• 한국식품과학회지
• /
• 제49권2호
• /
• pp.192-202
• /
• 2017

황정 주정 추출물 ID1216의 고지방 식이 유도 비만 마우스에서의 체중 증가 억제 효과에 대한 분자생물학적 기전을 확인하고자 단백질과 mRNA 수준에서 지질 및 에너지 대사 관련 유전자들의 발현 변화를 관찰하였다. 본 연구에서 확인된 지표들 간의 상호 작용 및 ID1216의 조절 여부에 관해 Fig. 10에 나타내었다. 실험 결과 ID1216은 고지방 식이 유도 비만 마우스에서 체중 증가 억제를 나타내었으며, 비만 대사 관련 pathway의 상위 유전자로 사료되는 SIRT1과 AMPK의 발현을 조절하는 것으로 나타났다. 활성화된 SIRT1과 AMPK는 $PGC1{\alpha}$의 활성화에 관여하고, 이를 통해 열 발산 대사와 관련된 UCP 단백질과 핵 수용체 단백질인 $PPAR{\alpha}$의 발현이 백색지방, 갈색지방, 간 및 근육에서 증가되는 것이 확인되었다. 각 조직 별로 RT-PCR을 진행한 결과에서는 $PPAR{\alpha}$의 하위 유전자인 aP2, ACO, Acadl, Acadm, CPT1a, CPT1b의 mRNA 발현 수준을 향상시켜 주어 ID1216이 지방산 산화 대사인 ${\beta}$-oxidation의 활성화에 기여할 가능성을 보여주었다. 이와는 별개로 ID1216은 중성지질을 분해하는 것으로 알려진 ATGL의 mRNA 발현 또한 증가시키는 것으로 확인되었다. 본 연구를 통해 ID1216이 조직에 따라 지질 및 에너지 대사와 관련된 인자의 발현에 영향을 주는 체중 조절에 효과적인 소재임을 알 수 있었다. 또한 비만 치료제와의 기전적 차별성과 생약 특유의 섭취 안전성을 특징으로 하는 체중 또는 체지방 조절 기능성 소재로의 활용 가능성도 충분히 가지고 있음을 확인할 수 있었다.

• 한방비만학회지
• /
• 제22권2호
• /
• pp.93-101
• /
• 2022

Objectives: This study aimed to observe the anti-diabetic effect and underlying mechanisms of Galgunhwanggumhwangryun-tang (GHH; Gegen-Qinlian-decoction) in the C2C12 myotubes. Methods: GHH (1.0 mg/ml) or metformin (0.75 mM) or insulin (100 nM) were treated in C2C12 myotubes after 4 days differentiation. The glucose uptake was assessed by 2-[N-(7-160 nitrobenz-2-oxa-1,3-diazol-4-yl)amino]-2-deoxy-d-glucose uptake by C2C12 cells. The expression of adenosine monophosphate-activated protein kinase (AMPK) and phosphorylation AMPK (pAMPK) were measured by western blot. We also evaluated gene expression of glucose transporter type 4 (Slc2a4, formerly known as GLUT4), glucokinase (Gk), carnitine palmitoyltransferase IA (Cpt1a), nuclear respiratory factors 1 (Nrf1), mitochondrial transcription factor A (Tfam), and peroxisome proliferator-activated receptor γ coactivator 1α (Ppargc1a) by quantitative real-time polymerase chain reaction. Results: GHH promoted glucose uptake in C2C12 myotubes. The expression of AMPK protein, which plays an essential role in glucose metabolism, was increased by treatment with GHH. GHH treatment tended to increase gene expression of Slc2a4, Gk, and Nrf1 but was not statistically significant. However, GHH significantly improved Tfam and Ppargc1a gene expression in C2C12 myotubes. Conclusions: In summary, GHH treatment promoted glucose uptake in C2C12 myotubes. We suggest that these effects are associated with increased gene expression involved in mitochondrial biosynthesis and oxidative phosphorylation, such as Tfam and Ppargc1a, and increased expression of AMPK protein.

• 한국식품영양과학회지
• /
• 제43권11호
• /
• pp.1681-1687
• /
• 2014

FCEE를 3T3-L1 전지방세포의 분화과정 중에 처리한 후, FCEE가 지방의 축적에 미치는 영향을 확인하였다. FCEE($200{\mu}g/mL$)를 세포에 처리한 후 Oil Red O 염색법과 AdipoRed 형광염색법을 이용한 지방 축적과 세포내 중성지방 함량을 측정한 결과, 무처리한 지방세포와 비교하여 각각 10.2%, 13.7% 유의하게 감소하는 것을 확인하였다. 이러한 결과에 대한 기작을 확인하고자 포도당 유입량과 유리 글리세롤 방출량을 측정하였다. FCEE($200{\mu}g/mL$) 처리 시 지방세포와 비교하여 포도당 유입량이 36.6% 유의적으로 감소하였으며, 유리 글리세롤 방출량도 8일째에 유의적으로 감소하였다. 이는 지방세포의 분화과정 중에 FCEE의 처리로 분화가 억제되어 지방구의 형성이 억제되고 배양액으로 배출되는 유리 글리세롤의 총량이 감소한 것으로 판단된다. 이러한 결과가 지방세포 분화의 억제에 의한 것인지 판단하기 위해 지방 형성 관련인자의 mRNA 발현량을 측정하였다. FCEE($200{\mu}g/mL$)의 처리로 AMPK mRNA 발현량은 지방세포와 비교하여 3배 증가하였으며, SREBP-1c, $C/EBP{\alpha}$와 $PPAR{\gamma}$ mRNA 발현량은 각각 0.6, 0.6 및 0.8배 감소하는 것을 확인하였다. 이상의 결과들로부터 FCEE는 지방 합성을 억제하는 활성을 보유하고 있는 바, 향후 항비만 기능성 식품소재로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한방비만학회지
• /
• 제14권2호
• /
• pp.47-54
• /
• 2014

본 연구에서는 삼정환의 혼합추출물과 개별추출물을 비교하여 항산화에 중요한 역할을 하고 있는 총 페놀 함량과 DPPH 자유라디칼 소거능 및 $TNF{\alpha}$의 유전자발현변화를 분석하였고, 항비만과 지질대사개선에 밀접한 요소인 AMPK-${\alpha}1$, HMG-CoA reductase, $PPAR{\gamma}$의 유전자 발현변화와 3T3-L1세포에서 Oil red O 실험을 하여 세포 내 지방구 함량의 변화를 살펴보았다. DPPH 자유라디칼 소거능은 두 군에서 큰 차이를 보이지 않았으며, 3T3-L1세포의 세포생존율은 삼정환의 혼합추출물과 개별추출물에서 모두 $200{\mu}g/ml$의 농도에서 높은 생존율을 보였다. 총 페놀함량 역시 개별추출물에서 더욱 많이 나타난 것을 알 수 있었으나, 종합적으로 항산화능력은 혼합추출물과 개별추출물이 유사한 것으로 나타났다. 비만과 관련성 있는 지질대사와 관련된 지표들을 분석해본 결과, Oil red O staining에서 혼합추출물을 처리한 군은 대조군과 큰 차이를 보이지 않은 반면, 개별추출물에서 지방구의 수가 감소한 것을 확인하였고, 항비만 효과에 주요한 타깃 유전자로 알려져 있는 AMPK-${\alpha}1$과 $PPAR{\gamma}$ 모두 혼합추출물에 비해 개별추출물에서 유의성 있는 변화를 확인하였다. 지질대사를 활성화시키는 HMG-CoA reductase 역시 유의성 있는 효과는 확인하지 못했으나 개별추출물에서 더욱 감소된 것을 알 수 있었다. 종합적으로, 삼정환을 혼합한 상태로 추출을 한 것보다 개별 약재를 추출한 것을 혼합하여 사용한 개별추출군이 항산화 및 항비만 효과에 더 나은 효능이 있는 것을 확인하였고, 이는 기존 환제의 제형으로 사용하던 약재의 실험에서 추출방법 및 제형에 더욱 심도 있는 연구가 필요하다는 것을 시사하였다.

• 대한본초학회지
• /
• 제37권2호
• /
• pp.1-11
• /
• 2022

Objectives : Although the anti-obesity effect of Schizandrae Fructus water extract has been demonstrated, its underlying mechanism is still unclear. Therefore, we aimed to evaluate the anti-obesity effect of Schizandrae Fructus water extract through the p-AMP-activated protein kinase (p-AMPK), sirtuin1 (Sirt1), and peroxisome proliferator-activated receptor-gamma coactivator 1α (PGC-1α) signaling in 60% high-fat diet (HFD)-induced obese mouse model. Methods : Male C57BL/6 mice were divided into four groups. The Normal group was fed a normal diet and the obese groups were fed 60% HFD. Except for the Control group, the GG group was supplemented with 0.5% Garcinia gummigutta and the SCW group was supplemented with 0.5% Schizandrae Fructus water extract. After 6 weeks, obesity-related biomarkers in serum were measured and the expressions of protein for lipid-related factors in liver tissue were analyzed by western blot. Results : Treatment with SCW significantly down-regulated body weight compared to the Control group. SCW down-regulated levels of triglyceride and total cholesterol in serum and significantly increased p-AMPK, Sirt1, and PGC-1α in liver tissue. In addition, the expressions of fatty acid oxidation-related proteins such as peroxisome proliferator-activated receptor α (PPARα), carnitine palmitoyltransferase 1A (CPT-1A), uncoupling protein 1 (UCP1), and uncoupling protein 3 (UCP3) were significantly up-regulated. However, fatty acid synthesis-related proteins including sterol regulatory element-binding protein-1 (SREBP-1), phospho-Acetyl-CoA Carboxylase (p-ACC), and fatty acid synthase (FAS) were significantly down-regulated. Conclusions : Taken together, SCW treatment showed anti-obesity effect by regulating both fatty acid oxidation-related and fatty acid synthesis-related proteins through AMPK/Sirt1/PGC-1α signaling in 60% HFD-induced obese mice.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
• /
• 제18권3호
• /
• pp.255-261
• /
• 2014

Essential fatty acid (EFA) is known to be required for the body to function normally and healthily. However, the effect of EFA on glucose uptake in skeletal muscle has not yet been fully investigated. In this study, we examined the effect of two EFAs, linoleic acid (LA) and ${\alpha}$-linolenic acid (ALA), on glucose uptake of C2C12 skeletal muscle cells and investigated the mechanism underlying the stimulatory effect of polyunsaturated EFAs in comparison with monounsaturated oleic acid (OA). In palmitic acid (PA)-induced insulin resistant cells, the co-treatment of EFAs and OA with PA almost restored the PA-induced decrease in the basal and insulin-stimulated 2-NBDG (fluorescent D-glucose analogue) uptake, respectively. Two EFAs and OA significantly protected PA-induced suppression of insulin signaling, respectively, which was confirmed by the increased levels of Akt phosphorylation and serine/threonine kinases ($PKC{\theta}$ and JNK) dephosphorylation in the western blot analysis. In PA-untreated, control cells, the treatment of $500{\mu}M$ EFA significantly stimulated 2-NBDG uptake, whereas OA did not. Phosphorylation of AMP-activated protein kinase (AMPK) and one of its downstream molecules, acetyl-CoA carboxylase (ACC) was markedly induced by EFA, but not OA. In addition, EFA-stimulated 2-NBDG uptake was significantly inhibited by the pre-treatment of a specific AMPK inhibitor, adenine 9-${\beta}$-D-arabinofuranoside (araA). These data suggest that the restoration of suppressed insulin signaling at PA-induced insulin resistant condition and AMPK activation are involved at least in the stimulatory effect of EFA on glucose uptake in C2C12 skeletal muscle cells.

• 한국축산식품학회지
• /
• 제43권5호
• /
• pp.805-825
• /
• 2023

This experiment aims to investigate the impact of probiotic feed on growth performance, carcass traits, plasma lipid biochemical parameters, intramuscular fat and triglyceride content, fatty acid composition, mRNA expression levels of genes related to lipid metabolism, and the activity of the enzyme in Sunit sheep. In this experiment, 12 of 96 randomly selected Sunit sheep were assigned to receive the basic diet or the basic diet supplemented with probiotics. The results showed that supplementation with probiotics significantly increased the loin eye area, and decreased plasma triglycerides and free fatty acids, increasing the content of intramuscular fat and triglycerides in the muscle and improving the composition of the fatty acids. The inclusion of probiotics in the diet reduced the expression of adenosine 5'-monophosphate-activated protein kinase alpha 2 (AMPKα2) mRNA and carnitine palmitoyltransferase 1B (CPT1B) mRNA, while increasing the expression of acetyl-CoA carboxylase alpha (ACCα) mRNA, sterol regulatory element-binding protein-1c (SREBP-1c) mRNA, fatty acid synthase mRNA, and stearoyl-CoA desaturase 1 mRNA. The results of this study indicate that supplementation with probiotics can regulate fat deposition and improves the composition of fatty acids in Sunit sheep through the signaling pathways AMPK-ACC-CPT1B and AMPK-SREBP-1c. This regulatory mechanism leads to an increase in intramuscular fat content, a restructuring of muscle composition of the fatty acids, and an enhancement of the nutritional value of meat. These findings contribute to a better understanding of the food science of animal resources and provide valuable references for the production of meat of higher nutritional value.

• 생명과학회지
• /
• 제28권1호
• /
• pp.26-36
• /
• 2018

명월초, 여주 및 울금의 물 및 70% 에탄올 추출물에서 항산화 및 ${\alpha}$-glucosidase 저해활성을 측정하였으며, 돼지감자 농축액에 이들 식물류의 에탄올 추출물을 첨가한 5종의 돼지감자 복합물(JA1~5)에서 항산화 및 항당뇨 활성을 비교하였다. 명월초, 여주 및 울금의 에탄올 추출물은 물 추출물에 비해 총 페놀 및 플라보노이드 함량이 많았다. DPPH, ABTS 라디칼 소거활성 및 FRAP법에 의한 환원력은 총 페놀 및 플라보노이드 함량에 의존적이었으며, 특히 명월초와 울금의 에탄올 추출물은 항산화 활성이 비슷한 수준이었다. ${\alpha}$-Glucosidase 저해활성은 에탄올 추출물의 $2,000{\mu}g/ml$ 농도에서 50% 이상이었다. 5종의 복합물은 돼지감자 농축액에 비해 총 페놀 및 플라보노이드 함량이 많았다. 또한 항산화 활성 및 ${\alpha}$-glucosidase 저해활성도 복합물에서 모두 증가되었으며, 특히 JA1의 활성이 유의적으로 높았다. 돼지감자 복합물은 인체 정상 간세포주인 Chang세포에 대해 세포독성이 없었으며, Chang세포에서 AMPK 활성화 및 근육세포인 C2C12세포에서 세포 내 당 유입을 유의적으로 증가시켰다. 이로써 명월초, 여주 및 울금의 추출물이 혼합된 돼지감자 복합물은 항산화 및 항당뇨 활성 증대에 효과적인 것으로 판단된다.

• Journal of Nutrition and Health
• /
• 제55권4호
• /
• pp.462-475
• /
• 2022

본 연구는 팔미트산으로 인슐린 저항성을 유도한 C2C12 근육세포주에서 ADLE의 인슐린 저항성개선효과를조사하고이에대한조절기전을확인하고자하였다. C2C12 근육세포주에 ADLE를 처리 시, AMPK의 활성화를 통해 포도당흡수 (glucose uptake)가 증가되었으며, 이는 미토콘드리아-매개 에너지 생합성 조절단백질인 PGC1α, UCP3, CS 활성을 증가시킴과 동시에 지방산 합성인자인 ACC, FAS, SREBP-1의 발현을 억제함을 알 수 있었다. 세포주에서 확인된 결과들을 고지방식이 유도 당뇨마우스의 근육조직에서 조사한 결과, 고지방식이와 ADLE를 동시에 처리한 그룹에서 AMPK 활성화, GLUT4 발현증가와 미토콘드리아 에너지 대사증가, 지방산 합성 감소효과를 보였다. 이상의 결과들로, ADLE가 근육 내 에너지 대사 관련 경로의 상위유전자인 AMPK를 활성화하여 GLUT4의 세포막 이동을 증진시켜 당대사 조절에 관여하는 것을 관찰하였으며, AMPK의 인산화 증가는 PGC1α의 활성화에 관여하고, 이를 통해 열 발산 대사와 관련된 UCP3의 증가 및 CS 활성을 증가시키고, 지방산 합성 관련 유전자 발현을 억제시킴을 알 수 있었다. 본 결과로부터 ADLE는 대사증후군에서 공통적으로 나타나는 인슐린 저항성을 개선시킬 수 있으며, 이는 근육세포에서의 AMPK의 활성화를 통한 에너지생성기전과 관련이 있음을 알 수 있었다. ADLE는 비만, 당뇨 등의 다양한 부작용을 가진 약제와는 다른 안전성을 보장할 수 있는 이점을 가지고 있어 인슐린 저항성 및 제2형 당뇨병 치료를 위한 기능성 식품 소재로의 활용 가능성도 충분히 가지고 있음을 확인할 수 있었다.

• 대한수의학회지
• /
• 제48권3호
• /
• pp.327-336
• /
• 2008

Many herbal extracts have been reported to have a preventive or therapeutic effect of on diabetes mellitus. Momordica Charantia commonly known as bitter melon or karela has been reported to be a medicinal plant for treating various diseases including cancers and diabetes. The objectives of this study were to investigate anti-diabetic effects of bitter melon (BM) as determined by blood glucose levels, glucose tolerance test (GTT), insulin tolerance test (ITT), insulin and HbA1C activities in serum, serum biochemical and lipid levels, histopathology, immunohistochemistry and AMPK-${\alpha}2$ expression of skeletal muscle in male C57BL/6J db/db mice. There were four experimental groups including vehicle control, BM 10 mg/kg, BM 50 mg/kg, and BM 250 mg/kg. BM at doses of 10, 50, and 250 mg/kg was orally administered to the diabetic mice everyday for 8 weeks. The treatments of BM 10, 50, and 250 mg/kg significantly decreased the blood glucose level in the diabetic mice compared with vehicle control (p < 0.05). The treatments of BM 10 and 50 mg/kg significantly decreased the GTT, ITT and HbA1c levels in the diabetic mice compared with vehicle control (p < 0.05). All BM groups significantly decreased GOT, GPT, BUN, LDL and glucose levels in the diabetic mice compared with the vehicle control mice (p < 0.05). The livers of mice treated with the BM 10, 50, and 250 mg/kg showed a remarkable decrease in the number of lipid droplets compared with the vehicle control. The pancreas of mice treated with the BM 10, 50, and 250 mg/kg showed a remarkable increase in insulin concentration of ${\beta}$-cells compared with the vehicle control. In addition, the treatments of BM 10, 50, and 250 mg/kg actually increased the expression of AMPK-${\alpha}2$ compared with vehicle control. These results suggest that BM has a respectable anti-diabetic effect resulting from inhibition of blood glucose level and lipid level in serum and that consumption of BM may give a benefit for controlling diabetes mellitus in humans.