• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제29권2호
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• pp.288-298
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• 2016

Resveratrol acts as a free radical scavenger and a potent antioxidant in the inhibition of numerous reactive oxygen species (ROS). The function of resveratrol and resveratrol-loaded nanoparticles in protecting human lung cancer cells (A549) against hydrogen peroxide was investigated in this study. The 2,2'-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonic acid (ABTS) assay was performed to evaluate the antioxidant properties. Resveratrol had substantially high antioxidant capacity (trolox equivalent antioxidant capacity value) compared to trolox and vitamin E since the concentration of resveratrol was more than $50{\mu}M$. Nanoparticles prepared from ${\beta}$-lactoglobulin (${\beta}$-lg) were successfully developed. The ${\beta}$-lg nanoparticle showed 60 to 146 nm diameter in size with negatively charged surface. Non-cytotoxicity was observed in Caco-2 cells treated with ${\beta}$-lg nanoparticles. Fluorescein isothiocynate-conjugated ${\beta}$-lg nanoparticles were identified into the cell membrane of Caco-2 cells, indicating that nanoparticles can be used as a delivery system. Hydrogen peroxide caused accumulation of ROS in a dose- and time-dependent manner. Resveratrol-loaded nanoparticles restored $H_2O_2$-induced ROS levels by induction of cellular uptake of resveratrol in A549 cells. Furthermore, resveratrol activated nuclear factor erythroid 2-related factor 2-Kelch ECH associating protein 1 (Nrf2-Keap1) signaling in A549 cells, thereby accumulation of Nrf2 abundance, as demonstrated by western blotting approach. Overall, these results may have implications for improvement of oxidative stress in treatment with nanoparticles as a biodegradable and non-toxic delivery carrier of bioactive compounds.

• Reproductive and Developmental Biology
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• 제33권2호
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• pp.99-105
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• 2009

Curcumin is a major active component of the food flovour tumeric. It has been used for the treatment of many diseases such as inflammatory and infectious diseases, cancer and other disease due to its antioxidant properties. Curcumin is a powerful scavenger of many free radicals such as superoxide anion, hydroxyl radical and nitric oxide. The objective of this study was to investigate the antioxidative effects of curcumin against hydrogen peroxide on semen quality during in vitro storage of boar semen. The sperm treated with different concentration of curcumin (1, 5 and 10 ${\mu}M$) in the presence or absence of hydrogen peroxide (250 ${\mu}M\;H_2O_2$) were incubated for 3, 6 and 9 hr at $37^{\circ}C$ and analyzed sperm characteristics such as motility, membrane integrity (MI), lipid peroxidation (LPO), reactive oxygen species (ROS) and DNA fragmentation (DF). The sperm motility and MI in $H_2O_2$ treated group ($47.8%{\pm}6.8$ and $24.8%{\pm}2.2$) were significantly decreased when compare to curcumin treated group ($79.8%{\pm}2.7$ and $34.6%{\pm}1.0$, respectively) irrespective of incubation periods(p<0.05). The LPO of spermatozoal plasma membrane was measured by thiobarbituric acid (TBA) reactions for malondialdehyde (MDA), MDA level in control ($11.6{\pm}0.6\;nmol/L{\times}10^6$) and curcumin groups ($10.7{\pm}0.3\;nmol/L{\times}10^6$) were lower than those of curcumin plus $H_2O_2$ ($17.1{\pm}0.8\;nmol/L{\times}10^6$) or $H_2O_2$ group ($22.5{\pm}1.9\;nmol/L{\times}10^6$) from 3 to 9 hr incubation periods. The DF by sperm chromatin dispersion (SCD) test and ROS production measured by 2',7'-dichlorofluorescein (DCF) fluorescence intensity were no significantly difference through all experimental groups (p>0.05). Correlation among evaluation methods for sperm quality, motility vs MI and DF vs ROS was positively correlated while motility vs DF and ROS vs LPO were negatively correlated in all treatment groups. These results demonstrate that curcumin can effectively improve the sperm quality during in vitro storage of boar semen through its hydrogen peroxide scavenging mechanism as an antioxidant.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제28권4호
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• pp.482-490
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• 2011

In this study, the antioxidative effects and inhibitory effects on tyrosinase and elastase of Sorbus commixta (S. commixta) twig extracts were investigated. The aglycone fraction of S. commixta twig extract showed the prominent free radical (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl, DPPH) scavenging activity($FSC_{50}$, $13{\mu}g/mL$). Reactive oxygen species (ROS) scavenging activities of S. commixta twig extracts on ROS generated in $Fe^{3+}-EDTA/H_2O_2$ system were investigated by the luminol-dependent chemiluminescence assay. The 50 % ethanol extract among extracts showed the most prominent ROS scavenging activity ($OSC_{50}$, $0.189{\mu}g/mL$). The cellular protective effects of extract/fractions of S. commixta twig on the rose-bengal sensitized photohemolysis of human erythrocytes were investigated. The 50 % ethanol extract and ethyl acetate fraction showed the cellular protective effects against ROS in a concentration dependent manner ($5{\sim}50{\mu}g/mL$). The inhibitory effect of S. commixta twig extract on tyrosinase was investigated to assess the whitening efficacy. The ethyl acetate ($IC_{50}$, $113.2{\mu}g/mL$) and aglycone fraction($IC_{50}$, $105.3{\mu}g/mL$) on tyrosinase showed more remarkable inhibitory effect than arbutin($IC_{50}$, $226.88{\mu}g/mL$), known as the whitening agent. The inhibitory effect of aglycone fraction ($IC_{50}$, $6.9{\mu}g/mL$) on elastase was simillar to quercetin($IC_{50}$, $6.1{\mu}g/mL$), flavonoid known as reference compound. These results indicate that extract/fractions of S. commixta twig can function as antioxidants in biological systems, particularly skin exposed to UV radiation by scavenging $^1O_2$ and other ROS, and protect cellular membranes against ROS. S. commixta twig extracts can be applicable to new functional cosmetics for anti-aging products.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제16권2호
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• pp.104-109
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• 2005

암치료에 사용되고 있는 광역학 치료는 환자에게 광민감제를 투여하고 다이오드 레이저(630 nm)를 조사하여 생성되는 단일상태 산소와 자유 라디칼에 의해 암조직을 괴사시키는 치료방법이다. 현재 광역학 치료의 문제점은 부피가 큰 종양이나 고형암에서는 빛이 종양전체를 투과할 수 없으므로 광역학 치료의 효과가 떨어지는 것이다. 따라서 이 문제를 해결하기 위하여 간질성 광역학 치료법을 개발하고자 한다. 생체조직내의 정확한 광선량 측정이 간질성광역학치료의 효과에 매우 중요한 영향을 주므로, 실험 연구에 사용된 계수는 실제 생체조직의 광학 계수이다. 생체조직 대부분은 가시광선영역에서 큰 산란계수를 가지며, 투과 깊이에 많은 영향을 미치는 것으로 확인되었다. 가시영역에서의 인체조직의 투과깊이는 약 $15\~20mm$이었다. 몬테칼로 시뮬레이션(Monte Carlo simulation)을 이용하여 생체조직내의 광전파, 광선량, 에너지율, 투과깊이를 잘 측정할 수 있음을 알았다. 그리고 이 시뮬레이션 결과를 가지고 고형암에 간질성 광역학 치료를 하여 치료효과를 확인하였다.

• 한국식품과학회지
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• 제48권6호
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• pp.597-603
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• 2016

본 연구는 증숙 횟수에 따른 천마 추출물의 경구 투여가 산화방지 효과를 통한 위 점막 손상 억제에 미치는 효과를 평가하는 실험이다. 증숙 횟수를 달리한 천마 추출물을 준비하여 DPPH, ABTS 라디칼 소거능, total phenol, flavonoid, gastrodin, gastrodigenin 성분 분석 결과, 1회 증숙 천마와 9회 증숙 천마 추출물간의 급성 위염 개선 효능 평가가 가능할 것으로 판단되었다. HCl/ethanol로 유발된 급성 위염 동물 모델에 GE1과 GE9 (100 mg/kg body weight)과 sucralfate (10 mg/kg body weight)를 HCl/ethanol 처리 전 경구 투여하였다. 그리고 이를 정상군과 대조군과 비교 분석하였다. 급성 위염 개선 효능 실험에서 증숙 천마 추출물의 섭취는 HCl/ethanol로 유발된 위 점막 손상 마우스에서 위 조직의 육안적 손상을 감소시켰다. 9회 증숙 천마 추출물의 섭취는 위 점막 손상마우스에서 혈청의 ROS와 조직의 $ONOO^-$를 감소시켰고, 위 조직에서 염증성 매개인자인 $TNF-{\alpha}$ 또한 감소시켰다. 결론적으로 9회 증숙한 천마의 경구투여는 1회 증숙한 천마에 비하여 효과적으로 위 점막 손상을 억제하였다. 따라서 9회 증숙 천마 추출물의 투여가 급성 위염 유발 마우스 모델에서 위점막 손상 억제에 효과가 있다고 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제14권1호
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• pp.141-147
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• 2004

가자 추출물을 흰쥐에 일정량 투여한 후 간장에 미치는 영향을 관찰할 목적으로 여러 가지 효소량의 변동을 검토하였다. 간 손상의 지표로 사용되는 AST, ALT활성을 측정한 결과 AST, ALT모두에서 정상군보다 300 mg/kg의 용량으로 2주 시료 투여한 군의 함량이 2배 이상 증가되는 것으로 나타났다. 가자 추출물이 지질과산화물 생성에 미치는 효과를 관찰한 결과, 300 mg/kg의 용량으로 2주 시료 투여한 군함량이 정상군에 비해 135.43%, 173.9% 정도 증가하는 결과를 나타내었다. 간 조직의 지질과산화물 반응에 관여하는 것으로 알려진 XO, AO, AD 및 AH활성에 대한 효과를 관찰한 결과 마이크로솜 분획에 존재하는 AD, AH의 활성은 저해 효과가 없었고, 세포질 효소인 XO, AO의 활성은 300 mg/kg의 용량으로 2주 시료 투여한 군 함량이 정상군에 비해 약 2배 증가됨을 볼 수 있었다. 가자 추출물에 의한 간 조직중 glutathione농도에 미치는 영향에 대해 관찰한 결과 2주 동안 300 mg/kg의 용량으로 투여한 군의 glutathione농도는 정상군에 비해 약 75% 감소하는 것으로 나타났다 가자 추출물 투여 후 glutathione의 함량 감소를 경감시키는 기전을 알아볼 목적으로 glutathione 합성에 관여하는 $\gamma$-GCS의 활성과 산화형 glutathione을 환원형 glutathione으로 환원시키는 GR의 활성을 관찰한 결과 정상군에 비해 GR이 56.6%, $\gamma$-GCS가 6.7% 정도 감소하는 것으로 나타났다. 이러한 glutathione의 함량 변동은 산화형 glutathione을 환원형 glutathione으로 환원시키는 GR의 활성에 영향을 주어 나타나는 결과로 생각된다. 가자 추출물이 지질과산화의 해독계에 미치는 영향을 관찰할 목적으로 catalase, GP 및 SOD의 활성을 측정한 결과 catalase, GP의 활성은 각각 77.5%, 64.3% 감소하는 결과를 나타냈으며, SOD의 활성은 정상군에 비해 약 3배 증가하는 것으로 나타났다.

• 한국식품과학회지
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• 제20권3호
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• pp.287-292
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• 1988

지질의 산화로 일어나는 DNA손상 작용에 대한 천연 항산화성분의 억제작용과 그 기구를 조사하기 위하여 가정에서 상용(常用)하는 생강과 마늘에서 추출한 항산화성분을 각각, linoleic acid와 pBR322 DNA의 반응계에 첨가하여 $37^{\circ}C$에서 반응시키면서 경시적인 DNA 손상억제능을 조사하였다. 또한, linoleic acid와 생각 및 마늘추출물의 반응계에서 경시적으로 생성하는 superoxideanion(${\cdot}\;O_2^+$)과 과산화수소$(H_2O_2)$를 측정하여 이들 추출물의 활성산소소거능(活性酸素消去能)도 아울러 비교(比較) 검토(檢討)하고 다음과 같은 결과를 얻었다. 생각 및 마늘추출물을 첨가한 반응계에서는 대조구에 비하여 DNA 손상이 크게 억제되었으며 생각추출물의 DNA 손상억제능이 전(全)농도에 걸쳐 반응 4일까지 유지된 것으로 나타나 $555{\mu}g$ 이상의 농도에서 동일한 경향을 나타내는 마늘추출물에 비하여 상당히 큰 것을 알 수 있었다. 또한, 이들 추출물은 linoleic acid의 산화과정에서 생성된 superoxide anion과 과산화수소의 소거능이 컸으며 이러한 작용은 생각추출물이 마늘추출물보다 큰 것으로 나타나, 양(兩)추출물의 DNA 손상억제능이 활성산소종(活性酸素種)의 소거능(消去能)의 차이에 기인되는 것으로 나타났다. 한편, 상기(上記) 추출물의 항산화력도 뛰어나 반응 4일까지 POV 가 20millieq./kg 이하(以下)로 나타났는데 이것으로 보아 활성산소소거능(活性酸素消去能) 뿐만 아니라 과산화물의 생성에 관여하는 각종 free radical의 소거능도 클 것으로 생각된다.

• Applied Microscopy
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• 제31권1호
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• pp.37-47
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• 2001

화상에 의한 피부 손상이 간에 미치는 영향을 알아보기 위하여 흰쥐를 이용하여 피부 화상을 유도한 다음 각각 5시간, 24시간 후 생화학적 정량법과 형태학적 관찰을 통해 간 조직 손상의 발병기전을 검토해 보고자 하였다. 흰쥐의 화상 유발은 등쪽면의 털을 깎고(total burn surface area $20\sim25%$) $100^{\circ}C$ 물로 10초간 흡입손상 없이 피부 화상만을 가하였다. 생화학적 정량으로는 혈청 내 xanthine oxidase(XO)와 aniline aminotransferase (ALT)의 활성변화, 그리고 혈장 단백질 함량 변화를 측정하였고, 형태학적 관찰은 혈액 중 다형핵 백혈구 수의 산정과 간 세포의 미세구조 변화를 관찰하였다. 실험 결과, 화상 후 혈청 내 XO의 활성 증가(P<0.01)와 함께 체중 당 간 무게(p<0.05)와 혈청 내 ALT의 활성이 증가되었다. 화상 직후 allopurinol의 복강투여로 XO활성, 간 무게, 그리고 ALT의 활성은 모두 감소되었다. 화상 손상에 의한 간 조직의 미세구조적 변화로는 소포체 종창, 리보솜 탈락, 지방소적의 축적, 그리고 담모세관과 세포간질의 확장이 관찰되었다. 뿐만 아니라 염증세포인 호중구의 침윤과 함께 혈관 내피세포의 손상, 쿠퍼세포의 활성화, 그리고 미세융모의 손상들이 관찰되었다. 또한 혈 중 다형핵 백혈구의 수적인 변화에서 화상 유발 5시간 후에 현저히 감소되어 내부 장기에 호중구 침윤의 가능성을 알 수 있었다. 하지만 allopurinol의 투여로 이러한 미세구조의 변화를 예방할 수 있는 것으로 나타났다. 이러한 결과들을 종합해 볼 때, 피부 화상으로부터 간 손상을 유발하는데 있어서 혈 중 XO의 활성증가가 매우 핵심적인 역할을 담당하는 것으로 사료되었다.

• 한방재활의학과학회지
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• 제25권2호
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• pp.15-35
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• 2015

Objectives This study was performed to investigate the effects of Bujasasim-tang ethanol extract (BST) on oxidative stress, inflammation and osteoarthritic rat model. Methods To ensure safety of BST, heavy metal levels were measured and cytotoxicity test was done. In vitro, To evaluate antioxidative effects of BST, total phenolic contents, 1,1-diphenyl-2-picryl-hydrazyl (DPPH), 2,2'-azino-bis-(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) (ABTS) scavenging activity, reactive oxygen species (ROS) levels were measured. Also, to evaluate anti-inflammatory effects of BST treated group, total nitric oxide (NO) and pro-inflammatory cytokines (IL-$1{\beta}$, IL-6, TNF-${\alpha}$) levels were measured in lipopolysaccharide (LPS)-stimulated RAW 264.7 cells. In vivo, We injected MIA $50{\mu}l$ (60 mg/ml) into knee joints of rats to induce osteoarthritis. Rats were divided into total 3 groups (normal, control, BST treated group, each n=7). Normal group was not treated at all without inducing osteoarthritis and taken normal diet. Control group was induced osteoarthritis by MIA and taken with 2 ml of distilled water once a day for 4 weeks. BST treated group was induced osteoarthritis by MIA and taken BST 2 ml (200 mg/kg/mouse) once a day for 4 weeks. We evaluated dynamic weight bearing with the Incapacitance Test Meter. At the end of experiment, the rats were sacrificed to observe the functions of liver and kidney, changes of WBC, neutrophil, lymphocyte, monocyte levels in blood, to evaluate the levels of pro-inflammatory cytokines, tissue inhibitor of metallopreteinases-1 (TIMP-1), matrix metalloproteinase-9 (MMP-9), prostaglandin $E_2$ ($PGE_2$), leukotriene $B_4$ ($LTB_4$) within serum. We observed change of articular structures by Hematoxylin & Eosin (H&E), safranin-O staining method and measured amount of cartilage by micro CT-arthrography. Statistical analysis was done by unpaired student's t-test with significance level at p<0.05 in SPSS 11.0 for windows. Results 1. Safety of the BST was identified. 2. AST, ALT, BUN, creatinine levels of BST treated group were within normal limit. In vitro, 1. DPPH and ABTS free radical scavenging activities of BST showed dose-dependent increase. 2. ROS production were significantly decreased. 3. Total nitric oxide (NO) and IL-$1{\beta}$ production were decreased. 4. IL-6 and TNF-${\alpha}$ production were significantly decreased. In vivo, 1. Weight bearing ability was significantly increased. 2. WBC, neutrophil, lymphocyte, monocyte levels in blood were decreased. 3. IL-$1{\beta}$ and TNF-${\alpha}$ levels in serum were significantly decreased. and the IL-6 level was decreased. 4. TIMP-1, MMP-9, $LTB_4$, $PGE_2$ levels in serum were significantly decreased. 5. Cartilage volume of BST treated group was significantly increased. Also changes of cartilage, synovial membrane, fibrous tissue were suppressed. Conclusions The results obtained in this study Bujasasim-tang have effects of antioxidative, anti-inflammatory, relieve pain and protection of cartilage. Therefore we expect that Bujasasim-tang is effective treatment for osteoarthritis.

• 대한화장품학회지
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• 제43권2호
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• pp.93-102
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• 2017

본 연구에서는 효과적이고 안전한 화장품 성분 탐색을 위해 항산화 활성 가이드라인에 따라 다양한 식물 추출물을 대상으로 효능을 확인하였으며 이 중 가장 효능이 좋은 식물을 발굴하고 이를 최적의 비율로 혼합하여 Charmzone Extract (CZE)로 명명하였다. CZE는 하엽(Nelumbo nucifera leaves), 삼백초(Saururus chinensis) 및 와송(Orostachys japonica)으로 구성된 식물복합추출물로, 본 연구에서는 CZE의 항노화 화장품 원료로서의 개발 가능성을 확인해 보고자 하였다. CZE는 자유 라디칼 소거 활성을 가지고 있었으며, 인간 각질형성세포주인 HaCaT 및 인간 섬유아세포 NHDF에서 활성산소종의 생성을 억제하고 총항산화능을 증가시켰다. 그리고 NHDF에서 제1형 프로콜라겐의 분비를 촉진하였고, B16F10 세포에서 멜라닌의 생성을 감소시켰으며, RAW264.7 세포에서 lipopolysaccharide 자극에 의한 산화질소의 생성을 농도 의존적으로 저해하였다. 또한, CZE는 HaCaT의 이동을 촉진하는 효능을 나타내었다. 결과를 종합하면, CZE는 항산화, 주름개선, 미백, 항염증 및 상처치유의 다효능을 나타내며, 이러한 효능을 통해 피부 기능을 향상시킬 수 있을 것이라고 기대된다. 그러므로 식물복합추출물 CZE는 피부 항노화용 화장품 성분으로 응용 가능하다.