• Biomolecules & Therapeutics
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• 제23권5호
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• pp.479-485
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• 2015

This study was performed to investigate the sedative-hypnotic activity of ${\gamma}$-aminobutyric acid (GABA)-enriched fermented marine organisms (FMO), including sea tangle (FST) and oyster (FO) by Lactobacillus brevis BJ20 (L. brevis BJ20). FST and FO were tested for their binding activity of the $GABA_A$-benzodiazepine and 5-$HT_{2C}$ receptors, which are well-known molecular targets for sleep aids. We also measured the sleep latency and sleep duration during pentobarbital-induced sleep in mice after oral administration of FST and FO. In $GABA_A$ and 5-$HT_{2C}$ receptor binding assays, FST displayed an effective concentration-dependent binding affinity to $GABA_A$ receptor, similar to the binding affinity to 5-$HT_{2C}$ receptor. FO exhibited higher affinity to 5-$HT_{2C}$ receptor, compared with the $GABA_A$ receptor. The oral administration of FST and FO produced a dose-dependent decrease in sleep latency and increase in sleep duration in pentobarbital-induced hypnosis. The data demonstrate that FST and FO possess sedativehypnotic activity possibly by modulating $GABA_A$ and 5-$HT_{2C}$ receptors. We propose that FST and FO might be effective agents for treatment of insomnia.

• 한국조리학회지
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• 제20권3호
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• pp.37-49
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• 2014

본 연구에서는 방울토마토 라이코펜 품종의 식품학적 유용성을 알아보기 위해 유리아미노산, 아미노산 대사물질 및 폴리페놀 화합물의 조성을 분석하였다. 방울토마토 라이코펜 품종은 L-Cys과 L-Try을 제외한 18종의 유리아미노산을 함유하고 있었다. 방울토마토 라이코펜 품종의 유리아미노산 중 L-Glu이 건조 중량 100 g 당 2,499.02 mg이 함유되어 전체 아미노산 중 55.5%를 차지하고 있어 유리아미노산 중 가장 많은 함유량을 보였다. 그리고 L-Gln이 전체 아미노산 중 15.9%, L-Asp가 9.9% 함유되어 있어 L-Glu, L-Gln 및 L-Asp가 전체 아미노산 함량의 81% 이상을 차지하는 주요 구성 아미노산임을 알 수 있었다. 또한, 트립토판을 제외한 히스티딘, 이소류신, 류신, 라이신, 메티오닌, 페닐알라닌, 트레오닌 및 발린 등 필수아미노산이 고루 함유되어 있어 영양적인 측면에서 좋은 식품소재로 판단된다. 라이코펜 품종은 ${\gamma}$-aminobutyric acid(GABA), carnitine(L-Car), o-phosphoethanolamine(o-Pea), hydroxylysine(Hyl) phosphoserine(p-Ser), N-methyl-histidine(Me-His), ethanolamine($EtNH_2$) 등 아미노산 대사물질을 함유하고 있었으며 이 중 GABA가 건조 중량 100 g 당 305.99 mg으로 유리아미노산 대사물질 중 가장 많이 함유되어 있었다. LC/MS/MS 분석을 통해 라이코펜 품종으로부터 caffeic acid-hexose isomer I (CH I), caffeic acid-hexose isomer II (CHII), 3-caffeoylquinic acid(3-CQA), 5-caffeoylquinic acid(5-CQA), caffeoylquinic acid isomer(CQAI), quercetin-hexose-deoxyhexose-pentose(QTS), quercetin-3-rutinoside(Q-3-R), di-caffeoylquinic acid(di-CQA), tri-caffeoylquinic acid(tri-CQA), naringenin chalcone(NGC) 등 10종의 폴리페놀 화합물을 확인하였다. 특히, 항알러지효과, 2형 당뇨 억제 및 비만억제효과를 보이는 NGC이 건조 중량 100 g 당 67.6 mg으로 가장 많이 함유되어 있었고 Q-3-R이 50.9 mg으로 다량 함유되어 있었다. 결과적으로 방울토마토 라이코펜 품종은 18종의 유리아미노산과 트립토판을 제외한 8종의 필수아미노산이 고루 함유되어 있고 GABA, NGC, Q-3-R 등 생리활성 물질이 다량 함유되어 있어 영양이나 건강 측면에서 매우 유용한 식품 소재라 할 수 있다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제41권10호
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• pp.1395-1401
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• 2012

생강과 식물의 인지기능 관련 활성을 검토하고 종류와 산지에 따른 차이를 비교하기 위하여, 시중에서 많이 사용되고 고품질로 알려져 있는 국산 생강과 울금, 미얀마산 울금과 인도산 강황의 항산화 효과, GABA 함량, 활성성분 분석, 그리고 AChE 억제 활성을 측정하였다. 미얀마산 울금 에탄올추출물에서 총 폴리페놀(98 ${\mu}g/mg$), curcumin(97.1 ${\mu}g/mg$), GABA 함량(1.31 ${\mu}g/mg$)이 가장 높았으며, DPPH, ABTS 라디칼 소거능 및 AChE 저해능도 비교적 높게 나타났다. 한편, 인도산 강황 추출물도 미얀마산 울금과 비슷한 항산화 효과와 AChE 저해 효과가 나타났으나, curcumin (12.2 ${\mu}g/mg$)과 GABA(0.04 ${\mu}g/mg$) 함량은 매우 낮게 나타났다. 국산 생강과 울금 추출물의 경우 총 폴리페놀 함량은 비슷하였으나(39.7~42.5 ${\mu}g/mg$) 6-gingerol, 6-shogaol 등의 진저롤류를 함유하고 있는 생강 추출물에서 울금보다 높은 라디칼 소거능, 특히 강한 ABTS 라디칼 소거능을 나타내었으며, AChE 저해능은 두 추출물 모두 매우 낮은 것으로 나타났다. 국내산 2가지 추출물의 GABA 함량(약 1.11 ${\mu}g/mg$)은 미얀마산 울금과 비슷한 정도로 높게 검출되어 라디칼 소거능과 AChE 억제능은 GABA 함량과는 상관성이 없었다. 따라서 본 실험에 사용한 4가지 생강과 식물 추출물의 AChE 억제능은 총 폴리페놀 함량과 밀접한 관계가 있으며, curcumin 함량, 라디칼 소거능 및 GABA 함량과는 직접적인 상관관계가 없는 것으로 나타났다. 이상의 결과와 같이, 미얀마산 울금은 나머지 추출물과 비교하여 높은 항산화 활성과 curcumin 및 GABA 함량, 그리고 비교적 높은 AChE 저해활성을 갖는 강력한 인지능 개선 소재로 활용될 수 있을것으로 사료된다.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제21권1호
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• pp.65-74
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• 2017

Here we investigated the central processing mechanisms of mechanical allodynia and found a direct excitatory link with low-threshold input to nociceptive neurons. Experiments were performed on male Sprague-Dawley rats weighing 230-280 g. Subcutaneous injection of interleukin 1 beta ($IL-1{\beta}$) ($1ng/10{\mu}L$) was used to produce mechanical allodynia and thermal hyperalgesia. Intracisternal administration of bicuculline, a gamma aminobutyric acid A ($GABA_A$) receptor antagonist, produced mechanical allodynia in the orofacial area under normal conditions. However, intracisternal administration of bicuculline (50 ng) produced a paradoxical anti-allodynic effect under inflammatory pain conditions. Pretreatment with resiniferatoxin (RTX), which depletes capsaicin receptor protein in primary afferent fibers, did not alter the paradoxical anti-allodynic effects produced by the intracisternal injection of bicuculline. Intracisternal injection of bumetanide, an Na-K-Cl cotransporter (NKCC 1) inhibitor, reversed the $IL-1{\beta}$-induced mechanical allodynia. In the control group, application of GABA ($100{\mu}M$) or muscimol ($3{\mu}M$) led to membrane hyperpolarization in gramicidin perforated current clamp mode. However, in some neurons, application of GABA or muscimol led to membrane depolarization in the $IL-1{\beta}$-treated rats. These results suggest that some large myelinated $A{\beta}$ fibers gain access to the nociceptive system and elicit pain sensation via $GABA_A$ receptors under inflammatory pain conditions.

• Journal of Korean Neurosurgical Society
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• 제60권2호
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• pp.138-145
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• 2017

Objective : High frequency stimulation (HFS) of the subthalamic nucleus (STN) is recognized as an effective treatment of advanced Parkinson's disease. However, the neurochemical basis of its effects remains unknown. The aim of this study is to investigate the effects of STN HFS in intact and 6-hydroxydopamine (6-OHDA)-lesioned hemiparkinsonian rat model on changes of principal neurotransmitters, glutamate, and gamma-aminobutyric acid (GABA) in the striatum. Methods : The authors examined extracellular glutamate and GABA change in the striatum on sham group, 6-OHDA group, and 6-OHDA plus deep brain stimulation (DBS) group using microdialysis methods. Results : High-pressure liquid chromatography was used to quantify glutamate and GABA. The results show that HFS-STN induces a significant increase of extracellular glutamate and GABA in the striatum of 6-OHDA plus DBS group compared with sham and 6-OHDA group. Conclusion : Therefore, the clinical results of STN-HFS are not restricted to the direct STN targets but involve widespread adaptive changes within the basal ganglia.

• Journal of Ginseng Research
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• 제34권4호
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• pp.304-313
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• 2010

This study was undertaken to discover the effects and possible mechanisms of the effect of red ginseng extract (RGE) on spontaneous sleep. The effects of a low dose (10 mg/kg) and a high dose (200 mg/kg) of RGE were compared in rats. After recovery from a surgical operation enabling electroencephalograms recordings, rats were administered RGE orally. RGE was administered orally for 1 day or once per day for 5 days in either 10 or 200 mg/kg doses. Polygraphic signs were recorded for 12 h after oral administration of RGE. Both treatment with a large dose (200 mg/kg) of RGE for one day and treatment with either a large or a small dose for 5 days reduced the number of sleep.wake cycles. Daily treatment with RGE (either 10 or 200 mg/kg) for 5 days augmented NREM and total sleep, but reduced wakefulness. Delta wave activity recorded during non-REM (NREM) sleep and REM sleep was increased after one treatment with RGE (either 10 or 200 mg/kg). Delta wave activity during NREM was enhanced after daily treatment with RGE (either 10 or 200 mg/kg) for 5 days. Both alpha and beta subunits of the $\gamma$-aminobutyric acid $(GABA)_A$ receptor were significantly over-expressed in the hypothalamus of the RGE-treated groups. Moreover, the expression of glutamic acid decarboxylase was also increased in the hypothalamus. These results demonstrate that RGE may regulate spontaneous sleep via $GABA_A$ergic systems.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제16권6호
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• pp.893-899
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• 2009

본 연구는 국내에서 주정첨가 유무에 따라 발효된 시판 현미식초의 이화학적 품질특성을 확인하기 위하여 다소비 주정 무첨가 발효 현미식초(3종)과 주정첨가 현미식초(3종)에 대하여 pH, 총 산도, 당도, 환원당, 갈색도, 탁도, 유리당, 유기산 및 유리아미노산 특성을 비교 분석하였다. 시료의 pH와 총 산도는 주정첨가 유무에 따라 큰 차이가 없었다. 당도, 환원당 및 유리당 함량은 주정 첨가 발효 현미식초가 주정 무첨가 발효 현미식초에 비해 높게 나타났다. 갈색도, 탁도 및 색도는 주정 무첨가 발효된 현미식초에서 높게 나타났다. 총 유기산에 대한 acetic acid의 비율(A/T)은 주정 무첨가 발효 현미식초에서 0.94~0.96, 주정첨가 발효 현미식초에서 0.97~1.00으로 주정 첨가 발효 현미식초에서 높게 나타났다. 총 유리아미노산 함량은 주정 무첨가 발효 현미식초는 93.07~509.48 ppm, 주정첨가 발효 현미식초는 25.14~264.52 ppm으로 나타났다. 현미의 생리활성물질인 $\gamma$-aminobutyric acid(GABA)는 주정 무첨가 발효된 현미식초에서 높게 나타났다. 따라서 현미식초의 발효방식에 따라 이화학적 품질특성에 차이가 남을 확인 할 수 있었다.

• 한국식품과학회지
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• 제51권3호
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• pp.200-206
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• 2019

탈지유에 홍국발효 콩 분말을 1:1의 비율로 첨가한 기능성 요구르트(SMP+MFSP)를 제조하여 대조군의 탈지유 요구르트(SMP)와 미량의 생리활성 물질 및 항산화 활성을 비교한 결과는 다음과 같다. 젖산발효 24시간 이후의 기능성 요구르트의 평균 pH는 3.96, 적정산도 1.03%, 생균수 9.68 log CFU/g으로 나타나 일반적인 호상 요구르트의 품질기준에 적합한 것으로 나타났다. 또한 대조군에 함유되지 않은 비배당체형의 이소플라본인 daidzein과 genistein의 총량은 젖산발효 48시간에 $201.21{\pm}6.29{\mu}g/g$으로 측정되었으며, GABA의 농도는 대조군에 비해 11.8배 높은 $107.22{\pm}3.06{\mu}g/g$으로 비교되었다. 대조군에 비해 기능성 요구르트의 유비퀴논의 총 농도는 평균 32.3배 높게 측정되었으나 젖산발효 시간에 따른 유의적인 농도변화는 나타나지 않았다(p>0.05). DPPH와 ABTS의 라디컬 소거활성으로 측정된 항산화 활성은 기능성 요구르트의 trolox 당량 값(${\mu}g$ TE/g)이 대조군에 비해 평균 7.9배 높게 비교되었으며, 시료에 함유된 유리 이소플라본의 농도와 밀접한 양의 상관성을 보여 주었다. 따라서 본 연구의 기능성 요구르트는 고부가가치의 probiotics 건강식품으로서의 활용가치가 높을 것으로 평가되었다.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제21권6호
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• pp.695-702
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• 2017

The sustained tonic currents ($I_{tonic}$) generated by ${\gamma}$-aminobutyric acid A receptors ($GABA_{A}Rs$) are implicated in diverse age-dependent brain functions. While various mechanisms regulating $I_{tonic}$ in the hippocampus are known, their combined role in $I_{tonic}$ regulation is not well understood in different age groups. In this study, we demonstrated that a developmental increase in GABA transporter (GAT) expression, combined with gradual decrease in $GABA_AR{\alpha}_5$ subunit, resulted in various $I_{tonic}$ in the dentate gyrus granule cells (DGGCs) of preadolescent rats. Both GAT-1 and GAT-3 expression gradually increased at infantile ($P_{6-8}$ and $P_{13-15}$) and juvenile ($P_{20-22}$ and $P_{27-29}$) stages, with stabilization observed thereafter in adolescents ($P_{34-36}$) and young adults ($P_{41-43}$). $I_{tonic}$ facilitation of a selective GAT-1 blocker (NO-711) was significantly less at $P_{6-8}$ than after $P_{13-15}$. The facilitation of $I_{tonic}$ by SNAP-5114, a GAT-3 inhibitor, was negligible in the absence of exogenous GABA at all tested ages. In contrast, $I_{tonic}$ in the presence of a nonselective GAT blocker (nipecotic acid, NPA) gradually decreased with age during the preadolescent period, which was mimicked by $I_{tonic}$ changes in the presence of exogenous GABA. $I_{tonic}$ sensitivity to L-655,708, a $GABA_AR{\alpha}_5$ subunit inverse agonist, gradually decreased during the preadolescent period in the presence of NPA or exogenous GABA. Finally, Western blot analysis showed that the expression of the $GABA_AR{\alpha}_5$ subunit in the dentate gyrus gradually decreased with age. Collectively, our results suggested that the $I_{tonic}$ regulation of altered GATs is under the final tune of $GABA_AR{\alpha}_5$ subunit activation in DGGCs at different ages.

• 한국식품영양과학회지
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• 제39권3호
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• pp.421-427
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• 2010

본 연구는 식용식물로의 가치뿐만 아니라 약용으로 가치가 인정되는 뽕잎에 미생물 생균제를 이용한 뽕잎발효차 개발을 통하여 기능성 소재 개발 및 새로운 제품 개발의 방안을 제시하고자 뽕잎차 및 뽕잎발효차의 일부 성분을 분석하였다. 두 시료간의 일반성분 중에서 지방 함량이 뽕잎발효차가 더 높았고, 탄수화물의 함량은 뽕잎차가 더 높았다. 유리당을 분석한 결과 뽕잎발효차가 뽕잎차에 비해 전체 유리당 함량이 줄어들었으며, 특히 뽕잎차에서는 maltose 함량이 가장 높았으나 뽕잎발효차의 경우 maltose가 분석되지 않았고 lactose가 소량 분석되었다. 총 유리아미노산 함량은 뽕잎차가 뽕잎발효차보다 높았으며 뽕잎차에서는 glutamic acid, 뽕잎발효차에서는 cystine의 함량이 가장 많았다. 아미노산 유도체에서는 $\gamma$-aminobutyric acid(GABA) 성분 함량이 가장 높았으며 각 시료 간 함량은 비슷하였다. 지방산의 조성에서는 뽕잎발효차가 뽕잎차에 비해 불포화 지방산이 다소 감소하는 경향을 나타내었다. 따라서 본 연구의 결과를 종합해 보면 식용식물로서 뿐만 아니라 약용으로도 가치가 있는 뽕잎에 생균제를 이용하여 개발한 뽕잎발효차를 뽕잎차와 비교하였을 때 뽕잎발효차에서 유리당과 유리아미노산의 함량이 감소하는 경향을 나타내었으나 그 유용성분 및 특이성분의 함량은 충분히 유지되고 있었다.