• 생명과학회지
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• 제29권5호
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• pp.570-579
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• 2019

당뇨병은 서구화된 식습관으로 발생하는 심각한 만성대사질환의 하나이며, 당뇨병의 치료는 혈당을 정상적인 수준으로 유지하며 당뇨 합병증을 예방하는 것이다. 따라서 본 연구는 당뇨병 및 인슐린 저항성에 대한 유전적 분석에 널리 이용되는 C57BL/Ksj-db/db 당뇨동물모델을 이용하여 갈색거저리 유충(밀웜) 추출물의 6주간 섭취가 혈당개선에 미치는 영향에 대해 조사하고 이에 인슐린 민감성 개선과 당대사 조절을 통한 항당뇨 효과를 규명하고자 하였다. 제 2형 당뇨동물모델 실험 결과, db/db-MWE군(식이 0.5%)이 db/db-control군에 비해 유의적(p<0.05)으로 혈당이 감소하였다. 약물군인 db/db-RG군(식이 0.05%)은 부작용에 의해 눈에 띄게 체중이 증가하였으나, db/db-MWE군에서는 약물군에서의 체중증가와 같은 큰 부작용 없이 혈당 감소효과를 나타내었다. HbA1c와 혈장인슐린 농도의 경우 db/db-control군에 비해 db/db-MWE군이 유의적(p<0.05)으로 낮았다. 또한 골격근에서 p-IRS, p-AKT, PM-GLUT4의 발현을 확인한 결과, db/db-MWE군에서 db/db-control군에 비해 p-IRS, p-AKT, PM-GLUT4의 발현이 증가된 것을 알 수 있었다. 이는 밀웜 추출물의 섭취가 골격근 내로 당이 원활이 유입되도록 도와주어 인슐린 민감성을 개선시키며, 고혈당 증상을 개선시킨 것으로 사료된다. 밀웜 추출물을 식이에 0.5% 첨가하여 6주간 C57BL/Ksj-db/db 당뇨동물모델에 제공한 결과, 공복혈당과 HbA1c의 감소 및 인슐린 저항성을 개선시켰다. 이는 인슐린 민감성을 증가시키고, 당 대사 조절을 통해 고혈당 증상의 완화에 기인한 것으로 보인다. 따라서 밀웜은 당뇨병의 예방과 치료에 유용한 소재가 될 것으로 기대되며, 향후 제 2형 당뇨병 개선을 위해 더욱 다양한 연구가 이루어져야 할 것으로 사료된다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제17권6호
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• pp.934-944
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• 2007

Paenibacillus polymyxa E681 is known to be able to suppress plant diseases by producing antimicrobial compounds and to promote plant growth by producing phytohormones, and secreting diverse degrading enzymes. In spite of these capabilities, little is known regarding the flow of information from the bacterial strain to the barley roots. In an attempt to determine the flow of information from the bacterial strain to barley roots, the strain was grown in the presence and absence of barley, and two-dimensional polyacrylamide gel electrophoresis (2D-PAGE) and MALDI-TOF mass spectrometry were used. 2D-PAGE detected approximately 1,000 spots in the cell and 1,100 spots in the supernatant at a pH 4-10 gradient. Interestingly, about 80 spots from each sample showed quantitative variations. Fifty-three spots from these were analyzed by MALDI-TOF mass spectrometry and 28 proteins were identified. Most of the cytosolic proteins expressed at higher levels were found in P. polymyxa E681 cells grown in the presence of barley rather than in the absence of barley. Proteins detected at a lower level in the surpernatant of P. polymyxa E68l cells grown in the presence of barley were lipoprotein, glucose-6-phosphate 1-dehydrogenase, heat-shock protein HtpG, spermidine synthase, OrfZ, ribonuclease PH, and coenzyme PQQ synthesis protein, and flagellar hook-associated protein 2 whereas proteins detected at a higher level in the surpernatant of P. polymyxa E681 cells grown in the presence of barley included D-alanyl-D-alanine ligase A, isopentenyl-diphosphate delta-isomerase, ABC transporter ATP-binding protein Uup, lipase. Many of the proteins belonging to plant-induced stimulons are associated with biosynthetic metabolism and metabolites of proteins and transport. Some of these proteins would be expected to be induced by environmental changes resulting from the accumulation of plant-secreted substances.

• Journal of Dairy Science and Biotechnology
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• 제39권2호
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• pp.78-85
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• 2021

본 연구는 고지방식이 마우스에서 체중 감소, 혈당 감소 및 인슐린 저항성 개선 효과를 가지는 LNS1 균주의 간 내 글리코겐 함량에 미치는 영향을 조사하여 고지방식이에 의한 비정상적인 글리코겐 대사 개선을 위한 활용 가능성을 검토하고자 실시하였다. LNS1을 12주간 경구 투여한 고지방식이 마우스의 간에서 포도당 운반체 단백질인 GLUT2와 글리코겐 합성의 주요 효소인 GCK, GYS2의 유전자 발현 변화를 확인한 결과, LNS1의 경구 투여는 고지방식이 마우스에 비해 GLUT2와 GYS2의 유전자 발현을 각각 약 2배, 1.8배 증가시켰으며, GCK의 발현에는 영향을 주지 않는 것으로 확인되었다. 또한, GCK의 regulatory unit으로 작용하여 GCK의 활성을 억제하는 GCKR와 글리코겐 분해 과정의 주요 효소인 G6PC의 발현은 LNS1 투여에 의해 HFD마우스에 비해 각각 약 53%, 32% 감소함을 보였다. 간 조직에서의 결과와 마찬가지로 HepG2 세포에 LNS1-CM의 처리는 GLUT2와 GYS2의 유전자 발현을 약 1.9배, 2배 증가시켰으며, GCK의 발현 변화에는 영향을 주지 않는 것으로 확인되었다. GCKR과 G6PC의 유전자 발현 또한 LNS1-CM 처리에 의해 각각 77%, 47% 감소함을 보였다. 또한, 간 조직 내 글리코겐 함량은 고지방식이와 LNS1 투여를 병행한 마우스에서 고지방식이 마우스에 비해 약 1.5배 증가한 것으로 조사되었다. 위의 결과들을 종합해 볼 때, LNS1은 GLUT2, GYS2, GCKR와 G6PC의 발현 조절을 통해 간 조직내 글리코겐 함량을 증가시켜 고지방식이에 의한 글리코겐 대사 이상을 개선시키는 효과를 가지는 것으로 사료된다.

• Journal of Yeungnam Medical Science
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• 제15권2호
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• pp.341-349
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• 1998

STZ-당뇨 흰쥐에서 규칙적인 treadmill운동이 당 및 지질대사와 골격근 제 4 형 당수송체에 미치는 영향을 연구한 본 논문의 결과를 요약하면 다음과 같다. 규칙적인 운동시작시와 4주간 운동후의 체중증가는 정상군에 비하여 당뇨-대조군은 정상군의 72%수준으로 증가의 정도가 작았으나 운동에 의하여 정상군의 92% 수준으로 회복되었다. 혈장 포도당(mg/dl)은 정상군의 $103{\pm}6.4$에 비하여 당뇨-대조군은 $143{\pm}3.1$로 증가하였으나 운동에 의하여 $115{\pm}2.9$로 낮아졌다. 혈장 인슐린(${\mu}U/ml$)은 정상군의 $19{\pm}4.9$에 비하여 당뇨-대조군 및 당뇨-운동군에서 각각 $8{\pm}2.0$과 $9{\pm}2.1$로 낮았다. 혈장 유리지방산(${\mu}Eq/l$)은 정상군의 $469{\pm}33.6$에 비하여 당뇨-대조군 및 당뇨-운동군은 각각 $491{\pm}69.5$와 $398{\pm}91.8$로 각군간의 유의한 차이가 없었다. 혈장 중성지방(mg/dl)은 대조군의 $42{\pm}4.1$에 비하여 당뇨-대조군은 $58{\pm}7.2$로 높았으며 당뇨-운동군은 $47{\pm}5.4$로 운동에 의하여 개선되는 양상을 보였다. 혈장 총콜레스테롤(mg/dl)은 정상군의 $54{\pm}3.9$에 비하여 당뇨-대조군은 $64{\pm}5.2$로 다소 높았으나 통계적인 유의성은 없었으나 운동에 의하여 $43{\pm}3.2$로 정상군보다 오히려 감소하였다. HDL-콜레스테롤(mg/dl)은 정상군의 $22{\pm}0.8$에 비하여 당뇨-대조군 및 당뇨-운동군은 각각 $23{\pm}1.9$ 및 $24{\pm}1.3$으로 차이가 없었다. 골격근 당원 (mg/gm wet weight)은 족척근에서 정상군의 $3.2{\pm}0.46$에 비하여 당뇨-대조군은 $2.6{\pm}0.39$(정상군의 81%), 당뇨-운동군은 $2.4{\pm}0.47$(정상군의 75%)로 각각 낮았다. 체중에 대한 가자미근 무게 비 (x $10^{-4}$)는 정상군의 $4.58{\pm}0.259$에 비하여 당뇨-대조군은 $4.22{\pm}0.301$(정상군의 92%)로 낮았으나 당뇨-운동군은 $5.06{\pm}0.153$(정상군의 110%)으로 정상군보다도 오히려 높았다. 골격근 제 4 형 당수송체 단백은 가자미근에서 정상군에 비하여 당뇨-대조군에서 낮았으나 운동에 의하여 정상수준으로 회복되었다. 이상의 결과로 미루어 보아 규칙적인 트레드밀 운동은 당뇨유도에 의해 악화된 혈장 포도당과 중성지방, 총콜레스테롤을 개선시키는 작용을 가지며 혈장 포도당 개선 기전의 하나로서 운동이 당뇨유도에 의해 감소된 골격근 당수송체의 양을 증가시키는 것으로 사료된다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제22권12호
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• pp.1654-1660
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• 2009

This study was conducted to investigate the effects of different fattening periods i.e. 25, 27 and 29 months of age (25 mo, 27 mo and 29 mo), on feed consumption, body weight gain, carcass parameters, and lipogenic gene expression in 45 Korean native steers (Hanwoo). Daily DM intake was higher in steers on 29 mo compared with those on 25 mo or 27 mo. Daily body weight gain was higher in steers on 25 mo compared with those on 27 mo or 29 mo during fattening and overall experimental periods. Therefore, feed conversion ratio was lower in 25 mo compared with 27 mo or 29 mo during the fattening and whole experimental periods. As expected, slaughter and carcass weights were higher in the order of 29 mo>27 mo>25 mo. Carcass yield grade was relatively lower in 29 mo reflecting higher back fat thickness compared with other treatments, while carcass quality grade was not largely influenced by the treatments. By investigation with an ultra-sound scanning technique, the marbling score was significantly and numerically higher in 25 mo compared with 27 mo or 29 mo. The mRNA levels of stearoyl-CoA desaturase (SCD) gene were gradually increased in the late fattening stages (p<0.01) and mRNA of acetyl-CoA carboxylase (ACC), ATP citrate lyase (ACL) and glucose transporter 4 (GLUT4) gene were highly expressed in 29 mo compared with 25 mo and 27 mo (p<0.05). However, gene expressions of adipocyte fatty acid binding protein 4 (FABP4) and lipoprotein lipase (LPL) were not significantly different among the treatments. Thus the present results indicated that different fattening period has no major effect on carcass characteristics, although 25 mo had a lower carcass weight compared with 27 mo or 29 mo.

• 한국식품영양과학회지
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• 제41권2호
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• pp.161-167
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• 2012

본 연구에서는 3T3-L1 지방전구세포를 이용하여 용아초 에틸아세테이트 추출물의 항비만 활성을 확인하고자 하였다. 용아초 에틸아세테이트 추출물에 의한 지방세포 분화 및 adipogenesis 저해 활성을 확인하기 위해 추출물을 3T3-L1 지방전구세포에 분화를 유도하면서 농도별(50, 100 ${\mu}g/mL$)로 처리하였고, 그 결과 용아초 에틸아세테이트 추출물은 지방세포의 분화를 억제시켰다. 이 같은 활성에 대한 기전을 확인하기 위해 PPAR${\gamma}$ 전사활성과 지방세포 분화에 관여하는 유전자들의 활성을 확인해 보았다. 실험 결과 용아초 에틸아세테이트 추출물은 PPAR${\gamma}$ 전사 활성을 억제시켰고 PPAR${\gamma}$ 및 C/EBP${\alpha}$의 mRNA 발현을 농도 의존적으로 감소시켰으며 지방세포 분화에 관여하는 adipokine들의 발현을 조절하는 것으로 나타났다. 따라서 용아초 에틸아세테이트 추출물의 항비만 효과는 지방 생성의 주요 전사인자인 PPAR${\gamma}$와 C/EBP${\alpha}$의 유전자 발현조절을 통해 지방 분화 억제 및 지방 축적을 효과적으로 감소시키는 것으로 보이며, 효과가 있는 농도가 100 ${\mu}g/mL$로 천연물질로써 비교적 낮은 농도에서 효과가 나타나는 것으로 보아 항비만 소재로의 개발 가능성이 있을 것으로 사료된다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제48권4호
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• pp.299-309
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• 2015

기존 연구에서 주로 사용하는 기타 재래종 검정콩 종피추출물 (콩단백질 혹은 총 안토시안)의 효과를 연구하는 경우와 달리, 본 연구에서는 재래종 서리태보다 C3G와 D3G 안토시안이 2배 이상 풍부한 검정콩 CJ-3호 종피추출물을 이용하였다. STZ로 유도된 당뇨쥐에 4주간 검정콩 CJ-3호 종피추출물을 처치한 결과 비록 체중감소, 혈당강하, 인슐린저항성 완화 등의 효과는 미비하지만 근육량이 유의적으로 증가하였는데 이는 일반적으로 항비만 식이요법에 따라 나타나는 근육소모를 보완하는 중요한 효과이다. STZ유도 당뇨 쥐에서 억제된 글리코겐이용률이 검정콩 CJ-3호 종피추출물에 의하여 증가한 것은 포도당이 에너지원으로 사용되면서 지방조직의 지질이용률을 억제하여 혈중 TG를 개선시켰고 간에서 HMG-CoA reductase 활성을 조절함으로써 혈청 TC를 낮추는데 기여하였다. 4주간의 투여기간을 연장한다면 향후 당뇨에서 발생하는 인슐린저항성 및 당화적 산화성억제에 따른 지질의 과산화물의 생성을 억제할 수 있는 가능성도 기대할 수 있겠다. 또한 검정콩 CJ-3호는 병 저항성이 높고 종실특성이 우수한 녹자엽 검정콩으로 생산성이 높아서 기능성에 대한 반복 실험을 확인한다면 기능성식품시장의 산업화도 가능하다. 따라서 C3G와 D3G 안토시안이 풍부한 기능성 식품의 경우 당뇨, 비만 및 암 등 난치병질환에서 나타나는 혈중지질 개선을 위한 임상적 효과 또한 기대해 볼 수 있겠다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제38권11호
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• pp.1528-1534
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• 2009

구기자는 식용가능하고 제2형 당뇨병 합병증인 지방간분해, 고혈압 및 고혈당에 효능이 있다고 알려져 있다. 하지만 당 대사 및 지질 대사에 작용하는 정확한 기작에 대한 연구는 아직 미비하기에 탄수화물 소화효소인 ${\alpha}$-amylase와 ${\alpha}$-glucosidase의 저해활성 및 정상생쥐를 이용한 혈당강하 효과와 3T3-L1 adipocyte를 통하여 비만축적 억제효과를 보았다. 구기자 추출은 80% MeOH, 70% EtOH 및 열수추출하였으며 이들 중 ${\alpha}$-amylase 50% 저해 활성($IC_{50}$)은 saliva ${\alpha}$-amylase에서 acarbose, 80% MeOH, 70% EtOH, aqueous(7.04, 3.19, 3.20, 3.66 mg/mL), pacreas ${\alpha}$-amylase acarbose, 80% MeOH, 70% EtOH, aqueous(10.97, 4.16, 3.07, 3.55 mg/mL)로 saliva ${\alpha}$-amylase에선 acarbose보다 80% MeOH, 70% EtOH 추출물이 가장 낮은 농도에서 $IC_{50}$값을 나타냈고 pacreas ${\alpha}$-amylase에서는 70% EtOH 추출물이 가장 낮은 농도에서 $IC_{50}$값을 나타냈다. 또한 10 ${\mu}g/mL$ 농도에서 yeast ${\alpha}$-glucosidase 활성저해 $IC_{50}$값은 80% MeOH, 70% EtOH, aqueous(5.01, 4.98, 4.80 ${\mu}g/mL$)로 구기자 추출물 모두 acarbose(5.05)보다 우수한 $IC_{50}$값을 나타냈다. 정상생쥐에게 탄수화물 소화효소의 저해활성이 높은 70% EtOH 추출물을 전분과 함께 경구투여 한 후 내당능을 측정한 결과, 전분과 함께 100, 200 mg/kg body weight를 경구투여 한 경우, 대조군에 비해 투여 후 30, 60, 90, 120분에 혈당 증가가 낮았다. 또한 추출물을 100 mg보다 200 mg 투여하였을 경우 대조군에 비해 각각 19% 및 40%씩 저하되었으며, 120분에는 대조군 수준이 되었다. 그리고 3T3-L1 adipocyte에서 비만축적 억제효과를 측정한 결과 70% EtOH 추출물 농도가 증가함에 따라 leptin, 중성지방 농도가 감소하였고 유리지방산 농도는 증가하였다. 이상의 연구 결과 구기자 추출물 중 70% EtOH는 acarbose보다 높은 ${\alpha}$-glucosidase, ${\alpha}$-amylase 저해활성을 나타냈으며, 정상생쥐를 통해 식후 혈당증가를 저하시키는 효과를 확인하였고 GLUT4 발현 역시 증가함을 확인했다. 이를 통해 구기자 추출물이 지방축적 억제와 인슐린 저항성 억제 및 혈당강하 기전을 확인하여 제2형 당뇨병 개선에 효과적인 것으로 판단, 추후 더 연구하여 보다 더 정확한 성분을 조사할 필요성이 있다고 사료된다.

• Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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• 제31권4호
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• pp.209-215
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• 2004

Objective: Embryonic stem (ES) cells could be differentiated into the specific cell types by alternation of culture condition and modification of gene expression. This study was performed to evaluate the differentiation protocol for mouse and human ES cells to insulin secreting cells. Methods: Undifferentiated mouse (JH-I) and human (Miz-hESI) ES cells were cultured on STO feeder layer, and embryoid bodies (EBs) were formed by suspension culture. For the differentiation, EBs were cultured by sequential system with three stage protocol. The differentiating ES cells were collected and marker gene expressions were analyzed by seIni-quantitative RT-PCR in each stage. Amount of secreted insulin levels in culture media of human ES cells were measured by human insulin specific RIA kit. Results: During the differentiation process of human ES cells, GATA-4, a-fetoprotein, glucose transporter-2 and Ngn-3 expression were increased whereas OctA was decreased progressively. Insulin and albuInin mRNAs were expressed from stage IT in mouse ES cells and from stage III in human ES cells. We detected 3.0~7.9 IlU/rnl secretion of insulin from differentiated human ES cells by in vitro culture for 36 days. Conclusion: The sequential culture system could induce the differentiation of mouse and human ES cells into insulin secreting cells. This is the fIrst report of differentiation of human ES cells into insulin secreting cells by in vitro culture with serum and insulin free medium.

• Animal Bioscience
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• 제35권5호
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• pp.763-777
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• 2022

Objective: Excessive lipid accumulation in adipocytes results in prevalence of obesity and metabolic syndrome. Curcumin (CUR), a naturally phenolic active ingredient, has been shown to have lipid-lowering effects. However, its underlying mechanisms have remained largely unknown. Therefore, the study aims to determine the effect of CUR on cellular lipid accumulation in porcine subcutaneous preadipocytes (PSPA) and to clarify novel mechanisms. Methods: The PSPA were cultured and treated with or without CUR. Both cell counting Kit-8 and lactate dehydrogenase release assays were used to examine cytotoxicity. Intracellular lipid contents were measured by oil-red-o staining extraction and triglyceride quantification. Apoptosis was determined by flow cytometry and the terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated deoxyuridine triphosphate-nick end labelling assay. Adipogenic and apoptosis genes were analyzed by quantitative polymerase chain reaction and Western blot. Results: The CUR dose-dependently reduced the proliferation and lipid accumulation of PSPA. Noncytotoxic doses of CUR (10 to 20 μM) significantly inhibited extracellular signal-regulated kinase 1/2 (ERK1/2) phosphorylation and expression of adipogenic genes peroxisome proliferation-activity receptor-γ (PPAR-γ), CCAAT/enhancer binding protein-α, sterol regulatory element-binding protein-1c, adipocyte protein-2, glucose transporter-4 as well as key lipogenic enzymes fatty acid synthase and acetyl-CoA carboxylase, while ERK1/2 activation significantly reversed CUR-reduced lipid accumulation by increasing PPAR-γ. Furthermore, compared with differentiation induced media treated cells, higher dose of CUR (30 μM) significantly decreased the expression of AKT and B-cell lymphoma-2 (BCL-2), while increased the expression of BCL-2-associated X (BAX) and the BAX/BCL-2 expression ratio, suggesting triggered apoptosis by inactivating AKT and increasing BAX/BCL-2 ratio and Caspase-3 expression. Moreover, AKT activation significantly rescued CUR inhibiting lipid accumulation via repressing apoptosis. Conclusion: These results demonstrate that CUR is capable of suppressing differentiation by inhibiting ERK1/2-PPAR-γ signaling pathway and triggering apoptosis via decreasing AKT and subsequently increasing BAX/BCL-2 ratio and Caspase-3, suggesting that CUR provides an important method for the reduction of porcine body fat, as well as the prevention and treatment of human obesity.