• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제7권5호
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• pp.356-359
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• 1997

To study the relationship between oxygen tolerance and enzyme activity in the oxygen metabolism of bifidobacteria, the activities of catalase, superoxide dismutase (SOD), NADH oxidase and NADH peroxidase from six typical bifidobacteria and other bacteria were assayed by spectrophotometry. Catalase activity was hardly detected in any of the bifidobacteria tested. SOD activity was detected in every species including the Clostridium species. In particular SOD activity was notably high in the aerosensitive Bifidobacterium adolescentis. This fact indicates that SOD activity is not a critical factor to ensure aerotolerance. Aerosensitive B. adolescentis showed very low NADH oxidative enzyme activity whereas other aerotolerant bifidobacteria exhibited considerable activity for the enzymes. It seems that detoxification of $H_2O_2$ by NADH oxidative enzymes might be an important factor in improving for aerotolerant bifidobacteria survival rates in an oxygen environment.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제26권1호
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• pp.7-14
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• 1998

Bifidobacterium spp.의 내 산소성기작을 밝히기 위하여, 산소에 민감한 B. adolescentis와 상대적으로 산소에 내성이 있는 B. longum을 선정하여 혐기적 조건, 미호기성 조건,호기성 배양 조건 등에서 그 생육,산화 효소들의 활성, 세포 지방산 조성의 변화 등을 연구하였다. B. adolescentis의 생육은 미 호기성 조건에서 민감하게 저해되었으나, B. longum은 같은 조건에서 혐기배양과 같은 정도의 생육을 유지하였다. 이들 조건에서 두 균주의 catalase는 관찰되지 않은 반면, superoxide dismutase는 B. adolescentis와 B. longum모두에서 관찰되었으며 어느 조건에서든 B. adolescentis은 B. longum보다 높은 활성을 나타내었다. NADH oxidase와 NADH peroxidase의 활성은 B. adolescentis에서는 매우 낮은 반면, B. longum에서는 일정한 수준의 활성을 보였으며, 이 활성은 혐기적 배양조건에서 보다는 미호기성 조건에서 3.7-11.4배 증가하였다. 세포의 지방산 분석 결과 두 균주 모두 $C_{l6:0}$과 $C_{l8:1}$이 전체 methylated성분 중 60-70%를 차지했다. B. longum에는 특히 $C_{l9:0 cyclo 9,10}$가 2-14% 함유되어 있었으며, 이는 lactobacillic acid와는 cylization 위치가 다른 cis 9, 10-methylene octadecanoic acid이었고 미호기적 배양과 정지기 세포에서 증가되는 경향을 보였다. 두 균주 모두 혐기균에서만 확인된 세포막의 plasmalogen의 존재로 인한 dimethyl acetals(DMA)을 함유하고 있었는데 이 중 $C_{l8:1}$ DMA는 호기성 조건에서 현저히 감소되었다. 산소 stress환경의 bifidobacteria의 생육에 있어 NADH oxidative enzymes은 중요한 역할을 하며, 이들 효소체계와는 별도로 환경에 적응하기 위한 세포구조적 변화의 일부로 지방산 $C_{l9:0}$ Cyclo와 plasmalogen의 $C_{l8:1}$ 등이 변화한 것으로 생각된다.

• 한국자원식물학회지
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• 제25권2호
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• pp.184-192
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• 2012

본 연구는 췌장베타세포인 HIT-T15 세포를 이용하여 매실주정추출물(PME)의 alloxan에 의한 산화스트레스로부터의 세포보호, 인슐린 분비능 및 항산화 효소 활성을 평가하였다. PME는 alloxan에 의해 유발된 산화스트레스로부터 세포를 보호하여 세포생존율을 증가시켰다. PME는 세포막 손상지표인 LDH 방출을 억제하였고 $NAD^+$/NADH ratio를 유의적으로 증가시켜 세포사멸이 억제되어짐을 확인하였다. 또한 alloxan 단독처리군에 비해 250 ${\mu}g$/ml PME 처리군에서 인슐린 분비량이 유의성 있게 증가하였다. Alloxan과 PME를 동시에 처리하여 HIT-T15세포의 항산화효소 활성을 측정했을 때 산화스트레스에 의해 감소되었던 항산화효소 활성이 PME에 의해 보호되는 효과를 확인하였다. 이상의 연구결과로부터 PME는 세포괴사 및 DNA fragmentation을 억제하고 세포내 항산화효소 활성을 증가시켜 alloxan에 의해 유발된 산화스트레스로부터 췌장베타세포를 보호하고 이에 따른 인슐린 분비능 조절 효과가 있는 것으로 생각된다.

• 한국식품영양학회지
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• 제25권1호
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• pp.123-131
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• 2012

The objective of the present study was to evaluate the potential antidiabetic and antioxidant effect of the ethanol extract from Chrysanthemum cornarium L. var. spatiosum(CSE) against alloxan-induced oxidative stress in pancreatic ${\beta}$-cells, HIT-T15. In this study, the antidiabetic effect of CSE was examined using the 3-(4,5-dimethylthiazolyl-2)-2,5-diphenyltetrazoliu bromide(MTT) cell proliferation assay, lactate dehydrogenase(LDH) release assay, $NAD^+$/NADH ratio and insulin secretion. To further investigate whether CSE is involved in the antioxidant activity of alloxan-damaged HIT-T15 cells, its antioxidant effect against alloxan-induced oxidative stress was measured in HIT-T15 cells by determining the levels of antioxidant enzymes including superoxide dismutase(SOD), glutathione S-transferase(GST), glutathione reductase(GR) and glutathione peroxidase(GPx). The results of this analysis showed that alloxan significantly decreased cell viability, increased LDH leakage, and lowered $NAD^+$/NADH ratio and insulin secretion in HIT-T15 cells. However, CSE significantly increased the viability of alloxan-treated cells and lowered LDH leakage. The intracellular NAD+/NADH ratio and insulin secretion were also significantly increased by 1.7-fold and 1.3-fold, respectively, after treatment with 100 ${\mu}g/m{\ell}$ CSE. The HIT-T15 cells treated with alloxan showed significant decreases in the activities of antioxidant enzymes, while CSE significantly elevated the levels of antioxidant enzymes. These findings suggest that CSE could have a protective effect against cytotoxicity and dysfunction of pancreatic cells in the presence of alloxan-induced oxidative stress.

• 약학회지
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• 제52권3호
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• pp.212-218
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• 2008

Manganese is a naturally occurring element which is widespread in the environment. Also, manganese is an essential trace element and plays a key role in important biological reactions catalyzed by enzymes. However, exposure to high levels of manganese can cause toxicity in neurone and inhalation system, also damage in various tissues. We investigated the toxicity induced by manganese compound ($MnCl_2$) in cultured rat cardiomyocytes. Treatment of manganese to cultured cardiomyocyte led to cell death, reactive oxygen species (ROS) increase, and cytosolic caspase-3 activation. The ROS increase was related with the decreased level of glutathione. Expressions of ROS related genes such as heme oxygenase-1, thioredoxin reductase, and NADH quinone oxidase were significantly induced in manganese treated cells. These results suggest that manganese induce oxidative stress and apoptosis in cardiomyocytes, and may be the one of risk factors to cause heart dysfunction in vivo.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제41권2호
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• pp.153-159
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• 2013

Sinorhizobium meliloti 1021 (KCTC 2353) 유전체로부터 mannitol dehydrogenase (SmMDH)로 추정되는 유전자를 클로닝하고, 대장균에서 대량 발현하였다. 이 유전자는 494개의 아미노산(약 54 kDa)을 암호화하는 1,485 bp의 염기로 구성되며, 기존에 보고된 long-chain dehydrogenase/reductase 계열 MDH 효소들과 약 35-55%의 아미노산 서열상동성을 나타내었다. 재조합 SmMDH의 최적 반응온도는 $40^{\circ}C$이며, pH 7.0의 조건에서 최대의 D-fructose 환원활성, 그리고 pH 9.0에서 최대의 D-mannitol 산화활성을 보였다. 특히, 이 효소는 $NAD^+/NADH$ 조효소의 존재 하에서 산화 환원 활성을 나타내며, $NAD^+/NADPH$는 조효소로 이용하지 못하였다. 결론적으로 SmMDH는 전형적인 $NAD^+/NADH$-의존형 mannitol dehydrogenase (EC 1.1.1.67)임을 확인하였다.

• 미생물학회지
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• 제48권2호
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• pp.156-162
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• 2012

Salmonella typhimurium LT2 (KCTC 2421)로부터 mannitol dehydrogenase (StMDH)로 추정되는 유전자를 클로닝하고, 대장균에서 대량 발현하였다. 이 유전자는 488개의 아미노산 서열(약 54 kDa)을 암호화하는 1,467 bp의 염기로 구성되며, 이미 보고된 long-chain dehydrogenase/ reductase (LDR) 계열 효소들과 약 36%의 아미노산 서열 상동성을 나타내었다. 재조합 StMDH의 최적 반응온도는 $30^{\circ}C$이며, pH 5.0의 조건에서 최대의 D-fructose 환원활성, 그리고 pH 10.0에서 최대의 D-mannitol 산화활성을 보인다. 반면에 glucose, galactose, xylose, arabinose 등의 기질에 대해서는 활성을 보이지 않았다. 이 효소는 $NAD^+$/NADH 존재 하에서만 산화 환원 활성을 가지며, $NADP^+$/NADPH는 조효소로 이용하지 못하였다. 결론적으로 StMDH는 전형적인 $NAD^+$/NADH 의존형의 mannitol dehydrogenase (EC 1.1.1.67)임을 확인하였다.

• Environmental Analysis Health and Toxicology
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• 제13권3_4호
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• pp.105-115
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• 1998

Reactive oxygen species (ROS) are highly reactive molecules due to their unpaired electron. They have been suspected as one of the major tissue damage inducers in biological metabolic systems. Antioxidant enzymes, such as catalase and superoxide dismutase, could not repair all the oxidative damages resulting from those excessive toxic ROS. It is, therefore, urgent to develop effective antioxidants to relieve from the oxidatire damages. In this study antioxidative effects were investigated by using two flavonoids such as quercetin and naringenin and a flavonoid-rich extract, Ginkgo biloba extract in combination with paraquat that is known as a strong generator of oxygen radicals. The results are summeringed as follows: 1. To assess radical scavenging ability reduction concentrations (IC$_{50}$) of 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazine (DPPH) within 15 minutes were measured. The values of the IC$_{50}$ of quercetin and Ginkgo biloba extract were 15.4 $\mu$M and 13.2$\mu$g/ml, respectively. Their radical removing activities showed concentration-dependent manners. 2. In the hydrogen peroxide assay by using PMS-NADH system, quercetin, naringenin and Ginkgo biloba extract led to removing hydrogen peroxide in concentrationdependent manner whose removing abilities at 100$\mu$M or 100 $\mu$g/ml were 75.6, 25.8 and 26.0%, respectively. 3. In the hydrogen peroxide-induced rat blood hemolysis assay all three compounds led to similar effects whose hemolysis inhibition ratios at 100$\mu$M or 100$\mu$g/ml were 68.0, 5.14 and 55.8%, respectively. 4. In the xanthinee oxidase assay by measuring degree of NADH oxidation in the presence of hypoxanthine and xanthinee oxidase, both quercetin and Ginkgo biloba extract showed excellent activities showing 42.8 and 24.2% inhibiting xanthine oxidase activity at 100$\mu$M or 100$\mu$g/ml concentrations, respectively.

• 환경생물
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• 제26권2호
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• pp.94-101
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• 2008

공장 폐수로 인한 오염이 심한 경기 시화호에서 오염정도가 다른 두 지역으로부터 풀망둑을 채집하여 이들의 해독효소계 또는 항산화효소계의 반응을 비교하였다. 해독효소계에서 I상효소로는 CYP, P450R, b5R, EROD를, II상효소로는 GST를 조사하였다. 그리고 항산화효소계로는 CAT, GR, CPx의 활성 그리고 GSH및 CSSG농도를 조사하였다. 그 결과, 오염정도가 심한 지역에서 잡은 어류가 간장 중 P450R, b5R, GST의 활성이 높았으나 EROD활성은 오히려 낮았고 CYP농도는 차이가 없었다. 그리고 이지역에서 잡은 어류는 CAT와 GR의 활성, 비효소적인 항산화계인 CSH와 GSSC농도도 더 높았으나 GTx활성은 오히려 낮았다. 이들 결과는 시화호의 오염된 곳에서 서식하는 풀망둑 Acanthogobius hasta은 상당히 해독효소계가 항진되어 있으며 산화 스트레스도 크게 받고 있음을 보여준다.

• 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.