• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제20권2호
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• pp.153-160
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• 2016

The objective was to investigate the hypoglycemic action of catalpol in spontaneous diabetes db/db mice. 40 db/db mice were randomly divided into five groups: model control gourp; db/db plus catalpol 40, 80, 120 mg/kg body wt. groups and db/db plus metformin 250 mg/kg group. Age-matched db/m mice were selected as normal control group. The mice were administered with corresponding drugs or solvent by gavage for 4 weeks. The oral glucose tolerance test was carried out at the end of $3^{rd}$ week. After 4 weeks of treatment, the concentrations of fasting blood glucose (FBG), glycated serum protein (GSP), insulin (INS), triglyceride (TG), total cholesterol (TC) and adiponection (APN) in serum were detected. The protein expressions of phosphorylation-$AMPK{\alpha}$1/2 in liver, phosphorylation-$AMPK{\alpha}$1/2 and glucose transporter-4 (GLUT-4) in skeletal muscle and adipose tissues were detected by western blot. Real time RT-PCR was used to detect the mRNA expressions of acetyl-CoA carboxylase (ACC) and Hydroxymethyl glutaric acid acyl CoA reductase (HMGCR) in liver. Our results showed that catalpol could significantly improve the insulin resistance, decrease the serum concentrations of INS, GSP, TG, and TC. The concentrations of APN in serum, the protein expression of phosphorylation-$AMPK{\alpha}$1/2 in liver, phosphorylation-$AMPK{\alpha}$1/2 and GLUT-4 in peripheral tissue were increased. Catalpol could also down regulate the mRNA expressions of ACC and HMGCR in liver. In conclusion, catalpol ameliorates diabetes in db/db mice. It has benefit effects against lipid/glucose metabolism disorder and insulin resistance. The mechanism may be related to up-regulating the expression of phosphorylation-$AMPK{\alpha}$1/2.

• 한국식품영양과학회지
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• 제46권5호
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• pp.552-561
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• 2017

본 연구에서는 가시오갈피 물 추출물(ASW)를 이용하여 아직 시도된 바가 없는 HepG2 세포 내 포도당 유입과정 및 glucokinase(GK) 활성을 통한 포도당 이용대사 실험을 수행하였다. 포도당의 세포 내 유입은 GLUT2의 transcription factor들 중 하나인 $HNF-1{\alpha}$의 활성화로 GLUT2의 유전자 발현이 증가하여 이루어지는 것을 확인하였다. GK 활성 측정 결과 ASW가 GK를 활성화하여 포도당의 인산화에 영향을 주는 것을 확인하였고 AMP-activated protein kinase의 인산화 증가로 glycolysis에 관여하는 효소인 GK의 단백질 발현은 증가하고, gluconeogenesis에 관여하는 phosphoenolpyruvate carboxykinase의 단백질 발현은 감소하는 것을 확인하였다. 그리고 인산화된 포도당이 glycogen으로 전환 저장되는 메커니즘을 pPI3k-pAkt-pGSK-$3{\beta}$의 단계별 단백질 발현을 확인함으로써 검증하였으며, glycogen 함량 측정을 통해 확인하였다. 본 연구를 통해 ASW가 다양한 메커니즘에 작용하여 당뇨의 예방 및 개선에 활용할 수 있는 잠재적 소재임을 확인하였고, 이는 ASW가 천연 기능성 소재로서의 개발가치가 높음을 시사한다.

• 대한약침학회지
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• 제26권1호
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• pp.27-37
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• 2023

Objectives: Moroccan Arbutus unedo is an essential medicinal plant; however, little is known about the biological properties of its leaves mentioned in Moroccan traditional medicine. Methods: Various standard experiments were performed to evaluate the phytochemical, antidiabetic, antioxidant, antibacterial, and acute and sub-chronic toxicity characteristics of A. unedo leaves. Results: Phytochemical screening led to the identification of several phytochemical classes, including tannins, flavonoids, terpenoids, and anthraquinones, with high concentrations of polyphenols (31.83 ± 0.29 mg GAEs/g extract) and flavonoids (16.66 ± 1.47 mg REs/g extract). Further, the mineral analysis revealed high levels of calcium and potassium. A. unedo extract demonstrated significant antioxidant and anti-diabetic activities by inhibiting α-amylase (1.350 ± 0.32 g/mL) and α-glucosidase (0.099 ± 1.21 g/mL) compared to the reference drug Acarbose. Also, the methanolic extract of the plant exhibited significantly higher antibacterial activity than the aqueous extract. Precisely, three of the four examined bacterial strains exhibited substantial susceptibility to the methanolic extract . Minimum bactericidal concentration (MBC)/minimum inhibitory concentration (MIC) values indicated that A. unedo harbor abundant bactericidal compounds. For toxicological studies, mice were administered with A. unedo aqueous extract at single doses of 2,000 and 5,000 mg/kg. They did not exhibit significant abnormal behavior, toxic symptoms, or death during the 14-day acute toxicity test and the 90-day sub-chronic toxicity test periods. The general behavior, body weight, and hematological and biochemical status of the rats were assessed, revealing no toxicological symptoms or clinically significant changes in biological markers observed in the mice models, except hypoglycemia, after 90 days of daily dose administration. Conclusion: The study highlighted several biological advantages of A. unedo leaves without toxic effects in short-term application. Our findings suggest that conducting more comprehensive and extensive in vivo investigations is of utmost importance to identify molecules that can be formulated into pharmaceuticals in the future.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권10호
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• pp.243-253
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• 2018

본 연구 목적은 제2형 당뇨병 환자에서의 D-chiro-inositol(DCI)의 혈당강하 효과, 당뇨 자가관리(Summary of Diabetes Self-Care Activities, SDSCA) 및 삶의 질(SF-36 Version 2.0, Korean)에 미치는 요인을 파악하고자 하였다. 연구대상은 충남대학교병원 내분비대사내과에 내원한 제2형 당뇨병 환자 중에서 3제의 경구 혈당강하제를 12주 이상 투여 했음에도 불구하고 당화혈색소 7.0% 이상인 환자를 2015년 3월부터 2016년 5월까지 24주간 무작위 이중맹검 위약대조 임상시험으로 총 46명을 분석하였다. 연구결과, 실험군에서 DCI 투여 이후 당화혈색소 $8.75{\pm}0.79%$(베이스라인), $8.36{\pm}1.03%$(투여 12주), $8.65{\pm}0.81%$(투여 24주)으로 유의하게 감소하였으나(p<0.05), 대조군과의 변화량은 차이가 없었다. 흥미롭게도 실험군과 대조군에서 당뇨 자가관리 점수가 높아졌으며, 특히 실험군 변화량에서의 하부영역인 혈당검사 만이 유의한 차이를 보였고, 삶의 질은 투여 전 $73.05{\pm}16.85$점에서 투여후 $82.74{\pm}10.68$점으로 향상되었다. DCI 투여에 따른 실험군에서의 요인간 경로분석에서 공복 혈당 변화량은 당뇨 자가관리 변화량이 높을수록(${\beta}=-0.505$, t=-2.743) 높다고 확인되었다. 삶의 질 변화량에 가장 큰 영향을 준 변수는 공복 c-펩타이드 변화량이 높을수록(${\beta}=-0.445$, t=-2.668), 당뇨 자가관리 변화량이 높을수록(${\beta}=0.411$, t=2.024) 높은 것으로 확인되었다. 결론적으로 제2형 당뇨병 환자에게 DCI 투여는 투여 12주차에 혈당 강하 효과를 보이고, 24주차에는 없었지만, 혈당강하 효과는 환자의 당뇨 자가관리를 높이고 삶의 질을 향상시켰다. 본 연구에 기초하여 결과적인 지표와 제2형 당뇨병 환자의 주관적인 관점에서 평가될 수 있는 삶의 질에 대한 경로분석을 통하여 모형의 적합도에 관한 연구로써 그 의의가 있다고 본다.

• 한국식품과학회지
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• 제42권2호
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• pp.210-216
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• 2010

혈당강하 효과가 있다고 알려진 해당근 추출물을 이용하여 AGEs 생성 저해에 따른 초기 동맥경화증에 대한 효과에 대하여 검토하였다. 먼저 해당근 추출물이 AGEs에 의하여 생성이 촉진된 ROS를 제거하는 효과가 있는지를 확인하기 위하여 항산화 활성을 측정하였다. 총 플라보노이드 함량을 측정한 결과 해당근의 메탄올 추출물은 $128.1{\pm}2.0\;{\mu}g$ quercetin equivalents(QE)/mg DM,총 폴리페놀 함량은 $345.2{\pm}5.7\;{\mu}g$ gallic acid equivalents(GAE)/mg DM으로 나타났다. 환원력 측정을 위한 FRAP assay는 $2.19{\pm}0.1\;mM$ $FeSO_4{\cdot}7H_2O$/mg DM으로 $25.5{\pm}0.3$ $FeSO_4{\cdot}7H_2O$/mg DM 인 ascorbic acid에 비해 약 9% 정도의 환원력을 가지고 있었으며, 전자공여능의 경우 $DPPHSC_{50}$값이 $34.2{\pm}0.1\;{\mu}g$ DM/mL로 대조군인 ascorbic acid의 $6.8{\pm}0.1\;{\mu}g$ DM/mL과 비교하여 약 20% 정도의 높은 항산화력을 갖고 있었다. 또한, HPLC 분석을 통해 해당근 생물 100 g을 기준으로 240 mg의 EGCG와 50 mg의 kaempferol을 함유하는 것으로 나타났다. AGEs에 의해 유도된 HUVEC의 ROS 생성 저해 효과는 해당근 추출물 100, $500\;{\mu}g/mL$ 처리 시 각각 63, 77%로 나타났다. 또한, monocyte adherent assay에서 해당근 추출물은 $100\;{\mu}g/mL$ 처리시 정상을 0%로 하였을 때 AGEs에 의해 유도된 단핵구 부착을 33%, $500\;{\mu}g/mL$ 처리시 약 75% 정도로 농도 의존적으로 부착을 저해하는 것을 관찰할 수 있었으며, 유도되지 않은 HUVEC의 저항은 $113{\Omega}{\cdot}cm^2$ 에서 glycer-AGEs 처리 시 $88{\Omega}{\cdot}cm^2$로 낮아진 것을 해당근 추출물을 $100\;{\mu}g/mL$ 처리 시 약 $102{\Omega}{\cdot}cm^2$, $500\;{\mu}g/mL$ 처리시 약 $106{\Omega}{\cdot}cm^2$로 저항의 감소를 억제하는 것을 관찰할 수 있었다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제22권2호
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• pp.275-280
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• 2015

단풍취를 70% 에탄올로 침지 추출하여 얻어진 추출물에 대해 n-hexane, EtOAc 및n-BuOH로 순차 용매 분획하였고, 얻어진 결과물에 대하여 DPPH와 $ABTS^+$ radical 소거능 및 ${\alpha}$-glucosidase 저해활성을 평가하였다. DPPH 라디칼 소거능은 페놀성 화합물의 함량이 상대적으로 높은 EtOAc층에서 $IC_{50}$ 값이 $23.4{\pm}0.3mg/mL$으로 강한 DPPH 라디칼 소거능을 확인하였고, 단풍취 추출물에 존재하는 페놀성 화합물과 라디칼 소거능과의 연관성을 시사하였다. 또한 $ABTS^+$ 라디칼 소거능은 EtOAc층의 $IC_{50}$ 값이 $19.9{\pm}2.3mg/mL$, n-BuOH층이 $IC_{50}$ 값이 $23.4{\pm}0.3mg/mL$의 우수한 라디칼 소거활성이 확인 되었고, 강한 활성물질의 존재가 시사되었다. 또한, ${\alpha}$-glucosidase 저해활성을 측정한 결과, 강한 $ABTS^+$ 라디칼 소거능을 나타낸 EtOAc 층의 $IC_{50}$은 $103.4{\pm}1.0mg/mL$의 저해활성을 나타내었으며 이는 positive control인 acarbose에 비해 우수한 활성이었으며, 추출물 상태의 시료를 단일물질로 정제할 경우 더욱 강한 효능의 화합물이 존재할 가능성을 시사하였다. 향후 이들 활성물질 동정을 통한 활성 기작에 대한 연구가 필요하며 본 연구 결과는 보다 우수한 라디칼 소거능 및 ${\alpha}$-glucosidase 저해능을 가지는 새로운 기능성 식품소재 발굴을 위한 기초자료로 활용가능하리라 사료된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제45권5호
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• pp.642-650
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• 2016

백하수오와 자소엽의 추출조건을 다르게 하여 제조한 추출물 및 추출물 혼합액의 항산화, 항당뇨 및 항비만 활성을 조사하여 기능성 식품소재로서의 이용 가능성을 검토하였다. 총페놀 함량은 백하수오가 발효주정 추출물(CW100)에서 $15.74{\pm}0.69mg/g$, 자소엽이 발효주정과 물의 등량혼합액 추출물(PS50)에서 $39.37{\pm}3.46mg/g$으로 가장 많았다. 항산화 활성은 각각의 추출물을 1 mg/mL의 농도로 처리하였을 때 DPPH 소거 활성은 CW100과 PS50에서 각각 $79.79{\pm}0.79%$와 $82.69{\pm}1.07%$, ABTS 소거 활성은 CW 100과 PS50에서 각각 $80.20{\pm}2.86%$와 $75.00{\pm}1.78%$였다. FRAP 활성은 1 mg/mL의 농도로 처리하였을 때 자소엽이 $82.055{\pm}0.17{\sim}87.660{\pm}0.52%$의 활성을 나타내었다. ${\alpha}$-Amylase 저해 활성은 백하수오가 CW50에서 $51.56{\pm}0.56{\sim}59.2{\pm}1.13%$로 가장 높았으며, 자소엽이 PS0에서 $46.70{\pm}0.32{\sim}66.17{\pm}0.55%$로 가장 높게 나타났다. 3T3-L1 전지방세포의 분화 억제 효과는 CW100에서 $29.49{\pm}2.98%$, PS50에서 $23.31{\pm}0.61%$를 나타내었으며, CW100-PS50의 전지방세포 분화 억제 효과는 $43.03{\pm}1.63%$로 각각의 생약 추출물에 대한 효과보다 상당히 높게 나타났다. 이와 같은 결과로 볼 때 백하수오와 자소엽은 항산화, 항당뇨 및 항비만 효과와 관련된 음료의 소재로 이용이 가능할 것으로 생각된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제43권4호
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• pp.522-529
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• 2014

본 연구는 생리활성이 높은 다시마를 첨가한 패티가 정상 지질혈증을 보이는 사람에서 섭취 후 혈청 지질 양상과 혈당을 개선한 선행연구의 후속으로 경계역 고콜레스테롤혈증을 지닌 사람을 대상으로 하여 동일한 효과를 나타내는지 규명하고자 수행되었다. 대표적 패스트푸드인 패티가 정상 지질혈증자는 물론 고콜레스테롤혈증자에서도 섭취 후 혈청 지질 농도나 혈당을 강하시킨다면 건강지향적인 패티 개발의 가능성이 더 커질 수 있을 것이다. 실험패티는 표준패티 재료 중 육류의 2.5%를 다시마 분말로 대체하여 제조하였다. 실험패티는 표준패티에 비해 열량, 조단백, 조지방 및 콜레스테롤 함량이 유의하게 낮았고, 수분, 조회분, 나트륨 및 조섬유 함량은 유의성 있게 높았으며, 탄수화물 함량은 차이가 없었다. 경계역 고콜레스테롤혈증을 지닌 11명의 성인에게 공복혈액을 채취한 직후 표준패티 또는 실험패티 200 g을 200 mL의 물과 함께 10분 사이에 섭취하도록 하였고, 이후 30분, 60분, 120분 후에 채혈하여 혈청 포도당과 C-peptide 농도를 추적하였으며, 혈중 지질 농도는 240분까지 채혈하여 분석하였다. 패티 섭취 후 240분까지 혈청 TG를 비롯해 T-chol, LDL-C 및 HDL-C의 시간대별 농도와 각 지질 성분의 ${\Delta}-AUC$는 모두 두 패티 간에 차이가 나타나지 않았다. 반면에 혈당 농도는 패티 섭취 후 120분까지 실험패티가 표준패티에 비해 모든 시간대에서 유의하게 낮았으며 ${\Delta}-AUC$도 유의성 있게 낮았다. 혈청 C-peptide 농도는 패티 섭취 후 120분까지 비록 모든 시간대에서 두 패티 사이에 차이를 보이지 않았으나 ${\Delta}-AUC$는 유의적으로 낮았다. 이러한 결과는 실험패티에 함유된 다시마 분말이 혈당을 낮추고 또한 인슐린 분비를 감소시켰다는 것을 시사한다. 본 연구의 제한점으로 각각의 패티 200 g을 통한 탄수화물과 지방 및 콜레스테롤 섭취량이 비교적 적었던 점과 패티 섭취시험 대상자의 수가 많지 않았던 점 등을 들 수 있다. 그러나 패티 재료 중 육류의 2.5%를 다시마 분말로 대체함으로써 패티의 영양성분 조성이 개선된다는 점과 이러한 영양소 조성의 변화와 함께 패티 100 g에 함유된 2.25 g의 다시마가 경계역 고콜레스테롤혈증 성인에서 섭취 후 비록 혈청 지질 양상을 개선시키지는 못했지만 혈당을 저하시켰고 인슐린 분비를 감소시킨 본 연구결과는 다시마를 건강기능성 패티 제조에 활용할 가치가 있음을 시사한다.

• 생명과학회지
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• 제27권5호
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• pp.509-516
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• 2017

들깨(Perilla frutescents (L.) Britton var.) 새싹은 꿀풀과에 속하는 1년생 초본이다. 본 연구의 목적은 들깨 새싹 에탄올 추출물이 사이토카인으로 유도된 췌장 베타 세포 손상에 대한 예방 효과를 평가하기 위함이다. 췌장 소도 주위에 염증 세포 침습으로 의해 분비되는 사이토카인은 1형 당뇨병의 발병원인에 해당된다. 인터루킨-$1{\beta}$ (IL-$1{\beta}$), 인터페론-${\gamma}$ (IFN-${\gamma}$), 종양괴사인자-${\alpha}$ (TNF-${\alpha}$) 등의 사이토카인은 활성산소 형성을 유도한다. 세포 내 활성산소 축적은 췌장 베타 세포 기능장애와 세포사멸을 이끈다. 들깨 새싹 추출물은 항산화 효과를 증가 시켰으며 활성산소 생성을 억제하였다. 사이토카인은 세포생존율을 감소시켰고, iNOS와 COX-2의 발현을 증가시키고 산화질소 생성을 유도하였다. 들깨 새싹 추출물은 사이토카인으로 유도된 세포생존을 농도 의존적으로 예방하였다. 또한, 사이토카인에 의한 산화질소 생성과 iNOS와 COX-2의 단백질 발현 증가를 억제하였다. 더 나아가 들깨 새싹 추출물은 췌장 베타 세포주(RIN-m5F)에서 $I{\kappa}B{\alpha}$ 인산화 억제를 통해서 NF-${\kappa}B$의 활성화를 상당히 감소시켰다. 요약하자면, 본 연구 결과는 들깨 새싹 추출물이 사이토카인으로 유도된 췌장 베타 세포 손상에 대한 보호 효과를 가지고 있다는 것이 확인되었다. 결과적으로 들깨 새싹은 혈당 증가에 의한 산화 스트레스와 염증성 사이토카인에 의한 베타 세포 손상을 완화하여 당뇨에 유익할 것으로 사료된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제45권7호
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• pp.929-937
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• 2016

본 연구에서는 랫트를 이용한 제2형 당뇨 동물모델로 같은 혈당조절 효과가 나타나는지 검토하고 이러한 효과가 당화 혈색소를 포함한 최종당화산물(advanced glycation end products, AGEs)과 어떤 상관관계가 있는지 또한 단백질과 당화를 촉진해 당화혈색소 생성의 원인 중 하나인 산화적 스트레스와 관련된 기전을 규명하고자 하였다. 기존의 db/db 마우스에서 실험한 결과와 마찬가지로 랫트를 이용한 제2형 당뇨모델에서도 가시오가피 추출물의 섭취는 혈당을 강하시키고 homeostasis model assessment(Homa-IR)를 감소시켜 인슐린 저항성 개선에 도움을 주는 것으로 확인되었다. 특히 혈중 당화혈색소량의 감소가 두드러졌는데 이는 산화적 스트레스 감소로 인한 지질과산화물 생성의 억제가 중요한 원인으로 생각되며 이와 관련된 혈중 사이토카인 IL-$1{\beta}$와 TNF-${\alpha}$의 농도도 감소한 것으로 나타났다. 당화혈색소는 산화적 스트레스에 의해 최종당화산물로 전환이 되어 인슐린 저항성 세포의 protein kinase C(PKC)를 활성화하여 transforming growth factor(TGF)-${\beta}$를 생성하는데 가시오가피 추출물의 섭취는 최종당화산물의 농도, PKC 그리고 TGF-${\beta}$ 모두를 억제하는 것으로 확인되었으며, 이것은 가시오가피 추출물 성분이 PKC와 TGF-${\beta}$에 직접 작용하기보다는 신호전달체계의 상위에 존재하는 최종당화산물을 억제하여 나타난 결과로 생각한다. 향후 연구에서는 가시오가피 추출물을 분획화하여 어떤 성분에 의하여 당화혈색소와 최종당화산물 생성을 억제하는지에 대한 구체적인 실험이 이루어져야 할 것으로 여겨진다.