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한국미생물·생명공학회지검색

Microbiology and Biotechnology Letters


  • - 주제 : 자연과학분야 > 생물
  • - 성격 : 학술지
  • - 간기: 계간
  • - 국내 등재 : KCI 등재
  • - 해외 등재 : - / SCOPUS
  • - ISSN : 1598-642x
  • - 간행물명 변경 사항 : 산업미생물학회지(~2001)→한국미생물·생명공학회지(2002~)
논문제목
수록 범위 : 41권 4호 (2013)

경기도와 제주도 야생화들로부터 효모의 분리, 동정 및 항통풍성 Xanthine oxidase 저해물질의 생산

현세희 ( Hyun Se Hee ) , 문혜연 ( Hye Yeon Mun ) , 이향범 ( Hyang Burm Lee ) , 김하근 ( Ha Kun Kim ) , 이종수 ( Jong Soo Lee )
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국내 야생화들로부터 효모를 분리하여 이들을 고부가가치의 의약이나 건강 식품산업에 응용하기 위한 연구의 일환으로 경기도와 제주도 일부 지역의 야생화들을 채집하여 효모들을 분리, 동정하고 이들 가운데 항통풍성 xanthine oxidase 저해물질 생산 균주를 선발한 후 생산 조건을 검토 하였다. 서울 구로동과 일부 경기도 지역 야생화 31점에서 26종, 54균주의 효모들을 분리, 동정하였고 이들 중 Pseudozyma sp.가 13종으로 가장 많이 분리되었다. 제주도 송악산과 성산 일출봉 지역의 야생화 21점에서 모두 14종, 32균주의 효모들을 분리, 동정하였고, 이들 균 중에서 Sporobolomyces ruberrimus가 6종으로 가장 많이 분리되었다. 86효모 균주들을 YEPD 배지에서 2일간 배양하여 각각의 배양 상등액과 무세포 추출물을 제조한 후 이들의 항통풍성 Xanthine oxidase 저해활성을 측정한 결과, Pseudozyma hubeiensis 228-S-1의 무세포 추출물이 19.5%의 가장 높은 Xanthine oxidase 저해활성을 보였다. 또한 Pseudozyma hubeiensis 228-S-1을 YEPD 배지에 접종하여 30oC에서 36시간 배양하였을 때, 세포내 항통풍성 xanthine oxidase 저해물질을 가장 많이 생산하였다.

Lactococcus lactis subsp. lactis 유래 cyclomaltodextrinase 유전자의 대장균 내 발현 및 효소 특성

장명운 ( Myoung Uoon Jang ) , 강혜정 ( Hye Jeong Kang ) , 정창구 ( Chang Ku Jeong ) , 박정미 ( Jung Mi Park ) , 이아름 ( Ah Rum Yi ) , 강정현 ( Jung Hyun Kang ) , 이소원 ( So Won Lee ) , 김태집 ( Tae Jip Kim )
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본 연구에서 584개의 아미노산(68.7 kDa)으로 구성된 cyclomaltodextrinase (LLCD)의 유전자를 Lactococcus lactis subsp. lactis KCTC 3769 (ATCC 19435)로부터 클로닝하였다. LLCD는 일반적인 CDase 계열 효소들과 약 40% 전후의 아미노산 서열 상동성을 나타내었다. C-말단에 6개의 히스티딘 잔기를 가진 재조합 효소는 dimer의 형태로 대장균에서 발현되고 정제되었다. LLCD는 pH 7.0 및 37oC에서 최대의 β-CD 가수분해 활성을 나타내었다. 특히, 이 효소는 starch 및 pullulan에 대해 극히 낮은 활성을 보였으나, 반면에 CD에 대한 가수분해 활성은 starch에 비해 약 80배 이상 높았다. 이처럼 높은 CD에 대한 활성을 근거로 LLCD는 CDase 계열 효소로 분류될 수 있으나, starch, pullulan, 그리고 acarbose에 대한 매우 낮은 활성은 다른 유사효소와 비교하여 차별화되는 특징이다.

Beauveria bassiana Bb08의 살충성 물질 생산을 위한 배양조건의 통계적 최적화

고은수 ( Go Eun Su ) , 임영훈 ( Young Hoon Lim ) , 정형철 ( Hyeong Chul Jeong ) , 최재필 ( Jae Pil Choi ) , 박인서 ( In Seo Park ) , 김정준 ( Jeong Jun Kim ) , 이동진 ( Dong Jin Lee ) , 김근 ( Keun Kim )
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본 연구에서는 B. bassiana Bb08가 생산하는 진딧물 살충 대사산물의 최대 생산을 위하여 박스벤켄(Box-Behnken) 디자인과 표면반응분석을 이용한 통계적 방법을 사용하였다. 균배양을 위한 배지는 옥수수분말, 미강, 옥수수침지액분말로 구성되었다. 균배양액은 원심분리 후 상등액을 0.45 μm 막 여과지로 여과한 후 3령의 목화진딧물에 살포하였고, 6일 동안 매일 죽은 진딧물 수를 계수하여 살충율을 계산하였다. 통계분석한 결과 최적의 배양조건은 온도 26.2oC, 배지 초기 pH 5.9, 플라스크 진탕 속도 209.0 rpm, 그리고 균배양 시간은 5.9일로 나타났다. 여과액 살포 후 4, 5, 그리고 6일째 기대 살충율은 각각 76.8, 84.9, 그리고 89.4%이었다, 배양조건 4가지 모두 살충성 대사산물 생산에 유의한 영향을 미쳤고, 영향이 큰 요인 순서는 온도, pH, 배양시간, 진탕속도의 순서로 분석되었다.

황칠나무 잎 추출물의 세포 항산화 활성과 미백활성 측정

박수아 ( Park Su Ah ) , 박준 ( Jun Park ) , 박찬일 ( Chan Il Park ) , 지영종 ( Young Jong Jie ) , 황윤찬 ( Yun Chan Hwang ) , 김용현 ( Yong Hyun Kim ) , 전소하 ( So Ha Jeon ) , 이혜미 ( Hye Mi Lee ) , 하지훈 ( Ji Hoon Ha ) , 김경진 ( Kyeong Jin Kim ) , 박수남 ( Soo Nam Park )
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본 연구에서는 황칠나무 잎 추출물의 HaCaT 세포에서의 항산화 활성과 B16F1 melanoma 세포에서의 미백활성을 측정하였다. HaCaT 세포를 이용한 실험에서, 황칠나무 잎 추출물의 에틸아세테이트 분획과 아글리콘 분획은 각각 50 및 25 μg/ml의 농도 이하에서 독성을 나타내지 않았다. UVB 800 mJ/cm2를 HaCaT 세포에 조사하였을 때, 황칠나무 잎 추출물은 농도 의존적으로 자외선으로부터 세포를 보호하였다. 10 mM의 H2O2 및 4 μM의 rose bengal을 HaCaT 세포에 처리하였을 때, 에틸아세테이트 분획(6.25~50 μg/ml) 및 아글리콘 분획(6.25~25 μg/ml)은 우수한 세포 보호 효과를 나타내었다. 황칠나무 잎 추출물의 B16F1 melanoma 세포에서의 미백활성을 측정한 결과, 미백제로 알려진 알부틴 보다 더 우수한 멜라닌 합성 저해 활성을 보였다. 이상의 결과들은 황칠나무 잎 추출물이 ROS에 대항하여 세포를 보호함으로써 생체계, 특히 태양 자외선에 노출된 피부에서 세포 보호제 및 천연항산화제로서 작용할 수 있음을 가르키며, α-MSH로 유도된 멜라닌 생합성 저해 효과로부터 황칠나무 잎 추출물이 새로운 미백 화장품의 원료로써 이용 가능함을 알 수 있다.

토우슬과 회우슬의 에탄올 추출물의 성분 및 생리활성 비교

이예슬 ( Lee Ye Seol ) , 김미선 ( Mi Sun Kim ) , 김덕진 ( Duck Jin Kim ) , 손호용 ( Ho Yong Sohn )
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본 연구에서는 우슬을 이용한 고부가가치 식품개발 연구의 일환으로, 우슬의 기원식물별 성분과 생리활성의 차이를 확인하기 위해 국내산 토우슬과 중국산 회우슬의 ethanol 추출물 및 이의 순차적 유기용매 분획물을 조제하여 각각의 유용성분을 분석하고, 이들의 in-vitro 항균활성, 항산화 및 항당뇨 활성을 비교하였다. 국내 대한약전에서 토우슬 및 회우슬 2종 모두를 우슬로 규정하고 있으며, 구분없이 사용되고 있는 실정이나, 분석 결과 토우슬은 회우슬물보다 지용성 물질을 많이 포함하며, 회우슬의 경우 상대적으로 수용성 당류를 많이 포함하고 있었다. 또한 토우슬 및 회우슬 모두 다양한 종류의 폴리페놀들을 함유하고 있으나, 회우슬이 토우슬보다 상대적으로 많은 총플라보노이드 및 총폴리페놀 함량을 나타내었다. 항균활성 및 α-glucosidase 활성 평가 결과 토우슬의 분획물이 회우슬의 분획물보다 활성이 우수하였으며, 항산화능(DPPH 음이온 소거능, ABTS 양이온 소거능, nitrite 소거능 및 환원력)의 경우 토우슬보다 회우슬이 더욱 우수함을 확인하였다. 본 연구결과는, 국내에서 동일 약재로 사용되고 있는 토우슬과 회우슬은 추출물의 경우 성분 및 효능에서 매우 유사하나, 분획물의 경우 성분 및 활성의 차이가 나타남을 의미하며, 특히 우슬 추출물의 분획물을 이용한 기능성식품 및 천연물 신약 개발시에는 국내산 토우슬과 중국산 회우슬을 구분하여 사용하여야 함을 제시하고 있다.

포황 메탄올 추출물에 의한 인체 대장암 세포주 HT29의 G2/M Arrest 및 Apoptosis 유발

진수정 ( Jin Soo Jung ) , 윤승근 ( Seung Geun Yun ) , 오유나 ( You Na Oh ) , 이지영 ( Ji Young Lee ) , 박현진 ( Hyun Jin Park ) , 진경숙 ( Kyong Suk Jin ) , 권현주 ( Hyun Ju Kwon ) , 김병우 ( Byung Woo Kim )
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본 연구에서는 인체 대장암세포인 HT29를 사용하여 포황 메탄올 추출물(Methanol extract of Typha orientalis, METO)의 항암 활성 및 그 분자적 기전에 관하여 분석하였다. 먼저 METO가 다양한 암세포의 증식에 미치는 영향을 분석한 결과, 인체 대장암 세포, 폐암 세포, 간암 세포 등의 세포증식을 억제하였으며 그 중에서도 대장암 세포인 HT29에 대해 강한 세포 증식 억제 효과를 나타내었다. METO에 의한 세포 증식 억제 기전을 분석하기 위하여 Flow cytometry analysis를 수행한 결과, METO 농도의존적으로 HT29 세포의 G2/M기 세포분포가 증가하고 아울러 apoptosis 유발군인 SubG1기 세포분포가 증가하는 것을 확인할 수 있었다. METO에 의한 HT29 세포의 G2/M arrest는 Cdc2의 inactive form인 phospho-Cdc2의 증가에 의한 G2/M checkpoint 관련 단백질의 활성억제에 의한 것이라 사료된다. 이러한 phospho-Cdc2의 증가는 METO에 의해 발현이 증가된 Wee1 kinase와 발현이 감소된 Cdc25C phosphatase에 의해 야기된 것임을 확인하였다. 또한 METO에 의한 HT29의 apoptosis 유도에 관한 분자적 기전 분석을 위해 Western blot analysis를 수행한 결과, METO 농도가 증가할수록 종양 억제 유전자인 p53, death receptor인 FAS, Bcl-2 family 중 pro-apoptotic 단백질인 Bax 및 cytosolic cytochrome C의 발현이 증가되고, Caspase-3가 활성화되어 단편화된 Caspase-3의 증가가 관찰되었다. 또한 활성화된 Caspase-3의 기질 단백질인 PARP의 단편화가 일어나 apoptosis가 유도되는 것을 알 수 있었다. 이상의 결과들로부터 METO는 인체 대장암세포 HT29의 G2/M arrest 및 apoptosis 유도에 의한 항암활성을 보유함을 확인하였다.

Endlicheria anomala (Nees) Mez 추출물의 항산화, 항염증 및 미백 활성

진경숙 ( Jin Kyong Suk ) , 이지영 ( Ji Young Lee ) , 권현주 ( Hyun Ju Kwon ) , 김병우 ( Byung Woo Kim )
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본 연구에서는 Endlicheria anomala (Nees) Mez 메탄올 추출물(EAME)의 항산화, 항염증 및 미백 생리활성을 in vitro assay 및 cell culture model system을 이용하여 분석 하였다. EAME의 항산화능을 분석한 결과 DPPH, H2O2로 유도한 ROS, LPS로 유도한 NO 등 다양한 산화적 스트레스원을 효과적으로 소거하였다. 대표적인 항산화 효소들로 천연물에 의한 항산화능 활성에 의해 주로 발현이 유도되는 세효소인 HO-1, TrxR1, NQO1 및 그 전사 인자인 Nrf2의 단백질 발현에 미치는 영향을 분석한 결과 시료 처리 농도의 증가에 따라 세 효소 및 Nrf2의 발현이 유의적으로 증가됨을 보였다. 또한 EAME는 in vitro DOPA oxidation을 강하게 저해하여 tyrosinase inhibitor로서 작용할 가능성을 시사 하였고 이에 B16F10 melanocyte를 이용하여 미백 효능을 분석한 결과 유의적인 melanin 생성억제능 및 tyrosinase 효소 활성 억제능을 보였으며 이는 tyrosinase, TRP-1, TRP-2 등 melanin 생성의 핵심 작용 효소들의 단백질 발현 저해를 통해 일어나는 것으로 나타났다. 이러한 결과를 통해 EAME가 높은 항산화능과 항염증 활성, 그리고 미백 활성을 보유함을 처음으로 밝혔으며 향후 기능성 식품 및 피부 미용 소재로서유용하게 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

알코올 내성 젖산균 Pediococcus acidilactici K3와 S1의 분리 및 생리적 특성

장단비 ( Dan Bie Jang ) , 박슬기 ( Seul Ki Park ) , 이현주 ( Hyun Joo Lee ) , 표상은 ( Sang Eun Pyo ) , 이한승 ( Han Seung Lee )
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김치, 막걸리 및 시판되는 누룩으로부터 젖산균을 분리한 후 다양한 농도의 알코올을 함유한 MRS 배지에서 배양하여 생육 여부를 조사하였다. 알코올이 13%(v/v) 포함된 MRS 배지에서 OD600 값이 가장 높이 증가한 젖산균 2종을 최종 선별하였고 이 두 균주의 16S rRNA 유전자 염기서열분석 및 API kit를 이용한 생화학적 동정을 실시한 결과 두 종 모두 P. acidilactici에 가까운 종인 것을 확인하여 P. acidilactici K3와 P. acidilactici S1으로 명명하였다. 선별한 P. acidilactici K3와 S1의 bacteriocin 생성 여부를 확인한 결과 식중독균인 S. aureus의 생육 저해를 일으키는 bacteriocin 생성 능력이 있음을 확인하였다. 선별한 두 균주와 표준 균주(P. acidilactici DSM 20284)의 알코올 내성을 비교한 결과 6% 이하의 저농도 알코올이 포함된 배지에서는 균주 생육에 큰 차이가 없었으나 12% 이상의 알코올이 포함된 배지에서는 표준 균주보다 최대 3배 이상 알코올 내성이 뛰어남을 확인 하였다. 알코올 내성 균주 P. acidilactici K3와 S1을 살균 막걸리에 첨가한 후 냉장 온도(4oC와 10oC)에서 저장하며 생균수를 측정한 결과 사멸하지 않고 한 달 간 생균수가 유지됨을 확인하였다.

노간주나무(Juniperus rigida Sieb.)의 주름개선 효과

전혜지 ( Jun Hye Ji ) , 이수연 ( Soo Yeon Lee ) , 김정환 ( Jeung Hoan Kim ) , 안봉전 ( Bong Jeun An ) , 이진영 ( Jin Young Lee )
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사람의 피부는 자외선, 오염된 공기, 화학제품 등 환경에 끊임없이 노출된다. 특히 자외선은 피부에 다양한 형태로 영향을 주어 주름, 잔주름, 피부거침, 피부건조와 같은 현상을 발생시켜 피부노화를 유발시킨다. 본 연구에서는 전 세계적으로 향나무과의 일종인 다년생 수목인 노간주나무(Juniperus rigida Sieb.) 추출물의 주름개선 효과에 대하여 검증하였다. 주름개선 효과 측정으로 elastase 저해활성을 측정한 결과 노간주나무 열수 추출물 1,000 μg/ml에서 10% 이하의 낮은 저해활성을 나타낸 반면에 노간주나무 에탄올 추출물의 1,000 μg/ml에서 68.5%의 저해활성을 나타내었으며, collagenase 저해활성을 측정한 결과 1,000 μg/ml에서 열수 및 에탄올 추출물은 44.9%, 97.2%로 에탄올 추출물의 경우 ascorbic acid (99.6%)와 유사한 효과로 높은 저해활성을 나타내었다. 또한 섬유아 세포를 이용한 collagen 생합성량을 측정한 결과 노간주나무 에탄올 추출물 50 μg/ml에서 151.52%의 생합성 촉진 효과를 나타내어 노간주나무 에탄올 추출물의 주름개선 효과가 우수하다는 것을 확인할 수 있었다. UVA에 의해 발현이 증가되는 MMP-1에 노간주나무 에탄올 추출물이 미치는 영향을 알아본 결과 노간주나무 에탄올 추출물은 100 μg/ml에서 67.1%의 MMP-1 발현 저해효과를 나타내었다. 노간 주나무 에탄올 추출물의 MMP-1의 단백질 및 mRNA의 발현은 50 μg/ml의 농도에서 각각 35%, 39%의 저해율을 나타냄에 따라 노간주나무 에탄올 추출물은 collagen을 분해하는 효소인 MMP-1의 발현을 억제하고 광노화에 의한 주름생성 억제 활성을 보이는 것을 확인하였다.
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단일가닥 DNA와 이중가닥 DNA의 흡착 율의 차이를 이용하여, 본 연구는 산화 그래핀에 흡착된 단일 가닥 DNA을 사용하여 Klenow fragment의 효소 활성을 검출하기 위하여 실시간 형광에세이 방법을 사용했다. 실험 결과에 의하면, 산화그래핀에 흡착된 형광표지 ssDNA는 형광이 칭(quenching) 되지만, cDNA 첨가에 의해서 흡착된 단일가닥 DNA가 유리되었다. Klenow fragment의 활성을 측정하기 위해서 형광표지 틀(template) DNA, 산화그래핀과 시발체(primer)가 존재할 때, 고분자 반응이 진행됨에 따라 칭된 형광세기가 증가하였다. 그리고 겔 전기영동 실험은 산화 그래핀에서 DNA 합성과 hybridization 반응을 확인하였다.
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