천연물 유래 항균물질을 포함한 가식성 Pullulan 필름의 충치유발균에 대한 항균효과

김기명(Ki-Myong Kim),황권택(Kwon-Tack Hwang),유상권(SangGuan You),이웅수(Ung-Soo Lee),정경환(Kyung-Hwan Jung),문성권(Sung-Kwon Moon),최원석(Won-Seok Choi) 한국식품영양과학회 2009 한국식품영양과학회지 Vol.38 No.10

천연항균물질인 자몽종자추출물(grapefruit seed extract), 폴리라이신(polylysine) 및 프로폴리스(propolis)의 충치유발균 Streptococcus mutans에 대한 항균활성을 측정하여 가식성필름에 첨가 천연고분자 필름을 제조함으로써, 충치예방 및 구강청결 등의 치의적 상품개발 가능성을 타진해 보고자 하였다. Disc method를 이용한 예비 항균활성실험 결과, 자몽종자추출액의 경우 10%(w/w)의 농도에서 Streptococcus mutans 균에 대해 확실한 항균활성이 나타나, 이를 pullulan 필름제조 용액에 첨가하여 항균성 가식필름을 제조하였다. Pullulan 10∼15%(w/w)의 농도와 사용된 pullulan 양의 40∼50%(w/w)의 sorbitol 농도에서 적절한 항균필름이 제조되었다. 자몽종자추출액 50 ppm을 함유한 pullulan 필름은 Streptococcus mutans의 활성을 억제하는 것으로 나타나, 자몽종자추출액을 함유한 가식성 항균필름은 충치예방상품으로 개발 가능성이 높을 것으로 사료된다. This study was focused on the development of anticariogenic edible films using pullulan containing grapefruit seed extract (GFSE), polylysine or propolis. According to the result of antimicrobial activity (disc diffusion method) of GFSE, polylysine and propolis against Streptococcus mutans, antimicrobial pullulan film was produced by adding grapefruit seed extract. The optimum combination of pullulan and sorbitol (plasticizer) was 10~15% (w/v) and 40~50% of pullulan (w/w), respectively. Minimum concentration of grapefruit seed extract for growth inhibition of Str. mutans was 50 ppm in medium. Formulation of antimicrobial pullulan films containing grape seed extract was established and these results evidently showed potential for commercial application.

천공필름을 이용한 방울 토마토의 저장 수명 연장에 관한 연구

최원석 ( Won Seok Choi ),황권택 ( Kwon Tack Hwang ),김기명 ( Ki Myong Kim ) 한국식품저장유통학회 ( 구 한국농산물저장유통학회 ) 2009 한국식품저장유통학회지 Vol.16 No.2

산화적 손상에 대한 꾸지뽕나무 잎, 열매 및 줄기 추출물의 간세포 보호효과

김옥경(Ok Kyung Kim),호진녕(Jin-Nyoung Ho),남다은(Da-Eun Nam),전우진(Woojin Jun),황권택(Kwon-Tack Hwang),강정은(Jung Eun Kang),채옥순(Ok Soon Chae),이정민(Jeongmin Lee) 한국식품영양과학회 2012 한국식품영양과학회지 Vol.41 No.1

본 연구에서는 산화적 스트레스에 의한 간 손상 개선 소재개발을 위하여 꾸지뽕나무 각 부위별(잎, 줄기, 열매), 용매별(80% 에탄올, 10% 에탄올, 물) 추출물의 항산화 활성 및 간세포 보호효과를 측정하였다. 총 폴리페놀 함량과 플라보노이드 함량은 꾸지뽕 잎 80% 에탄올 추출물에서 가장 높게 나타났으며, 부위별로는 잎>줄기>열매 순이었고, 추출용매별로는 80% 에탄올>10% 에탄올>물 추출물 순으로 나타났다. DPPH 라디칼 소거능과 ABTS 라디칼 소거능 또한 잎 80% 에탄올 추출물이 가장 높았으며, HepG2 세포에서 H2O2로 유도된 산화적 손상에 대해서는 꾸지뽕 잎 80% 에탄올 추출물만 유의적으로 높은 세포보호활성을 나타내었으며, HepG2/2E1 세포에서 알코올로 유도된 산화적 손상에 대한 각 부위별, 용매별 추출물의 간세포보호효과 또한 꾸지뽕 잎 80% 에탄올 추출물이 가장 높게 나타났다. 부위별로는 잎>줄기>열매 순이었고, 추출 용매별로는 꾸지뽕 잎의 경우 80% 에탄올>10% 에탄올>물 순이었으며, 줄기와 열매의 경우는 용매별로 유의적인 차이가 나타나지 않았다. 이상의 결과로부터 꾸지뽕나무 잎 추출물은 우수한 항산화활성을 가질 뿐만 아니라 H2O2와 알코올로 유도된 간 손상으로부터 간세포 보호활성을 보임을 확인하였다. 이에 꾸지뽕나무 잎 추출물은 산화적 스트레스에 의한 간 손상으로부터 간세포 보호효과를 갖는 기능성 소재로 활용될 수 있을 것으로 사료된다. We investigated the antioxidant and hepatoprotective effects of extracts from the leaves, stems, and fruit of Cudrania tricuspidata (CT) against H2O2 or ethanol-induced oxidative damage. The total polyphenol and flavonoid content was the highest in the 80% ethanol extracts from the leaves of the plant (CTL80). Also, the radical scavenging activity of DPPH and ABTS in the CTL80 was significantly higher than that of the non-treated control. To determine the hepatoprotective effects of CT in H2O2 and ethanol-induced oxidative damage, cell viability was measured using an XTT assay. Pre-treatment of CTL80 significantly increased cell viability compared with the non-treated control cells by 71.21% and 80.40%, respectively. The data suggests that CTL80 exhibits hepatoprotective antioxidant effects. Therefore, CTL80 may be considered a potential agent to control H2O2 or ethanol-induced liver damage.

울금 추출물의 5-Alpha Reductase Ⅱ 활성 저해 효과

김종연(Jong Yeon Kim),이정윤(Jeong Yoon Lee),윤호근(Ho-Geun Yoon),김용재(Yungjae Kim),전우진(Woojin Jun),황권택(Kwon Tack Hwang),차민석(Min Seok Cha),이유현(Yoo-Hyun Lee) 한국식품영양과학회 2014 한국식품영양과학회지 Vol.43 No.2

본 연구에서는 울금(Curcuma longa L.)의 다양한 추출물을 대상으로 5-alpha reductase의 활성 저해 정도를 측정하였다. 5-Alpha reductase는 T에서 활성형 남성호르몬인 DHT로 전환을 담당하며, 전립선비대에서는 혈액에서 DHT농도가 높다. Rat의 전립선조직 균질액과 5-alpha reductase를 과발현시킨 LNCaP 세포 균질액을 대상으로 측정한 결과, 100 μg/mL의 농도에서 울금의 열수추출물(CL-HW)과 20% 에탄올추출물(CL-E20)이 5-alpha reductase 활성을 효과적으로 저해하였다. 특히 CL-HW는 100 μg/mL의 농도에서 80% 이상의 유의적 억제효과를 보였으며, CL-E20은 50 μg/mL의 농도부터 80% 이상의 감소효과를 보였다. 이 같은 결과에서 CL-HW 및 CL-E20은 5-alpha reductase의 억제활성이 있으며, 이는 전립선비대 치료소재로 개발될 수 있는 가능성이 있음을 제안한다. 5-Alpha reductase Ⅱ, which converts testosterone (T) to dihydrotestosterone (DHT), is a crucial enzyme Ⅱ in benign prostatic hyperplasia. Inhibitory effects of Curcuma longa L. (CL) extracts on 5-alpha reductase Ⅱ activity were investigated in rat prostate tissue homogenates as well as LNCaP cells expressing human 5-alpha reductase Ⅱ. Hot water extract (CL-HW) of Curcuma longa L. significantly inhibited 5-alpha reductase activity by over 80% at a concentration of 100 μg/mL, whereas 20% ethanol extracts (CL-E20) of Curcuma longa L. exhibited significant inhibitory activity from 50 μg/mL. These results indicated that Curcuma longa L is a potent 5-alpha reductase Ⅱ inhibitor for benign prostatic hyperplasia treatment.

위염 동물모델과 위 벽세포에서 히스타민 경로를 통한 매스틱검 (Chios Mastic Gum)의 위산 분비 억제효과 및 기전 연구

남다은(Da-Eun Nam),김옥경(Ok Kyung Kim),심태진(Tae Jin Shim),이점균(Jum Kyun Lee),황권택(Kwon-Tack Hwang) 한국식품영양과학회 2014 한국식품영양과학회지 Vol.43 No.10

본 연구는 위 벽세포 in vitro 실험모델과 알코올로 위를 자극한 in vivo 실험모델을 이용하여 매스틱 검의 위산 분비억제 및 위장 점막 보호 효과를 확인하고자 하였다. 위 조직의 병리학적인 관찰을 통하여 효과를 관찰한 결과 알코올로 위를 자극한 군에서 위 점막 조직의 손상과 표면 상피세포의 손실을 관찰할 수 있었으나, 매스틱 검 50 및 100 mg/kg 투여한 군에서 모두 control 그룹과 비교했을 때 손상이 회복되었음을 확인할 수 있었다. 위액 분비량 및 위액 산도를 비교한 결과에서도 알코올의 자극으로 인하여 증가한 위액 분비량과 위액 산도를 매스틱 검이 유의적으로 감소시켰음을 확인할 수 있었다. 혈장 histamine 농도와 그로 인해 영향을 받은 H2r 발현량 변화로 위산 분비 관련 인자를 확인한 결과에서도 매스틱 검을 투여한 그룹에서 유의적으로 그 농도가 감소한 것을 확인하였다. 또한 위 벽세포에서 위산 분비 증가와 관련된 수용체인 CCK2r과 H<SUP>+</SUP>/K<SUP>+</SUP> APTase 발현 변화도 역시 매스틱 검의 투여가 효과적으로 발현을 억제한 것으로 나타났다. 이러한 동물실험 결과를 바탕으로 세포수준에서의 기전 규명을 위한 연구를 추가적으로 진행하였으며, 세포 내 cAMP 농도, H<SUP>+</SUP>/K<SUP>+</SUP> APTase 및 H2r의 발현변화를 관찰한 결과 매스틱 검의 처리가 효과적으로 이들의 발현을 감소시켰음을 확인하였다. 따라서 매스틱 검의 위산분비 억제 및 점막 보호 활성 효과는 형태학적 및 병리학적 관찰, histamine 분비 억제, 수용체 발현 억제효과 등으로 확인한 결과, histamine을 통한 위산 분비 경로를 조절함으로써 위산 분비 및 위장 점막 손상에 대해 보호 효과를 나타내었으며 이는 이전 실험 결과들과 동일한 농도에서 효과가 나타났음을 확인하였다. The object of this study was to investigate the inhibitory effects of chios mastic gum (MG) on gastric acid secretion in an ethanol-induced SD rat model and primary parietal cells. Rats were randomly divided into four groups: Vehicle (normal group), Control (treated with ethanol), MG50 (treated with ethanol and mastic gum at 50 mg/kg b.w), MG100 (treated with ethanol and mastic gum at 100 mg/kg b.w). Groups treated with both MG50 and MG100 showed attenuation of gastric mucosal injury, sub-epithelial loss, hemorrhaging, and gastric juice secretion. We also examined the acidity of gastric juice during gastric injury. Oral administration of both MG50 and MG100 significantly decreased acidity of gastric juice by % and %, respectively. To examine the stimulatory factors related to gastric acid secretion, mRNA expression levels of H2r, M3r, CCK2r, and H<SUP>+</SUP>/K<SUP>+</SUP> ATPase were measured by real-time PCR. Compared with a vehicle group, mRNA expression levels of H2r, CCK2r, and H+/K+ ATPase clearly increased in the control group. However, levels of H2r, CCK2r, and H<SUP>+</SUP>/K<SUP>+</SUP> ATPase slightly but significantly decreased in MG-treated groups compared with control. Blood level of histamine significantly decreased in MG-treated groups, which indicates the involvement of MG on in histamine-related acid secretion. To identify the mode of action of MG in regulating histamine-related pathways, intracellular level of cAMP and mRNA levels of H2r, M3r, CCK2r, and H<SUP>+</SUP>/K<SUP>+</SUP> ATPase were measured in primary parietal cells. While mRNA levels of M3r and CCK2r remained unchanged, levels of H2r and H<SUP>+</SUP>/K<SUP>+</SUP> ATPase significantly decreased upon MG treatment. Subsequently, intracellular levels of cAMP decreased. These results suggest that mastic gum has the ability to inhibit gastric acid secretion by regulating a histamine-related pathway.

분화된 3T3-L1 세포에서 수세미오이 메탄올 추출물의 지방분해 효과

차승윤(Seung-Youn Cha),장자영(Ja Young Jang),이유현(Yoo-Hyun Lee),이규옥(Gyuok Lee),이호준(Ho Joon Lee),황권택(Kwon-Tack Hwang),김용재(Yongjae Kim),전우진(Woojin Jun),이정민(Jeongmin Lee) 한국식품영양과학회 2010 한국식품영양과학회지 Vol.39 No.6

분화된 3T3-L1 지방세포에서 수세미오이의 메탄올 추출물이 지방의 축적 및 분해에 미치는 영향을 확인하였다. 수세미오이의 메탄올 추출물 안전범위(0~1000 ㎍/mL)에서 지방대사 관련한 여러 과정을 확인한 결과 600 ㎍/mL 이상의 농도에서 세포 내 지방축적이 억제되었고 특히 지방구 내의 triglyceride 함량이 억제되는 것으로 나타났다. 이러한 결과에 대한 기전을 위해 포도당의 유입 억제로 인한 세포 내 triglyceride의 합성감소와 지방분해효소의 활성화로 인한 세포 내 triglyceride의 분해 증가의 두 가지로 확인하였다. 우선적으로 수세미오이의 메탄올 추출물의 포도당 유입 억제 효과를 실험하였지만 아무런 영향이 나타나지 않았다. 하지만 지방분해효소 중 LPL을 제외한 HSL과 ATGL의 유전자 발현이 증가됨에 따라 세포 내 triglyceride이 지방산과 glycerol로 분해되었을 것으로 생각되며 이러한 결과는 세포외로 유리된 glycerol의 함량이 수세미오이의 메탄올 추출물 1000 ㎍/mL의 농도에서 증가한 것을 통해 재확인할 수 있었다. 하지만 600 ㎍/mL의 농도에서 triglyceride 분해는 촉진되었으나 glycerol의 유리가 유의적으로 나타나지 않은 것은 세포 내에서 분해된 glycerol의 일부가 세포 내 생합성에 재사용되었을 것으로 생각되며 실제 세포 외로 유리된 양을 확인하기 위해서는 보다 높은 농도가 필요한 것으로 여겨진다. 전반적으로 본 실험에서는 수세미오이의 메탄올 추출물이 분화된 3T3-L1 지방세포에서 지방구의 생성을 억제하였으나 효과 농도가 다른 많은 천연물에 비해 다소 높게 나타남으로써 제약으로서의 생산으로는 제한점이 있을 것으로 생각되는 반면 식품으로서 꾸준히 사용될 경우 항비만 소재로서의 가능성이 있을 것으로 생각된다. The effect of methanol extract from Luffa cylindrica (LCM) on lipid metabolism and underlying mechanisms of lipolysis in mature 3T3-L1 adipocytes were investigated. The intracellular lipid droplets were stained with Oil Red O dye and quantified. Compared to the control, lipid accumulation was significantly decreased by 19.4% with the treatment of LCM at the concentration of 1000 ㎍/mL. Intracellular triglyceride (TG) level was also reduced by 21% at the concentration of 1000 ㎍/mL. To determine the mechanism for the reduction in TG content, levels of glucose uptake and glycerol release were measured. Incubation of the 3T3-L1 adipocytes with LCM did not affect the cellular uptake of glucose. However, the level of free glycerol released into the cultured medium drastically increased by 24.3% with the treatment of LCM. In subsequent measurements using quantitative real-time PCR, mRNA levels of hormone-sensitive lipase (HSL) and adipose triglyceride lipase (ATGL) except lipoprotein lipase (LPL) were significantly elevated at higher concentration. These results suggest that LCM partially stimulates the lipolysis through the induction of HSL and/or ATGL gene expression, resulting in the reduced lipid accumulation and increased glycerol release.