• Nutrition Research and Practice
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• v.6 no.5
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• pp.405-413
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• 2012

Rho iso-alpha acids-rich extract (RIAA) from Humulus lupulus (hops) and proanthocyanidins-rich extracts (PAC) from Acacia nilotica exert anti-inflammatory and anti-diabetic activity in vitro and in vivo. We hypothesized that a combination of these two extracts would exert enhanced effects in vitro on inflammatory markers and insulin signaling, and on nonfasting glucose and insulin in db/db mice. Over 49 tested combinations, RIAA:PAC at 5:1 ($6.25{\mu}g/mL$) exhibited the greatest reductions in $TNF{\alpha}$-stimulated lipolysis and IL-6 release in 3T3-L1 adipocytes, comparable to $5{\mu}g/mL$ troglitazone. Pretreatment of 3T3-L1 adipocytes with this combination ($5{\mu}g/mL$) also led to a 3-fold increase in insulin-stimulated glucose uptake that was comparable to $5{\mu}g/mL$ pioglitazone or $901{\mu}g/mL$ aspirin. Finally, db/db mice fed with RIAA:PAC at 5:1 (100 mg/kg) for 7 days resulted in 22% decrease in nonfasting glucose and 19% decrease in insulin that was comparable to 0.5 mg/kg rosiglitazone and better than 100 mg/kg metformin. RIAA:PAC mixture may have the potential to be an alternative when conventional therapy is undesirable or ineffective, and future research exploring its long-term clinical application is warranted.

• YAKHAK HOEJI
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• v.53 no.4
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• pp.184-188
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• 2009

Fluorouracil (5-FU) is one of the most widely used chemotherapeutic drugs in the treatment of advanced colorectal cancer patients. Capsaicin (N-vanillyl-8-methyl-alpha-nonenamide), a spicy component of hot pepper, is a homovanillic acid derivative that preferentially induces cancer cells to undergo apoptosis. The purpose of the present study is to examine whether capsaicin enhances the anticancer effect of 5-fluorouracil in HT-29 human colon cancer cells by inducing apoptosis, and whether PPARgamma is involved in the capsaicin action in combination treatment with 5-FU. Treatment of the cells with either 5-FU or capsaicin alone for 48 h had little effect on the cell viability up to $50{\mu}M$ concentration, whereas co-treatment of the cells with capsaicin in the presence of 5-FU for 48 h significantly decreased the cell viability in a concentration-dependent manner. In addition, caspase-3 activity, a marker enzyme for apoptosis, was significantly increased by the combined treatment with 5-FU and capsaicin compared to the 5-FU or capsaicin alone treatment. Also, treatment with troglitazone, a peroxisome proliferator-activated receptor gamma ($PPAR{\gamma}$) agonist, further enhanced the effect of the combination treatment on the cell viability and caspase-3 activity, and bisphenol A diglycidyl ether (BADGE), a $PPAR{\gamma}$ antagonist, blocked the effect of the combination treatment. These results suggest that the combination treatment of HT-29 cells with 5-FU and capsaicin induces apoptotic cell death at relatively low concentration than each drug alone, and the combination treatment may be associated with the $PPAR{\gamma}$ pathway activation.

• Journal of Animal Science and Technology
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• v.47 no.6
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• pp.913-918
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• 2005

The development of marbling in cattle is closely associated with an increase in adipocyte size and number within muscle. The adipose precursor cells have the capacity to differentiate into adipocytes within the muscle during the formation of marbling. In this studies, we established the cell culture system for differentiation of intramuscular preadipocyte isolated from the sirloin of Hanwoo aged 12 months. The intramuscular preadipocyte cells exhibited a fibroblastic appearance and differentiated into adipocytes by treating confluent cells with differentiation medium containing insulin, dexamethasone, and troglitazone. When intramuscular preadipocyte cells were differentiated at 18 day, the triglyceride concentration was higher than control cells. Moreover, the thiazolidinedione treatment increased adipogenesis. RT-PCR analysis confirmed the significant expression of PPARγ mRNA during adipocyte differentiation. In conclution, our culture system used in this study allowed intramuscular preadipocyte cells to differentiated into adipocytes and intramuscular preadipocyte cells may be useful in the further study of differentiation mechanism of adipocytes in Hanwoo.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• v.62 no.4
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• pp.417-424
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• 2019

The aim of this study is to investigate the effect of Lespedeza maximowiczii var. tricolor Nakai (LMTN) on glucose metabolism. LMTN extract significantly enhanced the glucose uptake and lipid accumulation in 3T3-L1 adipocytes compared with control. Also, LMTN extract in 3T3-L1 adipocytes significantly increased the protein expression of peroxisome proliferator-activated receptor (PPAR)γ, insulin receptor substrate-1, and glucose transporter (GLUT)4. The regulatory effect on glucose uptake or insulin signal transduction of LMTM extract was lower than troglitazone or pinitol such as the positive control, but increased PPARγ activation. Additionally, LMTM extract has an insulin-mimetic effect. In db/db mice, LMTN extract (250 mg/kg BW) significantly reduced water and food intake, blood glucose, and level of plasma triglyceride and total cholesterol. Furthermore, the expression of PPARã and GLUT4 mRNA in adipose or muscle tissue effectively was increased by oral treatment of LMTN extract. Thus, our results suggest that LMTN extract improves the glucose metabolism through PPARγ and insulin-mimetic effect in 3T3-L1 adipocytes and db/db mice.

• Journal of the East Asian Society of Dietary Life
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• v.24 no.6
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• pp.776-784
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• 2014

Korean dishes, Hansik are characterized by healthful vegetable intake. The purpose of this study was to evaluate the inhibitory effect of commonly consumed vegetables by Koreans on obesity/metabolic disease-related inflammation. Through statistical analysis of the KNHANES database ($1^{st}$ 1998, $5^{th}$ 2010, 2011) and a literature review, we selected vegetables for study. Among the vegetables, main or sub ingredients of Kimchi were excluded. Samples were prepared using only edible portions and freeze-dried. After grinding, samples were extracted with ethanol, evaporated and finally lyophilized. The cytotoxicity of samples was determined by 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT) assay, at various concentrations that do not affect cell viability. Raw 264.7 macrophages were treated with lipopolysaccharide (LPS) and 11 kinds of samples or positive control (troglitazone) dissolved in dimethyl sulfoxide (DMSO). After 24 hours, nitric oxide (NO), tumor necrosis factor ${\alpha}$ (TNF-${\alpha}$) and monocyte chemoattractant protein-1 (MCP-1) production were determined. Excepts for young pumpkin and bracken, nine samples effectively reduced NO production compared with control treated with LPS and DMSO. NO levels of five samples (bean sprouts, leeks, eggplant, mugwort, and pumpkin) were similar to that of the positive control. These five samples showed significantly decreased TNF-${\alpha}$ or MCP-1 compared to the control group. Our results suggest that consumption of commonly consumed vegetables contributes to partial prevention of obesity and related metabolic syndrome through reduction of NO, TNF-${\alpha}$, and MCP-1 production.

• Food Science and Industry
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• v.40 no.2
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• pp.46-58
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• 2007

제2형 당뇨병은 대사성 질환으로 간, 근육 그리고 지방 조직 세포에서 인슐린 작용의 장애로 나타나는 인슐린 저항성으로 혈당의 이용이 감소하여 혈당이 높아짐에도 불구하고 췌장의 베타세포에서 인슐린 분비가 충분하지 못할 때 유발된다. 서구에서는 비만 등으로 인해 인슐린 저항성이 증가하면 인슐린 분비가 높은 고인슐린혈증을 나타내어 당뇨병으로의 진전은 늦다. 하지만 우리나라를 비롯한 아시아의 사람들은 인슐린 저항성이 증가할 때 인슐린 분비가 충분치 못해 혈청 인슐린 농도가 정상인과 비슷하거나 더 낮은 상태에서 당뇨병으로 진전된다. 이러한 차이는 우리나라를 비롯한 아시아 사람들에게서 제2형 당뇨병의 발생이 급격하게 증가할 것이라는 보고되었다. 결국 당뇨병은 간, 근육 및 지방조직에서의 인슐린 작용의 장애와 췌장의 베타세포에서 인슐린 분비의 부족의 복합적인 장애에 의해서 나타나고 이것은 공통적으로 각 조직에서의 인슐린/insulin growth factor (IGF)-1 신호전달의 장애와 관련이 있다. 베타세포에서의 인슐린분비 자체는 인슐린/IGF-1 신호전달과 관계가 없지만 간접적으로 관련이 있다. 인슐린 분비능은 베타세포의 증식과 생존에 의한 베타세포의 양과 밀접한 관련이 있는데 인슐린/IGF-1 신호전달은 베타세포의 증식과 생존을 조절한다. 그러므로 혈당 조절에 관여하는 기능성 식품은 인슐린 작용을 향상시키는 인슐린 민감성 특성을 가지거나, 혈당이 높아질 때 인슐린 분비를 촉진시키는 insulinotropic 작용을 하는 성질을 가지고 있어야 하겠다. 전자의 대표적인 약은 1999년에 미국 FDA에서 승인 받은 peroxisome proliferator-activated receptor $(PPAR)-{\gamma}$ agonist 인 thiazolidinedione 계통의 약물인 troglitazone, pioglitazone, rosiglitazone 등이 있고, 후자는 2007년에 승인 받은 Exenatide는 glucagon like peptide (GLP)-1 agonist이다. 이 두 가지 약은 모두 자연계에 존재하는 동식물에서 유래된 것으로 식품에도 많이 다양한 종류의 인슐린 민감성 물질이나 insulinotropic 작용을 하는 물질이 함유되어 있을 것이다. 이러한 기능 이외에 혈당조절 약이나 식품으로 사용되는 것은 탄수화물의 소화를 방해하는 것으로 탄수화물 소화효소인 a-amylase 또는 maltase의 활성을 억제하여 식후 혈당의 급격한 상승을 방지하는 것이 있다. 우리나라 사람들은 탄수화물의 섭취가 너무 많아서 실제로 이러한 식품이나 약의 효능이 높지 않을 것이다. 혈당을 조절하는 기능성 식품은 이 세 가지 효능 중 일부를 가지고 있는 것이 될 수 있다. 이러한 기능을 스크리닝하기 위해서 3가지 단계를 거쳐야 한다. 먼저 시험관에서 또는 세포 실험을 통해서 앞서 언급한 3가지 기능을 가지고 있는 지 여부를 각각 조사한다. 이중에서 효과가 있는 것은 당뇨 동물 모델을 사용하여 in vivo에서 혈당 강하기능과 혈당 강하기전을 조사하는 실험을 한다. 효과가 있는 식품이 우리가 전통적으로 식품으로 섭취해 왔다면 독성 검사를 거쳐야 할 필요가 없지만 한약재이거나 특수 식품의 경우에는 in vivo 실험 전에 GLP 기관에서 반드시 독성 실험을 거쳐 독성 유무를 확인할 필요가 있다. 동물 실험에서 효과적인 것은 인체 실험을 거쳐 혈당 조절 기능성 식품으로 식약청에서 허가를 받을 수 있겠다. 결론적으로 식품에는 항당뇨 특성을 가진 물질들이 함유되어 있는 것들이 상당히 많다. 혈당 조절기능이 있는 기능성 식품으로 개발할 때 고려해야 할 것은 1) 그 양이 혈당 강하 기능성 식품으로 지정받을 수 있을 정도로 충분히 함유되어 있느냐, 2) 혈당을 강하시키는 기전이 단순히 당의 배설을 촉진시켜서 혈당을 저하시키는 것이 아니라, 인슐린 작용을 촉진시키거나, 포도당 자극에 의한 인슐린 분비를 촉진시키거나 탄수화물의 소화 흡수를 억제시킴으로 혈당을 강하시키는 지 등을 파악하는 것이다. 이러한 조건을 만족시키는 식품은 지속적으로 섭취할 때 당뇨병을 예방하거나 진전을 지연시킬 수 있는 혈당조절기능이 있는 기능성 식품으로 개발 가능성이 있겠다.