Background : Cynanchum wilfordii and Cynanchum auriculatum belong to the Asclepiadaceae family and appear morphologically similar. In order to discriminate them, it is needed to find the presence of sap and the leaf shapes: C. auriculatum has a blade ovate leaf comparing to C. wilfordii. However, in the herbal medicine market, they have been handled as cut and dried roots. Due to their similar morphology, it is limited to distinguish the roots of C. wilfordii and C. auriculatum. Recently in Korea, it has been a critical issue to misuse these two roots in the herbal market and food industry. Thus, it is required to establish a robust tool for the discrimination and quality control of them. Methods and Results : To separation and characterization of flavor compounds, C. wilfordii and C. auriculatum samples were analyzed by head space solid phase micro extraction (HSS) fiber coupled with gas chromatography-mass spectrometry using Rtx-5MS (30 m x 0.25 mm x 0.25 μm) column. As a result, We have identified compounds of a few hundred in aliphatic aldehydes and aliphatic alcohols, alkenes and acids, aromatic compounds, aromatic compounds containing nitrogen & sulfur, etc,. In particular, The aliphatic and aromatic compounds had been clearly separated on the second dimensional direction by using two-dimensional GC. Conclusion : The volatile flavor compounds of C. wilfordii and C. auriculatum could easily analyzed without pre-treatment with improved resolution and sensitivity using HSS-GCxGC-TOFMS. We have identified compounds of a few hundred in C. wilfordii and C. auriculatum sample. And It was more accurately qualitative confirmed with separation of GCxGC and TSD. We have confirmed the PCA and PLS-DA Plot that was classified depending on C. wilfordii and C. auriculatum through multivariate statistical analysis of the identified flavor compounds.

본 연구에서는 산거울 추출물의 항주름 활성을 연구하기 위하여 항산화, 엘라스타제 활성 억제, Matrix metalloproteinase-1 (MMP-1) mRNA 발현 및 단백질의 생성 억제 관련 실험을 진행하였다. 산거울의 뿌리부분을 95 % 에탄올로 추출하고 유기 용매로 분획하여 각 추출물 분획물에 대한 항산화 활성과 엘라스타제 억제 효능을 측정한 결과, EtOAc 분획이 각각 SC50=4.89 μg/mL, IC50=23.5 μg/mL 로 가장 우수한 결과를 나타내었다. 따라서 활성이 가장 좋은 EtOAc 분획물로 부터 실리카겔 컬럼 크로마토그래피를 이용하여 활성물질을 분리하고, 분리된 물질이 α-viniferin임을 분광학적 분석결과로 확인하였다. RT-PCR을 이용한 MMP-1 mRNA 발현능 평가에서 EtOAc 분획물과 α-viniferin은 각각 50 ~ 60 % (10 ~ 100 μg/mL), 약 60 ~ 75 % (0.5 ~ 2 μg/mL)의 저해효과를 나타내었으며, Western-blot을 이용한 MMP-1 단백질 생성을 평가한 결과에서 역시 EtOAc 분획물과 α-viniferin은 같은 농도에서 각각 50 ~ 65 %와 55 ~ 65 % 저해 효과를 나타내었다. 결론적으로, α-viniferin을 함유한 산거울의 EtOAc 분획층의 주름 개선용 기능성 화장품 개발을 위한 소재로 개발 가능성을 확인하였다.

본 연구에서는 미백 화장품 원료를 개발하기 위해 중국에서 전통적으로 사용되어 오던 47종의 천연약재 또는 복합처방 중에서 멜라닌 생성 저해 효과를 지닌 원료를 찾고자 하였다. 그 중 버섯 티로시나제 활성 실험에서는 저해 효과를 보이지 않았으나, B16-F10 멜라닌 생성세포(B16-F10 melanoma cell)를 이용하여 류기노와 단삼을 선별하였으며 단삼에서 단삼소(丹蔘素, α,3,4-trihydroxybenzenepropanoic acid sodium salt)를 분리하여 B16-F10 멜라노마 세포를 이용하여 멜라닌 생성 억제에 관한 실험을 실시하였다. 류기노와 단삼소는 농도에 따라 멜라닌 생성을 억제하였으며, 류기노는 300 µg/mL의 농도에서 약 60%, 단삼소는 100 µg/mL의 농도에서는 약 50 %의 멜라닌 생성 저해 효과를 보였다. 따라서 연구 결과로써 얻어진 2종의 원료는 새로운 천연 미백 소재로 적용할 수 있을 것으로 기대된다.

천연물로부터 새로운 미백 소재를 개발하기 위하여 식물 추출물들의 미백활성을 조사한 결과, 엉겅퀴의 열매로부터 추출한 silymarin이 우수한 미백효과를 나타내는 것을 발견하였다. Silymarin으로부터 유효 성분을 분리하기 위하여 각종 컬럼 크로마토그래피 및 HPLC 등의 기법을 실시하여 silybin과 isosilybin을 분리한 후 이성질체인 silybin A와 B, 그리고 isosilybin A와 B를 각각 순수 분리하였다. Silymarin은 Mel-Ab melanocyte에서 세포독성에 영향을 주지 않는 동시에 멜라닌의 생성을 억제하였고 IC50 값은 28.2 μg/mL이었다. 또한 Silymarin은 cell-based tyrosinase의 활성을 저해하고, western blot 분석 결과 tyrosinase 단백질의 발현을 감소시키는 것을 확인하였다. Silymarin으로부터 분리한활성 화합물인 silybin 및 isosilybin의 미백 효과를 측정한 결과, 각각 42.25 μM 및 16.32 μM의 IC50 값을 가지며 멜라닌의 생성을 억제하였으며 tyrosinase 단백질의 발현을 감소시켰다. Diastereoisomer 형태로 존재하는 silybin A 및 B, 그리고 isosilybin A 및 B의 멜라닌 저해활성을 측정한 결과, 네 가지 화합물 모두 농도 의존적으로 멜라닌의 생성을 억제하는 것으로 나타났다. 또한, 피부 미백 임상연구를 실시한 결과, silymarin 2 % 함유 크림을 사용할 경우 피부 미백 효과가 유효하게 나타남을 확인하였다. 이상의 결과로부터 본 활성물질 silymarin은 피부 미백 효과가 우수한 안전한 화장품원료로서 사용할 수 있을 것으로 사료된다.

닭의장풀(Commelina communis L., Dayflower) 추출물의 미백효능을 확인하기 위하여 B16 melanoma 세포를 이용하여 melanin 생성에 관련된 다양한 실험을 실시하였다. 닭의장풀 추출물은 버섯 tyrosinase 활성 실험에서 저해 효과를 보이지 않았으나, melanin 생성 저해효과를 나타내었다. B16-F10 멜라노마 세포를 이용한 활성시험 결과에서, 닭의장풀 추출물은 1,000 µg/mL의 농도에서 약 32 %의 멜라닌 생성을 억제하였으며, 세포내 티로시나제 활성 억제 능도 우수하여 닭의장풀 추출물 250 µg/mL 이상의 농도에서 50 % 이상의 저해 효과를 보였다. 추출물의 melanin 생성 기작에 대한 영향을 조사한 결과, melanin 합성의 key protein인 tyrosinase 발현의 우수한 저해 능력을 보였고, tyrosinase related protein-1 (TRP-1)의 발현 억제와 tyrosinase related protein-2 (TRP-2)의 N-glycosylation 억제를 통해 melanin 합성이 억제되는 것으로 분석되었다. 따라서 닭의장풀 추출물은 melanin 합성에 필수적인 효소(tyrosinase, TRP-1)의 발현 저해 및 TRP-2의 N-glycosylation 억제를 통해 미백 효과를 나타내는 것으로 확인되었으며, 이에 따라 본 추출물은 melanin 합성의 효소 경로를 저해하는 미백 소재로 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

콘크리트 구조물에 대한 설계법이 현재의 한계상태 설계법에서 성능기반 설계법으로 전환되고 있는 추세이며, 이에 대한 연구가 미국, 유럽 및 일본 등에서 이루어지고 있다. 성능기반 설계법은 현행의 설계규준에서의 많은 불확실성(uncertainty)을 합리적으로 고려함으로서, 구조물이 일정한 신뢰성과 안전성을 확보하도록 하기 위한 연구로서, 신뢰도 높은 비선형 해석기술의 확보와 함께 이를 직접 설계에 적용하기 위한 방안에 대한 연구가 필요하다. 이 연구에서는 저자 등에 의하여 개발된 비선형 유한요소 해석 프로그램(RCAHEST)을 신뢰성 있는 철근콘크리트 기둥 실험체 적용하여 그 적용성과 타당성을 검증하였고, 신뢰성 이론을 바탕으로 파괴에 대한 목표 신뢰지수를 확보할 수 있도록 하는, 비선형 유한요소해석으로부터의 해석결과에 적용할 안전계수를 산정하여 현행의 설계 기준등과의 비교분석을 수행하였다.