Background: This study represents the first report that the anti-obesity activity of ethanol extracts of Aronia melanocarpa can be enhanced through ultrasonification at a frequency of 120 kHz at $60^{\circ}C$ (UE). Methods and Results: The amounts of cyanidin-3-O-galactose (cya-gal), a major anthocyanin in A. melanocarpa were higher by up to 402.4 mg/100 g, as compared with 221.4 mg/100 g and 322.1 mg/100 g, for hot water at $100^{\circ}C$ and 70% ethanol at $80^{\circ}C$ respectively. This result should cause the higher antioxidant activities of the UE than extract of hot water and ethanol in DPPH free radical scavenging. It was confirmed that the high antioxidant activity of UE could play an important role in inhibiting the production of proteins related to adipocyte differentiation, such as peroxisome proliferator activated receptor-${\gamma}$ (PPAR-${\gamma}$) and sterol regulatory element binding protein 1 (SREBP1). Conclusions: Ultrasonification at a frequency of 120 kHz at $60^{\circ}C$ should result in better anti-obesity activity than that observed using other processes. It was also observed for the first time that the anti-obesity activity of A. melanocarpa was associated with its antioxidant activity, possibly due to the higher elution of intact cya-gal, owing to efficient low temperature ultrasonification extraction. These results could also be applied to improve other biological activities of medicinal herbs that contain many types of heat-labile bioactive substances.
Natural products are widely used due to their various biological activities which include anti-inflammatory, antioxidant, and anti-obesity effects. In this study, we determined the antioxidative and anti-obesity effects of Polygonum cuspidatum 50% ethanol extract (PEE). The antioxidative effect of PEE was evaluated using its radical scavenging activity, total phenolic content, and reducing power. The anti-obesity effect of PEE was investigated using 3T3-L1 adipocytes. The antioxidative activity of PEE was progressively increased in various concentrations, mainly due to the presence of phenolic compounds. PEE also alleviated lipid accumulation on 3T3-L1 adipocytes and downregulated the mRNA and protein production of adipogenesis-related (SREBP-1c, PPARγ, C/EBPα) and lipogenesis-related (aP2, FAS, ACC) markers. Furthermore, we found that the inhibitory effect on lipid accumulation via PEE was caused by the alleviation of NF-κB, p38 MAPK, ERK1/2, and JNK at the protein level. Taken together, our results imply that PEE is a potential antioxidant that can prevent obesity-associated disorders.
Obesity increases the risk of many adult diseases, such as atherosclerosis, diabetes, hypertension, ischemic heart disease and breast cancer. Inhibition of adipogenesis is an effective way in the anti-obesity management. Because of main components of Saururus chinensis is flavonoid, it has been showed some improvement by its antioxidant effects on the atherosclerosis, heart disease and diabetic hyperlipidemia. But mechanism of anti-obesity effect of S. chinensis is not clear. We investigated the effects of ethanol extracts of S. chinensis on adipogenesis in the 3T3-L1 pre-adipocyte. The 3T3-L1 cell line is commonly used to study adipogenesis in vitro. In this study, ethanol extracts of S. chinensis significantly decrease the lipid accumulation in the 3T3-L1 cells proved by measuring triglyceride contents and Oil red O staining. The proposed mechanism of inhibition of adipogenesis in the 3T3-L1 cells with ethanol extracts of S. chinensis is down-regulation of transcriptional factors and adipocyte-specific genes such CCAAT/enhancer binding protein ${\alpha}$ ($C/EBP{\alpha}$) and Peroxisome proliferator activated receptor ${\gamma}$ ($PPAR{\gamma}$) in concentration dependent pattern. These results suggest that ethanol extracts of S. chinensis inhibits adipognesis in the 3T3-L1 cells and can be used as a safe and efficient natural substance to manage anti-obesity.
The root bark of Ulmus davidiana var. japonica (Japanese elm) is used in Korea and other East Asian countries as a traditional herbal remedy to treat a variety of inflammatory diseases and ailments such as edema, gastric cancer and mastitis. For this study, we investigated the lipid metabolism and anti-obesity efficacy of ethyl alcohol extract of Ulmus davidiana var. japonica root bark (UDE). First, HPLC was performed to quantify the level of (+)-catechin, the active ingredient of UDE. In the following experiments, cultured 3T3-L1 pre-adipocytes and high-fat diet (HFD)-fed murine model were studied for anti-obesity efficacy by testing the lipid metabolism effects of UDE and (+)-catechin. In the test using 3T3-L1 pre-adipocytes, treatment with UDE inhibited adipocyte differentiation and significantly reduced the production of adipogenic genes and transcription factors PPARγ, C/EBPα and SREBP-1c. HFD-fed, obese mice were administered with UDE (200 mg/kg per day) and (+)-catechin (30 mg/kg per day) by oral gavage for 4 weeks. Weight gain, epididymal and abdominal adipose tissue mass were significantly reduced, and a change in adipocyte size was observed in the UDE and (+)-catechin treatment groups compared to the untreated control group (***p < 0.001). Significantly lower total cholesterol and triglyceride levels were detected in UDE-treated HFD mice compared to the control, revealing the efficacy of UDE. In addition, it was found that lipid accumulation in hepatocytes was also significantly reduced after administration of UDE. These results suggest that UDE has significant anti-obesity and lipid metabolism effects through inhibition of adipocyte differentiation and adipogenesis.
본 연구에서 PTS는 지방전구세포에서 PPARγ, C/EBPα 및 FABP4의 발현 억제를 통해 지방전구세포의 adipogenesis를 억제하고, AMPK 및 HSL의 활성화, ATGL의 발현증가, 그리고 perilipin-1의 발현감소를 통해 지방세포의 지질을 분해하여 지방세포 내 과도한 지질형성을 억제하는 것으로 판단된다. 이러한 결과들은 PTS는 비만 예방 및 치료를 위핸잠재적 식의약 소재로의 개발 및 활용이 가능할 것으로 사료된다.
Park, Eui-Seong;Lee, Seung-Min;Lim, Yaung-lee;Park, Kun-Young
셀메드
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제8권3호
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pp.11.1-11.6
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2018
In vitro anti-obesity effects of anti-cancer (AC) functional kimchi in differentiated 3T3-L1 adipocytes were studied. We constructed three experimental groups: Control, standardized kimchi (SK), and AC functional kimchi (A-FK) that included active ingredients and Lactobacillus plantarum. Kimchi extracts did not show any cytotoxicity in pre-adipocytes in the concentration range of 1 - 5 mg/mL. A-FK significantly reduced fat droplet formation and absorbance in differentiated 3T3-L1 adipocytes, as shown by Oil red O staining, compared to Control and SK (P < 0.05). SK and A-FK reduced adipo-/lipogenesis related genes such as $C/EBP{\alpha}$, SREBP-1, LPL, and $LXR{\alpha}$ compared to Control (P < 0.05). Especially, A-FK more greatly reduced SREBP-1 and LPL compared to SK (P < 0.05). A-FK up-regulated the ${\beta}$-oxidation related gene CPT-1c and down-regulated the pro-inflammatory cytokine IL-6 compared to Control (P < 0.05). Based on the results, A-FK exhibited anti-obesity effects by inhibiting fat droplet formation and adipo-/lipogenesis related genes by regulating the ${\beta}$-oxidation related gene CPT-1c and pro-inflammatory cytokine IL-6. In previous studies, A-FK kimchi already exhibited a strong anti-cancer effect. These results indicate that A-FK increased anti-obesity activity in this model system due to its functional ingredients and anti-cancer functionality.
고지방식이로 비만을 유도한 ICR 생쥐를 동물 모델로 하여 7종의 Aspergillus속 미생물로 발효시킨 발효비지의 항비만 효과를 조사하였다. 수컷 ICR 생쥐에 5주간 고지방 식이를 실시하여 비만을 유도하고 고지방식이에 발효비지 2%를 첨가하여 6주 동안 사육하였으며, 체중, 섭취량, 혈청 총콜레스테롤, 중성지질, Alanine transaminase과 high-density lipoprotein cholesterol, 간성 glutathione과 lipid peroxide를 측정하였다. 체중의 경우에 AE4 발효 비지를 식이한 군에서 가장 많이 감소 (31.33%, P<0.05)하였고 간성 GSH와 ALT증가로 고지방혈증이 저해되었다. 이상의 결과로부터 Aspergillus속 미생물로 발효시킨 발효비지는 항비만 효과가 있는 것으로 나타났으며, 나아가 인체에서도 유의한 비만개선 작용을 기대할 수 있을 것으로 사료된다.
Misaengtang (MST), a formula of Korean herbal medicines, has been used as a weight-controlling recipe. We have investigated two experiment of body weight regulation by MST In rats. i) The anti-obesity effect of MTS on a high fat diet-induced obesity, male Sprague-Dawley rats were fed with a high-fat diet containing 30% in the absence or presence of MST (0.3, 1 or 3%) or a reference orlistat (0.05%) for 6 weeks. ii) weight-decrease effect of MST on normal diet, same animal were fed with a normal diet in the absence or presence of MST (3%) for 6 weeks. And the body weights, daily feed and water consumptions, organ weights, fat weights serum biochemistry were measured. In both experiments, MST and orlistat did not affect the body weight gain. But orlistat significantly increased the feed and water consumptions, leading to low-feed efficiency, and orlistat markedly reduced abdominal, paratesticular and perirenal fat weights, although increased the kidney weights. In MST, low dose (0.3%) of MST decreased the perirenal fat and increased the kidney weights in rats fed HFD, and MST 3% decreased the abdominal fat weights in rats fed normal diet. In addition, Orlistat caused changes in parameters of hepatotoxicity (AST and glucose), nephrotoxicity (BUN and B/C ratio) and lipid metabolism (HDL and triglycerides). In comparison, MST decreased AST, ALP and ALT, the hepatotoxicity markers, and somewhat improved the hepatic fatty degeneration. Taken together, it is suggested that MST does not exert anti-obesity activity as well as remarkably direct effects, but MST may be potentially benefit for dietary cure and exercise-cure of obesity.
In this study, we investigated anti-obesity effect of isoegomaketone (IK) isolated from leaves extract of Perilla frutescens (L.) Britt. cv. We verified differentiation and lipid accumulation by Oil Red O staining in 3T3-L1 cells after IK treatment with differentiation media. IK inhibited mRNA expression of adipocyte specific genes that were related with differentiation of 3T3-L1 cells. We confirmed the effects of IK on body weight and visceral fat mass in obese mice. Mice were randomly divided into three groups; normal diet group (ND), high-fat diet group (HFD) and high-fat diet with IK group (HFD-IK). The obesity mice were induced by feeding the 45% high-fat diet to the C57BL/6J mice during 4 weeks. After HFD-IK was orally administered 10 mg/kg of IK. As a result, the body weight of HFD and HFD-IK was increased 2.4 times and 1.7 times of ND, respectively. Also visceral fat mass of HFD was increased 24 times but in the case of HFD-IK was increased to 13 times in comparison with ND. Taken together, our findings suggest that IK reduced differentiation and adiogenesis in 3T3-L1 cells, decreased the body weight and visceral fat mass in obesity mice. These results suggest that IK may have a potential benefit as anti-obesity material.
Obesity has become one of the main public health problems. Saussurea lappa (Asteraceae), syn Aucklandia lappa and Saussurea costus, is a well-known herbal medicine that has been used for treating various ailments, such as inflammatory and gastrointestinal diseases. The present study examined the anti-obesity effect of S. lappa extract (SLE) in 3T3-L1 adipocytes and high fat diet (HFD)-induced obese mouse model. SLE significantly inhibited the differentiation from preadipocytes to adipocytes of cultured 3T3-L1 in dose-dependent manner. In addition, SLE significantly decreased the body weight gain and the food efficiency ratio of mice fed HFD during 9 weeks. Further study must be performed for the pharmacological mechanism and safety of SLE as well as the identification of active compound in SLE. Our results revealed that S. lappa suppresses the adipogenesis in cultured cells and the obesity in rodent models. Therefore, S. lappa may be useful toward the development of new potent anti-obesity drugs.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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