Lee, Hyejin;Kim, Jinhee;Park, Jun Yeon;Kang, Ki Sung;Park, Joeng Hill;Hwang, Gwi Seo
Journal of Ginseng Research
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v.41
no.3
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pp.257-267
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2017
Background: Heat-processed ginseng, sun ginseng (SG), has been reported to have improved therapeutic properties compared with raw forms, such as increased antidiabetic, anti-inflammatory, and antihyperglycemic effects. The aim of this study was to investigate the antiobesity effects of SG through the suppression of cell differentiation and proliferation of mouse 3T3-L1 preadipocyte cells and the lipid accumulation in Caenorhabditis elegans. Methods: To investigate the effect of SG on adipocyte differentiation, levels of stained intracellular lipid droplets were quantified by measuring the oil red O signal in the lipid extracts of cells on differentiation Day 7. To study the effect of SG on fat accumulation in C. elegans, L4 stage worms were cultured on an Escherichia coli OP50 diet supplemented with $10{\mu}g/mL$ of SG, followed by Nile red staining. To determine the effect of SG on gene expression of lipid and glucose metabolism-regulation molecules, messenger RNA (mRNA) levels of genes were analyzed by real-time reverse transcription-polymerase chain reaction analysis. In addition, the phosphorylation of Akt was examined by Western blotting. Results: SG suppressed the differentiation of 3T3-L1 cells stimulated by a mixture of 3-isobutyl-1-methylxanthine, dexamethasone, and insulin (MDI), and inhibited the proliferation of adipocytes during differentiation. Treatment of C. elegans with SG showed reductions in lipid accumulation by Nile red staining, thus directly demonstrating an antiobesity effect for SG. Furthermore, SG treatment down-regulated mRNA and protein expression levels of peroxisome proliferator-activated receptor subtype ${\gamma}$ ($PPAR{\gamma}$) and CCAAT/enhancer-binding protein-alpha ($C/EBP{\alpha}$) and decreased the mRNA level of sterol regulatory element-binding protein 1c in MDI-treated adipocytes in a dose-dependent manner. In differentiated 3T3-L1 cells, mRNA expression levels of lipid metabolism-regulating factors, such as amplifying mouse fatty acid-binding protein 2, leptin, lipoprotein lipase, fatty acid transporter protein 1, fatty acid synthase, and 3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme A reductase, were increased, whereas that of the lipolytic enzyme carnitine palmitoyltransferase-1 was decreased. Our data demonstrate that SG inversely regulated the expression of these genes in differentiated adipocytes. SG induced increases in the mRNA expression of glycolytic enzymes such as glucokinase and pyruvate kinase, and a decrease in the mRNA level of the glycogenic enzyme phosphoenol pyruvate carboxylase. In addition, mRNA levels of the glucose transporters GLUT1, GLUT4, and insulin receptor substrate-1 were elevated by MDI stimulation, whereas SG dose-dependently inhibited the expression of these genes in differentiated adipocytes. SG also inhibited the phosphorylation of Akt (Ser473) at an early phase of MDI stimulation. Intracellular nitric oxide (NO) production and endothelial nitric oxide synthase mRNA levels were markedly decreased by MDI stimulation and recovered by SG treatment of adipocytes. Conclusion: Our results suggest that SG effectively inhibits adipocyte proliferation and differentiation through the downregulation of $PPAR{\gamma}$ and $C/EBP{\alpha}$, by suppressing Akt (Ser473) phosphorylation and enhancing NO production. These results provide strong evidence to support the development of SG for antiobesity treatment.
Kim, Ra-Jeong;Lee, Soo-Jung;Kim, Mi-Joo;Hwang, Cho-Rong;Kang, Jae-Ran;Jung, Woo-Jae;Sung, Nak-Ju
Journal of agriculture & life science
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v.44
no.6
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pp.159-170
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2010
This study was aimed to evaluate the effects garlic such as fresh garlic powder (FGP), red garlic powder (RGP) and black garlic powder (BGP) by lyophilized, on serum lipid metabolism in obese rats induced high fat diet. Food efficiency ratio (FER) of the experimental groups was lower than the control group and it was significant difference. Total lipid content of serum decreased from 7.0 to 20.9% compared to the control group. Especially, triglyceride content decreased from 40.8% (BGP) to 42.1% (RGP) group as compared to the control group. There was no significant difference in HDL-C content between groups fed garlic powder and normal group. LDL-C contents of the experimental groups were lower than the control group, but has not showed significant diggerence compared to control group. Total lipid content was significantly increased in liver compared to the control group, but decreased over 30% in RGP and BGP groups to the control group. The lipid level in feces was increased by feeding periods of garlic powder, while total cholesterol and triglyceride were significantly increased in feces of RGP group. TBARS content in serum and liver of RGP and BGP groups was significantly decreased than the control group. Antioxidant activity of serum was 68.05% in the RGP group, which was significantly higher than the control group. From the above result, we suggested that red and black garlic powder were effective in the improvement of lipid level in obese rats induced high fat diet.
This study was conducted to investigate the chemical composition and biological function of tea made from mountain-cultivated ginseng leaves. The antioxidant activities of tea made from mountain-cultivated ginseng leaves were determined by measuring their electron-donating ability based on their DPPH and nitrite-scavenging ability. The electron-donating abilities of tea made from mountain-cultivated ginseng leaves (500 and 1,000 ppm) as determined by DPPH assay were 45.6 and 85.1%, respectively. The nitrite scavenging ability of tea made from mountain-cultivated ginseng leaves (500 and 1,000 ppm) at pH 6.0 were 32.8 and 51.4%, respectively. Furthermore, the nitrite scavenging activity increased in a dose-dependent manner at all pH values. The effects of tea made from mountain-cultivated ginseng leaves on Male Sprague-Dawley rats were also evaluated. To accomplish this, the rats were divided into three groups (A: normal diet group, B: high fat diet group and C: high fat diet supplemented with tea made from mountain-cultivated ginseng leaves group). The anti-obesity effects of tea made from mountain-cultivated ginseng leaves were then evaluated. The serum total lipid, total cholesterol and triglyceride contents in C group were lower than those of B group; however, these differences were not statistically significant. The HDL-cholesterol content was significantly higher in the C group than in the other groups. Taken together the results of this study suggest that tea made from mountain-cultivated ginseng leaves possesses antioxidant activity and improves lipid metabolism.
Yoo, Jae Myeong;Lee, Minhee;Kwon, Han Ol;Choi, Sei Gyu;Bae, Mun Hyoung;Kim, Ok-Kyung
Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition
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v.45
no.4
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pp.484-491
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2016
The present study investigated the effect of Sinetrol-XPur (polyphenolic Citrus spp. and Paullinia cupana Kunth dry extract) and defined the action mode for cyclic adenosine monophosphate (cAMP)-dependent uncoupling protein (UCP)-2 activation. Leptin-deficient obese mice were treated with two different doses, 100 mg/kg body weight (BW) and 300 mg/kg BW of each AIN93G supplement, for 7 weeks. Treatment of obese mice with both low and high doses of Sinetrol-XPur significantly reduced body weight gain compared to control obese mice. White adipose tissue weight of mice was reduced by 30.96% in high dose-supplemented groups. Serum total cholesterol and triglyceride were reduced by a high dose of Sinetrol-XPur by 20.02% and 30.96%, respectively. Serum level of high density lipoprotein (HDL) was significantly increased by treatment with both doses, as the ratio of HDL to low density lipoprotein increased by 138.78% and 171.49%, respectively. Regarding expression of biochemical factors related to lipid metabolism, fatty acid synthase significantly decreased and UCP-2 increased upon treatment with a high dose of Sinetrol-XPur, but there was no significant difference in lipoprotein lipase and hormone-sensitive lipase. To define cellular mechanism, intracellular cAMP levels in 3T3-L1 adipocytes significantly increased in a dose-dependent manner over the range of $50{\sim}250{\mu}m/mL$. The phosphodiesterase (PDE) inhibitor 3-isobutyl-1-methylxanthine clearly blocked cAMP, suggesting that Sinetrol-XPur promotes lipolysis of adipocytes through inhibition of cAMP-dependent PDE, resulting in induction of cAMP response element binding protein and UCP-2. These results suggest that Sinetrol-XPur supplementation is a viable option for reducing body weight and fat by improving serum lipid profiles and genetic expression of lipid metabolic factors, especially activation of cAMP-dependent UCP-2.
This study was carried out to evaluate the antiobesity effects of Crataegus fructus in 3T3-L1 adipocytes and mice fed a high fat diet (high fat 45% cal). The inhibitory effect of methanol extract from Crataegus fructus on lipid accumulation in 3T3-L1 adipocytes was quantified using Oil red O staining. Compared with the control, lipid accumulation was significantly decreased by 10-25% with treatment with Crataegus fructus extract at a concentration of 600-2,000 ug/ml. Three-week old ICR mice (n=24) were randomly divided into four groups (T0: normal diet, T1: high fat diet, T2: high fat diet and 50 ug of Crataegus fructus extract, T3: high fat diet and 100 ug of Crataegus fructus extract) and were fed an experimental diet for 5 weeks. At the end of the experiment, body weight gain in the T1 group (3.9${\pm}$0.24 g) was higher than that in the T0 group (2.56${\pm}$0.14 g), while body weight gain in the T2 (3.02${\pm}$0.25 g) and T3 (2.58${\pm}$0.16 g) groups was significantly reduced as compared with that of the T1 group. Moreover, liver weight in the T1 (4.8${\pm}$0.17 g) and T2 (4.8${\pm}$0.16 g) groups was significantly higher than that of the T0 (4.05${\pm}$0.16 g) and T3 (4.57${\pm}$0.10 g) groups, while kidney weight was significantly lower than that of the T0 and T3 groups (p<0.05). The levels of total cholesterol and triglyceride in serum in the T2 and T3 groups were significantly decreased compared to the T1 group. These results suggest that Crataegus fructus can be used as functional materials in food and medicine.
Proanthocyanidins are naturally occurring polyphenolic compounds abundant in many vegetables, plant skins (rind/bark), seeds, flowers, fruits, and nuts. Numerous in vitro and in vivo studies have demonstrated myriad effects potentially beneficial to human health, such as antioxidation, immunomodulation, DNA repair, and antitumor activity. Among immune cells, macrophages are crucial players in a variety of inflammatory responses to environmental conditions. However, it has been widely reported that macrophages cause chronic inflammation and are involved in a variety of diseases, such as obesity, diabetes, metabolic syndrome, and cancer. In this study, we report the suppressive effect of proanthocyanidins via the heme oxygenase-1 (HO-1)-related system, on the immune response of the LPS-stimulated mouse macrophage cell line RAW264.7. Increased HO-1 expression at mRNA and protein levels were found in proanthocyanidins-treated RAW264.7 cells. Further, proanthocyanidins enhanced nuclear factor-erythroid 2-related factor 2 translocation into the nucleus. RAW264.7 cells were treated with lipopolysaccharide (LPS) with or without proanthocyanidins, and inflammatory mediator expression levels were assessed. Proanthocyanidins treatment resulted in the attenuation of nitric oxide production and inducible nitric oxide synthase expression in LPS-stimulated RAW264.7 cells. In addition, mRNA and protein expression of proinflammatory cytokines, such as tumor necrosis factor-${\alpha}$ and interleukin-6, was inhibited by proanthocyanidins treatment in LPS-stimulated RAW264.7 cells. These findings support proanthocyanidins as a promising anti-inflammatory agent.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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