• Nutrition Research and Practice
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• 제8권3호
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• pp.249-256
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• 2014

BACKGROUND/OBJECTIVES: The traditional Korean diet is plant-based and rich in antioxidants. Previous studies have investigated the potential health benefits of individual nutrients of Korean foods. However, the cumulative effects of a Korean diet on inflammation remain poorly understood. Therefore, the aim of this study was to investigate the anti-inflammatory effects of a plant-based Korean diet. MATERIALS/METHODS: Using data from the Fifth Korean National Health and Nutrition Examination Survey, 75 individual plant food items were selected which represent over 1% of the total diet intake of the Korean diet. These items were classified into ten different food groups, and the vegetable (Veg) and fruit (Fruit) groups were studied based on their high antioxidant capacity. For comparison, a mixture of all ten groups (Mix) was prepared. To produce a model of inflammation with which to test these Veg, Fruit, and Mix plant-based Korean food extracts (PKE), RAW264.7 macrophages were treated with lipopolysaccharide (LPS). RESULTS: Levels of nitric oxide (NO) and prostaglandin $E_2$ ($PGE_2$), as well as protein expression of inducible nitric oxide synthase (iNOS) and cyclooxygenase-2 (COX-2) were found to be lower following PKE treatment. Furthermore, PKE treatment was found to suppress tumor necrosis factor-${\alpha}$ (TNF-${\alpha}$) and interleukin-6 (IL-6) via the nuclear transcription factor kappa-B ($NF-{\kappa}B$) signaling pathway. Overall, the Mix group exhibited the greatest anti-inflammatory effects compared with Veg and Fruit PKE group. CONCLUSIONS: Inhibition of LPS-induced pro-inflammatory mediators by the PKE tested was found to involve an inhibition of NF-kB activation. Moreover, PKE tested have the potential to ameliorate various inflammation-related diseases by limiting the excessive production of pro-inflammatory mediators.

• 한국식품영양과학회지
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• 제45권1호
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• pp.20-26
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• 2016

본 연구는 민들레잎을 노루궁뎅이버섯 균사체로 발효한 후물과 에탄올로 추출하여 추출용매별 및 발효 전과 발효 후의 항산화 및 항염증 활성을 비교 평가하였다. 추출물의 항산화 활성을 탐색하고자 총 폴리페놀 함량, 총 플라보노이드 함량, DPPH 라디칼 소거능, ABTS를 이용한 라디칼 소거 활성, FRAP을 이용한 총 항산화능을 측정하였다. 또한 RAW 264.7 대식세포를 이용하여 NO 생성량, 염증관련 단백질 및 사이토카인의 변화를 측정하였다. 민들레잎을 발효한 후 항산화 활성은 감소하였으나 오히려 항염증 활성은 증가하는 경향을 나타내었다. 특히 발효 민들레잎의 에탄올 추출물은 NO 생성 및 iNOS 단백질 발현을 효과적으로 억제하였으며 염증성 사이토카인인 IL-6를 억제하는 효과가 우수하였다. 이상의 결과로 항염증 소재로서 노루궁뎅이버섯 균사체를 이용한 발효 민들레잎의 에탄올 추출물의 활용 가능성을 확인하였다.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2019년도 추계학술대회
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• pp.92-92
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• 2019

Excessive or chronic inflammation contributes to the pathogenesis of many inflammatory diseases such as sepsis, rheumatoid arthritis, and ulcerative colitis. Hibiscus syriacus L. has been used as a medicinal plant in many Asian countries, even though its anti-inflammatory activity has been unclear. Therefore, we investigated the anti-inflammatory effect of anthocyanin fractions from the H. syriacus L. varieties Pulsae (PS) on the lipopolysaccharide (LPS)-induced expression of proinflammatory mediators and cytokines in RAW264.7 macrophages. PS suppressed LPS-induced nitric oxide (NO) and prostaglandin $E_2$ ($PGE_2$) secretion concomitant with downregulation of inducible NO synthase (iNOS) and cyclooxygenase-2 (COX-2) expression. Furthermore, PS inhibited the production of proinflammatory cytokines such as tumor necrosis factor-alpha ($TNF-{\alpha}$), interleukin-6 (IL-6), and IL-12 in LPS-stimulated RAW264.7 macrophages. Further study showed that PS significantly decreased LPS-induced nuclear translocation of the nuclear $factor-{\kappa}B$ ($NF-{\kappa}B$) subunits, p65 and p50. Molecular docking data showed that many anthocyanins from PS fit into the hydrophobic pocket of MD2 and bound to Toll-like receptor 4 (TLR4), indicating that PS inhibits the TLR4-MD2-mediated inflammatory signaling pathway. Especially, apigenin-7-O-glucoside most powerfully bound to MD2 and TLR4 through LYS122, LYS122, and SER127 at a distance of $2.205{\AA}$, $3.098{\AA}$, and $2.844{\AA}$ and SER441 at a distance of $2.873{\AA}$ (docking score: -8.4) through hydrogen bonding, respectively. Additionally, PS inhibited LPS-induced TLR4 dimerization/expression on the cell surface, which consequently decreased MyD88 recruitment and IRAK4 phosphorylation. PS completely blocked LPS-mediated mortality in zebrafish larvae by diminishing the recruitment of neutrophil and macrophages accompanied by low levels of proinflammatory cytokines. Taken together, our results indicate that PS attenuates LPS-mediated inflammation in both in vitro and in vivo by blocking the TLR4/MD2-MyD88/IRAK4-$NF-{\kappa}B$ axis. Therefore, PS might be used as a novel modulatory candidate for effective treatment of LPS-mediated inflammatory diseases.

• 대한본초학회지
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• 제38권2호
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• pp.17-26
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• 2023

Objectives : A persistent inflammatory response can cause diseases such as fibrosis, cancer, and allergies. This study aimed to investigate the anti-inflammatory activity of Curcumae longae Rhizoma and Cinnamomi Ramulus Mixture (CCM) in lipopolysaccharide (LPS)-stimulated RAW264.7 cells. Methods : The total polyphenol and flavonoid contents of CCM were confirmed through an in vitro experiment. Also, radical scavenging activities of 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH), 2,2'-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) (ABTS), and Hydroxyl were confirmed. Moreover, ferric reducing antioxidant power (FRAP) activity were confirmed. After, CCM (50, 100, and 200 ㎍/mL) were applied to 0.1 ㎍/mL LPS-stimulated RAW264.7 cells. The levels of nitric oxide (NO) and pro-inflammatory cytokines in the supernatant fraction were determined. Also, the expressions of mitogen-activated protein kinase (MAPK) and nuclear factor-κB (NF-κB) pathways were detected using Western blot. Results : As a result of in vitro experiments, there was an excellent antioxidant activity in CCM-treated cells. In addition, in RAW264.7 cells stimulated with LPS, the increased NO level was inhibited in a concentration-dependent manner by the treatment of CCM. In addition, inflammatory cytokines production were significantly inhibited in a concentration-dependent manner in CCM-treated group. CCM treatment significantly decreased the protein expressions of MAPKs. Moreover, the expressions of NF-κBp65 and cyclooxygenase-2 (COX-2) were significantly decreased when 200 mg/kg of CCM was applied, and phospho-inhibitor of nuclear factor kappa B-α (p-IκBα) and inducible nitric oxide synthase (iNOS) were significantly decreased at all concentrations treated with CCM. Conclusion : Our findings show that CCM exhibited excellent antioxidant activity and exhibited superior anti-inflammatory effect through the MAPKs and NF-κB pathways in LPS-stimulated RAW 264.7 macrophages.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제53권5호
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• pp.452-463
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• 2020

본 연구는 AT의 뿌리를 제외한 전체 AT의 에탄올 및 물 추출물의 면역 조절 효과를 비교하고 THP-1의 cytokine 분비를 조절하는 분자 메커니즘을 조사하였다. AT의 물 추출물 및 에탄올 추출물은 THP-1 세포에 독성이 없으며 세포 증식을 증가키는 것을 확인하였다. 에탄올 추출물은 영향이 없는데 반해, 물 추출물은 THP-1의 IL-1β의 분비를 증가시켰으며 COX-2 및 iNOS 단백질의 발현을 증가시켰다. 또한, MAPK 및 Akt의 인산화와 IkBα의 분해를 유도하는 것을 확인하였다. AT에 의한 IL-1β 분비는 ERK 및 JNK 억제제에 의해 감소되었으며, TNF-α의 분비는 ERK, p38 MAPK 및 JNK 억제제에 의해 감소되었다. 흥미롭게도, p38 MAPK 억제제는 AT에 의한 IL-1β의 생성을 추가로 증가시켰다. 이 결과는 AT 지상부의 물 추출물에 MAPK 신호 전달 경로를 통해 면역 세포를 자극하여 cytokine의 생산을 유도하는 생리활성물질이 존재한다는 것을 의미한다. 따라서, AT 지상부는 면역력 강화제의 천연 소재로써 이용될 수 있을 것으로 사료된다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제61권2호
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• pp.141-150
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• 2018

본 연구에서는 층꽃나무와 L. plantarum으로 발효한 층꽃나무를 각각 80% ethanol로 추출하여 추출물들이 LPS로 유도된 Raw 264.7 cell의 염증반응에 미치는 영향을 비교 검증하여 항염증 소재 개발 가능성을 검토하였다. HPLC를 이용하여 L. plantarum에 의한 층꽃나무 발효 추출물의 유용성분 변화를 확인한 결과, 발효를 통해 유용성분의 profile 변화가 있는 것을 확인할 수 있었다. Raw 264.7 cell에서 세포 독성을 측정하기 위해 MTT assay를 실시한 결과, 층꽃나무 80% ethanol 추출물은 5, 10, $15{\mu}g/mL$의 농도에서 발효 층꽃나무 80% ethanol 추출물의 경우 10, 20, 30, $40{\mu}g/mL$의 농도에서 90.0% 이상의 세포 생존율을 나타내었다. 항염증 효능을 검정하기 위해 iNOS 단백질 발현량, COX-2 단백질 발현량, NO 생성, $PGE_2$ 생성, pro-inflammatory cytokine 발현량을 측정하였다. NO 생합성 효소인 iNOS 단백질의 발현량을 측정한 결과, 층꽃나무와 발효 층꽃나무 80% ethanol 추출물은 각각 15, $40{\mu}g/mL$의 농도에서 약 50.0% 가까운 발현 억제 효과를 나타내었으며, 농도 의존적으로 감소하는 것을 확인할 수 있었다. $PGE_2$ 생합성 효소인 COX-2 단백질의 발현량을 측정한 결과, 층꽃나무 80% ethanol 추출물은 $15{\mu}g/mL$ 농도에서 50.0%, 발효 층꽃나무 80% ethanol 추출물은 $40{\mu}g/mL$ 농도에서 83.0%의 발현 억제 효과를 보여주었다. NO 생성 억제 효과를 측정한 결과 층꽃나무 80% ethanal 추출물은 $15{\mu}g/mL$ 농도에서 62.0%, 발효 층꽃나무는 $40{\mu}g/mL$ 농도에서 81.0%로 control군과 비교하였을 때 NO 생성이 크게 억제되었다. $PGE_2$ 생성 억제 효과를 측정한 결과, 층꽃나무와 발효 층꽃나무 80% ethanal 추출물은 각각 15, $30{\mu}g/mL$의 농도에서 약 70.0%의 발현 억제 효과를 나타내었다. 또한, pro-inflammatory cytokine의 경우, 층꽃나무 80% ethanol 추출물 $15{\mu}g/mL$ 농도에서 $TNF-{\alpha}$는 43.6%, IL-6는 64.3%, $IL-1{\beta}$는 58.7%의 저해율을 나타냈으며, 발효 층꽃나무 80% ethanol 추출물 $40{\mu}g/mL$ 농도에서 $TNF-{\alpha}$는 75.4%, IL-6는 64.3%, $IL-1{\beta}$는 37.7%의 발현 억제 효과를 나타내었다. 이상의 결과를 통해 층꽃나무는 매우 우수한 항염증 효과를 나타내는 소재임을 확인할 수 있었으며, L. plantarum균을 이용한 발효를 통해 층꽃나무가 가진 세포 독성을 낮추어 안전성하고 우수한 효능을 가진 새로운 항염증제로 개발 가능한 소재로 활용될 수 있을 것으로 기대되었다.

• 한국자원식물학회지
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• 제31권5호
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• pp.466-477
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• 2018

본 연구는 헛개나무 잎, 줄기, 뿌리로부터 얻어진 메탄올 추출물의 항염증 효과를 구명하기 위해서 수행되었다. LPS로 염증이 유도된 RAW264.7 세포 내 부위별 추출물을 동시에 처리하여 염증 매개성 물질인 NO 생성량 분석 결과 $40{\mu}g/m{\ell}$농도에서 뿌리(94.7%)와 줄기(42.6%)에서는 효과가 있는 반면 잎에서는 효과가 없는 것으로 확인되었다. 이 중 탁월한 효과를 보인 뿌리 추출물(RE)의 항염증 효과 및 관련 분자적 기전을 확인하였다. 그 결과, 염증 반응의 주요 경로인 NF-kB 및 MAPK 신호전달경로에서 RE가 LPS로 유도된 NF-kB의 핵 이동을 억제하고, ERK, JNK, p38의 인산화를 억제함으로써 iNOS, COX-2의 발현이 감소되고, NO와 pro-inflammatory cytokine (IL-6, $IL-1{\beta}$, $TNF-{\alpha}$)의 생성이 억제됨을 확인하였다. 또한 RE는 대식세포에서 Nrf2를 활성화시켜 항염증성 단백질인 HO-1 발현을 유도하여 항염증 효과를 나타내었다. 또한, RE로부터 주요 성분을 분리한 후 NMR과 MS 기기를 이용하여 구조 동정된 27-O-protocatechuoylbetulinic acid 화합물에서도 높은 항염증 효과를 확인하였다. 이러한 연구결과는 헛개나무뿌리와 그 주요성분은 의약품 소재 및 기능성 식품 등의 기능성 소재로 활용될 수 있는 기초적인 정보를 제공할 것으로 생각된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제43권1호
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• pp.45-55
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• 2015

본 연구에서는 참치유의 항염증 효과를 알아보기 위하여 in vitro 및 in vivo type의 실험을 진행하였다. 먼저 참치유(TO)가 세포독성을 가지는지에 대해 알아보기 위해 MTT assay를 진행한 결과, 모든 첨가 농도에서 세포독성을 가지지 않는 것을 확인하였다. 세포독성을 가지지 않은 농도에서의 항염증 효과를 알아보기 위하여 염증성 매개 인자인 NO, IL-6, TNF-α 및 IL-1β에 대한 항염증 효과를 살펴본 결과, TO의 첨가에 따라 각각 45%, 93%, 97%, 83%의 억제효과를 보임을 확인하였다. 또한 그 up-stream의 전사인자인 NF-κB 및 MAPKs와 전염증성 효소인 iNOS, COX-2의 발현을 효과적으로 억제하는 것을 확인하였다. In vivo type 실험의 일환으로 croton oil 유도 마우스 귀 부종에 대한 억제 효과를 살펴본 결과, TO의 처리에 의해 경피 및 진피 두께의 발달과, 염증 부위로의 mast cell 침윤이 억제됨을 확인하였다. TO의 효과적인 이용을 위해 그 안전성에 대한 평가로 급성 경구독성 평가를 진행한 결과, 경구독성을 유발하지 않음을 확인하였다. 본 연구 결과로 TO의 적용이 in vitro 및 in vivo type의 염증 모델에서 우수한 효과를 보임을 확인하여, TO 가 효과적인 염증 예방 및 치료제로의 활용 가능성이 충분함을 입증하였다.

• 대한화장품학회지
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• 제43권2호
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• pp.157-164
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• 2017

스테비아(Stevia rebaudiana)는 남아메리카 지역이 원산지인 국화과 스테비아 속의 다년생 식물로 스테비올(steviol)을 기본 구조로 하는 다양한 배당체가 존재하며 스테비오사이드(stevioside)와 리바우디오사이드(rebaudioside) A 등이 주성분이다. 스테비올 배당체들은 설탕보다 단맛이 월등히 뛰어나 감미료로 널리 사용되어지고 있다. 최근 여러 논문들에서 스테비올 배당체들이 미백 및 항염 효과 뿐 아니라 피부장벽 타이트정션 단백질 조절에 연관되어 있다는 보고가 있었다. 따라서 본 연구에서는 스테비올 배당체인 리바우디오사이드 A의 항염 효과 연구를 통해 향후 아토피 피부염 개선 화장품 원료 개발 가능성을 확인하고자 하였다. 항염 연구를 위해 마우스 대식세포인 RAW264.7 세포를 이용하여 cell viability 및 염증 유발 사이토카인 mRNA 발현량을 분석하였다. 우선 cell viability 측정을 위해 cell counting kit-8 (CCK-8) assay를 수행하였고 세포독성이 없는 최대 농도를 $250{\mu}M$로 설정하여 이후 모든 실험을 진행하였다. 리바우디오사이드 A의 염증 조절 기능 연구는 주로 정량적 real-time RT-PCR 방법을 이용하였다. LPS에 의해 활성화된 RAW264.7 대식세포에서 리바우디오사이드 A 처리 결과 LPS 처리군 대비 iNOS 발현량은 약 47% 감소하였고, COX-2 또한 41% 감소하였다. 생성된 NO의 양 또한 농도 의존적으로 감소하였다. 대식세포를 LPS로 활성화시킨 조건에서 염증 관련 사이토카인 유전자인 interleukin (IL)-$1{\alpha}$, IL-$1{\beta}$, IL-6의 발현량 조절을 확인한 결과 사이토카인(IL-$1{\alpha}$, $1{\beta}$, 6) 발현이 LPS 처리군 대비 40%, 45%, 59%로 농도 의존적 유의성 있게 감소하였다. 결론적으로 스테비올 배당체인 리바우디오사이드 A는 NO 생성 및 사이토카인 분비 억제를 통해 염증 반응을 저해하였다. 이러한 리바우디오사이드 A의 신규 항염증 조절 기능을 통해 아토피성피부염 개선 소재로의 개발이 기대된다.

• 한국자원식물학회지
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• 제35권4호
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• pp.417-427
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• 2022

본 연구에서는 섬괴불나무 열매(LIF), 잎(LIL) 그리고 줄기(LIS) 추출물의 면역증진 활성과 섬괴불나무 열매(LIF) 추출물의 항비만 활성을 평가하였다. 섬괴불나무 열매(LIF), 잎(LIL) 그리고 줄기(LIS) 추출물은 RAW264.7 세포에서 NO, iNOS, COX-2, IL-1𝛽, TNF-𝛼와 같은 면역증진인자의 생성을 증가시켰으며, IL-1𝛽의 발현은 NO생성과 관련된 것으로 보여진다. 면역증진인자은 TLR2/4를 통해 MAPKs중 p38 그리고 JNK를 자극하여 발현이 유도되는 것으로 판단된다. 항비만 실험에서, 섬괴불나무 열매(LIF) 추출물은 AMPK, HSL, ATGL의 발현 증가와 perilipin-1 발현 억제를통해 지질분해를 유도하여 세포 내 지질축적을 억제하는 것으로 나타났으며, 갈색지방세포로의 분화유도와 에너지 대사에 관여하는 인자인 PRDM16, PGC-1𝛼의 발현유도를 통해서도 지질축적을 억제하는 것으로 판단된다. 향후 섬괴불나무 추출물은 건강 보조제 및 기능성 식품으로의 활용이 가능할 것으로 판단되지만, 섬괴물나무 추출물의 어떠한 성분이 면역과 항비만 활성에 영향을 미치는지에 대한 성분분석이 필요하다. 또한, 본 연구는 세포를 이용한 실험으로 정확한 분석을 위해서는 동물모델을 이용한 섬괴불나무 추출물의 면역증진 및 항비만 활성에 관한 추가적인 연구가 진행되어야 할 것이다.