• 제목/요약/키워드: Oxidative species

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Curcumin and Vit. E Alleviate Alone or Synergetically Hydrogen Peroxide Induced-Oxidative Stress on Boar Sperm Characteristics during In Vitro Storage

  • Jang, Hyun-Young;Jin, Hyun-A;Lee, Hee-Young;Kim, Dae-Jung;Cheong, Hee-Tae;Kim, Jong-Taek;Park, In-Chul;Park, Choon-Keun;Yang, Boo-Keun
    • Reproductive and Developmental Biology
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    • 제33권4호
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    • pp.273-281
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    • 2009
  • Antioxidants partially ameliorated the detrimental effects of reactive oxygen species (ROS) on sperm characteristics during in vitro storage. The objective of the present study was to investigate the single or synergetic antioxidative effect of curcumin and Vit. E on the characteristics of fresh boar sperm during in vitro storage. The sperm viability in curcumin, Vit. E supplementation and curcumin+Vit. $E+H_2O_2$ groups remained over 85.0% in 3 hr incubation period, but in 6 hr incubation period, curcumin+Vit. $E+H_2O_2$ groups was sharply dropped than those of curcumin and Vit. E group. The membrane intergrity in all evaluated groups except for $H_2O_2$ group did not significantly difference in 3 hr incubation period. The viability in curcumin or Vit. E supplementation were significantly increased than in curcumin+$H_2O_2$ and Vit. $E+H_2O_2$ group in 6 hr incubation period. The percentage of mitochondrial activity and acrosome intergrity obtained similar trends within same incubation periods irrespective of treatment. The lipid peroxidation of spermatozoal plasma membrane ranged from $11.6{\sim}17.5\;nM/l{\times}10^6$ and $14.0{\sim}19.0\;nM/l{\times}10^6$ in 3 hr and 6 hr incubation periods. In conclusion, curcumin or Vit. E surpplementation alone or cooperatively improved sperm viability index (motility, membrane intergrity, viability and survival rates) and fertility index (mitochondria activity, acrosome intergrity and lipid peroxidation) of fresh boar sperm, indicating that curcumin and Vit. E have a antioxidative properties through its scavenging activity against hydrogen peroxide.

Pituitary Adenylate Cyclase-activating Polypeptide (PACAP) Treatment during Pre-maturation Increases the Maturation of Porcine Oocytes Derived from Small Follicles

  • Park, Kyu-Mi;So, Kyoung-Ha;Hyun, Sang-Hwan
    • 한국수정란이식학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.1-11
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    • 2018
  • Cellular cyclic adenosine-3' 5'-monophosphate (cAMP) modulator is known as meiotic inhibitor and can delays spontaneous maturation in IVM experiment. Among many cAMP modulators, the role of Pituitary adenylate cyclase activating polypeptide (PACAP) on IVM isn't known. The purpose of this study is to improve the maturation of oocytes derived from follicles ${\leq}3mm$ in diameter through PACAP as meiotic inhibitor during pre-in vitro maturation (pre-IVM). First, we checked PACAP and its receptors in cumulus cells and, to establish the optimal phase and concentration of PACAP for pre-IVM, we conducted chromatin configuration assessments. As a result, the rate of GV (Germinal Vesicle) according to duration of pre-IVM was significantly decreased 12 h and 18 h after IVM (87.1 and 84.1%, respectively) compared to 0 h (99.4%). When COC was cultured for 18 h, the GV rate in the $1{\mu}M$ of PACAP treatment group (82.1%) was significantly higher than any other PACAP treatment groups (60.5, 64.1, 74.4 and 69.9 %, respectively). So, we divided into four groups as follows; MF (the conventional IVM group, obtained from follicle from 3 to 6 mm in diameter), SF (the conventional IVM group, obtained from follicle ${\leq}3mm$ in diameter), Pre-SF(-)PACAP (IVM group including 18 h pre-IVM without $1{\mu}M$ of PACAP, obtained from follicle ${\leq}3mm$ in diameter) and Pre-SF(+)PACAP (IVM group including 18 h pre-IVM with $1{\mu}M$ of PACAP, obtained from follicle ${\leq}3mm$ in diameter). To examine the effect of PACAP during pre-IVM, we investigated analysis of nuclear maturation, intracellular glutathione (GSH) and reactive oxygen species (ROS) levels. In cumulus cells, PACAP receptors, ADCYAP1R1 and VIPR1 were detected but were not detected in oocytes. After IVM, the Pre-SF(+)PACAP had the highest Metaphase II rate (91.7%) among all groups (P<0.05). The GSH levels in the MF and Pre-SF(+)PACAP were significantly higher than in the other groups (P<0.05) and ROS levels was no significant difference among all groups. In conclusion, these results indicated that even though the oocytes were derived from SF, pre-IVM application of PACAP improved meiotic and cytoplasmic maturation by regulating intracellular oxidative stress.

정지기 Salmonella typhimurium 세포에서 특이적으로 발현되는 세포질 단백질의 동정 및 발현조절에 대한 연구 (Identification and Chararterization of Stationary-phase Specific Cytosolic Protein in Salmonella typhimurium)

  • 유아영;김영희;유종언;김삼웅;백형석;강호영
    • 생명과학회지
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    • 제17권2호통권82호
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    • pp.298-304
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    • 2007
  • Salmoenella는 대표적인 intracellular pathogen으로 숙주의 면역 세포인 macrophage 내에서 살아남아 이들을 매개로 숙주의 몸 전체를 이동해 가면서 전신성 감염을 일으킨다. 살모넬라는 숙주 세포 내부의 이러한 극한 환경을 극복하기 위해서 다양한 방어 기작을 가진다. 본 연구에서는 복합적인 스트레스가 작용하는 정지기 Salmonella에서 특이적으로 발현되는 단백질에 주목하였다. 정지기 상태의 Salmonella에서 약 20 kDa의 단백질이 특이적으로 많이 발현되었으며, 세포질 분획을 통해 이 단백질이 세포질 부분에 존재함을 알 수 있었다. MALDI-TOF 분석을 통해 이 단백질이 $\b{D}NA$ binding $\b{p}rotein$ in $\b{s}tationary$ phase (Dps) 단백질임을 확인하였다. Dps 단백질은 스트레스가 주어진 상황에서 DNA에 비특이적으로 결합하여 DNA가 안정한 형태를 유지하도록 하여 스트레스로부터 염색체를 보호하는 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 이후의 연구를 위하여 과발현하여 정제한 Dps 단백질을 토끼에 주사하여 Dps 특이적인 항체를 제조하였다. dps 발현에 영향을 미치는 조절자 단백질을 알기 위하여 다양한 S. typhimrium 돌연변이주들 내에서의 Dps 단백질양을 조사하였다.

Ardisia arborescens 에탄올 추출물의 항산화 및 항염증 활성 (Antioxidative and Anti-inflammatory Activities of Ardisia arborescens Ethanol Extract)

  • 진경숙;이지영;권현주;김병우
    • 생명과학회지
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    • 제24권7호
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    • pp.713-720
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    • 2014
  • 본 연구에서는 Ardisia arborescens 에탄올 추출물(AAEE)의 항산화능과 항염증 생리활성을 in vitro assay system 및 cell culture model system을 이용하여 분석하였다. 먼저 AAEE의 항산화능을 DPPH radical 소거능으로 분석한 결과 양성 대조군으로 사용한 ascorbic acid와 유사한 정도의 높은 활성을 보여 매우 강한 항산화능을 보유함을 확인하였다. 또한 RAW 264.7 세포주를 이용한 $H_2O_2$ 및 LPS의 유도에 의해 생성된 ROS에 대한 소거능을 분석한 결과에서도 농도의존적인 강한 소거능을 보였다. 뿐만 아니라 대표적인 항산화효소로 천연물에 의한 항산화능 활성에 의해 발현이 유도되는 HO-1, TrxR1 및 그 전사 인자인 Nrf2의 단백질 발현이 AAEE의 처리에 의해 농도의존적으로 증가됨을 보였으며 이러한 HO-1, TrxR1 및 Nrf2의 발현 변화는 상위신호전달계인 MAPKs에 의해 조절될 가능성을 보였다. 한편 AAEE가 LPS에 의해 유도된 NO 생성에 미치는 영향을 분석한 결과 세포독성 없이 농도의존적인 NO 생성 저해능을 보였으며 이는 NO 생성 단백질인 iNOS의 발현 저해에서 기인함을 확인하였다. 이와 같은 AAEE의 NO 생성 억제 효과는 염증 상위신호전달계인 NF-${\kappa}B$ 및 AP-1의 조절을 통해 일어날 가능성을 보였다. 이러한 결과를 통해 AAEE의 높은 항산화능과 항염증 활성을 처음으로 확인하였으며 향후 기능성 소재로서 유용하게 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

인간 진피섬유아세포에서 Bifidobacterium bifidum 배양액 및 추출액의 자외선B에 대한 보호 효능 (Protective Effects of Bifidobacterium bifidum Culture Supernatants and Intracellular Cell-Free Extracts on Human Dermal Fibroblasts against UV-B Irradiation)

  • 권기영;박귀근
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제46권7호
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    • pp.801-808
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    • 2017
  • 본 연구는 장내세균 Bifidobacterium bifidum 배양액과 추출액을 사용하여 자외선B를 조사한 인간 진피섬유아세포에서 세포생존율과 세포 노화 및 세포주기의 변화를 살펴봄으로써 자외선B에 의한 세포 보호 효능을 평가하였다. 우선 자외선B를 조사한 결과 광량에 비례하여 HDFs의 생존율이 감소하였으며 $100mJ/cm^2$ 조사 시 67.3%로 떨어졌으나 B. bifidum 배양액과 추출액 처리 후 세포생존율을 증가시켜 자외선B에 대한 보호 효능이 있었다. 그리고 $SA-{\beta}-gal$ activity 변화를 측정한 결과에서 세포 노화율을 감소시켰음을 확인하였다. 또한, propidium iodide staining을 통하여 세포주기상 Sub-G1기 세포 수가 감소하였으므로 apoptosis를 억제하였고 이는 세포주기를 정상화하는 데 긍정적인 영향을 미쳤다. B. bifidum 배양액과 추출액 처리한 결과 세포 내 활성산소종이 감소함에 따라 p53과 p21의 발현을 감소시켰으며, 따라서 이에 본 연구에서 B. bifidum 배양액과 추출액은 UV-B로 인한 손상을 보호하는 효과가 있음을 규명하였다.

소리쟁이(Rumex crispus L.) 뿌리 추출물의 항산화 및 광피해 억제 효과 (Antioxidant and photoprotective activities of various extracts from the roots of Rumex crispus L.)

  • 김연순;서화진;박신
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제20권5호
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    • pp.684-690
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    • 2013
  • 이 연구의 목적은 소리쟁이 뿌리로부터 얻어진 다양한 용매 추출물의 항산화 활성과 광 피해 억제 효과를 확인하는 것이다. 항산화 활성은 총 페놀 함량 분석과 DPPH 라디칼 소거능, ABTS 라디칼 소거능, 단일항산소 억제 효과로 확인하였다. DPPH 라디칼 소거 활성을 나타내는 $IC_{50}$ 값은 0.005~0.093 mg/mL를 나타내어 소리쟁이 뿌리 추출물의 DPPH 소거 활성이 우수하다는 것을 알 수 있었다. 특히 에틸아세테이트 추출물이 0.005 mg/mL로 높은 DPPH 라디칼 소거 활성을 나타내었는데, 비교 물질로 주로 사용되는 ascorbic acid의 0.010 mg/mL 보다 높은 우수한 항산화력을 가지는 것을 확인하였다. 단일항산소 억제 효과를 나타내는 $QC_{50}$ 값은 부탄올과 에틸아세테이트 추출물의 경우 각각 0.464, 0.365 mg/mL을 나타내어 높은 소거 활성을 보였으며, 대장균 및 DNA와 같은 생체기관의 피해로부터 이들 추출물의 광 피해 억제 효과를 시험한 결과 강한 빛에 의해 야기되는 활성산소의 피해로부터 생물체를 보호해주는 것을 알 수 있었다. 총 페놀 함량도 에틸아세테이트와 부탄올 추출물에서 높은 수준을 나타내었다. 결론적으로 소리쟁이 뿌리의 추출물은 생물체의 산화적 스트레스로부터 야기되는 활성산소를 억제하는 중요한 역할을 하며, 보다 심도 깊은 연구를 진행한다면 새로운 생물 소재로 활용성이 높을 것으로 사료된다.

천초근 에탄올 추출물의 항산화 효능 및 대장암 세포 억제 효과 (Anti-colorectal Cancer and Anti-oxidant Activities of Rubiae radix Ethanol Extract in vitro)

  • 노종현;심미옥;정호경;이무진;장지훈;정다은;성태경;안병관;조현우
    • 한국자원식물학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.102-108
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    • 2018
  • 본 연구는 꼭두서니의 뿌리인 천초근의 물 추출물과 에탄올 추출물을 이용하여 대장암 세포에 대한 암세포 성장 억제 및 사멸효과가 있는지 알아보고자 수행하였다. ERA(천초근 에탄올 추출물)은 폴리페놀($45.77{\pm}2.03mg/g$)과 플라보노이드($22.82{\pm}1.33mg/g$)를 함유하고 있었으며, $H_2O_2$에 의해 증가된 ROS(reactive oxygen species)를 억제하는 효과를 나타냈지만 WRA(천초근 물 추출물)은 효과가 없었다. 또한 ERA는 $500{\mu}g/m{\ell}$의 농도로 대장암 세포주(HCT-116)에 처리했을 때 세포사멸을 유도할 뿐만 아니라 caspase-3 단백질 활성화, DNA fragmentation 및 apoptotic cell death를 일으키는 것으로 확인되었다. 이는 ERA가 HCT-116 세포주에 대해 apoptosis(세포자멸사)를 통해 항암효과를 나타내는 것으로 생각되지만 다른 연구결과들과 비교하였을 때 농도 대비 효능이 미미하다. 따라서 천초근 에탄올 추출물에 대장암 세포의 성장을 억제하는 유효성분을 분석하여 그 효능을 탐색하는 추가실험이 필요할 것으로 생각된다.

신장조직(腎臟組織)에서 백강잠 추출물(抽出物)의 항산화(抗酸化) 작용(作用)에 관(關)한 연구(硏究) (Antioxidant action of Bombycis corpus extraction in renal tissues)

  • 이무형;윤철호;정지천
    • 동국한의학연구소논문집
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    • 제7권1호
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    • pp.87-98
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    • 1998
  • 백강잠 추출물이 신장조직에서 반응성 산소기들에 의한 지질의 과산화와 세포 손상을 방지하는지를 관찰하기 위하여 정상조직과 t-BHP를 처리한 조직에서 백강잠 추출물의 효과를 조사하였다. 지질의 과산화와 LDH 유출은 t-BHP의 농도에 비례하여 증가되었으나, 백강잠 추출물의 첨가로 유의하게 억제되었다. 그리고, t-BHP에 의한 지질의 과산화 및 LDH 유출은 백강잠 추출물의 농도에 비례하여 억제되었다. 또한, 백강잠 추출물은 oxidant를 처리하지 않은 정상조직에서도 지질의 과산화 및 LDH 유출을 유의성 있게 감소시켰다. 그리고, catalase 활성에는 영향이 없는 반면, 정상 조직과 t-BHP를 처리한 조직에서는 glutathione peroxidase 활성을 유의성 있게 증가시켰다. 한편, 반응성 산소기의 발생은 백강잠 추출물의 농도에 비례하여 억제되었다. 이러한 결과로 볼 때, 백강잠 추출물은 신장 조직내 항산화 효소의 활성을 증가시킴과 동시에 직접 반응성 산소기의 발생을 억제하므로 신장 조직에서 지질의 과산화와 세포손상을 방지하는 효과가 있을 것으로 여겨진다.

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산수유 추출방법에 따른 항산화 기능 분석 (Antioxidative Activity of Cornus officianalis Extracts Obtained by Four Different Extraction Techniques)

  • 박은비;김혜선;신소연;지인해;김지현;김성구;유병홍;김병우;곽인석;김문무;정경태
    • 생명과학회지
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    • 제22권11호
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    • pp.1507-1514
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    • 2012
  • 산수유는 다양한 생리적 기능을 가지는 것으로 보고되어 있으며 또한 최근에 관심의 증가로 산수유로부터 유효성분의 추출 방법 개발은 산업적으로 매우 중요하며, 유효성분의 존재 여부를 분석하는 것은 산업적 상품의 진위와 품질을 판정하는데 중요한 수단이 된다. 본 연구는 loganin을 지표 물질로 하여 산수유로부터 유효성분을 추출하는 여러 방법을 비교 분석하였으며, 각 방법에 따라 추출한 시료의 기능성의 차이를 항산화 작용으로 분석하였다. 산수유로부터 항산화 성분을 추출하기 위하여 네 가지 방법을 적용하였다. 추출된 유효성분 지표물질로 loganin의 함량을 HPLC로 분석하였을 때 열수를 사용한 추출 방법이 알코올 추출 또는 효소 처리 방법 보다 효율적인 결과를 보여 주었다. 각 추출 시료의 항산화 기능은 DPPH radical 소거능, hydrogen peroxide scavenging assay, reducing power 측정으로 분석하였다. 추출 방법에 따라 항산화 기능이 차이가 있었으며, 열수 추출 시료가 DPPH radical 소거능과 hydrogen peroxide scavenging 효과가 우수하였고, 효소 처리 추출 시료는 reducing power가 우수하게 나타났다. 추출 방법에 따라 시료에 함유된 성분의 차이가 항산화 기능이 차이와 연관이 있다고 생각된다. 이 연구에서 얻은 결과는 산수유는 대조군으로 사용한 vitamin C에 준하는 항산화 성분을 함유하고 있으며, 이들 성분은 열수 추출 방법으로 효율적으로 추출되었으며, 열수 추출 방법은 산업적으로 응용될 수 있음을 제시하고 있다.

저산소 상태에서 우르솔산이 배아줄기세포 성장에 미치는 효과 (Effect of Ursolic Acid on the Development of Mouse Embryonic Stem Cells under Hypoxia)

  • 한기연;박재홍;오건봉;이세중
    • 생명과학회지
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    • 제23권10호
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    • pp.1223-1229
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    • 2013
  • 우르솔산(Ursolic acid)은 다양한 약재, 과일 그리고 야채 등으로 부터 분리되는 식물성 생리활성물질로서, 천연 항산화제로 널리 알려져 있지만, 배아줄기세포에서 우르솔산의 기능에 대한 연구는 아직까지 잘 이해되지 않고 있다. 본 연구에서는 저산소 상태에서 우르솔산이 배아줄기세포의 성장에 미치는 효과에 대해 조사하였다. 48시간 동안의 저산소 환경은 배아줄기세포의 미분화상태 및 전능성을 유지에 있어서 영향을 미치지 않았지만, 세포 내 활성산소종의 지속적인 생산과 이로 인한 lactate dehydrogenase 활성을 촉진 시켰다. 저산소에 의해 유도된 배아줄기세포의 산화적 스트레스는 $30{\mu}M$의 우르솔산의 처리로 인해 유의적으로 감소되었으며, 이러한 우르솔산의 활성산소 소거능력은 항산화제인 N-acetyl-cysteine (NAC)의 효과와 유사하였다. 저산소 환경은 또한 유의적으로 배아줄기세포의 생존과 증식을 감소 시킬 뿐만 아니라, 세포의 자살 및 노화를 유도함이 관찰되었지만, 강한 항산화 능력을 지닌 우르솔산은 세포를 저산소로부터 보호하여 정상수준으로 세포의 생존과 증식을 유지시키고, 세포 자살 관련 단백질(cleaved caspase-3, Bcl-2, 그리고 cIAP) 및 세포 노화 관련 단백질(beta-galactosidase)을 조절하는 탁월한 약리학적 효과를 가지고 있었다. 따라서 본 연구결과를 통해, 우르솔산은 강력한 천연 항산화제이며, 저산소에 의해 유도된 유해 기작을 제어함으로서, 배아줄기세포의 전능성을 유지시킬 수 있는 기능성 물질이라는 것을 알 수 있었다.