• Journal of Ginseng Research
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• 제39권2호
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• pp.116-124
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• 2015

Background: Ginseng, the root of Panax ginseng (PG), is used widely as a herbal medicine to prevent and treat various diseases. Panax ginseng has pharmacological effects on neurodegenerative diseases such as Alzheimer's disease (AD). The present study evaluated the neuroprotective effects of PG and its possible neuroprotective mechanisms in advanced glycation end product (AGE)-induced AD in a rat model. Methods: Advanced glycation end products were injected bilaterally into the CA3 region of the rats' brains. The Morris water maze test and step-down type passive avoidance test were performed to evaluate their memory and cognitive abilities. The oxidation indexes in the hippocampus were detected. Immunohistochemistry was conducted to visualize the receptors for advanced glycation end products (RAGEs) and nuclear factor-kappa-light-chain-enhancer of activated B cell (NF-${\kappa}B$). Results: Behavioral results showed that PG (1 g/kg, 0.5 g/kg, and 0.25 g/kg) significantly shortened the escape latency, remarkably increased the number of crossing times, significantly decreased the number of errors, and prolonged the latency in rats with AGE-induced AD. Panax ginseng also significantly reduced the malondialdehyde level, increased the glutathione content, and increased superoxide dismutase activity in the hippocampus. Panax ginseng significantly decreased the expression of RAGE and NF-${\kappa}B$. The blockade of anti-RAGE antibody could significantly reduce AGE-induced impairments and regulate these expressions. Conclusion: Our results demonstrated that PG significantly inhibits AGE-induced memory impairment and attenuates Alzheimer-like pathophysiological changes. These neuroprotective effects of PG may be associated with the RAGE/NF-${\kappa}B$ pathway. Our results provided the experimental basis for applying PG in preventing and treating AD.

• Food Science and Biotechnology
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• 제15권2호
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• pp.277-282
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• 2006

The aim of this study was to investigate the anti-inflammatory and anti-oxidant activity of Ligularia fischeri leaf extract on adjuvant induced arthritis in experimental mice. The oral administration of the L. fischeri leaf extract (LF), at doses of 100 and 200 mg/kg body weight once a day for 3 weeks, significantly reduced hindpaw swelling and the production of inflammatory cytokines (tumor necrosis factor(TNF)-${\alpha}$, interleukin(IL)-$1{\beta}$, and IL-6). Treatment with LF (100 mg/kg) also decreased the serum levels of triglyceride and low density lipoprotein(LDL)-cholesterol, and increased high density lipoprotein(HDL)-cholesterol contents compared with those of a control group. The induction of arthritis significantly increased oxidized proteins such as protein carbonyl, advanced oxidation protein products, and advanced glycation end-products in the lung, heart, and brain. Treatment with LF for 3 weeks reduced the levels of oxidized proteins. These results suggest that L. fischeri extract might be beneficial in the treatment of chronic inflammatory disorders.

• Molecules and Cells
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• 제38권6호
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• pp.573-579
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• 2015

Apolipoprotein A-I and A-IV are protein constituents of high-density lipoproteins although their functional difference in lipoprotein metabolism is still unclear. To compare anti-atherogenic properties between apoA-I and apoA-4, we characterized both proteins in lipid-free and lipidbound state. In lipid-free state, apoA4 showed two distinct bands, around 78 and $67{\AA}$ on native gel electrophoresis, while apoA-I showed scattered band pattern less than $71{\AA}$. In reconstituted HDL (rHDL) state, apoA-4 showed three major bands around $101{\AA}$ and $113{\AA}$, while apoA-I-rHDL showed almost single band around $98{\AA}$ size. Lipid-free apoA-I showed 2.9-fold higher phospholipid binding ability than apoA-4. In lipid-free state, $BS_3$-crosslinking revealed that apoA-4 showed less multimerization tendency upto dimer, while apoA-I showed pentamerization. In rHDL state (95:1), apoA-4 was existed as dimer as like as apoA-I. With higher phospholipid content (255:1), five apoA-I and three apoA-4 were required to the bigger rHDL formation. Regardless of particle size, apoA-I-rHDL showed superior LCAT activation ability than apoA-4-rHDL. Uptake of acetylated LDL was inhibited by apoA-I in both lipid-free and lipid-bound state, while apoA-4 inhibited it only lipid-free state. ApoA-4 showed less anti-atherogenic activity with more sensitivity to glycation. In conclusion, apoA-4 showed inferior physiological functions in lipid-bound state, compared with those of apoA-I, to induce more pro-atherosclerotic properties.

• 동아시아식생활학회지
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• 제25권2호
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• pp.270-277
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• 2015

장미과에 속한 낙엽교목인 산사나무의 열매인 산사의 항산화 및 항당뇨 관련 활성을 검토하고, 추출 용매에 따른 차이를 비교하기 위하여 총 페놀 함량, DPPH 라디칼 소거능, ABTS 라디칼 소거능, 최종당화산물 억제능, ${\alpha}$-glucosidase 억제능, aldose reductase 억제능을 측정하였다. 수율은 70% 에탄올 추출물이 33.16%로 가장 높았고, 50% 에탄올 추출물이 27.79%로 그 다음 높았으며, 물, 30% 에탄올, 100% 에탄올은 각각 21.71%, 21.88%, 19.03%를 나타내었다. 총 페놀함량은 50% 에탄올 추출물이 $41.83{\pm}0.07mg$ GAE/g으로 가장 높았고, DPPH와 ABTS 라디칼 소거능도 50% 에탄올 추출물이 각각 $80.79{\pm}0.83%$, $34.92{\pm}0.97%$로 가장 높았다. 최종 당화산물 억제능과 ${\alpha}$-glucosidase 억제능도 50% 에탄올 추출물이 $27.09{\pm}2.27%$와 $58.87{\pm}0.70%$로 가장 높게 나타난 반면에 AR은 물 추출물이 $30.68{\pm}1.41%$로 가장 높게 나타나면서 상이한 경향을 보였다. 이상의 결과를 종합해 보면, 알코올 농도에 따른 산사의 추출물 중 50% 에탄올 추출물이 천연 항산화제로서 가치가 있으며, 당뇨병 예방을 위한 천연물로서의 가능성도 보였으나 당뇨병 합병증 치료에 대한 효과는 미흡한 것으로 나타났다. 향후 좀 더 다양한 fraction에서의 연구와 in vivo 시험 등을 통한 추가적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.

• 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.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제25권2호
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• pp.158-164
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• 2017

Methylglyoxal (MGO) is a highly reactive metabolite of glucose which is known to cause damage and induce apoptosis in endothelial cells. Endothelial cell damage is implicated in the progression of diabetes-associated complications and atherosclerosis. Hypericin, a naphthodianthrone isolated from Hypericum perforatum L. (St. John's Wort), is a potent and selective inhibitor of protein kinase C and is reported to reduce neuropathic pain. In this work, we investigated the protective effect of hypericin on MGO-induced apoptosis in human umbilical vein endothelial cells (HUVECs). Hypericin showed significant anti-apoptotic activity in MGO-treated HUVECs. Pretreatment with hypericin significantly inhibited MGO-induced changes in cell morphology, cell death, and production of intracellular reactive oxygen species. Hypericin prevented MGO-induced apoptosis in HUVECs by increasing Bcl-2 expression and decreasing Bax expression. MGO was found to activate mitogen-activated protein kinases (MAPKs). Pretreatment with hypericin strongly inhibited the activation of MAPKs, including P38, JNK, and ERK1/2. Interestingly, hypericin also inhibited the formation of AGEs. These findings suggest that hypericin may be an effective regulator of MGO-induced apoptosis. In conclusion, hypericin downregulated the formation of AGEs and ameliorated MGO-induced dysfunction in human endothelial cells.

• 한국식품영양과학회지
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• 제46권6호
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• pp.759-764
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• 2017

당뇨합병증에 효과적인 천연물 유래의 신소재를 개발하기 위하여 본 연구를 수행하여 단풍취 70% 에탄올 추출물의 EtOAc 가용부로부터 최종당화산물 생성 억제능($IC_{50}=5.5{\pm}1.1{\mu}g/mL$)을 확인하였다. 활성을 나타내는 성분의 동정을 위하여 $C_{18}$겔 등을 활용한 칼럼크로마토그래피를 수행하여 4종의 dicaffeoylquinic acid 유도체 화합물을 분리하였고, 각 화합물의 화학구조는 NMR 스펙트럼 데이터 해석 및 표품과의 HPLC 직접 비교를 통하여 methyl 3,5-di-O-caffeoyl-epi-quinate(1), 3,5-di-O-caffeoyl-epi-quinic acid(2), 4,5-di-O-caffeoyl-quinic acid(3) 및 methyl 4,5-di-O-caffeoyl-quinate(4)로 동정하였다. 이들 화합물에 대해 최종당화산물 생성 억제능을 평가한 결과 4,5-di-O-caffeoyl-quinic acid(3)가 가장 강한 $0.4{\pm}0.1{\mu}M$의 $IC_{50}$ 값을 나타내었으며, 3,5-di-O-caffeoyl-epi-quinic acid(2)가 $0.6{\pm}0.1{\mu}M$의 $IC_{50}$ 값을 나타내었다. 또한, 이들 물질에 대해 $ABTS^+$ 소거 활성을 평가하여 4,5-di-O-caffeoyl-quinic acid(3)가 가장 강한 라디칼 소거 활성인 $14.6{\pm}0.4{\mu}M$의 $IC_{50}$ 값을 나타내었으며, 구조 이성질체인 3,5-di-O-caffeoyl-epi-quinic acid(2)가 $18.8{\pm}0.4{\mu}M$의 $IC_{50}$ 값을 확인하였다. 단풍취에서 분리한 화합물의 활성은 caffeic acid의 결합방식 및 methyl화 여부에 따른 화합물의 구조에 따라 다름이 시사되었다. 향후 우수한 활성을 나타낸 이들 화합물의 in vivo 실험을 통한 활성기작의 검증이 필요하다고 생각된다. 또한, 추가적인 연구를 통하여 식의약 소재로 활용이 가능한 새로운 천연신소재 발굴을 위한 기초자료제공 및 당뇨합병증에 효과적인 천연 물질의 상업화를 위한 귀중한 자료로 활용할 수 있으리라 판단된다.

• 한국식품과학회지
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• 제52권3호
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• pp.274-283
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• 2020

본 연구에서는 국내 주요 토종 향신료로 활용되는 초피(Zanthoxylum piperitum)와 산초(Zanthoxylum schinifolium)가 갖는 in vitro 항당뇨 활성과 뇌신경세포 보호 효과를 확인하고 이에 영향을 주는 주요 생리활성물질을 분석하고자 하였다. 추출 용매에 따른 차이를 비교하기 위하여 총 페놀함량을 측정한 결과, 공통적으로 40% 에탄올의 초피 추출물(EZP)과 산초 추출물(EZS)에서 뛰어난 함량을 나타냈으며, ABTS/DPPH 라디칼 소거 활성과 MDA 생성 억제 효과에 대해서도 상대적으로 우수한 항산화 활성을 보였다. 초피 추출물(EZP)와 산초 추출물(EZS)의 당뇨 관련 효소에 대한 저해 효과를 비교한 결과, 초피 추출물(EZP)는 α-amylase 및 α-glucosidase와 같은 효소를 직접적으로 억제하는 능력이 뛰어났으며, 산초 추출물(EZS)는 비효소적 반응으로 단백질과 당의 결합을 막아 최종당화산물의 생성을 억제하는 능력이 뛰어난 것으로 나타났다. 또한, MC-IXC 뇌신경세포에 고당을 처리하여 산화적 스트레스를 유발시켰을 때 생성되는 ROS의 함량과 뇌신경세포 사멸에 대해 우수한 보호 효과를 보여주었다. 이러한 초피 추출물(EZP)와 산초 추출물(EZS)의 생리활성물질을 확인하기 위해 UPLC IMS-QTOF/MS^E 분석을 실시한 결과, 초피 추출물(EZP)의 경우 3-CQA, 4-CQA, quercetin-3-O-glucoside 및 quercetin-3-O-rhamnoside가 주요 물질임을 확인하였으며, 산초 추출물(EZS)의 경우 protocatechuic acid glucoside, 5-CQA 및 rutin이 주요 물질임을 확인하였다. 이상의 결과로부터 초피와 산초는 식후 혈당의 급격한 상승을 지연 또는 개선하고 이로 인해 야기되는 산화적 스트레스로부터 뇌신경세포를 보호하여 고혈당으로 인한 퇴행성 뇌질환과 같은 당뇨 및 그 합병증을 예방할 수 있는 천연 유래 건강기능식품 소재로의 산업적 활용 가능성을 확인하였다.

• 한국식품과학회지
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• 제50권5호
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• pp.517-527
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• 2018

본 연구에서는 다래 순 아세트산에틸 분획물(ethyl acetate fraction from Actiniadin arguta sprout; EFAS)의 in vitro 산화방지활성 및 고포도당으로 인한 산화적 스트레스로부터의 뇌신경세포 보호 효과를 검증하였다. EFAS은 상대적으로 우수한 총 폴리페놀(246.25 mg GAE/g) 및 총 플라보노이드(571.59 mg RE/g) 함량을 나타내었으며, 이로 인한 ABTS 라디칼 제거 활성($IC_{50}=252.00{\mu}g/mL$) 및 MDA 생성 억제 활성($IC_{50}=42.70{\mu}g/mL$)을 보여주었다. EFAS의 in vitro 항당뇨 활성은 알파글루코사이드 가수분해효소와 최종당화산물 생성 억제 활성을 통해 측정하였으며 각각 99.18과 $85.19{\mu}g/mL$의 $IC_{50}$ 값을 나타냈고, 뇌신경 전달물질인 아세틸콜린의 세포 내 유지 효과를 아세틸콜린 분해효소 억제 활성을 통해 측정하였을 때 $164.20{\mu}g/mL$의 $IC_{50}$ 값을 나타냈다. 또한 인간 유래 MC-IXC 뇌신경세포에 과산화수소와 고포도당을 처리하여 산화적 스트레스를 유발시켜 뇌신경세포 사멸에 대해 우수한 보호효과를 보여주었다. 마지막으로 HPLC를 통하여, EFAS의 주요 생리활성 물질을 분석한 결과는 루틴으로 유추되었으며, 그 함량은 $123.76{\mu}g/mL$ of dried weight로 분석되었다. 이상의 결과로부터 다래 순 분획물(EFAS)이 알파글루코사이드 가수분해효소 및 최종당화산물 생성 억제를 통해 식후 혈당의 급격한 상승을 예방할 수 있는 항당뇨 소재로의 가능성뿐만 아니라, 고포도당에서 유래되는 산화적 스트레스로부터 뇌신경세포 보호 및 뇌신경전달물질 체계 개선을 통한 당뇨성 퇴행성뇌질환 등의 합병증을 예방할 수 있는 고부가가치 식품 소재로의 활용 가능성을 확인하였다.

• 한국식품과학회지
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• 제53권3호
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• pp.267-277
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• 2021

본 연구는 가루녹차의 가공품인 말차를 이용하여 항산화 평가와 고당으로 유도된 간세포에서의 간세포 보호효과와 지방간 개선 활성을 평가하기 위해 진행되었다. 말차의 catechin 함량과 총 페놀성 화합물 및 총 플라보노이드 화합물의 함량은 잎 녹차보다 우수한 함량을 나타내었으며, 라디칼 소거활성과 지질과산화물 억제활성 역시 잎 녹차보다 우수한 것을 확인하였다. 또한, 항당뇨 활성을 나타내는 α-glucosidase, α-amylase 및 최종당화산물에 대한 우수한 억제활성을 확인하였다. In vitro 간세포 보호효과를 평가한 결과, 말차는 효과적으로 산화적 스트레스 및 고당으로 인한 활성산소 생성 억제활성과 간세포 생존율 나타내었다. 또한, oleic acid로 유도된 지방 축적에 대한 말차 추출물의 억제활성을 확인하였으며, 지방간으로 인한 염증반응에 대한 조절을 확인하였다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 녹차의 가공품 중 하나인 말차는 가공 전 잎 녹차에 비해 우수한 카테킨 함량과 항산화 활성을 지니며, 탄수화물의 섭취를 억제해주는 소화효소의 활성을 억제하여 간세포의 지질축적을 억제하는 데 도움을 줄 수 있을 뿐만 아니라 염증 감소에 도움을 줄 수 있는 소재로서의 가능성을 확인하였다.