• 제목/요약/키워드: acetylcholinesterase inhibition activity

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Diazinon과 Carbofuran의 송사리(Oryzias latipes)와 미꾸리(Misqurnus anguillicaudatus)에 대한 선택적 독성과 Acetylcholinesterase저해 (Selective Toxicity and Acetylcholinesterase Inhibition of Diazinon and Carbofuran to Killifish(Oryzias latipes) and Loach(Misgurnus anguillicaudatus))

  • 김영배;이성규;김용화;노정구
    • 한국환경농학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.117-123
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    • 1988
  • 본 연구에서는 diazinon과 carbofuran의 송사리와 미꾸리에 대한 선택적 어독성 기작을 규명코자 뇌와 몸체에서 acetylcholinesterase(AchE)를 추출하여 활성을 측정하였다. 또 농약에 의한 효소의 활성저해도(IC50)를 측정하였으며 이를 급성 어독성 실험에서 얻어진 LC5O값과 비교하였는데 그 결과는 다음과 같았다. 송사리의 AchE의 활성은 미꾸리의 활성보다 2배 높았고, diazinon과 carbofuran의 선택적 독성은 diazinon의 대사산물인 diazoxon의 두 어종에 대한 IC50 값이 미꾸리가 송사리보다 4배 낮고, carbofuran의 IC50값은 송사리가 미꾸리보다 약 3.4배 낮으므로,IC50 값에 의하여 부분적으로는 설명될 수 있었다. 따라서 AchE을 이용하여 유기인계 및 카바메이트계 농약의 독성을 검색하는데 있어 동일농약인 경우 어종간의 감수성을 부분적으로 설명할 수 있기 때문에 농약의 독성을 1차적으로 검색할 수 있는 수단이 될 것으로 사료된다. 그러나 위의 방법이 본격적으로 사용될 수 있기 위해서는 농약의 종류와 어종을 다양화한 실험과 흡수, 체내에서의 대사 등에 관한 연구를 통하여 급성 독성 현상과 AchE의 저해도와의 관계가 먼저 정리되어야 할 것으로 본다.

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Parathion에 노출된 붕어(Carassius auratus)의 Acetylcholinesterase 억제와 행동변화 (Acetylcholinesterase Inhibition and Behavioral Changes of Crucian carp (Carassius auratus) Exposed to the Waterborne Parathion)

  • 조규석;박종호;이원호;강주찬
    • 한국물환경학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.364-369
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    • 2006
  • 파라치온에 노출된 붕어의 뇌, 안구, 근육 및 혈청의 AChE 활성 변화를 조사한 결과 파라치온 $63{\mu}g/L$ 농도 이상에서 유의하게 감소하는 경향을 보였다. 실험종료 시 AChE 활성은 뇌에서 79.1~92.4%, 안구에서 76.0~91.5%, 근육에서 89.7~97.6% 및 혈청에서 68.9~78.0% 감소하였다. 실험기간동안 유의한 생존율 변화는 관찰되지 않았으나, 유영이상 및 경련을 보였다. 또한 파라치온에 노출된 붕어의 형태변화는 척추측만(scoliosis)이 관찰되었는데 이러한 변화는 파라치온 $190{\mu}g/L$ 농도는 15%, $380{\mu}g/L$에서는 75%로 관찰되었다. 따라서 붕어의 AChE 활성과 그 밖의 행동 및 형태적 특성은 자연수계에서 파라치온 오염을 추정할 수 있는 생물학적 모니터닝 도구로 활용할 수 있다.

Isolation of 6,6'-Bieckol from Grateloupia elliptica and its Antioxidative and Anti-Cholinesterase Activity

  • Lee, Bong Ho;Choi, Byoung Wook;Lee, Soo Young
    • Ocean and Polar Research
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    • 제39권1호
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    • pp.45-49
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    • 2017
  • During the search for anticholinesterase compounds from marine organisms, we were able to isolate 6,6'-bieckol from a red alga, Grateloupia elliptica. This compound showed moderate acetylcholinesterase (AChE) inhibitory activity in a micromole range ($IC_{50}$ $44.5{\mu}M$). However, for butyrylcholinesterase (BuChE), a new target for the treatment of Alzheimer's disease (AD), it showed particularly potent inhibitory activity ($IC_{50}$ $27.4{\mu}M$), which is more potent compared to AChE. It also inhibits BACE-1, a new target for reducing the generation of ${\beta}-amyloid$.

Protective Effect of Physostigmine and Neostigmine against Acute Toxicity of Parathion in Rats

  • Jun, Jung-Won;Kim, Young-Chul
    • Archives of Pharmacal Research
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    • 제14권4호
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    • pp.330-335
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    • 1991
  • The effects of physostigmine and neostigmine on the parathin induced toxicity were examined in adult female rats. Physostigmine $(100\;{\mu}g/kg,\;ip)$ or neostigmine $(200\;{\mu}g/kg,\;ip)$ inhibited acetylcholinesterase (AChE) and cholinesterase (ChE) activities in blood, brain and lung when the enzyme activity was measured 30 min after the treatment. At the doses of two carbamates equipotent on brain AChE, neostigmine showed greater inhibition on peripheral AChE/ChE. The enzyme activity returned to normal in 120 min following the carbamates except in the lung of rats treated with neostigmine. Carbamates administered 30 min prior to parathion (2 mg/kg) antagonized the inhibition of AChE/ChE by parathion when the enzyme activity was measured 2 hr following parathion. Neostigmine showed greater protective effect on peripheral AChE/ChE. The effect of either carbamate on AChE/ChE was not significant 2 hr beyond the parathion treatment. Carbamates decreased the mortality of rats challenged with a lethal dose of parathion (4 mg/kg, ip) either when treated alone or in combination with atropine (10 mg/kg, ip). Lethal action of paraoxon (1.5 mg/ks ip), the active metabolite of parathion was also decreased by the carbamate treatment indicating that the protection was not mediated by competitive inhibition of metabolic conversion of parathion to paraoxon. The results suggest that carbamylation of the active sites may not be the sole underlying mechanism of protection provided by the carbamates.

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참죽의 추출방법에 따른 폴리페놀 분획의 생리기능성 (Biological activity of crude polyphenol fractions of Cedrela sinensis isolated using different extraction methods)

  • 오민희;윤경영
    • 한국식품과학회지
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    • 제49권4호
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    • pp.438-443
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    • 2017
  • 다양한 영양성분을 함유할 뿐만 아니라 생리활성이 우수한 참죽의 기능성 식품소재로의 이용가능성을 확인하고자 참죽으로부터 폴리페놀을 추출하고 이들의 생리기능성을 측정하였다. 이를 위해 동결건조된 참죽분말을 열수, 에탄올 및 효소(Viscozyme, Shearzyme)를 이용하여 폴리페놀을 추출하고 추출방법에 따른 폴리페놀 분획의 기능적 특성을 비교하였다. 참죽으로부터 추출된 폴리페놀 분획의 수율은 VphF가 43.44%로 가장 높았으며, 그 다음 SphF, WphF, EphF 순으로 나타났다. 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량은 EphF가 각각 447.98 mg GAE/g 및 337.49 mg QE/g으로 가장 높은 함량을 보였다. 산화방지 활성을 측정한 결과, DPPH 라디칼 소거능, ABTS 라디칼 소거능, $Fe^{2+}$ 킬레이팅 효과 및 환원력 모두 EphF가 유의적으로 가장 높았다. Acetylcholinesterase 저해활성을 측정한 결과, 저농도에서는 EphF가, 고농도에서는 WphF가 가장 높은 활성을 보였다. ${\alpha}$-glucosidase 저해활성은 EphF, VphF, SphF, WphF 순으로 높은 활성을 보였으며, 특히 EphF, SphF, VphF는 대조군인 아카보스보다 유의적으로 높은 활성을 보였다. Tyrosinase 저해활성 측정 결과, 2 mg/mL 농도에서 모든 추출군은 50% 이상의 저해활성을 보였다. 이상의 연구 결과, 참죽의 폴리페놀 분획은 우수한 산화방지 활성뿐만 아니라 ${\alpha}$-glucosidase, acetylcholinesterase, tyrosinase 효소에 대한 높은 저해활성을 보였으며, 특히 에탄올추출 및 열수추출에 의해 얻어진 폴리페놀 분획은 뛰어난 산화방지 활성을 보였다. 이를 통해 참죽은 기능성 식품 소재로 활용가능성이 매우 높을 것으로 판단된다.

유기인계 및 카바메이트계 농약을 측정할 수 있는 바이오 센서의 개발 (Acetylcholinesterase-based Biosensor for Detection of Residual Organophosphates and Carbamates Insecticides)

  • 김영미;김진영;조문제;장공만;현해남;김소미
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제49권4호
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    • pp.315-321
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    • 2006
  • 유기인계나 카바메이트 살충제는 신경전달계 효소인 Acetylcholinesterase(AchE)를 저해하므로 농산물중에서 농약의 잔류여부 확인이 가능하다. 이러한 바이오센서는 환경 관리를 위한 민감한 센서로 사용될 수 있으며, 최근에는 AchE를 이용한 잔류농약을 측정할 수 있는 바이오센서 기술이 주목을 받고 있다. 우리는 최근에 감광성고분자물질인 고정화물질을 이용하여 광기교화반응에 의해 AchE를 막에 고정화시켜 잔류농약을 측정할 수 있는 바이오센서를 개발하였다. 고정화시킨 효소는 $4^{\circ}C$에서 6개월 동안 안정하였으며, 유기인계와 카바메이트계의 농약에 대한 반응에서도 기존의 용액형태의 효소보다 민감한 반응을 보였다. 또한 본 연구개발로 제작된 바이오센서에 의한 잔류농약 측정법은 용액형태의 효소에 의한 잔류농약 측정법보다 신속 간편하여 5분 안에 잔류농약에 대한 효소의 억제율을 측정할 수 있었으며, chlorpyrifos, cabaryl, carbofuran methidathion에 대해 농약의 검출 능력이 정밀분석법에 의한 검출한계에 근접한 것으로 나타났다

Malathion이 발생중(發生中)인 개배(鷄胚) 척수(脊髓)의 미세구조(微細構造)와 acetylcholinesterase 활성(活性)에 미치는 영향(影響) (Effects of Malathion on the Ultrastructure and the Acetylcholinesterase Activity of the Developing Spinal Cord in Chick Embryos)

  • 김완종;등영건;최임순
    • Applied Microscopy
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    • 제18권1호
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    • pp.60-76
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    • 1988
  • Chick embryos which have received a single injection of the organophosphate compound, malathion (0.1 mg/0.05 ml, 0.5 mg/0.05 ml, 1.0 mg/0.05 ml or 2.0 mg/0.05 ml) via the yolk sac at certain times (2 days, 4 days or 6 days after incubation) have been investigated. After 9 days of incubation, chick embryos were harvested to examine the effects of malathion on the ultrastructure and the acetylcholinesterase(AChE) activity of the developing spinal cord. The effects of simultaneous injection of malathion and nicotinamide were also compared. On ultrastructural findings, neurons in the ventral horn of spinal cord showed to be inhibited in their differentiation by malathion; nuclear irregularity, separation of nuclear membranes, reduction of ribosomal distribution, and cytoplasmic vacuoles were observed. In the younger embryos treated with relatively high doses of malathion, nucleus and cytoplasmic organelles of neurons were severely destroyed, and the neurons were shown to be necrotic. On cytochemical study of AChE by electron microscope, the positive reaction products of AChE were localized at the membranes of nucleus and endoplasmic reticulum of neurons. Inhibition of AChE activity was severe in groups treated with relatively low doses of malathion. Nicotinamide (5.0 mg/0.05 ml) alleviated malathion-induced morphological alterations. In conclusion, it is suggested that malathion changes the ultrastructure and reduces. AChE activity in differentiating neurons, and the severity of which is consistently dose- and age-dependent.

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Mizatidine의 기니픽 회장에서의 Choline성 작용 (Cholinergic Effects of Nizatidine on the Guinea Pig Ileum)

  • 장우성;정재경;김창균;정국현;이석용;조태순
    • 한국임상약학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.113-121
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    • 1998
  • To clarify whether nizatidine, a $H_2$ receptor antagonist, has the cholinergic activity, the effects of nizatidine on the guinea pig ileum and on the acetylcholinesterase in human serum were studied. And, the mechanism of excitatory effect of nizatidine on the cholinergic system in ileum was also studied. Nizatidine caused a concentration-dependent contractile response by the guinea pig ileum. The $EC_{50}\;was\;53\;{\mu}M$ and the maximum response was at $300\;{\mu}M$. Ranitidine also caused a contractile response by the guinea pig ileum, but cimetidine and famotidine did not. The pretreatment with $H_1$ receptor antagonist did not affect the actions of nizatidine on the guinea pig ileum, but the pretreatment with atropine completely blocked them. Nizatidine significantly enhanced the acetylcholine-induced response of the guinea pig ileum, but not the pilocarpine-induced response. Nizatidine did not affect the histamine-induced response of the guinea pig ileum. Nizatidine still exerted the small excitatory effect on the guinea pig ileum pretreated with the high concentration of physostigmine. Nizatidine significantly inhibited the acetylcholinesterase in human serum. These results suggest that nizatidine exerts an excitatory effect on guinea pig ileum which seems to be associated with the cholinergic system, probably through an indirect mechanism, inhibition of acetylcholinesterase and/or increased release of acetylcholine.

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생약추출물의 acetylcholinesterase 저해, 항산화 및 신경세포보호 효과 in vitro 탐색 (In vitro screening of the acetylcholinesterase inhibition, antioxidant activity, and neuronal cell protective effect of medicinal plant extracts)

  • 엄민영;하태열;성기승;김용식
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제20권6호
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    • pp.840-845
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    • 2013
  • 본 연구에서는 20종 생약 열수추출물의 AChE 활성, 산화스트레스로 인한 지질 과산화물 생성 억제능 및 뇌신경세포 사멸에 대한 보호효과를 비교하였다. AChE의 억제활성은 산수유, 감초, 당귀 열수추출물에서 우수하였으며, 그 중 산수유가 가장 높은 억제율을 나타내었다. 또한 $H_2O_2/FeSO_4$로 산화 스트레스를 유발시켜 생약 열수추출물의 지질과산화물 생성 억제 활성을 조사한 결과 소엽, 하수오, 계피 및 감초 열수추출물에서 높은 항산화 활성을 보였다. L-Glutamate에 의해 유도된 신경세포 독성에 대한 보호효과는 감초, 계피, 길경, 박하 열수추출물의 $100{\mu}g/mL$ 농도에서 관찰되었다. 본 연구를 종합적으로 살펴보았을 때, 감초 열수추출물이 치매 예방 및 개선제로써의 활용가능성이 가장 뛰어난 것으로 판단된다. 향후 치매예방 효능을 가지는 새로운 화합물 발굴을 위한 기초자료로 활용될 것으로 사료된다.

Anti-oxidative, Acetylcholinesterase Inhibitory Activities and Acute Toxicity Study of Nepeta sibirica L.

  • Gonchig Enkhmaa;Gendaram Odontuya;Erdenetsogt Purevdorj;Munkhbat Nomin;Gansukh Enkhjin;Tserendash Chimgee;Chultemsuren Yeruult
    • Natural Product Sciences
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    • 제29권2호
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    • pp.74-82
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    • 2023
  • Nepeta sibirica L. or Siberian catmint is a medicinal plant species used in Mongolian traditional medicine for curing human different disorders and veterinary practices. The previous study of the whole plant concentrated on the determination of its essential oil composition and reported that the major ones are sesquiterpenes, including nepetalactone. The aim of this study was to reveal a new biological activity of the above-ground parts of N. sibirica L. and compare the activity of different extracts correlating with the content of biologically active compounds and evaluate their toxicity. For this purpose, anti-oxidative and acetylcholinesterase inhibitory activities of the above-ground parts of N. sibirica L. aqueous and ethanol (EtOH) (40%, 70%) extracts were assayed spectrophotometrically. The aqueous extract showed positive anti-oxidative activity by both tested DPPH and FRAP assays with IC50 134.24 ± 1.42 mg/mL and FRAP value 1385.15 ± 8.12 µmol/L at 200 ㎍/mL, in contrast to 40% and 70% EtOH extracts. The 70% EtOH extract presented the highest acetylcholinesterase inhibitory activity (IC50 77.29 ± 0.38 mg/mL) followed by 40% EtOH extract (176.72 ± 0.35 mg/mL) and aqueous extract (275.41 ± 0.23 mg/mL). Total phenolics were found to be gallic acid equivalent, % 3.74 ± 0.05 (70% EtOH), 3.94 ± 0.04 (40% EtOH), and 3.79 ± 0.16 (aqueous), whereas the total flavonoids as a rutin equivalent, % as 2.01 ± 0.12, 1.44 ± 0.17 and 1.99 ± 0.02, each. The aqueous extract showed the best anti-oxidative and lowest activity against the acetylcholinesterase; however, the 70% EtOH extract showed the opposite effects than that of the aqueous. No mortality incidence was visible at various doses, indicating that the oral median lethal dose of aqueous and 70% EtOH extracts were considered greater than 5000 mg/kg. N. sibirica L. belongs to the non-toxic category of the OECD 423 classification.