To determine whether the enhanced UV-B causes oxidative stress, and to test the relationship between plant growth response and biochemical defense response to UV-B, two soybean plants, Keunolkong, a highly UV-B susceptible cultivar, and Danyeubkong, a less UV-B susceptible cultivar, were subjected to the enhanced UV-B [daily dose : 0.06 (control) and 11.32 (enhanced UV-B) kJ $m^{-2}$ ; $UV-B_{BE}$] for 3 weeks. Contents of malondialdehyde and total carotenold were increased in Keunolkong compared with Danyeubkong by UV-B. In control plants, ascorbate level of Danyeubkong was 3 times higher than that of Keunolkong. The ratio of dehydroascorbate/ascorbate was highly increased in Keunolkong by UV-B . The activities of antioxidative enzyme such as superoxide dismutase, ascorbate peroxidase, monodehydroascorbate reductase and glutathione reductase were increased in both cultivars by UV-B. This results indicate that enhanced UV-B caused oxidative stress in both two cultivars, especially in Keunolkong. Susceptibility of two soybean cultivars to UV-B is closely related to the levels of antioxidants such as carotenoid and ascorbate.
The anti-hyperlipidemic effects of an ethyl acetate fraction from Orostachy japonicus in a high lipid diet-induced hyperlipidemic rat model were assessed. The fraction, which contained kaempferol, astragalin, and isoquercitrin, was associated with significant weight loss and reduction of lipid contents in serum and liver tissues. The fraction, which contains mainly flavonoids, diminished the levels of malondialdehyde and hydroxyl radical, and increased the anti-oxidative enzyme activities of superoxide dismutase, catalase, and glutathione peroxidase. Reduced bleeding and plasma clotting times resulting from the administration of the ethyl acetate fraction may reduce cardiovascular disease associated with hyperlipidemia.
We investigated antioxidative activity of the ethanol extracts of leaves of Cornus walteri Wanger (CWE) by treated enzyme in human dermal fibroblast (HDFs) irradiated by UVB. We examined the in vitro chemical and cellular antioxidant activities of CWE in HDFs. We employed scavenging assay for the 1,1-diphenyl-2,5-picrylhydrazyl (DPPH) radicals and cellular antioxidative activity of CWE, and we was investigated in $H_2O_2$-treated or UVB-irradiated HDFs. The CWE effectively scavenged DPPH radicals ($IC_{50}$$7.03{\pm}0.4{\mu}g/mL$) when compared to the scavenging activities of L-ascorbic acid ($IC_{50}$$4.69{\pm}0.3{\mu}g/mL$). CWE reduced UVB-induced cellular damage in HS68 cells by MTT assay and inhibited intracellular ROS generation in dose-dependent manner. In addition, CWE also attenuated the elevated levels of 8-isoprostane resulting from UVB-mediated oxidative stress. Collectively, these results suggest that CWE could be a new potential candidate as antioxidant against UVB-induced oxidative stress in HDFs.
Jang, Han I;Do, Gyeong-Min;Lee, Hye Min;Ok, Hyang Mok;Shin, Jae-Ho;Kwon, Oran
Nutrition Research and Practice
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제8권3호
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pp.272-277
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2014
BACKGROUND/OBJECTIVES: This study investigated the antioxidant activities and hepatoprotective effects of Schisandra chinensis Baillon extract (SCE) against tert-butyl hydroperoxide (t-BHP)-induced oxidative hepatic damage in rats. MATERIALS/METHODS: Sprague-Dawley (SD) rats were pretreated with SCE (300, 600, and 1,200 mg/kg BW) or saline once daily for 14 consecutive days. On day 14, each animal, except those belonging to the normal control group, were injected with t-BHP (0.8 mmol/kg BW/i.p.), and all of the rats were sacrificed 16 h after t-BHP injection. RESULTS: Although no significant differences in AST and ALT levels were observed among the TC and SCE groups, the high-dose SCE group showed a decreasing tendency compared to the TC group. However, erythrocyte SOD activity showed a significant increase in the low-dose SCE group compared with the TC group. On the other hand, no significant differences in hepatic total glutathione (GSH) level, glutathione reductase (GR), and glutathione peroxidase (GSH-Px) activities were observed among the TC and SCE groups. Hepatic histopathological evaluation revealed that pretreatment with SCE resulted in reduced t-BHP-induced incidence of lesions, such as neutrophil infiltration, swelling of liver cells, and necrosis. In particular, treatment with a high dose of SCE resulted in induction of phase II antioxidant/detoxifying enzyme expression, such as glutathione S-transferase (GST) and glutamate-cysteine ligase catalytic subunit (GCLC). CONCLUSIONS: Based on these results, we conclude that SCE exerts protective effects against t-BHP induced oxidative hepatic damage through the reduction of neutrophil infiltration, swelling of liver cells, and necrosis. In addition, SCE regulates the gene expression of phase II antioxidant/detoxifying enzymes independent of hepatic antioxidant enzyme activity.
본 연구에서는 식물에 존재하는 신규 기능성 소재 개발의 일환으로 Decaisnea insignis 에탄올 추출물(DIEE)의 항산화 및 항염증 생리활성을 분석하였다. 먼저 DIEE의 항산화능을 DPPH 라디칼 소거능을 통해 분석한 결과 양성 대조군으로 사용한 아스코르빈산과 유사한 정도의 높은 소거활성을 보여 DIEE가 매우 강한 항산화능을 보유함을 확인하였다. 또한 RAW 264.7 세포주에서 $H_2O_2$ 및 LPS에 의해 유도된 ROS에 대한 DIEE의 소거능을 분석한 결과, 농도의존적인 강한 ROS 소거능을 보였다. 뿐만 아니라 대표적인 항산화효소 중 하나로 항산화능 보유 천연물에 의해 발현이 유도되는 hemeoxygenase 1 (HO-1) 및 그 전사 인자인 nuclear factor-E2-related factor 2(Nrf2)의 단백질 발현이 DIEE의 처리에 의해 유의적으로 증가됨을 보였으며 이러한 HO-1 및 Nrf2의 발현 유도는 상위신호전달계인 MAPKs에 의해 조절될 가능성을 보였다. 한편 DIEE가 LPS에 의해 유도된 NO 생성에 미치는 영향을 분석한 결과 농도의존적인 NO 생성 저해능을 보였으며 이는 NO 생성 단백질인 iNOS의 발현 저해에서 기인함을 확인하였다. 이와 같은 DIEE의 NO 생성 억제 효과는 염증 상위신호전달계인 $NF-{\kappa}B$ 및 AP-1의 조절을 통해 일어날 가능성을 보였다. 이러한 결과를 통해 DIEE의 높은 항산화능과 항염증 활성을 처음으로 확인하였으며 향후 기능성 소재로서 유용하게 활용될 수 있을 것으로 판단된다.
Diabetes is a disease in which the body does not produce or properly use insulin. Etiological studies of diabetes and its complications showed that oxidative stress might play a major role. Therefore, many efforts have been tried to regulate free oxygen radicals for treating diabetes and its complications. Gamigukihwandong-hwan has been known to be effective for the treatment of diabetes. The present study was carried out to investigate the effect of Gamigukihwandong-hwan on renal function, peroxynitrite (ONOO$^-$) scavenging activity and polyol pathway in streptozotocin-induced diabetic rats. The crushed Gamigukihwandong-hwan was extracted 3 times, each time with 3 volumes of methyl alcohol at 60$^{\circ}C$ for 24 h. The extract was filtered and evaporated under a reduced pressure using a rotary evaporator to yield 74.95 g. Gamigukihwandong-hwan extract was oral-administered 100 mg per 1 kg of body weight for 20 days to the diabetic rats induced by streptozotocin (60 mg/kg). The effects of Gamigukihwandong-hwan extract on the streptozotocin-induced diabetic rats were observed by measuring the serum level of glucose, insulin, lipid components, creatinine and BUN, and also the kidney levels of superoxide anion radical (${\cdot}O_2^-$), nitric oxide (NO) and ONOO$^-$, and also the enzyme activities involved in polyol pathway. The Effects of Gamigukihwandong-hwan on the streptozotocin-induced diabetic rats with regards to body weight, blood glucose and insulin levels, creatinine and BUN levels, total cholesterol and triglyceride levels, and HDL-cholesterol levels were all shown to be good enough to cure and prevent the diabetes and its complications. Gamigukihwandong-hwan inhibited the generation of ${\cdot}O_2^-$, NO and ONOO$^-$ in the kidney of streptozotocin-induced diabetic rats. Renal aldose reductase and sorbitol dehydrogenase activities were increased in the streptozotocin-induced diabetic rats, whereas the ones in the Gamigukihwandong-hwan administered group among the streptozotocin-induced diabetic rats were reversed toward the natural activities. Gamigukihwandong-hwan might inhibit the development of diabetic nephropathy by scavenging reactive oxygen and nitrogen species, thereby by reducing oxidative stresses and also by regulating the activities of polyol pathway enzymes, all of which could help to recover the function of kidney.
Seahorses have long been used as ornamental and medicinal products. The sea horse Hippocampus abdominalis has a beautiful color and unique shape and is also used for ornamental purposes and as a traditional medicine in China. This study examined the value of H. abdominalis as a health functional food or food additive. H. abdominalis was hydrolyzed using seven proteases: flavourzyme, neutrase, alcalase, trypsin, kojizyme, pepsin and protamex. The yields of all of the enzyme hydrolysates were higher than that of the aqueous extract. Of the enzymatic hydrolysates, seahorse Protamex hydrolysate (SHP) gave the highest yield and had excellent antioxidant and angiotensin-I converting enzyme inhibitory activities. It protected Vero cells against oxidative by 2,2-azobis-(2-amidinopropane) dihydrochloride (AAPH) and antihypertension in Spontaneously Hypertensive Rats. This study attempted to demonstrate H. abdominalis as a health functional food or food additive in the future.
Malus melliana (Hand.-Mazz.) Rehder (M. melliana)는 장미과에 속하는 중국 자생 식물 중 하나로 현재까지 보고된 생리활성은 전무하다. 본 연구에서는 M. melliana 에탄올 추출물(MMEE)의 항산화 및 항염증 생리활성을 DPPH 라디칼 소거능, ROS 소거능, NO 생성 저해능 및 Western blot hybridization을 통한 연관 단백질 발현분석을 통해 평가하였다. MMEE의 항산화능을 DPPH 라디칼 소거능을 통해 분석한 결과 양성 대조군으로 사용한 대표적인 항산화제인 아스코르빈산과 유사한 정도의 높은 소거활성을 보여 MMEE가 매우 강한 항산화능을 보유함을 확인하였다. 또한 RAW 264.7 세포주에서 $H_2O_2$에 의해 유도된 ROS에 대한 MMEE의 소거능을 분석한 결과, 농도의존적인 강한 ROS 소거능을 보였다. 뿐만 아니라 대표적인 항산화 효소인 HO-1 및 그 전사 인자인 Nrf2의 단백질 발현에 미치는 영향을 분석한 결과 MMEE에 의해 HO-1 및 Nrf2의 발현이 증가됨을 보였다. 한편 MMEE가 LPS에 의해 유도된 NO 생성에 미치는 영향을 분석한 결과 농도의존적인 NO 생성 저해능을 보였으며 이는 NO 생성 단백질인 iNOS의 발현 저해에서 기인함을 확인하였다. 이러한 결과를 통해 MMEE의 높은 항산화능과 항염증 활성을 확인하였으며 향후 잠재적인 기능성 소재로서 유용하게 활용될 수 있을 것으로 판단된다. 추후 계속적인 연구를 통해 활성 물질의 규명이 필요할 것으로 판단된다.
본 연구에서는 식물자원으로부터 생리활성을 보유한 새로운 기능성 소재를 찾고자 하였다. 이를 위해 수종의 중국 자생 식물을 분석하여 강한 항산화능을 보유한 3종(Malus hupehensis, Ophiorrhiza cantonensis, 그리고 Psychotria rubra)을 선별하고, 각 추출물의 항산화능과 항염증 생리활성을 분석하였다. 먼저 각 추출물의 항산화능을 DPPH radical 소거능을 통해 분석한 결과 모두 양성 대조군으로 사용한 ascorbic acid와 유사한 정도의 높은 활성을 보여 각 소재가 매우 강한 항산화능을 보유함을 확인하였다. 또한 RAW 264.7 세포주에서 $H_2O_2$ 및 LPS에 의해 유도된 ROS에 대한 각 추출물의 소거능을 분석한 결과에서도 농도의존적인 강한 소거능을 보였다. 뿐만 아니라 대표적인 항산화효소 중 하나로 항산화능 보유 천연물에 의해 발현이 유도되는 HO-1 및 그 전사 인자인 Nrf-2의 단백질 발현이 각 추출물의 처리에 의해 증가됨을 보였다. 한편 각 소재가 LPS에 의해 유도된 NO 생성에 미치는 영향을 분석한 결과 모두 농도의존적인 NO 생성 저해능을 보였으며 이는 NO 생성 단백질인 iNOS의 발현 저해에서 기인함을 확인하였다. 이와 같은 각 소재의 NO 생성 및 iNOS 발현 억제 효과는 염증 상위신호 전달계인 NF-${\kappa}B$ 및 AP-1의 조절을 통해 일어날 가능성을 보였다. 이러한 결과를 통해 중국 자생 식물 3종의 높은 항산화능과 항염증 활성을 처음으로 확인하였으며 향후 기능성 소재로서 유용하게 활용될 수 있을 것으로 판단된다.
고온과 고광으로 인해 항산화요구도가 높은 8월 시기에 포플러클론들의 산화피해와 항산화반응에 대하여 양돈폐수의 영향에 대하여 알아보았다. 잎의 이온유출량과 항산화효소 APX와 GR의 활성, 그리고 카로테노이드 함량을 조사였다. 포플러클론의 양돈폐수 처리에 따른 산화피해와 항산화반응은 다양하게 나타났다. 산화스트레스로 인한 세포막 피해 수준을 알 수 있는 이온유출량 기준으로, 크게 세 그룹으로 분류하였다. 첫번째 그룹은 세포막 피해수준이 대조구보다 높게 나타난 클론들로서 Eco 28, 62-10, Bonghwa1, Dorskamp가 포함되었다. 이들 그룹은 양돈폐수 처리로 인한 고농도 질소함량이 스트레스로 작용하여 여름철 항산화요구도가 더욱 가중된 것으로 보인다. 그래서 결과적으로 활성산소에 대한 항상성을 유지하지 못하였다. 두번째 그룹은 세포막 피해수준이 대조구와 유사한 Suwon, 72-30, 72-31 이었다. 세 번째 그룹은 세포막 피해수준이 대조구보다 낮게 나타난 97-18 이었다. 97-18 클론의 경우 양돈폐수 처리로 인해 공급된 질소가 여름철 산화스트레스에 대한 피해를 경감시켜, 양돈폐수 처리로 인한 여름철 산화피해가 가장 적은 클론으로 나타났다. 이러한 결과들은 양돈폐수로 인한 고농도 질소가 클론마다 서로 다르게 작용할 수 있음을 의미한다. 생장시기인 여름철에 가중되는 산화피해는 전체 생중량에 영향을 주어 양돈폐수 정화능력에도 영향을 미칠 수 있을 것으로 생각된다. 그러나 이러한 부분에 대해 추후 연구가 더 필요하다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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