• 한국식품과학회지
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• 제45권1호
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• pp.90-96
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• 2013

소리쟁이 추출물 및 분획물의 3T3-L1 전지방세포의 분화에 미치는 영향을 확인한 결과, 소리쟁이의 hexane, ethyl acetate 분획물에 의해 지방세포의 lipid droplet의 형성이 유의적으로 억제되었으며, 소리쟁이 에탄올 추출물과 모든 분획물 10 ${\mu}g/mL$의 농도에서 중성지질(triglyceride)의 함량이 유의적으로 감소되었다. 또한 지방세포의 분화에 관여하는 전사인자인 $PPAR{\gamma}$, $C/EBP{\alpha}$의 단백질 발현은 10 ${\mu}g/mL$의 ethyl acetate, butanol 분획물에 의해 현저하게 감소되었다. 따라서 소리쟁이 추출물과 분획물 중 가장 활성이 우수한 ethyl acetate 분획물을 이용하여 지방분화에 관여하는 전사 인자인 $PPAR{\gamma}$, $C/EBP{\alpha}$, 그리고 SREBP1c 및 지질의 합성, 수송, 저장에 관여하는 ACS, FAS, FATP1, FABP4, Perilipin의 발현에 미치는 영향을 관찰한 결과, ethyl acetate 분획물은 유의적으로 모든 유전자의 발현을 억제시켰다. 따라서 소리쟁이의 ethyl acetate 분획물은 지방세포의 분화에 관여하는 전사인자 및 유전자들의 발현을 감소시킴으로써 항비만 효과가 있는 천연물 소재로 이용 가능할 것으로 생각된다.

• Experimental and Molecular Medicine
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• 제50권12호
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• pp.3.1-3.14
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• 2018

Type 1 diabetes mellitus (T1DM) is a pathological condition associated with osteopenia. $WNT/{\beta}$-catenin signaling is implicated in this process. Trabecular and cortical bone respond differently to $WNT/{\beta}$-catenin signaling in healthy mice. We investigated whether this signaling has different effects on trabecular and cortical bone in T1DM. We first established a streptozotocin-induced T1DM mouse model and then constitutively activated ${\beta}$-catenin in osteoblasts in the setting of T1DM (T1-CA). The extent of bone loss was greater in trabecular bone than that in cortical bone in T1DM mice, and this difference was consistent with the reduction in the expression of ${\beta}$-catenin signaling in the two bone compartments. Further experiments demonstrated that in T1DM mice, trabecular bone showed lower levels of insulin-like growth factor-1 receptor (IGF-1R) than the levels in cortical bone, leading to lower $WNT/{\beta}$-catenin signaling activity through the inhibition of the IGF-1R/Akt/glycogen synthase kinase $3{\beta}$ ($GSK3{\beta}$) pathway. After ${\beta}$-catenin was activated in T1-CA mice, the bone mass and bone strength increased to substantially greater extents in trabecular bone than those in cortical bone. In addition, the cortical bone of the T1-CA mice displayed an unexpected increase in bone porosity, with increased bone resorption. The downregulated expression of WNT16 might be responsible for these cortical bone changes. In conclusion, we found that although the activation of $WNT/{\beta}$-catenin signaling increased the trabecular bone mass and bone strength in T1DM mice, it also increased the cortical bone porosity, impairing the bone strength. These findings should be considered in the future treatment of T1DM-related osteopenia.

• 식품과학과 산업
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• 제40권2호
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• pp.46-58
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• 2007

제2형 당뇨병은 대사성 질환으로 간, 근육 그리고 지방 조직 세포에서 인슐린 작용의 장애로 나타나는 인슐린 저항성으로 혈당의 이용이 감소하여 혈당이 높아짐에도 불구하고 췌장의 베타세포에서 인슐린 분비가 충분하지 못할 때 유발된다. 서구에서는 비만 등으로 인해 인슐린 저항성이 증가하면 인슐린 분비가 높은 고인슐린혈증을 나타내어 당뇨병으로의 진전은 늦다. 하지만 우리나라를 비롯한 아시아의 사람들은 인슐린 저항성이 증가할 때 인슐린 분비가 충분치 못해 혈청 인슐린 농도가 정상인과 비슷하거나 더 낮은 상태에서 당뇨병으로 진전된다. 이러한 차이는 우리나라를 비롯한 아시아 사람들에게서 제2형 당뇨병의 발생이 급격하게 증가할 것이라는 보고되었다. 결국 당뇨병은 간, 근육 및 지방조직에서의 인슐린 작용의 장애와 췌장의 베타세포에서 인슐린 분비의 부족의 복합적인 장애에 의해서 나타나고 이것은 공통적으로 각 조직에서의 인슐린/insulin growth factor (IGF)-1 신호전달의 장애와 관련이 있다. 베타세포에서의 인슐린분비 자체는 인슐린/IGF-1 신호전달과 관계가 없지만 간접적으로 관련이 있다. 인슐린 분비능은 베타세포의 증식과 생존에 의한 베타세포의 양과 밀접한 관련이 있는데 인슐린/IGF-1 신호전달은 베타세포의 증식과 생존을 조절한다. 그러므로 혈당 조절에 관여하는 기능성 식품은 인슐린 작용을 향상시키는 인슐린 민감성 특성을 가지거나, 혈당이 높아질 때 인슐린 분비를 촉진시키는 insulinotropic 작용을 하는 성질을 가지고 있어야 하겠다. 전자의 대표적인 약은 1999년에 미국 FDA에서 승인 받은 peroxisome proliferator-activated receptor $(PPAR)-{\gamma}$ agonist 인 thiazolidinedione 계통의 약물인 troglitazone, pioglitazone, rosiglitazone 등이 있고, 후자는 2007년에 승인 받은 Exenatide는 glucagon like peptide (GLP)-1 agonist이다. 이 두 가지 약은 모두 자연계에 존재하는 동식물에서 유래된 것으로 식품에도 많이 다양한 종류의 인슐린 민감성 물질이나 insulinotropic 작용을 하는 물질이 함유되어 있을 것이다. 이러한 기능 이외에 혈당조절 약이나 식품으로 사용되는 것은 탄수화물의 소화를 방해하는 것으로 탄수화물 소화효소인 a-amylase 또는 maltase의 활성을 억제하여 식후 혈당의 급격한 상승을 방지하는 것이 있다. 우리나라 사람들은 탄수화물의 섭취가 너무 많아서 실제로 이러한 식품이나 약의 효능이 높지 않을 것이다. 혈당을 조절하는 기능성 식품은 이 세 가지 효능 중 일부를 가지고 있는 것이 될 수 있다. 이러한 기능을 스크리닝하기 위해서 3가지 단계를 거쳐야 한다. 먼저 시험관에서 또는 세포 실험을 통해서 앞서 언급한 3가지 기능을 가지고 있는 지 여부를 각각 조사한다. 이중에서 효과가 있는 것은 당뇨 동물 모델을 사용하여 in vivo에서 혈당 강하기능과 혈당 강하기전을 조사하는 실험을 한다. 효과가 있는 식품이 우리가 전통적으로 식품으로 섭취해 왔다면 독성 검사를 거쳐야 할 필요가 없지만 한약재이거나 특수 식품의 경우에는 in vivo 실험 전에 GLP 기관에서 반드시 독성 실험을 거쳐 독성 유무를 확인할 필요가 있다. 동물 실험에서 효과적인 것은 인체 실험을 거쳐 혈당 조절 기능성 식품으로 식약청에서 허가를 받을 수 있겠다. 결론적으로 식품에는 항당뇨 특성을 가진 물질들이 함유되어 있는 것들이 상당히 많다. 혈당 조절기능이 있는 기능성 식품으로 개발할 때 고려해야 할 것은 1) 그 양이 혈당 강하 기능성 식품으로 지정받을 수 있을 정도로 충분히 함유되어 있느냐, 2) 혈당을 강하시키는 기전이 단순히 당의 배설을 촉진시켜서 혈당을 저하시키는 것이 아니라, 인슐린 작용을 촉진시키거나, 포도당 자극에 의한 인슐린 분비를 촉진시키거나 탄수화물의 소화 흡수를 억제시킴으로 혈당을 강하시키는 지 등을 파악하는 것이다. 이러한 조건을 만족시키는 식품은 지속적으로 섭취할 때 당뇨병을 예방하거나 진전을 지연시킬 수 있는 혈당조절기능이 있는 기능성 식품으로 개발 가능성이 있겠다.

• 생명과학회지
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• 제29권2호
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• pp.209-214
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• 2019

본 연구에서는 괭생이모자반 에탄올 추출물의 항비만 효과에 대해 알아보고자 3T3-L1 preadipocyte에서 Oil Red O staining과 triglyceride content, adipogenesis의 발현에 대해 조사하였다. MTT assay를 통해 괭생이모자반 에탄올 추출물의 세포 독성을 확인 해 본 결과 $200{\sim}1,000{\mu}g/ml$ 농도에서 90% 이상의 세포 생존율을 확인 할 수 있었다. 또한 insulin, dexamethasone과 IBMX 복합물을 처리하여 분화를 유도하였을 때는 분화유도제를 처리하지 않은 군에 비해 활발하게 지방구를 형성하였으나, 괭생이모자반 에탄올 추출물을 250, 500, $1,000{\mu}g/ml$ 농도로 처리하였을 때는 농도 의존적으로 지방구 형성을 억제하였다. 이를 정량하여 triglyceride content (%)로 나타낸 결과 농도별로 13%, 16%, 23% 억제 효과를 나타내었다. 또한 Western blot assay를 통해 adipogenic transcription factor의 발현양상을 비교해 본 결과, 분화유도제 처리에 의해 $C/EBP{\alpha}$, $C/EBP{\beta}$와 $PPAR{\gamma}$의 발현이 증가하였으나, 괭생이모자반 에탄올 추출물을 처리하였을 때는 이러한 전사인자들의 발현이 농도 의존적으로 감소됨을 확인 할 수 있었다. 이상의 결과를 통해 괭생이모자반 에탄올 추출물은 adipogenic transcription factor의 발현을 조절하여 지방세포의 분화를 억제하였으며, 지방구와 triglyceride 생성을 감소시켜 최종적으로 비만억제 효과를 나타낸다는 것을 알 수 있었다.

• 한국약용작물학회지
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• 제28권6호
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• pp.395-411
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• 2020

Background: This study investigated the anti-obesity effect of the flavonoid rich fraction (FRF) and its constituent, rutin obtained from the leaf of Morus alba L., on the lipid accumulation mechanism in 3T3-L1 adipocyte and C57BL/6 mouse models. Methods and Results: In Oil Red O staining, FRF (1,000 ㎍/㎖) treatments showed inhibition rate of 35.39% in lipid accumulation compared to that in the control. AdipoRedTM assay indicated that the triglyceride content in 3T3-L1 adipocytes treated with FRF (1,000 ㎍/㎖) was reduced to 23.22%, and free glycerol content was increased to 106.04% that of the control. FRF and its major constituent, rutin affected mRNA gene expression. Rutin contributed to the inhibition of Sterol regulatory element binding protein-1c (SREBP-1c) gene expression, and inhibited the transcription factors SREBP-1c, peroxisome proliferator-activated receptor gamma (PPAR-γ), CCAAT/enhancer binding protein α (C/EBPα), fatty acid synthase (FAS) and acetyl-CoA carboxylase (ACC). In addition, the effect of FRF administration on obesity development in C57BL/6 mice fed high-fat diet (HFD) was investigated. FRF suppressed weight gain, and reduced liver triglyceride and leptin secretion. FRF exerted potential anti-inflammatory effects by improving insulin resistance and adiponectin levels, and could thus be used to help counteract obesity. The mRNA expressions of PPAR-γ, FAS, ACC, and CPT-1 were determined in liver tissue. Quantitative real-time PCR analysis was also performed to evaluate the expression of IL-1β, IL-6, and TNF-α in epididymal adipose tissue. Compared to the control group, mice fed the HFD showed the up-regulation in PPAR-γ, FAS, IL-6, and TNF-α genes, and down-regulation in CPT1 gene expression. FRF treatement markedly reduced the expression of PPAR-γ, FAS, IL-6, and TNF-α compared to those in HFD control, whereas increased the expression level of CPT1. Conclusions: These results suggest that the FRF and its major active constituent, rutin, can be used as effective anti-obesity agents.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제62권6호
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• pp.777-789
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• 2020

Intense artificial selection has been imposed to Luzhong mutton sheep population in the past years. Improvements on growth and reproductive performance are two breeding goals in the present herd. Although some progresses were phenotypically observed possibly due to inbreeding induced by strong selection in terms of these traits, the genomic evaluation was poorly understood. Therefore, a high-density SNP array was used to characterize the pattern of runs of homozygosity (ROH), estimate inbreeding and inbreeding depressions on early growth performance and litter size based upon ROH, and scan positive selection signatures of recent population. Consequently, a low inbreeding level was observed which had negative effects on litter size, but not on early growth performance. And 160 genes were under selection, of which some were reported to be linked to several traits of sheep including body weight, litter size, carcass and meat quality, milk yield and composition, fiber quality and health, and the top genes were associated with growth (growth hormone [GH]- growth hormone receptor [GHR]- Insulin-like growth factor 1 [IGF1] axis) and litter size (bone morphogenic proteins [BMPs]-associated). The effectiveness of previous breeding measures was highlighted, but purging selection was proposed to alleviate the inbreeding depression on litter size, providing some genomic insights to breeding management of Luzhong mutton sheep.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제54권6호
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• pp.603-617
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• 2021

혈당 조절에 유익한 천연 식품을 발굴하고 그 효과를 밝혀보고자 본 연구에서는 아마란스 종자에 주목하여 몇 가지 혈당조절 연관 지표의 증감 정도를 알아보았다. 아마란스 종자의 색과 발아 여부에 따라 효능에 차이가 있는지 알아보기 위하여 발아 흑색 아마란스는 germinated black amaranth (GBA), 비발아 흑색 아마란스는 black amaranth (BA), 발아 황색 아마란스는 germinated yellow amaranth (GYA), 비발아 황색 아마란스는 yellow amaranth (YA)로 구분하였고 각각의 시료는 80% 에탄올 추출물을 만들어 사용하였다. 본 연구에서 α-amylase 및 α-glucosidase 저해 활성을 측정한 결과 GBA, BA, GYA, YA 순으로 높은 저해 활성을 나타냈으며 특히 α-amylase 저해 활성 실험에서 GBA는 양성 대조물질인 acarbose와 거의 비슷한 수준을 나타내어 높은 저해 활성을 가지는 것으로 판단된다. HepG2 세포에서 포도당 흡수를 측정한 결과 모든 추출물에서 농도 의존적으로 증가하였고 GBA > BA > GYA > YA 순으로 높게 나타났다. 특히 50 ㎍/mL 농도에서 GBA는 인슐린과 유사한 값을 나타내었다. GBA를 농도별로 처리한 HepG2 세포에서 ACC, GLUT-2, GLUT-4, IRS-1, IRS-2 mRNA 발현 정도는 모두 농도 의존적으로 증가하였다. 이상의 결과로 아마란스 종자는 혈당 조절 및 개선에 효능이 있다고 평가되며 특히 발아한 흑색 종자가 혈당 조절 효능이 높게 나타남을 보여 혈당 조절에 유익한 효능을 가지는 식품 소재가 될 수 있음을 확인하였다.

• 대한본초학회지
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• 제33권4호
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• pp.101-108
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• 2018

Objectives : This study aimed to effects antioxidant activity of citrus peel extract (CPE) and effect on its glucose metabolism in L6 rat skeletal muscle cells. Methods : Antioxidative activities were evaluated by using 10 kinds of natural materials, and total polyphenol and flavonoid contents were examined. The L6 muscle cells toxicity of CPE was examined by MTT assay. Expression of glucose-related genes in L6 muscle cells by CPE treatment was analyzed by real-time PCR and western blotting. Results : The $IC_{50}$ values of DPPH and ABTS free radical scavenging activity of CPE were ($15.47{\pm}0.26{\mu}g/m{\ell}$ and $12.07{\pm}1.23{\mu}g/m{\ell}$, respectively), effectively clearing DPPH and ABTS. CPE showed total polyphenol and flavonoid contents ($20.30{\pm}0.38$ and $64.20{\pm}0.52$, respectively). The selected CPE were used in experiments using an effective concentration that is not toxic in L6 muscle cells. We investigated insulin receptor substrate-1 (IRS-1), phosphatidylinositol 3-kinase regulatory (PI3KR), Akt, and glucose transporter 4 (GLUT4). mRNA analysis by realtime PCR showed no significant difference, but CPE-treated cells showed a tendency to increase in concentration-dependent manner. However, analysis of protein expression of Akt and GLUT4 by western blotting showed that CPE treatment significantly increased concentration dependent (p<0.001). Conclusions : As a result, citrus peel extract with high antioxidant activity regulates glucose metabolism in L6 muscle cells. Therefore, CPE can be a potential treatment for the treatment of diabetes.

• 한방재활의학과학회지
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• 제32권4호
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• pp.1-8
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• 2022

Objectives This study is to investigate the effects and mechanisms of Gastrodia elata extract (GEE) on the high-fat diet-induced obesity model. Methods C57BL/6 mice were randomly assigned into 5 groups (n=10). Control group was fed normal diet (ND). Obesity group was fed 60% high fat diet (HFD). The other three groups were fed HFD with 100, 200, 500 mg/kg GEE. After five weeks, body weight, liver and epididymal fat weight, triglyceride concentration in liver and serum, sterol regulatory element-binding protein-1 (SREBP-1), acetyl-CoA carboxylase (ACC), fatty acid synthase, peroxisome proliferator-activated receptor 𝛾 (PPAR-𝛾), CCAAT/enhancer binding protein 𝛼 (C/EBP-𝛼) expression level, insulin concentration in serum were measured. Results The GEE (100, 200, and 500 mg/kg)-treated animals exhibited substantial decreases in body mass, liver weight and epididymal white adipose tissue collate to the HFD-fed group. GEE treatment also reduced hepatic and serum triglyceride level. Furthermore, GEE treatment significantly inhibited adipogenesis in the GEE group by reducing the protein expression of SREBP-1, ACC and the messenger RNA expression of PPAR𝛾, C/EBP-𝛼, which are adipocyte differentiation-related genes. Conclusions These research outcomes recommend that GEE is possibly valuable for the prevention of HFD-induced obesity via modification of various pathways related with adipogenesis and adipocyte differentiation.

• 생명과학회지
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• 제33권3호
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• pp.234-241
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• 2023

최근 세계 여러 나라에서 대마초 및 대마제품을 합법화하고 대마를 이용한 다양한 치료법에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 대마에는 생물학적 효과가 아직 확립되지 않은 여러 화합물들이 포함되어 있다. 본 연구에서는 인간 모유두 세포(HDPC)의 모발 성장에 대한 칸나비디올(CBD)의 효과를 조사하였다. 2,2'-Azino-bis (3-ethylbenzothiazolin-6-sulfonic acid) (ABTS) 및 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) 라디칼 소거 분석법을 활용하여 CBD의 항산화 활성을 측정하였다. 모유두 세포에서 CBD의 세포생존률은 WST-1 분석법으로 측정하였다. CBD 처리에 의한 모유두 세포에서 모발 성장과 관련된 인자의 발현은 real-time PCR 및 western blot으로 측정하였다. CBD의 항산화 활성 측정결과, DPPH 및 ABTS 자유 라디칼 소거 활성의 IC50 값은 각각 15.46±0.24 μM 및 13.90±0.06 μM으로 뛰어난 활성 산소 제거능을 나타냈다. CBD 처리군은 대조군에 비해 세포 증식이 증가하는 경향을 나타냈다. 또한 모유두 세포에서 Real-Time PCR과 Western blotting을 통해 모발 성장 관련 인자를 측정한 결과, CBD 처리로 인하여 성장 관련 인자들이 증가하는 것으로 나타났다. 종합적으로, 항산화 활성이 높은 CBD는 모유두 세포에서 세포 증식을 증가시키고 모발 성장 관련 인자들을 긍정적으로 조절합니다. 이러한 결과는 CBD가 탈모증에 대한 잠재적으로 활용될 수 있음을 시사한다.