• 제목/요약/키워드: ROS (reactive oxygen species)

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제스프리 그린 키위의 주요 영양성분 및 헥산 분획물의 신경세포 보호효과 (Nutritional Components of Zespri Green Kiwi Fruit (Actinidia delicosa) and Neuronal Cell Protective Effects of the n-hexane fraction)

  • 진동은;김현주;정지희;조유나;권오준;최성길;허호진
    • 한국식품과학회지
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    • 제46권3호
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    • pp.369-374
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    • 2014
  • Zespri green kiwi의 무기질은 K, P, Ca 순으로 많았으며, 아미노산은 glutamic acid, aspartic acid, arginine 순으로 많이 함유되어 있었다. 지방산 함량은 a-linolenic acid, oleic acid 순으로 많이 함유되어 있었으며, 유리당은 fructose 함량이 가장 높았다. Vitamin C와 ${\beta}$-carotene 함량은 각각 29.21 mg/100 g, $1.35{\mu}g/100g$이었다. Total phenolics는 n-hexane 분획물이 11.83 mg GAE/g으로 가장 높았으며, ABTS radical 소거활성 및 지질 과산화 억제활성에서는 농도 의존적으로 in vitro 항산화 활성이 증가하는 경향을 보였다. 또한 oxidative stress에 대한 신경세포 보호효과 역시 농도의존적 경향을 보여주었다. 본 연구 결과를 종합해볼 때, 생리활성 소재로서의 phenolics를 함유한 kiwi fruit (A.deliciosa)는 in vitro 항산화 활성과 함께 신경세포 보호효과를 기초로 한 고부가 가치 건강지향식품 소재로서의 활용가치가 높다고 판단된다.

삼릉추출물의 멜라닌 생성 저해 효과 (The Inhibitiory Effects of the Scirpi rhizoma on Melanogenesis)

  • 이범천;김진화;심관섭;;표형배
    • 대한화장품학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.305-310
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    • 2005
  • 본 연구에서는 한방 천연 미백 소제를 개발하기 위하여 삼릉추출물의 미백 효과에 대하여 연구하였다. 삼릉추출물은 프리 라디칼 소거활성(DPPH)에서 $IC_{50}=638{\mu}g/mL$, superoxide radicals 소거활성은 $IC_{50}=21.7{\mu}g/mL$을 나타냈다. 삼릉추출물의 B16 melanoma 세포에서의 멜라닌 생합성 저해효과는 $100{\mu}g/mL 삼릉추출물을 48 h 처리한 세포에서는 멜라닌 합성량이 27% 감소되었다. 삼릉 추출물은 농도에 비례하여 B16 melanoma 세포내의 타이로시네이즈 활성을 저해하였으며, western blot을 이용하여 타이로시네이즈와 타이로시나아제 관련 단백질(TRP-1)의 발현감소를 확인하였다. 또한, RT-PCR을 이용하여 삼릉추출물이 멜라닌 생성 과정에 관련하는 유전자 발현을 조사한 결과 타이로시네이즈와 TRP-1의 mRNA발현을 억제하는 것을 확인하였다. 그러므로 삼릉추풀물은 항산화 효과와 함께 멜라닌 저해 효과가 우수하여 새로운 미백 화장품으로 응용할 수 있을 것으로 생각된다.

백렴으로부터 항산화 물질의 분리와 자외선이 조사된 사람 섬유아세포의 Matrix Metalloproteinase-1 발현에 미치는 영향 (Antioxidant Constituents from Melothria heterophylla; Regulation of Matrix Metalloproteinase-1 Expression in Ultraviolet A-irradiated Human Dermal Fibroblasts)

  • 조영호;김진희;심관섭;이범천;표형배
    • 대한화장품학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.323-327
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    • 2005
  • 노화에 미치는 자외선의 영향에 대해 많은 연구가 진행되어 왔지만, 천연물에 대한 연구는 별로 알려진 것이 없다. MMPs는 광노화 과정에 매우 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 MMP-1의 발현과 활성 및 항산화 효과에 미치는 $1,2,4,6-tetra-O-galloyl-{\beta}-{_D}-glucopyranose$와 3,4,5-trihydroxybenzoic acid의 효과를 측정하였다. 이들 화합물은 박과의 백렴으로부터 분리하였으며, 자유 라디칼과 활성산소 소거활성이 매우 높은 것으로 나타났다. 이들 화합물의 DPPH 라디칼과 활성산소를 50% 소거하는 활성$(SC_{50})$은 각각 $3.9{\mu}M,\;13.3{\mu}M,\;4.3{\mu}M,\;4.0{\mu}M$로 나타났다. 또한, 이들 화합물은 단백질 수준에서의 MMP-1 발현 및 활성을 처리농도 의존적으로 저해하였지만, 유전자 수준에서는 저해활성이 없는 것으로 나타났다 따라서, 이들 화합물은 단백질 수준에서의 우수한 MMP-1 발현 저해능과 높은 항산화 활성을 가지는 것을 알 수 있다. 결론적으로 이들 화합물은 새로운 항노화 소재로 적용될 수 있을 것으로 기대된다

설련의 항산화능와 사람 섬유아세포에서 UVA에 의한 MMP-1발현 저해효과 (Anti-Oxidative and Inhibitory Effect of Saussurea involucrata on MMP-1 in UVA-irradiated Human Dermal Fibroblast)

  • 심관섭;김진화;나영;이동환;이범천;;표형배
    • 대한화장품학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.329-335
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    • 2005
  • 노화와 연관하여 설련의 항산화 효과, in vitro MMP 활성 저해능, 자외선 조사에 의해 유도된 MMP-1 발현에 대한 영향을 사람섬유아세포를 이용하여 확인하였다. 설련의 항산화 효과를 알아보기 위하여 DPPH radical과 superoxide anion radical 소거효과를 측정하였다. 그 결과 DPPH radical 소거능의 $IC_{50}$ 값은 $3.89{\mu}g/mL$이고, xanthine/xanthine oxidase에 의한 superoxide anion radical 제거능의 $IC_{50}$ 값은 $67.29{\mu}g/mL$이었다. 설련 $1000{\mu}g/mL$에서 93.27%의 지질과산화 저해효과를 나타내었다. MMP-1의 효소활성 저해 효과는 농도 의존적으로 활성을 억제하였으며, $IC_{50}$ 값은 $97.18{\mu}g/mL$이다. 또한 자외선 조사에 의해 사람 섬유아세포에서 발현되는 MMP-1에 대해 단백질의 양적인 변화는 42.86% 감소되었으며, 설련에 의해 농도 의존적으로 MMP-1 mRNA의 발현량도 감소되었다. 이러한 실험결과를 통하여 설련은 항산화 효과뿐만 아니라 자외선 조사에 의해 유도되는 MMP-1 단백질 발현과 mRNA 유전자 수준에서의 조절이 가능함을 확인하였다. 결론적으로 설련은 항산화와 자외선으로부터 생성되는 MMP-1의 발현을 저해함으로써 노화와 따른 피부를 보호하는 항노화 소재로서의 응용가능성을 확인하였다.

Effects of Cadmium and Arsenic on Physiological Responses and Copper and Zinc Homeostasis of Rice

  • Jung, Ha-il;Chae, Mi-Jin;Kim, Sun-Joong;Kong, Myung-Suk;Kang, Seong-Soo;Lee, Deog-Bae;Ju, Ho-Jong;Kim, Yoo-Hak
    • 한국토양비료학회지
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    • 제48권5호
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    • pp.397-403
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    • 2015
  • Heavy metals reduce the photosynthetic efficiency and disrupt metabolic reactions in a concentration-dependent manner. Moreover, by replacing the metal ions in metalloproteins that use essential metal ions, such as Cu, Zn, Mn, and Fe, as co-factors, heavy metals ultimately lead to the formation of reactive oxygen species (ROS). These, in turn, cause destruction of the cell membrane through lipid peroxidation, and eventually cause the plant to necrosis. Given the aforementioned factors, this study was aimed to understand the physiological responses of rice to cadmium (Cd) and arsenic (As) toxicity and the effect of essential metal ions on homeostasis. In order to confirm the level of physiological inhibition caused by heavy metal toxicity, hydroponically grown rice (Oryza sativa L. cv. Dongjin) plants were exposed with $0-50{\mu}M$ cadmium (Cd, $CdCl_2$) and arsenic (As, $NaAsO_2$) at 3-leaf stage, and then investigated malondialdehyde (MDA) contents after 7 days of the treatment. With increasing concentrations of Cd and As, the MDA content in leaf blade and root increased with a consistent trend. At 14 days after treatment with $30{\mu}M$ Cd and As, plant height showed no significant difference between Cd and As, with an identical reduction. However, As caused a greater decline than Cd for shoot fresh weight, dry weight, and water content. The largest amounts of Cd and As were found in the roots and also observed a large amount of transport to the leaf sheath. Interestingly, in terms of Cd transfer to the shoot parts of the plant, it was only transported to upper leaf blades, and we did not detect any Cd in lower leaf blades. However, As was transferred to a greater level in lower leaf blades than in upper leaf blades. In the roots, Cd inhibited Zn absorption, while As inhibited Cu uptake. Furthermore, in the leaf sheath, while Cd and As treatments caused no change in Cu homeostasis, they had an antagonist effect on the absorption of Zn. Finally, in both upper and lower leaf blades, Cd and As toxicity was found to inhibit absorption of both Cu and Zn. Based on these results, it would be considered that heavy metal toxicity causes an increase in lipid peroxidation. This, in turn, leads to damage to the conductive tissue connecting the roots, leaf sheath, and leaf blades, which results in a reduction in water content and causes several physiological alterations. Furthermore, by disrupting homeostasis of the essential metal ions, Cu and Zn, this causes complete heavy metal toxicity.

혈관내피세포에서 우방자(牛蒡子) 에탄올 추출물의 항염증 효과 (Anti-Inflammatory Effect of Ethanol Extract from the Seeds of Arctium Lappa L. in Vascular Endothelial Cells)

  • 이윤정;윤정주;김혜윰;안유미;홍미현;손찬옥;나세원;이호섭;강대길
    • 대한한방부인과학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.20-31
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    • 2019
  • Objectives: The seeds from Arctium lappa have been considered for its various pharmacological properties, which include anti-carcinogenic, anti-inflammatory, anti-diabetic, and anti-viral activities. Methods: In the present study, we investigated the anti-inflammatory effect of the ethanol extract from the seeds of Arctium lappa L (EAL) on cytokine-induced vascular inflammation in human umbilical vein endothelial cells (HUVEC). Results: Pretreatment with EAL significantly decreased tumor necrosis factor alpha ($TNF-{\alpha}$)-induced cell adhesion molecules expression such as intercellular adhesion molecule-1 (ICAM-1), vascular cell adhesion molecule-1 (VCAM-1), and endothelial-selectin (E-selectin) in a dose-dependent manner. Cell adhesion assay showed that pretreatment with EAL suppressed HUVEC-monocyte adhesion by $TNF-{\alpha}$ over $1{\mu}g/ml$ concentration. We investigated the involvement of nuclear transcription factor kappa-B ($NF-{\kappa}B$) in $TNF-{\alpha}$-induced vascular inflammation. $NF-{\kappa}B$ p65 nuclear expression was induced by $TNF-{\alpha}$, however, pretreatment with EAL was attenuated that nuclear translocation. In cytoplasm, EAL was also attenuated $TNF-{\alpha}$-induced decrease of inhibitor of ${\kappa}B-{\alpha}$ ($I{\kappa}B-{\alpha}$) expression. Moreover, EAL significantly decreased $TNF-{\alpha}$-induced production of intracellular reactive oxygen species (ROS). Conclusions: Taken together, our findings suggest that seeds of Arctium lappa L could be a therapeutic herb for prevention of cardiovascular diseases throughout the inhibition of vascular endothelial inflammation.

RAW 264.7 대식세포에서 쑥부쟁이 추출물의 항산화 및 항염증 효능에 관한 연구 (Antioxidant and Anti-inflammatory Effects of Ethanol Extract of Aster yomena in RAW 264.7 Macrophages)

  • 김성옥;정지숙;최영현
    • 생명과학회지
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    • 제29권9호
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    • pp.977-985
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    • 2019
  • 쑥부쟁이는 국화과에 속하는 다년생 식물로서 다양한 질병의 예방 및 치료에 오랫동안 사용되어 왔다. 최근 연구에서 쑥부쟁이 잎 추출물이 항산화 및 항염증 효과가 있는 것으로 알려져 있지만, 정확한 효능 평가에 관한 연구는 여전히 미비한 실정이다. 본 연구에서는 RAW 264.7 대식세포에서 쑥부쟁이 잎 에탄올 추출물(EEAY)의 항산화 효능이 항염증 효능과 연관이 있는지의 여부를 조사하였다. 본 연구의 결과에 의하면, EEAY는 $H_2O_2$ 처리에 의한 RAW 264.7 세포의 세포 독성을 유의적으로 억제시켰으며, 이는 Nrf2 및 HO-1의 발현 증가와 관련이 있음을 보여 주었다. 또한 EEAY는 $H_2O_2$에 의한 apoptosis를 유의적으로 억제하였으며, 이는 caspase-3의 활성 억제에 따른 PARP의 분해 차단과 연관성이 있었다. 그리고 EEAY는 대표적인 항 염증성 사이토카인인 IL-10의 발현 및 생산을 증가시켰으며, 이는 전사 및 번역 수준에서의 TLR-4 및 Myd88 발현 증가와 관련이 있었다. 아울러 EEAY는 LPS에 의한 염증성 매개인자인 NO의 생성 증가를 현저히 억제하였으며, EEAY에 의한 NO 생성의 억제 효과는 HO-1 유도제인 hemin에 의해 더욱 증가되었다. 따라서 본 연구의 결과는 EEAY에 의한 산화적 및 염증성 스트레스에 대한 RAW 264.7 대식세포의 보호 효과에 최소한 Nrf2/HO-1 신호 경로의 활성화가 관여할 가능성을 보여주었다.

염생식물인 갯끈풀과 갯메꽃 추출물의 HaCaT 세포에서 피부 보습 및 피부 장벽 기능에 미치는 영향 (Effect of Halophyte (Spartina anglica and Calystegia soldanella) Extracts on Skin Moisturizing and Barrier Function in HaCaT Cells)

  • 하유나;정재우;이원휘;오준혁;김연정
    • 한국해양생명과학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.58-65
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    • 2021
  • 노화가 진행될수록 활성산소종으로 인하여 피부 보습은 떨어지고 피부 장벽은 붕괴되어 피부가 손상된다. 본 연구에서는 인천 동막 해변에 서식하는 염생식물인 갯끈풀(Spartina anglica; SAE)과 갯메꽃(Calystegia soldanella; CSE)을 70% 에탄올(EtOH)로 추출하여 피부 보습 및 피부 장벽 기능 강화에 대한 효능을 평가하였다. 이 추출물들에 대한 피부 각질형성세포(HaCaT cell)에서 세포독성을 WST-8 assay를 이용하여, 세포 생존율이 90% 이상을 보이는 농도를 선별하여 추가 실험을 진행하였다. ABTS 라디칼 소거능을 통해 항산화 효과를 확인한 결과, SAE와 CSE는 높은 라디칼 소거능을 보였다. 피부 보습과 관련된 인자들인 filaggrin (FGL), aquaporin 3(AQP3), hyaluronan synthase 2 (HAS2)과 피부 장벽 기능과 연관 있는 transglutaminase 1 (TGM1)과 involucrin (INV)의 유전자 수준에서의 발현 변화를 측정한 결과, SAE에 의해 AQP3, HAS2, TGM1의 발현이 증가하였으나, CSE는 변화가 없는 것을 확인할 수 있었다. SAE에 의한 세포 내 신호전달 경로를 확인하기 위해 western blot 분석을 수행하였다. Extracellular signal regulated kinase (ERK), c-Jun N-terminal kinase (JNK) and p38 mitogen activated protein kinase의 활성이 SAE에 의하여 상향 조절되었음을 확인하였다. 이러한 결과는 갯끈풀 추출물이 피부 보습 및 피부 장벽 기능 강화를 위한 화장품의 기능성 소재로 사용될 수 있음을 시사한다.

미세먼지 PM10에 노출된 RAW264.7 세포에 대한 해당화 추출물의 항염증 활성 (Anti-inflammatory effects of Rosa rugosa extracts in RAW264.7 cells exposed to particulate matter (PM10))

  • 안민아;현태경
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제49권2호
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    • pp.145-149
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    • 2022
  • 직경이 10 ㎛ 미만의 미세먼지 입자(particulate matter 10, PM10)는 한국을 비롯한 동아시아 지역에서 해로운 대기오염의 주요한 원인 중 하나로 최근 주목받고 있으며, 호흡기와 피부에 유해한 영향을 미치는 주범이 되고 있다. FD는 대식세포에서 활성산소 종(ROS)의 생성과 염증반응을 과도하게 촉진시켜 세포 손상과 더불어 세포 사멸을 유도한다. 장미속의 낙엽관목인 해당화(Rosa rugosa)는 다양한 질병을 치료하는 목적으로 예부터 동아시아 지역에서 민간요법 치료제로써 사용되었다. 본 연구에서는 PM10으로 유도된 RAW 264.7 대식세포에서의 염증반응을 억제하는 해당화 각 기관별 추출물의 항염증 효과를 탐색하고자 한다. 미세먼지 입자가 처리되지 않은 RAW 264.7 대식세포와 비교했을 때, PM10을 100 ㎍/ml의 농도로 처리했을 경우 lipopolysaccharide 처리와 유사하게 nitric oxide (NO) 생성을 눈에 띄게 증가시켰다. 또한 100 ㎍/ml의 해당화 줄기 추출물은 미세먼지 입자 단독 처리군에 비해 NO 생성을 45% 이상 감소시켰고, PM10에 의해 유도된 interleukin(IL)-1β, IL-6, inducible nitric oxide synthase, and cyclooxygenase-2의 발현을 유의하게 감소시켰다. 이러한 결과는 해당화 줄기 추출물의 항염증 효과가 PM10으로 자극된 RAW 264.7 세포에서 염증 유발 매개체의 억제에 의해 매개됨을 나타내며, 해당화 줄기가 유해한 공기 중 미세먼지 입자에 의해 유발되는 염증반응에 대한 보호 효과가 있는 천연 자원으로서 가치가 있음을 시사한다.

Korean Red Pine (Pinus densiflora) Bark Extract Attenuates Aβ-Induced Cognitive Impairment by Regulating Cholinergic Dysfunction and Neuroinflammation

  • Go, Min Ji;Kim, Jong Min;Kang, Jin Yong;Park, Seon Kyeong;Lee, Chang Jun;Kim, Min Ji;Lee, Hyo Rim;Kim, Tae Yoon;Joo, Seung Gyum;Kim, Dae-Ok;Heo, Ho Jin
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제32권9호
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    • pp.1154-1167
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    • 2022
  • In this study, we investigated the anti-amnesic effect of Korean red pine (Pinus densiflora) bark extract (KRPBE) against amyloid beta1-42 (Aβ1-42)-induced neurotoxicity. We found that treatment with KRPBE improved the behavioral function in Aβ-induced mice, and also boosted the antioxidant system in mice by decreasing malondialdehyde (MDA) content, increasing superoxide dismutase (SOD) activities, and reducing glutathione (GSH) levels. In addition, KRPBE improved the cholinergic system by suppressing reduced acetylcholine (ACh) content while also activating acetylcholinesterase (AChE), regulating the expression of choline acetyltransferase (ChAT), postsynaptic density protein-95 (PSD-95), and synaptophysin. KRPBE also showed an ameliorating effect on cerebral mitochondrial deficit by regulating reactive oxygen species (ROS), mitochondrial membrane potential (MMP) and ATP levels. Moreover, KRPBE modulated the expression levels of neurotoxicity indicators Aβ and phosphorylated tau (p-tau) and inflammatory cytokines TNF-α, p-IκB-α, and IL-1β. Furthermore, we found that KRPBE improved the expression levels of neuronal apoptosis-related markers BAX and BCl-2 and increased the expression levels of BDNF and p-CREB. Therefore, this study suggests that KRPBE treatment has an anti-amnestic effect by modulating cholinergic system dysfunction and neuroinflammation in Aβ1-42-induced cognitive impairment in mice.