• 제목/요약/키워드: Metabolic Response

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염화칼슘 처리가 산딸나무 잎의 광합성 기구, 기공전도도 및 형광이미지 특성에 미치는 영향 (Effect of Calcium Chloride (CaCl2) on the Characteristics of Photosynthetic Apparatus, Stomatal Conductance, and Fluorescence Image of the Leaves of Cornus kousa)

  • 성주한;제선미;김선희;김영걸
    • 한국농림기상학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.143-150
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    • 2009
  • 겨울철 도로의 안전을 위해서 사용되고 있는 제설제가 가로변의 식생에 축적이 되면 식물에 피해를 가져올 수 있는데, 특히 이른 봄의 제설제 사용은 식물이 다량의 수분을 요구하게 되는 개엽 시기와 맞물리게 되면서 그 피해가 가속화 될 수 있다. 우리나라에서 주로 사용하고 있는 제설제인 $CaCl_2$ 으로 산딸나무(C.kousa) 3년생 유묘를 대상으로 개엽 전 대조구를 포함해 각 처리구당 3본씩 선정하여 배치하고 각각 $CaCl_2$ 0.5%, 1.0%, 3.0% 를 2회 근권부에 처리하였다. 먼저, 가시적 피해 현상으로 잎눈에서 개엽이 어려워지며, 잎의 전개 후에도 시들음 현상과 잎끝마름 현상 등이 나타났다. $CaCl_2$ 의 농도가 높아짐에 따라 산딸나무의 피해가 가중되었는데, $CaCl_2$ 처리에 따른 생리적 반응은 총엽록소함량, 엽록소 a:b, 광합성속도, 양자수율, 기공전도도, $F_V/F_M$, NPQ의 감소를 가져왔다. 반면 광보상점과 암호흡속도의 증가를 나타냈다. 기공의 닫힘으로 인한 엽육내 $CO_2$ 농도 저하와 이로 인한 광합성속도의 감소가 1차적으로 일어나고 이후 물질대사량의 감소, 광화학계의 피해가 동반되는 것을 알 수 있었다. 모든 $CaCl_2$ 처리농도에서 산딸나무의 생리적 활동이 급격히 저하되는 경향으로 볼 때 $CaCl_2$ 에 민감한 수종으로 판단된다.

반복적인 모형마 운동에 따른 기수의 혈장 그렐린과 호르몬들의 관계 (The Relationship of Repeated Racehorse Simulator Exercise on Plasma Ghrelin and Hormons in Jockeys)

  • 장석암
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.1756-1762
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    • 2011
  • 이 연구 목적은 기수를 대상으로 공복 시 반복적인 모의 경주마 운동 시 그렐린과 관련 호르몬의 관계를 규명하고자 한다. 공복의 기수와 기수후보생들은 경마의 첫 번째 단거리 1000 m, 두 번째 중거리 1700 m 세 번째 장거리 2300 m의 반복적인 모의 경주마 운동 전과 직후 정맥혈을 채혈하여 그렐린, 렙틴, 인슐린, IGF-I과 코티졸을 분석하였다. 피어슨 상관관계에서 기수후보생이 3차 운동 후 글레린과 인슐린 농도가 r= .55를 나타내었다. 기수의 운동 전 글레린과 렙틴 농도가 r= .73으로 운동전 글레린 렙틴 수준이 통계적으로 유의성(p<.05) 있는 관계와 기수후보생이 글레린과 코티졸 농도에서 r= .64를 나타내었다. 글레린 렙틴 인슐린 IGF-1 농도는 운동전에 비교하여 통계적으로 유의성 없이 1차 운동 후 증가와 2차, 3차 감소, 경마기수와 후보생보도 통계적으로 유의성 없는 차이를 나타내었다. 경마기수에 비교 하여 후보생은 1차 2차, 3차 운동에서 통계적으로 유의성 있게 IGF-1는 낮게(p<.05) 코티졸 농도는 높게(p<.001) 나타내었다. 연구결과 반복적인 모의 경주마 운동으로 인한 에너지 소모 반응에서 기수후보생의 3차 운동에서 만이 글레린과 인슐린의 상관관계를 나타내었다.

저온 민감성 바실러스 서브틸리스 돌연변이 균주에서 glycine betaine의 저온 내성에 미치는 영향에 대한 연구 (Studies of cold resistant glycine betaine effect on cold sensitive Bacillus subtilis mutant strains)

  • 김도형;이상수
    • 미생물학회지
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    • 제54권3호
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    • pp.200-207
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    • 2018
  • 높은 염분 농도에서 glycine betaine은 Bacillus subtilis 안으로 유입되어 세포 생장이 지속될 수 있게 한다. 뿐만 아니라 최근 연구 결과에 따르면 저온에서도 glycine betaine이 세포 생장을 지속시키는 것으로 알려져 있다. 저온에서 Bacillus subtilis의 생장을 저해시키는 세포 대사 활동으로는 세포막 운송과 단백질 합성을 들 수 있다. 세포막 구조와 관련하여 저온에서 세포막 운송에 영향을 주는 유전자들로는 bkdR과 des가 있고, 단백질 합성 과정에서 RNA helicase 유전자인 ydbR과 yqfR들은 저온 민감성을 보인다. 따라서 Bacillus subtilis 저온 민감성 유전자 결손 세포들에 대한 glycine betaine의 효과를 조사하여 저온에서의 glycine betaine 생리적 기능에 대해 알아보고자 하였다. 이 결과 glycine betaine의 존재 유무에 따라 야생형 Bacillus subtilis와 ydbR과 yqfR 결손 균주의 저온생장에 큰 차이를 보였다($T_d$차이 190~686 min). 반면에 bkdR이나 des 결손균주의 경우에는 glycine betaine 존재 유무에 따라 차이를 보이지 않았다. Glycine betaine의 전구체인 choline으로 대치하여도 저온에서의 생장은 같은 결과를 보였다. Glycine betaine의 영향이 세포막 구조와 관련이 있는 유전자 bkdR과 des 결손균주에 미치는 영향이 적은 것을 알아보기 위해 세포막에 영향을 주는 세제의 효과를 조사하였다. Triton X-100과 N-lauryl sarcosine 세제에 의해 bkdR 결손 균주가 야생형에 비해 더 영향 받는 것을 확인하였고 이는 bkdR 결손이 저온에서 막 구조를 변형하여 glycine betaine의 투과에 영향을 미치는 것으로 보인다.

혈류를 제한한 걷기운동이 비만여성의 신체조성과 성장호르몬, 근손상지표에 미치는 영향 (Effect of Walking Exercise with Blood Flow Restriction on Body Composition, Growth Hormone, and Muscle Damage Markers in Obese Women)

  • 이장규
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권4호
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    • pp.183-190
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    • 2017
  • 혈류를 제한한 트레이닝이란, 특수제작 된 공압식 가압벨트를 사용해 사지의 혈류을 제한한 상태에서 저강도로, 단시간 운동하는 것을 말한다. 이 연구의 목적은 만성질환의 발병 위험성이 높은 직장 비만여성을 대상으로, 낮은 강도의 혈류를 제한한 4주간의 걷기트레이닝이 신체조성 및 성장호르몬, 근손상지표에 어떠한 영향을 미치는 지를 구명하고자 한다. 연구대상자는 BMI $25kg/m^2$와 체지방률 30% 이상의 직장 비만여성 11명으로 하였으며 혈류제한은 공압방식의 탄성벨트를 양쪽의 대퇴부위에 착용하고 압력을 조절하였다. 걷기프로그램은 트레드밀을 이용하여 실시하였으며(4주, 주 3일, 1일 2회), 2분 걷기와 1분 휴식으로 구성하여 총 5세트 반복하였다(4km/h, 5%). 이 연구의 결과에서 4주간의 혈류를 제한한 걷기트레이닝 후, 체중과 BMI, 지방량은 유의하게 감소되었으며(p<.05) 체지방률은 감소하는 경향을 보였으나 통계적 유의수준에는 도달하지 못하였다. 성장호르몬 또한 트레이닝 후, 증가하는 경향을 보였으나 통계적 유의차는 나타나지 않았다. 근손상지표 인 CK(p<.05)와 LDH(p<.05), $K^+$(p<.01)의 농도는 트레이닝 후, 유의하게 증가되었으며 Mb의 농도는 증가하는 경향을 보였지만 통계적 유의수준에는 도달하지 못하였다. 이상의 결과에서, 4주간의 혈류를 제한한 걷기트레이닝은 직장 비만여성들의 각종 만성성인질환 및 대사성 질환의 원인인 비만을 예방하고 치료하는데 효과가 있는 것으로 생각되며 이는 짧은 운동시간에도 불구하고 장시간의 운동 효과를 얻을 수 있는 것으로 사료된다.

Molecular Characterization and Expression Analysis of Nucleoporin 210 (Nup210) in Chicken

  • Ndimukaga, Marc;Bigirwa, Godfrey;Lee, Seokhyun;Lee, Raham;Oh, Jae-Don
    • 한국가금학회지
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    • 제46권3호
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    • pp.185-191
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    • 2019
  • Nucleoporin 210(Nup210)는 근육 및 신경세포의 분화, 자기 면역 질환, 말초 T세포 항상성 등 여러 생리작용에 관여한다. 닭의 Nup210 유전자는 닭 신장조직에서 칼슘 의존성 차별 발현 유전자로 발굴되었으며, 닭의 대사 이상 질환과 Nup210의 관련 연구를 위해 Nup210 유전자의 분자유전학적 특성을 구명하고, 톨-유사수용체 3(Toll-like receptor 3(TLR3)) 자극에 의한 전사 조절을 연구하였다. 닭의 여러 조직과 배아 섬유아세포주인 DF-1 세포에서 Nup210 유전자의 전사 수준을 조사한 결과, 폐와 비장 조직에서 가장 높게 발현되었으며, Nup210의 발현은 TLR3 신호자극에 의해 증가함을 확인하였다. 또한 닭 Nup210 유전자가 코딩하는 단백질의 구조는 조류, 어류, 포유류를 포함한 여러 종과 매우 보존적이나 진화적으로 다른 포유류보다는 오리와 가장 가깝다고 추정되었다. 본 연구의 결과를 통해 닭 Nup210이 TLR3 신호시스템에 관여함을 확인하였고, 추가연구를 통해 바이러스 침입에 대한 닭 면역 메커니즘을 구명할 필요가 있다고 사료된다.

Secondary Fermented Extract of Chaga-Cheonggukjang Attenuates the Effects of Obesity and Suppresses Inflammatory Response in the Liver and Spleen of High-Fat Diet-Induced Obese Mice

  • Na, Ha Gyoon;Park, Yuna;Kim, Min-Ah;Lee, Jin Woo;So, Gyeongseop;Kim, Sung Hyeok;Jang, Ki-Hyo;Kim, Mi-Ja;Namkoong, Seung;Koo, Hyun Jung;Lee, Sung Ryul;Sohn, Eun-Hwa
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제29권5호
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    • pp.739-748
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    • 2019
  • Cheonggukjang and chaga mushrooms have numerous health benefits, and have been used in alternative medicine. Therefore, a powder mixture of 98: Cheonggukjang and 2: Chaga extracts was fermented with Lactobacillus acidophilus KCTC3925 (FCC) and its anti-obesity effects in high-fat diet (HFD)-induced obese mice were determined. Five-week-old male ICR mice were fed a normal diet or HFD in the presence or absence of 3% and 5% FCC by weight (n = 10 per group). After 12 weeks, the mice were sacrificed, and the serum and tissue samples were collected for analysis. Body weight and epididymal fat pad weight were significantly lowered in the 3% and 5% FCC groups compared with those in the HFD control group (p < 0.01). FCC supplementation suppressed serum triglyceride and increased serum HDL-C levels (p < 0.01). Serum GOT, GPT, and leptin levels, hepatic COX-2 mRNA expression, and splenic COX-2 and IL-4 mRNA expression were significantly higher in the HFD groups than in the control group (p > 0.05); however, except for splenic IL-4 levels, the increases were significantly attenuated by FCC supplementation. Expression of ICAM-1, an aortic inflammatory marker, was significantly increased in the HFD group; this effect was suppressed in the 3% FCC group (p < 0.01) but not in the 5% FCC group. FCC suppressed the body weight and epididymal fat pad weight gain, as well as inflammatory responses in the liver and spleen of HFD-fed mice. Thus, FCC supplementation will be beneficial for the treatment of obesity-related effects.

Transcriptional regulation of chicken leukocyte cell-derived chemotaxin 2 in response to toll-like receptor 3 stimulation

  • Lee, Seokhyun;Lee, Ra Ham;Kim, Sung-Jo;Lee, Hak-Kyo;Na, Chong-Sam;Song, Ki-Duk
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제32권12호
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    • pp.1942-1949
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    • 2019
  • Objective: Leukocyte cell-derived chemotaxin 2 (LECT2) is associated with several physiological processes including inflammation, tumorigenesis, and natural killer T cell generation. Chicken LECT2 (chLECT2) gene was originally identified as one of the differentially expressed genes in chicken kidney tissue, where the chickens were fed with different calcium doses. In this study, the molecular characteristics and gene expression of chLECT2 were analyzed under the stimulation of toll-like receptor 3 (TLR3) ligand to understand the involvement of chLECT2 expression in chicken metabolic disorders. Methods: Amino acid sequence of LECT2 proteins from various species including fowl, fish, and mammal were retrieved from the Ensembl database and subjected to Insilco analyses. In addition, the time- and dose-dependent expression of chLECT2 was examined in DF-1 cells which were stimulated with polyinosinic:polycytidylic acid (poly [I:C]), a TLR3 ligand. Further, to explore the transcription factors required for the transcription of chLECT2, DF-1 cells were treated with poly (I:C) in the presence or absence of the nuclear factor ${\kappa}B$ ($NF{\kappa}B$) and activated protein 1 (AP-1) inhibitors. Results: The amino acid sequence prediction of chLECT2 protein revealed that along with duck LECT2 (duLECT2), it has unique signal peptide different from other vertebrate orthologs, and only chLECT2 and duLECT2 have an additional 157 and 161 amino acids on their carboxyl terminus, respectively. Phylogenetic analysis suggested that chLECT2 is evolved from a common ancestor along with the actinopterygii hence, more closely related than to the mammals. Our quantitative polymerase chain reaction results showed that, the expression of chLECT2 was up-regulated significantly in DF-1 cells under the stimulation of poly (I:C) (p<0.05). However, in the presence of $NF{\kappa}B$ or AP-1 inhibitors, the expression of chLECT2 is suppressed suggesting that both $NF{\kappa}B$ and AP-1 transcription factors are required for the induction of chLECT2 expression. Conclusion: The present results suggest that chLECT2 gene might be a target gene of TLR3 signaling. For the future, the expression pattern or molecular mechanism of chLECT2 under stimulation of other innate immune receptors shall be studied. The protein function of chLECT2 will be more clearly understood if further investigation about the mechanism of LECT2 in TLR pathways is conducted.

Ruminal pH pattern, fermentation characteristics and related bacteria in response to dietary live yeast (Saccharomyces cerevisiae) supplementation in beef cattle

  • Zhang, Xiangfei;Dong, Xianwen;Wanapat, Metha;Shah, Ali Mujtaba;Luo, Xiaolin;Peng, Quanhui;Kang, Kun;Hu, Rui;Guan, Jiuqiang;Wang, Zhisheng
    • Animal Bioscience
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    • 제35권2호
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    • pp.184-195
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    • 2022
  • Objective: In this study we aimed to evaluate the effect of dietary live yeast supplementation on ruminal pH pattern, fermentation characteristics and associated bacteria in beef cattle. Methods: This work comprised of in vitro and in vivo experiments. In vitro fermentation was conducted by incubating 0%, 0.05%, 0.075%, 0.1%, 0.125%, and 0.15% active dried yeast (Saccharomyces cerevisiae, ADY) with total mixed ration substrate to determine its dose effect. According to in vitro results, 0.1% ADY inclusion level was assigned in in vivo study for continuously monitoring ruminal fermentation characteristics and microbes. Six ruminally cannulated steers were randomly assigned to 2 treatments (Control and ADY supplementation) as two-period crossover design (30-day). Blood samples were harvested before-feeding and rumen fluid was sampled at 0, 3, 6, 9, and 12 h post-feeding on 30 d. Results: After 24 h in vitro fermentation, pH and gas production were increased at 0.1% ADY where ammonia nitrogen and microbial crude protein also displayed lowest and peak values, respectively. Acetate, butyrate and total volatile fatty acids concentrations heightened with increasing ADY doses and plateaued at high levels, while acetate to propionate ratio was decreased accordingly. In in vivo study, ruminal pH was increased with ADY supplementation that also elevated acetate and propionate. Conversely, ADY reduced lactate level by dampening Streptococcus bovis and inducing greater Selenomonas ruminantium and Megasphaera elsdenii populations involved in lactate utilization. The serum urea nitrogen decreased, whereas glucose, albumin and total protein concentrations were increased with ADY supplementation. Conclusion: The results demonstrated dietary ADY improved ruminal fermentation dose-dependently. The ruminal lactate reduction through modification of lactate metabolic bacteria could be an important reason for rumen pH stabilization induced by ADY. ADY supplementation offered a complementary probiotics strategy in improving gluconeogenesis and nitrogen metabolism of beef cattle, potentially resulted from optimized rumen pH and fermentation.

INS-1 췌장 베타 세포에서 벼메뚜기(Oxya chinensis sinuosa Mistshenk) 추출물의 당독성 개선 효과 (Oxya chinensis sinuosa Mishchenko (Grasshopper) Extract Protects INS-1 Pancreatic β cells against Glucotoxicity-induced Apoptosis and Oxidative Stress)

  • 박재은;한지숙
    • 생명과학회지
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    • 제31권11호
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    • pp.969-979
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    • 2021
  • 당뇨병은 만성대사성 질환으로 우리나라 국민의 사망요인 중 5위를 차지하고 있다. 제 2형 당뇨병에서 나타나는 인슐린 분비 감소는 베타세포의 자가사멸에 의한 베타세포질량의 급격한 감소로 인한 것으로 보고되고 있으며, 베타세포의 자가사멸을 촉진하는 요인으로 고혈당에 의한 당독성 및 활성산소종들의 증강에 의한 산화스트레스 등이다. 벼메뚜기 추출물은 고농도 포도당 처리된 INS-1 췌장 베타 세포에서 세포 생존율을 증가시키고, 지질과산화물, 세포 내 ROS 및 NO 수준을 감소시켰다. 세포사멸 관련 인자의 유전자 발현 결과 pro-세포자가사멸인자인 Bax, Cytochrome C, caspase-3 및 caspase-9의 단백질 발현을 유의적으로 감소시켰고, anti-세포자가사멸인자인 Bcl-2 발현을 증가시켰다. Annexin V/I propidium iodide 염색법을 통하여 벼메뚜기 추출물이 고농도 포도당으로 유도된 세포 사멸을 감소시키고, INS-1 췌장 베타세포에서의 인슐린 분비능을 증가시키는 것으로 사료된다. 그러므로 벼메뚜기 추출물이 고농도 포도당으로 손상된 INS-1 췌장 베타세포의 보호효과를 나타낸다. 본 연구의 결과는 벼메뚜기 추출물이 당뇨병 치료에 도움을 주는 항당뇨 기능성 식품 소재 및 개발에 기여할 수 있음을 시사한다.

Mulberry (Morus alba L.) ethanol extract attenuates lipid metabolic disturbance and adipokine imbalance in high-fat fed rats

  • Da-jung, Noh;Gun-Ae, Yoon
    • Nutrition Research and Practice
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    • 제16권6호
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    • pp.716-728
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    • 2022
  • BACKGROUND/OBJECTIVES: An imbalanced adipokine profile in obesity increases the susceptibility to obesity-related cardiometabolic alterations, including type 2 diabetes, hypertension, dyslipidemia, and non-alcoholic fatty liver disease. The mulberry plant has been reported to have health benefits, such as hypolipidemic and hepatoprotective effects. This study examined the effects of a mulberry (Morus alba L.) fruit ethanol extract (MBEE) on dyslipidemia, liver steatosis, and adipokine imbalance in response to a high-fat diet. MATERIALS/METHODS: Male Sprague-Dawley rats were assigned to one of 4 groups containing 6 rats each and fed either a control diet (CON), a high-fat diet (HFD), or a high-fat diet with MBEE of 150 mg/kg/day (LMB) or 300 mg/kg/day (HMB). The triglyceride (TG), total cholesterol (TC), high-density lipoprotein cholesterol (HDL-C), alanine aminotransferase (ALT), and aspartate aminotransferase (AST) activities were measured spectrophotometrically. The leptin, adiponectin, and plasminogen activator inhibitor-1 (PAI-1) levels were determined by an enzyme-linked immunosorbent assay. RESULTS: The plasma TG levels were similar in the 4 groups. Plasma cholesterol and low-density lipoprotein cholesterol (LDL-C) levels and TC/HDL-C ratio increased in the HFD group compared with the CON group, whereas those values decreased in the LMB group (P < 0.05), indicating that MBEE had a plasma lipid-lowering effect. HDL-C decreased in the HFD group, but MBEE did not affect the HDL-C level. The HFD rats significantly increased hepatic TG and cholesterol levels and plasma ALT and AST activities compared to the CON group. The hepatic TG level and ALT and AST activities were reduced markedly by the MBEE treatment. The HFD group showed a higher PAI-1 level, whereas MBEE treatment, especially in the HMB group, significantly reduced leptin level, and leptin/adiponectin and PAI-1/ adiponectin ratios. These findings suggest that MBEE altered the imbalance between the pro-and anti-inflammatory adipokines to a more anti-inflammatory state. CONCLUSIONS: MBEE could protect against abnormal lipid metabolism and hepatic steatosis induced by a high-fat diet, lowering plasma cholesterol, LDL-C and TC/HDL-C, and hepatic TG. These findings are associated with the regulating effect of MBEE on the leptin/adiponectin and PAI-1/adiponectin ratios.