고장초는 오랫동안 식용 및 의약 목적으로 차를 만드는 데 사용되어 왔다. 그러나 고장초를 고부가가치 식용 재료로 사용하는 연구는 불충분하다. 이전 연구에서 우리는 tricin이 고장초의 주요 화합물임을 확인했다. 본 연구에서는 고장초 추출물의 HepG2 세포 보호 효과를 조사하였다. 고장초 추출물 또는 tricin의 HepG2 세포에 대한 독성 실험 결과, 사용한 모든 농도에서 고장초 추출물 또는 tricin에 대한 독성은 나타나지 않았다. 또한 tert-butyl hydroperoxide (t-BHP)에 의해 감소된 세포 생존율은 고장초 추출물(100 ㎍/ml에서 69.23%) 또는 tricin (100 ng/ml에서 74.47%)에 의해 증가되었다. 또한 고장초 추출물(250 ㎍/ml) 또는 tricin (250 ng/ml)은 산화적 손상에 의한 활성 산소종(ROS) 생성을 효과적으로 억제했다. 또한 항산화 효소로 알려진 superoxide dismutase 1(SOD1), catalase, heme oxygenase-1 (HO-1), nuclear factor erythroid-related factor 2 (Nrf2)의 단백질 발현은 고장초 추출물(100 ㎍/ml에서 2.1, 1.6, 1.7, 1.5배) 또는 tricin (250 ng/ml에서 2.6, 1.8, 2.2, 2.0배) 처리로 증가했으며, 이는 고장초 추출물의 HepG2 세포 보호 효과는 tricin의 활성과 관련이 있다는 것을 시사한다. 종합하면 고장초는 간 기능개선 관련 기능성 식품 소재로 개발이 가능할 것으로 기대된다.
본 연구에서는 한방 천연 미백 소제를 개발하기 위하여 삼릉추출물의 미백 효과에 대하여 연구하였다. 삼릉추출물은 프리 라디칼 소거활성(DPPH)에서 $IC_{50}=638{\mu}g/mL$, superoxide radicals 소거활성은 $IC_{50}=21.7{\mu}g/mL$을 나타냈다. 삼릉추출물의 B16 melanoma 세포에서의 멜라닌 생합성 저해효과는 $100{\mu}g/mL 삼릉추출물을 48 h 처리한 세포에서는 멜라닌 합성량이 27% 감소되었다. 삼릉 추출물은 농도에 비례하여 B16 melanoma 세포내의 타이로시네이즈 활성을 저해하였으며, western blot을 이용하여 타이로시네이즈와 타이로시나아제 관련 단백질(TRP-1)의 발현감소를 확인하였다. 또한, RT-PCR을 이용하여 삼릉추출물이 멜라닌 생성 과정에 관련하는 유전자 발현을 조사한 결과 타이로시네이즈와 TRP-1의 mRNA발현을 억제하는 것을 확인하였다. 그러므로 삼릉추풀물은 항산화 효과와 함께 멜라닌 저해 효과가 우수하여 새로운 미백 화장품으로 응용할 수 있을 것으로 생각된다.
산화적 스트레스를 많이 받는 당뇨상태에서 항산화활성이 높은 부추의 섭취가 지질 및 단백질 산화, 활성산소종의 생성, 항산화 효소계 활성 변화 및 lipofuscin생성에 미치는 영향을 조사하고자 S.D.계 쥐에게 streptozotocin을 복강투여하여 당뇨병을 유발시킨 후 대조군 식이와 10% 부추식이를 14주간 섭취시켰다. 부추의 섭취는 대조군식이에 비해 간보다는 피부조직에서 지질 및 단백질 산화를 유의적으로 감소 시켰고(p<0.05), 반응성이 큰 활성산소종인 hydroxyl radical의 생성도 당뇨군에 비해 유의적으로 감소된 것으로 나타났다(p<0.05).부추의 섭취는 간과 피부조직의 항산화 효소계 활성을 증가시키는 것으로 나타났으며 심장과 눈 조직에서 노화색소인 lipofuscin을 측정한 결과 당뇨군에 비해 당뇨부추군에서 감소하였고 특히 눈에서 유의적으로 감소하였다(p<0.001). 이상의 결과로 부추의 섭취는 당뇨 합병증을 일으키는 주요 원인인 산화적 스트레스를 억제하는 효과를 나타내었고, 당뇨 합병증의 증상완화에 도움을 줄 것으로 기대되어 진다.
한국응용약물학회 1998년도 Proceedings of UNESCO-internetwork Cooperative Regional Seminar and Workshop on Bioassay Guided Isolation of Bioactive Substances from Natural Products and Microbial Products
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pp.191-191
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1998
It has been hypothesized that formation of oxygen-derived free radicals may play an important part in ischemically induced tissue injury. In this study, the effects of vitamin C treatment on hepatic reperfusion model were investigated. Livers isolated from 18 hrs fasted rats were subjected to low flow hypoxia (1 $m\ell$/g liver/min, for 45min) followed by reoxygenation (for 30min). The perfusion medium used was Krebs-Henseleit bicarbonate buffer (KHBB, pH 7.4) and vitamin C (0.25, 0.5, 1.0 and 2.0 mM) was added to perfusate. 7-Ethoxycoumarin was used as substrate of phase and metbolism. After hypoxia oxygen consumption significantly dropped but vitamin C 0.25, 0.5 and 1.0 mM treatments restored oxygen consumption to the level of control group. LDH and lipid peroxidation were not changed in all experimental groups. Oxidation, phase metabolism, significantly decreased following hypoxia but improved during reoxygenation. Vitamin C 0.25 mM treatment significantly improved the oxidation of 7-ethoxycoumarin during hypoxia and reoxygenation, but the oxidation significantly decreased by vitamin C 2.0 mM treatment. Similarly, sulfate conjugation decreased in hypoxic group, but this decrease was inhibited by vitamin C 0.25, 0.5 and 1.0 mM treatments. Our findings suggest that hypoxia/reoxygenation diminishes hepatic drug metabolizing function, vitamin C at concentration of 0.25-1.0 mM ameliorates but at higher concentration aggravates these hypoxia/reoxygenation-induced changes.
The adverse health effects of a number of environment pollutions are related to the formation of free radicals. Induction of antioxidant defensive system in the response to an oxidative attack is an essential element of the cell to survive. CYP2E1 is easily induced by organic solvents and induces continuous formation of reactive oxygen species (ROS). ${\gamma}$-Glutamyltranspeptidase (${\gamma}$GT) plays an important role in glutathione metabolism and xenobiotic detoxification. To evaluate the characteristic of oxidative stress which induces GGT expression and to understand human antioxidant defensive response against oxidative stress induced by CYP2E1, we studied regulation of ${\gamma}$GT enzyme expression in response to various oxidative stresses in human HepG2 cells. The ${\gamma}$GT activity was not modified after exposure of acute oxidative stress inducing agents (ferric nitrilotriacetate, cumene hydroperoxide, ADP-Fe, O-tetradecanoylphorbol-13-acetate, tumor necrosis factor-alpha). To induce continuous exposure of cells to ROS, HepG2 cells were transfected by human CYP2E1 gene transiently. The CYP2E1 activity was verified with chlorzoxazone hydroxylation. Transfection of CYP2E1 showed continuous 60% increase in intracellular ROS and 240 % increase in microsomal ROS. CYP2E1 overexpressing cells showed increased ${\gamma}$GT activity (2.5-fold). The observed enhancement of ${\gamma}$GT activity correlated with a significant increase of ${\gamma}$GT mRNA (2.1-fold). Treatment with antioxidant strongly prevented the increase in ${\gamma}$GT activity. The CYP2E1 overexpression did not modify toxicity index and increased glutathione levels. These results show that continuous exposure of cells to ROS produced by CYP2E1 up-regulates ${\gamma}$GT; This may be one of the adaptive antioxidant responses of cells to oxidative insult. Present study also suggests that the induction of ${\gamma}$GT could be used as a marker of oxidative stress induced by exposure to organic solvents.
대두 배아로부터 saponin을 분리.정제하여 유리기 억제효과 및 동물의 암세포에 대한 세포 독성을 조사하였다. 유리기 억제활성에 대한결과를 보면 대두 배아 saponin을 0.5 및 1.0%씩 첨가한 급여 식에서 4주 동안 사육한 후 간장을 절취하여 간장 획분의 활성산소 및 항산화 관련 효소에 대하여 평가하였다. 간장의 mitochondria 및 microtome 획분의 hydroxy radical(.OH)의 생성에 미치는 영향에서 급여식에 사포닌을 첨가한 급여군에서 .OH기의 생성억제 효과를 나타내었다. 간장의 microsome 획 분에서도 0.5 및 1.0% 투여군에서 $H_2O$$_2$생성억제 효과가 인정되었다. 또한 간장의 cytosol획분에서 $O_2$.$^{-}$의 생성은 대조군에 비하여 현저한 억제 효과를 나타내었다. 대두 배아 사포닌의 세포독성을 P338 (mouse Iyoupoid neoplasm)과 L1210 (mouse leukemia) 세포주를 사용하여 실시한 결과 200 $\mu$g/mL 농도에서 높은 성장억제효과를 나타내었다. 그리고 처리 농도에 따른 대두배아 추출물이 P338과 L1210에 대한 성장 효과 실험에서도 200 $\mu$g/mL에서 은 성장억제 효과가 나타났으며 농도가 높을 수록 완전히 억제되는 것을 볼 수 있었다.
목적: 활성산소종의 하나인 $H_2O_2$는 DNA, RNA에 직접적인 손상을 주어 유전자를 변형시키고 세포고사를 일으켜 각종 질환을 일으키는 발병인자로 알려져 있다. 본 연구는 결막 세포주에서 일어나는 $H_2O_2$에 의한 세포고사에서 EGCG의 보호효과를 알아보고자 실험하였다. 방법: 세포의 생존율은 MTT assay로 확인하였고, 세포고사의 형태적인 특징은 DNA 단절화을 통해 확인하였으며, EGCG의 자유라디칼 제거능력을 측정하기 위해 DPPH free radical 소거능을 실시하고, 세포내 활성산소량의 평가를 위한 DCFH-DA assay를 시행하였다. 세포내의 mRNA 발현은 RTPCR을 시행하여 밴드 양상을 확인하였다. 결과: 세포생존율과 프리라디칼 소거능은 EGCG의 처리 농도 의존적으로 증가하였고, DNA 분절화와 세포내 활성산소량은 감소하였다. mRNA 합성에서 bcl-2, bcl-xL의 발현은 증가하였고, bax 발현은 감소되었다. 결론: EGCG는 $H_2O_2$로 세포고사를 유도한 결막 세포주에서 항산화효과를 나타냈으며, EGCG가 anti-apoptosis 관련한 mRNA의 발현을 증가시켜 결막 세포주의 산화적 손상을 억제함으로서 세포보호효과를 나타냈음을 확인할 수 있었다.
태양광선에 노출된 피부에서는 자외선의 작용으로 활성산소종이 생성되어 세포외 기질 및 피부세포에 손상을 야기시킨다. 특히 자외선에 의해 손상을 받은 피부는 콜라겐 등의 세포외 기질에 영향을 주어 주름을 형성하는데, 이는 자외선에 의해 피부내에서 콜라겐을 분해하는 효소(MMP)의 양이 증가하기 때문이라고 알려져 있다. 따라서, 활성산소종 소거 및 MMP의 발현을 저해하여 광노화로부터 피부를 보호할 수 있을 것으로 기대된다. 본 연구에서는 광노화와 연관하여 혈갈의 기능을 알아보기 위하여 항산화 효과, in vitro MMP활성 저해능, 자외선 조사에 의해 유도된 MMP-1 발현에 대한 영향을 사람섬유아세포를 이용하여 확인하였다. 혈갈의 항산화 효과를 알아보기 위해 DPPH radical과 superoxide anion radical 소거효과를 측정하였다. 그 결과 DPPH radical의 $IC_{50}$ 값은 $183{\;}{\mu}g/mL$이고, xanthine/xanthine oxidase에 의한 superoxide anion radical의 $IC_{50}$ 값은 $30{\;}{\mu}g/mL$이었다. MMP-1의 활성저해 결과는 농도 의존적으로 활성을 억제하였으며, $IC_{50}$ 값은 $200{\;}{\mu}g/mL$이다 또한 자외선 조사에 의해 발현되는 MMP-1에 대해 단백질의 앙적인 변화는 $74\%$ 감소되었으며, 혈갈에 의해 농도 의존적으로 MMP-1 mRHA의 발현량도 감소되었다. 이러한 실험결과를 통하여 혈갈은 항산화 효과 뿐만 아니라 자외선 조사에 의해 유도되는 MMP-1 단백질 발현과 mRNA 유전자 수준에서의 조절이 가능함을 확인하였다. 결론적으로 혈갈은 항산화와 자외선으로부터 생성되는 MMP-1의 발현을 저해함으로써 광노화에 따른 피부를 보호하는 항노화 소재로서의 응용가능성을 확인하였다.
Cha, Ji Won;Piao, Mei Jing;Kim, Ki Cheon;Yao, Cheng Wen;Zheng, Jian;Kim, Seong Min;Hyun, Chang Lim;Ahn, Yong Seok;Hyun, Jin Won
Biomolecules & Therapeutics
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제22권2호
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pp.136-142
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2014
We investigated the protective effects of chlorogenic acid (CGA), a polyphenol compound, on oxidative damage induced by UVB exposure on human HaCaT cells. In a cell-free system, CGA scavenged 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl radicals, superoxide anions, hydroxyl radicals, and intracellular reactive oxygen species (ROS) generated by hydrogen peroxide and ultraviolet B (UVB). Furthermore, CGA absorbed electromagnetic radiation in the UVB range (280-320 nm). UVB exposure resulted in damage to cellular DNA, as demonstrated in a comet assay; pre-treatment of cells with CGA prior to UVB irradiation prevented DNA damage and increased cell viability. Furthermore, CGA pre-treatment prevented or ameliorated apoptosis-related changes in UVB-exposed cells, including the formation of apoptotic bodies, disruption of mitochondrial membrane potential, and alterations in the levels of the apoptosis-related proteins Bcl-2, Bax, and caspase-3. Our findings suggest that CGA protects cells from oxidative stress induced by UVB radiation.
Whitening effect, which decreases the skin pigmentation, is the one of important targets in cosmetics. This study was investigated the effects of Scirpi rhizoma on ant ioxidation and melanogenesis. S.rhizoma is a rhizome of Scirpus fluviatilis G. a perennial Cyperaceae species of wide occurrence in Asia, Europe, Africa and North America. S.rhizoma shown scavenging activities of free radicals and reactive oxygen species (ROS) with the IC50 of 638${\mu}g/ml$ against 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) radical and 21.7${\mu}g/ml$ against superoxide radicals in the xanthine/xanthine oxidase system, respectively. S.rhizoma treatment (48 h) suppressed the biosynthesis of melanin up to 27% and reduced tyrosinase activity up to 31% at 100${\mu}g/ml$ in B16 melanoma cells. S.rhizoma was also able to significantly inhibit tyrosinase and TRP-1 expres- sion in protein level. These results suggest that S.rhizoma inhibited melanin biosynthesis by regulating tyrosinase activity and expression in B16 melanoma cells. Therefore S.rhizoma may be useful as new whitening agent due to the antioxidant effect and the inhibitory effect against melanogenesis.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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