In order to develop fermented silkworm “Dongchunghacho” (Paecilomyces tenuipes) with improved absorption and increased effectiveness, we fermented Dongchunghacho using four kinds of microorganisms, viz., lactic acid bacteria, Bacillus subtilis, Natto bacillus, and yeast. A total of 15 samples were fermented using a combination of microbial inoculation culture and conditions to produce fermentation products. The contents of basic components such as sugar, reducing sugar, protein, total polyphenol, and total flavonoid were examined as well as the antioxidant, tyrosinase inhibitory, and thrombolytic activities of the fermented products were analyzed. We observed that reducing sugar and protein contents decreased in most of the fermented products, but the products fermented using yeast exhibited higher sugar content and, thus, higher sweetness. Total polyphenol content and antioxidant activity did not increase in fermented products compared to non-fermented Dongchunghachos, but total flavonoid content and tyrosinase inhibitory and thrombolytic activities increased by fermentation. In particular, total flavonoid content and tyrosinase inhibitory and thrombolytic activities primarily increased in the products fermented using yeast and lactic acid bacteria. However, it was not possible to confirm the increase in these activities in samples fermented by single fermentation using only yeast. Therefore, we propose that it will be possible to develop fermented food from silkworm Dongchunghacho (P. tenuipes) with excellent health benefits through additional study of multiple fermentation conditions using lactic acid bacteria and yeast.

실크는 자연계에서 생산되는 가장 긴 섬유상 단백질로서 수 천년간 수술용 봉합 사로 사용되어 온 대표적인 의료용 생체재료이다. 실크의 의료용 소재 활용의 범위 를 혹대하기 위하여 스케폴드를 제조하였다. 인산염은 뼈를 구성하는 주요 성분 중 의 하나이다. 실크단백질은 생체친화성이 우수한 물질로서 뼈의 주요 구성성분과 복합화하여 사용하면, 뼈의 결손시 대체 소재로 개발 가능성이 있을 것으로 기대되 므로, 본 연구에서는 인산염이 첨가된 실크단백질 소재를 제조하고 그 특성을 분석 하여 그 결과를 보고하고자 한다.

실크단백질은 누에고치를 구성하는 단백질로서 누에가 생합성하는 천연단백질 이다. 화학적 처리에 의하여 실크단백질은 인체 활성을 갖는 특성이 있는 것으로 최 근 보고되고 있다. 일반적으로 뼈는 신생골을 만드는 조골세포와 오래된 뼈를 흡수 하는 파골세포간의 균형적인 역할에 의하여 유지된다. 파골세포와 조골세포의 역 할에 영향을 줌으로써 골다공증 등 뼈와 관련된 질환의 예방 및 치료에 활용될 수 있다. 화학적으로 처리된 실크단백질이 파골세포의 분화에 영향이 미치는 것으로 보고되었다. 파골세포에 미치는 실크단백질의 효과에 대한 영향을 살펴보기 위하 여 receptor activation of nuclear factor κB ligand (RANKL), 파골세포 특이 유전자 (matrix metalloproteinase-9 (MMP-9), cathepsin-K, calcitonin receptor (CTR)), mitogen-activated protein kinase (MAPK), nuclear factor-κB (NF-κB) transcription factors (nuclear factor of activated T cells c1 (NFATc1))의 발현을 분석하였다.

연골은 혈관과 신경의 분포가 없이 단단한 세포외 기질로 쌓여있어 손상되거나 퇴화되면 재생이 어려운 조직이다. 연골조직은 다른 결합조직과는 달리 당단백질, 연결조직섬유 및 매트릭스 등의 기질에 의해 유연성을 갖는다. 실크단백질은 천연 단백질로서, 세리신과 피브로인 두 가지 단백질로 되어있다. 실크는 몸속에 삽입할 경우 생체적합성이 뛰어나며 면역 거부반응이 미미하여, 최근 많은 연구자에의해 생체재료로서 새로운 의료용 소재로서 개발되고 있다. 실크단백질은 다양한 아미 노산의 결합으로 이루어져있어, 당단백과 매트릭스로 이루어진 연골조직을 대체 할 수 있을 것으로 생각되었다. 본 연구에서는 실크단백질을 이용하여 연골세포의 성장에 대한 실크의 영향을 세포수준과 분자적 수준에서 관찰하였다. 또한 줄기세 포 배양 시, 실크단백질을 처리하여 줄기세포가 연골세포로 분화되는데 있어 실크 단백질이 분화에 어떤 영향을 미치는지를 확인하였다. 실크단백질은 연골세포의 성장에 효과적이었으며, 연골분화마커인자의 발현량을 증가시켰다. 실크 단백질 은 줄기세포의 연골분화에 도움을 주는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 연골세포를 이식하는 치료 시 실크단백질을 우수한 첨가제로서 사용할 수 있을 것으로 기대된다.

5령4일 이후의 누에는 체내에 함유된 강력한 강도의 견사선으로 인해 자연상태 로는 섭취가 어려워 현재까지 식용으로 활용되지 못하였다. 이에 농촌진흥청에서 는 견사선이 함유된 5령4일 이후부터 숙잠기까지의 누에를 용이하게 섭취할 수 있 도록 하는 원천 가공기술을 개발하게 되었다. 가공방법은 살아있는 누에를 냉장 및 냉동할 수 있는 저온보관시설과 스팀찜기 등의 기자재를 보유한 누에사육 농가라면 누구나 할 수 있는 간단한 방법으로, 살아 있는 생누에를 열수 또는 수증기로 익혀 냉동건조하여 분말화시키는 방법이다. 이 렇게 하면 누에 체내에 들어있는 견사선은 물론 누에의 몸체까지 모두 함께 식용으 로 섭취가 가능하며, 누에를 물에 넣어 삶을 때 나오는 추출액도 섭취가 가능하다. 이렇게 하여생산된 견사선이 함유된 익힌누에에 대한 성분을 분석한 결과 다음 과 같다. 먼저 조성분에 대한 분석결과 조단백질의 함량이 냉동건조한 5령3일 누에 분말의 경우에는 48%, 냉동건조한 숙잠분말의 경우에는 53%인데 비하여 숙잠 생 누에를 수증기로 쪄서 익혔을 경우에는 63~67%로 단백질 함량이 증가하였고, 조 지방은 5령3일 누에분말의 경우 8%, 냉동건조 숙잠분말의 경우에는 18%인데 비 하여 숙잠 생누에를 수증기로 쪄서 익혔을 경우에는 14~16%로 나타났다. 아미노 산의 경우에는 피부보습, 뇌 신경수초 보호, 지방과 지방산 대사, 근육성장 및 면역 세포 생성에 기여하는 Serine이 7%, 근육의 퇴행을 방지하고 근육형성을 촉진시키 는 Glycine이 12%, 간 대사 촉진 및 유독물질 해독효과가 있는 Alanine이 10%, 우 울증, 무관심, 무기력 등의 해소에 효과가 있는 Tyrosine이 5%가 함유돼 있는 것으 로 나타났다. 지방산의 경우에는 누에 100g당 포화지방산이 5.2g, 불포화지방산이 10.2g으로 나타났으며, 불포화지방산 중에는 오메가3지방산의 일종인 Linolenic acid가 5% 정도로 다량 함유된 것으로 나타났다.

Silk fibroin has been widely tested as a candidate biomaterial applicable to various attempts of tissue engineering. In order to examine bone forming ability of silk 3-D scaffold, we have developed a tibial interlocking intramedullary nailing model. A tibial intramedullary nail in the weight bearing hind limb of a rat was interlocked with a pin through a pin hole at the proximal end of the intramedullary nail. Interlocking of the intramedullary nail prevented total collapse of proximal region of a bone defect and helped maintain the critical gap that was filled with silk 3-D scaffold, though minor shinkage about 1 mm at distal region was unavoidable. Bone forming ability of an implanted silk scaffold was monitored weekly for 8~10 wks by X-ray radiography of live animals and bone formation in the scaffold was examined by H & E staining and Masson’s trichrome staining of the bone tissue recovered from the animals. Although scattered islets of bone tissue was observed in the implanted silk scaffold, bone tissue was not widely developed and implanted scaffolds of silk nanofiber and salt-leached sponge were X-ray transparent, suggesting inefficient bone formation. By contrast, X-ray image of implanted silk nanofibrous scaffold coated with hydroxyapatite was getting darkened with time, which suggests bone tissue formation in the scaffold, while untreated silk 3-D scaffold remained undisturbed. Although existence of bone tissue in the scaffold should be confirmed by histological criteria, hydroxyapatite-coated silk scaffold appeared competent to support regeneration of the long bone defects In addition, the interlocking intramedullary nailing in tibia of rat hind limb could be applicable in assessing long bone regenerative capacity of various biocompatible materials.

실크 차폐막을 이용한 골유도 재생술은 치의학에서 많은 관심을 가지고 있는 분 야 중에 하나이다. 특히 실크비브로인이 가지고 있는 고유의 성질을 이용하여 저분 자량을 가지는 활성물질을 복합하여 사용하는 경우 실크 단독으로 제조된 차폐막 에 비하여 그 성능이 더 우수할 것으로 기대된다. 이에 본 연구진은 실크 피브로인 소재의 차폐막에 테트라사이클린을 함유시켜 그 효능을 비교 분석하였다. 실험은 가토의 두개골 결손 모형에서 시행되었고 모두 20마리의 뉴질랜드 가토 가 이용되었다. 분석은 미세전산화단층촬영법과 조직학적 분석법으로 하였다. 그 결과 재생된 골의 부피가 수술 후 4주 시편에서는 1% TC-loaded SFM, collagen membrane, 및 control에서 각각 7.80±5.87 mm3, 8.09±6.88 mm3, 및 8.27±4.99 mm3을 보였다 (P ＞0.05). 수술 후 8주 시편에서는 그 값이 각각 36.56±8.50 mm3, 18.86±13.09 mm3, 및 19.09±5.07 mm3으로 4주 시편에 비하여 각 군 사이의 차이가 통계적으로 유의하였다 (P ＜0.05). 결론적으로 약물을 탑재한 실크 소재 치과용 차폐막이 기존의 상품화된 교원섬 유 차폐막에 비하여 골 재생 능력이 우수함을 알 수 있었다. 추후 실크 소재를 이용 한 약물 전달 기법에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.

가잠(Bombyx mori) 누에고치는 피브로인과 세리신으로 이루어져 있는 섬유가 웹 구조를 형성하며 이러한 구조 층이 13-16겹 정도의 층을 이루고 있다. 고치의 내 부와 외부는 질감, 육안상 섬유질의 광택, 웹 구조 등에 차이가 있지만, 이러한 특성 에 대해서 아직까지 보고된 바가 없다. 본 연구에서는 누에고치 내부와 외부특성의 차이점을 알아보기 위하여 고치를 박리하여 시편을 제작하고 비교 분석 실험을 하 였다. 박리된 시편은 물리적 특성을 알아보기 위해 만능재료시험기를 사용하여 인 장강도, 연신율을 측정하였다. 또한 박리 시편의 실크 피브로인과 세리신의 조성비 를 확인하기 위하여 정련과정을 통해 연감율을 측정하였으며, 적외선 감쇠전반사 분광분석기(ART-IR)를 사용하여 시편을 측정하여 구조 분석을 하였다. 측정 결과 가잠 누에고치의 부위별 박리 시편들은 물리적 특성과 구성 성분비등에서 차이를 보였다. 이와 같은 결과를 이용하여 누에고치를 다양한 신소재로 개발할 수 있을 것 으로 기대된다.

골유도재생술은 골결손부의 부피를 회복하기 위해 차폐막을 이용하는 치과수 술이다. 이 차폐막에는 동물유래의 콜라겐과 합성재료로서 polytetrafluoroethylene (PTFE)를 이용한 것이 개발되어 있다. 본 연구에서는 백서두정골에 인위적 결손부 를 형성하고 실크 차폐막의 골유도재생효과를 평가해보았다. 이를 위해 총 30마리 의 Sprague-Dawley 백서가 사용되었는데, 실크차폐막을 실험군으로, 콜라겐 차폐 막(Rapi-gideⓇ)과 PTFE(cytoplastⓇ)을 대조군으로하여 각각 10마리씩 적용하였 다. 백서 두정골에 하나의 골 결손부를 형성한 후, 차폐막을 덮고 4주, 8주에 희생시 켜서 방사선학적 방법(μ-CT)으로 골생성정도를 비교해보았다. 결과, 수술 4주후 에는 실크(13.58mm 3 )와 콜라겐(7.06mm 3 ), PTFE(1.86mm 3 )대조군사이에 큰 차이 가 있었다(p <0.05). 수술 8주 후에는 각 군 사이에 큰 차이는 없었다(p >0.05). 하지 만 실크 차폐막 적용군에서는 다른 대조군들과는 달리 이물질 반응이 거의 없는 조 직학적 소견이 관찰 되었다. 결론적으로, 이 실험에서, 실크차폐막이 골유도재생술 을 위한 재료로써 유효함을 알 수 있었다.

한방에서 봉침요법으로 여드름 치료 및 개선의 목적으로 사용하는 봉독을 봉독 채집장치를 사용하여 국내산 꿀벌로부터 대량 분리, 정제하여 여드름 원인균인 P. acnes와 내성균인 P. acnes, 피부 상재균인 S. aureus, S. epidermidis 및 S. pyogenes 균에 대한 성장 억제 효과를 조사하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 액체배지 희석법에 의한 최저성장억제농도는 P. acnes에 대해서는 MIC, 내성균인 P. acnes, 의 경우 이며, 피부 상재균인 S. aureus, S. epidermidis 및 S. pyogenes 균에 대한 MIC는 각각 으로 성장 억제 효과가 우수하였다. 2. well diffusion법에 의한 성장억제 효과 P. acnes의 경우 2.5mg의 봉독 양으로도 억제환이 관찰되었으며, 내성균인 P. acnes, 피부 상재균인 S. aureus, S. epidermidis 및 S. pyogenes 균에서도 각각 5mg의 봉독으로도 세균 증식 억제 환을 볼 수 있었다. 3. 봉독 투여 후 시간별로 P. acnes와 S. aureus에 대한 항균작용이 어떻게 변하는지 측정하기 위하여 time-kill curve에서도 짧은 시간 내에도 항균효과를 보이며, 처리시간이 증가함에 따라 억제 효과가 증가하였다. 봉독은 여드름 유발균과 피부 상재균에 강한 억제 작용을 하며, 여드름 특히 염증성 여드름 치료에 효과가 뛰어나 향후 여드름 치료제의 개발 가능성이 높은 것으로 생각된다.

Pure Bombus ignitus venom samples were submitted to two-dimensional gel electrophoresis. A total of 64 excised spots were analyzed by mass spectrometry. Three main proteins resulted in the identification have not been described in other bee venoms before. Dose-dependence against human carcinoma (Hep3B, BT-20, A549 and AGS) were observed from 1 ng/㎖ to 100 ng/㎖. Expecially, the treatment of 100 ng/㎖ B. ignitus venoms showed the highest cytotoxicity with 55% against hepatocellular carcinoma (Hep3B). The B. ignitus venoms showed strong antimicrobial activities against Enterococcus faecium and Shigella sonnei, and practically antimicrobial activity against the other microorganisms tested. The minimum inhibitory concentration (MIC) and minimum bactericidal concentration (MBC) of E. faecium and S. sonnei, were 0.256 ug/㎖, respectively.

Background : Acetylcholine is related with various functions, including cognition and behavior, and increased activity of cholinesterase has been reported in the brains of people suffering from Alzheimer’s disease (AD). As such, the inhibition of cholinesterase activity could be a means of ameliorating neuronal degenerative diseases such as AD. Reactive oxygen species (ROS) can cause neuronal cell damage. The AchE inhibitory effects of Sorghum bicolor (SB) have been revealed by research. This study was conducted to compare the cholinesterase inhibitory effects and anti-oxidative effects of SB extracts according to their extraction conditions. Methods and results : Eight extracts were prepared from SB seed, which was extracted using three different methods including room temperature extraction, reflux extraction at 85℃, and accelerate solvent extraction (ASE) at 50℃ by using distilled water and/or ethanol as a solvent. AchE and BuchE inhibition activities of the extracts were measured in vitro, and their inhibitory activities on ROS, nitric oxide (NO) production and cell proliferation were analyzed in lipoppolysacchride–treated BV2 mouse microglia cells. According to the results of the experiments, the 50% ethanol extract obtained by room temperature extraction showed a BuchE inhibitory effect of 40% at the final concentration of 100 ㎍/㎖, while the other 50% ethanol extracts showed a BuchE inhibitory effect of around 20%. The 100% Ethanol extract obtained from reflux extraction at 50 ㎍/㎖ showed the highest inhibitory effect on NO generation as 58.3%, whereas the 50% ethanol extract obtained from ASE extraction at 50 ㎍/ ㎖ showed the highest inhibitory effect on ROS generation as 56.0%. Conclusion : The results of the experiments show that the 50% and 100% ethanol extracts prepared under different temperature, pressure and solvent conditions have more effective on strong cholinesterase inhibition, anti-oxidative and anti-inflammatory effects..

본 연구는 누에생실샘 미세분말을 포함하는 트윈케이크 및 팩트용 화장품 소재로서의 특성을 아미노산 분석, 항산화, 보습 및 탄력 효과와 관련된 다양한 실험을 통해 평가하였다. 누에생실샘 미세분말 함유 시험제형의 아미노산은 serine (26.77 %), aspartic (15.47 %), glycine (9.62 %) 등으로 조성되어 있으며, 보습 효과를 나타내는 serin은 누에분말보다 150 % 이상 함유하고 있었다. 누에생실샘 미세분말 함유 시험제형이 함유하지 않은 비교제형보다 입자 크기가 작음을 확인하였고, 우수한 항산화 활성을 지는 것으로 확인하였다. 또한 누에생실샘 미세분말 함유한 시험제형이 비교제형보다 피부 보습력과 탄력성에서 각각 257.2 %와 181.15 % 증가한 것을 확인하였다. 이러한 연구결과로부터 항산화뿐만 아니라 피부 보습 및 탄력성을 높인 누에생실샘 미세분말 함유 화장품의 기능성 화장품 소재 개발 가능성을 확인 하였다.