게껍질에서 추출한 chitosan 필름의 이용에 관한 연구 1. 도포재로써의 chitosan 물성에 영향을 미치는 인자

손병일,박성민,김형섭,이근태,SON Byung-Yil,PARK Seong-Min,KIM Hyonng-Seub,LEE Keun-Tai 한국수산과학회 1999 한국수산과학회지 Vol.32 No.4

Chitosan을 이용하여 필름을 제조하여 chitosan의 탈아세틸화도와 분자량, chitosan의 농도, pH등에 따른 chitosan 필름의 인장강도, 인장율 및 수분 투과도 등을 조사한 결과는 다음과 같다. Chitosan 조제조건으로는 $47\%$ NaOH로 $130^{\circ}C$에서 3시간이상 처리시켰을 때 탈아세틸화도의 변화는 적은데 비해 분자량의 감소는 크게 나타나 상업적으로 이용시 3시간 이하로 처리하는 것이 바람직하였다. Chitosan의 탈아세틸화도, 분자량, pH, 농도에 따른 필름의 인장강도, 인장율 및 수분 투과도의 결과는 탈아세틸화도가 높아짐에 따라 인장강도, 인장율, 수분 투과도 등은 감소하였으며, 분자량이 적어짐에 따라 인장강도, 인장율, 수분 투과도등은 감소하는 것으로 조사되었다. pH가 높아짐에 따라 인장강도와 수분 투과도는 감소하였으나 인장율에 있어서는 증가하는 것으로 나타났다. 그리고 chitosan 농도가 높아짐에 따라 인장율과 수분 투과도는 감소하였으나 인장강도는 증가하는 것으로 조사되었다. Chitin was isolated from red snow crab (Chinonecetes japonicus) and deacetylated by boiling alkaline solution to produce chitosan. The physical properties of chitosan solution and its film properties was examined, As the molecular weights of chitosan was increased from 297Kpa to 319Kpa, the tensile strength, degree of elongation and water permeability of chitosan film were increased. As the degree of deacetylation of chitosan was increased, the tensile strength, the degree of elongation and water permeability of chitosan film were increased. As the concentration of chitosan solution was increased, the degree of elongation and water permeability of film were increased, whereas the tensile strength of film was decreased, As the pH of chitosan solution was increased, the tensile strength and water permeability of film were decreased, whereas the degree of elongation of film was increased.

게껍질에서 추출한 chitosan 필름의 이용에 관한 연구 2. Chitosan 코팅처리한 토마토의 품질변화

김형섭,손병일,박성민,이근태,KIM Hyonng-Seub,SON Byung-Yil,PARK Seong-Min,LEE Keun-Tai 한국수산과학회 1999 한국수산과학회지 Vol.32 No.5

제조한 chitosan용액을 이용하여 토마토를 코팅처리하여 저장기간에 따른 중량, pectin함량 및 침입강도, 유리당, 유리산 및 pH등의 변화를 조사한 결과는 다음과 같다. $2\%$ chitosan용액으로 도포한 토마토(도포구)와 도포하지 않은 토마토 (대조구)의 중량감소는 대조구인 경우 저장 9일째 $4.6\%$인 반면 도포구인 경우 18일째 $4.8\%$로 2배 정도의 저장기간이 연장되었다. 저장 18일째 대조구와 도포구의 침입강도와 pectin 함량을 측정한 결과, 대조구인 경우 침입강도는 1.03kg, pectin 함량은 $0.44g\%$이었으며, 도포구는 각각 1.63kg, $0,58g\%$로 도포한 토마토의 침입강도와 pectin 함량이 대조구에 비해 높았다. 저장일수가 경과함에 따라 유리당의 변화는 전체적으로 증가하였으며, 저장 18일째에 대조구와 도포구는 각각 $2.24g\%$, $1.62g\%$로 증가폭은 대조구가 더 크게 나타났다. 또한 유기산과 pH의 변화는 저장 18일째 대조구 $0.15g\%$, 도포구 $0.17g\%$로 도포구가 높게 나타났으며, pH의 경우 대조구가 도포구보다 다소 높게 나타났다. 이상의 결과로 볼 때 대조구에 비해서 도포구가 저장기간을 연장하는데 효과적인 것으로 생각된다. Coating with chitosan ($2\%$, pH: 5.0) had a beneficial effect such as less weight loss, flesh firmness and maintenance of sugar content of tomatoes stored at the normal temperature. The weight loss of chitosan-coated tomatoes was $4.8\%$ during the storage-period (18days) while that of control was $10.2\%$. When it was stored for 18 days, the tomatoes coated with chitosan showed higher in firmness (1.63 kg) and pectin content ($0,58g\%$) than the control (1.03 kg, $0.44g\%$). For the total soluble acid and pH, the tomatoes coated with chitosan were higher in oxalic acid ($0.17 g\%$) than the control ($0.15 g\%$) and the latter were higher in the pH than the former, when they were stored for 18 days.

어체두부열수추출물에 관한 연구 2. 추출물의 기능특성

최상현,박성민,손병일,최현미,이근태,CHOI Sang-Hyeon,PARK Seong-Min,SON Byung-Yil,CHOI Hyeon-Mec,LEE Keun-Tai 한국수산과학회 1999 한국수산과학회지 Vol.32 No.5

가공 후 폐기되는 수산가공부산물의 이용성을 높이고, 식품첨가물로서의 식품 산업 적용에 대한 가능성을 조사하기 위하여 잉어 및 연어의 두부를 이용하여 열수추출물을 제조하고 이들의 기능특성을 검토하였다. 제조된 열수추출물은 모두 천연항산화제인 $\alpha$-tocopherol보다는 항산화능이 떨어졌으나 어느 정도의 항산화능이있는 것으로 나타났으며, 특히 $\alpha$-tocopherol의 항산화작용에 대한 상승효과를 보였다. 또한 열수추출물의 농도가 $1\%$일 때보다는 $5\%$일 때 그 효과가 더 큼을 확인할 수 있었다. 동결 변성 방지효과에 있어서는 열수추출물들의 제조조건에 따라 별다른 차이를 보이지 않았으며, sucrose보다는 떨어졌으나 동결 변성 방지효과가 있는 것으로 나타났다. 열수추출물 대부분이 pH에 관계없이 $70\%$이상의 높은 용해도를 보였으며, pH 3.0에서의 용해도가 가장 낮았다. 잉어 및 연어 두부 열수추출물의 유화 활성은 sugar ester의 유화 활성 (EAI=34.72)에는 미치지 못하나 난백 (EAI=14.69)과는 비슷하거나 다소 높은 경향을 나타내었다. Sugar ester와 난백 의거품성 및 거품안정성과는 비교가 되지 않았으나, 열수추출물도 상당한 거품 특성을 가지고 있음을 알 수 있었다. 잉어 및 연어두부 열수추출물의 osmolality는 23$\~$31 mOsmole로 동일 농도의 NaCl(317mOsmo1e) 보다는 상당히 낮게 나타났다. The hydrothermal extracts were produced from fish head and their functional properties were investigated. The extracts exhibited an antioxidative effect and synergistic effect with $\alpha$-tocopherol by measuring peroxide values. The $5\%$ solution showed more antioxidative effect than $1\%$ solution. The extracts showed cryopropective effect, but the effect was less than sucrose. The solubility of the extracts was over $70\%$ in the all range of pH, and its lowest solubility was shown in pH 3.0. The extracts exhibited an emulsifying activity less than sugar ester (EAI=34.72) and little higher than or similiar to egg white (EAI= 14.69). The extracts showed a relatively high foam activity. The osmolality of the hydrothermal extracts at $1.0\%$ concentration were 23$\~$31 mOsmole which were much lower than 317 mOsmole at $1\%$ NaCl.

어체두부열수추출물에 관한 연구 1. 추출물의 화학조성 및 물리적 특성

최상현,박성민,손병일,최현미,이근태,CHOI Sang-Hyeon,PARK Seong-Min,SON Byung-Yil,CHOI Hyeon-Mee,LEE Keun-Tai 한국수산과학회 1999 한국수산과학회지 Vol.32 No.5

Fish heads of the main by-product is fishery processing were treated to extract nutrients by heating the fish heads with 1.5 or 3.0 times added water during 9, 12 or 15 hours. The yield, chemical compositions and physical properties of the hydrothermal extracts were studied. The yield was increased with the amount of water added and the extracting hours. The extract contained about $80\%$ protein in solid basis, but has no lipid. In essential amino acid, glutamic acid was most abundant and Iysine was abundant. In free amino acid, $\delta$-hydroxylysine and L-histidine in Cypyrinus carpio linnaeus had 5 times more than those in Onchorhynchus keta, The solution of the extracts was known as Newtonian fluid and the color of the extracts showed lower whiteness, higher redness and higher yellowness. 가공 후 폐기되는 수산가공부산물의 이용성을 높이고, 식품첨가물로서의 식품 산업 적용에 대한 가능성을 조사하기 위하여 잉어 및 연어의 두부를 이용하여 열수추출물을 제조하고 이들의 일반적인 성상을 검토한 결과 제조된 열수추출물은 모두 지질은 검출되지 않았으며, 단백질 함량이 약 $80\%$ 정도로 아주 높게 나타났다. 열수추출조건에 따른 일반성분은 아무런 상관관계를 보이지 않았으며, 수율에 있어서 열수추출물은 가수량이 많고 가열시간이 증가할수록 증가하는 경향을 보였다. 잉어 및 연어 두부 열수추출물 모두 가열시간이 증가할수록 가수분해도가 증가한 반면 가수량은 작을수록 가수분해도가 높게 나타났다. 구성아미노산 조성을 살펴본 결과, 전체 아미노산 중에서 Glu가 가장 많은 부분을 차지하였으며 필수아미노산의 경우는 식물성 단백질에 부족하기 쉬운 Lys의 함량이 높게 나타났다. 유리아미노산은 $\delta$-Hydroxylysine의 함량이 가장 높았으며, L-Glutamic acid와 L-Histidine은 잉어 두부 열수추출물이 연어보다 5배정도 높은 함량을 보여주었다. 열수추출물의 유동곡선을 살펴본 결과, 열수추출물 용액은 전형적인 Newtonian 유체임을 알 수 있었다. 표준 백색판을 기준으로 하여 측정한 열수추출물의 색도는 전체적으로 백색도는 낮고 적색도와 황색도는 높게 나타났다.

Mucor rouxii가 생산한 Chitin deacetylase의 특성

손흥식,박성민,손병일,최현미,이근태,SOHN Heung-Sik,PARK Seong-Min,SON Byung-Yil,CHOI Hyeon-Mee,LEE Keun-Tai 한국수산과학회 1999 한국수산과학회지 Vol.32 No.2

In order to degrade chitin by enzymatic hydrolysis, it is required from screening highly active deacetylase. To this end, we examined three fungal strains and it turned out that Mucor rouxii produced highly active deacetylase, this enzyme exhibited the highest enzymatic activity against colloidal chitin. The conditions for growing Mucor rouxii are as follows; the effective carbon source, nitrogen source, adequate initial pH, temperature and incubation time were $2\%$ glucose, $1.33\%$ yeast extract, $0.66\%$ pepton, 4.5, $25{\pm}2^{\circ}C$ and 48hr, respectively. The optimum pH and temperature for purified enzyme activity were 5.5 and $40^{\circ}C$, respectively. The purified enzyme was stable at pH ranging from 4.5 to 5.5. However, the enzyme activity was decreased to less than $50\%$ at pH blow 45 and above 7.5. At temperatures above $50^{\circ}C$, the enzyme activity was decreased remarkably. The enzyme was inhibited by LiC1, $HgCl_2$, and $BaCl_2$, but stimulated by $CaCl_2$ and $ZnC1_2$, The activity of purified enzyme was increased by L-cysteine and 2-mercaptoethanol, while decreased by O-phenanthroline, p-CMB, EDTA, and iodoacetate. The $K_m$ and the $V_{max}$ value of purified enzyme were $1.2\%$ and 59.5 U/mg, respectively. The deacetylation activity of purified enzyme was not detected at optimal reaction condition when chitin particle suspension was used. Chitin deacetylase 추출을 위한 M. rouxii균의 성장 및 분해활성효소의 생산을 위한 공급원 중, 탄소원으로는 glucose 및 fructose 등이 가장 우수한 것으로 나타났고, 질소원으로는 yeast extract 및 pepton이 3:2의 비율로 총 $2\%$ 정도의 농도가 가장 효과적이었다. 성장 최적 pH는 4.5, 배양온도는 $25^{\circ}C$ 부근이었고 약산성 및 7.5이상의 영역에서는 균체의 성장 및 분해활성 효소의 활성이 급격히 저하되었으며 $35^{\circ}C$ 이상의 온도영역에서는 거의 생육하지 못하였다. 정제효소의 최적활성 pH 영역은 pH 5.5 부근이었으며 pH 4.0이하와 pH 8.0 이상의 반응조건에서는 급격한 활성저하를 초래하였고 반응 온도 $35^{\circ}C\~40^{\circ}C$ 영역에서 최고의 활성을 나타내었다. pH안정성에 있어서 pH 4.5 이하 및 pH 7.5 이상의 영역에서는 상당히 불안정한 것으로 나타났으며 $CaCl_2$ 및 $ZnC1_2$ 첨가에 의하여 약 $10\~20\%$의 활성이 증가되었으나 $Li^{2+}$ 및 $Hg^{2+}$ 등에 의해서는 현저한 활성저하현상을 나타내었다. 정제효소는 SH-화합물인 L-cysteine 과 S-S결합 절단제인 2-mercaptoethanol에 의해서는 활성이 증대되었고, SH 차단제인 $\sigma$-phenanthroline, CMB 및 금속 chelate제인 EDTA와 iodoacetate에 의해서는 활성이 현저히 저하되었다. 그리고, 정제효소의 $K_m$은 $1.2\%$였으며, $V_{max}$는 59.5U/mg 이었고, 20, 40, 60, 80mesh의 크기로 제조되어 진 분말 chitin에 대한 정제효소와의 반응에서 반응생성물인 acetic acid는 검출되지 않았다.

패류 건제품의 저장 중 지방산 조성의 변화

조호성,이강호,손병일,조영제,이종호,임상선,CHO HO-Sung,LEE Kang-HO,SON Byung-Yil,CHO Young-Je,LEE Jong-HO,LIM Sang-Sun 한국수산과학회 1999 한국수산과학회지 Vol.32 No.4

홍합이나 바지락과 같은 패류 건제품의 효율적인 이용방안의 일환으로 저장온도($4\pm2^{\circ}C$ 및 $25\pm2^{\circ}C$)에 따른 산화패턴 특히 갈변도와 지방산 조성의 변화를 연구하였다. 갈변도의 경우, 지용성 갈변도는 저장온도가 높을수록 또한 같은 온도에서 저장했을 때에도 바지락이 홍합보다 다소 높았으나, 수용성 갈변도는 두 종 모두 저장온도에 관계없이 거의 변화가 없었다. 홍합과 바지락 생시료의 지방산 조성 중 polyene산이 각각 $46.29\%$와 $44.79\%$로 포화산이나 monoene산에 비해 상대적으로 높은 비율을 나타내었다. 두 종 모두 포화산 중에서는 16:0, monoene산의 경우에는 16:1 그리고 polyene산에서는 20:5가 가장 높았다. 특히 저장중 16:0의 증가와 20:5 및 22:6의 감소가 컸으며, 또한 $25^{\circ}C$ 저장구가 $4^{\circ}C$ 저장구보다 변화 폭이 더 컸다. 중성지질과 인지질의 지방산조성은 홍합의 경우 polyene산의 비율은 중성지질 ($36.90\%$)보다 인지질 ($51.70\%$)에서 더 높았으나, 포화산과 monoene산은 중성지질에서 높았다. 바지락의 경우도 홍합과 비슷한 경향이었으나, 포화산에 대한 polyene산의 비율 (P/S)은 중성지질의 경우 홍합($0.92\%$)과 바지락($0.94\%$) 양자간에 큰 차이가 없었으나, 인지질에서는 홍합($1.42\%$)보다 바지락($1.81\%$)에서 다소 높았다. To evaluate lipid oxidation in dried shellfish during storage, brown pigment formation and composition of fatty acid were determined. Levels of brown pigment formation occurred at $25^{\circ}C$ were higher than those occurred at $4^{\circ}C$ throughout the storage period. Especially, the formation content of lipophilic brown pigment was 9$\~$10 times higher than that of hydrophilic brown pigment in all samples. Fatty acid composition of total lipid (TL) in fresh sea mussel and baby clam were $34.21\%$ and $32.83\%$ in saturated fatty acid, $19.50\%$ and $20,83\%$ in monoenoic acid, and $46.29\%$ and $46.79\%$ in polyenoic acid, respectively. The prominent fatty acids were 16:0, 16:1 and 20:5 in TL of the both samples. During storage, the contents of saturated fatty acid and monoenoic acid were slightly increased but that of polyenoic acid was decreased. In sea mussel, the content of polyenoic acid was higher in phospholipid (PL) than in neutral lipid (NL), while saturated fatty acid and monoenoic acid content were higher in the latter. The ratios of polyenoic acid/saturated fatty acid (P/S) in NL was similar in all samples. But the ratio of P/S in PL was higher in baby clam ($1.81\%$) than that in sea mussel($1.42\%$).

Chitosan Microbeads에 의한 효소고정화

손흥식,박성민,손병일,최현미,이근태,SOHN Heung-Sik,PARK Seong-Min,SON Byung-Yil,CHOI Hyeon-Mee,LEE Keun-Tai 한국수산과학회 1999 한국수산과학회지 Vol.32 No.1

Chitosan의 산업적 응용분야 중 효소의 고정화담체로서의 이용 가능성을 확인하기 위한 방법으로 알코올 발효공업에서 다량으로 사용되어지고 있는 담화효소인 amyloglucosidase를 공유결합에 의한 고정화를 시도, 여러가지 반응조건에서의 활성변화를 free enzyme과 비교해 보았으며, 생산공정에서 사용되어지고 있는 액화전분용액에 대한 반응을 실시하여 효소고정화를 위한 담체로서의 chitosan 적용가능성을 검토한 결과, 제조되어진 chitosan bead의 직경은 약 1.2mm 정도였으며 고정화시에 AMG의 농도 6mg/ml가 최적의 반응액농도로서 더 이상의 농도 증가에도 불구하고 거의 일정한 수준의 고정화율을 나타내었으며 pH 4.2인 0.01 M sodium acetate 완충액, 반응온도 $55^{\circ}C$, 15min의 조건에서 free enzyme에 대한 상대효소활성도는 $97.8\%$에 달하였고, 고정화효소의 효소활성의 최적온도조건은 $55^{\circ}C$로서 free enzyme의 그것과 동일한 것으로 나타났다. 고정화효소의 최적 활성조건은 pH 4.2로서 free enzyme과 동일하였으며 중성 이후의 영역에서는 free enzyme에 비하여 상대적으로 높은 효소활성을 나타내었고, 열에 대한 내성에 있어서, 가열온도 $30^{\circ}C$를 기점으로 free enzyme에 비하여 상대적으로 소폭 증대되어진 활성을 가지고 있는 것으로 나타났다. 알코올발효용 액화전분용액에 대한 free enzyme 및 고정화효소의 반응시, 두 시료 모두 $55^{\circ}C$에서 최대의 활성을 나타내었으나 고정화효소의 free enzyme에 대한 상대활성도는 $62.6\%$ 였다. Immobilization of amyloglucosidase (AMG) with chitosan microbead and its possible applications were evaluated. The diameter of chitosan inicrobead was about 1.2 mm and the optimum enzyme concentration for immobilization was 6 mg/ml. The relative activity of the immobilized enzyme was $97.8\%$ at pH 4.2 and $55^{\circ}C$ and the optimum condition for the immobilized enwme was the same to that of free enzyme. In case of temperature above $30^{\circ}C$, the activity of the immobilized enzyme was a little higher than that of free enzyme. The enzyme activities of both free and immobilized were stable for 6 months when stored at $35^{\circ}C$. The optimum temperatures of both enzymes for saccharification of the dextrinized starch were $55^{\circ}C$ while the relative activity of the immobilized enzlme was $62.6\%$.

Chitosan과 Alginic Acid를 이용한 캡슐형 비료 및 제초제의 투과특성

이근태,김상무,박성민,손병일,김형섭,이상호,LEE Keun-Tai,KIM Sang-Moo,PARK Seong-Min,SON Byung-Yil,KIM Hyoung Seub,LEE Sang-Ho 한국수산과학회 1997 한국수산과학회지 Vol.30 No.2

Chitosan을 이용한 capsule형 비료 및 제초제의 제조조건과 capsule의 투과량을 조절하여 산업적이용을 위한 기초자료를 제시할 목적으로 염농도, chitosan농도, 분자량의 영향을 조사한 결과는 다음과 같다. 염농도의 영향은 염을 첨가하지 않은 경우 capsule이 형성되었으나 capsule강도를 측정할 수 없었고, 0.3M일 때 가장 높은 capsule강도 $(20g/cm^2)$를 나타내었다. 비료 및 제초제투과량에 있어서 염농도가 증가함에 따라 투과량이 증가하였고 0.75M 경우 각각 $88\%,\;87\%$로 가장 높았다. Chitosan농도의 경우 chitosan농도가 증가함에 따라 비료 및 제초제투과량이 감소하였으며, $0.25\%$ chitosan은 $90.3\%,\;90.8\%$로 가장 투과량이 높았고 $1\%$ chitosan은 $85\%,\;83\%$로 투과량이 가장 낮았다. 초음파 처리시간에 따른 분자량의 변화는 120분까지는 감소속도가 빨랐으나 120분 이후부터는 감소속도가 둔화하여 120분의 경우 분자량은 125,000, 180분는 119,000이었다. 비료에 있어서 분자량이 330,000, 293,000 및 236,000일때 투과도는 각각 $86\%,\;78\%$ 및 $76\%$이었고 174,000, 125,000 및 119,000일 때 투과량은 각각 $70\%,\;60\%$ 및 $52\%$ 이었다. 제초제에 있어서 분자량이 330,000, 293,000 및 236,000의 투과도는 $83\%,\;77\%$ 및 $76\%$이었고 174,000, 125,000 및 119,000의 경우 투과도는 $69\%,\;60\%$ 및 $51\%$ 이었다. Capsule을 제조하여 건조한 후 다시 탈이온수에 침지했을 때 외형에 있어서는 거의 차이를 보이지 않았다. 조제한 그대로의 capsule과 건조후 복원시진 capsule 강도는 $20g/cm^2$와 $17g/cm^2$로 건조후 복원시킨 것이 다소 capsule강도가 떨어졌으며 비료 및 제초제투과량에 있어서는 조제한 그대로의 capsule 경우 침지 6시간까지 $57\%,\;60\%$ 건조후 복원시킨 것은 $40\%,\;52\%$의 투과량을 보여 투과도에 있어서는 조제한 그대로의 capsule이 빠른 것으로 나타났다. Effects of the concentration of NaCl, the concentration and the molecular weight of chitosan on the permeability of capsule type fertilizer and herbicide were investigated. The encapsulating process was based on the electrostatic interaction between chitosan (a polycationic polymer) and sodium alginate (an anionic polysaccharide). Sodium alginate solution $(1\%)$ was dropped into chitosan solution $(1\%)$ in which various amounts of NaCl was added. The capsule strength was increased with the addition of NaCl and the maximum value of capsule strength was observed at 0.3M NaCl. Capsule type fertilizer and herbicide were immersed in deionized water to determine its permeability, and it was affected by the concentration of NaCl and chitosan, and the molecular weight of chitosan. As the concentration of NaCl in chitosan solution increased, permeability of the capsule increased and marked the maximum value of $ 88\%$(fertilizer), $87\%$ (herbicide) at 0.75M NaCl. As concentration of chitosan solution increased, permeability tended to decreased; it showed the maximum value of $90\%$ (fertilizer) and $90.3\%$ (herbicide) at $0.25\%$ chitosan and the minimum value of $83\%$ (fertilizer) and $82\%$ (herbicide) at $1\%$ chitosan. Permeability of fertilizer and herbicide also decreased, as the molecular weight of chitosan (material of capsule) was decreased; it was showed $86\%$ (fertilizer) and $83\%$ (herbicide) at M.W 330,000 (sonication time 0min) and $52\%$ (fertilizer) and $51\%$ (herbicide) at M.W 119,000 (sonication time 180 min). The chitosan-alginic acid capsule was manufactured (defined as prepared capsule), dried for 6 hrs and immersed in deionized water (defined as restored capsule) to examine restoration of capsule. Restoration of capsule was good, and capsule strength was slightly decreased form $20g/cm^2$ (prepared capsule) to $17g/cm^2$ (restored capsule)

U937 인체혈구암세포에서 diallyl trisulfide에 의한 mitotic arrest와 apoptosis 유발

박현수(Hyun Soo Park),이준혁(Jun Hyuk Lee),손병일(Byoung Yil Son),최병태(Byung Tae Choi),최영현(Yung Hyun Choi) 한국생명과학회 2013 생명과학회지 Vol.23 No.5

본 연구에서는 마늘에서 유래된 생리활성 물질인 diallyl trisulfide (DATS) 처리에 따른 U937 인체혈구암세포의 증식억제가 apoptosis 및 cell cycle arrest 유발과 관련이 있는지 조사하였다. U937 세포증식은 DATS에 의해 농도 및 시간 의존적으로 감소함을 확인 하였고, 이는 apoptosis에 의한 직접적인 세포죽음과 CDK1 및 cyclin B1의 발현 증가 및 histone H3의 인산화와 연관된 mitotic arrest와 관련이 있음을 알 수 있었다. 또한 DATS 처리 초기에 reactive oxygen species (ROS)의 생성이 매우 증가되었으나, ROS scavenger (N-acetyl-l-cysteine)에 의한 인위적 ROS 생성의 억제는 DATS에 의한 apoptosis 및 mitotic arrest를 완벽하게 차단시켰다. 이는 U937 세포에서 DATS에 의해 유도된 apoptosis 및 mitotic arrest가 ROS에 의해 매개된다는 것을 의미하며, 본 연구의 결과는 DATS가 인체혈구암세포에서 세포증식억제와 관련된 항암기전을 이해할 수 있는 기초자료로서 매우 유용하게 사용될 것이라 생각된다. Diallyl trisulfide (DATS), one of the major organosulfur components of garlic (Allium sativum), has various biological effects such as anti-microbial and anti-cancer activities. However, the molecular mechanisms of growth inhibition related to cell cycle arrest are poorly understood. In this study, we investigated the effects of DATS on cell cycle progression in U937 human leukemia cells. Treatment with DATS in U937 cells resulted in inhibition of cell viability through G2/M arrest and apoptosis. DATS-induced G2/M arrest was associated with up-regulation of cyclin B1 and cyclin-dependent kinase 1 (CDK1). DATS also significantly increased levels of phospho-histone H3, which is a mitosis-specific marker, indicating that DATS induced mitotic arrest but not G2 arrest in U937 cells. DATS treatment also generated the reactive oxygen species (ROS) in U937 cells; however, pretreatment with N-acetyl-l-cysteine (NAC), a ROS scavenger, significantly attenuated DATS-induced mitotic arrest and apoptosis. Taken together, our data indicate that DATS exhibits anti-cancer effects through mitotic arrest and apoptosis in a ROS-dependent manner.

통초, 필발을 포함한 7종 한약재 추출물의 항산화 및 항염증 활성

진경숙 ( Kyong Suk Jin ),오유나 ( You Na Oh ),이지영 ( Ji Young Lee ),손병일 ( Byung Yil Son ),최우봉 ( Woo Bong Choi ),이은우 ( Eun Woo Lee ),권현주 ( Hyun Ju Kwon ),김병우 ( Byung Woo Kim ) 한국미생물생명공학회(구 한국산업미생물학회) 2013 한국미생물·생명공학회지 Vol.41 No.2

In this study, we analyzed the anti-oxidative and anti-inflammatory activities of seven medicinal herbs. All extracts of the tested herbs, Euryale ferox Salisbury, Echinops setifer Iljin, Amomum cardamomum Linne, Tetrapanax papyriferus, Illicium verum Hook. f., Typha orientalis Presl, and Piper longum Linne, exhibited potent anti-oxidative activity as confirmed by DPPH radical scavenging capacity. Lipopolysaccharide (LPS) induced nitric oxide (NO) production, in the RAW 264.7 cell line, was also ameliorated by all extracts` treatments in a dose dependent manner. NO suppressive activity originated from the inhibition of inducible nitric oxide synthase (iNOS) protein expression by the extracts. Three extracts, E. ferox S., I. verum Hook. f., and P. longum L., possessed suppressive activity against, not only iNOS, but also cycloxygenase 2 (COX-2) protein expression. These three extracts may then serve as potential candidates for non steroidal analgesic inflammation drugs (NSAIDs). Furthermore, all extracts induced anti-oxidative enzyme, heme oxygenase 1, protein expression. Taken together, these results provide an important new insight into the fact that various medicinal herbs possess potent anti-oxidative and anti inflammatory activities and might be utilized as promising agents in the field of health products. Further studies for the identification of the active compounds from medicinal herbs are clearly needed.