• 생명과학회지
• /
• 제20권11호
• /
• pp.1595-1602
• /
• 2010

Low density lipoprotein (LDL)의 산화는 동맥경화의 유발과 진행에 결정적 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 마늘의 주요 대사산물인 allylmercaptan의 산화 low density lipoprotein에 의해 손상된 내피세포의 보호효과에 대하여 실험하였다. Allylmercaptan의 항산화 활성은 thiobarbituric acid substance (TBARS)로 측정하였다. Allylmercaptan은 0.1, 1 및 10 mM의 농도에서 $Cu^{2+}$에 의해 유도된 LDL의 산화를 용량의존적으로 억제하였다. 폐동맥 내피세포를 $37^{\circ}C$, 5% $CO_2$ 상태에서 24시간 동안 미리 배양시킨 후 세측한 다음 다시 24시간 동안 0.1 mg/ml oxidized LDL (ox-LDL)을 첨가하여 배양하였다. 이 때 ox-LDL이 Lactate dehydrogenase (LDH)의 방출과 glutathione (GSH)를 감소시키는 원인으로 세포막 손상의 지표로 LDH와 GSH 함량을 조사하였다. 본 실험 결과 allylmercaptan을 일정 농도 별로 endothelial cell에 첨가하여 배양했을 때 LDH의 방출과 GSH의 감소를 현저하게 억제하였다. Peroxide를 형광분석법으로 24 well plate에서 직접 측정한 결과 allylmercaptan이 폐동맥 내피세포 내에서 ox-LDL 유도 peroxide의 방출을 억제하였다. 그리고 allylmercaptan은 과산화수소의 소거능도 있었다. 본 실험결과 allylmercaptan은 ox-LDL 유도 폐동맥 내피세포를 보호할 수 있었으므로 allylmercaptan은 동맥경화의 예방에 유용할 것으로 생각된다.

• Journal of Ginseng Research
• /
• 제28권1호
• /
• pp.5-10
• /
• 2004

본 연구에서는 PQ의 독성과 홍삼 성분의 항산화 활성성분을 알아보기 위해 생쥐를 이용하여 PQ 투여 후 총 사포닌, PPD, PPT성분을 1, 3, 7일간 경구 투여한 후, 간 조직에서의 SOD, CAT GPx의 활성과 GSH, MDA 및 과산화수소 함량등을 측정 비교함으로써 홍삼의 항산화활성 성분이 PQ 독성에 대한 회복 작용 그리고 지질과산화와의 상호 관련성을 검토하였다. 항산화 효소인 SOD, CAT GPx활성도는 전반적으로 PPD계가 높았고, SOD 활성은 PPD 투석군에서 전일에 걸쳐 가장 높은 활성을 보였다. 과산화수소의 함량은 PQ 투여군 기준으로 PPD 투여군에서 가장 낮은 결과를 보였다. 자유 라디칼에 의해 생성된 지질과산화의 최종산물인 MDA의 함량은 사포닌 투여군에서 유의성 있게 감소하였으며, 특히 PPD에서 다른 투여군들에 비해 현저한 함량 감소를 보였다. 이와 같이 사포닌의 항산화효과는 SOD, CAT및 GPx와 같은 항산화 효소의 직접적인 작용과 홍삼의 특정 성분들이 생체 내에서 내인성 항산화 물질의 합성능력을 강화시킴으로서 산화적 손상에 대한 회복작용을 향상시키는 결과로 생각된다.

• 미생물학회지
• /
• 제52권1호
• /
• pp.1-9
• /
• 2016

치오레독신 환원효소(TrxR)를 encoding하는 Schizosaccharomyces pombe의 유일한 $TrxR^+$ 유전자는 스트레스 반응 전사인자인 Pap1의 매개에 의하여 스트레스 유발 인자들에 의하여 양성적으로 조절됨이 발견되었다. 본 연구에서는, TrxR 과잉 발현 재조합 플라스미드 pHSM10을 사용하여 S. pombe TrxR의 방어적 역할들이 평가되었다. 과산화수소($H_2O_2$)와 superoxide anion을 생성하는 menadione (MD)의 존재 하에서, S. pombe TrxR은 세포성장과 총 글루타치온 (GSH) 수준을 증강시키나, 세포 내 활성산소종(ROS) 수준은 감소시켰다. $H_2O_2$와 MD에 의하여 크게 영향 받지 않는 일산화질소(NO) 수준에는 유의성 없는 효과를 보였다. S. pombe TrxR은 sodium nitroprusside(SNP)에 의하여 생성되는 NO를 소거할 수 있었으나, SNP에 노출된 세포들의 성장, ROS 수준이나 총 글루타치온 수준에는 영향을 보이지 않았다. S. pombe TrxR은 질소 결핍(nitrogen starvation)에 의하여 감소되는 세포 성장 및 총 글루타치온 수준을 증가시키며, 질소 결핍에 의하여 생성되는 ROS와 NO를 소거하였다. 요약하건대, S. pombe TrxR은 산화적, 일산화질소 및 영양 스트레스로부터 효모 세포를 보호하지만, 공통적인 기전에 의하지는 않는다.

• 생명과학회지
• /
• 제23권12호
• /
• pp.1428-1435
• /
• 2013

본 연구의 목적은 melanocyte (B16F1)에서 quercetin과 kaempferol을 포함하는 미나리 에탄올 추출물(OJE)의 멜라닌 합성효과에 미치는 영향을 조사한 것이다. OJE가 세포수준에서 멜라닌 합성을 억제하는지를 조사하기 위하여 여러 농도의 OJE 존재 하에서 B16F1세포를 배양하였다. 현재 연구에서 DPPH radical scavenging, reducing power, lipid peroxidation 및 DNA oxidation에 미치는 항산화 효과는 cell free system에서 평가되었다. 더욱이 멜라닌 생성에 대한 OJE 효과는 dopaquinone (DOPA) assay 및 tyrosinase 활성으로 결정되었다. 뿐만 아니라 superoxide dismutase (SOD)-1, -2, glutathione reductase (GSH)와 같은 항산화 효소 및 tyrosinase의 단백질발현이 western blot 분석을 이용하여 평가되었다. 본 연구에서 OJE는 지질과산화 억제효과를 나타내었고 fenton 반응에 의해서 생성되는 hydroxyl radical에 의하여 유발되는 DNA 산화를 보호하였다. OJE는 50 ${\mu}g/ml$ 이상에서 멜라닌 합성을 증가시켰고 tyrosinase 활성도 50 ${\mu}g/ml$에서 검출되었다. Western blot 분석에서는 OJE가 농도에 비례하여 tyrosinase SOD-1, -2 및 GSH의 발현 수준을 증가시켰다. 이러한 발견들은 항산화 효과를 가진 OJE가 melanocyte에서 tyrosinase 활성과 melanin 생성을 조절할 수 있어 피부를 산화스트레스로부터 보호할 수 있다는 것을 암시하고 있다.

• 한국식품과학회지
• /
• 제43권4호
• /
• pp.483-489
• /
• 2011

본 연구에서는 다양한 생리활성이 보고된 폴리페놀 화합물인 EGCG의 화학안정성, H2O2 생성능 및 세포독성에 대하여 다양한 항산화제와의 조합에 의한 변화를 분석하였다. EGCG는 생리적 조건에서 갈색화합물로 산화되면서 불안정화되는데, catalase를 제외한 각종 항산화제제 SOD, ascorbic acid, NAC 및 GSH는 EGCG 갈색산화물의 생성을 유의적으로 저해하였다. EGCG에 의해 생성되는 $H_2O_2$는 catalase에 의해 거의 완벽하게 제거되었으며, SOD와 NAC에 의해서도 유의적으로 감소하였다. 하지만 GSH 및 고농도의 ascorbic acid의 존재 시 오히려 $H_2O_2$ 수준이 증가하는 현상을 나타내었다. EGCG의 HeLa 및 HT-29 세포에 대한 독성은 catalase, SOD 및 NAC 등과 같은 항산화제 존재 하에 유의적으로 감소하였고 NAC에 의한 EGCG 세포독성의 감소는 첨가된 NAC의 농도 증가에 따라 더욱 두드러졌다. 그러나 GSH 존재하에 EGCG의 독성은 GSH와 EGCG농도에 따라 다른 조절 양상을 나타내었으며, ascorbic acid에 의해서 EGCG의 세포독성이 약간 증가하는 현상을 나타내었다. 본 결과는 EGCG와 함께 처리된 다양한 항산화제들이 ROS의 소거 뿐만 아니라 EGCG 화학안정성 등 다른 요인에 영향을 미칠 수 있으며, 항산화제의 존재 하에 변형된 EGCG활성에 대해 ROS관련 기작 외에 다양한 요인들에 대한 고려가 함께 이루어져야 함을 시사한다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
• /
• 제24권12호
• /
• pp.1681-1689
• /
• 2011

The beneficial effects of tea catechins (TCs) are related not only to their antioxidant potential but also to the improvement of animal meat quality. In this study, we assessed the effects of dietary TC supplementation on plasma biochemical parameters, hormone responses, and glutathione redox status in goats. Forty Liuyang goats were randomly divided into four equal groups (10 animals/group) that were assigned to four experimental diets with TC supplementation at 4 levels (0, 2,000, 3,000 or 4,000 mg TC/kg DM feed). After a 60-day feeding trial, all goats were slaughtered and sampled. Dietary TC treatment had no significant effect on blood biochemical parameters, however, low-density lipoprotein cholesterol (p<0.001), triglyceride (p<0.01), plasma urea nitrogen (p<0.01), and glucose (p<0.001) decreased and total protein (p<0.01) and albumin (p<0.05) increased with the feeding time extension, and day 20 was the turning point for most of changes. Interactions were found in glutathione (p<0.001) and the ratio of reduced and oxidized glutathione (p<0.05) in whole blood between treatment and feeding time. Oxidized glutathione in blood was reduced (p<0.05) by 2,000 mg TC/kg feed supplementation, and a similar result was observed in longissimus dorsi muscle. Though plasma glutathione peroxidase (p<0.01) and glutathione reductase (p<0.05) activities were affected by treatment and feeding time interactions, and glutathione S-transferases activity increased with feeding day extension, no changed values appeared in longissimus dorsi muscle. In conclusion, dietary TC supplementation affected the concentrations of some blood metabolites and accelerated GSH depletion in the blood of goats. In terms of less high-density lipoprotein cholesterol, the highest insulin and IGF-I concentrations, the highest ratio of reduced and oxidized glutathione in plasma, the dosage of 2,000 mg TC/kg feed might be desirable for growing goats to prevent glutathione depletion and keep normal physiological metabolism.

• Molecules and Cells
• /
• 제28권5호
• /
• pp.479-487
• /
• 2009

Glutathione reductase (GR) is an enzyme that recycles a key cellular antioxidant molecule glutathione (GSH) from its oxidized form (GSSG) thus maintaining cellular redox homeostasis. A recombinant plasmid to overexpress a GR of Brassica rapa subsp. pekinensis (BrGR) in E. coli BL21 (DE3) was constructed using an expression vector pKM260. Expression of the introduced gene was confirmed by semi-quantitative RT-PCR, immunoblotting and enzyme assays. Purification of the BrGR protein was performed by IMAC method and indicated that the BrGR was a dimmer. The BrGR required NADPH as a cofactor and specific activity was approximately 458 U. The BrGR-expressing E. coli cells showed increased GR activity and tolerance to $H_2O_2$, menadione, and heavy metal ($CdCl_2$, $ZnCl_2$ and $AlCl_2$)-mediated growth inhibition. The ectopic expression of BrGR provoked the co-regulation of a variety of antioxidant enzymes including catalase, superoxide dismutase, glutathione peroxidase, and glucose-6-phosphate dehydrogenase. Consequently, the transformed cells showed decreased hydroperoxide levels when exposed to stressful conditions. A proteomic analysis demonstrated the higher level of induction of proteins involved in glycolysis, detoxification/oxidative stress response, protein folding, transport/binding proteins, cell envelope/porins, and protein translation and modification when exposed to $H_2O_2$ stress. Taken together, these results indicate that the plant GR protein is functional in a cooperative way in the E. coli system to protect cells against oxidative stress.

• Journal of Nutrition and Health
• /
• 제35권1호
• /
• pp.30-36
• /
• 2002

This study was conducted to evaluate the effect of regular exercise and other relating factors on the activities of erythrocyte antioxidant enzymes and plasma total radical-trapping antioxidant potential (TRAP) in 61 healthy male college students. The study population were divided in two groups ; small amount of exerciser (exorcise time less than 30min/d) and moderate amount of exerciser (exorcise time more than 30min/d) according to their physical exercise habits measured by a questionnaire. Dietary intake of vitamin C and vitamin E, Plasma lipid Profiles, erythrocyte superoxide dismutase(SOD), glutathione peroxidase(GSH-Px) and catalase activities, as well as plasma TRAP levels were determined. Plasma TRAP level was significantly higher in moderate amount of exercisers than that in small amount of exercisers. No significant differences were observed in erythrocryte SOD, catalase and GSH-Px between the two groups. Mean exercise time was positively correlated with the plasma level of TRAP significantly, and amount of alcohol consumption was negatively correlated with the erythrocyte SOD activity, Dietary vitamin C and I intakes did not correlated with either erythrocyte enzyme activities or plasma TRAP levels. There were positive correlations between plasma HDL-cholesterol, and erythrocyte GSH-Px or plasma TRAP levels. Plasma vitamin C concentrations was negatively correlated with plasma TRAP levels and erythrocyte SOD activity, however plasma vitamin C concentration was positively correlated with erythrocyte GSH-Px activity, The results would suggest that regular moderate exercise, nonsmoking, high HDL-cholesterol and high plasma vitamin E concentration enhance antioxidant defences against reactive oxygen species and may increase the likelihood of a healthier life span.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
• /
• 제18권3호
• /
• pp.269-278
• /
• 2014

Various antiepileptic drugs (AEDs) especially enzyme-inducing AEDs might be associated with increased vascular risk, through impairment of the endogenous antioxidative ability which may trigger oxygen-dependent tissue injury. Lamotrigine (LTG) a non-enzyme-inducing AED has scarce information regarding its effects on oxidative stress. The present study aimed to study the possible modulation of vascular risk factors of epileptogenesis by LTG, in a rat model of kindling seizure induced by pentylenetetrazole (PTZ). Four groups of male Wister rats were used; vehicle control group, PTZ group (alternate day PTZ, 30 mg/kg, i.p), LTG/PTZ group (LTG 20 mg/kg/day p.o and alternate day PTZ) and LTG group. The study period was 5 weeks. Lipoproteins and total homocysteine (tHcy), malondialdehyde (MDA) and reduced glutathione (GSH) were measured. Aortic endothelial function study and histopathological examination of the rats' brains, aortas and coronaries were conducted. Serum total cholesterol (TC), triglyceride (TG) and low-density lipoprotein cholesterol (LDL-C), tHcy, MDA, GSH levels were significantly higher in epileptic rats than normal controls rats. A decrease in HDL-cholesterol with high atherosclerotic index was also demonstrated. The administration of LTG improved the PTZ-kindled seizures. It produced a significant decrease in TC, TG and LDL-cholesterol, MDA, aortic GSH and increase in HDL-cholesterol with no significant effect on serum GSH and tHcy levels. LTG improved endothelium-dependent relaxation, decreased hippocampal neurodegenerative changes and atherosclerotic changes of aortas and coronaries. LTG decreased seizures severity, hippocampal damage and improved vascular risk markers in this rat model of kindling seizures.

• Toxicological Research
• /
• 제26권4호
• /
• pp.321-327
• /
• 2010

The ability of 80% ethanol extracts from five medicinal plants, Aralia continentalis, Paeonia suffruticosa, Magnolia denudata, Anemarrhena asphodeloides, and Schizonepeta tenuifolia, to neutralize hydroxyl radical, peroxyl radical and peroxynitrite was examined using the total oxyradical scavenging capacity (TOSC) assay. Peroxyl radical was generated from thermal homolysis of 2,2'-azobis(2-methylpropionamidine) dihydrochloride (ABAP); hydroxyl radical by an iron-ascorbate Fenton reaction; peroxynitrite by spontaneous decomposition of 3-morpholinosydnonimine N-ethylcarbamide (SIN-1). The oxidants generated react with $\alpha$-keto-$\gamma$-methiolbutyric acid (KMBA) to yield ethylene, and the TOSC of the substances tested is quantified from their ability to inhibit ethylene formation. Extracts from P. suffruticosa, M. denudata, and S. tenuifolia were determined to be potent peroxyl radical scavenging agents with a specific TOSC (sTOSC) being at least six-fold greater than that of glutathione (GSH). These three plants also showed sTOSCs toward peroxynitrite markedly greater than sTOSC of GSH, however, only P. suffruticosa revealed a significant hydroxyl radical scavenging capacity. Seven major active constituents isolated from P. suffruticosa, quercetin, (+)-catechin, methyl gallate, gallic acid, benzoic acid, benzoyl paeoniflorin and paeoniflorin, were determined for their antioxidant potential toward peroxynitrite, peroxyl and hydroxyl radicals. Quercetin, (+)-catechin, methyl gallate, and gallic acid exhibited sTOSCs 40~85 times greater than sTOSC of GSH. These four components also showed a peroxynitrite scavenging capacity higher than at least 10-fold of GSH. For antioxidant activity against hydroxyl radical, methyl gallate was greatest followed by gallic acid and quercetin. Further studies need to be conducted to substantiate the significance of scavenging a specific oxidant in the prevention of cellular injury and disease states caused by the reactive free radical species.