멜라닌의 과도한 생성은 피부 질환과 과색소침착을 유발할 수 있다. 본 연구에서는 동진(東津) 쌀 종자(DJ526)에 함유된 레스베라트롤을 캘러스 유도(callus induction)를 통해 증진시켰다. 레스베라트롤이 풍부해진 쌀 캘러스의 항산화 능력은 ABTS 라디칼 소거 방법을 이용해 평가하였으며, 비타민 C와 동등한 수준이었다. DJ526 쌀 캘러스 추출물은 농도 의존적인 방식으로 항산화 활성을 유의하게 증가시켰다. DJ526 쌀 캘러스 추출물의 항멜라닌형성(anti-melanogenesis) 효과 또한 melan-a 세포에서 평가하였다. 레스베라트롤이 풍부해진 쌀 캘러스 추출물은 유의하게 (i) 멜라닌을 포함하는 세포의 크기와 수를 감소시키고, (ii) 세포 내 티로시나아제 활성과 멜라닌 함량을 억제하며, (iii) 미세안구증 관련 전사인자(microphthalmia-associated transcription factor), 티로시나아제, 티로시나아제 관련 단백질-1(tyrosinase-related protein-1), 티로시나아제 관련 단백질-2(tyrosinase-related protein-2)의 발현을 하향 조절하고, (iv) 인산화된 세포외 신호조절 키나아제 1/2(phosphorylated extracellular signal-regulated kinase 1/2) 및 단백질 키나아제 B(protein kinase B)의 발현을 증가시키며, (v) melan-a 세포에서 인산화된 p38(phosphorylated p38)의 활성화를 억제하였다. 이상의 관찰로부터 DJ526 쌀 캘러스 추출물은 농도 시험에서 강한 항산화 및 항멜라닌형성 활성을 보였다. 이러한 결과는 레스베라트롤이 풍부해진 쌀 캘러스가 과색소침착 조절을 위한 새로운 제제로서의 잠재력을 지님을 시사한다.

과색소침착 및 피부 외관에 대한 우려는 피부 색소침착의 예방과 조절에 대한 연구를 증가시켜 왔다. 천연 화합물은 피부 미백 작용 활성을 탐색하는 과정에서 관심의 대상이 될 수 있다. 장내 미생물에 의해 유도되는 인삼 대사산물인 프로토판악사디올(Protopanaxadiol, PPD)은 항멜라닌 생성 효과가 있는 것으로 보고된 바 있다. 본 연구는 멜라노마 세포(melan-a cells)에서 PPD가 풍부하게 함유된 쌀 종자 추출물의 항산화 및 항멜라닌 생성 효과를 평가하고자 하였다. 추출물의 항산화 및 세포독성 활성은 멜라닌 생성 관련 반응을 측정하기 전에 멜라노마 세포에서 조사하였다. 그 결과 추출물은 일반 쌀 종자 추출물에 비해 항산화력이 유의하게 향상되었다. PPD가 풍부한 쌀 종자 추출물은 (i) 미세안구증 관련 전사인자(microphthalmia-associated transcription factor)를 유의하게 하향조절하여 티로시나아제 및 티로시나아제 관련 단백질-1 및 -2의 감소를 유도하였고, (ii) 세포 내 티로시나아제 활성과 멜라닌 함량을 감소시켰으며, (iii) 멜라닌을 포함하는 세포 수를 감소시켰고, (iv) 멜라닌 생성 억제인자의 촉진과 세포외 신호조절 키나아제 1/2 및 단백질 키나아제 B의 인산화를 유도했으며, (v) 인산화된 p38 마이토겐활성화 단백질 키나아제와 멜라닌 합성을 하향조절하였다. 이러한 결과는 PPD가 풍부한 쌀 종자 추출물이 멜라닌 생성을 억제하고 과색소침착을 조절하기 위한 새로운 제제로서의 가능성을 시사한다.

인삼은 사람에게 건강상의 이점을 제공하는 전통 의약품이다. 프로토판악사디올(Protopanaxadiol, PPD)은 인삼에서 발견되는 중요한 생리활성 화합물이다. PPD를 함유하는 형질전환 벼가 이전에 생성된 바 있다. 본 연구에서는 이러한 형질전환 벼의 추출물을 평가하여 항지방형성 및 항염증 활성을 확인하고자 하였다. 지방형성 과정에서 세포를 형질전환 벼 종자 추출물로 처리하였다. 그 결과, 본 연구에서 시험한 벼 종자 추출물의 농도는 처리 후 3일째 세포 생존성에 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 그러나 벼 종자 추출물은 세포 내 지질 축적을 유의하게 감소시켰으며, CCAAT/enhancer-binding protein α (C/EBPα)와 퍼옥시좀 증식자 활성화 수용체 γ (peroxisome proliferator-activated receptor γ, PPARγ)의 활성화를 억제함으로써 결과적으로 adiponectin, PPARγ, C/EBPα, sterol regulatory element-binding protein 1, glucose transport member 4, fatty acid synthase와 같은 지방형성 관련 mRNA의 발현을 억제하였다. 지방세포에서는 LPS 처리 후 염증 관련 인자들의 mRNA 발현이 추출물에 의해 유의하게 감소하였다. 또한 추출물을 처리한 지방세포에서 NF-κB p65와 ERK 1/2의 활성화가 억제되었다. 더 나아가 추출물 #8의 처리는 G2/M기 세포 집단을 현저하게 감소시켰다. 종합하면, 본 연구 결과는 PPD를 함유하는 형질전환 벼가 비만을 감소시키고 및/또는 예방하는 작용을 할 수 있음을 시사한다.

멜라닌 생성은 유해한 자외선으로부터 숙주 피부를 보호하는 중요한 과정이지만, 멜라닌의 과도한 생성은 피부 질환을 유발한다. 본 연구에서는 melan-a 세포에서 폴리페놀 및 플라보노이드가 풍부한 쌀 종자 추출물의 항산화 및 항멜라닌생성 활성을 확인하였다. Hopum(HP) 및 Sebok(SB) 쌀 종자 추출물의 폴리페놀과 플라보노이드 함량을 측정하였다. 항산화 능력은 ABTS 라디칼 소거 방법을 사용하여 결정하였다. SB는 폴리페놀과 플라보노이드의 함량이 높았으며, HP와 비교하여 항산화 활성을 유의하게 증가시켰다. 이러한 추출물의 다양한 농도를 melan-a 세포를 이용한 세포독성 평가에서 검토하였다. 100 µg/mL에서는 모든 처리군이 처리하지 않은 세포와 비교하여 유의한 차이가 없었다. 따라서 100 µg/mL를 추가 실험을 위한 농도로 선택하였다. SB는 p-38 MAPK의 인산화/활성화를 유의하게 억제하고, 인산화된 ERK 1/2 및 Akt의 발현을 증가시켰으며, 미세안구증(안구미분화) 관련 전사인자(microphthalmia-associated transcription factor; MITF)를 하향 조절하였다. 그 결과 티로시나아제 및 티로시나아제 관련 단백질-1, -2의 수준이 감소하였다. 이러한 결과는 폴리페놀 및 플라보노이드가 풍부한 쌀 종자가 과색소침착 치료제로서의 가능성을 시사한다.

멜라닌의 과도한 생성은 피부 질환과 과색소침착을 유발할 수 있다. 본 연구에서는 동진(東津) 쌀 종자(DJ526)에 함유된 레스베라트롤을 캘러스 유도(callus induction)를 통해 증진시켰다. 레스베라트롤이 풍부해진 쌀 캘러스의 항산화 능력은 ABTS 라디칼 소거 방법을 이용해 평가하였으며, 비타민 C와 동등한 수준이었다. DJ526 쌀 캘러스 추출물은 농도 의존적인 방식으로 항산화 활성을 유의하게 증가시켰다. DJ526 쌀 캘러스 추출물의 항멜라닌형성(anti-melanogenesis) 효과 또한 melan-a 세포에서 평가하였다. 레스베라트롤이 풍부해진 쌀 캘러스 추출물은 유의하게 (i) 멜라닌을 포함하는 세포의 크기와 수를 감소시키고, (ii) 세포 내 티로시나아제 활성과 멜라닌 함량을 억제하며, (iii) 미세안구증 관련 전사인자(microphthalmia-associated transcription factor), 티로시나아제, 티로시나아제 관련 단백질-1(tyrosinase-related protein-1), 티로시나아제 관련 단백질-2(tyrosinase-related protein-2)의 발현을 하향 조절하고, (iv) 인산화된 세포외 신호조절 키나아제 1/2(phosphorylated extracellular signal-regulated kinase 1/2) 및 단백질 키나아제 B(protein kinase B)의 발현을 증가시키며, (v) melan-a 세포에서 인산화된 p38(phosphorylated p38)의 활성화를 억제하였다. 이상의 관찰로부터 DJ526 쌀 캘러스 추출물은 농도 시험에서 강한 항산화 및 항멜라닌형성 활성을 보였다. 이러한 결과는 레스베라트롤이 풍부해진 쌀 캘러스가 과색소침착 조절을 위한 새로운 제제로서의 잠재력을 지님을 시사한다.

과색소침착 및 피부 외관에 대한 우려는 피부 색소침착의 예방과 조절에 대한 연구를 증가시켜 왔다. 천연 화합물은 피부 미백 작용 활성을 탐색하는 과정에서 관심의 대상이 될 수 있다. 장내 미생물에 의해 유도되는 인삼 대사산물인 프로토판악사디올(Protopanaxadiol, PPD)은 항멜라닌 생성 효과가 있는 것으로 보고된 바 있다. 본 연구는 멜라노마 세포(melan-a cells)에서 PPD가 풍부하게 함유된 쌀 종자 추출물의 항산화 및 항멜라닌 생성 효과를 평가하고자 하였다. 추출물의 항산화 및 세포독성 활성은 멜라닌 생성 관련 반응을 측정하기 전에 멜라노마 세포에서 조사하였다. 그 결과 추출물은 일반 쌀 종자 추출물에 비해 항산화력이 유의하게 향상되었다. PPD가 풍부한 쌀 종자 추출물은 (i) 미세안구증 관련 전사인자(microphthalmia-associated transcription factor)를 유의하게 하향조절하여 티로시나아제 및 티로시나아제 관련 단백질-1 및 -2의 감소를 유도하였고, (ii) 세포 내 티로시나아제 활성과 멜라닌 함량을 감소시켰으며, (iii) 멜라닌을 포함하는 세포 수를 감소시켰고, (iv) 멜라닌 생성 억제인자의 촉진과 세포외 신호조절 키나아제 1/2 및 단백질 키나아제 B의 인산화를 유도했으며, (v) 인산화된 p38 마이토겐활성화 단백질 키나아제와 멜라닌 합성을 하향조절하였다. 이러한 결과는 PPD가 풍부한 쌀 종자 추출물이 멜라닌 생성을 억제하고 과색소침착을 조절하기 위한 새로운 제제로서의 가능성을 시사한다.

인삼은 사람에게 건강상의 이점을 제공하는 전통 의약품이다. 프로토판악사디올(Protopanaxadiol, PPD)은 인삼에서 발견되는 중요한 생리활성 화합물이다. PPD를 함유하는 형질전환 벼가 이전에 생성된 바 있다. 본 연구에서는 이러한 형질전환 벼의 추출물을 평가하여 항지방형성 및 항염증 활성을 확인하고자 하였다. 지방형성 과정에서 세포를 형질전환 벼 종자 추출물로 처리하였다. 그 결과, 본 연구에서 시험한 벼 종자 추출물의 농도는 처리 후 3일째 세포 생존성에 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 그러나 벼 종자 추출물은 세포 내 지질 축적을 유의하게 감소시켰으며, CCAAT/enhancer-binding protein α (C/EBPα)와 퍼옥시좀 증식자 활성화 수용체 γ (peroxisome proliferator-activated receptor γ, PPARγ)의 활성화를 억제함으로써 결과적으로 adiponectin, PPARγ, C/EBPα, sterol regulatory element-binding protein 1, glucose transport member 4, fatty acid synthase와 같은 지방형성 관련 mRNA의 발현을 억제하였다. 지방세포에서는 LPS 처리 후 염증 관련 인자들의 mRNA 발현이 추출물에 의해 유의하게 감소하였다. 또한 추출물을 처리한 지방세포에서 NF-κB p65와 ERK 1/2의 활성화가 억제되었다. 더 나아가 추출물 #8의 처리는 G2/M기 세포 집단을 현저하게 감소시켰다. 종합하면, 본 연구 결과는 PPD를 함유하는 형질전환 벼가 비만을 감소시키고 및/또는 예방하는 작용을 할 수 있음을 시사한다.

멜라닌 생성은 유해한 자외선으로부터 숙주 피부를 보호하는 중요한 과정이지만, 멜라닌의 과도한 생성은 피부 질환을 유발한다. 본 연구에서는 melan-a 세포에서 폴리페놀 및 플라보노이드가 풍부한 쌀 종자 추출물의 항산화 및 항멜라닌생성 활성을 확인하였다. Hopum(HP) 및 Sebok(SB) 쌀 종자 추출물의 폴리페놀과 플라보노이드 함량을 측정하였다. 항산화 능력은 ABTS 라디칼 소거 방법을 사용하여 결정하였다. SB는 폴리페놀과 플라보노이드의 함량이 높았으며, HP와 비교하여 항산화 활성을 유의하게 증가시켰다. 이러한 추출물의 다양한 농도를 melan-a 세포를 이용한 세포독성 평가에서 검토하였다. 100 µg/mL에서는 모든 처리군이 처리하지 않은 세포와 비교하여 유의한 차이가 없었다. 따라서 100 µg/mL를 추가 실험을 위한 농도로 선택하였다. SB는 p-38 MAPK의 인산화/활성화를 유의하게 억제하고, 인산화된 ERK 1/2 및 Akt의 발현을 증가시켰으며, 미세안구증(안구미분화) 관련 전사인자(microphthalmia-associated transcription factor; MITF)를 하향 조절하였다. 그 결과 티로시나아제 및 티로시나아제 관련 단백질-1, -2의 수준이 감소하였다. 이러한 결과는 폴리페놀 및 플라보노이드가 풍부한 쌀 종자가 과색소침착 치료제로서의 가능성을 시사한다.

여러 생산물은 모두 LPS에 의해 유도되는 염증 바이오마커이며, NF-κB p65, p38 MAPK 및 JNK의 인산화를 억제함으로써 이를 감소시킨다. 종합하면, 이러한 결과는 PPD 생성 형질전환 벼가 면역조절 효과를 가진다는 것을 시사한다.

Na-Yeon Kim, Ye-Jin Jang, Jong-Chan Park, Seong Kon Lee, An-Cheol Chang, So-Hyeon Baek, Yong- Eui Choi, Nam-jin Chung, Doh-Won Yun, and Sung-Dug Oh. Korean J. Breed. Sci. 2025;57:205-15. https://doi.org/10.9787/KJBS.2025.57.3.205

유전자변형(GM) 작물의 생물안전성 평가에서 형질전환 작물과 비형질전환 작물 간의 유사점과 차이점을 식별하기 위한 비교적 접근은 잠재적 안전성 및 영양 이슈를 파악하는 데 도움이 된다. 본 연구에서는 protopanaxadiol이 증강된 유전자변형 쌀(PPD GM 쌀)과 그 비형질전환 대응종의 영양 조성을 비교하고자 하였다. PPD GM 쌀의 영양 프로파일을 모본 쌀 품종인 'Dongjin'과 비교하여 영양적 동등성을 확인하였다. PPD GM 쌀과 비형질전환(Non-GM) 쌀 품종 사이에는 일반성분 분석, 무기질 함량, 아미노산 조성에서 차이가 관찰되지 않았다. 그러나 PPD GM 쌀과 Dongjin 사이에는 조지방, 조단백질, 총 식이섬유 및 일부 무기질에서 유의한 차이가 관찰되었으며, 이러한 변이는 일반적으로 사용되는 품종(Anmi 및 Nipponbare)과 경제협력개발기구(Organization for Economic Cooperation and Development, OECD) 자료에서 제시한 범위 이내에 해당하였다. 마찬가지로 일부 아미노산에서 유의한 차이가 나타났으나, 이러한 대사산물은 OECD 범위를 벗어나지 않았다. 주성분분석(PCA)은 PPD GM 쌀과 Dongjin의 영양 분석 자료를 사용하여 수행하였다. 그 결과, PPD GM 쌀과 Dongjin은 각 재배 연도에 따라 별도로 군집화되는 것으로 나타났다. 이는 PPD GM 쌀의 영양 조성 변동성이 유전적 변형만의 결과라기보다 모본 쌀 품종인 'Dongjin'의 변동 양상에 더 가깝게 나타나는 경향을 시사한다. 종합하면, 본 연구 결과는 PPD GM 쌀의 영양 조성이 비형질전환 대응종과 실질적으로 동등함을 보여준다.

). 이러한 결과는 레스베라트롤과 PPD가 풍부하게 함유된 쌀 종자 추출물이 항염증 활성을 통해 상호 상승적(synergistic) 잠재력을 지닌다는 점을 보여준다.

]의 DJ-PPD)는 DJ526 및 DJ-PPD 단독과 유사한 수준에서 항산화 활성을 현저히 증가시켰다. 멜라닌 생성 억제 활성은 농도 100 μg/mL에서 처리군을 공배양한 후 melan-a 세포에서 평가하였다. in vitro melan-a 세포 실험 결과, DJ526과 DJ-PPD 혼합물을 처리한 군은 세포 내 티로시나제 활성과 멜라닌 함량을 유의하게 감소시켰고, 멜라닌 생성 관련 유전자 및 단백질의 발현을 억제했으며, 멜라닌을 포함하는 세포의 수와 크기를 감소시켰다. 또한 인산화된 extracellular signal-regulated kinase 1/2 및 protein kinase B의 발현 수준을 증가시켰고, p-p38 MAPK의 발현은 억제하였다. 이러한 결과는 DJ-PPD가 DJ526의 항산화 및 멜라닌 생성 억제 활성을 방해하지 않으면서 DJ526의 항산화 및 멜라닌 생성 억제 활성을 향상시킨다는 것을 보여준다. 이들 발견은 레스베라트롤 및 PPD가 풍부한 쌀 종자가 과색소침착(hyperpigmentation)을 조절하기 위한 새로운 제제로서의 가능성을 시사한다.