농업생태계에 심겨진 탄저병 저항성 유전자인 PepEST 유전자가 내재된 유전자변형 고추의 환경위해성을 평가하기 위하여 2006년 고추의 생육기간 동안 절지동물의 군집구조를 3회(6월 20일, 7월 25일, 8월 28일)에 걸쳐 조사하였다. 두 가지의 고추 즉 모본(nTR, WT512)와 유전자 변형 고추(TR, line 68)의 꽃과 잎에 서식하는 곤충을 포함한 절지동물의 군집구조를 파악하기 위하여 곤충을 포획할 수 있는 진공 흡입기를 이용하여 절지동물

Enhancement effect of ultrasonification process on UV-protection and skin-whitening activities using Centella asiatica L. Urban extract was investigated. Cytotoxicity of the extracts measured on human skin fibroblast cells, CCD-986sk, and then, ultrasonification associated extracts showed 5~9% lower cytotoxicity then normal crude extracts on 1.0 mg/ml of highest sample concentration. The associated extrats showed highest inhibition activity of hyaluronidase on 1.0 mg/ml of concentration as 54.2%. Also, the associated extract reduced expression of MMP-1 on UV-irradiated CCD-986sk cells down to 100.2% from 136.1%, and revealed high inhibitory potency on tyrosinase as 74.6% by adding 1.0 mg/ml of concentration. Ultrasonification associated extract showed strong inhibition effect of melanin production on Clone M-3 cells as 84.2% by adding 1.0 mg/ml of concentration. From the preliminary observations, we considered that the extracts from C. asiatica could be potent natural materials for skin-whitening and anti-aging agent, and could enhance the activities by ultrasonification process.

Phosphatidylcholine was used to encapsulate aqueous extracts of Centella asiatica, and its biological activity was compared with another aqueous extracts. Nanoparticle of C. asiatica was made by encapsulation to w/o type spherical liposome which of aqueous extracts seized with oil phase as 78.2 nm average diameter. Cytotoxicity of the nanoparticle was measured on human skin fibroblast cells, CCD-986sk, and showed lower cytotoxicity on 1.0 mg/ml of highest concentration as 28% than that of another extracts. The nanoparticle showed the highest promotion of human B and T cell growth up to 138% and 135%, respectively, compared to the control. and the NK cell growth was promoted up to 8% higher than the control in proportion to secretion of IL-6 and TNF-α from immune cell growth. Also nanoparticle showed highest inhibition activity of hyaluronidase on 1.0 mg/ml of highest concentration as 60.5%. It seems that because of enhanced biological application of aqueous extracts on cell through nano-encapsulation process.

This study was performed to improve immune activities of Rubus coreanus Miquel by encapsulation of nanoparticles. Immuno-activities of R. coreanus were investigated through aqueous extracts associated with process of water at 60℃. It showed high promotion of human B and T cells growth about 50%, compared to the case of other conditions. The secretion of IL-6 and TNF-α was also enhanced as 2.44×10-4pg/cell and 1.94×10-4pg/cell, results by adding nano samples. NK cell activation was improved up to 29% higher than the conventional extraction process. The secretion of NO from macrophage showed 14.9 μm on the nano-encapsulation process extracts, which was higher than others. The size of nanoparticles was in the range of 50~300 nm, which can effect the penetration into the cells. It was clearly observed by real time confocal microscope.

This study was performed to investigate a methodology of improving immune activities of Berberis koreana Palibin by ultra high pressure on low temperature extraction process. Extraction yield was enhanced up to more than 35% by above process, compare to the control and extraction average. The cytotoxicity on human kidney cell (HEK293) was showed below 20.4%, 21.6% in adding 1.0 mg/ml of the highest concentration. Generally, the extracts by ultra high pressure extraction process showed less toxicity about 5% than the other processes. It could tell that toxic materials that existing in the plant could be reduced or broken by ultra high pressure process due to can be broken bond such the hydrogen bond, the electrostatic bond, the van der Waals bond, and the hydrophobic bond, can be broken by high pressure. The result could be employed to develop a new type of functional food from B. koreana Palibin by low temperature high pressure process.

This study was performed to investigate antioxidant activities and glutathione S-transferase (GST) activity according to parts of the Acer mono and A. okamotoanum. Most extracts showed high scavenging activities on DPPH. Especially, the bark of A. okamotoanum showed higher activity as 98.4% than the control, BHA as 96.5%. A. mono and A. okamotoanum showed high ability on nitrite scavenging, but decreasing tendency according to decreasing of pH. On SOD-like test, the wood of A. okamotoanum showed highest activity as 35.4% at 1.0mg/ml concentration. Also, the extracts obtained high activity on GST test. Therefore, the water extracts from the bark of A. mono and A. okamotoanum have relatively good antioxidant activity and GST activity. Especially, the bark of A. okamotoanum showed the highest activity on all of extracts, could be the use of functional foods and biomaterials.

This study was performed to investigate improving immune activities of natural water-soluble sulforaphane extracted from Brassica oleracea var. italica by nano encapsulation process. The nanoparticles of the sulforaphane extracted with ultrasonification process at 60℃ promoted human B and T cell growth, about 7~35% compared to the control. The secretion of IL-6 and TNF-α from T cells were also enhanced as 2.6×10-4pg/cell and 2.1×10-4 pg/cell, respectively, by the adding nano samples. NK cell activation was improved about 8%, compare to the control in adding cultured medium of T cell added nano samples. It was also found that sulforaphane extracted from B. oleracea var. italica had highly inhibitory activity on hyaluronidase as IC50 about 200 μg/ml. It can be concluded that natural water-soluble sulforaphane samples by nano-encapsulation, each size is 200 nm, extracted from B. oleracea var. italica has high immune activities through higher efficiency of bio-activation than conventional extracts.

This study was performed to compare effect of immune activities of Rhodiola sachalinensis by various extraction process with different temperature and extraction solvents. Experiments were performed for investigate the immune activities on human B and T cell growth and secretion of their cytokines. Also, antibodies in serum were investigated in female ICR mouse by feeding the extracts of R. sachalinensis at doses of 40, 120 and 360 mg/kg orally for 15 days. The immune cell growth and secretion of cytokines (IL-6, TNF-α) on human B and T cells were increased by adding R. sachalinensis extracts compare to the control. Also, total serum IgG levels increased by feeding R. sachalinensis extracts. It can be conclude that optimum condition for efficient extraction of R. sachalinensis as functional material is slovent extraction process using water with ultrasonification at below 100℃ than typical process.

곰의말채의 항암 및 면역활성을 탐색하고자 수피, 목부, 잎의 부위별 메탄올 추출물을 이용하여 연구를 수행하였다. 인간 정상 신장세포를 이용한 세포독성 실험에서 모든 추출물이 1.0mg/ml 농도의 첨가를 통해 대략 25% 이하의 세포독성을 나타내었다. 폐암세포인 A549와 유방암세포인 MCF-7을 이용한 항암실험에서 수피 추출물이 1.0mg/ml 농도의 첨가를 통해 각각 57.4%와 58.7%의 생육저해 활성을 보였다. 모든 추출 시료가 면역세포인 B세포와 T세포의 생육을 촉진하였는데, 특히 수피 추출물 첨가를 통해 B세포와 T세포의 생육이 5일째 대조군과 비교하여 각각 38.7%와 58.7%까지 증진되었다. 면역세포 분비물인 IL-6와 TNF-α의 분비량 측정에서도 수피 추출물 첨가군이 1.28×10?4 pg/cell, 1.38×10?4 pg/cell를 나타내며, 각각 0.86×10?4 pg/cell, 0.70×10?4을 나타낸 대조군에 비하여 유의적인 증가를 나타내었다. 또한 면역세포 분비물 첨가를 통한 NK-92MI세포 생육 증진에도 효과를 나타내는 것을 확인하였다. 이로써 곰의말채 추출 성분이 항암 및 면역활성에 유용한 성분을 함유하고 있으며, 특히 수피 추출물이 유의적으로 높은 활성을 나타내는 것으로 사료된다.

치콘 및 엽채류의 저장기간 연장을 위해 천연보존제 및 천연항균제 선정을 위한 항균실험을 실시하고 후박 추출물이 미생물 최소 저해 농도 및 집락 형성 저해능이 높음을 확인하였다. 이를 엽채류에 도포함으로써 이들의 저장기간을 연장시키고자 수용성 추출물의 활용성을 극대화 할 수 있는 식용 나노입자를 제조하고 전자현미경 관찰 및 image anlyzer 측정을 통해 후박 추출물 나노입자의 80% 이상이 300nm 이하 크기로 형성되었음을 확인하였다. 투과전자현미경을 이용한 관찰을 통해서도 수십 nm ~ 약 500nm 범위의 유사 구형 나노입자임을 확인하였으며, 엽채류 저장기간 연장 효과를 알아보고자 이 나노입자를 치콘 표면에 분무 도포하였다. 전자현미경을 통한 치콘 표면 촬영으로 도포된 후박 추출물 나노입자가 표면에 잔류하고 있음을 확인하였으며, HPLC 분석을 통해 후박 추출물을 서서히 방출하고 있음을 확인하였다. 나노입자를 도포한 치콘과 무처리 대조군의 저장기간에 따른 에틸렌 발생량을 GC로 측정한 결과, 입자를 도포한 치콘에서 초기 에틸렌 발생량이 높으나 저장기간에 따른 에틸렌 생성량의 증가를 억제해 7일 이후에는 발생량 자체도 적어졌음을 확인할 수 있었다. 이는 후박 추출물의 나노입자가 치콘의 세포호흡을 효과적으로 억제하는 것을 확인한 것으로 나노입자의 처리를 통해 저장기간의 연장효과를 나타내었다.

본 연구는 병풀의 초음파 추출 시 용매에 따른 면역활성 증진 효과를 탐색하고자 수행되었다, 각 추출공정의 수율 비교에서 초음파 공정을 병행한 60℃ 에탄올 추출이 일반 100℃ 물 추출에 비해 15% 높은 수율을 나타냈으며, 에탄올을 용매로 한 추출이 동일한 조건의 물 추출에 비해 모두 높은 수율을 나타냈다. 이는 용매의 극성과 용출되는 병풀 내 성분의 극성에 기인하는 것으로 사료된다. 인간 정상 섬유아세포인 CCD-986sk를 이용한 세포독성 측정을 통해 모든 병풀 추출물이 32% 이하의 세포독성을 나타냈다. 인간 면역 B, T세포의 생육도 측정에서 초음파를 병행한 60℃ 에탄올 추출물이 무첨가 대조구에 비해 10%의 증진 효과를 나타내었으며, 면역세포의 cytokine 분비량 측정에서도 IL-6, TNF-α의 분비를 각각 4.86 × 10-4 pg/cell과 5.73 × 10-4 pg/cell로 나타내 증진 효과를 나타냈다. 또한, 초음파 병행 에탄올 시료를 첨가한 면역 T세포의 분비물에 의한 NK 세포 활성에서도 10%의 생육증진효과를 나타내었다. 이를 통해 병풀의 에탄올 추출물이 면역 활성을 가지고 있으며 초음파 공정을 통해 활성의 증진이 나타날 수 있음을 확인하였다. 이는 에탄올 용매를 통해 병풀 유용성분의 용출이 증진되고, 초음파 공정을 통해 병풀 유용 성분의 수율 향상 및 유용성분의 변화, 신규물질 용출 등이 일어나기 때문인 것으로 사료된다.

본 연구에서는 초고압 추출 공정의 활성 증진 효과를 알아보기 위해 당귀의 자외선 차단 효과 및 피부 미백활성 실험을 실시하였다. 인간의 섬유아세포인 CCD-986sk를 이용한 세포독성 실험에서 1.0mg/ml 농도의 시료 첨가를 통해 초음파 병행 60℃ 추출물이 21.27%로 가장 낮은 세포독성을 나타내었으며, 15분간 초고압 처리한 60℃초음파 병행 추출물이 23.49%로 가장 높은 세포독성을 나타내었다. UVA 처리에 따른 MMP-1 발현 저해 효과 측정에서 1.0mg/ml 첨가를 통해 15분간 초고압 처리한 60℃ 초음파 추출물이 UV를 조사하지 않은 대조군과 비교하여 122.2%를 나타내며 양성대조군인 ascorbic acid의 121.3%와 근사한 수치의 발현 억제 효과를나타내었다. 그 외 다른 시료들도 134.5% 이하로 발현하며 높은 저해율을 나타냄에 따라 당귀가 UVA에 대한 MMP-1 발현 저해 효과가 있음을 나타내었다. Tyrosinase 억제효과에서는 양성대조군인 ascorbic acid가 1.0mg/ml의 농도에서 70.8%로 가장 높은 저해율을 나타내었다. 당귀 시료 중에서는 초고압을 15분간 처리한 60℃ 초음파 추출물이 ascorbic acid에 근사한 수치인 69.4%로 가장 높은 저해율을 나타내었고, 그외의 시료들도 모두 55% 이상의 높은 저해율을 나타내었다. 시료 첨가를 통한 Clone M-3 세포주의 melanin 생성 억제실험에서 1.0mg/ml 농도 첨가를 통해 15분간 초고압 처리한 60℃ 초음파 추출물이 82.4%를 나타내어 양성대조군인 ascorbic acid에 비해 더 높은 활성을 나타내었다. 이상의 결과를 통하여 당귀가 자외선 차단 및 피부 미백 관련 향장 소재로의 활용 가능성이 있으며, 초고압 처리를 통해 향장활성의 증가가 가능함을 확인하였다.

Immune-potentiation of Chicorium endivia L. were investigated on follows extracts associated with ultrasonification process at 60 kHz and showed the highest promotion of human B and T cell growth, about 10~20% compared to the control. The secretion of TNF-α and IL-6 was also enhanced by the addition (0.5mg/ml) of the extracts. NK cell activation was Improved up to 1.37 times higher than the control, through adding extracts. It was also found that extracts from C. endivia L. could yield higher nitric oxide production from macrophage than Lipopolysaccaharides (LPS). It can be concluded that, in general, the extracts treated with ultrasonification has higher immune activity than others, possibly by higher yielding immune-modulatory activity than conventional extraction process. The optimum condition for the extraction of C. endivia L. is ethanol extraction at 60~100℃ associated with ultrasonification.

Immune activities of Opuntia ficus indica L. Miller were investigated through aqueous extracts associated with ultrasonification process at 60℃, and showed the highest promotion of human B and T cell growth, up to 52% and 41%, respectively, compared to the control. The secretion of TNF-α and IL-60 was also enhanced by the addition (0.5mg/ml) of the extracts, up to 48%. NK cell activation was significantly improved up to 1.3 times higher than the case of adding other extracts. It was also found that extracts from O. ficus indica could yield higher nitric oxide production from macrophage than Lipopolysaccaharides (LPS). It can be concluded that, in general, the extracts treated with ultrasonification has higher Immune acitivities than others, possibly by higher yielding immune-modulatory than conventional extraction process. The optimum condition for the extraction of O. ficus-indicais water extraction associated with ultrasonification.

본고에서는 초고압 추출 공정을 통한 홍경천의 독성 저감 및 항암활성 효과를 알아보기 위하여 실험을 실시하였는데 그 결과는 아래와 같다. 인간의 정상 신장세포인 HEK293을 이용한 세포 독성은 초고압으로 15분간 처리한 것에서는 1.0 mg/ml의 농도에서 최고 20.4%의 세포독성을 보였으며, 초고압으로 5분간 처리한 것은 22.5%로 초고압 시간이 길어질수록 세포독성이 낮아지는 것을 확인했다. 일반 추출물은 25.3%로 초고압 처리한 군에 비해 높은 독성을 나타내어 초고압 처리 시 독성이 저감되는 것을 확인하였다. 초고압 처리 군은 또한 HEL299를 이용한 세포독성 실험에서도 1.0 mg/ml의 농도에서 일반 추출물인 WE보다 5% 정도 낮은 독성을 나타냈다. 항암활성 측정은 A549, AGS, MCF-7, Hep3B의 암세포를 실험에 사용하여 실시하였다. 모든 암세포에서 1.0 mg/ml의 농도에서 75% 이상의 높은 억제활성을 보였고, 또한 암세포의 생육활성에 대한 정상 세포의 세포독성의 비로 나타낸 선택적 사멸도는 0.6 mg/ml에서 가장 높은 수치를 보였는데 모두 4이상으로 나타났으며, 15분 동안 초고압 추출을 한 것이 가장 높게 나타났다. 본 실험 결과를 통하여 초고압으로 인해 기존의 추출 방법으로는 추출되지 않았던 유용생리활성 물질들이 초고압으로 인해 조직과 세포막 파괴로 인해용출량 증가로 인해 수율이 증가하였으며, 홍경천의 독성 물질이 파괴되는 것으로 판단된다. 단순한 침전 추출법에 의한 추출방법보다는 초고압 추출에 의한 추출로 식물체에 함유되어 있는 성분 추출의 수율을 배가 시킬 수 있으며, 홍경천 자체 성분에 약간의 변화를 가할 수 있을 것으로 생각된다. 홍경천 성분의 변화는 초고압 추출을 통하여 에너지 수준이 제한된 수소결합, 전기적 결합, 반데르발스결합, 수소결합과 같은 약한 결합들이 분리됨으로써 성분의 변화가 있을 것으로 보인다.

인간 정상 폐세포인 HEL299을 이용한 세포 독성을 살펴본 결과, 각 추출물은 1.0 mg/ml의 농도에서 최고 19.5%의 세포독성을 나타내었다. 또한 항암활성 효과를 살펴보기 위하여 2가지의 암세포를 이용하였는데, AGS, A549, MCF-7, Hep3B에서 수피 추출물의 경우 1.0 mg/ml의 농도에서 55% 이상의 높은 억제활성을 나타내었고, 또한 암세포의 생육활성에 대한 정상 세포의 세포독성 비로 나타낸 선택적 사멸도는 고농도에서는 모두 3이상으로 나타났다. B cell과 T cell을 이용한 면역세포의 생육 촉진 실험에서는, BT cell 은 배양 5일째 수피 추출물이 각각 7.5×104cells/ml, 8.2×104cells/ml로 가장 높은 세포농도를 나타냈다. 면역세포를 이용한 cytokine의 분비량 측정실험에서는 수피 추출물이 배양 시간에 따른 cytokine의 분비가 가장 높게 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 각 세포의 TNF-α의 분비량은 6일째 최고의 분비량을 나타내었고, 수피 추출물의 경우 대조군에 비해 7-8 배가량 정도 더 높은 분비량을 나타낸 것을 확인하였다. IL-6의 경우 6일째 최고의 분비량을 나타내었고, 수피 추출물에서 가장 높은 분비량을 나타내었다. 또한 우산고로쇠 수피 추출물을 첨가한 배지에 의한 NK cell의 면역활성을 측정하였으며, 모든 추출물에서 배양 시간에 따라 유의적으로 증가하는 것을 확인하였다. 그 중 우산고로쇠 수피 추출물에서 B cell의 경우 18.0×104cells/ml, T cell의 경우 17.2×104cells/ml으로 가장 높은 생육 활성을 나타내었다. 본 실험 결과를 통하여 고로쇠와 우산고로쇠의 기능성 소재로서의 가능성을 확인하였으며, 유용성분 분리와 생리활성에 대한 연구가 보다 다각적으로 가져야 할 것으로 생각된다.

본고에서는 초고압 추출 공정의 활성 증진 효과를 알아보기 위해 복분자의 면역활성 실험을 실시하였는데 그 결과는 아래와 같다. 인간의 정상 신장세포인 HEK293을 이용한 세포 독성은 추출물은 1.0 mg/ml의 농도에서 최고 19.5%의 세포독성을 나타냈다. 항암활성은 AGS와 A549 암세포를 이용하였는데, 초고압을 실시할 경우 1.0 mg/ml의 농도에서 80%이상의 높은 억제활성을 보였으며, 암세포의 생육활성에 대한 정상 세포의 세포독성의 비로 나타낸 선택적 사멸도는 모든 고농도에서 모두 3 이상으로 나타났다. 모든 처리구 중 15분간 초고압 추출한 것이 가장 높은 활성을 보였으나 5분간 초고압 추출한 것과 큰 차이가 나지 않아 5분간 초고압 추출을 실시하는 것이 효율적인 것으로 보인다. B cell과 T cell을 이용한 면역세포의 생육은 배양 6일째에 15분간 초고압으로 추출한 처리구에서 각각 13.5×104cells/ml, 14.6×104cells/ml로 가장 높은 세포농도를 나타냈다. 면역세포를 이용한 cytokin의 분비량 측정실험에서는 HPE15 추출물이 배양 시간에 따른 cytokine의 분비가 가장 높게 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 각 세포의 TNF-α와 IL-6의 분비량은 6일째 최고의 분비량을 나타내었다. 또한 NK cell의 면역활성은 모든 추출물에서 배양 시간에 따라 유의적으로 증가하는 것을 확인하였다. 그 중 HPE15 추출물에서 B cell의 경우 15.8×104cells/ml, T cell의 경우 14.8×104cells/ml으로 가장 높은 생육 활성을 나타내었다. 본 실험 결과를 통하여 초고압으로 인해 기존의 추출 방법으로는 추출되지 않았던 유용생리활성 물질들이 초고압으로 조직과 세포막 파괴로 인해 유용성분의 용출량이 증가하고 새로운 물질의 용출로 인해 높은 활성을 나타낸 것으로 판단되었다.

증류수 및 Ethanol을 용매로 하여 온도 (60, 100℃) 및 초음파 병행 조건을 달리한 사자발쑥의 추출에서 초음파를 병행한 100℃ 열수 추출이 20.51%로 가장 높은 수율을 나타냈다. 또한 60℃ 및 100℃ 열수 추출이 60℃ ethanol 추출에 비해 각각 2배, 3배 정도의 수율 향상을 나타내었으며, 각각의 추출 조건에서 초음파를 병행한 추출이 일반 열수 추출과 비교하여 약 20% 높은 수율을 나타내었다. 인간 정상세포를 이용한 사자발쑥의 세포독성 실험에서 60℃ ethanol 추출물의 세포독성이 가장 높게 나타났으며 100℃ 물 추출물의 세포독성이 대체적으로 낮게 나타났다. 또한 초음파를 병행한 추출물이 초음파를 병행하지 않은 각각의 조건에 비해 5~8% 낮은 세포독성을 나타내었다. 인간 암세포를 이용하여 사자발쑥 추출물의 첨가를 통한 암세포 생육 억제 활성 측정 결과를 통해 0.8 mg/ml 이상의 농도 조건에서 초음파를 병행한 100℃ 물 추출물이 최고 73%의 억제 활성을 나타내며 가장 높은 활성을 나타내었고, 60℃ 물 추출물의 초음파 병행 추출물이 농도 의존적으로 40~62%의 활성을 나타냄으로서 모든 농도조건에서 대체적으로 높은 활성을 나타내었다. 또한 각각의 조건에서 초음파를 병행한 추출물의 암세포 억제 활성이 초음파를 병행하지 않은 열수 추출물에 비해 최대 110% 까지 증진된 것을 확인할 수 있었다. 세포선택성에서도 모든 조건에서 초음파를 병행한 추출물이 병행하지 않은 일반 열수 추출물에 비해 증가된 세포선택성을 나타냈다. 암 발생 기작을 알아보기 위한 bcl-2 발현 실험에서 100℃ 물 추출물의 IOD 수치가 가장 높게 나왔으나 초음파를 병행을 통해 감소하여 가장 적은 수치를 나타냄에 따라 초음파 병행 공정을 통해 열수 추출 공정 및 용매에 따른 암 발생 관련 성분의 발현을 억제할 수 있을 것으로 사료된다. 따라서 사자발쑥의 효율적인 추출을 위해서 60℃ 이상 100℃ 미만의 온도에서 물을 용매로 하는 것이 바람직하며, 초음파 병행 공정을 통해 수율 향상 및 세포독성의 저해는 물론 암세포 생육 억제 활성의 증진을 기대할 수 있을 것으로 사료된다.