• 제목/요약/키워드: enzymatic antioxidant

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Anti-osteoarthritis Effects of the Combination of Boswellia serrata, Curcuma longa, and Terminalia chebula Extracts in Interleukin-1β-stimulated Human Articular Chondrocytes

  • Kim, Hae Lim;Min, Daeun;Lee, Dong-Ryung;Lee, Sung-Kwon;Choi, Bong-Keun;Yang, Seung Hwan
    • 동의생리병리학회지
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    • 제36권2호
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    • pp.79-87
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    • 2022
  • In this study, extracts of Boswellia serrata gum resin, Curcuma longa rhizome, and Terminalia chebula fruit were combined in different ratios, and their anti-osteoarthritis effects were compared to determine which combination had the best synergistic effect. B. serrata, C. longa, and T. chebula extracts in a 2:1:2 ratio exhibited higher antioxidative activity in scavenging DPPH radicals than did the individual extracts alone or the other extract combinations. Additionally, the 2:1:2 combination significantly improved the levels of enzymatic antioxidants and antioxidant-related proteins. Moreover, this same combination ratio decreased the protein levels of matrix metalloproteinase (MMP) 3 and MMP13 in interleukin-1β-stimulated human articular chondrocytes (HCHs) and increased those of aggrecan and collagen type II alpha 1 chain (COL2A1). Analysis of the underlying mechanisms revealed that the 2:1:2 combination significantly inhibited the phosphorylation of nuclear factor kappa B (NF-κB) p65, extracellular regulated protein kinase (ERK), and p38 mitogen-activated protein kinase (MAPK). Therefore, the 2:1:2 combination of these three plant extracts has the best potential for use as an effective dietary supplement for improving joint health compared with the individual extracts and their other combination ratios.

Bioactive peptides-derived from marine by-products: development, health benefits and potential application in biomedicine

  • Pratama, Idham Sumarto;Putra, Yanuariska;Pangestuti, Ratih;Kim, Se-Kwon;Siahaan, Evi Amelia
    • Fisheries and Aquatic Sciences
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    • 제25권7호
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    • pp.357-379
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    • 2022
  • Increased fisheries products have raised by-products that are discarded due to low economic value. In addition, marine by-products are still rich in protein and nutritional value that have biological activities and give benefits to human health. Meanwhile, there is raised pressure for sustainability practices in marine industries to reduce waste and minimize the detrimental effect on the environment. Thus, valorization by-products through bioactive peptide mining are crucial. This review focus on various ways to obtain bioactive peptides from marine by-products through protein hydrolysis, for instance chemical hydrolysis (acid and based), biochemical hydrolysis (autolysis and enzymatic hydrolysis), microbial fermentation, and subcritical water hydrolysis. Nevertheless, these processes have benefits and drawbacks which need to be considered. This review also addresses various biological activities that are favorable in pharmaceutical industries, including antioxidant, antihypertensive, anticancer, anti-obesity, and other beneficial bioactivities. In addition, some potential marine resources of Indonesia for the marine biopeptide from their by-product or undesired marine commodities would be addressed as well.

Effects of Cell Status of Bovine Oviduct Epithelial Cell (BOEC) on the Development of Bovine IVM/IVF Embryos and Gene Expression in the BOEC Used or Not Used for the Embryo Culture

  • Jang, H.Y.;Jung, Y.S.;Cheong, H.T.;Kim, J.T.;Park, C.K.;Kong, H.S.;Lee, H.K.;Yang, B.K.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제21권7호
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    • pp.980-987
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    • 2008
  • The objective of this study was to investigate the effects of cell status of BOEC on development of bovine IVM/IVF embryos and gene expression in BOEC before or after culturing of embryos. The developmental rates beyond morula stage in the BOEC co-culture group was significantly higher than in the control group (p<0.05). In particular, blastocyst production in the BOEC co-culture group (28.3%) was dramatically increased compared with the control group (7.2%). In the in vitro development of bovine IVM/IVF embryos according to cell status, the developmental rates beyond morula stage in the primary culture cell (PCC) co-culture group were the highest of all experimental groups. Expression of genes related to growth (TGF-${\beta}$ EGF and IGFBP), apoptosis (Bax, Caspase-3 and p53) and antioxidation (CuZnSOD, MnSOD, Catalase and GPx) in different status cells of BOEC for embryo culture was detected by RT-PCR. While EGF gene was detected in isolated fresh cells (IFC) and PCC, TGF-${\beta}$ and IGFBP were found in IFC or PCC after use in the embryo culture, respectively. Caspase-3 and Bax genes were detected in all experimental groups regardless of whether the BOEC was used or not used in the embryo culture. However, p53 gene was found in IFC of both conditions for embryo culture and in frozen/thawed culture cells (FPCC) after use in the embryo culture. Although antioxidant genes examined were detected in all experimental groups before using for the embryo culture, these genes were not detected after use. This study indicated that the BOEC co-culture system used for in vitro culture of bovine IVF embryos can increase the developmental rates, and cell generations and status of BOEC might affect the in vitro development of bovine embryos. The BOEC monolayer used in the embryo culture did not express the growth factors (TGF-${\beta}$ and EGF) and enzymatic antioxidant genes, thereby improving embryo development in vitro.

와송(Orostachys japonicus) 용매별 분획 추출물의 항산화, 항균 및 암세포 독성 비교 (In vitro Comparision of Biological Activities of Solvent Fraction Extracts from Orostachys japonicus)

  • 김승미;박정훈;부희옥;송상기;박현용
    • 한국자원식물학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.133-143
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    • 2017
  • 와송 ethylacetate 분획추출물의 폴리페놀 함량은 $634.48{\mu}g/mg$, 플라보노이드 함량은 $205.20{\mu}g/mg$로 나타났다. 또한 항산화 활성을 보면, ethylacetate 분획추출물의 1 mg/ml 농도에서 DPPH radical, ABTS radical 소거능은 95% 이상으로, ascorbic acid의 97%의 소거능과 거의 유사한 결과를 보여 높은 항산화능을 확인할 수 있었다. 항산화효소 활성의 경우, APX 및 CAT 효소 활성은 $1125.89{\mu}mol$ ascorbate oxidized/min/mg protein, 119.87mmol $H_2O_2$ decomposed/min/mg protein 으로 높은 것으로 나타났다. 항균활성은 Listeria monocytogenes, Staphylococcus epidermidis, Staphylococcus aureus, Malassezia furfur 균주에서 항생제 kanamycin보다 큰 저해환을 형성하여 높은 항균력이 확인되었다. 또한 와송의 용매분획별 추출물의 인체암 세포주에 대한 세포증식억제 효과는 특히 ethylacetate 분획추출물에서 폐암, 유방암에 대해 높은 효과를 나타냈다. 이와 같은 결과들을 종합하면 와송의 ethylacetate 분획추출물을 이용한 천연 항산화제와, 천연 항균제로서의 개발 가치가 높은 것으로 기대되어 경제성 있는 천연소재가 될 것으로 사료된다.

월동기간 중 Zoysiagrass와 Creeping Bentgrass의 저온내성에 대한 항산화 효소 및 지질과산화의 비교 연구 (Comparative Study on Antioxidant Enzymes and Lipid Peroxidation Related Low Temperature Tolerance in Overwintering Zoysiagrass and Creeping Bentgrass)

  • 김대현;이복례;이재식;이명;김태환
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.267-276
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    • 2006
  • 월동기간 동안 zoysiauass [Zoysia matrella (L.) Merr]와 creeping bentgrass(Agrostis palustris Hunds)의 뿌리에서 저온 스트레스에 대한 생리학적 반응을 규명하기 위해 지질과산화 정도와 효소적 항산화 반응 및 탄수화물의 변화를 조사하였다. 1월 말 Creeping bentgrass의 뿌리 고사율은 zoysiagrass 보다 약 20% 현저히 높게 나타났다. Creeping bentgrass의 뿌리 성장은 온도변화와 거의 평행하게 변화하였으나 zoysiauass는 뿌리 성장에 거의 변화가 없이 4월 말까지 유지되었다. Polyssacharide(starch+fructan)의 함량은 두 품종에서 별다른 차이는 발견되지 않았으나 zoysiagrass의 총비구조적 탄수화물이 creeping bentgrass에 비해 약 10% 높게 나타났다. Malondialdehyde(MDA)의 농도는 creeping bentgrass에서 현저히 높게 나타났다. Creeping bentgrass의 peroxidase의 활성은 zoysiagrass에 비해 약 4.2 배 높았으나 superoxide(SOD)와 catalase(CAT)의 활성은 각각 22%와 67% 낮았다. 이상의 결과들은 creeping bentgrass 보다 zoysiagrass가 월동 기간 중 저온 내성 메커니즘을 우선적으로 작동시키며 저온 스트레스에 대해 덜 민감하다는 것을 잘 나타내고 있다.

Isolation and Identification of an Antioxidant Enzyme Catalase Stimulatory Compound from Garnoderma lucidum

  • Lee, Hyeon-Yong;Eum, Won-Sik;Kim, Dae-Won;Lee, Byung-Ryong;Yoon, Chang-Sik;Jang, Sang-Ho;Choi, Hee-Soon;Choi, Soo-Hyun;Baek, Nam-In;Kang, Jung-Hoon;Kang, Tae-Cheon;Won, Moo-Ho;Cho, Sung-Woo;Lee, Kil-Soo;Park, Jin-Seu;Choi, Soo-Young
    • BMB Reports
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    • 제36권5호
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    • pp.450-455
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    • 2003
  • 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.

마치현 아라비노갈락탄의 압출 수용화와 항산화 특성 (Solubilization of Arabinogalactan by Extrusion from Portulaca oleracea L. and Its In Vitro Antioxidant Activity)

  • 최애진;지호균;고보성;김양하;이수정;김철진;조용진;김종태
    • 산업식품공학
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    • 제13권3호
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    • pp.169-175
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    • 2009
  • 마치현을 압출성형 및 효소분해 처리할 경우 원료에 비하여 수용성 고분자 다당류 및 아라비노갈락탄 함량이 증가하였다. 마치현 수용성 다당류 중 아라비노스와 갈락토오스의 함량이 원료 마치현보다 1.5배 증가하였으며, 람노스 함량도 2.6배 증가한 유의적인 결과를 보였다. 압출성형 처리효과로 고분자 분획(I)은 Ext I, Ext II 및 Ext III 시료에서 각각 37, 29 및 26% 정도 저분자 분획(II)으로 분자 재배열이 발생함과 동시에 66,000-74,000 Da범위의 분자량을 갖는 다당체로 구조변형 되었다. 특히, 저분자 분획의 분자량과 조성비에 있어서 압출성형 처리한 마치현은 처리하지 않은 원료에 비하여 9-13% 정도 증가하여 유의성이 있었다. 이같은 다당류의 붕괴 및 변형 정도는 압출성형 처리시 투입된 기계적 소모 에너지와 비례적인 상관성을 보였다. 압출성형 처리를 한 수용성 다당류의 경우 압출성형 처리온도 120$^{\circ}C$ 및 140$^{\circ}C$인 경우 자유 라디칼소거활성능이 압출성형 처리하지 않은 원료에 비하여 높게 증가하였다. 상기와 같은 마치현 유래 아라비노갈락탄의 항산화 활성 기능의 결과에 비추어볼 때 보다 폭 넓은 범위의 분자량을 갖는 분획물 제조 및 생리활성 평가실험을 지속적으로 추진한다면 새로운 기능성 식품소재로 활용할 가치가 있다고 기대된다.

키토산올리고당의 효소적 대량생산 및 생리활성 (Large scale enzymatic production of chitooligosaccharides and their biological activities)

  • 김세권;신경훈
    • 식품과학과 산업
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    • 제53권1호
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    • pp.2-32
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    • 2020
  • 키토산은 천연에 존재하는 풍부한 고분자 다당류이며 동시에 항균작용, 항암작용, 면역 활성 증강 작용 등 다양한 생리 기능성을 가진 생체 물질(biomaterial)이다. 그러나 키토산은 수용액에 쉽게 용해되지 않고 체내 흡수율도 매우 낮은 고분자 물질이기 때문에 그 자체로는 생체 내에서 기능을 발휘하지 못한다. 따라서 체내 흡수율이 용이하고 보다 다양한 생리 활성을 나타내는 키토산올리고당으로 섭취할 필요가 있다. 키토산으로부터 키토산올리고당을 만드는 방법은 온화한 조건에서 부반응이 없는 효소분해가 가장 이상적이다. 그러나 키토산을 분해시킬 수 있는 효소의 가격이 매우 비싸고 효소 활성이 낮아 산업적으로 효소를 이용하여 키토산올리고당을 대량 생산하는데는 경제적으로 큰 문제가 있었다. 따라서 효소 분해에 의한 키토산올리고당의 생산을 산업적으로 적용시켰을 때 대량으로 소모되는 효소의 높은 생산 비용을 경감하기 위하여 효소의 재이용을 위한 생산 시스템을 도입하였고 한외여과막과 효소 반응기를 결합시킨 한외여과막 효소반응기를 키토산올리고당의 생산에 적용시킴으로써 대량 생산이 가능해졌다. 이 시스템은 사용하는 막의 종류에 따라 원하는 분자량의 키토산올리고당을 생산 할 수 있어 분자량 크기에 따라 생체 내에서 다른 생리기능을 나타내는 키토산올리고당을 각기 목적에 맞는 제품으로 대량 생산할 수 있다. 키토산올리고당은 암세포 성장에 영향을 미치는 면역을 증진시키고 암 전이 관련 효소인 MMP-2 및 MMP-9의 발현을 저지하여 암 전이를 억제할 뿐만 아니라 암세포의 신생 혈관형성을 억제하므로 암의 예방이나 치료에 활용될 수 있다. 또한 키토산올리고당은 생체 노화를 촉진시키는 초과산화 라디칼, 히드록시라디칼, 과산화 라디칼과 같은 활성산소종을 소거시킴으로써 활성산소종에 의해 유발되는 질환도 예방한다. 더 나아가서, 키토산올리고당은 양전하를 가진 아미노기를 갖고 있어 미생물 세포막의 음전하와 결합하여 세포막의 기능을 상실시킴으로써 막을 통해 출입하는 대사에 필요한 물질들을 봉쇄한다. 이것은 미생물의 성장과 증식을 감소시키는 효과가 있어 식품분야에서도 천연 보존제로서 활용될 것으로 기대된다. 지금까지 고혈압 및 심장 질환의 치료는 레닌엔지오텐신 시스템(RAS)경로의 치료조작(mani pulator) 및 ACE 저해에 초점이 맞추어져 왔다. Captopril, Enalapril, Alcacepril 및 Lisinopril같은 합성 ACE 저해제는 고혈압 치료 및 예방을 위해서도 널리 사용되고 있으나 기침, 알레르기 반응, 맛 장애 및 피부발진과 같은 부작용을 야기시킬 위험이 있다. 그러므로 고혈압의 치료나 관리를 위한 치료제로서 자연계에 존재하는 천연성분인 키토산올리고당이 바람직한 대안으로 사용될 수 있을 것이다. 고령 사회로 진입하면서 노인의 치매 발병률은 현저하게 증가하는 추세이나 아직까지 효과가 뛰어난 치매치료제는 개발되지 않고 있는 실정이다. 키토산올리고당이 치매유발효소인 베타-세크레테이즈뿐만 아니라 아세틸콜린 에스테르가수분해효소를 저해하고, 산화에 의한 뇌세포의 손상을 저해하는 효능이 있는 것으로 밝혀져 앞으로 치매 예방이나 치료에 적극적으로 활용되어야 한다. 최근에 소비자나 환자들은 다양한 부작용을 낳는 화학적으로 합성된 의약품을 기피하는 경향이 있어 자연식품이나 천연 생리기능성 물질과 자가치료에 대한 욕구가 높아지고 있다. 그러므로 의약품에 비해 다소 효능이 낮을지라도 특정한 질병의 예방이나 치료를 위해 특수한 생리 기능성 물질의 섭취는 더욱 더 인기를 끌게 될 것이다. 따라서 항암, 항산화, 항염증, 항균, 항고혈압, 항치매, 항당뇨, 항알레르기 등 다양한 생리활성을 나타내는 키토산올리고당을 활용한 건강기능성식품(nutraceuticals), 의약품(pharmaceuticals) 및 기능성 화장품(cosmeceuticals) 등 다양한 제품이 개발될 것으로 기대된다.

감태 효소 가수분해물 처리농도에 따른 간고등어의 항산화 특성 및 Biogenic Amine 함량 (Effect of Antioxidant Properties and Biogenic Amine Contents of Salted Mackerel by the Concentration of Enzymatic Hydrolysate from Ecklonia cava)

  • 윤민석;김형준;박권현;신준호;이정석;전유진;손희진;허민수;김진수
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제16권6호
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    • pp.915-923
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    • 2009
  • 감태 효소 가수분해물과 제주특별자치도에서 생산된 신선한 고등어를 이용하여 건강 기능성이 부여된 고품질 간고등어를 제조할 목적으로 감태 효소 가수분해물의 적정 처리 조건에 대하여 살펴보았다. 감태 효소 가수분해물 처리유무 및 처리농도에 관계없이 간고등어의 일반성분, 염도, 대장균, pH, 휘발성염기질소, histamine 및 과산화물값은 5% 유의수준에서 차이가 인정되지 않았다. 하지만, DPPH free radical, hydroxyl radical, hydrogen peroxide, and alkyl radical와 같은 radical 소거 활성은 감태 효소 가수분해물의 처리농도가 높을수록 우수하였다. 이와 같은 결과로부터 신선한 제주특별자치도 연안산 간고등어와 감태 효소 가수 분해물을 이용하여 건강 기능성이 부여된 고품질 간고등어를 제조하고자 할 때 최적 감태 효소 가수분해물의 농도는 2%로 판단되었다. 이와 같이 신선한 고등어에 2% 감태 효소 가수분해물을 처리하여 제조한 간고등어는 시판 간고등어에 비하여 radical 소거능, biogenic amine 및 기타 화학적 특질 면에서 우수하다고 판단되었다.

이취 제거를 위한 굴 가수분해물의 발효공정과 제품의 특성 (Fermentation Process for Odor Removal of Oyster (Crassostrea gigas) Hydrolysate and Its Properties)

  • 이수선;박시향;김현아;최영준
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제45권4호
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    • pp.542-550
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    • 2016
  • 굴 가수분해물의 이취 제거를 위한 가수분해 및 발효의 최적 조건과 이의 항산화 효과를 검토하였다. 이취 제거를 위한 굴 가수분해물의 최적 추출 조건은 Neutrase를 이용하여 E/S 3.3%, $50^{\circ}C$, 8.3시간이었으며, 발효 공정은 $24^{\circ}C$에서 glucose 0.5%와 Saccharomyces cerevisiae를 5% 접종하였다. 굴 가수분해 발효물의 구성 아미노산은 25.7%에 해당하였으며, Glu, Asp, Lys, Leu, Arg, Gly 및 Ala이 전체의 61.2%를 차지하였다. 유리 아미노산 조성의 경우 Leu, Ala, Phe, Val 및 Tau의 순으로 높게 나타났다. 또한 무기질 함량은 Na, P, K, Zn, Fe이 높게 나타났으며, 정상 간세포주인 Chang cell에 대한 독성은 나타나지 않았다. 이상의 결과로 미루어 S. cerevisiae에 의해 수산물의 이미취를 masking 할 수 있으나, 기능성 원료로 사용하기 위해 최종 제품의 카드뮴 함량을 저감시킬 대책이 필요하다.