5/ml and 10^3∼10^4/ml, respectively, but the ratios of Km^r bacterial count to total count were similarly 7.1∼8.9×10^-2 in the three streams. The average rates of hybridization among the Km^r bacteria isolated from the three streams were 35.0∼46.4%. Especially, the rates in Seoknamcheon were 9.9 to 11.4% higher than those in other streams. In Autumn and Winter of the streams(except for Moosimcheon) were higher than the annual average rate. In Seoknamcheon where the bacterial counts were high, the rates of hybridization with Km^r gene were remarkably high. The pollution parameters, such as conductivity, turbidity, PO_4-P, NO_3-N and BOD, in Seoknamcheon were higher than those in other streams. Such pollution levels were proportionally correlated to the hybridization rate of Km^r gene. Among the Km^r bacteria isolated from the three streams, 29 to 44% of them showed hybridization in only chromosomal DNA, 45 to 69% in both chromosomal DNA and plasmid, and 0∼7% in plasmid only. The Km^r bacteria isolated from the three streams were hybridized with chromosomal DNA only were observed to be more than 57% in Summer season, and Km^r bacteria hybridized with both chromosomal DNA and plasmid were detected to be more than 67% in Autumn and Winter seasons except for Autumn season at Mihocheon. But 29% of the bacteria hybridized with plasmid only were found in only Spring season of Moosimcheon.

청주지역의 하천으로부터 Kanamycin 내성 세균 및 내성 유전자의 계절별 검출빈도

서보승, 서동인, 김치경 충북대학교 수자원 수질연구센터 1996 수자원 수질논문집 Vol.2 No.1

-본문참고-

DNA probe 를 이용한 Kmr 유전자의 전이 추적

이성기,서보승,김치경 한국미생물생명공학회 1992 한국미생물생명공학회 학술발표초록집 Vol.1992 No.-

아리큐민의 In-vitro 신경보호 효과

윤남규,김병권,유현열,서보승,신창호,김관규,이한주 국제문화기술진흥원 2022 The Journal of the Convergence on Culture Technolo Vol.8 No.3

퇴행성 신경질환 치료를 위한 AChE inhibitor 관련 연구로써 생물학적 유용성을 높인 커큐민에 대한 연구를 수행하게 되었다. 본 연구의 목적은 아리큐민(강황추출물)에 대한 in vitro 신경보호 효과를 확인하는데 있다. 신경보 호효과를 확인하기 위해 아리큐민(강황추출물)에 대한 AChE inhibition을 평가하였고, HT-22 세포에 대한 세포생존 율을 분석하였으며, 산화스트레스(glutamate, H202) 유발에 따른 HT-22 세포생존을 확인하였다. 아리큐민(강황추출 물)의 AChE 저해율 변화결과 아리큐민 39.06㎍/㎖ 이상의 농도에서 약 20% 이상의 AChE 활성을 저해하는 것으로 확인하였다. 그리고 산화스트레스(glutamate 5 mM 및 H2O2 500 μM) 유발 HT-22 cell의 세포 독성을 0.01~0.1 mg/ml 농도에서부터 유의하게 억제하는 것을 확인하였다(p<0.05). 이와 같은 결과로 볼 때 아리큐민(강황추출물)은 신경보호 효과 효능이 우수한 것으로 확인되었다. This study was conducted on curcumin which had increased bioavailability as a potential AChE inhibitor for the treatment of neurodegenerative diseases. The purpose of this study is to confirm the in vitro neuroprotective effect on Aricumin (turmeric extract). To confirm the neuroprotective effect, AChE inhibition for Aricumin was evaluated, and cell viability was analyzed for HT-22cell, and oxidative stress (glutamate, H2O2)-induced HT-22 cytotoxicity was evaluated. As a result of the change in the AChE inhibition rate of Aricumin (Turmeric extract), it was confirmed that Aricumin at a concentration of 39.06㎍/㎖ or higher inhibited AChE activity by about 20% and more. And it was confirmed that the cytotoxicity of HT-22 cells induced by oxidative stress (Gluamate 5 mM and H2O2 500 μM) was significantly inhibited from 0.01 to 0.1 mg/ml concentration (p<005). These results suggest that Aricumin (turmeric extract) have potential neuroprotective effects.

게르마늄 수경재배 미나리 추출물 처리에 의한 In Vitro/In Vivo에서의 사이토카인 감소 및 면역 활성에 대한 효과

김대원,이의섭,최윤표,강승우,정재준,서보승 한국식품영양과학회 2020 한국식품영양과학회지 Vol.49 No.1

RAW 264.7 cells were used to test if the extracts of water dropwort (Oenanthe javanica), cultivated in either tap water (OJ) or water containing germanium (GO) affect the secretion of nitric oxide and pro-inflammatory cytokines. Normal male ICR mice were administered OJ or GO extracts orally to evaluate the production of nitric oxide/pro-inflammatory cytokines and activities of natural killer (NK) cells in spleen and abdominal cavity. ICP-AES determined the germanium contents of the GO extracts with 116.68 mg germanium being found in 1 kg of the GO extracts. The chemical compositions of the GO extracts were analyzed using LC-Q-orbitrap and chlorogenic acid, neochlorogenic acid, caffeic acid, quercetin, isorhamnetin were detected in the GO extracts. In lipopolysaccharide-stimulated RAW 264.7 cells, the levels of nitric oxide and pro-inflammatory cytokines were decreased by treatments with the OJ and GO extracts, but the interferon-gamma (IFN-γ) levels were increased. The nitric oxide levels were reduced by both OJ and GO extracts in the spleen of normal male ICR mice fed 400 mg/kg of OJ or GO extracts. The levels of pro-inflammatory cytokines were also decreased by both OJ and GO extracts, but the IFN-γ levels were increased. Both OJ and GO extracts elevated the additional NK cell activities in the spleen and abdominal cavity. Overall, these results provide evidence that GO extracts are better than OJ extracts in terms of inhibiting the inflammatory responses. Therefore, GO extracts may be used as novel and natural functional food source to produce anti-inflammatory foods. 본 연구에서는 게르마늄 수경재배 미나리 추출물의 게르마늄 함량 및 성분을 분석하였고, 게르마늄의 유무에 따른 효과를 알아보기 위하여 일반 및 게르마늄 수경재배 미나리 추출물을 처리한 RAW 264.7 세포에서 nitric oxide(NO) 농도와 전염증성 및 염증성 사이토카인에 미치는 영향을 비교하였으며, in vivo에서 정상 ICR 마우스(수컷)를 이용하여 위 일반 수경재배 미나리 추출물(OJ extracts) 및 게르마늄 수경재배 미나리 추출물(GO extracts)을 처리한 군과 정상대조군의 비장 및 복강 조직에서 NO 농도와 사이토카인 함량, NK 세포 활성의 변화에 대하여 차이를 살펴보았다. GO extracts의 경우 ICP-AES를 이용하여 게르마늄 함량을 분석한 결과 kg당 116.68 mg이 측정되었다. 또한 GO extracts의 성분을 분석하기 위해 LC-Q-orbitrap을 이용하여 분석한 결과 chlorogenic acid, neochlorogenic acid, caffeic acid, quercetin, isorhamnetin과 같은 화합물들이 검출되었다. 이들 화합물은 면역 활성에도 일부 영향을 줌으로써 일반 수경재배 미나리에서도 면역 활성을 나타나는 결과를 보았으며, 게르마늄의 면역증강 효과를 위해 비교군으로 실험을 하였다. In vitro의 경우 RAW 264.7 세포에서 LPS 처리한 후 OJ extracts, GO extracts 시료를 각각 처리한 군과 LPS를 단독으로 처리한 군을 비교했을 때, 시료처리군에서 모두 LPS로 유도된 NO 농도가 현저히 감소하였다. 또한 RAW 264.7 세포에서 IFN-γ를 제외한 TNF-α, IL-1β, IL-6, IL-12와 같은 전염증성 및 염증성 사이토카인이 LPS 단독 처리군에서보다 LPS를 처리한 후 OJ extracts, GO extracts 시료를 각각 처리한 군에서 농도 의존적으로 점차 감소하였다. IFN-γ의 경우에는 두 시료 모두 농도 의존적으로 점차 증가하는 것을 확인하였다. OJ extracts와 GO extracts를 RAW 264.7 세포에서 NO 농도와 사이토카인의 변화를 비교한 결과, GO extracts가 OJ extracts에 비해 RAW 264.7 세포에서는 NO 저해 및 IFN-γ의 증가와 TNF-α, IL-1β, IL-6, IL-12의 감소 효과가 나타났다. In vivo의 경우 정상 ICR 마우스 400 mg/kg의 처리군에서 OJ extracts, GO extracts 모두 정상대조군과 비교하였을 때, 비장 조직 내의 NO 농도가 30.57, 42.23% 감소하였다. RAW 264.7 세포와 마찬가지로 비장 조직 내의 IFN-γ, TNF-α, IL-1β, IL-6, IL-12와 같은 5가지의 사이토카인 함량을 측정한 결과, In vitro 실험과 동일하게 IFN-γ를 제외한 4가지의 사이토카인 인자는 정상대조군과 비교했을 때 감소하였으며, IFN-γ는 증가하는 경향을 확인하였다. 마지막으로 비장 및 복강 조직의 NK 세포 활성을 51Cr assay로 측정한 결과 정상대조군과 비교하여 OJ extracts, GO extracts 처리군에서 33.33 및 64.50% 활성을 나타냄을 확인하였다. 본 연구 결과를 종합해볼 때 in vitro에서와 마찬가지로 게르마늄 수경재배 미나리 추출물 400 mg/kg은 적어도 본 실험의 조건하에서 동일한 용량의 일반 수경재배 미나리 추출물에 비해 더 우수한 면역 활성 효과를 정상 수컷 마우스에서 확인함으로써 게르마늄에 의한 면역 활성 효과로 판단되어 새로운 천연물 유래 면역 기능성 식품으로써 개발 가치가 높을 것으로 기대된다.

강황 Spray Dry 분말의 Scopolamine 유발 기억력 장애 마우스 모델에서 기억력 개선 효과 평가

김대원,정재준,신창호,천윤석,김종규,윤남규,이한주,구세광,서보승 한국식품영양과학회 2022 한국식품영양과학회지 Vol.51 No.8

다양한 항산화제들 역시 AD에 대해 비교적 효과적인 기억력 개선 효과를 나타내는 것으로 알려짐에 따라 계속해서 부작용이 낮은 천연물 유래의 AD 치료제를 찾기 위한 노력이 시도되고 있고, 강황과 강황의 주요 성분인 curcumin과 curcuminoid의 인지기능 개선 효과가 이미 잘 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 인지기능 개선을 위한 천연물 유래 기능성 식품 또는 천연물 신약 소재 개발의 일환으로 아리바이오에서 개발한 신규 수용성 강황 제형인 강황 추출물(CM- SD)의 기억력 개선 효과 및 작용 기전[항산화 활성, 콜린성 신경 조절(ACh 함량 및 AChE 활성, ChAT mRNA 발현), 해마 기억력 관련 유전자(BDNF, PI3K, Akt, ERK1 및 2, CREB, CaMK Ⅳ) 발현]을 SCP 유발 기억력 장애 마우스 모델을 이용하여 평가하였다. SCP에 의해 밝은 방에서의 체류시간 즉, 체류잠복기의 현저한 감소가 수동회피실험에서 인정되었으며, 수중미로실험에서도 도피대를 찾아가는 탈출잠복기가 정상 매체 대조군에 비해 현저히 증가하였고, 최종 희생 시 해마 부위 조직 내 ACh 함량 및 ChAT mRNA 발현의 감소가 AChE 활성의 증가와 함께 인정되었으며, 기억력 관련 유전자(BDNF, PI3K, Akt, ERK1 및 2, CREB, CaMK Ⅳ) mRNA 감소가 일정하게 관찰되었고, 대뇌피질 내 MDA의 증가가 GSH 함량, SOD 및 CAT 활성의 저하와 함께 관찰되었다. 즉, 이전의 연구들과 유사하게 본 실험에서도 SCP에 의해 AChE 활성의 증가와 ChAT mRNA 발현의 감소에 의한 ACh의 함량 감소 및 이와 관련된 기억력 관련 유전자 발현의 감소와 대뇌피질 항산화 방어 시스템의 고갈에 의한 기억력 장애가 유발되었으나, 이러한 SCP에 의한 ACh 감소 및 이와 관련된 기억력 관련 유전자 mRNA 발현 감소와 대뇌피질 항산화 방어 시스템의 고갈에 의한 기억력 장애 소견이 CM-SD 20, 40 및 80 mg/kg 투여에 의해 용량 의존적으로 유의성 있게 현저히 억제되었으며, 특히 CM-SD 40 mg/kg은 항상 일관성 있게 tacrine 10 mg/kg 투여군과 유사한 기억력 개선 효과를 나타내었다. 따라서 적어도 본 실험의 조건하에서 콜린성 신경 활성 및 항산화 효과와 함께 이와 관련된 기억력 관련 유전자(DNF, PI3K, Akt, ERK1 및 2, CREB, CaMK IV) 발현 조절을 통해 SCP 유발 기억력 장애 C57BL/6 마우스 모델의 CM-SD 40 mg/kg에서 tacrine 10 mg/kg과 비교할만한 정도의 기억력 개선 효과를 나타내는 것으로 관찰되어, 금후 치매를 포함한 다양한 기억력 장애에 더욱 효과적인 인지기능 개선용 치료제 또는 기능성 식품 소재로서 개발 가능성이 매우 높을 것으로 기대된다.

제주도 탈염 용암 해수를 이용하여 수경재배한 새싹인삼 추출물의 In Vitro 신경독성에 대한 신경보호 효과

최윤표(Yoon Pyo Choi),장윤비(Youn Bi Jang),최지선(Ge Sun Choi),권미향(Mee Hyang Kwon),이다연(Da Yeon Lee),강병우(Byung Woo Kang),이진설(Jinseol Rhee),서보승(Bo Seung Seo),김대원(Dae Won Kim),정재준(Jai Jun Choung),이지윤(Ji Youn Lee) 한국식품영양과학회 2020 한국식품영양과학회지 Vol.49 No.9

본 연구에서는 유용한 미네랄 성분을 다량 함유하고 있어 산업적 가치가 높은 제주 용암 해수에서 탈염 과정을 거쳐 만들어진 탈염 용암 해수를 이용하여 수경재배한 새싹인삼추출물 건조시료를 Q-Orbitrap으로 성분을 규명하고, HPLC로 기준 및 시험방법을 설정하여 표준화했으며 ICP-AES를 이용하여 무기물 함량을 분석하였다. 시험결과에서 주요 ginsenoside Rb1, Rg1 및 Na, Mg, Ca, Sr, V와 같은 미네랄 함량이 증가함을 확인했으며 이에 대한 효능을 입증하기 위해서 제주도 탈염 용암 해수를 이용해 수경재배한 새싹인삼 추출물에 대한 신경세포사멸과 신경세포 염증 반응 억제, 신경전달물질 및 시냅스 가소성 회복을 통한 기억력 개선에 대해 in vitro 효능검증을 수행하였다. 제주도 탈염 용암 해수 수경재배 새싹인삼 추출물에 대한 동결 건조를 진행 후 ginsenoside 함량 분석을 진행한 결과에서 ginsenoside Rb1(11.5 mg/g), Rg1(6.85 mg/g), Re(19.2 mg/g)의 합이 37.55 mg/g으로 측정되었고, 이는 식약처 건강기능식품 인삼 기능성분의 함량기준인 Rb1, Rg1의 합이 0.8~34 mg/g인 것과 비교했을 때, 탈염 용암 해수로 수경재배한 제주새싹인삼 동결 건조물은 개별 인정형 원료로서의 충분한 요건을 갖춘 것으로 사료된다. 또한 제주도 탈염 용암 해수 수경재배 새싹인삼 추출물 건조시료에 대한 세포독성 및 효능평가 결과에서 제주도 탈염 용암 해수 수경재배 새싹인삼추출물 건조시료는 RA-differentiated SH-SY5Y neuronlike cell에 48시간 동안 처리 시 1,250 μg/mL에서도 세포독성을 보이지 않았으며, 더욱이 Aβ1-42 oligomer(10 μM)를 72시간 동안 처리하여 세포독성을 유도한 세포실험 모델에서 비처리 대조군과 비교하여 제주도 탈염 용암 해수 수경재배 새싹인삼 추출물 건조시료를 처리한 실험군에서 세포사멸 관련 바이오마커들인 cleaved/total caspase-3 ratio, cleaved/total PARP, Bax/Bcl-2 ratio를 감소시켜 Aβ1-42 oligomer에 의한 신경세포사멸을 억제하는 효과를 보였다. 그리고 RA-differentiated SH-SY5Y neuron-like cell에 H₂O₂(300 μM)를 처리하여 신경세포 염증 반응을 유도한 세포실험 모델에서 비처리 대조군과 비교하여 제주도 탈염용암 해수 수경재배 새싹인삼 추출물 건조시료를 처리한 실험군에서 염증 반응과 관련된 NF-κB p65 단백질의 nuclear translocation 억제, COX-2 단백질 발현 감소, MAPK (ERK1/2, SAPK/JNK, p38 MAPK) 인산화를 감소시켜 H₂O₂에 의한 신경세포 염증 반응을 억제하는 효과를 보였다. 한편 RA-differentiated SH-SY5Y neuron-like cell에 Aβ1-42 oligomer(1 μM)를 처리하여 신경전달물질 및 시냅스 가소성 감소를 유도한 세포실험 모델에서 비처리 대조군과 비교하여 제주도 탈염 용암 해수 수경재배 새싹인삼 추출물 건조시료를 처리한 실험군에서 시냅스 가소성과 관련된 CREB 전사인자의 인산화를 통한 활성화로 신경전달물질인 BDNF 발현이 증가하는 효과를 보였으며, AChE 활성을 저해함으로써 Aβ1-42 oligomer에 의한 신경전달물질 및 시냅스 가소성 감소를 억제하는 효과를 보였다. 그러므로 제주도 탈염 용암 해수를 이용한 새싹인삼은 질환 특이적인 성분의 증가를 높여줌으로써 산업적 이용가치가 높을 것으로 판단되며, 이를 활용한 다른 약용작물 및 특용작물의 생산을 통한 건강기능식품 원료개발에도 충분히 활용 가능할 것으로 사료된다. This study investigated the neuroprotective effects of extract of Panax ginseng sprouts cultivated by hydroponics using desalinated magma seawater from Jeju island (Korea) on neurotoxicity in vitro. The chemical compositions of the Panax ginseng sprouts extracts were analyzed using LC-Q-orbitrap, and ginsenosides (Re, Rg1, Rg2, Rb1, and Rd) were detected. Analysis method based on HPLC was developed for determination of ginsenosides Rb1, Rg1, and Re. For the in vitro analysis, the extract inhibited Aβ1-42 oligomer-induced neurotoxicity through inhibition of cleaved caspase-3, cleaved PPAR, and Bax expression, as well as activation of Bcl-2 expression. The extract inhibited H₂O₂-induced neuroinflammatory responses through inhibition of nuclear translocation of NF-κB p65 and COX-2 expression, in addition to phosphorylation of MAPK (ERK1/2, SAPK/JNK, and p-38 MAPK). The extract stimulated BDNF expression through CREB activation by phosphorylation at Ser<SUP>133</SUP> and inhibited up-regulation of AChE activity by Aβ1-42 oligomer-induced neurotoxicity. Taken together, these results provide in vitro evidence that the experimental extract exhibits neuroprotective properties against Aβ1-42-induced neurotoxicity and oxidative stress, which suggests that the extract has potential to be developed into a new functional food for neuroprotection and learning/memory improvement in the global food market. Furthermore, it is expected that desalinated magma seawater from Jeju island (Korea) may be applied for the cultivation of other functional plants in order to enhance functional components.