• 제목/요약/키워드: Oxidative damage

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Paraquat를 투여한 생쥐 간에서 홍삼 사포닌의 항상화 효소 활성과 전기영동에 관한 연구 (The Study of Hepatic Antioxidative Enzyme Activity and Eletrophoresis in Mice After Treatment with Paraquat and/(or) Ginseng Saponins)

  • 전철;김동조;성금수;김종환;김지식;장재철
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제25권4호
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    • pp.150-155
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    • 2001
  • ICR계 주령 생쥐에 PQ를 투여한 후 TS, PD, PT를 경구 투여하여 생쥐 간에 미치는 항산화 효소(SOD, CAT)활성 증대 효과를 알아보기 위하여 효소 활성도와 전기영동상밴드의 변화를 조사하였다. SOD의 활성은 PQ+PD 투여군, CAT의 활성은 PQ+PD 투여군이 활성화되었으며, SOD isozyme은 전기영동상에서 3개의 밴드를 나타내었는데 이중 한 개의 밴드는 음극에 가까이 위치하고 다른 2개의 밴드는 양극 쪽에 위치하였고, KCN 처리한 결과 Cu, Zn-SOD는 음극 쪽에 위치한 반면 Mn-SOD는 양극쪽에 있었다. 이러한 결과를 종합하여 볼때 홍삼 사포닌의 항산화 효과는 항산화 효소인 SOD, CAT의 직접적인 작용으로 인하여 산화적 손상에 대한 보호 능력을 증대시큰 것으로 생각된다.

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백서를 이용한 고독성 제초제 파라쿼트 중독 치료를 위한 저농도산소요법의 효과 연구 (The protective effect of hypoxic therapy on paraquat-induced toxicity rat model)

  • 김훈;민진홍;한규홍;강준호
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권4호
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    • pp.2189-2198
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    • 2014
  • 본 연구는 제초제 음독 중에서 가장 치명률이 높은 파라쿼트 중독의 독성 감소를 위하여 파라쿼트 독성 기전으로 알려진 파라쿼트 유도성 활성산소종을 감소시키기 위해 기존의 항산화제들 치료제와는 달리, 사전에 산소 농도를 줄여서 파라쿼트에 의한 활성 산소종 발생 자체를 줄이는 저농도 산소요법의 유용성을 연구하였다. 이를 위해 백서를 활용하여 생존률 및 파라쿼트에 의한 활성 산소종의 영향을 가장 빠르고 많이 받는 폐조직의 육안적 조직학적 변화를 비교 분석함으로써 세포 독성 상황에서 저농도 산소요법의 효과를 분석하였다. 그 결과 저농도 산소요법을 처리한 군에서 유의한 생존률 증가와 함께 H&E Stain결과에서는 염증세포 증가 및 Aveolar space에 부종 소견이 저농도 산소요법을 함께 시행한 군에서 완화된 소견을 확인할 수 있었다. 또한 파라쿼트의 독성기전의 핵심인 산화스트레스발생 분석을 시행한 결과, MDA assay, Glutathione assay 및 SOD Assay모두에서 파라쿼트는 산화스트레스를 증가하지만 파라쿼트와 함께 저농도 산소요법을 처리한 경우 산화 스트레스가 감소함을 증명하였다. 이를 통해 본 연구는 임상에서 파라쿼트 중독에 대한 새로운 치료 대안으로서의 기초 연구로서 활용이 기대된다.

매실추출물이 활성산소종 소거효과와 B16F1 세포에서 멜라닌 생성에 미치는 영향 (Effect of Fruit Extract of Prunus mume on the Scavenging Activity of Reactive Oxygen Species and Melanin Production in B16F1 Cells)

  • 박형준;김문무;오영희
    • 생명과학회지
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    • 제22권7호
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    • pp.936-942
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    • 2012
  • 매실나무(Carthamus tinctorius L.)는 한국, 일본과 중국에서 전통적으로 약효가 있는 음식으로 사용되어 왔다. 특히 과일은 위염증 및 위궤양에 도움이 되는 생물학적 효과가 있다고 보고되었다. 그러나 피부미백과 관련된 효능에 대한 연구는 이직까지 미진하다. 따라서, 본 연구에서는 항산화 및 피부미백에 대한 매실추출물의 효능이 조사되었다. MTT assay를 이용한 세포생존에 대한 결과로 매실추출물은 0.1% 이하의 농도에서 세포독성이 없는 것으로 나타났다. 다음에 매실추출물의 환원력 뿐만 아니라 DPPH radical, hydrogen peroxide 및 superoxide에 대한 직접적인 소거효과가 in vitro에서 평가되었다. 그것은 이상의 활성산소종에 대한 소거효과를 발휘하게 하는 우수한 환원력을 가지고 있다. 더욱이 산화적 스트레스와 연관된 genomic DNA 손상에 대한 보호효과가 농도에 따라 증가하는 것이 관찰 되었다. 뿐만 아니라 L-dopa에 의하여 유발되는 멜라닌 생성에 대한 억제효과를 나타내었다. 그것은 또한 Western blot 분석에서 항산화와 괸련된 NRF-2, SOD-1 및 SOD-2 발현수준을 감소시킨다는 것이 발견되었다. 이러한 결과들은 매실추출물이 항산화에 의한 멜라닌생성의 억제를 통하여 피부 미백효과를 발휘할 수 있다는 것을 암시한다.

열분석 실험에 의한 화약류 폐기물의 화재원인분석에 관한 연구 (Study on the Fire Cause Analysis for Explosives Waste by Thermal Analysis Experiment)

  • Koh, Jae-Sun
    • 한국재난정보학회 논문집
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    • 제14권1호
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    • pp.89-100
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    • 2018
  • 지정(특수)폐기물로 처리되어야 할 폭발성 폐기물이 일반폐기물 처리장에 잘못 반입되어 폐기물 처리과정에서 폭발사고로 이어졌을 때 많은 인명과 재산피해가 수반되므로 향후 폐기물 배출업체는 처리에 적합 가능한 처리시설로 폐기물을 처리하여야 한다. 본론에서 언급한 바와 같이 화약류 포장재 폐기물(고체부타디엔)의 착화재연실험에서 모두 발화위험성이 확인되었고, 작은 점화원에도 쉽게 착화되어 급속하고 폭발적으로 연소되는 형태를 나타냄을 알 수 있었다. 특히 폐기물처리장에서의 화약류 포장재에 의한 화재 폭발사고 사례와 같이 화약류 포장재 폐기물이 소각폐기물처리장에 대량으로 반입되어 유기화합물 폐기물과 혼재되어 있을 때는 상호 산화반응과 열분해 등으로 가연성, 산화성 가스가 발생되어 스파크 등 점화원에 의해 착화되며 순간적으로 폭발로 이어지는 개연성이 있음을 확인 할 수 있었다. 본연구가 화재현장에서의 현장 감식에 있어서 작은 참고자료가 되었으면 하는 바람과 과학적인 발화원인 판정으로 소방기관이 화재조사 전문기관으로서 대외적인 공신력을 인정받고 신뢰성 향상에 기여하는 계기가 되기를 기대한다.

Phototoxicity Evaluation of Pharmaceutical Substances with a Reactive Oxygen Species Assay Using Ultraviolet A

  • Lee, Yong Sun;Yi, Jung-Sun;Lim, Hye Rim;Kim, Tae Sung;Ahn, Il Young;Ko, Kyungyuk;Kim, JooHwan;Park, Hye-Kyung;Sohn, Soo Jung;Lee, Jong Kwon
    • Toxicological Research
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    • 제33권1호
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    • pp.43-48
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    • 2017
  • With ultraviolet and visible light exposure, some pharmaceutical substances applied systemically or topically may cause phototoxic skin irritation. The major factor in phototoxicity is the generation of reactive oxygen species (ROS) such as singlet oxygen and superoxide anion that cause oxidative damage to DNA, lipids and proteins. Thus, measuring the generation of ROS can predict the phototoxic potential of a given substance indirectly. For this reason, a standard ROS assay (ROS assay) was developed and validated and provides an alternative method for phototoxicity evaluation. However, negative substances are over-predicted by the assay. Except for ultraviolet A (UVA), other UV ranges are not a major factor in causing phototoxicity and may lead to incorrect labeling of some non-phototoxic substances as being phototoxic in the ROS assay when using a solar simulator. A UVA stimulator is also widely used to evaluate phototoxicity in various test substances. Consequently, we identified the applicability of a UVA simulator to the ROS assay for photoreactivity. In this study, we tested 60 pharmaceutical substances including 50 phototoxins and 10 non-phototoxins to predict their phototoxic potential via the ROS assay with a UVA simulator. Following the ROS protocol, all test substances were dissolved in dimethyl sulfoxide or sodium phosphate buffer. The final concentration of the test solutions in the reaction mixture was 20 to $200{\mu}M$. The exposure was with $2.0{\sim}2.2mW/cm^2$ irradiance and optimization for a relevant dose of UVA was performed. The generation of ROS was compared before and after UVA exposure and was measured by a microplate spectrophotometer. Sensitivity and specificity values were 85.7% and 100.0% respectively, and the accuracy was 88.1%. From this analysis, the ROS assay with a UVA simulator is suitable for testing the photoreactivity and estimating the phototoxic potential of various test pharmaceutical substances.

산화스트레스에 노출된 정자의 생존성 및 운동성에 있어서 커큐민의 이중효과 (Dual effect of curcumin on viability and motility of bovine sperm exposed to oxidative stress)

  • 화정석;김은진;류지현;;박창윤;최창용;강다원
    • 한국수정란이식학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.299-305
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    • 2016
  • Although cryopreservation of sperm is routinely used for clinical requirement, it has some problems, such as high generation of reactive oxygen species (ROS) and cold-shock. To reduce the detrimental damage in sperm, anti-oxidants were added to cryoprotectant for sperm. Curcumin is one of anti-oxidants, which are added in cryoprotectants. However, recent studies have demonstrated that curcumin decreases sperm viability and motility. This study was performed to identify the effect of curcumin on hydrogen peroxide ($H_2O_2$)-exposed bovine sperm, which were cryopreserved-thawed. In $H_2O_2$-exposed bovine sperm, reactive oxygen species (ROS) were significantly reduced by treatment with curcumin in a dose-dependent manner (p < 0.05). Among tested concentrations of curcumin (1 to $50{\mu}M$), 30 and $50{\mu}M$ curcumin showed anti-oxidant effect on $H_2O_2$-induced ROS generation. On the other hand, combination of 30 or $50{\mu}M$ curcumin with anti-oxidant $H_2O_2$ increased the percentage of apoptotic sperm compared to only $H_2O_2$ treatment. Sperm viability was also decreased in the combination of 30 or $50{\mu}M$ curcumin with $H_2O_2$ as judged by FDA/PI staining. $H_2O_2$-induced decrease in sperm progressive motility was recovered by treatment with $1{\mu}M$ curcumin. These results show that high concentration of curcumin has anti-oxidant effect, but it has also cytotoxic effect on bovine sperm. Sperm viability and motility might be more affected by cytotoxic signals of curcumin compared to antioxidant signals.

Exploiting cDNA Microarray-Based Approach Combined with RT-PCR Analysis to Monitor the Radiation Effect: Antioxidant Gene Response of ex vivo Irradiated Human Peripheral Blood Lymphocyte

  • Sung, Myung-Hui;Jun, Hyun-Jung;Hwang, Seung-Yong;Hwang, Jae-Hoon;Park, Jong-Hoon;Han, Mi-Young;Lee, U-Youn;Park, Eun-Mi;Park, Young-Mee
    • 한국환경성돌연변이발암원학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.142-148
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    • 2002
  • Although ionizing radiation (IR) has been used to treat the various human cancers, IR is cytotoxic not only to cancer cells but to the adjacent normal tissue. Since normal tissue complications are the limiting factor of cancer radiotherapy, one of the major concerns of IR therapy is to maximize the cancer cell killing and to minimize the toxic side effects on the adjacent normal tissue. As an attempt to develop a method to monitor the degree of radiation exposure to normal tissues during radiotherapy, we investigated the transcriptional responses of human peripheral blood lymphocytes (PBL) following IR using cDNA microarray chip containing 1,221 (1.2 K) known genes. Since conventional radiotherapy is delivered at about 24 h intervals at 180 to 300 cGy/day, we analyzed the transcriptional responses ex-vivo irradiated human PBL at 200 cGy for 24 h-period. We observed and report on 1) a group of genes transiently induced early after IR at 2 h, 2) of genes induced after IR at 6 h, 3) of genes induced after IR at 24 h and on 4) a group of genes whose expression patters were not changed after IR. Since Biological consequences of IR involve generation of various reactive oxygen species (ROS) and thus oxidative stress induced by the ROS is known to damage normal tissues during radiotherapy, we further tested the temporal expression profiles of genes involved in ROS modulation by RT-PCR. Specific changes of 6 antioxidant genes were identified in irradiated PBL among 9 genes tested. Our results suggest the potential of monitoring post-radiotherapy changes in temporal expression profiles of a specific set of genes as a measure of radiation effects on normal tissues. This type of approach should yield more useful information when validated in in vivo irradiated PBL from the cancer patients.

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김치 종류를 달리한 식이가 Hairless Mice의 간과 피부에서 산화억제 및 광산화에 미치는 영향 (Effect of Different Kimchi Diets on Oxidation and Photooxidation in Liver and Skin of Hairless Mice)

  • 류복미;류승희;이유순;전영수;문갑순
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.291-298
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    • 2004
  • 김치에는 여러 가지 항산화 물질들이 많이 함유되어 있으므로 김치의 섭취는 생체조직의 노화억제 효과가 있을 것으로 기대된다. 본 연구에서 배추김치, 갓김치, 부추김치를 동결건조하여 항산화물질의 함량을 측정한 결과 갓김치와 부추김치의 클로로필 함량이 가장 높았고 $\beta$-카로텐과 ascorbic acid 함량은 갓김치에서 가장 높았다. Hairless mouse에게 10% 동결건조 김치식이를 공급하여 20주간 사육한 후 간에서 활성산소종의 생성량을 측정한 결과 superoxide anion과hydroxyl radical 함량은 유의적인 차이가 없었고 hydrogen peroxide 함량은 갓김치군과 부추김치군에서 유의적으로 낮게 나타나 이들 김치가 활성산소를 소거하는데 효과가 있는 것으로 나타났다. 간 균질액에서 지질과산화물을 측정한 결과 대조군에 비해 김치섭취군에서 지질과산화가 낮게 나타났으며, 특히 갓김치 와 부추김 치군의 효과가 우수하였다. 피부에서 지질과산화물 함량은 김치섭취군들이 대조군보다 낮게 나타났으며, 부추김치가 유의적으로 지질과산화를 억제하였다. 김치섭취가 광산화에 미치는 영향을 규명하기 위해 간 및 피부조직에 자외선을 조사한 후 조직산화 정도를 측정한 결과 간과 피부의 지질과산화물 함량은 갓김치군과 배추김치군에서 대조군보다 낮아졌으나 부추김치군에서는 높게 나타났다. 즉, 자외선 조사 후 갓김치군과 배추김치군은 대조군보다 광산화가 억제되었으나 부추김치군에서는 산화가 촉진되었다.

In Vitro 및 In Vivo 알코올 유도 간 손상에 대한 신선초 추출물의 효과 (Effect of Angelica keiskei Koidzumi Extract on Alcohol-Induced Hepatotoxicity In Vitro and In Vivo)

  • 이정윤;안연주;김지원;최효경;이유현
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제45권10호
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    • pp.1391-1397
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    • 2016
  • 본 연구에서는 다양한 약리 활성 및 항산화 활성이 높다고 보고된 신선초 추출물을 대상으로 in vitro 및 in vivo계에서 알코올성 간세포 손상을 유도하여 그 효과를 검토하였다. 알코올 산화 효소인 cytochrome P4502E1(CYP2E1)이 과발현된 HepG2 세포에서 200 mM의 알코올과 신선초 추출물을 투여하였을 때 농도 의존적으로 세포생존률 및 catalase(CAT) 활성이 증가하였다. In vitro에서 신선초 추출물의 보호 효과를 확인한 후 7주령의 C57BL/6J 마우스에 알코올과 신선초 추출물 20, 100 mg/kg BW/d를 급여한 결과 혈중 ALT, AST, GGT의 농도는 대조군보다 유의적으로 증가한 알코올군에 비해 신선초 추출물을 급여한 군에서 유의적 감소했음을 확인할 수 있었다. 그뿐만 아니라 알코올 투여로 세포변성과 지방구가 보이는 간 조직의 변화가 신선초 투여로 의해 대조군과 유사하게 관찰되었다. 항산화 효소의 변화와 지질과산화 수준은 대조군보다 알코올군이 유의적 증가했으며, 신선초 추출물 급여군에서 감소하는 결과를 보였고, 특히 신선초 20 mg/kg BW/d로 급여한 군에서 CAT, glutathione peroxidase, glutathione reductase, malondialdehyde(MDA) 등의 유의적 감소를 보였다. 이 같은 변화를 매개했다고 생각되는 CYP2E1의 발현과 활성은 대조군보다 알코올 투여군에서 유의적으로 상승하였으며, 특히 항산화 효소와 MDA 함량에서 유의적 감소했던 20 mg/kg BW/d의 신선초 투여군에서 유의적 감소하는 것으로 나타났다. 그러므로 이는 신선초 추출물에 함유된 luteolin, quercetin, chalcone 화합물 등의 성분에 의해 알코올 유도 산화적 스트레스가 감소하였다고 생각되며, 신선초 추출물은 알코올 대사과정에서 산화적 스트레스를 억제하여 간 보호 효과가 있을 것으로 생각한다.

한약재 물 추출물의 생리활성 검색 및 MPTP-유도 신경독성에 대한 대황의 보호효과 (Screening of the Biologoical Activity from Water Extracts of the Medicinal Plants and the Protective Effect of R. palmatum on MTPT-induced Neurotoxicity)

  • 김태은;윤여민;박용인;김윤석;전병훈;김명동
    • 동의생리병리학회지
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    • 제18권6호
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    • pp.1666-1685
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    • 2004
  • This present study was designed to screen medicinal plants for the treatment of brain diseases such as Parkinson's disease or aging. We tested the effects of the water extracts from 38 species medicinal plants on antioxidant capacity, monoamine oxidase B (MAO-B) inhibitory activity, acetylcholinesterase (AChE) inhibition and antiperoxidation activity in vitro. The water extracts from 38 species were tested on their antioxidant activity using radical scavenging effects against ABTS+. The water extract of C. sappan was showed the highest antioxidant capacity, the antioxidant activity at 1 Jig of herbal extract being 0.38mM TE. Lipid peroxidation in brain homogenates induced by NADPH and ADP-Fe/sup 2+/ was strong inhibited by C. sappan and R. palmatum extracts. Among the 38 medicinal plants investigated, R. palmatum showed significant biological activity (antioxidant capacity, MAO-B inhibiory activity, and AChE inhibitory activity). The protective efficacy of R. palmatum water extract on 1-methyl-4­phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine (MPTP)-induced parkinsonism and its possible mechanism were studied in C57BL/6 mice. Treatment of R. palmatum water extract protected biomacromolecules such as lipids from oxidative damage induced by MPTP. The content of MDA in brain tissue was decreased significantly by R. palmatum extract. These results suggest that R. palmatum water extract plays on effective role in attenuating MPTP-induced neurotoxicity in mice. This protective effect of R. palmatum might be estimated the result from the inhibitory activity on monoamine oxidase B and the enhancement of antioxidant activity.