• 동의신경정신과학회지
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• 제33권3호
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• pp.277-285
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• 2022

Objectives: Gastrodia elata (GE) has been used to treat cognition impairment, including Alzheimer's disease (AD) in Korea. The purpose of this study was to investigate the effects of GE water extracts (GEE) on the lipopolysaccharide (LPS)-induced AD model in mice. (Aβ). Methods: We classified six groups as follow; group 1: control (CON), group 2: LPS (0.5 mg/kg/day, four times), group 3: 4 mg/kg donepezil (DP), group 4: 100 mg/kg GEE+LPS, group 5: 200 mg/kg GEE+LPS, group 6: 500 mg/kg GEE+LPS. Results: We found that GEE has an effect that inhibits decrease of discrimination index in object recognition test, as well as spontaneous alteration in the Y-maze test by LPS. Treatment with LPS increased amlyloid-β (Aβ) concentration, and decreased brain-derived neurotrophic factor (BDNF) in cerebral cortex of mice. However, GEE significantly protected against LPS-induced Aβ and BDNF changes. Our findings also showed that the inflammatory cytokines [tumor necrosis factor-alpha (TNF-α), interleukin-6 (IL-6) and interleukin-1β (IL-1β)] mRNA and protein were up-regulated by the LPS injection. But GEE significantly suppressed LPS-induced inflammatory cytokines increase in a dose-dependent manner. Conclusions: This study suggests that the GEE may be an effective AD therapeutic agent, in treating neurodegenerative diseases including AD.

• 한국식품영양과학회지
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• 제43권10호
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• pp.1519-1526
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• 2014

본 연구에서는 한국에서 자생하는 양하를 부위(꽃봉오리와 지하경)별로 일반성분, 다량 무기질 함량, 항산화 활성, AChE 저해 활성 및 인지 기능 동물실험을 측정을 통하여 우리나라 고유의 천연 식물자원의 우수성을 규명하고자 하였다. 양하의 꽃봉오리와 지하경의 일반성분을 분석하여 비교해본 결과 양하 꽃봉오리의 수분 함량이 가장 높게 나타났다. 조단백질 함량은 꽃봉오리, 지하경 순으로 높게 나타났다. 조지방 함량은 차이가 거의 없었고 탄수화물은 지하경에서 가장 높게 나타났다. 꽃봉오리와 지하경의 무기질 함량에서는 지하경이 Ca($62.30{\pm}0.46mg%$), K($656{\pm}1.58mg%$), Na($19.10{\pm}0.52$ mg%), P($70.10{\pm}1.54mg%$)으로 더 높게 나타났다. 항산화 비타민 A, C, E를 분석해 봤을 때 비타민 A는 분석되지 않았으며, 비타민 E의 함량은 지하경이 $0.50{\pm}0.02mg$으로 분석되었다. 비타민 C의 경우, 꽃봉오리에서는 분석되지 않았으나 지하경에서는 $0.70{\pm}0.08mg$이 분석되었다. 양하의 꽃봉오리 열수 추출물, 꽃봉오리 70% 에탄올 추출물과 지하경 열수 추출물, 지하경 70% 에탄올 추출물의 total polyphenol contents를 측정한 결과, 꽃봉오리 추출물이 지하경보다, 열수 추출물이 에탄올 추출물보다 총 페놀성 화합물 함량이 우수하게 나타났다. 농도를 달리하여(62.5, 125, 250 및 $500{\mu}g/mL$) DPPH radical scavenging 활성을 측정한 결과 모든 추출물에서 농도 의존적으로 DPPH radical scavenging 활성이 증가하였고, 가장 좋은 활성을 나타낸 것은 꽃봉오리 열수 추출물로 나타났다. ABTS radical scavenging 역시 모든 추출물에서 농도에 의존적으로 증가하는 경향을 나타내었고, 꽃봉오리 열수 추출물에서 가장 우수하게 측정되었다. 양하 꽃봉오리의 열수 추출물과 에탄올 추출물로 아세틸콜린에스터라아제 저해 활성을 특정한 결과, 양성대조군인 tacrine과 비교 시 양하의 꽃봉오리 열수 추출물이 꽃봉오리 에탄올 추출물에 비해 아세틸콜린에스터라아제 저해 활성이 높게 나타났다. 인지 기능 개선효과를 평가하기 위해 scopolamine으로 기억 손상을 유발한 mice에서 물체인식 실험(NORT)과 Y-미로실험(Y-maze)을 이용한 행동시험을 수행한 결과, NORT에서 양하 꽃봉오리의 열수 추출물과 에탄올 추출물이 거의 유사하게 정상군과 비슷한 정도의 높은 효능을 나타내었고, Y-maze test에서도 양하 꽃봉오리의 열수 추출물과 에탄올 추출물 모두에서 항치매 약물인 donepezil과 유사한 효능을 보였다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때 양하 추출물 특히 꽃봉오리 부위를 열수 추출했을 때 항산화 활성, 아세틸콜린에스터라아제 저해 활성, 인지 기능 및 학습능력 증진에 효과적으로 작용하여 천연 치매 예방물질 소재로서 이용가치가 높아 앞으로 양하에 대한 계속적인 연구가 필요할 것으로 생각되었다.

• 한국식품과학회지
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• 제48권3호
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• pp.275-283
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• 2016

본 연구는 스트렙토조토신에 의해 당뇨가 유발된 기억력 감퇴 모델에서 황칠나무 잎 열수추출물(DMW)의 학습 및 기억력 개선 효과를 평가하기 위해 수행되어졌다. 6주령의 SD-래트를 총 5개 군으로 분리 하였고, 11주간 24시간 간격으로 DMW를 100과 300 mg/kg b.w.농도로 경구 투여 하였으며, 양성대조군으로 donepezil (1 mg/kg b.w.)을 처리하였다. 7일 간격으로 체중과 혈당을 측정하였으며 STZ군에 비해 DMW군에서 유의한 체중 증가를 확인 할 수 있었다. 혈당 측정 결과 DMW군에서 6주째부터 혈당이 감소하기 시작하였으며, STZ군에 비해 유의적인 혈당 감소를 나타내었다. 혈청 내 바이오마커 측정 결과 혈중 포도당은 DMW 시료군에서 유의하게 감소하였고, 인슐린 호르몬 농도와 혈액 요소질소 또한 유의한 감소를 나타내었다. 간 기능 수치와 TG, TC, 그리고 크레아틴 농도에서는 각 군 간의 유의적 차이는 확인할 수 없었다. Morris water maze test와 passive avoidance test를 통해 STZ로 유도한 당뇨 모델에서 학습 및 기억력 장애를 확인 하였으며, DMW를 투여함으로서 학습 및 기억력이 유의적으로 회복, 증가한 것을 확인할 수 있었다. 또한 뇌 해마에서 Ach 함량과 AchE 활성 측정 결과, 당뇨 대조군에 비해 Ach 함량은 증가하였으며, AchE의 활성은 유의적으로 감소 한 것을 확인 하였다. 본 연구 결과로 STZ로 유도된 고 혈당 동물모델에서 황칠나무 잎 열수추출물(DMW)의 당뇨 개선 및 학습, 기억력 개선 효과를 확인 할 수 있었다. 이는 당뇨의 개선 효과와 더불어 고 혈당으로 인한 퇴행성 치매의 예방과 치료에도 일부 효과적일 것으로 사료된다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 황칠 열수추출물(DMW)이 당뇨에 의한 학습 및 기억력의 저하에 있어 효과적인 대안으로서 보다 더 넓은 분야에서 연구되기를 바라는 바이다.

• Nutrition Research and Practice
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• 제12권3호
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• pp.199-207
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• 2018

BACKGROUND/OBJECTIVES: Fermented Laminaria japonica (FL), a type sea tangle used as a functional food ingredient, has been reported to possess cognitive improving properties that may aid in the treatment of common neurodegenerative disorders, such as dementia. MATERIALS/METHODS: We examined the effects of FL on scopolamine (Sco)- and ethanol (EtOH)-induced hippocampus-dependent memory impairment, using the Passive avoidance (PA) and Morris water maze (MWM) tests. To examine the underlying mechanisms associated with neuroprotective effects, we analyzed acetylcholine (ACh) and acetylcholinesterase (AChE) activity, brain tissue expression of muscarinic acetylcholine receptor (mAChR), cAMP response element binding protein (CREB) and extracellular signal-regulated kinases 1/2 (ERK1/2), and immunohistochemical analysis, in the hippocampus of mice, compared to current drug therapy intervention. Biochemical blood analysis was carried out to determine the effects of FL on alanine transaminase (ALT), aspartate transaminase (AST), and triglyceride (TG) and total cholesterol (TC) levels. 7 groups (n = 10) consisted of a control (CON), 3 Sco-induced dementia and 3 EtOH-induced dementia groups, with both dementia group types containing an untreated group (Sco and EtOH); a positive control, orally administered donepezil (Dpz) (4mg/kg) (Sco + Dpz and EtOH + Dpz); and an FL (50 mg/kg) treatment group (Sco + FL50 and EtOH + FL50), orally administered over the 4-week experimental period. RESULTS: FL50 significantly reduced EtOH-induced increase in AST and ALT levels. FL50 treatment reduced EtOH-impaired step-through latency time in the PA test, and Sco- and EtOH-induced dementia escape latency times in the MWM test. Moreover, anticholinergic effects of Sco and EtOH on the brain were reversed by FL50, through the attenuation of AChE activity and elevation of ACh concentration. FL50 elevated ERK1/2 protein expression and increased p-CREB (ser133) in hippocampus brain tissue, according to Western blot and immunohistochemistry analysis, respectively. CONCLUSION: Overall, these results suggest that FL may be considered an efficacious intervention for Sco- and EtOH-induced dementia, in terms of reversing cognitive impairment and neuroplastic dysfunction.

• 한국식품과학회지
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• 제53권5호
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• pp.553-560
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• 2021

본 연구에서는 저온진공조건에서 추출 시간과 농도에 따른 녹차 열수추출조건을 최적화한 후 HP-20 column으로 caffeine을 제거한 녹차 추출물을 이용해 theanine 함유 기능성 젤리를 제조하였다. 또한, theanine 함유 젤리의 품질 특성, 제형안정성 및 항산화 효과, AChE 억제능을 조사하였다. 최적추출조건은 8% 녹차 분말을 2시간 추출하여 theanine 0.95 mg/mL, GABA 0.28 mg/mL, caffeine 1.45 mg/mL 추출액을 HP-20 column을 이용해 80% 에탄올로 카페인을 제거하였다. 3종의 겔화제와 농도별로 4종의 theanine 추출물 S1-S4(10-50%)을 제조해 품질 특성을 조사한 결과, 젤리에 theanine 추출물이 많을수록 L값과 b값이 증가하였다. 젤리의 물리적 특성을 조사한 결과, 3가지 겔화제 중 타마린드검, 잔탄검, 로거스트콩검(2:3:5=w/w/w)을 조합한 겔화제 III이 경도와 점착성이 낮고 탄력성이 높아 조직감이 가장 뛰어났다. 제형안정성 조사 시, 35%가 첨가된 S3가 이수율 25.88%과 붕괴율 1.31%로 우수한 제형안정성을 나타냈다. 또한 theanine 함유 젤리는 95℃, 30분간 가열조건에도 theanine과 GABA 성분이 파괴되지 않고 대부분 잔존하는 것을 TLC와 LC-MS 분석을 통해 확인했다. Theanine 추출물의 농도가 높을수록 DPPH radical 소거능은 증가하며, S4(50%)는 0.075 mg/mL ascorbic acid 수준과 유사한 항산화력을 나타냈다. AChE 저해 효과는 S3(35%)가 가장 높았으며 이는 donepezil 2.5 μM과 동일한 수준의 AChE 저해 활성을 나타냈다. 따라서 본 연구는 녹차 추출물에서 caffeine을 제거한 theanine 추출물로 기능성 젤리를 제조하였으며 품질 특성을 조사하였다.

• 대한본초학회지
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• 제36권2호
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• pp.1-9
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• 2021

Objectives : Gossypium arboreum (cotton) is traditionally used to treat various health disorders. However, anti-amnesic effect of G. arboreum has not been reported. The objective of this study was to investigate in-vivo the anti-amnesic effects along with in vitro antioxidant and acetylcholinesterase (AChE) inhibition potential in G. arboreum seed essential oil. Methods : The essential oil of G. arboreum obtained by solid phase microextraction (SPME) techniques were identified by gas chromatography-mass spectroscopy (GC-MS). 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) and 2,2'-azino-bis-(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) (ABTS) assay were performed to determine the antioxidant activity at various concentrations (312.5, 625, 1250, 2500, 5000, 10000 ㎍/㎖. Y-maze, passive avoidance and Morris water maze tests were carried out to evaluate improved effect on scopolamine (1 mg/kg)-induced memory dysfunction at the dose level of 50, 100 and 200 mg/kg. Donepezil (5 mg/kg) was used as a positive drug control. We performed acetylcholinesterase (AChE) activity assay in ex vivo. Results : Five volatile compounds were identified in G. arboreum. The assays of DPPH and ABTS revealed that G. arboreum increased antioxidant activity in a dose-dependent manner. G. arboreum ameliorated the percent of spontaneous alternation in the Y-maze test, shortened step-through latency in the passive avoidance test, and increased swimming time in the target zone in the Morris water maze test. In addition, G. arboreum inhibited the AChE activity. Conclusions : Based on these findings, G. arboreum may aid in the prevention and treatment of learning and memory-deficit disorders through antioxidant and AChE inhibitory activities.

• 한국식품과학회지
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• 제44권4호
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• pp.428-433
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• 2012

본 연구팀의 선행 연구 결과, L. helveticus IDCC3801의 발효유 주정 침전물이 BACE의 활성 억제를 통한 amyloid beta($A{\beta}$) 생성 저해효과를 갖고 있음을 확인하였다(15). 이러한 결과를 바탕으로 L. helveticus IDCC3801의 발효유 주정 침전물의 산업화를 위한 공정 개선연구를 진행하였고, 대량생산을 통해 LHFM을 확보하였다. 본 연구는 LHFM의 인지기능 개선 기능성 입증 연구로써 $A{\beta}$ 저해효과 외에 신경세포 보호효과 및 기억력 개선 효능을 확인하고 어떠한 작용 기전으로 개선 효과가 나타나는지 조사한 것으로 scopolamine으로 기억 손상을 유발한 mouse에서 학습 능력과 기억력 개선 효과, 신경세포 보호 효과, AChE 저해와 ACh 증가 효과 등을 평가하였다. LHFM은 신경세포 사멸을 유도하는 고농도의 glutamate가 존재하는 환경에서 농도 의존적으로 신경세포의 사멸을 억제하여 신경세포를 보호하였다. 또한 LHFM은 in vitro에서 농도 의존적으로 강력하게 AChE의 활성을 저해하였다. 이러한 in vitro 결과들을 근거로 scopolamine으로 기억 손상을 유발한 mouse에서 Morris water maze와 Y-maze 행동 시험을 통해 LHFM의 학습능력과 기억 개선 효과를 조사하였다. LHFM은 Morris water maze에서 실험 2일째부터 escape latency시간을 유의적으로 감소 시켰으며 5일째에서는 정상 mouse와 동등한 수준으로 감소되어 우수한 학습 효과를 보였다. 실험 6일째 platform을 치운 후 시행한 probe trial에서도 platform이 있던 위치에 머무는 회수가 scopolamine을 단독으로 처리한 것보다 유의적으로 높아 장기기억의 개선에도 효과가 있었다. Y-maze 시험에서도 LHFM은 scopolamine 단독 처리군과 비교하여 뚜렷하게 변경 행동력을 증가시켜 여러 행동 시험을 통해 LHFM의 인지기능 개선 효과를 확인하였다. 행동실험 후 hippocampus를 적출하여 ACh 및 AChE의 활성을 측정한 결과, donepezil과 마찬가지로 LHFM은 AChE의 활성을 유의적으로 억제하였으며 또한 ACh 함량도 증가시켰다. 결론적으로 LHFM은 신경세포 보호 효과와 신경전달물질인 ACh의 뇌 조직 내 농도를 높여 인지기능 개선 효과를 보이는 것을 확인하였다.