• 제목/요약/키워드: lipoxygenase activity

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사과 과피 추출물의 염증 관련 효소 억제 효과 (Inhibitory Effects of Apple Peel Extract on Inflammatory Enzymes)

  • 김일낭
    • 한국식품과학회지
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    • 제47권4호
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    • pp.534-538
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    • 2015
  • 본 연구는 사과 과육을 이용한 잼, 음료, 소스, 통조림 등을 가공하는 과정 중 부수적으로 발생하는 사과 과피의 활용을 위해 70% 에탄올 추출물을 이용하여 생리활성을 측정하였다. 이를 위해 사과 과피 추출물의 총 페놀 및 플라보노이드 함량을 측정하고 항산화 활성과 항염 효과를 평가하였다. 사과 과피 추출물의 총 페놀 함량과 플라보노이드 함량은 각각 $6.8{\pm}0.5mgGAE/g$, 플라보노이드는 $3.3{\pm}0.3mgCE/g$으로 나타났다. 항산화 활성을 평가하기 위해 측정한 DPPH 라디칼 소거능은 추출물의 농도에 의존적으로 증가하여 0.1, 0.5 및 1.0 mg/mL의 농도에서 각각 $18.9{\pm}1.6$, $46.3{\pm}2.3$$58.1{\pm}3.9%$로 나타났다(p<0.05). 사과 과피 추출물에 의한 염증 관련 효소 활성 억제 효과를 측정한 결과 $sPLA_2$ 활성은 0.5 및 1.0 mg/mL 농도에서 각각 $26.9{\pm}1.4$$53.5{\pm}2.3%$ 유의적으로 감소하였다(p<0.05). COX-2 활성 억제 효과는 0.1, 0.5 및 1.0 mg/mL의 모든 농도에서 각각 $16.7{\pm}2.6$, $43.6{\pm}3.0$$64.8{\pm}5.4%$로 유의적이었으나 COX-1 활성은 1.0 mg/mL에서만 13.4% 유의적인 저해효과를 나타냈다(p<0.05). LOX 활성 저해 효과 또한 0.1, 0.5 및 1.0 mg/mL 농도에서 각각 $11.9{\pm}1.3$, $27.4{\pm}2.7$$44.4{\pm}4.5%$로 나타나 유의적인 항염 효과를 보였다(p<0.05). 본 연구결과는 사과 과피 추출물이 라디칼 소거능을 통한 항산화 효과를 가지고, 다양한 염증 관련 효소의 활성을 억제함으로써 염증 반응을 전반적으로 조절하고 완화시킬 수 있음을 보여주어, 사과를 이용한 제품의 가공 과정에서 부산물로 생기는 과피를 항산화 및 항염 효과를 가지는 건강기능성식품 소재로 이용할 수 있는 가능성을 시사한다.

어성초(Houttuynia cordata Thunb) 유산균 발효물의 항알러지 활성 (Anti-allergic Activity of the Extracts from Houttuynia cordata Thunb Fermented by Lactic Acid Bacteria)

  • 이영근;김용민;정해진;이보경;이승은;임동순;김한수
    • 한국환경과학회지
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    • 제26권12호
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    • pp.1355-1362
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    • 2017
  • This study was performed to evaluate the possibility of application of lactic acid bacteria fermentation to increase the anti-allergic activity of the extracts from Houttuynia cordata Thunb. H. cordata Thunb was fermented on 25, 30, 35 and $40^{\circ}C$ for 5 days by two species of lactic acid bacteria, Leuconostoc mesenteroides 4395 and Lactobacillus sakei 383. The anti-allergic activity of water extracts of H. cordata Thunb was then analyzed both before and after fermentation. Anti-allergic activity was determined in vitro assays by using 5-lipoxygenase (5-LO), cyclooxygenase-2 (COX-2) and ${\beta}$-hexoseaminidase release of RBL-2H3 cells (degranulation marker). The extracts fermented at $35^{\circ}C$ by both bacteria had the highest inhibitory activities against 5-LO, and also higher than the control, and the one fermented at $30^{\circ}C$ by both bacteria had the highest inhibitory activity against COX-2. The degranulation of RBL-2H3 cells induced by IgE-antigen complex was estimated as ${\beta}$-hexoseaminidase release rate as reference of 100%, the release rates were inhibited in $25{\mu}g/ml$ of the extracts fermented at 30, 35 and $40^{\circ}C$ only by L. mesenteroides 4395. These results indicate that anti-allergic activity of H. cordata Thunb is increased by lactic acid bacteria fermentation.

한국산 고구마잎과 고구마줄기 에탄올 추출물의 in vitro 항산화, 항알레르기 및 항염증효과 (In vitro Antioxidant, Anti-allergic and Anti-inflammatory Effects of Ethanol Extracts from Korean Sweet Potato Leaves and Stalks)

  • 곽충실;이근종;장진희;박준희;조지현;박지호;김경미;이미숙
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제42권3호
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    • pp.369-377
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    • 2013
  • 고구마뿌리에 비하여 많은 양이 폐기되는 고구마 줄기와 잎의 이용을 활성화시키고 기능성식품 소재로의 가능성을 알아보기 위하여 잎이 달려 있는 보라색 고구마줄기를 재래시장에서 구입하여 고구마잎(SL), 고구마줄기(ST), 껍질 제거한 고구마줄기(PST)의 총 폴리페놀과 총 플라보노이드 함량을 측정하고, in vitro 시스템에서의 항산화효과, 항알레르기 및 항염증효과를 검색하고자 하였다. 고구마잎은 데치고, 고구마줄기는 생으로 동결건조한 후 에탄올 추출물을 얻어 실험하였다. 총 폴리페놀 함량은 SL(11.03 mg tannic acid/g)> ST(0.87 mg tannic acid/g)> PST(0.37 mg tannic acid/g)이었고, 총 플라보노이드 함량은 SL(9.01 mg rutin/g)> ST(0.50 mg rutin/g)> PST(0.25 mg rutin/g)이었다(p<0.001). DPPH 라디칼을 50% 제거시키는 에탄올 추출물의 농도($IC_{50}$)는 SL($43.6{\mu}g/mL$)< ST($308.4{\mu}g/mL$)$1,631.3{\mu}g/mL$)로 고구마잎이 가장 우수한 효과를 나타내었다. 양성대조시약으로 사용한 BHA의 $IC_{50}$값은 $8.30{\mu}g/mL$이었으며, 처리 농도 $1,000{\mu}g/mL$에서의 환원력은 SL($59.72{\mu}g$ ascorbic acid eq./mL)> ST($12.56{\mu}g$ ascorbic acid eq./mL)> PST($2.18{\mu}g$ ascorbic acid eq./mL)로 고구마잎이 가장 좋았다(p<0.001). 한편 염증반응에 관여하는 xanthine oxidase(XO) 활성저해율을 측정한 결과 처리 농도 $250{\mu}g/mL$에서 SL(13.06%)> ST(5.05%)> PST(0.0%)로 고구마잎이 줄기에 비하여 우수하였으며(p<0.01), 처리 농도 $50{\mu}g/mL$에서의 5-lipoxygenase(LOX) 활성저해율은 SL(91.16%)> ST(33.38%)> PST(14.93%)로(p<0.001) 고구마잎의 효과는 양성대조시약인 EGCG의 저해율(94.42%)과 비슷한 정도로 매우 우수하였다. 또한 $250{\mu}g/mL$ 농도로 처리 시 cyclooxygenase(COX)-2 활성저해율은 SL(55.34%)> ST(2.18%)> PST(0.0%)로 XO 활성저해율과 비슷한 패턴을 보였다(p<0.001). 측정변수들 간의 상관관계를 분석해 본 결과 총 폴리페놀 함량은 플라보노이드 함량($r^2$=0.9988, p<0.001), 환원력($r^2$=0.9982, p<0.001), XO 활성저해율($r^2$=0.8322, p<0.05), COX-2 활성저해율($r^2$=0.9950, p<0.001), 5-LOX 활성저해율과 양의 상관관계($r^2$=0.9823, p<0.001)를 나타내었으며, 플라보노이드 함량은 환원력($r^2$=0.9946, p<0.001), XO 활성저해율($r^2$=0.8392, p<0.05), 5-LOX 활성저해율($r^2$=0.9749, p<0.01), COX-2 활성저해율과 유의한 양의 상관관계($r^2$=0.9937, p<0.001)를 보였다. 또한, 환원력은 XO 활성 저해율($r^2$=0.8384, p<0.05), 5-LOX 활성저해율($r^2$=0.9883, p<0.001) 및 COX-2 활성저해율과 유의한 양의 상관관계($r^2$=0.9954, p<0.001)를 나타내었으며, XO 활성저해율은 5-LOX 활성저해율과 유의한 양의 상관관계를 보였으나($r^2$=0.8786, p<0.05) COX-2 활성저해율과는 상관성을 보이지 않았다. 5-LOX 활성저해율은 COX-2 활성저해율과 유의한 양의 상관관계($r^2$=0.9815, p<0.01)를 나타내었다. 이상의 결과들로부터 고구마잎은 폴리페놀 및 플라보노이드 함량이 매우 높았고 우수한 항산화효과를 보였으며, 알레르기 및 염증반응과 관련이 있는 효소인 XO, 5-LOX 및 COX-2의 활성도 모두 억제하는 효과도 우수하였지만 특히 5-LOX 활성 억제효과는 EGCG와 비슷한 정도로 매우 우수하였다. 따라서 건강을 위하여 고구마잎의 섭취를 증대시킬 수 있는 다양한 방안을 강구할 필요가 있으며, 고구마 줄기를 섭취할 경우에는 가능한 껍질을 모두 섭취하는 것이 좋겠다.

단일 생약재 및 생약복합제 에탄올추출물의 항산화 및 항염증 활성 (Antioxidant and Anti-inflammatory Activities of Ethanol Extracts from Medicinal Herb Mixtures)

  • 이성규;정현진;이은주;김종부;최상원
    • 한국식품과학회지
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    • 제43권2호
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    • pp.200-205
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    • 2011
  • 본 연구에서는 문헌을 통하여 항산화 혹은 항염증 활성을 가지는 6종의 생약재와 이들 생약재를 혼합하여 제조한 생약복합제의 항산화 및 항염증 활성을 측정하였다. 총 폴리페놀 함량은 어성초, 홍화, MIX-2 에탄올추출물이 각각 58.98, 60.79, 57.74 mg/g의 함량으로 다른 시료들 보다 높게 측정되었다. 또한 플라보노이드 함량도 어성초(HC), 홍화(CT), MIX-2에탄올추출물이 각각 36.86, 19.42, 14.74 mg/g으로 높게 측정되었다. 단일 생약재와 생약복합제 에탄올추출물의 라디칼 소거능을 측정한 결과 DPPH 라디칼의 RC50 값은 어성초, 홍화, MIX-2 에탄올추출물에서 각각 69.64, 50.70, $63.49{\mu}g/mL$로 추출물 가운데 우수한 DPPH 라디칼 소거능을 보였고, ABTS 라디칼의 $RC_{50}$ 값도 어성초, 홍화, MIX-2가 각각 24.06, 18.91, $41.61{\mu}g/mL$로 DPPH 라디칼 소거능과 유사한 경향을 보였다. 시료들의 항염증 효능을 측정하기 위해 5-LO 및 COX-2 효소 저해활성을 측정한 결과 단일 생약재 에탄올추출물보다 생약복합제 에탄올추출물이 5-LO와 COX-2 효소를 동시에 저해하는 효과가 증가되는 것으로 나타났다. 염증유발 효소 저해활성이 우수했던 생약복합제 에탄올추출물들의 NO 소거활성을 비교한 결과, MIX-2 에탄올추출물이 $50{\mu}g/mL$의 농도에서부터 유의적으로 NO의 생성을 저해하는 것을 확인하였다. 따라서 단일 생약재 보다는 생약복합제가 서로 혼합되면서 시너지 효과가 나타나는 것으로 생각되며 앞으로 명확한 기전에 대한 연구들이 지속된다면 기능성 식품 소재로서의 이용이 가능할 것으로 생각된다.

카카오(Theobroma cacao L.) 용매 분획물의 항산화 및 항염증 효과 (Anti-Oxidative and Anti-Inflammatory Effects of the Solvent Fraction from Theobroma cacao L. Extract)

  • 김영선;이진영;조영제;안봉전
    • 생명과학회지
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    • 제22권10호
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    • pp.1330-1338
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    • 2012
  • 본 연구는 카카오를 화장품 소재로 활용하기 위하여 항산화 및 항염증 효과를 검증하여 기능성 화장품 소재로서의 가능성을 검토하였다. 아세톤 추출물을 이용하여 클로로포름층, 에틸아세테이트층, 부탄올층, 물층의 극성별로 분획을 실시하였다. 카카오 분획물의 전자공여능은 100 ${\mu}g/ml$에서 에틸아세테이트 분획물이 76.2%, 부탄올 분획물이 53.9%의 소거능을 나타내었다. 또한, superoxide anion radical 소거능 측정 결과, 에틸아세테이트 분획물과 부탄올 분획물이 50 ${\mu}g/ml$에서 각각 76.09%, 51.4%의 소거능이 나타났고, $Fe^{2+}$, $Cu^{2+}$의 첨가에 따른 지방산패 억제능에서 $Fe^{2+}$를 첨가한 군에서는 에틸아세테이트 분획물이 50 ${\mu}g/ml$에서 64%로 $Cu^{2+}$를 첨가한 군보다 저해능이 높았다. 항염증 효과 측정으로 hyaluronidase 저해 활성을 측정한 결과, 부탄올 분획물의 경우 100 ${\mu}g/ml$에서 53.04%의 저해활성을 나타내었으며, lipoxygenase 저해 활성 측정결과 10 ${\mu}g/ml$에서 51.32%의 저해활성을 나타내었다. 대식세포를 이용한 nitric oxide (NO) 저해활성을 측정한 결과 카카오 에틸아세테이트 분획물에서 가장 높은 NO 저해활성을 나타냄을 확인할 수 있었다. 또한 대식세포 내에서 에틸아세테이트 분획물 100 ${\mu}g/ml$ 농도에서 iNOS, COX-2 단백질 발현을 저해하였다.

Different oxidative burst patterns occur during host and nonhost resistance responses triggered by Xanthomonas campestris in pepper

  • Kwak, Youn-Sig;Han, Ki-Soo;Lee, Jung-Han;Lee, Kyung-Hee;Chung, Woo-Sik;Mysore, Kirankumar S.;Kwon, Young-Sang;Kim, Hee-Kyu;Bae, Dong-Won
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제36권3호
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    • pp.244-254
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    • 2009
  • The hypersensitive reaction (HR) is the most common plant defense reaction against pathogens. HR is produced during both host- and nonhost-incompatible interactions. Several reports suggest that similarities exist between host and nonhost resistances. We assayed the pattern of generation of reactive oxygen species (ROS) and scavenging enzyme activities during nonhost pathogen-plant interactions (Xanthomonas campestris pv. campestris/Capsicum annuum L.) and incompatible host pathogen-plant interactions (Xanthomonas campestris pv. vesicatoria race1/Capsicum annuum L.). Both ${O_2}^-\;and\;H_2O_2 $ accumulated much faster during nonhost resistance when compared to the host resistance. The scavenging enzyme activities of superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT) and peroxidase (POX) were also different during the host- and nonhost-incompatible interactions. CAT activity was much higher during nonhost resistance, and several new isozymes of SOD and POX were detected during nonhost resistance when compared to the host resistance. Lipoxygenase (LOX) activity was higher in host resistance than nonhost resistance during the early stages of infection. Interestingly, the nitric oxide (NO) radical accumulated equal amounts during both host and nonhost resistance at early stages of infection. Further studies are needed to determine the specific pathways underlying these differences between host and nonhost resistance responses.

치은 Arachidonic acid 대사산물의 억제약물에 관한 실험적 연구 (EFFECTS OF INHIBITORY DRUGS ON THE ARACHIDONIC ACID METABOLISM OF PERIODONTAL TISSUE)

  • 한세희;오귀옥;김형섭
    • Journal of Periodontal and Implant Science
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    • 제23권2호
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    • pp.243-259
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    • 1993
  • The bone resorbing activity of $PGE_2$ and elevated level of prostaglandins(PGs) and thromboxanes (TXs) in inflamed gingiva which are cyclooxygenase(C) metabolites have been well documented. Nonsteroidal anti-inflammatory drugs(NSAIDs) have been known to suppress gingival inflammation and bone resorption through the specific inhibitory action on the C pathway thereby decrease of various C metabolites. Recent studies provide unequivocal results that gingival tissue metabolizes arachidonic acid(AA) mainly through lipoxygenase(L) pathway. And the results of our previous experiments suggest that indomethacin may have inhibitory action on L as well as C. Thus we started this study to show the influences of several C inhibitors on the L activity at therapeutic and toxic dosage. Periodontal tissue samples were obtained from patients with advanced periodontitis and incubated with $^{14}C-AA(0.2{\mu}Ci)$ and various enzyme inhibitors. The tissue lipid extracts were separated by means of thin layer chromatography(TLC) and analyzed by means of autoradiography and TLC analyzer. Our results showed that aspirin inhibited C more selectively than L, however at higher concentration it also decreased HETEs production significantly. Indomethacin showed dose-dependent inhibition of L as well as C and all of the L metabolites were decreased to the same degree by high concentration of indomethacin. AA-861, which is an experimental tool of selective L inhibitor, showed inhibition of HETEs production but no effect on the production of $TXB_2$, PGs and $LTB_4$. Various propionic acid derivatives NSAIDs(ibuprofen, flurbiprofen, naproxen) showed the same patterns of effect on AA metabolism each other that was profound inhibition of PGs production, to the less degree HETEs and $TXB_2$ production, and of no effect on the $LTB_4$ production.

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천연방부제로서 항균오일의 항균력 비교 (Comparision of Anti-microbial Oils as Natural Preservatives)

  • 김미진;정택규;홍인기;윤경섭
    • 대한화장품학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.99-103
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    • 2006
  • 티트리오일 2종과 편백나무에서 추출한 천연오일을 합성방부제인 methylparaben과 항균력을 비교하였다. 대상 균주로 그람양성균인 S. aureus (KCTC 1916)와 그람음성균인 E. coli (KCTC 2571)와 P. aeruginosa (KCTC 2513)를 사용하였으며, 진균류인 C. albicans (KCTC 7965)와 A. niger (KCTC 6911), 그리고 여드름균인 P. acnes (KCTC 3314)를 사용하였다. 그람양성균의 항균력실험에서 천연오일은 합성방부제보다 우수한 항균활성을 보였으며, 그람음성균에서는 유사한 정도의 활성을 나타내었다. 특히, 진균과 여드름균에 대해서는 합성물질에 비해 천연오일에서 월등한 활성을 볼 수 있었다. 실험군에서 항균력은 티트리오일 > methylparaben > 편백정유의 순으로 나타났다. 또한, DPPH 법에 의한 항산화실험과 lipoxygenase를 이용한 항염증실험을 통해 천연오일의 항산화 및 항염증 효과를 볼 수 있었다. 실험결과, 천연오일은 널리 사용되고 있는 화학적인 방부제나 항산화제를 충분히 대체할 수 있으리라 기대된다.

Arachidonic Acid Activates $K^+$-$Cl^-$-cotransport in HepG2 Human Hepatoblastoma Cells

  • Lee, Yong-Soo
    • The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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    • 제13권5호
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    • pp.401-408
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    • 2009
  • $K^+$-$Cl^-$-cotransport (KCC) has been reported to have various cellular functions, including proliferation and apoptosis of human cancer cells. However, the signal transduction pathways that control the activity of KCC are currently not well understood. In this study we investigated the possible role of phospholipase $A_2$ ($PLA_2$)-arachidonic acid (AA) signal in the regulatory mechanism of KCC activity. Exogenous application of AA significantly induced $K^+$ efflux in a dose-dependent manner, which was completely blocked by R-(+)-[2-n-butyl-6,7 -dichloro-2-cyclopentyl-2,3-dihydro-1-oxo-1Hinden-5-yl]oxy]acetic acid (DIOA), a specific KCC inhibitor. N-Ethylmaleimide (NEM), a KCC activatorinduced $K^+$ efflux was significantly suppressed by bromoenol lactone (BEL), an inhibitor of the calciumindependent $PLA_2$ ($iPLA_2$), whereas it was not significantly altered by arachidonyl trifluoromethylketone ($AACOCF_3$) and p-bromophenacyl bromide (BPB), inhibitors of the calcium-dependent cytosolic $PLA_2$ ($cPLA_2$) and the secretory $PLA_2$ ($sPLA_2$), respectively. NEM increased AA liberation in a doseand time-dependent manner, which was markedly prevented only by BEL. In addition, the NEM-induced ROS generation was significantly reduced by DPI and BEL, whereas $AACOCF_3$ and BPB did not have an influence. The NEM-induced KCC activation and ROS production was not significantly affected by treatment with indomethacin (Indo) and nordihydroguaiaretic acid (NDGA), selective inhibitors of cyclooxygenase (COX) and lipoxygenase (LOX), respectively. Treatment with 5,8,11,14-eicosatetraynoic acid (ETYA), a non-metabolizable analogue of AA, markedly produced ROS and activated the KCC. Collectively, these results suggest that $iPLA_2$-AA signal may be essentially involved in the mechanism of ROS-mediated KCC activation in HepG2 cells.

Suppression of Protein Kinase C and Nuclear Oncogene Expression as Possible Action Mechanisms of Cancer Chemoprevention by Curcumin

  • Lin, Jen-Kun
    • Archives of Pharmacal Research
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    • 제27권7호
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    • pp.683-692
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    • 2004
  • Curcumin (diferuloylmethane) is a major naturally-occurring polyphenol of Curcuma species, which is commonly used as a yellow coloring and flavoring agent in foods. Curcumin has shown anti-carcinogenic activity in animal models. Curcumin possesses anti-inflammatory activity and is a potent inhibitor of reactive oxygen-generating enzymes such as lipoxygenase/cyclooxygenase, xanthine dehydrogenase/oxidase and inducible nitric oxide synthase; and an effective inducer of heme oxygenase-1. Curcumin is also a potent inhibitor of protein kinase C(PKC), EGF(Epidermal growth factor)-receptor tyrosine kinase and LĸB kinase. Subsequently, curcumin inhibits the activation of NF(nucleor factor)KB and the expressions of oncogenes including c-jun, c-fos, c-myc, NIK, MAPKs, ERK, ELK, PI3K, Akt, CDKs and iNOS. It is proposed that curcumin may suppress tumor promotion through blocking signal transduction path-ways in the target cells. The oxidant tumor promoter TPA activates PKC by reacting with zinc thiolates present within the regulatory domain, while the oxidized form of cancer chemopreventive agent such as curcumin can inactivate PKC by oxidizing the vicinal thiols present within the catalytic domain. Recent studies indicated that proteasome-mediated degradation of cell proteins playa pivotal role in the regulation of several basic cellular processes including differentiation, proliferation, cell cycling, and apoptosis. It has been demonstrated that curcumin-induced apoptosis is mediated through the impairment of ubiquitin-proteasome pathway. Curcumin was first biotransformed to dihydrocurcumin and tetrahydrocurcumin and that these compounds subsequently were converted to monoglucuronide conjugates. These results suggest that curcumin-glucuronide, dihydrocurcumin-glucuronide, tetrahydrocurcumin-glucuronide and tetrahydrocurcumin are the major metabolites of curcumin in mice, rats and humans.