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한국키틴키토산학회> 한국키틴키토산학회지> 피부각질형성세포에서 TNF-α/IFN-γ로 유도된 염증반응에 대한 감태 에탄올 추출물의 억제 효과

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피부각질형성세포에서 TNF-α/IFN-γ로 유도된 염증반응에 대한 감태 에탄올 추출물의 억제 효과

Inhibitory Effects of Ecklonia cava Ethanol Extracts against TNF-α/IFN-γ-Induced Inflammation in Human Keratinocytes

강나래 ( Nalae Kang ) , 한의정 ( Eui Jeong Han ) , 박수연 ( Soo Yeon Park ) , 지영흔 ( Youngheun Jee ) , 전유진 ( You-jin Jeon ) , 안창범 ( Chang Bum Ahn ) , 안긴내 ( Ginnae Ahn )
  • : 한국키틴키토산학회
  • : 한국키틴키토산학회지 22권2호
  • : 연속간행물
  • : 2017년 06월
  • : 82-88(7pages)

DOI

http://dx.doi.org/10.17642/jcc.22.2.3


목차

서 론
재료 및 방법
결과 및 고찰
요 약
Acknowledgements
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본 연구에서는 제주 자생해조류인 감태로부터 에탄올 추출법을 활용하여 제조한 추출물인 ECE의 피부각질형성세포에 대한 항염증 활성에 관한 실험을 수행하였다. 일반성분 측정 결과, ECE는 18.09%의 폴리페놀성분을 함유하는 것을 확인하였다. 또한 TNF-α/IFN-γ로 염증 자극을 유도한 피부각질형성세포에서 ECE의 항염증 활성을 평가한 결과, ECE는 염증성 사이토카인(IL-1β, IL-4, IL-6, IFN-γ 및 TNF-α)과 케모카인(MDC 및 RANTES)의 mRNA 발현을 억제하였다. 또한 ECE는 TNF-α/IFN-γ로 염증을 유도한 피부각질형성세포에서 IκBα와 NFκBp65의 인산화를 억제시킴으로써 NF-κB signaling의 활성화를 차단하였다. 이 모든 결과로부터, ECE는 피부각질형성세포에서 NF-κB signaling을 억제시킴으로써 염증성 사이토카인과 케모카인의 발현을 감소시켜 항염증 활성을 나타낸다고 할 수 있다. 또한, 이 연구 결과는 감태 에탄올 추출물인 ECE가 항피부염증 소재로서 이용가치가 있다는 것을 제시한다.
In this study, we investigated inhibitory effects of Ecklonia cava ethanol extract (ECE) against tumor necrosis factor (TNF)-α/ interferon (IFN)-γ-induced inflammation in HaCaT, a human keratinocytes. First of all, we identified that ECE did not show cytotoxicities at the used all concentrations. Also, ECE reduced the expression levels of inflammatory cytokines such as interleukin (IL)-1β, IL-4, IL-6, IFN-γ and TNF-α, compared to the only TNF-α/IFN-γ-stimulated cells. In addition, the expression level of an inflammatory chemokine such as macrophage-derived chemokine (MDC) were decreased by the treatment of ECE in TNF-α/IFN-γ-stimulated HaCaT keratinocytes. Furthermore, ECE suppressed the activation of nuclear factor (NF)-κBp65 by regulating the phosphorylation of IκB-α and NF-κB. From these results, we indicated that ECE exerts the anti-inflammatory effects by suppressing the expression of TNF-α/IFN-γ-stimulated chemokines and pro-inflammatory molecules via a blockage of NF-κB activation in HaCaT keratinocytes. Our results suggest the preventive potential of ECE as a natural material for the treatment of inflammatory skin diseases.

ECN

I410-ECN-0102-2018-400-000586259


UCI

I410-ECN-0102-2018-400-000586259

간행물정보

  • : 자연과학분야  > 생물
  • : KCI 등재
  • : -
  • : 계간
  • : 1229-4160
  • :
  • : 학술지
  • : 연속간행물
  • : 1996-2018
  • : 1004


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1금속이온, 킬레이트 화합물과 키토산 혼합물의 항칸디다 상승 효과

저자 : 김주원 ( Joo Won Kim ) , 김선휘 ( Sun Whi Kim ) , 최민 ( Min Choi ) , 김태희 ( Tae Hui Kim ) , 이우진 ( Woo Jin Lee ) , 김정민 ( Jung Min Kim ) , 이종찬 ( Jong Chan Lee ) , 장주영 ( Joo Young Jang ) , 박제권 ( Jae Kweon Park )

발행기관 : 한국키틴키토산학회 간행물 : 한국키틴키토산학회지 22권 2호 발행 연도 : 2017 페이지 : pp. 69-75 (7 pages)

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키토산의 C. albicans에 대한 항칸디다 활성 소재로의 활용에 대해 연구하였다. 활성 분자형 키토산(AMC)로 명명한 평균분자량 8.5-kDa의 키토산은 약 100 mg/mL 농도에서 매우 유의적인 성장 저해 활성을 보였다. 금속이온 중 Zn2+ 과 킬레이터인 EDTA 또한 일정 농도에서 유의적인 성장억제 효과를 나타내었으나, 재 배양에 따른 성장이 확인되어 정체효과(static effect)에 의한 AMC의 항균활성과는 달리 임시적인 성장저해활성으로 사료된다. 하지만, AMC 존재 하에 Zn2+, Amphortericin B 그리고 EDTA는 더 높은 시너지 효과를 나타내었다. 이러한 결과로 볼 때, AMC-Zn2+-EDTA 세포내 신호전달에 관여하는 특정 양이온에 영향을 미치거나 항상성 파괴에 따른 활성으로 사료된다. 따라서, AMC-Zn2+-EDTA 복합물은 시너지 효과를 바탕으로 칸디다증 질병관리나 예방 그리고 또 다른 항생제내성 미생물들의 생육억제 소재로의 활용이 매우 기대된다.

2Extraction of Chitin and Chitosan from the Exoskeleton of the Cockroach (Periplaneta americana L.)

저자 : Min-woo Kim , Yong-su Song , Dong-jun Seo , Yeon Soo Han , Yong Hun Jo , Mi Young Noh , Young Cheol Yang , Young-kyu Park , Sun-am Kim , Changyong Choi , Woo-jin Jung

발행기관 : 한국키틴키토산학회 간행물 : 한국키틴키토산학회지 22권 2호 발행 연도 : 2017 페이지 : pp. 76-81 (6 pages)

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Chitin and chitosan from the exoskeleton of the cockroach (Periplaneta americana L.) were extracted using the following chemical treatment with an acid and alkali: For chitin extraction, 2 N HCl and 1.25 N NaOH solutions were used to achieve demineralization and deproteinization, respectively. To obtain chitosan, chitin particles from cockroaches were boiled at different NaOH concentrations and temperatures. The relative average yields of chitin and chitosan from cockroaches were 3.36% and 2.08%, respectively, on a fresh-weight basis. The relative average yield of chitin and chitosan was 12.17% and 7.28%, respectively, on a dry-weight basis. The deacetylation percentage of chitosan from exoskeletons of cockroaches were 90.03%, 91.86%, and 89.4% in Procedures B, C, and D, respectively. The viscosity of chitosan extracted from exoskeletons in Procedures B, C, and D was 48.0, 69.6, and 36.0 cP, respectively. The molecular weight of the obtained chitosan was 230,300 Da in Procedure C and 212,100 Da in Procedure D. Our results indicate that exoskeletons of cockroaches may serve as a source of chitin and chitosan for livestock and cultured fish industry and for preparation of elicitors for improvement of resistance to phytopathogens in agriculture.

3피부각질형성세포에서 TNF-α/IFN-γ로 유도된 염증반응에 대한 감태 에탄올 추출물의 억제 효과

저자 : 강나래 ( Nalae Kang ) , 한의정 ( Eui Jeong Han ) , 박수연 ( Soo Yeon Park ) , 지영흔 ( Youngheun Jee ) , 전유진 ( You-jin Jeon ) , 안창범 ( Chang Bum Ahn ) , 안긴내 ( Ginnae Ahn )

발행기관 : 한국키틴키토산학회 간행물 : 한국키틴키토산학회지 22권 2호 발행 연도 : 2017 페이지 : pp. 82-88 (7 pages)

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본 연구에서는 제주 자생해조류인 감태로부터 에탄올 추출법을 활용하여 제조한 추출물인 ECE의 피부각질형성세포에 대한 항염증 활성에 관한 실험을 수행하였다. 일반성분 측정 결과, ECE는 18.09%의 폴리페놀성분을 함유하는 것을 확인하였다. 또한 TNF-α/IFN-γ로 염증 자극을 유도한 피부각질형성세포에서 ECE의 항염증 활성을 평가한 결과, ECE는 염증성 사이토카인(IL-1β, IL-4, IL-6, IFN-γ 및 TNF-α)과 케모카인(MDC 및 RANTES)의 mRNA 발현을 억제하였다. 또한 ECE는 TNF-α/IFN-γ로 염증을 유도한 피부각질형성세포에서 IκBα와 NFκBp65의 인산화를 억제시킴으로써 NF-κB signaling의 활성화를 차단하였다. 이 모든 결과로부터, ECE는 피부각질형성세포에서 NF-κB signaling을 억제시킴으로써 염증성 사이토카인과 케모카인의 발현을 감소시켜 항염증 활성을 나타낸다고 할 수 있다. 또한, 이 연구 결과는 감태 에탄올 추출물인 ECE가 항피부염증 소재로서 이용가치가 있다는 것을 제시한다.

4낙상홍의 부위별 추출물과 수용성 키토산의 항산화 증진효능

저자 : 이종원 ( Jong Won Lee ) , 정병옥 ( Byung-ok Jung ) , 정석진 ( Suk-jin Chung )

발행기관 : 한국키틴키토산학회 간행물 : 한국키틴키토산학회지 22권 2호 발행 연도 : 2017 페이지 : pp. 89-96 (8 pages)

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낙상홍의 용매 및 부위별 추출물의 수율은 전체적으로 잎 추출물이 가장 높았으며, 그 다음 뿌리, 줄기 순으로 높았다. 가장 수율이 좋았던 용매는 MeOH 추출물로 나타났다.
폴리페놀 함량이 가장 뛰어난 시료는 모든 용매에서 공통적으로 줄기 추출물에서 우수한 함량을 나타내었으며, D.W. 줄기 추출물이 가장 뛰어났다. 그 다음 폴리페놀 함량이 높았던 시료는 뿌리 추출물이었으며, MeOH 뿌리 추출물이 가장 우수한 함량을 나타내었다. 마지막으로 잎 추출물 또한 MeOH 잎 추출물에서 가장 뛰어난 함량을 나타내었다.
ABTS free radical 소거능 측정결과 가장 우수한 소거능을 나타낸 시료는 D.W. 줄기 추출물로 나타났으며, 모든 용매에서 공통적으로 줄기 추출물이 가장 뛰어난 소거능을 나타내었다. 그 다음 높은 소거능을 나타낸 시료는 뿌리 추출물로 MeOH 뿌리 추출물에서 가장 우수한 결과를 나타내었으며, 마지막으로 잎 추출물에서도 MeOH 잎 추출물이 가장 뛰어난 소거능을 나타내었다. WSC와의 상승실험에서 가장 폭 넓은 상승효과를 나타낸 시료는 D.W. 잎 추출물로 나타났으며, 가장 우수한 상승효과를 나타낸 시료 또한 D.W. 잎 추출물로 나타났다.
마찬가지로 FRAP assay에서 가장 우수한 흡광도 값을 나타낸 시료는 D.W. 줄기 추출물이었으며, 전체적으로 모든 용매에서 줄기 추출물이 가장 뛰어난 흡광도 값을 나타내었다. 그 다음 높은 흡광도 값을 나타낸 시료는 뿌리 추출물로 MeOH 뿌리 추출물에서 가장 높은 흡광도 값을 나타내었으며, 마지막으로 잎 추출물 또한 MeOH 잎 추출물에서 가장 높은 흡광도 값을 나타내었다. WSC와의 상승실험 결과에서는 EtOH 줄기 추출물에서 가장 뛰어난 상승효과가 나타났다.
본 연구를 통해 낙상홍 추출물의 항산화 활성을 알아보고, 수용성 키토산을 첨가하였을 때 항산화 활성에 대한 상승효과까지 조사하여 낙상홍의 식재 및 조경으로써의 가치뿐만 아니라 기능적인 측면까지 그 효과를 조사하여 천연 항산화제로서의 활용 가능성을 확인하고 다양한 분야에서 이용 가능할 것으로 판단된다.

5서장경을 이용한 수용성 키토산의 항산화 활성

저자 : 서예주 ( Ye Ju Seo ) , 정병옥 ( Byung-ok Jung ) , 정석진 ( Suk-jin Chung )

발행기관 : 한국키틴키토산학회 간행물 : 한국키틴키토산학회지 22권 2호 발행 연도 : 2017 페이지 : pp. 97-102 (6 pages)

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서장경 추출물의 수율은 시간에 큰 영향을 받지 않았고, 추출물의 폴리페놀 화합물 함량 또한 18시간 이후로는 큰 변화가 없었다. 하지만 추출물의 플라보노이드 화합물 함량은 추출 시간에 따라 증가하였는데, 추출물의 라디칼 소거 활성이 추출 시간에 따라 증가하는 것은 이에 기인하는 것으로 보인다.
추출물의 ABTS free radical 소거 활성 실험 결과, WSC와의 상승효과는 나타나지 않았다. 하지만 DPPH free radical 소거 활성 실험에서는 모든 실험에서 항산화 활성이 WSC 첨가에 따라 상승하는 뚜렷한 상승효과를 관찰할 수 있었다. ABTS free radical 소거 활성 실험에서 상승효과가 나타나지 않은 것은 시료와 WSC의 소거 활성의 차이가 커 WSC가 시료의 항산화 효과에 큰 영향을 미치지 못했거나, 유리 radical을 소거하는 DPPH 실험과는 달리 ABTS 실험은 양이온 radical을 소거하는 등, 실험의 기작이 달랐기 때문으로 추측된다. 또한 특정 혼합 비율에서 상승효과가 나타난 점을 미루어 볼 때 수용성 키토산은 서장경 추출물과 일정한 당량으로 반응하는 것으로 보이는데, 이에 관해 추가적인 연구를 거침으로써 서장경의 항산화 효과를 최대화시킬 수 있을 것이다.
본 연구를 통해 한약재인 서장경의 항산화 효과와 서장경과 수용성 키토산의 항산화 활성 상승효과를 확인할 수 있었다. 이상의 결과는 서장경의 기능성을 더욱 확장시켰으며, 차후 서장경은 천연 항산화제로서의 활용이 가능할 것으로 사료된다.

6Chitosan Oligosaccharides Inhibits LPS-Induced Inflammation Responses through the Phosphorylation of MAPK Singnal Pathways in Osteoblast Cell

저자 : Kook Song , Young-ho Kim

발행기관 : 한국키틴키토산학회 간행물 : 한국키틴키토산학회지 22권 2호 발행 연도 : 2017 페이지 : pp. 103-109 (7 pages)

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The scaffold-based tissue engineering approach had become an important method for bone repair and regeneration. The basic requirements of scaffolds were non-toxic, non-inflammatory, biodegradable, absorbable, appropriate porous, and no side effects. In recent, chitosan-based scaffolds had been applied as a hydrogel. In the present study, we were to investigate the effect of chitosan oligosaccharides (COS) on lipopolysaccharide (LPS)-induced inflammation reaction and its molecular mechanisms in osteoblast. Less than 1,000 molecular weight and 90 to 95 percent deacetylated COS were used. Treatment of COS significantly inhibited LPS-production of nitric oxide (NO), Tumor necrosis factor-α (TNF-α) and Interleukin-6 (IL-6) in a dose dependent manner with decreases in mRNA expression of interleukin-1β (IL-1β), TNF-α and IL-6. Furthermore, COS inhibited LPSinduced phosphorylation of inhibitory kappa B-α (IκB-α) and p-JNK, p38 mitogen-activated protein kinases (MAPKs) and also inhibited expression of toll-like receptor-4 (TLR-4). These results indicated that COS inhibited LPS-induced the inflammatory reaction of iNOS, TNF-α and IL-6 thorough down regulation of the TLR-4, nuclear factor-κB (NF-κB) and MAPKs pathway. It suggested that COS might be applied for developing an anti-inflammatory scaffold.

7열풍건조 및 분무건조 공정을 이용한 생 고구마와 찐 고구마 분말제조 및 물리화학적 품질특성

저자 : 구율리 ( Yul-ri Gu ) , 채호용 ( Ho-yong Chae ) , 홍주헌 ( Joo-heon Hong )

발행기관 : 한국키틴키토산학회 간행물 : 한국키틴키토산학회지 22권 2호 발행 연도 : 2017 페이지 : pp. 110-117 (8 pages)

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본 연구에서는 베니하루카 고구마를 식품가공용 소재로의 활용 가능성을 확인하고자 열풍건조 및 분무건조공정을 이용하여 생 고구마 및 찐 고구마 분말을 제조하였고 다양한 물리 화학적 특성을 분석하였다. 고구마 분말의 수분함량은 1.66~2.19%이고, 색도는 열풍건조 분말보다 분무건조 분말의 L값이 높게 나타났으며 b값이 낮게 나타났다. 전분함량은 52.65~57.41%로 찌는 과정을 통해 증가하였으며, 열풍건조 분말(52.65 및 53.61%)보다 분무건조 분말(54.44 및 57.41%)의 전분함량이 높게 나타났다. 수분흡수지수 및 수분용해지수는 찌는 과정을 통해 증가하였고 분무건조 분말이 열풍건조 분말에 비해 수분흡수지수는 낮고 수분용해지수는 높게 분석되었다. 분말의 입자크기는 분무건조 분말(46.18 및 65.53 μm)이 열풍건조 분말(175.35 및 620.87 μm)보다 유의적으로 크기가 작게 나타났으며, 입자표면구조는 열풍건조 분말보다 분무건조 분말의 입자 크기가 균일하고 미세한 분말의 형태를 나타내었다. 분말의 열적 특성에서 호화개시온도, 최대호화온도, 호화 종결온도 및 호화엔탈비 값은 열풍건조 분말보다 분무건조 분말이 높게 나타났다. 용해도는 열풍건조 분말보다 분무건조 분말이 낮게 나타났으나, 팽윤력은 열풍건조 분말보다 분무건조 분말이 높게 나타났다. 고구마 분말의 amylose 함량은 11.67~19.06%로 열풍건조 분말(19.01 및 19.16%)보다 분무건조 분말(11.67 및 12.51%)이 낮게 나타났으며, 식이섬유 함량은 열풍건조 분말(1.12 및 1.64%)보다 분무건조 분말(1.34 및 2.02%)에서 수용성 식이섬유 함량이 높게 나타났다. 따라서 스팀 처리후 분무건조 공정을 이용하여 제조된 고구마 분말은 가공적성이 향상되었고, 전분 및 수용성 식이섬유 함량이 증가하여 기능성이 증진된 식품가공용 소재로 적용 가능할 것으로 사료 된다.

8Serratia sp. 분리균의 Chitinase 생산성과 효소특성

저자 : 윤기홍 ( Ki-hong Yoon )

발행기관 : 한국키틴키토산학회 간행물 : 한국키틴키토산학회지 22권 2호 발행 연도 : 2017 페이지 : pp. 118-124 (7 pages)

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강원도 야산에 자생하는 약초의 근권 토양을 채취하여 유일 탄소원으로 콜로이드성 키틴을 함유한 최소배지에 접종하고 증균 배양함으로써 키틴에 대한 분해활성이 있는 균을 분리하였다. 분리균 YB-92의 16S rRNA 유전자 염기서열을 조사한 결과 Serratia marcescens 및 S. nematodiphila와 99% 이상의 상동성을 보여 YB-92는 Serratia속 균으로 판단되었다. Serratia sp. YB-92의 chitinase는 glucosamine, 밀기울, sucrose와 maltose를 부가 탄소원으로 사용하였을 때 생산성이 증가된 반면에 glucose에 의해서는 효소 생산이 억제되었다. 특히 콜로이드성 키틴에 의해 chitinase 생산성이 증가되지 않은 것은 특이하였다. 질소원으로는 tryptone이 효소 생산에 적합하였으며, tryptone (1.5%)과 soytone (0.5%)을 혼합하여 첨가한 배지에서 효소 생산성이 가장 높았다. Chitinase는 말기 대수기부터 생산되었으며 최대 효소 생산성은 14.4 U/mL이었다. YB-92의 배양상등액은 50 ℃와 pH 6.0에서 chitinase의 최대 활성을 나타냈으며, 40 ℃에서 1시간 방치하였을 때 효소 활성이 안정하게 유지되었고 45 ℃에서는 약 90%의 잔존활성을 보였다. YB-92의 chitinase에 의해 분해된 콜로이드성 키틴으로 부터 N-actyl-D-glucosamine보다 중합도가 큰 반응산물이 관찰되었다.

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