Balogun, Elizabeth Abidemi;Zailani, Ahmed Hauwa;Adebayo, Joseph Oluwatope
셀메드
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제4권4호
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pp.26.1-26.9
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2014
Reactive oxygen species are known to mediate various pathological conditions associated with malaria. In this study, the antioxidant potential of Clerodendrum violaceum leaf extracts, an indigenous antimalarial remedy, was evaluated. Total phenol, flavonoid, selenium, vitamins C and E contents of Clerodendrum violaceum leaf extracts were determined. The free radical scavenging activities of the extracts against DPPH, superoxide anion and hydrogen peroxide coupled with their reducing power were also evaluated in vitro. Moreover, responses of superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), glutathione peroxidase (GPx) and glutathione reductase (GR) in a rodent malaria model to a 4-day administration of Clerodendrum violaceum leaf extracts were also evaluated. The methanolic extract was found to contain the highest amounts of antioxidant compounds/element and also demonstrated the highest free radical scavenging activity in vitro. The results showed a significant decrease (p < 0.05) in SOD and CAT activities with a concurrent significant (p < 0.05) increase in GPx and GR activities in both erythrocytes and liver of untreated Plasmodium berghei NK65-infected animals compared to the uninfected animals. The extracts were able to significantly increase (p < 0.05) SOD and CAT activities and significantly reduce (p < 0.05) GPx and GR activities in both the liver and erythrocytes compared to those observed in the untreated infected animals. The results suggest the augmentation of the antioxidant system as one of the possible mechanisms by which Clerodendrum violaceum extract ameliorates secondary effects of malaria infection, alongside its antiplasmodial effect in subjects.
가열유 섭취에 따른 동물체내에서의 과산화적 손상에 대한 연구와 VE의 식이중 첨가수준에 따라 가열유로 인한 과산화적 손상에 대한 항산화적 방어현상을 관찰하기 위하여 열화된 가열유(산가 4.02, carbonyl가 27.9, peroxide value 52.7)를 하루 총열량의 10%, 그리고 $dl-{\alpha}-tocopheryl acetate$의 양을 달리하여 (0, 40, 200mg/kg of diet : HOF group, HO group, HOE group) tube feeding하면서 0, 3, 6주간씩 사육하였다. 실험종료후 쥐를 휘생시켜 간장을 적출하여 과산화적 손상으로부터 생체를 보호하는 생체내 항산화적 해독기전에 관여하는 효소계인 superoxide dismutase(SOD), glutathione peroxidase(GPX)와 비효소적 방어계인 microsome 대의 VE를 측정함과 동시에 조직의 손상이나 노화의 독성이 되는 지질과산화량을 측저 였고 또한 mitochondria를 비롯한 세포내 각 소기관들의 손상을 전자현미경적으로 관찰하였다. SOD활성도는 가열유 투여군이 대조군에 비해 다소 높았고 GPX활성도 및 VE함량0] 낮았으며 POV는 현저하게 높았다. 전자현미경적 관찰에서는 mitochondria내막과 cristae가 소실되고 핵막과 chromatin이 불규칙 하였다. 가열유 투여군에서 VE첨가수준을 각각 달리했을때 VE가 부족한 HOF식이군은 HO군, HOE군에 비해 s SOD활성이 높았고, GPX활성 및 VE함량이 현저히 저하되었으며, POV가 높았으며, 세포내 mitochon ndria등을 비롯한 소기관들의 손상이 더욱 현저하게 나타났으나, VE를 다량 첨가한 HOE식이군에서는 HO군, HOF식이군에 비해 이러한 과산화적 손상이 경하게 나타냈다. 또 이러한 현상은 3주때보다 6주에서 더 뚜렷하게 나타났다.
pH와 DO(dissolved oxygen)의 변화는 발효 진행상황을 파악하는데 중요한 요인이다. 일반적으로 효모의 알코올 발효는 술덧 (mash)이 산성 또는 미산성인 경우에 알코올 생성 능력이 좋은 것으로 알려져 있다. 산성막걸리의 1차 담금시 pH는 3.20에서 시작하여 발효가 진행됨에 따라 4.22로 증가하였다. 보통 1차 담금 후 2시간이 경과하였을 때 pH는 3.2정도가 되면 정상발효를 하는 것으로 알려져 있다. 72시간 후 2차 담금 시에는 pH가 3.88에서 3.67사이로 확인 하였다. 일반 막걸리의 발효 pH는 4.0~4.6범위인데 본 연구에서는 다소 낮은 pH를 나타내었다. 또 숙성단계에서는 3.72 에서 4.11로 증가하여 산성의 pH를 유지하는 것을 확인하였다. DO의 경우 l차 담금 시 10에서 시작하여 0.8정도로 감소하다가 2차 담금과 숙성 시에는 4.0을 유지하였다. SOD는 superoxide anion을 $H_2O_2$와 $O_2$로 전환시키고 $H_2O_2$는 다시 GPx와 catalase(CAT)에 의해 $H_2O$로 전환됨으로써 SOD, CAT 및 GPx는 활성산소의 독성으로부터 생체를 보호하는데 매우 중요한 역할을 하는 효소이다. SOD 활성도는 LPS를 투여한 대조군이 정상군에 비하여 1.64배 감소하였으며 SM+LPS군의 SOD 활성도는 대조군에 비해 23.29% 증가하여 간 염증이 억제되었음을 확인하였다. LPS로 간 염증을 유발하지 않은 SM군에서는 정상군보다 1.28배 SOD활성이 증가하였다. CAT 활성도에서는 대조군이 정상군에 비해 l.35배 CAT의 활성도를 낮춘 것으로 나타났다. SM+LPS 군의 CAT 활성도는 대조군에 비하여 40.26% 증가함을 확인하였다. SM군은 정상군에 비해 1.03배 CAT의 활성이 증가하였다. GPx활성도는 대조군이 정상군에 비하여 3.78배 감소하였으며 SM+LPS군의 GPx활성도는 대조군에 비하여 11.91% 증가함을 확인하였다. SM군은 GPx활성이 정상군에 비해 0.97배 증가하였다. 따라서 본 연구에서는 항산화 효소의 활성이 LPS투여로 감소되었으나 SM을 투여한 경우에는 증가하였음을 관찰할 수 있었다. 항산화 효소의 활성의 증가는 간 손상에 관한 간조직의 병리조직학적 관찰을 통하여 입증되었다. 그러므로 산성막걸리 추출물이 항산화 작용에서 효과가 있는 물질로 판단된다.
천연물에 존재하는 셀레늄(Se)은 생체의 산화환원작용을 주관하는 중요한 단백질의 하나인 셀레늄함유단백질(selenoprotein)의 중요한 요소로 알려져 있다. 셀레늄(Se)을 Rat에 경구 투여하여 10 Gy의 방사선을 조사 시킨 후 갑상선을 표적 장기로 삼고 1일, 7일, 21일 기간에 따른 혈구성분의 변화, 갑상선호르몬(T3, T4)의 변화, 항산화효소((Glutathione Peroxidase, GPx)의 활성 변화, 갑상선 조직 변화 관찰을 통하여 셀레늄(Se)의 방사선 방호 작용을 알아보고자 하였다. 실험결과 조혈 면역계(혈색소농도, 호중구, 혈소판)에서 회복을 보이는 유의한 방호 효과가 있었다(p<0.05). 항산화효소인 Glutathione Peroxidase(GPx) 활성과 표적 장기인 갑상선 호르몬(T3, T4)의 활성 변화 결과에서도 유의성 있는 활성 변화를 보였으며(p<0.05), 조직 변화 관찰에서는 방사선 처리에 의한 세포 괴사를 일으킨 갑상선 세포 손상 보호 효과가 있음을 확인하였다. 따라서, 셀레늄(Se)은 떨어진 생체의 면역 활성 효과를 유도함으로써 방사선 방어제로 활용될 수 있을 것이라 판단된다.
Various aspects of antioxidant activity in vitamin C were evaluated in this study. Relatively high level of 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) radical scavenging activity was detected in vitamin C, but not in non-antioxidative vitamin, vitamin B1. Vitamin C also reduced the production of lipid peroxidation in Chinese hamster lung fibroblast (V79-4) cells with $IC_{50}$ value of $4{\mu}g/ml$. Vitamin B1 showed comparable reduction in lipid peroxidation products ($IC_{50}$ value was about $10{\mu}g/ml$). It was shown that vitamin C also dose-dependently enhanced the activities of superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT) and glutathione peroxidase (GPX) in V79-4 cells, and these effects were not observed in vitamin Bl-treated cells. Our data suggest that well-known antioxidant vitamin C involved in direct activation of SOD, CAT and GPX.
This study was to investigate the preventive effects in anti-oxidation of Ulva lactuca extract fractions (ULEF) against $CCl_4$ toxification in liver total homogenate and mitochondrial fraction of ULEF-pretreated and carbon tetrachloride $(CCl_4)-posttreated$ rats. ULEF was intraperitoneally administered into rats at dose of 1 ml/kg for14 days. On the day 15, 3.3 ml/kg of $CCl_4$ dissolved in olive oil (1:1) was injected 12 hr before anesthetization. Activities of superoxide dismutase(SOD) in mitochondrial fraction were measured and catalase (CAT), glutathione peroxidase (GPx), malondialdehyde (MDA) in liver total homogenate. SOD, CAI and GPx were higher in the ULEF-pretreated and $CCl_4-posttreated$ group than those in the $CCl_4-posttreated$ group, and the pretreatment of ULEF decreased MDA. These results showed that the pretreatment of ULEF had the preventive role in the activities of anti-oxidative enzymes, SOD, CAT and GPx
갈파래는 해양성 조류 중 녹조류의 일종으로 해양성 조류의 생리활성물질로 알려진 다당체인 푸코이단을 함유하고 있다. 갈파래로부터 추출된 푸코이단의 간 독성 보호효과를 검토하기 위해서 흰쥐를 사용하여 갈파래 푸코이단 추출물 (ULF)을 14일간 매일 1회 복강 내로 선 투여하고 15일째 되는 날에 $CCI_4$를 후투여한 후에 혈액 및 간 조직에서의 지질의 평가와 효소 활성의 변동을 통해 간 독성의 보호효과를 관찰하였다. GOT의 경우 정상군에 비해 대조군에서 $CCI_4$의 간 장애 유발로 인해 효소 활성이 약 3.3 배 증가하였고 시료군인 ULF군은 대조군과 비교 하였을 때 29.8% 감소하여 갈파래 푸코이단 추출물의 효과를 확인할 수 있었다. 또한 GPT의 경우에도 $CCI_4$를 투여한 대조군이 정상군에 비해 약 3.7배 정도 증가하여 간 장애 유발이 확인되었고 ULF은 대조군에 비해 48.15% 감소하는 것으로 나타나 갈파래 푸코이단 추출물의 효소 활성 감소효과를 확인할 수 있었다. $CCI_4$로 간 손상이 초래된 대조군은 MDA 양이 정상군보다 약 2.97배 증가하는 경향을 나타내었고 ULF군은 대조군에 비해 37.64%의 감소율을 보여 갈파래 푸코이단 추출물의 지질과산화 감소효과를 화인할 수 있었다. SOD 활성 정도는 대조군의 효소활성이 정상군에 비해서 1.38배 정도로 낮게 나타났고 ULF군은 대조군에 비해 343% 이상의 효과를 나타내었다. 또한 CAT는 대조군이 정상군에 비해 약 1.7배 감소하였으며 ULF군은 대조군 보다 30.2% 높게 나타났다. GPx의 경우 대조군은 정상군에 비해 약 3.5배의 감소율을 보였고 ULF군은 대조군에 비해서 34.43%의 증가율을 보여 효과가 매우 높음을 알 수 있었다. 이러한 측정 결과는 갈파래 추출 푸코이단이 간 독성을 예방하는 보호효과가 있음을 보여 주었다.
The purpose of this study was to evaluate the effect of pharbitidis seed extract (PE) on antioxidant enzymes. The cytotoxicities of PE were measured by 3- (4,5-dimethlthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT) assay; The change of superoxide dismutase (SOD), glutathione peroxidase (GPx), and catalase (CAT) activity assay were measured. The SOD activities by PE-treated groups were lower than control group's one. In the co-treated with hydrogen peroxide ($H_2O$$_2$) group, SOD activity was higher than $H_2O$$_2$ treated group's activity In the case of GPx, GPx activities were increased in both PE-treated and co-treated with $H_2O$$_2$ group. In the case of CAT $H_2O$$_2$ treated group's activityies were very increased. The CAT activities by PE-treated groups were lower than control group's one, but the activity of co-treated group with H $_2$O$_2$ was higher than that of control group's one. These results suggest that PE has antioxidant activity.
The effect of oxidative stress on the alterations of different antioxidant enzyme activities was investigated in human skin melanoma cell line (SK-MEL-2). Oxidative stress was induced by the exposure to hydrogen peroxide ($H_2O$$_2$). SK-MEL-2 cells were treated with antioxidants such as vitamin E and selenomethionine in combination with $H_2O$$_2$. SK-MEL-$_2$ cells were exposed to various concentrations of $H_2O$$_2$ and measured the time course of changes in cell viability and antioxidant enzyme activities for 24 hr. Oxidative stress was induced by the exposure to 2.5mM hydrogen peroxide ($H_2O$$_2$) resulted in declining significantly for 24 hr. GPX and CAT activities peaked at 3 hr and returned to control levels by 24 hr. On the contrary, SOD activity was inactive before 6 hr but recovered at 24 hr. In case vitamin E (Vit E) and selenomethionine (Se-Met) were used at nontoxic concentrations (25$\mu$M Vit E/500$\mu$M Se-Met) to oxidative stress was induced by the exposure to hydrogen peroxide ($H_2O$$_2$) led to a 3- and 5-fold increase on the viability comparing to control and caused an increase in GPX activity respectively.
The changes in expression of copper-zinc superoxide dismutase (CuZn-SOD), manganese superoxide dismutase (Mn-SOD) and glutathione peroxidase (GPX) in light-damaged rat retinas were examined. Sprague-Dawley rats (male, 6-weeks-old) were maintained on a cyclic photoperiod (12 hours light and 12 hours darkness) for 2 weeks. The illumination intensity during the light period was 80 lux. To induce light damage to the retina, a high-intensity illumination (3000-lux) was applied to the animals for 24 hours. After light exposure, the animals were returned to cyclic lighting. Eyes were enucleated 12 and 24 hours after light exposure started or 1,3, and 7 days after light exposure ended. Eyes were fixed and embedded in paraffin wax. Tissues were cut into 4${\mu}{\textrm}{m}$-thick sections. Sections were immunostained using antibody against CuZn-SOD, Mn-SOD, GPX and 8-hydroxy-deoxyguanocine (8-OHdG) as oxidative stress marker. 8-OHdG was observed in the outer nuclear layer (ONL) and retinal pigment epithelium (RPE) during light exposure. In light-damaged retinas CuZn-SOD labeling was up regulated in the ONL and RPE. Mn-SOD labeling was up regulated in rod inner segments (RIS) during light exposure and that in the RPE was up regulated after exposure. GPX labeling was observed in rod outer segments (ROS) during light exposure. GPX labeling was also observed in the RPE during and after light exposure. All three enzymes were observed in the outer retina, which suffered light damage, but occurred in defferent layers except within the RPE, in which case all three were expressed. These enzymes may play complementary roles as protective factors in light-damaged retinas.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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