• 제목/요약/키워드: Peroxyl radical

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항산화 효소의 산화적 변형에 뽕잎 발효물이 미치는 영향 (Effects of Fermented Mulberry Leaves (Morus alba L.) on Oxidative Modification of Antioxidnat Enzymes)

  • 강정훈
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제36권3호
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    • pp.985-994
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    • 2019
  • 뽕잎 (Morus alba L.)을 노루궁뎅이 버섯균사체(Hericium erinaceum)로 발효시켜 열수 추출한 발효물(MA-HE)이 항산화 효소인 Cu,Zn-superoxide dismutase (SOD)와 ceruloplasmin (CP)의 산화적 변형에 미치는 영향을 관찰하였다. 세포질에서 중요한 항산화 활성을 나타내는 Cu,Zn-SOD와 CP는 모두 구리이온을 포함하는 단백질이다. MA-HE은 peroxyl radical에 의해 변형되는 Cu,Zn-SOD와 CP를 모두 보호하였다. MA-HE은 peroxyl radical에 의한 Cu,Zn-SOD의 단백질 fragmentation과 효소의 inactivation을 모두 효과적으로 억제하였다. 또한, MA-HE는 CP의 fragmentation과 inactivation도 효과적으로 억제하였다. MA-HE가 peroxyl radical을 소거할 수 있는 기능을 가지고 있는 지를 확인하기 위해 thiobarbituric acid를 이용한 활성 측정법으로 관찰한 결과, MA-HE는 농도가 증가함에 따라 비례적으로 peroxyl radical 소거 활성이 높아지는 것으로 관찰되었다. MA-HE는 $100{\mu}g/mL$에서 44.03% 소거활성을 나타냈다. 따라서, MA-HE는 peroxyl radical을 효과적으로 소거함으로서 세포 내의 항산화 효소를 산화적 손상으로부터 보호할 것으로 생각된다. 이와 같은 결과는 MA-HE가 세포 내에서 발생하는 활성산소종을 효과적으로 소거하여 산화적 스트레스에 의해 야기되는 세포 독성에 대한 보호 작용을 할 것으로 생각된다.

Comparison of Hydroxyl Radical, Peroxyl Radical, and Peroxynitrite Scavenging Capacity of Extracts and Active Components from Selected Medicinal Plants

  • Kwon, Do-Young;Kim, Sun-Ju;Lee, Ju-Won;Kim, Young-Chul
    • Toxicological Research
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    • 제26권4호
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    • pp.321-327
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    • 2010
  • The ability of 80% ethanol extracts from five medicinal plants, Aralia continentalis, Paeonia suffruticosa, Magnolia denudata, Anemarrhena asphodeloides, and Schizonepeta tenuifolia, to neutralize hydroxyl radical, peroxyl radical and peroxynitrite was examined using the total oxyradical scavenging capacity (TOSC) assay. Peroxyl radical was generated from thermal homolysis of 2,2'-azobis(2-methylpropionamidine) dihydrochloride (ABAP); hydroxyl radical by an iron-ascorbate Fenton reaction; peroxynitrite by spontaneous decomposition of 3-morpholinosydnonimine N-ethylcarbamide (SIN-1). The oxidants generated react with $\alpha$-keto-$\gamma$-methiolbutyric acid (KMBA) to yield ethylene, and the TOSC of the substances tested is quantified from their ability to inhibit ethylene formation. Extracts from P. suffruticosa, M. denudata, and S. tenuifolia were determined to be potent peroxyl radical scavenging agents with a specific TOSC (sTOSC) being at least six-fold greater than that of glutathione (GSH). These three plants also showed sTOSCs toward peroxynitrite markedly greater than sTOSC of GSH, however, only P. suffruticosa revealed a significant hydroxyl radical scavenging capacity. Seven major active constituents isolated from P. suffruticosa, quercetin, (+)-catechin, methyl gallate, gallic acid, benzoic acid, benzoyl paeoniflorin and paeoniflorin, were determined for their antioxidant potential toward peroxynitrite, peroxyl and hydroxyl radicals. Quercetin, (+)-catechin, methyl gallate, and gallic acid exhibited sTOSCs 40~85 times greater than sTOSC of GSH. These four components also showed a peroxynitrite scavenging capacity higher than at least 10-fold of GSH. For antioxidant activity against hydroxyl radical, methyl gallate was greatest followed by gallic acid and quercetin. Further studies need to be conducted to substantiate the significance of scavenging a specific oxidant in the prevention of cellular injury and disease states caused by the reactive free radical species.

페록시라디칼과 오존의 직접 반응을 이용한 유기물의 산화 (Oxidation of Organics Using a Direct Reaction of Peroxyl Radical and Ozone)

  • 최승필;김종오
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제11권8호
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    • pp.41-47
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    • 2010
  • 본 연구에서는 휴믹산 농도, 초기 pH 그리고 공기주입유량과 같은 실험인자가 오존/페록시라디칼 반응시스템의 처리효율에 미치는 영향과 연속 처리을 통한 시스템의 처리 특성을 실험적으로 검토하였다. 오존과 페록시라디칼을 조합한 시스템의 처리효율은 각각의 단독공정에 비해 더 높은 색도 제거효율을 나타내었다. 초기 휴믹산 농도가 증가할수록 처리효율이 증가했지만 초기 휴믹산 농도 30mg/L 이상에서는 오히려 처리효율이 감소한 결과를 나타냈고 초기 pH의 경우 산성영역에서 보다는 중성과 알카리성 영역에서 휴믹산 제거효율이 더 높았으며 공기주입유량이 증가할수록 시스템의 처리효율이 증가하였다. Pilot-scale 시스템을 실제 정수장 유입수에 적용시킨 결과, TOC와 $COD_{Cr}$에 대한 각각의 평균 제거율은 약 70%와 60%로 나타나 수중 난분해성 유기물 제거를 위한 적용가능성을 확인할 수 있었다.

Effect of Allopurinol on the Ethanol-induced Oxidative Stress : Mechanism of Allopurinol Action

  • Park, Min-Kyung
    • Preventive Nutrition and Food Science
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    • 제3권1호
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    • pp.48-55
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    • 1998
  • An acute ethanol load(50mmol/kg , i.p) resulted in an increase in peroxidation and a decrease in the levels of $\alpha$-tocopherol and ascorbate in rat cerebellum. Pretreatement with allopurinol(146$\mu$mol/kg, i.p) prevented the ethnol-induced increment in lipid peroxidation and decrease in $\alpha$-tocopherol content. However, the decrease of ascorbate was of greater magnitude when allopurinol was associated with ethanol. These results suggested that allopurinol. besides its action as a radical scavenger and xanthine oxidase inhibitor, might favor the regeneration of $\alpha$-tocopherol antioxidant acitviity was studied using ${\gamma}$-radiolysis in aerated ethanolic solutions. Even though allopurinol did not react by itself with $\alpha$-hydroxyethyl-peroxyl radicals [H3C-CH(OH)OO] , it enhance the $\alpha$-hydroxyethyl-peroxyl radical scavenging properties of $\alpha$tocopherol. The regeneration of $\alpha$-tocopherol from the $\alpha$-hydroxyethyl-peroxyl radical scavenging properties of $\alpha$-tocophero. The regeneration of $\alpha$-tocopherol from the $\alpha$-tocopherol radical by ascorbate remained as efficient in the presence of allopurinol as in its absence. The effects of allopurinol on the Vitamin E oxidation-reduction mechanism could be involoved in the beneficial effectof allopurinol on the biological cellular damages linked to free radical reactions.

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Peroxyl Radical Scavenging Capacity of the Flavonolignan Silybin, Ginkgo Biloba Extract EGb 761, American Green Tea and a Series of Germacranolides

  • Winston, Gary W.;Kim, Young Chul;Dugas, Alton J.;Castaneda-Acosta, Jose;Fischer, Nikolaus H.
    • Toxicological Research
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    • 제17권
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    • pp.271-280
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    • 2001
  • We report on the applicability oj a method recently developed in our laboratory for measuring the antioxidant potential of isolated chemicals and extracts derived from natural products. Peroxyl radicals generated by thermal homolysis of 2,2'-azobis-amidinopropane (ABAP) oxidize $\alpha$-keto-${\gamma}$-methiolbutyric acid (KMBA) to ethylene, which is monitored by gas chromatography. Inhibition of ethylene formation in the presence of antioxidants that compete with KMBA for peroxyl radicals is the basis of the Total Oxyradical Scavenging Capacity Assay (TOSCA; Winston et al., 1998). Antioxidative activities of water-soluble extracts of American green tea, the anti-hepatotoxic flavonolignan from milk thistle (Silybum marianum) silybin, Ginkgo biloba extract EGb 761, and a series of naturally occuring sesquiterpene lactones (all ger-macranolides found in in fungi, liverworts, and plants) were studied. The specific TOSC value per $\mu$M silybin was 5.2, which is essentially comparable to that of Trolo $x^{ⓡ}$, a water-soluble vitamine E analog. Tea and Ginkgo extracts exhibited potent peroxyl radical scavenging capacity with values, respectively of =1700 and 1000 $\mu$mols Trolo $x^{ⓡ}$ equivalent per gram dry matter. The known anti-inflammatory activity of some germacranolides prompted study of their antioxidant capacity. None of the lactones exhibited antioxidant capacity toward peroxyl radicals comparable to Trolo $x^{ⓡ}$; costunilide, the most lipophilic, had a TOSC value = to glutathione. The potential role of peroxyl radicals in lipidperoxidation, other cellular damage, and var-ious disease states suggest a possible preventive role for silybin, green tea and Ginkgo biloba in oxidative stress caused by these free radical species.ecies.

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인진쑥 노루궁뎅이 버섯균사체 발효물의 항산화 활성 (Antioxidative activities of Artemisia capillaris-Fermented Hericium erinaceum Mycelium)

  • 김승섭;경인구;이미라;김동구;신지영;양진이;이광호;음원식;강정훈
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.719-730
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    • 2014
  • 노루궁뎅이 버섯균사체(Hericium erinaceum)를 인진쑥(Artemisia capillaris)에 배양하여 조제한 AC-HE 열수 추출물이 생체고분자의 산화적 손상과 세포사멸을 보호할 수 있는 지를 관찰하였다. AC-HE의 항산화 활성을 DPPH radical, ABTS radical, peroxyl radical 소거활성 측정을 통해 알아보았다. 그 결과 DPPH radical 소거활성은 $500{\mu}g/mL$ 농도에서 61.73%, ABTS radical 소거활성은 $250{\mu}g/mL$ 농도에서 97.39%, peroxyl radical 소거활성은 $100{\mu}g/mL$ 농도에서 44.18%로 나타났다. AC-HE은 DNA의 산화적 손상을 효과적으로 억제하였다. 또한 생체고분자물질인 사람의 혈청단백질의 산화적 손상을 억제하였다. 세포에 $H_2O_2$를 처리하였을 때 세포생존율에 비하여 발효물을 $100{\mu}g/mL$ 농도로 전 처리한 세포생존율은 11.47% 증가했으며, 발효물을 $50{\mu}g/mL$ 농도로 처리했을 경우 세포내 ROS의 축적이 유의적으로 감소되었다. 따라서 AC-HE은 항산화 활성뿐만 아니라 산화적 스트레스에 의해 야기되는 세포 독성에 대한 보호 작용이 뛰어난 것으로 사료되었다.

신경세사 단백질의 산화적 손상에 엄나무 발효물이 미치는 영향 (Effects of Fermented Kalopanax pictus on oxidative damage of neurofilament protein)

  • 강정훈
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제35권1호
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    • pp.194-204
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    • 2018
  • 본 연구는 신경퇴행성질환과 밀접한 관련이 있는 neurofilament-L(NF-L)의 산화적 손상에 엄나무 발효물이 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 용액 상에서 peroxyl radical을 생성하는 AAPH를 처리하여 NFL의 산화적 변형을 유도하고 엄나무 추출물(KP), 노루궁뎅이버섯 균사체 추출물(HE), 엄나무 발효물(KP-HE)을 각각 처리하여 어떤 영향을 미치는 지를 알아보고자 하였다. KP와 HE는 peroxyl radical에 의한 NF-L의 산화적 손상을 막지 못했으나 KP-HE는 NF-L의 변형을 효과적으로 억제하였다. KP-HE는 peroxyl radical에 의한 NF-L 변형에서 나타나는 dityrosine 형성을 효과적으로 억제하였고 peroxyl radical 소거활성도 증가시켰다. 파킨슨병 환자에서 발견되는 신경독성물질인 tetrahydropapaveroline(THP)에 의한 NFL의 변형에 KP, HE, KP-HE가 미치는 영향을 관찰하였다. 그 결과 KP-HE는 KP와 HE에 비해서 THP에 의한 NF-L의 변형을 효과적으로 억제하는 것으로 관찰되었다. 또한 KP-HE는 THP에 의한 NF-L 변형에서 나타나는 dityrosine 형성도 효과적으로 억제하였고 THP에 의해 유도되는 활성산소 생성도 현저히 감소시켰다. 이와 같은 결과들은 KP-HE가 활성산소와 신경독성물질에 의한 산화적 스트레스로부터 세포를 보호해 줄 수 있을 것으로 사료되었다. 그러므로 엄나무 발효물은 신경퇴행성질환을 예방할 수 있는 식품소재로 이용될 수 있을 것으로 사료된다.

노루궁뎅이 버섯균사체를 이용한 비타민나무 발효물이 생체고분자의 산화적 변형과 세포사멸에 미치는 보호 영향 (Protective Effects of Sea Buckthorn (Hippophae rhamnoides L.) Leaves Fermented with Hericium erinaceum Mycelium against Oxidative Modification of Biological Macromolecules and Cell Death)

  • 김승섭;경인구;이미라;김동구;신지영;양진이;이광호;음원식;강정훈
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제44권1호
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    • pp.35-43
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    • 2015
  • 본 연구에서는 노루궁뎅이 버섯균사체를 비타민나무 잎에 배양하여 조제한 노루궁뎅이 버섯균사체-비타민나무 발효물 열수 추출물이 생체고분자의 산화적 손상과 세포사멸을 보호할 수 있는지를 관찰하였다. 노루궁뎅이 버섯균사체-비타민나무 발효물의 항산화 활성을 DPPH radical, ABTS radical, peroxyl radical 소거활성 측정을 통해 알아보았다. 그 결과 노루궁뎅이 버섯균사체-비타민나무 발효물을 처리한 DPPH radical 소거활성은 $500{\mu}g/mL$ 농도에서 65.06%, ABTS radical 소거활성은 $50{\mu}g/mL$ 농도에서 98.83%, peroxyl radical 소거활성은 $100{\mu}g/mL$ 농도에서 44.03%로 높은 항산화 활성을 나타내었다. 노루궁뎅이 버섯균사체-비타민나무 발효물은 DNA의 산화적 손상을 효과적으로 억제하였다. 노루궁뎅이 버섯균사체-비타민나무 발효물 역시 사람의 혈청단백질과 Cu,Zn-SOD의 산화적 손상을 억제하였다. 세포에 $H_2O_2$를 처리하였을 때 세포생존율에 비하여 발효물을 $100{\mu}g/mL$ 농도로 전 처리한 세포생존율은 21.59% 높게 증가되었다. 또한 발효물을 $50{\mu}g/mL$ 농도로 처리했을 경우 세포 내 ROS의 축적이 유의적으로 감소되었다. 따라서 노루궁뎅이 버섯균사체-비타민나무 발효물은 항산화 활성뿐만 아니라 산화적 스트레스에 의해 야기되는 세포 독성에 대한 보호 작용이 뛰어난 것으로 사료된다.

상황버섯(Phellinus pini)의 라디칼 소거작용 (Radical Scavenging Activities of Phellinus pini)

  • 남병혁;조월순;최영;최유진;이재동;정민호
    • 생명과학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.326-335
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    • 2010
  • Phellinus pini (CY001) 추출물에서의 페놀류성분의 농도는 P. pini (CY001)분획 g 당 GAEs mg으로 나타내었고, P. pini의 EtOAc 분획 (436.5 mg GAEs/g)이 다른 분획에 비해 가장 높은 함량을 나타내었다. 환원력과 같은 항산화 활성을 screening 하기 위해 몇 가지 생화학적 시험이 수행되었고, 그것은 2, 2-diphenyl-1-picrylhydrazyl(DPPH) 라디칼 소거작용, NBT/XO superoxide system, DCF/AAPH peroxyl radicals 저해능 등이다. 여섯 개의 버섯추출물 분획 중에서 EtOAc 분획이 DPPH, superoxide 라디칼, peroxyl 라디칼 소거작용이 뛰어났고, $IC_{50}$ values는 각각 $11.49\;{\mu}g/ml$, $8.32\;{\mu}g/ml$, and $1.91\;{\mu}g/ml$이었다. P. pini (CY001)의 EtOAc 분획은 중요한 효소적 지질과산화 저해와 cytotoxicity 없이 RAW 264.7 macrophages의 LPS 유도 NO 생성을 효과적으로 감소시켰다. 또한 EtOAc 분획이 HepG2 cell의 타크린 유도 cytotoxicity에서 간 보호 작용을 나타내었다. 이러한 결과를 바탕으로 P. pini (CY001)가 라디칼 소거작용을 하는 성분을 함유한 천연 항산화제로써의 잠재력을 갖고 있는 것으로 사료된다.

Fucoidan의 Oxy-radical 포획능 평가 (Evaluation of Oxy-radical Scavenging Capacity of Fucoidan)

  • 김봉희;오정민;강건욱;곽상훈;윤세영;이철호;이현선;김상겸
    • Environmental Analysis Health and Toxicology
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    • 제23권1호
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    • pp.41-45
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    • 2008
  • Algal fucoidan is a marine polysaccharide containing sulfur with a wide variety of biological activities including anti-inflammatory and anti-thrombotic effects. Although antioxidants can inhibit inflammatory signals through inhibiting activator protein-1 and/or nuclear factor-kappaB activation, it is obscure whether fucoidan directly scavenges oxy-radicals or indirectly regulates oxidant production and/or antioxidant defense system. The antioxidant activities of fucoidan against peroxyl radicals, peroxynitrites and hydroxyl radicals were determined by the total oxy-radical scavenging capacity (TOSC) assay. The specific TOSC values of fucoidan against peroxyl radicals, peroxynitrites or hydroxyl radicals were $282{\pm}60$, $43{\pm}1$ or $40{\pm}1\;TOSC/mg/mL$, respectively. These specific TOSC values against peroxyl radicals, peroxynitrites or hydroxyl radicals are 23, 12, or 13% of the specific TOSC values of glutathione, a positive control, respectively. These results suggest that fucoidan has direct oxy-radical scavenging capacity, which may be related with anti-inflammatory effect of fucoidan.