고지방식이로 유발된 간과 신장의 손상에서 산마늘 메탄올 추출물의 효과를 알아보고자 하였다. 12주 동안 산마늘 메탄올 추출물 62.5, 125, 250 mg/kg/day를 투여한 결과 고지방식이로 유발된 혈청중의 AST, ALT, BUN, creatinine의 증가 억제와 간의 조직병리학적 변화를 감소시켜 지방간염과 신장의 손상이 현저하게 감소하였다. 또한, 항산화 효소인 superoxide dismutase, glutathione, catalase의 증가와 malondialdehyde의 감소로 항산화방어체계(antioxidant defense system)를 강화시켰다. 산마늘 메탄올 추출물 125 mg/kg 투여군은 대조군인 silymarin 100 mg/kg 투여군과 유사한 효과를 나타내었다. 결론적으로 산마늘 메탄올 추출물은 고지방식이로 유발되는 간과 신장의 손상을 완화하는 유용한 작용을 하는 것으로 나타났다.
The Saccharomyces0 cerevisiae KNU5377 strain, which was isolated from spoilage in nature, has the ability to convert biomass to alcohol at high temperatures and it can resist against various stresses [18, 19]. In order to understand the defense mechanisms of the KNU5377 strain under menadione (MD) as oxidative stress, we used several techniques for study: peptide mass fingerprinting (PMF) by matrix-assisted laser desorption/ionization-time of flight (MALDI-TOF) mass spectrometry (MS) followed by two-dimensional (2D) gel electrophoresis, liquid chromatography electrospray ionization tandem mass spectrometry (LC-ESI-MS/MS), and surface-enhanced laser desorption ionization-time of flight (SELDI-TOF) technology. Among the 35 proteins identified by MALDI-TOF MS, 19 proteins including Sod1p, Sod2p, Tsa1p, and Ahp1p were induced under stress condition, while 16 proteins were augmented under normal condition. In particular, five proteins, Sod1p, Sod2p, Ahp1p, Rib3p, Yaf9p, and Mnt1p, were induced in only stressed cells. By LC-ESI-MS/MS analysis, 37 proteins were identified in normal cells and 49 proteins were confirmed in the stressed cells. Among the identified proteins, 32 proteins were found in both cells. Five proteins including Yel047cp and Met6p were only upregulated in the normal cells, whereas 17 proteins including Abp1P and Sam1p were elevated in the stressed cells. It was interesting that highly hypothetical proteins such as Ynl281wp, Ygr279cp, Ypl273wp, Ykl133cp, and Ykr074wp were only expressed in the stressed cells. SELDI-TOF analysis using the SAX2 and WCX2 chips showed that highly multiple-specific protein patterns were reproducibly detected in ranges from 2.9 to 27.0 kDa both under normal and stress conditions. Therefore, induction of antioxidant proteins, hypothetical proteins, and low molecular weight proteins were revealed by different proteomic techniques. These results suggest that comparative analyses using proteomics might contribute to elucidate the defense mechanisms of KNU5377 under MD stress.
제2형 당뇨 동물모델(C57BL/KsJ-db/db)을 대상으로 대두 이소플라본의 주성분인 genistein과 daidzein의 항산화효능을 검증하고자 5주령의 수컷 C57BL/KsJ-db/db 마우스와 그의 이형접합체인 C57BL/KsJ-db/+ 마우스를 2주간 환경에 적응시킨 후 비당뇨군(db/+), 당뇨대조군(db/db), genistein 급여군(db/db-genistein), daidzein 급여군(db/db- daidzein)으로 나누어 6주간 사육하였다. 실험동물의 간, 부고환지방과 신주변지방의 조직무게는 당뇨군(db/db)이 비당뇨군(db/+)에 비해 유의적으로 높았으나, 심장무게는 유의적으로 낮았다. Genistein과 daidzein 급여는 장기무게 변화에 영향을 미치지 않았다. 적혈구의 SOD와 CAT활성은 혈당과 양의 상관성을 보였으나 GSH-Px활성은 음의 상관성을 나타내었다. 따라서 SOD와 CAT활성은 db/db군이 db/+군에 비해 유의적으로 높은 반면, GSH-Px 활성은 유의적으로 낮았다. Genistein과 daidzein 급여로 db/db군의 증가된 CAT활성은 감소되었으며 GSH-Px활성은 높게 나타났다. 적혈구의 GSH함량은 당뇨군들이 비당뇨군에 비해 유의적으로 높았으나 genistein과 daidzein에 의한 영향은 관찰되지 않았다. 간, 신장 및 심장조직 내 SOD활성은 유의적인 변화가 없었으나 간조직 중 CAT와 GSH-Px활성과 신장조직 중의 GSH-Px활성은 db/db군이 db/+군에 비하여 유의적으로 높게 나타난 반면 신장조직 중의 CAT활성과 심장조직 중의 CAT와 GSH-Px활성은 낮았다. 그러나 genistein과 daidzein 급여는 고혈당으로 인한 조직 내 CAT와 GSH- Px활성을 유의적으로 개선하였다. 적혈구를 비롯하여 모든 조직 내 지질과산화물 함량은 db/db군이 db/+군에 비하여 유의적으로 높았으나 genistein과 daidzein 급여로 간, 신장과 심장조직 중의 지질과산화물 생성이 유의적으로 억제되었다. 이와 같이 genistein과 daidzein은 제2형 당뇨동물에서 고혈당으로 야기되는 적혈구와 조직 내 항산화효소 변화를 완화하고 간, 신장 및 심장조직의 지질과산화물을 낮추는 것으로 관찰됨으로써 이들의 항산화작용을 통한 당뇨 합병증을 예방할 것으로 사료된다.
본 연구는 White Leghorn에서 부화 후 일령(0-d, 3-d, 7-d, 14-d 및 21-d)에 따른 소화기관의 발달과 기능 및 항산화 방어작용에 대한 변화를 조사하기 위해 실시하였다. 일령에 따른 체중은 부화 후 0, 3 및 7일령까지는 변화가 적었지만, 7일령 이후에는 유의하게(P<0.05) 증가하였다. 체중에 따른 소화 장기의 상대적 무게(g/100 g BW)에서, 간의 상대적 무게는 0일령에서 현저히 낮았지만 3~7일령에 현저히 증가한 후(P<0.05) 21일령까지 유의차 없이 점차 감소하였다. 상대적 췌장 무게 역시 간 무게의 변화와 유사한 경향을 보이며, 7일령에서 최대 발달을 보였지만(P<0.05) 그 이후에는 점차 감소하는 경향을 보였다. 상대적 소장 무게와 길이의 변화는 부화 후 급격히 증가하여 7일령에서 최대 성장을 보이고(P<0.05) 점차 감소하여 21일령 이후에는 현저히 낮아졌다. 소장 점막세포의 무게는 부화 후 현저히 증가하여(P<0.05) 14일령에 최대 발달률을 보였으나 21일령에는 감소하였다(P<0.05). 이당류 분해효소의 특이적 활성도는 0일령에 가장 낮았으나, 3일령에서 유의적으로 높은 최대 활성도 증가를 보였다(P<0.05). Sucrase 활성도는 14일령 이후 유의하게 감소하였으나(P<0.05), maltase는 지속적으로 높은 활성도를 유지하는 것으로 나타났다. Leucine aminopeptiase 특이적 활성도는 0일령부터 높게 나타나 일령에 상관없이 일정하게 유지되는 것으로 나타났다. SOD와 GST 특이적 활성도는 0일령에서 가장 낮았으나, 7일령 이후 유의적으로 높은 활성도를 보였다(P<0.05). GPX 활성도는 0, 7일령과 비교 시 14일령 이후 활성도가 현저하게 증가하였다(P<0.05). 지질 과산화(MDA) 함량은 모든 일령에서 매우 낮게 나타나 일령에 따른 차이가 없었다. 이상의 결과로 보아, White Leghorn 병아리는 부화 후 3~7일령에서 소화 장기 발달과 소화 효소 활성도가 급격히 증가하며, 7일령 이후 체 성장과 간 조직의 대사 작용이 활발해지면서 항산화 효소의 활성도가 함께 증가하는 것으로 나타났다.
Antioxidant enzymes are scavenger reactive-oxygen intermediates and are involved in many cellular defense systems. We previously reported that a crude extract of Garnoderma lucidum, a medicinally potent mushroom, profoundly increased the catalase gene expression and enzyme activities in mouse livers (Park et al., J. Biochem. Mol. Biol. 34. 144-149, 2001). In this study, we elucidated the detailed mechanism whereby G. lucidum stimulates the catalase activity and expression. The major active fraction was isolated from G. lucidum and methyl linoleate was considered the most major component of the fraction. In order to determine whether methyl linoleate increases mRNA and protein synthesis of catalase, Northern and Western blot analyses were performed in vivo with methyl linoleate-treated mouse liver homogenate after feeding methyl linoleate to the mice. Northern and Western blot analyses of the crude liver homogenates in the mice that were administered methyl linoleate revealed that the expression catalase was significantly increased when compared to the untreated controls. In addition, the catalase protein levels and enzymatic activities increased in the mouse liver homogenates. These results suggest that methyl linoleate that is produced by G. lucidum stimulates the catalase expression at the transcription level.
세포열을 이용한 허혈/재관류 환경에서 청폐사간탕의 세포보호능을 측정하였다. 청폐사간탕 추출물은 허혈/재관류 환경하에서 발생하는 세포 독성으로부터 대표적 수용성 항산화제인 ascorbic acid보다 높은 세포 보호 활성을 나타내었으며, 산화적 손상의 지표로서 사용되는 지질과산화물(TBARS)를 측정한 결과에서도 ASA와 유사한 활성을 나타내었다. 또한, 허혈/재관류 환경하에서 활성이 증가하여 세포에 산화적 손상을 일으키는 활성 산소종을 유발하는 것으로 알려진 xanthine oxidase 활성 측정에서는 청폐사간탕이 ASA보도 높은 xanthine oxidase 활성 억제능을 보였으며, xanthine oxidase 효소 표품을 이용한 활성 억제능 측정에서도 ASA보다 뛰어난 결과를 보였다. 따라서, 청폐사간탕은 허혈/재관류 환경하에서 세포 보호능이 있는 것으로 추측이되며, 이러한 보호능은 항산화 활성과 더불어서 xanthine oxidase 활성 억제능이 공동 작용의 결과로 사료된다.
Cajanus indicus is a herb with medicinal properties and is traditionally used to treat various forms of liver disorders. Present study aimed to evaluate the effect of a 43 kD protein isolated from the leaves of this herb against chloroform induced hepatotoxicity. Male albino mice were intraperitoneally treated with 2mg/kg body weight of the protein for 5 days followed by oral application of chloroform (0.75ml/kg body weight) for 2 days. Different biochemical parameters related to physiology and pathophysiology of liver, such as, serum glutamate pyruvate transaminase and alkaline phosphatase were determined in the murine sera under various experimental conditions. Direct antioxidant role of the protein was also determined from its reaction with Diphenyl picryl hydraxyl radical, superoxide radical and hydrogen peroxide. To find out the mode of action of this protein against chloroform induced liver damage, levels of antioxidant enzymes catalase, superoxide dismutase and glutathione-S-transferase were measured from liver homogenates. Peroxidation of membrane lipids both in vivo and in vitro were also measured as malonaldialdehyde. Finally, histopathological analyses were done from liver sections of control, toxin treated and protein pre- and post-treated (along with the toxin) mice. Levels of serum glutamate pyruvate transaminase and alkaline phosphatase, which showed an elevation in chloroform induced hepatic damage, were brought down near to the normal levels with the protein pretreatment. On the contrary, the levels of anti-oxidant enzymes such as catalase, superoxide dismutase and glutathione-S-transferase that had gone down in mice orally fed with chloroform were significantly elevated in protein pretreated ones. Besides, chloroform induced lipid peroxidation was effectively reduced by protein treatment both in vivo and in vitro. In cell free system the protein effectively quenched diphenyl picryl hydrazyl radical and superoxide radical, though it could not catalyse the breakdown of hydrogen peroxide. Post treatment with the protein for 3 days after 2 days of chloroform administration showed similar results. Histopathological studies indicated that chloroform induced extensive tissue damage was less severe in the mice livers treated with the 43 kD protein prior and post to the toxin administration. Results from all these data suggest that the protein possesses both preventive and curative role against chloroform induced hepatotoxicity and probably acts by an anti-oxidative defense mechanism.
Jo, Yun Ho;Lee, Hwan;Oh, Myeong Hwan;Lee, Gyeong Hee;Lee, You Jin;Lee, Ji Sun;Kim, Min Jung;Kim, Won Yong;Kim, Jin Seong;Yoo, Dae Seok;Cho, Sang Won;Cha, Seon Woo;Pyo, Mi Kyung
Nutrition Research and Practice
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제14권4호
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pp.334-351
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2020
BACKGROUND/OBJECTIVES: This study was designed to investigate the improvement effect of white ginseng extract (GS-KG9) on D-galactosamine (Ga1N)-induced oxidative stress and liver injury. SUBJECTS/METHODS: Sixty Sprague-Dawley rats were divided into 6 groups. Rats were orally administrated with GS-KG9 (300, 500, or 700 mg/kg) or silymarin (25 mg/kg) for 2 weeks. The rats of the GS-KG9- and silymarin-treated groups and a control group were then intraperitoneally injected Ga1N at a concentration of 650 mg/kg for 4 days. To investigate the protective effect of GS-KG9 against GalN-induced liver injury, blood liver function indicators, anti-oxidative stress indicators, and histopathological features were analyzed. RESULTS: Serum biochemical analysis indicated that GS-KG9 ameliorated the elevation of aspartate aminotransferase (AST), alanine aminotransferase (ALT), alkaline phosphatase (ALP), and lactate dehydrogenase (LDH) in GalN-treated rats. The hepatoprotective effects of GS-KG9 involved enhancing components of the hepatic antioxidant defense system, including glutathione, glutathione peroxidase (GPx), superoxide dismutase (SOD), and catalase (CAT). In addition, GS-KG9 treatment inhibited reactive oxygen species (ROS) production induced by GalN treatment in hepatocytes and significantly increased the expression levels of nuclear factor erythroid-2-related factor 2 (Nrf2) and heme oxygenase-1 (HO-1) proteins, which are antioxidant proteins. In particular, by histological analyses bases on hematoxylin and eosin, Masson's trichrome, α-smooth muscle actin, and transforming growth factor-β1 staining, we determined that the administration of 500 mg/kg GS-KG9 inhibited hepatic inflammation and fibrosis due to the excessive accumulation of collagen. CONCLUSIONS: These findings demonstrate that GS-KG9 improves GalN-induced liver inflammation, necrosis, and fibrosis by attenuating oxidative stress. Therefore, GS-KG9 may be considered a useful candidate in the development of a natural preventive agent against liver injury.
For the development of functional food and cosmetics using hot water extract of Muraenesox cinereus's skin, contents of vitamin, amino acid and element, and antioxidant activity were investigated. The results are shown as follows: among vitamins, A(0.21mg/100 g), C (78.12mg/100 g), $D_3$ (0.03 mg/100 g), E (1.97 mg/100 g) and Niacin (2.53mg/100 g) were detected, respectively.Mineral contents were an order of K > P > Na > Mg > Ca > Fe and Zn. Contents of total amino acids were an order of Pro > Gly > Arg > Glu > Phe > Ala. Especially, the sum of total amino acids was 27.17 mg/100 mL, which was about 4.0 fold higher than that of free amino acid. DPPH radical scavenging activity of hot water extract of M. cinereus's skin at 25 mg/mL was 63.5% and did not increase at above 50 mg/mL. Activities of antioxidant enzymes in the liver of ethanol-treated rats using hot water extract of M. cinereus's skin were investigated. Compared to control group, activities of ADH and GSH-px were decreased. In the case of CAT and SOD activity, they were increased. These results showed that the hot water extract of M. cinereus's skin can be applied to raw macterial for functional food and cosmetics.
비타민 C는 다양한 유전독성에 대하여 방호작용을 할 수 있는 것으로 알려져 있지만, 구체적 방호기작과 방호작용의 정도는 충분히 이해되어 있지 않다. 본 연구는 독성물질 및 환경의 조작에 의해 세포의 유전체가 손상되는 조건에서 비타민 C가 발휘하는 유전독성 방호효과를 정량하고, 그 방호기작을 분석하였다. Chinese hamster ovary 세포(CHO-K1)를 사용한 Comet assay를 수행하여, $H_2O_2$, $HgCl_2$, N-methyl-N-nitro-N-nitrosoguanidine (MNNG), 4-nitroquinoline-1-oxide (4NQO)와 자외선에 노출된 세포의 DNA 손상 정도를 측정하였다. 비타민 C 방호효과를 측정한 결과, $H_2O_2$, $HgCl_2$, 4NQO를 비타민 C와 함께 처리한 경우, DNA 손상이 대조군 수준으로 감소하였다. 자외선의 경우 비타민 C의 방호효과가 나타났으나 대조군 수준까지 미치지 못하였으며, MNNG의 경우 비타민 C가 전혀 방호하지 못하는 것으로 나타났다. 또한, 비타민 C를 유전독성노출 이전에 처리한 세포들의 DNA 손상 정도가 독성노출 이후에 처리된 경우보다 28~49% 낮은 것으로 측정되었다. 이는 독성노출 이전 시점에 도입된 비타민 C가 세포외액과 세포질에 존재하여, 이후에 도입되는 유전독성물질과 직접적으로 작용하며, 강력한 항산화제로써 1차적인 항산화작용을 담당함을 시사한다. 그러나 MNNG의 경우처럼 비타민 C가 방호효과를 보이지 않는 유전독성물질이 존재하므로, 유전독성물질의 독성기작에 따라 비타민 C의 방호효과는 제한되는 것으로 나타났다. 따라서, 각 유전독성물질의 독성기작과 비타민 C의 방호기작과의 상호작용에 대한 연구가 필요하며, 비타민 C의 항산화 방어 기작(antioxidant defense mechanism)의 다양성에 대한 규명이 이루어져야 할 것으로 사료된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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