환경 문제의 중요성과 인간의 존재는 환경 우려가 현대 생활의 주요 위험 요인임을 인식하게 만들었다. 특히 환경 및 인간 건강을 보호하고 관리하기 위해 주된 관심사 중 하나는 폐수에 염료가 존재한다는 점이다. 따라서 폐수를 공공 수계로 방류하기 전에 염료를 제거하는 것이 중요하다. 모든 리그노셀룰로오스(lignocellulosic) 물질 가운데 리그닌(lignin)은 향이 매우 강한 생체고분자이다. 풍부한 이용 가능성, 복잡한 구조, 그리고 수산기, 카복실기, 페놀성기 등 다수의 작용기(moieties)를 포함하는 특성은 다양한 화학물질과 응용 분야에 활용된다. 이에 근거하여 리그닌은 폐수로부터 중금속과 유기 오염물질을 모두 제거하는 데에 특히 적합한 흡착용 ‘친환경’ 소재로서 매우 유용하다. 본 논문은 수용액에서 염료를 제거하기 위한 리그닌 기반 흡착제의 사용을 최근의 획기적인 성과로서 설명한다. 한편, 본 종설(review)은 독자들이 리그닌 기반 염료 제거 재료에서 확립된 접근법과 새로운 접근법 모두를 연구하도록 장려하고자 한다.

< 0.05). 알지네이트 보호와 프리바이오틱 다당류를 결합함으로써 제공되는 향상된 안정성과 활성은 양식업의 건강 관리에서 지속 가능한 생물학적 방제 제제로서 본 제형의 잠재력을 뒷받침한다.

생성 아민(BAs)은 젖산균(lactic acid bacteria, LAB)이 생산하는 대사산물로서 식품 안전성과 인체 건강에 대한 함의를 가진다. 개별 BA 생합성 유전자에 관한 광범위한 표현형 연구가 이루어졌음에도 불구하고, LAB 균주 전반에서 BA 생합성을 뒷받침하는 유전자들의 분포, 진화 역학, 생태학적 연관성, 그리고 이동성(모빌리티) 기전은 명확하지 않다. 여기서 우리는 핵심 BA 유전자의 유병률과 이동성을 밝히기 위해 4880개의 LAB 게놈에 대한 최초의 포괄적 유전체 조사(comprehensive genomic survey)를 수행하였다. 오르니틴 탈탄산효소(ornithine decarboxylase, odc) 유전자는 더 넓은 분류군 분포를 보인 반면, 티로신 탈탄산효소(tyrosine decarboxylase, tdc) 유전자는 우점적이었으나 Enterococcus에 한정되어 있었다. 모든 BA 유전자는 강한 생태학적 연관성을 나타내어, 특정 서식처(niche)에서의 적응이 시사되었다. 계통유전체(phylogenomic) 분석은 조상으로부터의 획득과 광범위한 수평 유전자 전달(horizontal gene transfer, HGT)을 포함하는 복잡한 진화 경로를 부각하였으며, 특히 odc 및 tdc 유전자에 대해 두드러졌다. 유전자 공신전(synteny)과 조성(compositional) 특징은 계통에 특이적인 보존과 계통학적으로 관련된 분류군 간의 반복적인 HGT 사건을 추가로 뒷받침하였다. 예를 들어, 아르기닌 탈탄산효소(arginine decarboxylase, adc) 유전자와 아그마티나아제(agmatinase)는 오페론 수준의 단위로 함께 획득(co-acquired)되었을 가능성이 있었다. 코돈 사용 양상(codon usage)은 번역 동화(translational assimilation)를 시사하여, LAB에서 BA 유전자의 기능적 통합을 반영하였다. 또한 삽입서열(insertion sequences)과 복합 전이인자(composite transposons)가 BA 유전자 이동성을 매개하는 후보 벡터로 예측되었다. 종합하면, 본 연구는 BA 유전자의 분포를 서식처와 이동성과 연결하는 틀을 제공하며, 식품과 프로바이오틱스에서의 위험도 평가에 대한 함의를 가진다.

비만은 광범위한 건강 문제로, 제2형 당뇨병과 심혈관 질환과 같은 대사 질환과 밀접하게 연관되어 있다. 염생식물인 해안초 Salicornia europaea L.(SE)는 자연 치료제 후보로서의 잠재력에 주목받고 있다. SE-ETAC의 항비만 활성은 지방세포 분화 과정에서 처리한 3T3-L1 세포에서 시험관 내(in vitro)로 평가하였다. 지질 축적, 콜레스테롤, 트리글리세리드 및 글리세롤 방출을 측정하였고, 서던 블롯(Western blot)을 통해 지방생성 및 갈색화(browning) 관련 단백질 표지자를 분석하였다. ROS 및 사이토카인 수준은 형광 현미경과 ELISA로 평가하였다. 기전적 통찰은 아연 프로토포르피린(zinc protoporphyrin, ZnPP), CoPP, 그리고 compound C를 사용하여 추가로 규명하였으며, GC-MS를 수행하여 활성 성분을 동정하였다. SE-ETAC은 지방생성을 유의하게 억제하고 지방분해(lipolysis)를 촉진하여 지질 축적, 콜레스테롤 및 트리글리세리드 수준을 감소시키는 한편, 유리 글리세롤을 증가시켰다. 또한 활성산소종(ROS)을 낮추고 전염증성 사이토카인(IL-6, IL-1β 및 TNF-α)을 억제하였다. 기전적으로 SE-ETAC은 주로 헤므 산소화효소-1(heme oxygenase-1, HO-1)/핵 인자 erythroid 2-related factor 2 (Nrf2) 경로의 상향조절을 통해 그 효과를 나타냈으며, ZnPP에 의한 HO-1 억제는 그 효능을 거의 소거하였다. 반면 AMP-활성화 단백질 키나아제(AMPK) 억제제인 compound C는 그 효과를 부분적으로만 감소시켰다. 더 나아가 SE-ETAC은 AMPK, PRDM16, UCP1 및 PGC-1α의 상향조절을 통해 지방의 갈색화(Adipose browning)를 유도하여, 백색 지방세포를 대사적으로 활성화된 베이지(beige) 세포로 전환을 촉진하고 에너지 소모를 증가시켰다. SE-ETAC은 지방생성 억제, 지방분해 촉진, 산화 스트레스 및 염증의 감소, 지방의 갈색화 촉진을 포함하는 다중 기전을 표적으로 하여 강력한 항비만 잠재력을 보여준다. 이러한 효과는 주로 HO-1/Nrf2 경로에 의해 매개되며, AMPK 신호전달보다 SE-ETAC의 항비만 작용에 더 강한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 종합하면, 본 연구 결과는 S. europaea L.을 비만 및 대사 건강을 위한 기능성 식물 기반 중재로서 개발하는 데 근거를 제공한다.

환경 문제의 중요성과 인간의 존재는 환경 우려가 현대 생활의 주요 위험 요인임을 인식하게 만들었다. 특히 환경 및 인간 건강을 보호하고 관리하기 위해 주된 관심사 중 하나는 폐수에 염료가 존재한다는 점이다. 따라서 폐수를 공공 수계로 방류하기 전에 염료를 제거하는 것이 중요하다. 모든 리그노셀룰로오스(lignocellulosic) 물질 가운데 리그닌(lignin)은 향이 매우 강한 생체고분자이다. 풍부한 이용 가능성, 복잡한 구조, 그리고 수산기, 카복실기, 페놀성기 등 다수의 작용기(moieties)를 포함하는 특성은 다양한 화학물질과 응용 분야에 활용된다. 이에 근거하여 리그닌은 폐수로부터 중금속과 유기 오염물질을 모두 제거하는 데에 특히 적합한 흡착용 ‘친환경’ 소재로서 매우 유용하다. 본 논문은 수용액에서 염료를 제거하기 위한 리그닌 기반 흡착제의 사용을 최근의 획기적인 성과로서 설명한다. 한편, 본 종설(review)은 독자들이 리그닌 기반 염료 제거 재료에서 확립된 접근법과 새로운 접근법 모두를 연구하도록 장려하고자 한다.