• 제목/요약/키워드: Free radicals

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Sleep deprivation induces structural changes in the adult rat testis: The protective effects of olive oil

  • Fatemeh Karimi;Ali Noorafshan;Saied Karbalay-Doust;Maryam Naseh
    • Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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    • 제50권1호
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    • pp.19-25
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    • 2023
  • Objective: Sleep deprivation (SD) is a common problem in today's stressful lifestyle and have physiological consequences, including reproductive dysfunction and infertility. As an antioxidant, olive oil may be effective in reducing testicular and spermatological damage by decreasing the production of free radicals. Methods: This study investigated the effects of olive oil on sperm quality and testicular structure using stereological methods to assess rats with SD. Results: When comparing SD group to grid floor+distilled water (GR) group, we found that the sperm count and motility, as well as the percentage of slow progressive sperm was significantly lower in SD group (p<0.05), but the percentage of immotile sperm was higher (p<0.01). However, no improvement was observed in sperm count or motility after concomitant treatment of SD group with olive oil. Stereological examinations revealed no significant change in the total volumes of the seminiferous tubules, interstitial tissue, and germinal epithelium in the study groups. Conversely, the total number of testicular cell types was significantly lower in SD group than in GR group. Although the total number of Sertoli and Leydig cells was significantly higher in the S +olive oil group than in the untreated SD group, no significant difference in the total number of other testicular cell types was observed between the two groups. Conclusion: SD potentially induced structural changes in testis that affected sperm count and motility. However, olive oil only improved the total number of Sertoli and Leydig cells in the animals with SD and did not improve sperm count and motility.

인공관절 라이너용 가교된 초고분자량폴리에틸렌(UHMWPE)의 열처리 조건에 따른 기계적 특성 변화 (Effect of Heat Treatment on Mechanical Properties of Cross-Linked Ultra-High Molecular Weight Polyethylene Used for Artificial Joint Liner)

  • 김현묵;김동훈;구자욱;최낙삼;김성곤
    • Composites Research
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    • 제22권2호
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    • pp.1-6
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    • 2009
  • 감마선 조사된 초고분자량폴리에틸렌(UHMWPE)을 다양한 온도조건으로 열처리하여 기계적 물성변화를 구하였다. 열처리 조건은 어닐링(annealing)과 재용융(remelting) 온도범위를 선정하여 열처리하였다. $130^{\circ}C$ 이하의 어닐링 처리에 의해 강도와 파단시 연신율, 경도의 변화는 별로 없었지만, $140^{\circ}C$ 이상의 재용융처리에서는 기계적 물성의 급격한 저하가 발생하였다. FTIR해석 결과, 감마선 전처리에 따라 형성된 프리래디컬이 산화되었음을 알았다. 이와 같은 기계적 성질의 변화거동으로 나타나는 정량적인 데이터는 다양한 인공관절 부품의 설계와 해석에 필요한 기초적인 자료로 이용될 수 있다.

Improvement of rooster semen freezability and fertility rate after sericin supplementation in freezing semen extender

  • Ruthaiporn Ratchamak;Supakorn Authaida;Wuttigrai Boonkum;Vibuntita Chankitisakul
    • Animal Bioscience
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    • 제36권10호
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    • pp.1530-1535
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    • 2023
  • Objective: Semen cryopreservation result in decreased sperm parameters and fertilization ability. Sericin exhibits antioxidant activity by reducing lipid peroxidation resulting from free radicals, which can potentially improve cryopreservation outcomes. The present study aimed to examine the efficacy of various sericin concentrations supplemented with a rooster semen-freezing extender on post-thaw semen quality and fertilizing ability of sperm after cryopreservation. Methods: Semen samples were collected from 40 roosters (5 reps), then were pooled, and divided into four groups by the levels of sericin supplementation (0%, 0.25%, 0.50%, and 0.75%) in a freezing extender. Semen suspensions were loaded in medium straw (0.5 mL) and cryopreserved with the traditional liquid nitrogen vapor method. Post-thawed semen was evaluated for sperm motility, sperm viability, and lipid peroxidation. Also, the fertility test was determined. Results: The results showed that supplementation of the freezing extender with 0.50% to 0.75% sericin resulted in greater total motility and progressive motility and lower malondialdehyde levels than the other groups after cryopreservation (p<0.05). However, the viability of 0.75% decreased compared with the value of 0.50% sericin supplementation (p<0.05). Moreover, the fertility and hatchability of total eggs were significantly higher in the 0.50% sericin group than in the other groups (p<0.05). Conclusion: In conclusion, 0.50% sericin is recommended as an alternative component of the freezing extender to improve cryopreserved rooster semen.

Antioxidant and laxative effects of taurine-xylose, a synthetic taurine-carbohydrate derivative, in loperamide-induced constipation in Sprague-Dawley rats

  • Jo, Hee Geun;Kim, Min Ji;Moon, Bo Yeong;Cheong, Sun Hee
    • 운동영양학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.6-13
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    • 2019
  • [Purpose] In this study, we examined the in vitro antioxidant activities and laxative effects of taurine-xylose (T-X), a synthetic taurine-carbohydrate derivative, in a rat model of constipation induced by loperamide. [Methods] The animals were divided into four treatment groups: normal untreated rats (NOR group), loperamide-treated control rats (CON group), loperamide and taurine-xylose (15 mg/kg)-treated rats (T-X group), and loperamide and commercial Dulcolax S (5.5 mg/kg)-treated rats (DS group). [Results] In the present study, T-X exhibited potent reducing power and free radical scavenging activities for DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) and ABTS+ (2,2'-azino-bis (3-ethylbenzothiazoline 6-sulfonic acid ammonium salt) radicals. The laxative effects of T-X were dependent on food, body weight, fecal properties, gastrointestinal transit (GIT) ratio, and serum metabolic parameters. In the T-X group, the number, wet weight, and water content of fecal pellets were noticeably increased compared to those in the loperamide-induced group. T-X treatment significantly increased the activities of hepatic antioxidant enzymes, including those of glutathione peroxidase (GSH-Px), superoxide dismutase (SOD), and catalase (CAT), relative to those in loperamide-induced constipated rats. Furthermore, the GIT ratio and loperamide-induced metabolic parameters in serum, including gastrin (GAS), motilin (MTL), and somatostatin (SS) levels, were significantly improved by T-X treatment. [Conclusion] These results suggest that taurine-xylose exerts antioxidant activities and laxative effects on loperamide-induced constipation by promoting gastrointestinal motility.

The Effect of Irradiation on Meat Products

  • Yea-Ji Kim;Ji Yoon Cha;Tae-Kyung Kim;Jae Hoon Lee;Samooel Jung;Yun-Sang Choi
    • 한국축산식품학회지
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    • 제44권4호
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    • pp.779-789
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    • 2024
  • The effects of irradiation on meat constituents including water, proteins, and lipids are multifaceted. Irradiation leads to the decomposition of water molecules, resulting in the formation of free radicals that can have both positive and negative effects on meat quality and storage. Although irradiation reduces the number of microorganisms and extends the shelf life of meat by damaging microbial DNA and cell membranes, it can also accelerate the oxidation of lipids and proteins, particularly sulfur-containing amino acids and unsaturated fatty acids. With regard to proteins, irradiation affects both myofibrillar and sarcoplasmic proteins. Myofibrillar proteins, such as actin and myosin, can undergo depolymerization and fragmentation, thereby altering protein solubility and structure. Sarcoplasmic proteins, including myoglobin, undergo structural changes that can alter meat color. Collagen, which is crucial for meat toughness, can undergo an increase in solubility owing to irradiation-induced degradation. The lipid content and composition are also influenced by irradiation, with unsaturated fatty acids being particularly vulnerable to oxidation. This process can lead to changes in the lipid quality and the production of off-odors. However, the effects of irradiation on lipid oxidation may vary depending on factors such as irradiation dose and packaging method. In summary, while irradiation can have beneficial effects, such as microbial reduction and shelf-life extension, it can also lead to changes in meat properties that need to be carefully managed to maintain quality and consumer acceptability.

Effect of gamma irradiation on the size of cellulose nanocrystals with polyethylene glycol and sodium hydroxide/Gd2O3 nanocomposite as contrast agent in magnetic resonance imaging (MRI)

  • Fathyah Whba;Faizal Mohamed;Mohd Idzat Idris;Rawdah Whba;Noramaliza Mohd Noor
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제56권5호
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    • pp.1803-1812
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    • 2024
  • The attractive properties of gadolinium-based nanoparticles as a positive contrast agent for magnetic resonance imaging (MRI) have piqued the interest of both researchers and clinicians. Nonetheless, due to the biotoxicity of gadolinium (III) ions' free radicals, there is a need to address this issue. Therefore, this research aimed to develop a biocompatible, dispersible, stable, hydrophilic, and less toxic cellulose nanocrystals/gadolinium oxide nanocomposite as contrast agent properties for MRI purposes. This study aimed to synthesize gadolinium oxide nanoparticles coated with cellulose nanocrystals with polyethylene glycol and sodium hydroxide (CNCs-PEG/NaOH)/Gd2O3 using the gamma irradiation method to reduce the particle size. The results showed that using a gamma irradiation dose of 10 kGy, quasi-spherical morphology with a size of approximately 5.5 ± 0.65 nm could be produced. Furthermore, the cytocompatibility of (CNCs-PEG/NaOH)/Gd2O3 nanocomposite synthesized was assessed through MTT assay tests on Hep G2 cells, which demonstrated good cytocompatibility without any cytotoxic effects within a concentration range of (10 ㎍/mL - 150 ㎍/mL) and had sufficient cellular uptake. Moreover, the T1-weighted MRI of (CNCs-PEG/NaOH)/Gd2O3 nanocomposite revealed promising results as a positive contrast agent. It is envisaged that the gamma irradiation method is promising in synthesizing (CNCs-PEG/NaOH)/Gd2O3 nanocomposite with nanoscale for different applications, especially in the radiotherapy field.

백서폐포대식세포에서의 Superoxide 생산에 미치는 내독소 및 Verapamil의 영향 (Effects of Endotoxin and Verapamil on Superoxide Production by Rat Alveolar Macrophage)

  • 이춘택;김건열
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제40권3호
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    • pp.223-235
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    • 1993
  • 연구배경 : 대식세포 및 호중구에서 생산되는 superoxide는 외부에서 침입한 병원균을 죽이는 유익한 면이 있는 반면 자체 폐조직에 손상을 주어 폐손상을 일으키기도 한다. 임상에서 중요한 내독소에 의한 성인성호흡장애증후군등의 폐손상시 superoxide 등의 산소유리기가 중요역할을 하는 것으로 알려져 있으며 superoxide의 생산에는 칼슘이 중요한 조절기능을 담당한다. 내독소에 의한 급성폐손상의 경우 실험적으로 verapamil을 투여시 폐부종등의 증상이 완화되는 것이 알려져 있어 칼슘길항제인 verapamil의 산소유리기의 생산에 마치는 영향에 대한 연구가 많이 이루어지고 있다. 그러나 지금까지 폐포대식세포에서 superoxide의 생산에 대한 내독소와 verapamil의 영향을 같이 관찰한 실험은 없었다. 방법 : 본 실험에서는 백서의 폐포대식세포에서 protein kinase C를 직접 자극하는 phorbol myristate acetate 자극에 의한 superoxide의 생산을 측정하고 내독소 및 verapamil이 superoxide의 생산에 미치는 영향을 관찰하고 내독소와 verapamil을 동시에 투여하여 내독소에 의해 대식세포가 활성화되어 superoxide의 생산이 증가하는 priming 효과에 verapamil이 어떠한 영향을 미치는 가를 관찰하였다. 결과 : 폐포대식세포를 PMA로 자극시 기저상태에 비해 3.15배의 superoxide가 생산되었으며 이는 세포외 칼슘의 유무와 전혀 무관하였다. 그리고 내독소 (E. coli 055-B5)로 1시간 전처치후 PMA로 자극시 superoxide의 생산은 0.1 ug/ml 에서 최대로 43% 증가하였다. 또한 verapamil은 대식세포에서 PMA 자극에 의한 superoxide의 생산을 억제하였으며 세포외 칼슘이 없는 상태에서도 억제효과는 나타나 verapamil의 억제효과가 칼슘의 세포내 이동을 차단하는 기전에 의한 것이 아님을 관찰하였다. 내독소에 의한 대식세포에서의 superoxide의 생산의 증가는 verapamil이 없는 경우 30%의 증가에서 verapamil을 같이 투여한 경우 13%의 증가로 유의하게 감소하였다. 이는 내독소에 의한 대식세포의 priming에 칼슘이 영향을 미친다는 간접증거가 된다고 사료된다. 결론 : 이상의 결과로 verapamil은 PMA 자극에 의한 대식세포의 superoxide의 생산을 억제하며 폐포대식세포에 대한 내독소의 priming 효과도 억제하여 이는 내독소에 의한 폐손상시 verapamil의 효과의 한 기전이 되리라 사료된다.

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복령피 추출물의 멜라닌 생성 저해 효과 (The Inhibitory Effects of Poria cocos Bark Extract on Melanogenesis)

  • 이응지;배성윤;손락호;이용화
    • 대한화장품학회지
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    • 제35권3호
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    • pp.243-250
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    • 2009
  • 천연 미백 소재 개발을 위하여 복령피 추출물과 복령피 추출물에서 분리한 활성 물질의 멜라닌 생성에 연관된 생리 활성을 분석하였다. 복령피 추출물은 $100{\mu}g$/mL 이하에서 세포 독성이 없는 것으로 확인 되었으며 free radical 소거능(DPPH)과 superoxide radicals 소거능 결과는 각각 $IC_{50}=19.4{\pm}2.21{\mu}g$/mL, $IC_{50}=103{\pm}3.33{\mu}g$/mL을 나타내었다. $50{\mu}g$/mL 농도에서 B16 melanoma 세포 내 tyrosinase의 활성을 34 % 저해 하였으며, 세포 내 멜라닌 생합성 저해 효과는 $50{\mu}g$/mL 농도의 복령피 추출물을 72 h 동안 처리한 세포에서 51 % 억제율을 보이는 것으로 나타났다. 이러한 복령피 추출물의 활성 물질을 분리하여 $^1H$-NMR, $^{13}C$-NMR, Mass analysis 등의 기기 분석을 실시한 결과 triterpene류의 3-$\beta$-hydroxylanosta-7,9(11),24-trien-4-oic acid로 동정되었고 $100{\mu}g$/mL 이하에서 세포 독성이 없는 것으로 확인 되었다. 3-$\beta$-hydroxylanosta-7,9(11),24-trien-4-oic acid의 free radical 소거능과 superoxide radicals 소거능 결과는 각각 $IC_{50}=4.3{\pm}0.15{\mu}g$/mL, $IC_{50}=54{\pm}1.67{\mu}g$/mL을 나타내었다. $10{\mu}g$/mL 농도에서 세포내 tyrosinase의 활성을 43 % 저해 하였으며, 멜라닌 저해 효과를 확인한 결과 $IC_{50}=3.6{\mu}g$/mL으로 나타났다. Western blot을 이용하여 tyrosinase, tyrosinase related protein-1 (TRP-1), TRP-2 단백질의 발현 감소를 확인하였다. 복령피 추출물과 3-$\beta$-hydroxylanosta-7,9(11),24-trien-4-oic acid는 우수한 미백 효능을 갖는 화장품 소재로의 개발 가능성이 클 것으로 기대된다.

Nano-Selenium Microcapsule의 항산화에 관한 연구 (Study on the Antioxidant Effects of Nano-Selenium Microcapsule)

  • 정훈;유일수;김경선;이순영;문연자;전병국;류문희;최경순
    • 한국식품영양학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.564-569
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    • 2012
  • 항산화 기능이 있는 것으로 알려진 셀레늄의 약물전달 효율을 높이기 위하여 마이크로 캡슐 피막제로 키토산(0.1~0.9%)을 사용하여 chitosan nano-selenium을 제조하여 chitosan nan-oselenium의 모양과 형태는 주사전자현미경(SEM)을 이용하여 관찰하였고, 입자의 크기는 ELS-8000으로 측정하였으며, chitosan nano-selenium의 항산화 효능과 세포독성을 조사하였다. Chitosan nano-selenium의 모양과 형태를 SEM(JSM-5400, Japan)으로 관찰한 결과 구형을 이루고 있어 마이크로 캡슐을 형성한 것을 알 수가 있었고, chitosan nano-selenium의 입자의 크기를 ELS-8000으로 측정한 결과, 입자 크기는 대략 50~500 nm로 분포되었으며, chitosan nano-selenium은 chitosan 농도가 높을수록 입자의 크기도 커지는 것을 알 수가 있었다. 입자 크기는 0.1% chitosan nano-selenium은 $55{\pm}5$ nm가 많이 분포가 되어 있고, 0.3%는 $60{\pm}5$ nm가 많이 분포되어 있고, 0.5%는 $70{\pm}5$ nm, 0.7%는 $100{\pm}5$ nm, 0.9%는 $450{\pm}5$ nm가 많이 분포되어 있는 것을 확인하였다. 0.1% chitosan nano selenium 전자공여능은 50 ${\mu}g/m{\ell}$ 농도에서 0.1%, 0.3%, 0.5%, 0.7% 및 0.9% chitosan nano selenium은 90.28.0%, 90.36%, 89.34%, 89.33% 및 89.49%로 나타나 항산화효능의 높은 값을 보였으나, chitosan 함량에 따른 항산화 효능의 차이는 볼 수 없었다. Chitosan nano-elenium은 0.1%, 0.3%, 0.9% chitosan nano-selenium에서의 독성이 강하게 나타나지 않았으며, 0.7% chitosan nano-selenium에서는 50 ${\mu}g/m{\ell}$ 농도에서 61.60% 생존율을 보여 약간의 독성이 있었지만 200 ${\mu}g/m{\ell}$에서 85.44%로 생존율이 증가하였고, 0.9% chitosan nano-selenium에서 생존율이 90.08~98.71%로 가장 높은 값을 보였다.

Platelet-activating Factor에 의한 급성폐손상에서 호중구성 산화성 스트레스에 관여하는 Cytosolic Phospholipase A2 활성도의 변화 (Cytosolic Phospholipase A2 Activity in Neutrophilic Oxidative Stress of Platelet-activating Factor-induced Acute Lung Injury)

  • 권영식;현대성;이영만
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제63권6호
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    • pp.497-506
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    • 2007
  • 연구배경: 급성호흡곤란증후군의 병인론에 관여하는 PAF의 역할이 다양하고 중요하므로 본 연구에서는 PAF의 또 다른 작용의 가능성, 즉 $cPLA_2$의 활성화(retrograde activation of $cPLA_2$ by PAF)의 가능성을 검사하고자 하였다. 즉, $cPLA_2$의 활성화에 따른 염증성 지질분자의 생성이 산소기의 생성과정을 증폭시키고 이 때 생성된 PAF가 역으로 $cPLA_2$를 활성화시키는지를 확인하기 위하여 본 연구는 고안되었다. 방 법: 흰쥐에서 급성폐손상을 유도하기 위하여 $5{\mu}g$의 PAF를 0.5 ml의 0.25% bovine serum albumin 용액과 혼합한 뒤 기도 내로 직접 분무하거나 0.5 ml의 4.5 mM의 과산화수소를 기도 내로 분무하였다. 대조군의 경우는 0.5 ml의 생리적 식염수를 기도 내로 분무하였다. 5 시간 후에 단백누출지수 측정, 폐장의 MPO 활성도 측정, 폐포 세척액 내의 호중구 산정, CINC 측정, NBT 및 cytochrome-c 환원검사를 시행하였다. 또한 폐장 및 호중구에 서의 $cPLA_2$ 활성도의 측정 및 광학현미경과 전자현미경을 이용하여 형태학적 관찰을 시행하였다. 결 과: PAF투여 후 단백누출지수, MPO, BAL내의 호중 구의 수 및 CINC의 농도가 대조군에 비하여 유의하게 증가하였다. NBT및 cytochrome-c환원검사의 결과 PAF는 호중구의 respiratory burst를 현저히 증가시키고, 분리된 사람의 호중구에서도 산소기의 생성을 현저히 증가시켰 다. 동시에 PAF는 분리된 호중구 및 폐장의 $cPLA_2$의 활성도도 증가 시켰다. 폐장 내로 투여한 과산화수소는 폐장의 $cPLA_2$활성도를 대조군에 비하여 현저히 증가시켰다. 결 론: $cPLA_2$의 활성화에 따라 생성된 PAF는 호중구의 산소기 생성을 증가시켜 폐장 내의 산화성스트레스를 유발하고 동시에 이때 생성된 산화기는 $cPLA_2$를 활성화시키며 PAF 또한 $cPLA_2$의 활성도를 증가시켜 PAF가 급성호흡 곤란증후군의 병인론에 관여하는 것으로 생각된다.