• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제4권1호
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• pp.47-54
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• 2000

Transition metal ions including $Se^{2+},\;Cd^{2+},\;Hg^{2+}\;or\;Mn^{2+}$ have been thought to disturb the bone metabolism directly. However, the mechanism for the bone lesion is unknown. In this study, we demonstrated that MC3T3E1 osteoblasts, exposed to various transition metal ions; selenium, cadmium, mercury or manganese, generated massive amounts of reactive oxygen species (ROS). The released ROS were completely quenched by free radical scavengers-N-acetyl cysteine (NAC), reduced glutathione (GSH), or superoxide dismutase (SOD). First, we have observed that selenium $(10\;{\mu}M),$ cadmium $(100\;{\mu}M),$ mercury $(100\;{\mu}M)$ or manganese (1 mM) treatment induced apoptotic phenomena like DNA fragmentation, chromatin condensation and caspase-3-like cysteine protease activation in MC3T3E1 osteoblasts. Concomitant treatment of antioxidant; N-acetyl-L-cysteine (NAC), reduced-form glutathione (GSH), or superoxide dismutase (SOD), prevented apoptosis induced by each of the transition metal ions. Catalase or dimethylsulfoxide (DMSO) has less potent inhibitory effect on the apoptosis, compared with NAC, GSH or SOD. In line with the results, nitroblue tetrazolium (NBT) stain shows that each of the transition metals is a potent source of free radicals in MC3T3E1 osteoblast. Our data show that oxidative damage is associated with the induction of apoptosis in MC3T3E1 osteoblasts following $Se^{2+},\;Cd^{2+},\;Hg^{2+}\;or\;Mn^{2+}$ treatment.

• 한국식품영양과학회지
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• 제42권3호
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• pp.325-334
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• 2013

솔잎착즙액과 솔잎발효액의 항산화활성을 분석하기 위하여 총 페놀함량, DPPH 라디칼 소거능, 총 항산화능, $ORAC_{ROO{\cdot}}$ 활성, CAC 활성을 분석하였고, 항유전독성을 분석하기 위하여 DNA 손상 억제능을 분석하였으며, 항당뇨효과와 항고혈압 효과를 분석하기 위하여 각각 ${\alpha}$-glucosidase 및 ACE 저해활성을 분석하였다. 총 페놀 함량은 솔잎착즙액(17.3 mg GAE/g)이 솔잎발효액(4.6 mg GAE/g)보다 유의적으로 3.7배 높았으며, 이는 발효가 진행됨에 따라 페놀 성분이 침전된 결과로 보인다. DPPH 라디칼 소거능, 총 항산화능 및 $ORAC_{ROO{\cdot}}$ 활성은 솔잎착즙액이 솔잎발효액 보다 유의적으로 높았다. 즉 1 mg/mL 수준에서 솔잎착즙액과 솔잎발효액의 DPPH 라디칼 소거능은 각각 33.3%, 21.4%로 나타났고, $60{\sim}530{\mu}g/mL$ 농도에서 솔잎착즙액이 솔잎발효액보다 유의적으로 높은 총 항산화능을 나타내었으며, $2{\sim}100{\mu}g/mL$ 농도에서 솔잎착즙액이 솔잎발효액보다 유의적으로 높은 $ORAC_{ROO{\cdot}}$ 활성을 나타내었다. 솔잎착즙액과 솔잎발효액의 CAC 활성은 AAPH 처리군보다 솔잎착즙액 및 솔잎발효액 처리군의 CAC 활성이 농도 의존적으로 증가하였으며, $50{\mu}g/mL$ 농도를 제외하고 두 그룹 간의 유의적인 차이는 나타나지 않았다. 솔잎착즙액과 솔잎발효액의 항산화활성의 상관관계는 총 항산화능과 DPPH 라디칼소거능(r=0.836, p=0.000) 및 ORAC assay(r=0.918, p=0.000) 간의 높은 양의 상관관계가 나타났을 뿐만 아니라 DPPH 라디칼 소거능과 ORAC assay(r=0.909, p=0.000) 간에도 높은 양의 상관관계가 나타나 솔잎착즙액과 솔잎발효액의 높은 항산화활성을 추측할 수 있었다. $H_2O_2$로 유도된 산화적 스트레스에 대한 DNA 손상 억제능은 솔잎착즙액과 솔잎발효액에서 농도의존적으로 증가하였으며, $50{\mu}g/mL$ 농도에서 솔잎발효액이 솔잎착즙액보다 더 높은 경향을 나타내었다. 솔잎착즙액과 솔잎발효액의 항당뇨 효과를 알아보기 위하여 ${\alpha}$-glucosidase 억제능을 실험한 결과 희석배율이 증가할수록 솔잎발효액의 ${\alpha}$-glucosidase 억제능은 급격히 감소하는 반면, 솔잎착즙액은 솔잎발효액보다 높은 활성을 유지하는 것으로 나타났다. 항고혈압 효과 분석을 위한 ACE 저해활성은 2배 희석 시 솔잎착즙액 87.1%, 솔잎발효액 60.0%로 솔잎착즙액의 ACE 저해활성이 높은 경향을 나타내었다. 본 연구를 통해 솔잎착즙액의 다양한 생리활성을 평가하고자 하였으며, 발효가 이러한 생리활성에 미치는 영향을 분석하고자 하였다. 본 연구에서 2년간 발효한 솔잎발효액만을 분석하였고, 발효기간에 따른 활성의 변화를 평가하지 못한 제한점이 있으나 본 연구의 결과는 지금까지 연구가 미흡했던 솔잎착즙액의 생리활성을 보고함으로써 솔잎을 활용한 기능성 소개개발에 유용한 자료로 제안될 수 있을 것이다. 또한 향후 연구에서 솔잎착즙액의 기능성을 증대시킬 수 있는 발효과정에 대한 연구가 수행되어야 할 것이다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제41권1호
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• pp.65-72
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• 2012

본 연구에서는 식이로 유도한 고콜레스테롤혈증 흰쥐에 비숙성치즈를 보충 투여하였을 때 간과 혈액 내 지질상태 및 항산화 상태의 변화를 분석하고자 하였다. 정상대조군을 제외한 나머지 그룹은 4주간 고콜레스테롤 식이섭취를 통해 고콜레스테롤혈증을 유발한 뒤 고콜레스테롤식이 및 고콜레스테롤 식이+비숙성치즈 첨가식이를 6주간 더 투여하였다. 실험기간 중 평균 식이섭취량은 그룹 간 유의적 차이를 보이지 않은 반면, 체중 변화량과 식이효율은 다른 군에 비해 비숙성치즈섭취군에서 유의적으로 낮게 나타났다. 정상대조군에 비해 고콜레스테롤혈증대조군에서 간 무게, 혈장총콜레스테롤, 중성지방농도 및 혈장 AST 활성이 유의적으로 높게 나타났으며 비숙성치즈섭취군에서는 고콜레스테롤 혈증대조군에 비해 감소하는 효과를 보였다. 고콜레스테롤 식이에 의해 유의적으로 증가한 간조직의 총 지질함량, 중성 지방과 총콜레스테롤의 농도도 비숙성치즈 보충섭취에 의해 유의적으로 감소하였다. 분변의 지질성분에는 비숙성치즈 보충섭취에 따른 영향은 없었다. 혈장 retinol과 ${\gamma}$-tocopherol, ${\alpha}$-tocopherol 농도는 정상대조군에 비해 고콜레스테롤혈증대조군에서 낮은 경향을 나타내었으나 유의적차이는 없었으며, 비숙성치즈 보충섭취 후 혈장 retinol, ${\alpha}$-tocopherol의 농도는 유의적으로 증가하였다. 고콜레스테롤혈증 유발 식이는 산화적 스트레스에 대한 백혈구 DNA손상을 유의적으로 증가시킨 것으로 나타난 반면, 비숙성치즈의 보충섭취는 이를 52.3% 감소시켰다. 이상 본 연구의 결과, 고콜레스테롤혈증을 유발한 동물모델에서 비숙성치즈의 보충섭취는 지질대사 개선 및 항산화 상태 개선에 효과적이라는 것을 확인할 수 있었다. 향후 본 연구를 기반으로한 분자생물학적 수준의 기전 연구가 필요하다고 생각되어지며 비숙성치즈의 지질개선 및 항산화 효과 등의 기능성식품 소재로의 활용이 기대된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제37권6호
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• pp.701-707
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• 2008

본 실험에서는 STZ로 당뇨를 유발시킨 흰쥐에 홍삼과 팽화홍삼의 항당뇨 효능에 대한 생리활성을 규명하고자 홍삼을 7주간 경구투여 후 체중, 혈당, 혈청 인슐린 및 아밀라아제, 지질관련 지수, OGTT, DNA의 산화적 손상정도 분석 및 췌장의 조직병리학적 변화를 관찰하였다. 체중증가는 실험 7주 후에 DM군과 비교 시 RG군에서 6.67배, PG군에서 5.25배 증가하였으나 DM군과 유의적인 차이는 없었다. 공복혈당은 DM군에 비해 RG군에서 11.54%, PG군에서 20.22%의 감소를 보였다. 구강내당능 검사결과 공복혈당, 포도당 투여 2시간 후 혈당은 DM군과 통계적 유의성은 없었다. 혈청 인슐린 농도는 PG군에서 가장 높게 나타났고, 혈청 아밀라아제 농도의 경우 RG군에서 높았으나 NC군보다는 낮게 나타났다. 혈청 총 콜레스테롤은 NC군을 제외한 모든 실험군 간에 유의적인 차이를 보이지 않았으나 혈청 중성지방의 경우 PG군에서 현저한 감소를 보였다(p<0.05). HDL-C는 NC군에 비해 당뇨유발군 모두에서 높게 나타났다. DNA 손상정도를 알아보기 위한 comet 분석에서는 PG군의 TL 및 TM은 NC군에서와 유사한 수준을 보였다. 췌장조직의 병리학적 관찰결과, 당뇨유발군 중 DM군의 췌장조직의 exocrine acinal cell 및 췌도세포에서는 focal 또는 multifocal cytoplasmic vacuolation과 췌장실질의 괴사 및 출혈성 병변이 관찰되었다. 이상의 결과로서 팽화홍삼의 투여가 홍삼에 비해 항당뇨 효과가 더 큰 경향을 보였으나 보다 확실한 결과를 위해 8주 이상의 홍삼 장기투여에 의한 항당뇨 효과 확인이 필요할 것으로 사료된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제32권5호
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• pp.739-744
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• 2003

백작약(Paeonia japonim)의 열수추출물로부터 산화적 스트레스에 대한 억제 효과를 나타내는 유효 성분을 규명하고자 하였다. 열수추출물은 총매의 극성도에 따라 4종의 분획물(CHCl$_3$, EtOAc, n-BuOH, water)로 구분하였다. 항산화활성 시험 중 hydroxyl 라디칼 소거 시험에서는 열수추출물 및 각 용매 분획물은 모두 아주 낮은 활성을 보였다. 지질 과산화 시험에서는 열수추출물과 EtOAc 및 물 층 분획물이 50%(50 $\mu\textrm{g}$/$m\ell$ 농도에서 ) 이상의 억제활성을 보였다. DPPH 라디칼 소거 시험에서는 열수추출물과 EtOAc 및 n-BuOH 분획물이 80% 이상의 높은 활성을 보였으며, 특히 EtOAc 분획물은 50과 100 $\mu\textrm{g}$/$m\ell$의 농도에서 BHA와 거의 동등한 전자 공여능(EDA값)을 나타내었다. 따라서, EtOAc 분획물에서 2종의 단일 물질을 분리하였다. 분리된 단일 물질인 PJE021-1과 PJE024-l은 10 $\mu\textrm{g}$/$m\ell$의 농도에서 BHA보다 높은 DPPH 라디칼 소거 활성을 나타냈다. PJE021-1은 $H_2O$$_2$에 의한 DNA의 산화적 손상에 대해 최고농도50 $\mu\textrm{g}$/$m\ell$에서 $H_2O$$_2$처리구에 비해 93%의 경감 효과를 나타냈고, PJE024-1은 0.5 $\mu\textrm{g}$/$m\ell$의 낮은 농도에서 71%의 경감 효과를 나타냈다. 이상의 결과로부터 이 2종의 단일 물질이 산화적 스트레스 억제 유효 성분임을 확인하였다. 이 단일 물질은 분광학적기기 분석과 물리적 특성을 분석한 결과 gallic acid(PJE021-1)와 (＋)-catechin(PJE024-1)으로 동정되었다. 상기의 결과로부터 백작약은 산화적 스트레스에 대한 경감제로서의 가능성이 시사되었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제45권9호
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• pp.1239-1248
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• 2016

4주간 식이로 유도된 비만 동물에서 호박즙(250 mg/kg BW), 옥수수수염차(250 mg/kg BW), 팥차(250 mg/kg BW)와 이들 혼합음료(호박즙 분말 : 옥수수수염차 분말 : 팥차 분말, 1:1:1, 250 mg/kg BW)를 9주간 투여하여 그 효능을 알아본 결과 호박즙, 옥수수수염차, 팥차 개별 섭취 시 체중감소 효과는 보였으나 그 기전은 본 연구에서 규명하지 못하였다. 그러나 혼합음료 섭취군에서는 지방조직 무게의 유의적 감소로 인한 체중 저하 효능을 확인할 수 있었다. 부고환지방조직의 표면적은 고지방식이섭취군(HFD)군에 비해 고지방식이+혼합음료섭취군(HFD+PCA)군에서 유의적으로 감소하였으며, HFD+PCA군의 아디포넥틴은 HFD군에 비해 유의적으로 증가하였다. 음료섭취군들 중 고지방식이+혼합음료섭취군(HFD+PCA)은 고지방식이섭취군(HFD)보다 ORAC value가 증가하였고, GSH-Px의 간 항산화 효소에서도 HFD군보다 HFD+PCA군이 유의적으로 증가하였다. 또한, HFD+PCA군은 고지방식이에 의한 지질과산화물 생성을 유의적으로 감소시켰으며, 비만으로 인한 산화적 스트레스에 따른 DNA 손상을 현저히 낮추었다. 따라서 산화적 스트레스에 의해 유도되는 비만 치료에 호박즙, 옥수수수염차, 팥차를 각각 섭취하기보다는 이들 세 가지를 동일한 비율로 혼합 섭취 시 각각의 항산화 효능의 상승작용에 의한 항비만 효과가 현저하게 나타낼 것으로 생각한다.

• 생명과학회지
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• 제26권2호
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• pp.147-154
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• 2016

본 연구에서는 인간 골육종암세포주인 Saos-2 세포를 이용하여 Eucheuma cottonii 추출물(Extract of Eucheuma cottonii, EE)의 항암 활성 및 분자적 작용기전을 분석하였다. 먼저 EE가 세포증식에 미치는 영향을 WST-1^® assay를 통해 확인한 결과 EE는 인간 위암세포 AGS, 인간 간암세포 SK-Hep 1, 인간 뇌교모세포종 U87MG, 인간 정상 신장세포 HEK-293의 생존율에는 영향을 미치지 않고 Saos-2 세포주의 생존율만을 농도의존적으로 감소시킴을 확인 하였다. 또한 처리 농도가 증가함에 따라 Saos-2 세포의 외형적 변화가 나타남을 도립현미경을 통해 확인할 수 있었다. 그리고 DAPI staining을 통해 apoptosis classical hall marker라고 할 수 있는 DNA fragmentation이 EE 처리 농도 의존적으로 나타남을 관찰할 수 있었다. 이를 토대로 EE가 Saos-2 세포에서 세포 내의 어떠한 기작을 통해 apoptosis를 유도하는지 Western blot analysis를 통해 확인한 결과, Fas-Associated Death Domain(FADD)에 의한 caspase cascade signal pathway 발현이 증가하였고, apoptosis의 key protein 이라고 할 수 있는 cleaved caspase-3와 하위 인자인 cleaved PARP가 증가 함을 확인할 수 있었다. 이와 관련된 분자적 기전 분석을 위한 immunofluorescence staining과 Flow cytometry analysis를 추가로 수행한 결과, EE 처리시 caspase cascade signal pathway의 시발점인 FAS와 cleaved caspase-3의 발현증가가 실제 세포 내에서 일어남을 관찰 할 수 있었으며 apoptosis 유발군인 sub G1기가 증가 함을 알 수 있었다. 이상의 결과를 통해 EE는 인간 골육종암세포에서 FADD에 의한 caspase cascade signal pathway 발현증가가 유도되어 apoptosis를 유발시킨다는 것을 증명하였으며 새로운 골육종암 치료제로서의 개발 가능성과 기전연구를 위한 중요한 기초자료가 될 수 있음을 시사한다.