Earticle

본 연구는 특정 아미노산들로 구성된 단위체가 반복되는 형태를 가지는 반복단위 단백질을 유전공학적으로 합성하는 방법들과 응용사례들을 소개하고 있다. 유전공학적합성법은 단위체의 반복횟수를 정확하게 제어하면서 인식부위의 제한을 없애서 원하는 단백질만을 발현할 수 있도록 발전해왔으며, 최근 소개된 RDL과 CCM 방법에 의하여 가능해졌다. 반복단위 단백질의 응용사례로는 대표적으로 ELP, SLP, Prolamin 등의 단백질을 합성하여 생체재료나 약물전달시스템을 개발하는데 응용하거나, ELFSE의 drag-tag 개발에 응용되는 연구들이 진행되고 있다. 화학적으로 합성된 고분자에 비해 유전공학적으로 합성된 반복단위 고분자의 경우, 고유의 물리적 성질과 함께 환경에 미치는 유해함이 상대적으로 적다는 점 때문에 미래의 신소재로 기대되고 있다.

This study introduces the characteristics and some applications of repetitive polypeptides, especially to the biomaterial, tissue engineering scaffolds, drug delivery system, and DNA separation systems. Since some fibrous proteins, which consist of repeating peptide monomers, have been reported that their physical properties are changed dramatically by means of temperature alteration or pH shifting. For that reason, fibrous protein-mimetic polypeptides, which are produced by the recombinant technology, can be applied to the diverse biological fields. Repetitive polypeptides can also be used in the bioseparation area such as DNA sequencing, because they make DNA separation possible in free-solution electrophoresis by conjugating DNA fragments to them. Moreover, artificial synthesis of repetitive polypeptides helps to demonstrate the correlations between mechanical properties and structures of natural protein polymer, which have been proven that repetitive domains are affected by the sequence of the repeating domains and the number of repeating subunits. Repetitive polypeptides can be biologically synthesized using some special cloning methods, which are represented here. Recursive directional ligation (RDL) and controlled cloning method (CCM) have been proposed as excellent cloning methods in that we can control the number of repetition in the multimerization of polypeptides and the components of repetitive polypeptides by either method.

Productivity of secreted recombinant protein depends largely on its stability in the extracellular environment with protease. Most hGM-CSF produced by transgenic tobacco cell cultures and secreted to the medium was confirmed to be rapidly degraded by protease in medium. To increase the productivity, therefore, various protein stabilizers such as gelling agents such as carrageenan and alginate, polymers, polyols, and amino acids have been tested. The stability of hGM-CSF in spent medium without cells was improved by the presence of gelling agents. However, the reason for the enhanced production by the addition of gelling agents may be due to the increased expression level and permeability rather than stability. The addition of DMSO inhibited the cell growth, but improved specific yield. The others were not effective for stability as well as hGM-CSF production.

본 연구는 급속한 산업 발전으로 인해 일어난 많은 수질오염 문제 중 생활하수의 처리방법에 관심을 기울여 생물막 공법을 이용하였는데, 이는 소규모 오폐수 처리장치에서 운전과 유지가 간단하고 활성슬러지 공정보다 넓은 부지를 필요로 하지 않기 때문이다. 생물막 공법 중 생물여상법의 변법을 적용한 Pilot 규모의 상향류식 충전탑형반응기로 내부의 담체로는 폐토기와 폐비닐을 넣어 혐기조와 호기조를 구성하였고, 생활 오수로는 식당 오수를 이용하여 Lab.-Scale 실험 후 Pilot-Scale로 Scale-up하여 100여일 간에 걸쳐 실험을 수행하였다. 실험은 연속 포기시 일정 HRT에서 유기물과 질소, 인제거율을 살펴보았다. 실험결과 BOD5와 SS의 평균 제거율은 각각 94.33％와 87.77％로 높은 제거율을 보였으나, CODCr은 81.46％로 목표제거율 90％ 이상에 미치지 못하였고, T-N과 T-P도 각각 71.92％와 21.10％로 예상보다 약간 낮았다. 특히 CODCr와 T-N의 제거율은 지난 Lab.-Scale때보다 약 10％ 정도의 감소를 하여 Pilot-Scale에 내외적인 문제가 작용한 것으로 보였다.

This study used biofilm process, which needs simple operation, maintenance and smaller facility area than conventional activated sludge process with the small plant operation, in the treatment of increasing sewage with the rapid industrial growth. The reactor used in this study consists of one anaerobic and one aerobic chamber filled with waste ceramic and waste vinyl as media and the treated sewage was from restaurant source. The experiment was scaled up from lab. to pilot scale and lasted for about 100 days. We focused on the removal efficiency of organics, nitrogen and phosphorus with constant HRT and continuous aeration. The removal efficiency of BOD5 and SS were 94.33% and 87.77% respectively, which was a satisfaction level. However the removal efficiency of CODCr was 81.46% somewhat below the desired level of 90%, and that of T-N and T-P showed 71.92% and 21.10% respectively, that was below the expected value. The removal efficiency of CODCr and T-N in the pilot scale was about 10% low compared with the lab.-scale.

식물세포배양으로부터 paclitaxel을 효율적으로 대량추출하기 위한 추출액의 여과 및 농축 조건을 최적화하였다. 메탄올을 이용한 biomass 추출물을 여과할 경우, biomass 대비 6% (w/w) 여과보조제인 규조토를 첨가할 경우 여과시간 단축에 가장 효과적임을 알 수 있었다. 규조토 6%(w/w) 첨가를 통하여 1회 biomass 추출물 여과 시 4.2%, 2회 추출물 여과 시 30.3%, 3회 추출물 여과 시 22.8%, 4회 추출물 여과 시 19.0%의 여과시간 단축 효과를 각각 얻을 수 있었다. 여과액의 농축은 paclitaxel 순도 및 수율을 고려할 때 rotary evaporator의 bath 온도를 50℃ 이하로 운전하는 것이 바람직하였으며, 이때 농축액의 온도는 증발잠열 때문에 실제 bath의 온도보다는 상당히 낮음을 알 수 있었다. 또한 여과액의 농축 완료 시점은 paclitaxel 순도, 수율, 농축시간, 액-액 추출에서의 상 분리 시간 등을 고려할 때 농축액의 비중이 0.95에서 종료하는 것이 가장 적당함을 알 수 있었다.

This study examined the conditions of filtration and concentration of methanol extract from biomass. Filtration efficiency was improved by adding diatomaceous earth as a filter aid. The optimal amount of diatomaceous earth was 6% (w/w) to reduce the filtration time. The filtration time was reduced by 4.2% in first extraction, 30.0% in second extraction, 22.8% in third extraction, and 19.0% in fourth extraction, respectively. The optimal temperature of water bath was below 50℃ for preventing paclitaxel degradation during concentration of methanol extract using a rotary evaporator. The temperature of concentrated solution in rotary evaporator was relatively low compared to bath temperature because of latent heat of evaporation. The stopping point of concentration in rotary evaporator for the following step was at a specific gravity of 0.96 of the concentrated solution in terms of the purity and yield of paclitaxel. This information is very useful for mass extraction of biomass for the recovery of pacltaxel from plant cell culture.

농산 폐자원 및 견과류 껍질의 산 가수분해를 통하여 L-arabinose를 생산하기 위한 최적조건의 결정에 대한 연구를 수행하였다. 다양한 원료들을 분말로 제조하여 희석된 황산으로 가수분해 시킨 결과 corn fiber에서 arabinose가 가장 많이 생성되어, 이를 원료로 선정하였다. Corn fiber로부터 arabinose를 생성하기 위한 산 가수분해 반응의 최적조건은 0.4%의 황산으로 130℃에서 60분간 처리하는 것이며, arabinose의 생성 수율은 기질의 농도가 낮을수록 증가하였으나 생성농도는 기질의 농도가 높을수록 증가하였다. 최종적으로 90 g/L의 corn fiber를 최적조건에서 산 가수분해 시킨 결과 20.1 g/L의 glucose, 10.1 g/L의 xylose, 7.8 g/L의 arabinose 및 1.8 g/L의 galactose가 생성되었다. 산 가수분해 용액을 암모니아수로 pH를 5.5로 조정하고 C. tropicalis를 접종하여 배양한 결과 7.6 g/L의 arabinose, 0.6 g/L의 xylose, 0.5 g/L의 xylitol 및 0.5 g/L의 galactose만이 존재하였다. 이는 효모의 배양에 의하여 당 혼합물로부터 L-arabinose의 비율을 증가시킬 수 있다는 것을 보여주었다. 막 여과에 의하여 고형물을 제거시킨 배양액에 activate carbon을 처리하여 organic contaminants와 색소를 제거하고 양이온과 음이온 교환 수지를 통과시켜 이온물질들을 제거시킨 후에 농축시켜 3.1 g의 L-arabinose의 분말을 얻었다.

The demand of L-arabinose has been increased recently because of its advantages including clinical effect. L-arabinose can be produced from dilute acid hydrolysis of agricultural wastes. In this study, optimum conditions of L-arabinose production using dilute acid hydrolysis of agricultural wastes and nutshells were determined. Among the tested various agricultural wastes and nutshells, corn fiber was selected as the best raw material for the production of arabinose. The highest arabinose production was achieved an acid hydrolysis of corn fiber for 1 h at 130℃ with 0.4% sulfuric acid. Above optimal conditions, it was obtained 20.1 g/L glucose, 10.1 g/L xylose, 7.8 g/L arabinose and 1.8 g/L galactose from 90 g/L of corn fiber. For the purification of arabinose, it was carried out to remove all of sugars except arabinose by the Candida tropicalis cultivation of acid hydrolyzate and an organic contaminants such as pigments by the active carbon treatment of fermentation broth. Moreover, experiments were carried out to eliminate an ions by exchange chromatography. Finally, we obtained 3.1 g of partially purified L-arabinose powder with about 40% yield by evaporation and vacuum drying.

본 연구에서는 수성이상계에서 Pluronic F-68과 산소전달물질을 적용하여, 물질전달과 산소전달을 증가시켜 당귀세포의 증식을 향상시켰다. 특히 산소전달물질인 n-hexadecane이 Pluronic F-68보다 수성이상계에서의 당귀 세포증식에 더 긍정적임을 확인하였다. 따라서 Pluronic F-68과 적절한 산소 전달물질의 첨가는 수성이상계 뿐만 아니라 대량배양을 위한 고농도배양 등에 효과적으로 적용가능하리라 사료된다.

Pluronic F-68 and oxygen vectors were applied to increase the cell growth of Angelica gigas Nakai in aqueous two-phase system (ATPS). ATPS was composed of 3.6% (w/v) polyethylene glycol (PEG) 20,000 and 2.8% (w/v) crude dextran. n-Hexadecane, n-dodecane and FC-40 were used as oxygen vectors to enhance the oxygen transfer in ATPS. With 2~10 g/L of Pluronic F-68, addition of of n-hexadecane and FC-40 significantly enhanced the oxygen transfer rate as well as the maximum cell mass in a medium with ATPS. However, n-dodecane reduced the cell growth in all treatments. Maximum cell densities were increased up to 27.5% with 10 g/L of Pluronic F-68 and up to 40.2% with 8% (v/v) n-hexadecane compared to those of the controls without Pluronic F-68 and oxygen vectors. It was confirmed that the cell growth could be increased in ATPS using n-hexadecane.

첨가제가 단백질 약물 방출 속도 및 약물 제제 제조 및 구조에 미치는 영향을 고찰하였다. 친수성 첨가제인 Dsorbitol의 경우 친유성 첨가제보다 단백질 약물 방출 속도를 감소시킬 수 있었으며 최적의 농도는 3% (w/v)로 나타났다. 또한 제제 제조시 점도를 낮게 유지할 뿐 아니라 상분리 없는 균일한 pluronic 용액상태를 유지하여 약물이 첨가될 경우에 균일한 약물제제를 만들 수 있었다. 한편 Dsorbitol은 pluronic 수용액의 CMC를 낮추고 마이셀 표면에 작용하여 구조를 강화하는 역할을 수행하는 것으로 보인다. 따라서 pluronic 제제에 D-sorbitol을 첨가하여 단백질 약물의 안정성을 향상시키고 효과적인 약물전달 시스템을 설계할 수 있었다.

It has been reported that hydrophobic additives generally decrease the release rate of protein drugs from drug delivery systems (DDS) and hydrophilic additives increase the release rate. In many cases, however, the addition of hydrophilic molecule is necessary for improving the stability of protein drugs. In the present work, the effects of hydrophilic additives on the release profiles, and micelle formation of protein drug formulations were investigated to develop a novel method for protein drug delivery. For model protein drug, bovine serum albumin (BSA) was employed and several hydrophilic additives were used in the release experiments. Hydrophilic additive D-sorbitol showed the lower release rates of BSA than other hydrophobic additives due to the gel strengthening ability of the additive and the optimum concentration of D-sorbitol was 3 w/v % for the retarded release rate. In addition, it was found that the addition of D-sorbitol was very effective for obtaining homogeneous and stable DDS. The results were discussed in terms of the micelle formation and the micelle structure, i.e., the differences in gel structure and the distribution of drugs in micelles.

본 연구에서는 초음파 파쇄기를 이용하여 폴리엔 항진균활성을 갖는 방선균 배양액으로부터 pellet을 회수하여 미생물농약으로 사용이 용이한 포자를 확보하기 위한 최적화 연구를 수행하였다. 그 결과, Streptomyces sp. MMBL001, MMBL003 그리고 Pseudonocardia autotrophica는 각각 12%, 18%, 12% 출력 (100%, 700 W)에서 최적의 포자 전환율을 보임을 확인하였다. 이렇게 확보한 포자를 10% skim milk 보호제를 사용하여 동결건조한 후 각각의 생균수를 측정한 결과, MMBL003이 MMBL001과 P.autotrophica에 비해 3배 이상의 생균수가 유지됨이 측정되었다. C. albicans를 대상으로 항진균 효과를 확인한 결과, 동결건조된 3종의 방선균주 모두 우수한 항진균 활성을 유지함으로써 신규 폴리엔 생산방선균을 이용한 미생물농약으로서의 활용 가능성을 제시하였다.

The polyene antifungal antibiotics, mostly produced by Gram-positive soil actinomycetes, are a family of type I polyketide macrolide ring compounds with 20~40 carbon backbone contain 3~8 conjugated double bonds. Using polyene-specific genomic screening strategy, we previously isolated three novel polyene-producing actinomycetes strains from soil, implying the potential application of these strains’ spores as microbial pesticides. Here, we report that the sonication is a very efficient method for actinomycetes spore generation with a sonicator power-dependent manner. In addition, these sonication-driven actinomycetes spores retained significant portion of their cell viabilities as well as antifungal activities after freeze-drying procedure, implying the potential application of these strains’ spores as microbial pesticides.

바이오디젤 (지방산 메틸에스테르)은 디젤 엔진의 대체에너지로서 현재 페트로디젤과 일정 수준으로 혼합하여 사용되고 있다. 바이오디젤의 생산에는 다양한 방법 및 공정이 개발되어 적용되고 있는데, 이 중 알칼리 촉매를 이용한 전이에스테르화 반응은 짧은 반응시간에도 높은 순도의 바이오디젤을 생산할 수 있다. 본 연구에서는 제주도산 유채유를 대상으로 알칼리 촉매 (KOH)를 사용하여 반응표면 분석법을 적용하여 전이에스테르화 반응의 최적조건을 탐색하였다. 바이오디젤 생산 인자의 최적조건은 반응온도 59.7℃, 촉매량 1.18%, 유지 대 메탄올 몰비 1 : 8.75, 그리고 반응시간 15.18분에서 생산물 중 약 97% 이상의 지방산 메틸에스테르 함량을 확보하였다.

Biodiesel (fatty acid methyl esters) have used to as substitutes for petro-diesel by mixed-form with petro-diesel. In several processes of biodiesel production, alkali-catalyst transesterification produced to biodiesel of high contents with short reaction time. In this study, we investigate the optimal condition of alkali-catalyst transesterification of rapeseed oil produced at Jeju island in Korea using response surface methodology. The optimal condition of biodiesel production is reaction temperature 59.7℃, catalyst amount 1.18%, oil to methanol molar ratio 1:8.75, and reaction time 5.18 min. At that reaction condition, the fatty acid methyl ester contents of product are above 97%. Our results may provide useful information with regard to the development of more economic and efficient biodiesel production system.

동물성 유지로부터 알칼리 촉매를 사용한 전이에스테르화 반응에 있어 적정 반응조건을 탐색한 결과는 다음과 같다. 1 L 규모의 회분식 반응기에서 적정 반응조건은 반응온도 65℃, KOH 1.0% (w/w), 그리고 유지와 메탄올의몰 비 (1 : 15)의 조건에서 20분 동안 반응 시에 98.9%의 높은 지방산 메틸에스테르 함유량을 얻을 수 있었다. 또한, 생산한 지방산 메틸에스테르의 물성을 분석해 본 결과, 점도는 4.2 (40℃, cp)로 감소하였으며, 산가 0.08 (mg KOH/g), 밀도 865 (15℃, kg/m3)로 국내 바이오 디젤 품질 규격을 만족시키는 결과를 얻었다. 알칼리 촉매를 이용한 동물성 유지의 전이에스테르화에 관한 연구를 통하여 식물성 유지와 더불어 바이오디젤의 원료 유지로써 동물성 유지의 사용 가능성을 확인할 수 있었다.

The high cost and lack of vegetable oil are limiting the expansion of biodiesel production. The purpose of research was to investigate the potential of animal fats as biodiesel feedstock. In this paper, transesterification using alkali catalyst and methanol was performed to reaction. we carried out experiments that it was changed variables as reaction temperature, methanol molar ratio, catalyst types, amount of catalyst and reaction time. The optimum reaction condition for biodiesel production was reaction temperature 65℃, potassium hydroxide 1.0% (w/w), oil to methanol molar ratio 1:15 and reaction time 20 min. In this reaction condition, the contents of fatty acid methyl ester was reached to about 98.7%. Also, properties of biodiesel were measured to correspond to domestic quality standard of acid values, density and viscosity.

본 연구에서는 전극분무 이온화-이온 포획 질량 분석기를 이용하여 인체 IgG의 N-연결 글라이칸 중 이중촉각 구조를 가지면서 비환원 말단의 갈락토오즈 개수가 0, 1, 2개인 서로 다른 세 가지 글라이칸의 단일 쪼개짐 (MS/MS) 및 다중 쪼개짐 현상을 관찰하고 이를 구조 분석에 이용하였다. MS/MS 분석에서는 퓨코오즈가 결합된 환원 말단의 N-아세틸 글루코사민의 0,2-고리 쪼개짐으로 파생되는 조각 피크가 가장 높은 세기로 나타나는 것을 관찰할 수 있었고, 전구체 피크와 별개로 연속적인 당 단위체의 쪼개짐이 일어나는 것을 알 수 있었다. 또한 G1 글라이칸의 경우에서만 비환원 말단의 갈락토오즈와 N-아세틸글루코사민이 결합된 채 쪼개지는 현상이 일어나는 것을 관찰할 수 있었다. 다중 쪼개짐 질량 분석 기법을 이용하여 MS/MS 스펙트럼에서 나타나는 조각 피크들의 구조를 재확인할 수 있었고, 이를 트리 구조로 정리할 수 있었다. 또한 추가적인 2,4-고리 쪼개짐 현상이 환원 말단 하나 바깥쪽의 N-아세틸 글루코사민에서 공통적으로 일어나는 것을 관찰할 수 있었다. 이와 같은 다중 쪼개짐 질량 분석기법을 이용하여 보다 복잡한 구조의 글라이칸 구조 분석에 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

We used electrospary ionization ion trap tandem mass spectrometry (ESI-IT tandem MS) to structural elucidation of three different biantennary-type glycans having zero, one, two galactoses (G0, G1, G2). The highest fragment ion in the MS/MS spectra of three glycans was produced by 0,2-ring cleavage of fucose-linked N-acetylglucosamine (GlcNAc) in reducing end. The fragment ions both from precursor ions and 0,2-ring cleaved ions (0.2An; n=5 for G0, n=6 for G1 and G2) were not overlapped each other. As results of MSn analyses, tandem fragmentation trees of each glycans were generated and 2,4-ring cleavages (2,4A6) were occurred in GlcNAc linked to reducing end GlcNAc. This structural elucidation and fragmentation study of N-linked glycans by tandem mass spectrometry can be applied to structural analysis of more complicated glycans.

본 연구에서는 미네랄오일에 유화제를 사용하여 한천현택액을 제조하고 여기에 피브로인을 첨가하여 마이크로캡슐을 제조하는 방법을 개발하였다. 먼저 한천 유화액에 첨가될 유화제의 농도를 10%로 결정하였고 피브로인을 투입하는 속도를 조절하여 피브로인으로 피막이 형성된 마이크로캡슐을 감압건조를 통하여 수분을 제거하고 에탄올침전물로 회수하였다. 공초점 현미경으로 피브로인 피막이 형성되어 있음과 마이크로캡슐의 90%가 1.32 μm에서 6.0μm사이에 존재함을 확인하였다. 에탄올 침전물 형태의 마이크로캡슐과 이들이 분산되는 것을 전자현미경으로 확인하였으며 열중량 분석을 통하여 마이크로캡슐은 중량비로 한천이 51.2%, 피브로인이 13.8%, Span 80이 1.4%로 구성되어있음을 확인하였다.

A method of forming agar microcapsule with fibroin coating was developed in this report. The capsules were prepared from a W/O emulsion of hot agar in mineral oil and were subsequently coated by fibroin. The capsules were harvested as precipitated aggregates, which can be dispersed in an aqueous media. The diameter of the microcapsule was less than 10 μm by microscopic observation and 90% of them were between 1.32 μm and 6.0 μm. The structure of the aggregates and their dispersed microspheres were investigated by scanning electron microscope. Confocal microscopy was applied to visualize the core-shell structure of the agar microcapsule with fibroin coating. Thermogravimetric analysis (TGA) measured their composition to be agar 51.2%, fibroin 13.8%, Span 80 1.4% by weight.

고농도 페놀폐수 전처리 습식산화공정의 반응온도, 초기 pH 및 균일촉매 (CuSO4) 등이 후처리 호기성 생물학적 공정에 미치는 영향을 조사하였다. 습식산화에서의 높은 반응온도와 산성 초기조건이 후처리 생물학적 산화공정에서 높은 산화속도와 최종 COD 제거율을 유발하였다. 습식산화에서 균일촉매를 사용하면 전처리 습식산화반응은 낮은 반응온도에서도 높은 COD 제거속도를 보였으나, 후처리 생물학적 산화공정에서는 낮은 최종 COD 제거율을 나타내었다.

The treatment of a model wastewater containing high concentration, 10 g/ℓ, of phenol in an integrated wet oxidation-aerobic biological treatment was investigated. Partial wet oxidation under mild operating conditions was capable of converting the original phenol to biodegradable organic acids such as maleic acid, formic acid and acetic acid, the solution of which was subjected to the subsequent aerobic biological treatment. The wet oxidation was carried out at 150℃ and 200℃ and the initial pH of 1 to 12. The high temperature of 200℃ and the acidic initial condition in the wet oxidation led to effluents of which biodegradability was higher in the subsequent biological oxidation process, as assessed by chemical oxygen demand(COD) removal. Homogeneous catalyst of CuSO4 was also used for increasing the oxidation rate in the wet oxidation at 15 0℃ and initial pH of 3.0. However, the pretreatment with the catalytic wet oxidation resulted in effluents which were less biodegradable in the aerobic biological process compared to those out of the non-catalytic wet oxidation at the same operating conditions.

동백잎의 열수 추출물이 신생혈관 생성억제 효과가 강하게 나타남으로써 이들 추출물에 대한 독성 시험을 HUVECs를 사용하여 검토한 바는 200 ug/mL에서도 독성이 없는 것으로 나타났으며, 1.5, 3.0, 15 및 30 ug/mL으로 농도가 증가함에 따라 각각 30.7%, 38.5%, 53.8% 그리고 70.0%의 신생혈관 생성억제율을 보였다. 세포부착 저해효과는 C. japonica leaf (CJL)의 농도가 50, 100, 200 ㎍/well으로 증가할 때 E-selectin이 46.7%, 66.7% 그리고 86.76%, VCAM-1이 23.0%, 61.5% 그리고 84.6%, ICAM-1이 11.0%, 55.5% 그리고 88.8%로 나타났다. C. japonica leaf (CJL)의 성분 증가에 따라 발현이 감소되는 것을 보아 농도가 증가함에 따라 cell adhesion의 저해 효과가 높아짐을 알 수 있었다. 신호전달의 기전규명은 western blot으로 행하였으며 CJL의 농도가 증가함에 따라 밴드의 발현이 약해지는 것을 관찰할 수 있다. 따라서 신호전달 분자인 VEGFR-2, β-catenin, PI3-K는 CJL에 의해 신호전달이 차단되는 것을 볼 수 있고, 이는 NF-κB를 억제함으로서 신생혈관 생성을 저해하는 것으로 확인되었다. 따라서 동백잎은 신생혈관 생성에 의존하고 있는 것으로 알려진 암 등의 치료와 암전이의 억제, 류마치스성 관절염, 그리고 항비만제제로서 개발될 수 있음을 시사한다.

Anti-angiogenesis and anti-cell adhesion effects were investigated with different dose of Camellia japonica leaf (CJL) extract for applying anti-cancer, anti-metastasis and anti-obesity. Cytotoxicity on HUVECs was very low at 200 ug/mL of CJL-extract. Anti-angiogenic ratio at increasing dose of 1.5 ug/mL, 3.0 ug/mL, 15 ug/mL and 30 ug/mL was showed 30.7%, 38.5%, 53.8%, and 70.0%, respectively. Also, anti-cell adhesion effect at concentration of 50 ㎍/well, 100 ㎍/well and 200 ㎍/well was expressed on E-selectin by 46.7%, 66.7%, and 86.76%, on VCAM-1, 23.0%, 61.5%, and 84.6%, and on ICAM-1, 11%, 55.5%, and 88.8%, respectively. For inquiring anti-angiogenesis mechanism, when western blot was performed with different dose of CJL extract, signal molecules of VEGFR-2, β-catenin and PI3-K were suppressed. As the signal transduction from VEGFR-2, β-catenin and PI3-K to NF-kB was interupted, angiogenesis could not be occurred causing not activated NF-kB. C. japonica leaf (CJL) is a useful herb for developing therapeutics of angiogenesis related diseases such as cancer, metastasis, rheumathioid arthritis and obesity.

탄산칼슘에 계면활성제를 적용 혼합하여 균일하게 분산된 액상칼슘비료를 제조하였다. 2개월간 6회에 걸쳐 최적화된 희석배율로 9종의 과채류에 엽면시비하여 미네랄 up-take 효율을 조사한 결과 칼슘함량이 대조군 대비 양배추와 감자가 각각 155%와 154%로 가장 많이 함유되어 있었으며 평균적으로 약 33% 정도 증가하는 경향을 보였다. 미네랄 증가 뿐 아니라 외형적으로 과채류가 더욱 견고하고 조직감이 증가되어 상품의 부가가치를 향상시키는 결과를 얻었다. 대조군에 비해 123%의 칼슘을 함유한 배추를 이용하여 가공된 김치 시제품의 관능검사 결과 칼슘처리군은 발효 14일에 외관, 냄새, 맛, 조직감, 전반적인 기호도 모두 가장 높은 점수를 받았다.

Liquid calcium fertilizer evenly dispersed has been prepared using calcium carbonate powder and several surfactants. The calcium contents of nine fruits and vegetables were compared after spraying the liquid fertilizer onto the leaf of them six times for 2 months. The calcium contents of cabbage and potato increased to 155% and 154%, respectively. In addition, by virtue of the relatively high contents of calcium, rigidities of the texture were also increased, which would result in higher value-added vegetables. Kimchi was prepared using a Korean cabbage sprayed with the liquid calcium fertilizer and its fermentation characteristics were analyzed. A sensory evaluation has been performed to give the best result for a calcium Kimchi fermented for 14 days.

본 실험에서는 마이크로어레이 형태로 펩타이드와의 공유결합에 의한 고정화를 시키기 위해 유리 칩의 표면을 아민기에서 thiol기로 개질하였다. 펩타이드의 lysine기와 thiol기와의 공유결합반응에는 12시간 정도의 반응시간이 필요하였고 실온보다는 35℃가 유리함을 확인하였다. Trypsin-FITC와의 반응을 통해 trypsin 결합부위를 가진 target 펩타이드가 control 펩타이드보다 더 높은 형광 신호를 나타냄을 확인하였고, 이를 통해 target 펩타이드를 마이크로어레이 상에서 식별할 수 있었다. 이 trypsin-FITC와의 결합 친화도 차이를 별도의 QCM 실험을 통해서도 확인하였다. 또한 작은 부피의 spot과 높은 농도의 펩타이드 용액이 더욱 높은 표면형광신호를 생성함을 확인하였다. 본 실험을 통해 펩타이드 마이크로어레이 칩 개발을 위한 기초 조건을 확립하였다.

Peptides are frequently studied as candidates for new drug development. Recently, synthesized peptide library is screened for a certain functionality on a microarray biochip format. In this study, in order to replace the conventional cellulose membrane with glass for a microarray chip substrate for peptide library screening, we modified the glass surface from amines to thiols and covalently immobilized the peptides. Using trypsin-FITC (fluorescein isothiocyanate) conjugate that could specifically bind to a trypsin binding domain consisting of a 7-amino acid peptide, we checked the degree of surface modification. Because of the relatively lower hydrophilicity and reduced surface roughness, the conjugation reaction to the glass required a longer reaction time and a higher temperature. It took approximately 12 hr for the reaction to be completed. From the fluorescence signal intensity, we could differentiate between the target and the control peptides. This difference was confirmed by a separate experiment using QCM. Furthermore, a smaller volume and higher concentration of a spot showed a higher fluorescence intensity. These data would provide the basic conditions for the development of microarray peptide biochips.

다시마 fucoidan의 식이섬유로서의 생리기능성 탐색연구의 일환으로, 다시마의 건조 분말로부터 fucoidan을 열수추출하여 분리하고 부분정제하였으며, 이의 in-vitro 포도당 및 담즙산 흡수 지연 효과를 조사하였다. 다시마 fucoidan은 투석막을 이용한 2시간 동안의 in-vitro glucose 및 bile acid 흡수 지연 실험에서 각각 25.36～22.68% 및 27.03～33.50%의 흡수지연효과를 나타내었다. 이들 효과는 타 식이섬유와 비교하여 비교적 우수하거나 매우 우수한 효과로, 어느 정도 당뇨 및 동맥경화 억제에의 효과를 나타낼 것이 기대되어 추가 검토의 필요성이 높았다.

Fucoidan from sea tangle (Laminaria japonica) was isolated by hot water extraction, and partially purified. The in-vitro glucose and bile acid retarding effects of the partially purified fucoidan were investigated. Fucoidan exhibited 27.06～21.42% of retarding index for glucose and 33.50～27.02% of retarding index for bile acid during in vitro dialysis experiment for 2 hours. These retarding effects on glucose and bile acid diffusion was considered as a relatively good or very good, suggesting the prevention from diabetes and arteriosclerosis of some extent.