• 제목/요약/키워드: oxidative stresses

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적변인삼 유발 물질 구명 I. 항산화 활성을 중심으로 (Studies on the Causal Component of Rusty-Root on Panax ginseng I. Antioxidative Activity Oriented)

  • 이성식;이명구;최광태;안영옥;권석윤;이행순;곽상수
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제24권3호
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    • pp.113-117
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    • 2000
  • 적변인삼의 원인 물질을 구명코저 인삼뿌리의 적변현상과 항산화 활성과의 상관관계를 조사하기 위하여 적변뿌리와 건전뿌리의 각 부위별 항산화 활성을 조사하였다. 적변삼의 표피와 피층조직의 superoxide dismutase(SOD) 활성(units/mg protein)은 각각 126.9와 79.6으로 정상뿌리에 비해 각각 3.5배, 2.0배 높았다. 적변뿌리의 catalase활성은 약 1.6배 높았으나, peroxidase 활성은 오히려 약간 낮았다. 적변뿌리 각 조직의 DPPH 자유라디칼 포착활성은 정상뿌리에 비해 약 2.0배 높았다. 정상뿌리의 ascorbate 함량은 조직에 따라 약간의 차이를 나타내었지만(166~240 $\mu$g/g fr. wt.), 산화형dehydroascorbate(DHA) 함량이 전체 ascorbate 함량의 약 97~79%를 차지하였다. 적변뿌리의 전체 ascorbate함량은 정상뿌리와 비슷하였지만 환원형 ascorbate의 함량은 조직에 따라 다르지만 정상뿌리에 비해 3.5~7.5배 높았다. 적변뿌리의 표피조직, 피층조직, 중심주 조직의 전체 glutathione 함량은 정상조직에 비해 각각 7.3배, 4.8배, 1.2배 높았다. 적변화에 따른 환원형 glutathione(GSH)과 산화형 glutathione(GSSG)의 함량비는 전체 glutathione 함량변화와 비슷하였다. 이상의 결과는 인삼의 적변조직은 어떤 외부스트레스에 의해 과다하게 발생되는 활성산소종을 제거하기 위하여 SOD 활성, 환원형 ascorbate 함량, 환원형 glutathione 함량이 크게 증가하는 것으로 사료된다.

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벌꿀과 벌집채꿀의 페놀성분 및 항산화 효과 비교 (Comparative Phenolic Composition and Antioxidant Properties of Honey and Honeycomb Extracts)

  • 강다희;김민영
    • 생명과학회지
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    • 제25권10호
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    • pp.1169-1175
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    • 2015
  • 본 연구에서는 야생화로부터 채밀한 제주 지역 벌꿀 및 벌집채꿀의 페놀성분 분석과 항산화 활성 비교평가를 시행하였다. 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량 측정 결과 물을 용매로 사용한 벌집채꿀에서 가장 높은 함량을 나타냈다. 또한 벌꿀 및 벌집채꿀 모두 농도 의존적으로 항산화 활성이 증가하는 양상을 보였으며, 이를 EC50 및 EC0.5 값으로 환산한 결과 벌집채꿀이 벌꿀에 비해 통계적으로 유의하게 높은 항산화 활성을 나타내었다. 상기의 결과를 종합하여 봤을 때 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량과 항산화 활성간의 높은 연관성이 있다는 것을 추측 해볼 수 있었고 이를 상관관계를 통해 분석한 결과, 총 페놀 및 플라보노이드 성분의 함량과 항산화 활성이 통계적으로 유의한 상관관계를 나타냄을 확인할 수 있었다. 이러한 결과들은 잠재적 천연식품소재로의 벌집채꿀의 가능성을 시사하며 향후 이에 대한 체계적인 연구가 필요하다 사료된다.

Sodium Salicylate Activates p38MAPK Though a Specific-Sensing Mechanism, Distinct from Pathways Used by Oxidative Stress, Heat Shock, and Hyperosmotic Stress

  • Kim, Jung-Mo;Oh, Su-Young;Kim, Min-Young;Seo, Myoung-Suk;Kang, Chi-Duk;Park, Hye-Gyeong;Kang, Ho-Sung
    • 대한의생명과학회지
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    • 제9권4호
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    • pp.241-248
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    • 2003
  • Sodium salicylate, a plant stress hormone that plays an important role(s) in defenses against pathogenic microbial and herbivore attack, has been shown to induce a variety of cell responses such as anti-inflammation, cell cycle arrest and apoptosis in animal cells. p38MAPK plays a critical role(s) in the cell regulation by sodium salicylate. However, the signal pathway for sodium salicylate-induced p38MAPK activation is yet unclear. In this study, we show that although sodium salicylate enhances reactive oxygen species (ROS) production, N-acetyl-L-cysteine, a general ROS scavenger, did not prevent sodium salicylate-induced p38MAPK, indicating ROS-independent activation of p38MAPK by sodium salicylate. Sodium salicylate-activated p38MAPK appeared to be very rapidly down-regulated 2 min after removal of sodium salicylate. Interestingly, sodium salicylate-pretreated cells remained fully responsive to re-induction of p38MAPK activity by a second sodium salicylate stimulation or by other stresses, $H_2O$$_2$ and methyl jasmonate (MeJA), thereby indicating that sodium salicylate does not exhibit both homologous and heterologous desensitization. In contrast, pre-exposure to MeJA, $H_2O$$_2$, heat shock, or hyperosmotic stress reduced the responsiveness to subsequent homologous stimulation. Sodium salicylate was able to activate p38MAPK in cells desensitized by other heterologous p38MAPK activators. These results indicate that there is a sensing mechanism highly specific to sodium salicylate for activation of p38MAPK, distinct trom pathways used by other stressors such as MeJA, $H_2O$$_2$ heat shock, and hyperosmotic stress.

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수산폐기물인 미더덕껍질 용매 추출물의 항산화 및 항고혈압 활성 (Antioxidant and Antihypertensive Activities of Solvent Extract from Styela clava Tunic, Fishery Waste)

  • 이상미;이예람;조광식;박수연;장은영;황대연;정영진;손홍주
    • 한국환경과학회지
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    • 제24권7호
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    • pp.917-925
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    • 2015
  • Styela clava tunic is generated in large amounts as a waste from S. clava processing plants and leads to environmental problems. It destroys the beach scenery and causes a bad smell and pollution by trashing on the seashore. Therefore, purpose of this study was to investigate antioxidant and antihypertensive activities of different solvent extracts from S. clava tunic for recycling of fishery waste. Antioxidant and antihypertensive activities of all extracts were concentration-dependent. Of extracts, hot water extract showed the highest DPPH radical scavenging activity with the lowest effective concentration ($EC_{50}$) value (0.733 mg/ml). Chloroform extract exhibited the highest metal chelation activity with the lowest $EC_{50}$ value (2.696 mg/ml). Autoclaved water extract showed the highest NO radical scavenging activity with the lowest $EC_{50}$ value (0.491 mg/ml) and n-hexane extract showed the highest reducing power ($A_{700}=1.897$ at 100 mg/ml). And n-butanol extract showed the highest SOD-like activity with the lowest $EC_{50}$ value (19.116 mg/ml) and ACE inhibition activity with the lowest inhibitory concentration($IC_{50}$) value (0.149 mg/ml). These results indicate that extracts obtained from S. clava tunic may potential candidate to reduce diseases caused by various oxidative stresses and hypertension.

Oroxylin A Induces BDNF Expression on Cortical Neurons through Adenosine A2A Receptor Stimulation: A Possible Role in Neuroprotection

  • Jeon, Se-Jin;Bak, Hae-Rang;Seo, Jung-Eun;Han, So-Min;Lee, Sung-Hoon;Han, Seol-Heui;Kwon, Kyoung-Ja;Ryu, Jong-Hoon;Cheong, Jae-Hoon;Ko, Kwang-Ho;Yang, Sung-Il;Choi, Ji-Woong;Park, Seung-Hwa;Shin, Chan-Young
    • Biomolecules & Therapeutics
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    • 제20권1호
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    • pp.27-35
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    • 2012
  • Oroxylin A is a flavone isolated from a medicinal herb reported to be effective in reducing the inflammatory and oxidative stresses. It also modulates the production of brain derived neurotrophic factor (BDNF) in cortical neurons by the transactivation of cAMP response element-binding protein (CREB). As a neurotrophin, BDNF plays roles in neuronal development, differentiation, synaptogenesis, and neural protection from the harmful stimuli. Adenosine $A2_A$ receptor colocalized with BDNF in brain and the functional interaction between $A2_A$ receptor stimulation and BDNF action has been suggested. In this study, we investigated the possibility that oroxylin A modulates BDNF production in cortical neuron through the regulation of $A2_A$ receptor system. As expected, CGS21680 ($A2_A$ receptor agonist) induced BDNF expression and release, however, an antagonist, ZM241385, prevented oroxylin A-induced increase in BDNF production. Oroxylin A activated the PI3K-Akt-GSK-$3{\beta}$ signaling pathway, which is inhibited by ZM241385 and the blockade of the signaling pathway abolished the increase in BDNF production. The physiological roles of oroxylin A-induced BDNF production were demonstrated by the increased neurite extension as well as synapse formation from neurons. Overall, oroxylin A might regulate BDNF production in cortical neuron through $A2_A$ receptor stimulation, which promotes cellular survival, synapse formation and neurite extension.

Genetic Control of Asexual Sporulation in Fusarium graminearum

  • Son, Hokyoung;Kim, Myung-Gu;Chae, Suhn-Kee;Lee, Yin-Won
    • 한국균학회소식:학술대회논문집
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    • 한국균학회 2014년도 추계학술대회 및 정기총회
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    • pp.15-15
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    • 2014
  • Fusarium graminearum (teleomorph Gibberella zeae) is an important plant pathogen that causes head blight of major cereal crops such as wheat, barley, and rice, as well as causing ear and stalk rot on maize worldwide. Plant diseases caused by this fungus lead to severe yield losses and accumulation of harmful mycotoxins in infected cereals [1]. Fungi utilize spore production as a mean to rapidly avoid unfavorable environmental conditions and to amplify their population. Spores are produced sexually and asexually and their production is precisely controlled. Upstream developmental activators consist of fluffy genes have been known to orchestrate early induction of condiogenesis in a model filamentous fungus Aspergillus nidulans. To understand the molecular mechanisms underlying conidiogenesis in F. graminearum, we characterized functions of the F. graminearum fluffy gene homologs [2]. We found that FlbD is conserved regulatory function for conidiogenesis in both A. nidulans and F. graminearum among five fluffy gene homologs. flbD deletion abolished conidia and perithecia production, suggesting that FlbD have global roles in hyphal differentiation processes in F. graminearum. We further identified and functionally characterized the ortholog of AbaA, which is involved in differentiation from vegetative hyphae to conidia and known to be absent in F. graminearum [3]. Deletion of abaA did not affect vegetative growth, sexual development, or virulence, but conidium production was completely abolished and thin hyphae grew from abnormally shaped phialides in abaA deletion mutants. Overexpression of abaA resulted in pleiotropic defects such as impaired sexual and asexual development, retarded conidium germination, and reduced trichothecene production. AbaA localized to the nuclei of phialides and terminal cells of mature conidia. Successful interspecies complementation using A. nidulans AbaA and the conserved AbaA-WetA pathway demonstrated that the molecular mechanisms responsible for AbaA activity are conserved in F. graminearum as they are in A. nidulans. F. graminearum ortholog of Aspergillus nidulans wetA has been shown to be involved in conidiogenesis and conidium maturation [4]. Deletion of F. graminearum wetA did not alter mycelial growth, sexual development, or virulence, but the wetA deletion mutants produced longer conidia with fewer septa, and the conidia were sensitive to acute stresses, such as oxidative stress and heat stress. Furthermore, the survival rate of aged conidia from the F. graminearum wetA deletion mutants was reduced. The wetA deletion resulted in vigorous generation of single-celled conidia through autophagy-dependent microcycle conidiation, indicating that WetA functions to maintain conidia dormancy by suppressing microcycle conidiation in F. graminearum. In A. nidulans, FlbB physically interacts with FlbD and FlbE, and the resulting FlbB/FlbE and FlbB/FlbD complexes induce the expression of flbD and brlA, respectively. BrlA is an activator of the AbaA-WetA pathway. AbaA and WetA are required for phialide formation and conidia maturation, respectively [5]. In F. graminearum, the AbaA-WetA pathway is similar to that of A. nidulans, except a brlA ortholog does not exist. Amongst the fluffy genes, only fgflbD has a conserved role for regulation of the AbaA-WetA pathway.

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Schizosaccharomyces pombe에서의 유비퀴틴 C-말단 가수분해효소의 활성산소종 의존성 하향조절 (Reactive oxygen species-dependent down-regulation of ubiquitin C-terminal hydrolase in Schizosaccharomyces pombe)

  • 조한나;임혜원;권희석;임창진;박광학;진창덕;김경훈
    • 미생물학회지
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    • 제52권2호
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    • pp.236-241
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    • 2016
  • 탈유비퀴틴 효소 중 PPPDE 상과에 속하는 Schizosaccharomyces pombe의 $sdu1^+$ 유전자가 유비퀴틴 C-말단 가수분해 효소 활성을 갖는 단백질을 인코딩하고, 산화적 및 일산화질소 스트레스 방어에 관여함이 이전에 밝혀진 바 있다. 예비적인 본 연구는 정상적인 및 과잉발현의 조건에서 S. pombe 유비퀴틴 C-말단 가수분해 효소 활성의 활성산소종 의존성 조절에 초점을 맞추었다. 과산화수소, 수퍼옥사이드 라디칼 생성하는 메나디온 및 일산화질소 생성하는 sodium nitroprusside (SNP)에 노출시킨 S. pombe 세포에서 유비퀴틴 C-말단 가수분해 효소 활성이 감소되었다. 환원형 글루타치온과 그 전구체인 N-acetylcysteine은 과산화수소의 존재 유무에 상관없이 유비퀴틴 C-말단 가수분해 효소 활성을 현저하게 증강시켰다. 그러나, 과산화수소의 부재 시 혹은 존재 시 활성산소종에 미치는 글루타치온과 N-acetylcysteine의 영향은 같은 조건 하에서의 유비퀴틴 C-말단 가수분해 효소 활성 패턴과 상반되었다. 과잉발현의 유비퀴틴 C-말단 가수분해 효소 활성을 보이는 재조합 플라즈미드 pYSTP를 보유하는 S. pombe 세포에서 유비퀴틴 C-말단 가수분해 효소 활성도 과산화수소, 메나디온 및 SNP에의 노출되는 조건에서 감소되었지만, 벡터 대조 세포에서 보다는 높게 유지되었다. 요약하면, S. pombe 유비퀴틴 C-말단 가수분해 효소 활성은 활성산소종에 의하여 하향조절 되지만, 그 의의는 현재로썬 알려지고 있지 않은 상태이다.

Regulation of toll-like receptors expression in muscle cells by exercise-induced stress

  • Park, Jeong-Woong;Kim, Kyung-Hwan;Choi, Joong-Kook;Park, Tae Sub;Song, Ki-Duk;Cho, Byung-Wook
    • Animal Bioscience
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    • 제34권10호
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    • pp.1590-1599
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    • 2021
  • Objective: This study investigates the expression patterns of toll-like receptors (TLRs) and intracellular mediators in horse muscle cells after exercise, and the relationship between TLRS expression in stressed horse muscle cells and immune cell migration toward them. Methods: The expression patterns of the TLRs (TLR2, TLR4, and TLR8) and downstream signaling pathway-related genes (myeloid differentiation primary response 88 [MYD88]; activating transcription factor 3 [ATF3]) are examined in horse tissues, and horse peripheral blood mononuclear cells (PBMCs), polymorphonuclear cells (PMNs) and muscles in response to exercise, using the quantitative reverse transcription-polymerase chain reaction (qPCR). Expressions of chemokine receptor genes, i.e., C-X-C motif chemokine receptor 2 (CXCR2) and C-C motif chemokine receptor 5 (CCR5), are studied in PBMCs and PMNs. A horse muscle cell line is developed by transfecting SV-T antigen into fetal muscle cells, followed by examination of muscle-specific genes. Horse muscle cells are treated with stressors, i.e., cortisol, hydrogen peroxide (H2O2), and heat, to mimic stress conditions in vitro, and the expression of TLR4 and TLR8 are examined in stressed muscle cells, in addition to migration activity of PBMCs toward stressed muscle cells. Results: The qPCR revealed that TLR4 message was expressed in cerebrum, cerebellum, thymus, lung, liver, kidney, and muscle, whereas TLR8 expressed in thymus, lung, and kidney, while TLR2 expressed in thymus, lung, and kidney. Expressions of TLRs, i.e., TLR4 and TLR8, and mediators, i.e., MYD88 and ATF3, were upregulated in muscle, PBMCs and PMNs in response to exercise. Expressions of CXCR2 and CCR5 were also upregulated in PBMCs and PMNs after exercise. In the muscle cell line, TLR4 and TLR8 expressions were upregulated when cells were treated with stressors such as cortisol, H2O2, and heat. Migration of PBMCs toward stressed muscle cells was increased by exercise and oxidative stresses, and combinations of these. Treatment with methylsulfonylmethane (MSM), an antioxidant on stressed muscle cells, reduced migration of PBMCs toward stressed muscle cells. Conclusion: In this study, we have successfully cultured horse skeletal muscle cells, isolated horse PBMCs, and established an in vitro system for studying stress-related gene expressions and function. Expression of TLR4, TLR8, CXCR2, and CCR5 in horse muscle cells was higher in response to stressors such as cortisol, H2O2, and heat, or combinations of these. In addition, migration of PBMCs toward muscle cells was increased when muscle cells were under stress, but inhibition of reactive oxygen species by MSM modulated migratory activity of PBMCs to stressed muscle cells. Further study is necessary to investigate the biological function(s) of the TLR gene family in horse muscle cells.

STZ-당뇨쥐에서 운동부하가 골격근 및 간의 항산화효소 활성도에 미치는 영향 (Effect of Exercise on Antioxidant Enzyme Activities of Skeletal Muscle and Liver in STZ-diabetic Rats)

  • 석광호;이석강
    • Journal of Yeungnam Medical Science
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    • 제17권1호
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    • pp.21-30
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    • 2000
  • 당뇨쥐에서 운동부하가 골격근과 간의 항산화효소 활성도에 미치는 영향과 산소유리기에 의한 조직손상 여부블 관찰한 연구 결과를 요약하면 다음과 같다. Strcptozotocin으로 유도한 당뇨군의 혈당농도(mg/dL)는 $344{\pm}14.8$로서 대조군의 $117{\pm}2.7$보다 높았으며(p<0.001) 운동부하에 의해서 유의하게 감소하였다(p<0.01). 혈장 인슐린 농도(${\mu}U/mL$)는 당뇨군에서 $8.5{\pm}0.5$로서 대조군의 $20.6{\pm}1.4$보다 유의하게 낮았으며(p<0.001) 운동부하후에는 운동부하전과 비교하여 차이가 없었다. 당뇨군에서 실제 운동부하의 정도를 평가하기 위해서 측정한 운동부하후 골격 끈파 간의 당원농도(mg/100 g wet wt.)는 각각 $1.0{\pm}0.1$$7.7{\pm}0.8$로서 운동부하전과 비교시 모두 유의하게 감소하였다(p<0.001, p<0.01). 당뇨군의 골격근과 간의 항산화효소 즉 superoxide dismutase(SOD), glutathionc pcroxidase(GPX) 및 catalase(CAT)의 활성도는 운동부하에 의해서 각기 다른 반응을 보였다. 골격근의 SOD 활성도(unit/mg protein)는 대조군에서 $6.3{\pm}0.2$였으며 당뇨군에서는 $5.8{\pm}0.2$로서 대조군과의 사이에 유의한 차이를 발견할 수 없었으나 운동부하후에는 $5.0{\pm}0.1$로서 대조군과 운동부하전 당뇨군보다 유의하게 감소하였다(p<0.001, p<0.01). GPX 활성도(nmol/min/mg protein)는 당뇨군에서 운동부하전후에 각각 $2.3{\pm}0.2$$1.8{\pm}0.1$로서 대조군의 $1.6{\pm}0.0$보다 다같이 높았으나(p<0.05, p<0.05) 운동부하에 의해서 영향을 받지 않았다. CAT 활성도(pmol/min/mg protein)는 당뇨군에서 $7.6{\pm}0.7$로서 대조군의 $6.3{\pm}0.7$과 비교하여 차이가 없었으나 훈동부하후에는 $4.6{\pm}0.3$으로서 대조군보다 감소하였으며(p<0.05) 당뇨군의 운동부하전보다도 감소하였다(p<0.01). 당뇨군의 MDA 농도는 대조군과 비교하여 차이가 없었으며 당뇨군에서 운동부하에 의한 영향도 받지 않았다. 간의 SOD 활성도는 대조군에서 $11.3{\pm}0.2$였으며 운동부하전 당뇨군에서는 $9.6{\pm}0.3$으로서 유의하게 감소하였다(p<0.01). 당뇨군에서 운동부하전후 측정한 SOD 활성모는 대조군과 비교하여 다같이 감소하였으나(p<0.01, p<0.001), 운동부하에 의한 영향은 없었다. 당뇨군외 GPX와 CAT의 활성도는 대조군과 비교하여 유의한 차이가 없었으며 당뇨군에서 운동 부하에 의한 변화도 없었다. 운동부하전 당뇨군의 MDA 농도(nmol/g wet wt.)는 $38.5{\pm}1.3$으로서 대조군의 $24.8{\pm}0.9$에 비해서 유의하게 증가하였으며(p<0.001) 운동부하에 의해서는 대조군보다는 높았으나(p<0.001) 운동부하전과 비교하여서는 차이가 없었다. 이상의 결과를 종합하면 당뇨쥐에서 골격근은 운동부하로 인한 산화 스트레스에 대한 적응과정을 통해서 손상이 없었으나, 간 조직은 당뇨병 자체로 인한 산소유리기의 발생으로 손상의 위험이 있었으나 운동부하에 의한 더 이상의 손상은 없었다.

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호박즙, 옥수수수염차, 팥차 및 혼합물이 식이유도 비만동물모델에서 체중과 항산화 활성에 미치는 영향 (Effect of Pumpkin, Corn Silk, Adzuki Bean, and Their Mixture on Weight Control and Antioxidant Activities in High Fat Diet-Induced Obesity Rats)

  • 박재희;이은지;박은주
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제45권9호
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    • pp.1239-1248
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    • 2016
  • 4주간 식이로 유도된 비만 동물에서 호박즙(250 mg/kg BW), 옥수수수염차(250 mg/kg BW), 팥차(250 mg/kg BW)와 이들 혼합음료(호박즙 분말 : 옥수수수염차 분말 : 팥차 분말, 1:1:1, 250 mg/kg BW)를 9주간 투여하여 그 효능을 알아본 결과 호박즙, 옥수수수염차, 팥차 개별 섭취 시 체중감소 효과는 보였으나 그 기전은 본 연구에서 규명하지 못하였다. 그러나 혼합음료 섭취군에서는 지방조직 무게의 유의적 감소로 인한 체중 저하 효능을 확인할 수 있었다. 부고환지방조직의 표면적은 고지방식이섭취군(HFD)군에 비해 고지방식이+혼합음료섭취군(HFD+PCA)군에서 유의적으로 감소하였으며, HFD+PCA군의 아디포넥틴은 HFD군에 비해 유의적으로 증가하였다. 음료섭취군들 중 고지방식이+혼합음료섭취군(HFD+PCA)은 고지방식이섭취군(HFD)보다 ORAC value가 증가하였고, GSH-Px의 간 항산화 효소에서도 HFD군보다 HFD+PCA군이 유의적으로 증가하였다. 또한, HFD+PCA군은 고지방식이에 의한 지질과산화물 생성을 유의적으로 감소시켰으며, 비만으로 인한 산화적 스트레스에 따른 DNA 손상을 현저히 낮추었다. 따라서 산화적 스트레스에 의해 유도되는 비만 치료에 호박즙, 옥수수수염차, 팥차를 각각 섭취하기보다는 이들 세 가지를 동일한 비율로 혼합 섭취 시 각각의 항산화 효능의 상승작용에 의한 항비만 효과가 현저하게 나타낼 것으로 생각한다.