• 생명과학회지
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• 제29권9호
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• pp.977-985
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• 2019

쑥부쟁이는 국화과에 속하는 다년생 식물로서 다양한 질병의 예방 및 치료에 오랫동안 사용되어 왔다. 최근 연구에서 쑥부쟁이 잎 추출물이 항산화 및 항염증 효과가 있는 것으로 알려져 있지만, 정확한 효능 평가에 관한 연구는 여전히 미비한 실정이다. 본 연구에서는 RAW 264.7 대식세포에서 쑥부쟁이 잎 에탄올 추출물(EEAY)의 항산화 효능이 항염증 효능과 연관이 있는지의 여부를 조사하였다. 본 연구의 결과에 의하면, EEAY는 $H_2O_2$ 처리에 의한 RAW 264.7 세포의 세포 독성을 유의적으로 억제시켰으며, 이는 Nrf2 및 HO-1의 발현 증가와 관련이 있음을 보여 주었다. 또한 EEAY는 $H_2O_2$에 의한 apoptosis를 유의적으로 억제하였으며, 이는 caspase-3의 활성 억제에 따른 PARP의 분해 차단과 연관성이 있었다. 그리고 EEAY는 대표적인 항 염증성 사이토카인인 IL-10의 발현 및 생산을 증가시켰으며, 이는 전사 및 번역 수준에서의 TLR-4 및 Myd88 발현 증가와 관련이 있었다. 아울러 EEAY는 LPS에 의한 염증성 매개인자인 NO의 생성 증가를 현저히 억제하였으며, EEAY에 의한 NO 생성의 억제 효과는 HO-1 유도제인 hemin에 의해 더욱 증가되었다. 따라서 본 연구의 결과는 EEAY에 의한 산화적 및 염증성 스트레스에 대한 RAW 264.7 대식세포의 보호 효과에 최소한 Nrf2/HO-1 신호 경로의 활성화가 관여할 가능성을 보여주었다.

• 생명과학회지
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• 제29권10호
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• pp.1164-1170
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• 2019

본 연구는 은행외종피 추출물의 항산화 및 DNA 손상 보호용 조성물에 관한 것으로 HaCaT 세포에서 은행외종피 물과 메탄올 추출물의 과산화수소의 공격에 대한 항산화 효과 및 DNA 손상보호에 대한 것이다. 이를 위해 은행외종피 물 추출물(GOSWE)와 은행외종피 메탄올 추출물(GOSME)의 항산화력을 위해서는 DPPH와 과산화수소 소거능을 실시하였다. GSOWE와 GOSME는 DPPH 소거능에서 다소 차이를 보였다. 더욱이, GOSME는 과산화수소 소거능에서 GOSWE보다 탁월한 효과를 발휘하였다. 1 mM $H_2O_2$ 처리된 HaCaT 세포의 세포생존실험에서 GOSME는 세포생존력을 향상시켰다. GOSME는 1 mM $H_2O_2$에 의한 플라스미드 DNA 단편화 저해능과 HaCaT세포에서 게놈 DNA 단편화 억제능이 있는 것으로 확인되었다. 이러한 결과는 GOSME는 활성산소제거를 통한 산화적 스트레스관련 세포손상 억제를 통한 세포사멸억제 및 과산화수소 유발 DNA 손상을 억제 할 수 있다는 것을 제시하였다. 결론적으로 GOSME는 산화적스트레스에 의한 피부질환에 대한 치료 및 방어제로 이용 될 수 있는 신소재로 평가 할 수 있다.

• 한국동물생명공학회지
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• 제34권1호
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• pp.10-19
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• 2019

Morphology of cumulus-oocyte-complexes (COCs) at germinal vesicle (GV) stage as one of the evaluation criteria for oocyte maturation quality after in vitro maturation (IVM) plays important roles on the meiotic maturation, fertilization and early embryonic development in pigs. When cumulus cells of COCs are insufficient, which is induced the low oocyte maturation rate by the increasing of reactive oxygen species (ROS) in porcine oocyte during IVM. The ROS are known to generate including superoxide and hydrogen peroxide from electron transport system of mitochondria during oocyte maturation in pigs. To regulate the ROS production, the cumulus cells is secreted the various antioxidant enzymes during IVM of porcine oocyte. Our previous study showed that Mito-TEMPO, superoxide specific scavenger, improves the embryonic developmental competence and blastocyst formation rate by regulating of mitochondria functions in pigs. However, the effects of Mito-TEMPO as a superoxide scavenger to help the anti-oxidant functions from cumulus cells of COCs on meiotic maturation during porcine oocyte IVM has not been reported. Here, we categorized experimental groups into two groups (Grade 1: G1; high cumulus cells and Grade 2: G2; low cumulus cells) by using hemocytometer. The meiotic maturation rate from G2 was significantly (p < 0.05) decreased (G1: $79.9{\pm}3.8%$ vs G2: $57.5{\pm}4.6%$) compared to G1. To investigate the production of mitochondria derived superoxide, we used the mitochondrial superoxide dye, Mito-SOX. Red fluorescence of Mito-SOX detected superoxide was significantly (p < 0.05) increased in COCs of G2 compared with G1. And, we examined expression levels of genes associated with mitochondrial antioxidant such as SOD1, SOD2 and PRDX3 using a RT-PCR in porcine COCs at 44 h of IVM. The mRNA levels of three antioxidant enzymes expression in COCs from G2 were significantly (p < 0.05) lower than COCs of G1. In addition, we investigated the anti-oxidative effects of Mito-TEMPO on meiotic maturation of porcine oocyte from G1 and G2. Meiotic maturation and mRNA levels of antioxidant enzymes were significantly (p < 0.05) recovered in G2 by Mito-TEMPO ($0.1{\mu}M$, MT) treatment (G2: $68.4{\pm}3.2%$ vs G2 + MT: $73.9{\pm}1.4%$). Therefore, our results suggest that reduction of mitochondria derived superoxide by Mito-TEMPO may improves the meiotic maturation in IVM of porcine oocyte.

• 생명과학회지
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• 제31권2호
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• pp.149-157
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• 2021

매실은 주로 한국, 일본, 중국 같은 동아시아에 분포하고, 매실 나무의 열매는 한약재나 식재료로 쓰여왔다. 그러나 매실 열매를 이용한 이전의 연구는 대부분 추출물 형태로 진행하였기에, 많은 식품학적인 활용을 위해 매실 열매의 다양한 가공형태에서의 연구가 필요한 실정이다. 본 연구에선 분무 건조한 매실 식초 분말(SPP)의 이화학적 특성과 생리활성을 평가하였다. SPP의 이화학적 특성에서 당도, pH, 총산도 및 수분 함량은 각각 8.90 °Brix, 3.19, 1.05% 및 3.07%로 확인되었다. SPP의 항산화 활성은 DPPH 라디칼 소거활성, 환원력 및 H2O2 소거활성에서 각각 65.55%, 1.48 및 48.07%로 양성 대조군과 비슷하거나 다소 낮게 유의적으로 높은 항산화 활성을 나타냈다. 또한 SPP를 농도별로 처리함에 따라 MDA-MB-231 인체 유방암 세포에서 유의적인 세포 증식 억제 활성을 보였다. 형태학적 연구에서 MDA-MB-231 세포에서 농도의존적으로 세포의 형태학적 변화가 확인되었고, apoptotic body와 핵의 응축을 나타냈다. 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량은 59.58 ㎍/g과 57.56 ㎍/g으로 확인되었다. 이러한 연구 결과를 통해 분무 건조한 매실 식초 분말은 항산화 및 암세포 증식억제능이 있는 기능성 식품 및 천연 의약품 소재로 활용이 가능할 것으로 생각된다.

• 생명과학회지
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• 제31권3호
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• pp.338-345
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• 2021

고장초는 오랫동안 식용 및 의약 목적으로 차를 만드는 데 사용되어 왔다. 그러나 고장초를 고부가가치 식용 재료로 사용하는 연구는 불충분하다. 이전 연구에서 우리는 tricin이 고장초의 주요 화합물임을 확인했다. 본 연구에서는 고장초 추출물의 HepG2 세포 보호 효과를 조사하였다. 고장초 추출물 또는 tricin의 HepG2 세포에 대한 독성 실험 결과, 사용한 모든 농도에서 고장초 추출물 또는 tricin에 대한 독성은 나타나지 않았다. 또한 tert-butyl hydroperoxide (t-BHP)에 의해 감소된 세포 생존율은 고장초 추출물(100 ㎍/ml에서 69.23%) 또는 tricin (100 ng/ml에서 74.47%)에 의해 증가되었다. 또한 고장초 추출물(250 ㎍/ml) 또는 tricin (250 ng/ml)은 산화적 손상에 의한 활성 산소종(ROS) 생성을 효과적으로 억제했다. 또한 항산화 효소로 알려진 superoxide dismutase 1(SOD1), catalase, heme oxygenase-1 (HO-1), nuclear factor erythroid-related factor 2 (Nrf2)의 단백질 발현은 고장초 추출물(100 ㎍/ml에서 2.1, 1.6, 1.7, 1.5배) 또는 tricin (250 ng/ml에서 2.6, 1.8, 2.2, 2.0배) 처리로 증가했으며, 이는 고장초 추출물의 HepG2 세포 보호 효과는 tricin의 활성과 관련이 있다는 것을 시사한다. 종합하면 고장초는 간 기능개선 관련 기능성 식품 소재로 개발이 가능할 것으로 기대된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제12권9호
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• pp.55-61
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• 2011

본 연구는 UV와 $H_2O_2$를 통한 광분해 반응기에서의 Methyl Tert Butyl Ether(MTBE) 제거에 대해 조사하였다. 이 공정은 일반적으로 UV의 존재 하에 수용액 상에 생성되는 OH 라디칼을 요구하며, 이 라디칼들은 MTBE 분자를 공격하여 최종적으로 파괴하거나 무해한 단순 화합물로 전환시킨다. 반응들은 조사강도, MTBE 초기농도와 $H_2O_2$/MTBE비의 독립변수를 수학적으로 표현하였고, 반응표면법(Response Surface Methodology; RSM)을 사용하여 모델화하였다. 이 실험들은 Box-Behnken Design(BBD)를 통한 15개의 실험을 포함하여 실시하였다. ANOVA의 회귀분석 항은 유의한 p-value(p<0.05)와 높은 결정계수($R^2$=94.60%)를 나타내어 2차 회귀모델의 예측이 적절한 것으로 나타났다. 그리고 반응에 대한 정준분석을 통해 예측된 Y에 대한 최적 반응과 최대반응의 예측된 능선을 통해 최적조건은 각각 조사강도인 $x_1$=25.75W, MTBE 초기농도의 $x_2$=7.69mg/L 와 $H_2O_2$/MTBE비인 $x_3$=11.04로 관찰되었다. 본 연구는 RSM이 MTBE 제거의 최대화와 운전조건의 최적화에 적용하기에 알맞은 것으로 나타났다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제37권6호
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• pp.1678-1686
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• 2020

본 논문은 농업부산물인 왕겨를 사용하여 목제펠릿 이용 가능성을 도출하고자 하였으며 왕겨의 낮은 발열량은 팽연화 기술과 연소첨가제를 통해 개선하고자 하였다. 왕겨의 물리?화학적 분석 시 염소 함유량이 0.09%로 목재펠릿 품질 기준에 부합하지 않는 결과를 얻을 수 있었다. 팽연화 기술을 통해 왕겨를 팽연왕겨로 제작 시 염소 함유량이 감소하여 목재펠릿 기준에 준하는 0.02%의 생성물을 얻을 수 있었으며 발열량 역시 기존 3,780 kcal/kg 대비 4,280 kcal/kg로 증가된 생성물을 얻을 수 있었다. 5,000 kcal/kg 이상의 생성물을 얻기 위해 연소촉진제로 붕사, 과산화수소, 수산화나트륨을 사용했지만 발열량 개선은 미비하게 나타났다. 폐자원 바이오매스인 커피찌꺼기를 사용하여 커피유로 전환 후 팽연왕겨에 혼합하여 생성물 분석 시 커피유 15 wt% 혼합 생성물이 4,949 kcal/kg의 발열량을 나타냈다. 농업부산물인 왕겨를 목제펠릿으로 사용할 시 발열량 개선을 위해 폐자원을 사용하는 것이 바람직하다 판단되며, 본 연구의 결과에 따라 커피유를 혼합할 시 왕겨를 목제펠릿으로 충분히 사용 가능할 것이라 사료된다.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제26권4호
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• pp.263-275
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• 2022

There is a paucity of detailed data related to the effect of senescence on the mitochondrial antioxidant capacity and redox state of senescent human cells. Activities of TCA cycle enzymes, respiratory chain complexes, hydrogen peroxide (H₂O₂), superoxide anions (SA), lipid peroxides (LPO), protein carbonyl content (PCC), thioredoxin reductase 2 (TrxR2), superoxide dismutase 2 (SOD2), glutathione peroxidase 1 (GPx1), glutathione reductase (GR), reduced glutathione (GSH), and oxidized glutathione (GSSG), along with levels of nicotinamide cofactors and ATP content were measured in young and senescent human foreskin fibroblasts. Primary and senescent cultures were biochemically identified by monitoring the augmented cellular activities of key glycolytic enzymes including phosphofructokinase, lactate dehydrogenase, and glycogen phosphorylase, and accumulation of H₂O₂, SA, LPO, PCC, and GSSG. Citrate synthase, aconitase, α-ketoglutarate dehydrogenase, succinate dehydrogenase, malate dehydrogenase, isocitrate dehydrogenase, and complex I-III, II-III, and IV activities were significantly diminished in P25 and P35 cells compared to P5 cells. This was accompanied by significant accumulation of mitochondrial H₂O₂, SA, LPO, and PCC, along with increased transcriptional and enzymatic activities of TrxR2, SOD2, GPx1, and GR. Notably, the GSH/GSSG ratio was significantly reduced whereas NAD⁺/NADH and NADP⁺/NADPH ratios were significantly elevated. Metabolic exhaustion was also evident in senescent cells underscored by the severely diminished ATP/ADP ratio. Profound oxidative stress may contribute, at least in part, to senescence pointing at a potential protective role of antioxidants in aging-associated disease.

• 한국방사선학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.195-201
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• 2022

초음파 검사는 프로브를 직접 수검자의 몸에 접촉하여 검사하는 방법으로 이에 따른 적절한 소독법이 필요하다. 특히 인체 내 점막과 접촉하는 직장/질 초음파 프로브의 경우 글루타알데히드(glutaraldehyde) 2% 용액에 20분 침지 또는 과산화수소수(H₂O₂) 7.5% 용액에 30분간 침지 등 높은 수준의 소독을 진행해야 한다. 이에 본 연구에서 단시간에 높은 수준의 소독을 진행할 수 있는 증기훈증 방식을 이용한 소독기의 사용 가능성을 평가하였다. 임상에서 사용되는 프로브를 균 채취용 면봉으로 스미어하여 세균을 검출하였고 기존의 7.5% 과산화수소수(H₂O₂)보다 높은 농도인 35% 과산화수소수(H₂O₂)를 사용하여 시간 대비 소독력을 비교하였다. 고농도의 과산화수소수(H₂O₂)에 의한 프로브 러버의 손상 여부를 판단하기 위하여 35% 과산화수소수(H₂O₂)에 85시간 10분 침지 후 프로브 러버의 경도와 표면 변화를 분석 의뢰하였고 소독력 평가를 위하여 증기훈증 방식을 이용한 소독기에 5분간 소독하여 세균 사멸 효과를 평가하였다. 프로브 러버에서 검출된 세균을 이용하여 시간에 따른 소독력을 비교 평가하였을 때 과산화수소수(H₂O₂) 7.5% 용액에 비해 과산화수소수(H₂O₂) 35% 용액이 더 세균 사멸 효과가 좋았다(p<0.05). 35% 과산화수소수(H₂O₂)에 침지한 프로브 러버의 경도와 표면 변화를 관찰한 결과 큰 변화가 없었다. 증기훈증방식을 이용한 소독기에 검출된 세균을 도포하고 5분간 소독한 결과 100% 사멸 효과가 나타났다. 이에 증기훈증 방식을 이용한 소독기는 기존의 방식보다 빠르고 강력한 소독 효과를 낼 수 있음을 확인하였다.

• Nutrition Research and Practice
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• 제16권1호
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• pp.33-45
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• 2022

BACKGROUND/OBJECTIVES: Ginseng extract (GSE) and taurine (TR) are widely used antifatigue resources in functional foods. However, the mechanism underlying the antifatigue effects of GSE and TR are still unclear. Hence, we investigated whether GSE and TR have synergistic effects against fatigue in mice. MATERIALS/METHODS: L6 cells were treated with different concentrations of TR and GSE, and cell viability was determined using 2-(4-iodophenyl)-3-(4-nitrophenyl)-5-(2,4-disulfophenyl)-2H-tetrazolium. Oxidative stress was analyzed by immunocytochemistry using MitoTracker^TM Red FM and an anti-8-oxoguanine antibody. Respiratory gas analysis was performed to investigate metabolism. Expression of an activated protein kinase was analyzed using immunohistochemistry. Gene expression of cluster of differentiation 36 and pyruvate dehydrogenase lipoamide kinase isozyme 4 was measured using reverse transcription-polymerase chain reaction. Mice were orally administered TR, GSE, or their combination for 30 days, and then fatigue-related parameters, including lactate, blood urea nitrogen, and glycogen, were measured after forced swimming. RESULTS: TR and GSE reduced oxidative stress levels in hydrogen peroxide-stimulated L6 cells and enhanced the oxygen uptake and lipid metabolism in mice after acute exercise. After oral administration of TR or GSE for 30 days, the fatigue-related parameters did not change in mice. However, the mice administered GSE (400 mg/kg/day) alone for 30 days could swim longer than those from the other groups. Further, no synergistic effect was observed after the swimming exercise in mice treated with the TR and GSE combination for 30 days. CONCLUSIONS: Taken together, our data suggest that TR and GSE may exert antifatigue effects in mice after acute exercise by enhancing oxygen uptake and lipid oxidation.