• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2019년도 춘계학술대회
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• pp.110-110
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• 2019

Beet (Beta vulgaris) is a crop similar to sugar beet, chard and leaf beets, and its origin is the Mediterranean coast of southern Europe and Central Asia. Among the components contained in beet, betalain, the main component of the root, has been reported to prevent lipid peroxidation induced by active oxygen and free radicals due to its high radical scavenging ability. Among these, the betalain, betanin (Betanidin 5-O-${\beta}$-glucoside) contains both phenolic and cyclic amine groups, all of which are highly electron-donating and act as antioxidants and has tyrosinase inhibitory activity. Betanin accounts for about 75-95% of the total pigment found in the beet. EM stands for effective microorganisms and is a collection of beneficial microorganisms. EM includes yeast, lactic acid bacteria, mycelia, photosynthetic bacteria, actinomycetes, etc. Human patch test according to CTFA guidelines was observed to be a safe source of no stimulation when 5% (v/v) of the EM fermentation liquid was applied to the human body. In addition, beneficial microorganisms are synergistic in the process of co-existence and cultivation and it has the effect of increasing antioxidant capacity and inhibiting corruption. This study confirms the difference in tyrosinase inhibitory activity and betanin content of beetroot extracts and EM fermented beetroot extracts. Hence, these results confirm that EM fermented beetroot extracts are highly beneficial for the human body.

• Journal of Industrial and Engineering Chemistry
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• 제67권
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• pp.301-311
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• 2018

In this study, the ion-gelation method was applied to fabricate novel Fe-carbon-bentonite-alginate beads ($Fe^0$/C-BABs). $Fe^0$/C-BABs could effectively control Fe release during persulfate (PS) activation in N-acetyl-p-aminophenol (APAP) oxidation. A novel two-stage approach that combined $Fe^0$/C-BABs and an oyster-shell-filled bed (OSFB) column was developed to address the low pH and high Fe concentration of the effluent of the traditional PS process. The application of the $Fe^0$/C-BABs and OSFB column regulated pH levels and Fe release during the advanced oxidation of APAP. The characteristics of $Fe^0$/C-BABs were also investigated through scanning electron microscopy, energy dispersive spectrometry, and Fourier transform infrared spectroscopy. The long-term operation performance of $Fe^0$/C-BABs in a continuous fixed-bed reactor under simultaneous PS and APAP feeding was also evaluated. The effects of initial PS concentration, pH, fixed-bed weight, in-flow rate, and dissolved oxygen (DO) were investigated. Under selected conditions, 86.3% efficiency was achieved during the first stage of APAP degradation (effluent pH of 3.05, Fe contents: $106.25mgL^{-1}$). Water quality improved after the effluent was passed through the OSFB column (effluent pH of 6.32, Fe contents: $21.43mgL^{-1}$). Moreover, this study analyzed the free radicals and intermediates produced during APAP degradation to identify the possible routes of APAP degradation.

• 생약학회지
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• 제51권4호
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• pp.278-290
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• 2020

The purpose of this study is to investigate the hangover relieving effect of HO-series. HO-S1 is an herbal mixture, which consists of extracts from Flower of Pueraria lobata Ohwi, Glycyrrhiza glabra Linné, Fruit of Lycium chinense Miller, Poria cocos Wolf, Acanthopanax sessiliflorum Seeman, Scutellaria baicalensis Georgi, Atractylodes lancea De Candlle and Zingiber officinale Roscoe. HO-S2 is a candidate that has been performed to ultra filtration based on HO-S1. HO-S3 is a mixture of amino acids and vitamins based on HO-S2. HO-01 is the final beverage base produced based on HO-S3. The antioxidant activity of HO-series was similar to that of vitamin C or trolox. The production of t-BHP induced reactive oxygen species(ROS) was significantly blocked in the presence of HO-series. In vivo study, AUC of alcohol and acetaldehyde concentrations in HO-S2 and HO-S3 treated groups significantly decreased. Hepatic alcohol dehydrogenase(ADH) and acetaldehyde dehydrogenase(ALDH) activity were significantly higher in HO-S2 and HO-S3 treated groups. And 2E1 activity and glutathione were significantly elevated, while the malondialdehyde level was not significantly in liver tissue. After alcohol exposure, the sensitivity scores of blood alcohol and acetaldehyde concentration and hangover symptoms were significantly decreased in the HO-01 intake group compared with the non-intake group. ALDH activity was significantly increased in the HO-01 intake group. HO-series have antioxidant activity and a protective effect from ROS. HO-S2, HO-S3 and HO-01 are potentially highly beneficial in relieving hangover, as it scavenges reactive free radicals and boosts the endogenous antioxidant system.

• 한국동물생명공학회지
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• 제37권3호
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• pp.183-192
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• 2022

Lipopolysaccharide (LPS) is an endotoxin factor present in the cell wall of Gram-negative bacteria and induces various immune responses to infection. Recent studies have reported that LPS induces cellular stress in various cells including oocytes and embryos. Melatonin (N-acetyl-5-methoxytryptamine) is a regulatory hormone of circadian rhythm and a powerful antioxidant. It has been known that melatonin has an effective function in scavenging oxygen free radicals and has been used as an antioxidant to reduce the cytotoxic effects induced by LPS. However, the effect of melatonin on LPS treated early embryonic development has not yet been confirmed. In this study, we cultured mouse embryos in medium supplemented with LPS or/and melatonin up to the blastocyst stage in vitro and then evaluated the developmental rate. As a result of the LPS-treatment, the rate of blastocyst development was significantly reduced compared to the control group in all the LPS groups. Next, in the melatonin only treated group, there was no statistical difference in embryonic development and no toxic effects were observed. And then we found that the treatment of melatonin improved the rates of compaction and blastocyst development of LPS-treated embryos. In addition, we showed that melatonin treatment decreased ROS levels compared to the LPS only treated group. In conclusion, we demonstrated the protective effect of melatonin on the embryonic developmental rate reduced by LPS. These results suggest a direction to improve reproduction loss that may occur due to LPS exposure and bacterial infection through the using of melatonin during in vitro culture.

• Journal of Veterinary Science
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• 제21권4호
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• pp.61.1-61.16
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• 2020

Background: Panax notoginseng saponins (PNS) are bioactive substances extracted from P. notoginseng that are widely used to treat cardiovascular and cerebrovascular diseases and interstitial diseases. PNS have the functions of scavenging free radicals, anti-inflammation, improving blood supply for tissue and so on. Objectives: The aim of this study was to investigate the effects of PNS on the oxidative stress of immune cells induced by porcine circovirus 2 (PCV2) infection in vitro and in vivo. Methods: Using an oxidative stress model of PCV2 infection in a porcine lung cell line (3D4/2 cells) and mice, the levels of nitric oxide (NO), reactive oxygen species (ROS), total glutathione (T-GSH), reduced glutathione (GSH), and oxidized glutathione (GSSG) and the activities of xanthine oxidase (XOD), myeloperoxidase (MPO) and inducible nitric oxide synthetase (iNOS) were determined to evaluate the regulatory effects of PNS on oxidative stress. Results: PNS treatment significantly reduced the levels of NO and ROS, the content of GSSG and the activities of XOD, MPO, and iNOS (p < 0.05), while significantly increasing GSH and the ratio of GSH/GSSG in infected 3D4/2 cells (p < 0.05).Similarly, in the in vivo study, PNS treatment significantly decreased the level of ROS in spleen lymphocytes of infected mice (p < 0.05), increased the levels of GSH and T-GSH (p < 0.05), significantly decreased the GSSG level (p < 0.05), and decreased the activities of XOD, MPO, and iNOS. Conclusions: PNS could regulate the oxidative stress of immune cells induced by PCV2 infection in vitro and in vivo.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제4권1호
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• pp.47-54
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• 2000

Transition metal ions including $Se^{2+},\;Cd^{2+},\;Hg^{2+}\;or\;Mn^{2+}$ have been thought to disturb the bone metabolism directly. However, the mechanism for the bone lesion is unknown. In this study, we demonstrated that MC3T3E1 osteoblasts, exposed to various transition metal ions; selenium, cadmium, mercury or manganese, generated massive amounts of reactive oxygen species (ROS). The released ROS were completely quenched by free radical scavengers-N-acetyl cysteine (NAC), reduced glutathione (GSH), or superoxide dismutase (SOD). First, we have observed that selenium $(10\;{\mu}M),$ cadmium $(100\;{\mu}M),$ mercury $(100\;{\mu}M)$ or manganese (1 mM) treatment induced apoptotic phenomena like DNA fragmentation, chromatin condensation and caspase-3-like cysteine protease activation in MC3T3E1 osteoblasts. Concomitant treatment of antioxidant; N-acetyl-L-cysteine (NAC), reduced-form glutathione (GSH), or superoxide dismutase (SOD), prevented apoptosis induced by each of the transition metal ions. Catalase or dimethylsulfoxide (DMSO) has less potent inhibitory effect on the apoptosis, compared with NAC, GSH or SOD. In line with the results, nitroblue tetrazolium (NBT) stain shows that each of the transition metals is a potent source of free radicals in MC3T3E1 osteoblast. Our data show that oxidative damage is associated with the induction of apoptosis in MC3T3E1 osteoblasts following $Se^{2+},\;Cd^{2+},\;Hg^{2+}\;or\;Mn^{2+}$ treatment.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제40권3호
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• pp.223-235
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• 1993

연구배경 : 대식세포 및 호중구에서 생산되는 superoxide는 외부에서 침입한 병원균을 죽이는 유익한 면이 있는 반면 자체 폐조직에 손상을 주어 폐손상을 일으키기도 한다. 임상에서 중요한 내독소에 의한 성인성호흡장애증후군등의 폐손상시 superoxide 등의 산소유리기가 중요역할을 하는 것으로 알려져 있으며 superoxide의 생산에는 칼슘이 중요한 조절기능을 담당한다. 내독소에 의한 급성폐손상의 경우 실험적으로 verapamil을 투여시 폐부종등의 증상이 완화되는 것이 알려져 있어 칼슘길항제인 verapamil의 산소유리기의 생산에 마치는 영향에 대한 연구가 많이 이루어지고 있다. 그러나 지금까지 폐포대식세포에서 superoxide의 생산에 대한 내독소와 verapamil의 영향을 같이 관찰한 실험은 없었다. 방법 : 본 실험에서는 백서의 폐포대식세포에서 protein kinase C를 직접 자극하는 phorbol myristate acetate 자극에 의한 superoxide의 생산을 측정하고 내독소 및 verapamil이 superoxide의 생산에 미치는 영향을 관찰하고 내독소와 verapamil을 동시에 투여하여 내독소에 의해 대식세포가 활성화되어 superoxide의 생산이 증가하는 priming 효과에 verapamil이 어떠한 영향을 미치는 가를 관찰하였다. 결과 : 폐포대식세포를 PMA로 자극시 기저상태에 비해 3.15배의 superoxide가 생산되었으며 이는 세포외 칼슘의 유무와 전혀 무관하였다. 그리고 내독소 (E. coli 055-B5)로 1시간 전처치후 PMA로 자극시 superoxide의 생산은 0.1 ug/ml 에서 최대로 43% 증가하였다. 또한 verapamil은 대식세포에서 PMA 자극에 의한 superoxide의 생산을 억제하였으며 세포외 칼슘이 없는 상태에서도 억제효과는 나타나 verapamil의 억제효과가 칼슘의 세포내 이동을 차단하는 기전에 의한 것이 아님을 관찰하였다. 내독소에 의한 대식세포에서의 superoxide의 생산의 증가는 verapamil이 없는 경우 30%의 증가에서 verapamil을 같이 투여한 경우 13%의 증가로 유의하게 감소하였다. 이는 내독소에 의한 대식세포의 priming에 칼슘이 영향을 미친다는 간접증거가 된다고 사료된다. 결론 : 이상의 결과로 verapamil은 PMA 자극에 의한 대식세포의 superoxide의 생산을 억제하며 폐포대식세포에 대한 내독소의 priming 효과도 억제하여 이는 내독소에 의한 폐손상시 verapamil의 효과의 한 기전이 되리라 사료된다.

• 사상체질의학회지
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• 제11권2호
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• pp.227-250
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• 1999

소음인(少陰人) 십이미관중탕(十二味寬中湯)과 오수유부자이중탕(吳茱萸附子理中湯)의 항산화(抗酸化) 효능(效能)을 검증(檢證)하기 위해, 약재(藥材)의 항산화력(抗酸化力)을 측정(測定)하였으며, 흰쥐에 투여(投與)하여 뇌(腦)와 간(肝) 조직(組織)의 항산화력(抗酸化力) 증강(增强) 효과(效果)를 실험(實驗)한 결과 유의성(有意性) 있는 성적(成績)을 얻었기에 보고(報告)하는 바이다. 십이미관중탕(十二味寬中湯)과 오수유부자이중탕(吳茱萸附子理中湯)의 화학적(化學的) 항산화력(抗酸化力)을 검증(檢證)한 결과(結果) 비교적 높은 항산화(抗酸化) 활성(活性)을 보여주었다. HepG2 세포주(細胞株)와 적혈구(赤血球)를 이용한 항산화력(抗酸化力) 검증(檢證)에서도 높은 활성(活性)을 보여주었으며. 특히 십이미관중탕(十二味寬中湯)은 강한 수용성 항산화력제(抗酸化劑))로 알려진 vitamin C와 유사한 결과를 보였다. 실험용(實驗用) 흰쥐에게 탕제(湯劑) 추출물(抽出物)을 4주간(週間) 투여(投與)한 뒤 체중증가량(體重增加量)과 GOT 활성(活性)을 측정(測定)한 결과 탕제(湯劑) 비투여군(非投與群)과 유의적(有意的) 차이(差異)를 보이지 않아 탕제(湯劑) 투여(投與)에 의한 독성(毒性)은 없는 것으로 사료(思料)된다. 활성산소(活性酸素) 발생제(發生劑)인 2.2'-azobis(amidinopropane) dihydrochloride (AAPH)로 산화적(酸化的) 손상(損傷)을 유발(誘發)한 실험용(實驗用) 흰쥐에서 십이미관중탕(十二味寬中湯) 투여군(投與群)은 혈장(血漿) 총항산화력(總抗酸化力), 혈장(血漿) 지질과산화(脂質過酸化)가 억제(抑制)되었으며, 혈장(血漿) thiol 그룹의 감소(減少)도 억제(抑制)되었으나. 오수유부자이중탕(吳茱萸附子理中湯) 투여군(投與群)에서는 유의적(有意的) 차이(差異)가 나타나지 않았다. 십이미관중탕(十二味寬中湯) 투여군(投與群)은 간(肝) 및 뇌조직(腦組織)에서 AAPH로 유도(誘導)된 산화적(酸化的) 손상(損傷)을 유의적(有意的)으로 억제(抑制)하였으며, 체내(體內) 중요(重要) 항산화(抗酸化) 물질(物質)인 glutathione을 보호(保護)하여 체내(體內) 항산화(抗酸化) 능력(能力)을 증진(增進)시킨 것으로 사료(思料)된다. 오수유부자이중탕(吳茱萸附子理中湯) 투여군(投與群)은 제한적(制限的)인 효과(效果)만을 보였다. 십이미관중탕(十二味寬中湯)은 항산화(抗酸化) 효과(效果)가 높은 처방(處方)으로 볼 수 있는 바 임상(臨床)에서 노화방지(老化防止)에 널리 활용(活用)될 수 있을 것으로 사료(思料)된다.

• 생명과학회지
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• 제19권5호
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• pp.598-606
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• 2009

본 연구는 저산소증에서 반하가 대뇌신경세포에 미치는 영향을 알아보기 위하여 $E_18$의 배양 흰쥐 대뇌신경세포를 반하로 전처리한 후, LDH assay와 tryphan blue 염색으로 세포 생존율을 측정하였고, $H_2DCF-DA$, JC-1 염색으로 MMP, ROS 및 RNS 변화를 조사하였다. 이에 반하는 저산소증으로 유발된 대뇌신경세포를 2.5 ${\mu}g/ml$까지 농도의존적으로 세포 생존률을 증가시켰으며, 시간에 따른 생존율을 살펴보면 저산소증 유발 후 1 시간에는 별 차이를 보이지 않았지만 3 일, 5 일 후에는 각각 10.2%, 17.8%로 매우 유의한 증가를 보였다. 저산소증에서 반하가 MMP에 미치는 영향을 보기 위해 저산소증 유발직전과 유발 후 1 일, 3 일, 5 일에 JC-1으로 염색하고 미토콘드리아의 염색강도를 측정한 결과 적색형광은 실험군에서 전반적으로 대조군에 비하여 강하게 염색되는 미토콘드리아의 비율을 증가시킨 반면 녹색형광은 대조군과 뚜렷한 차이를 보이지 않았다. 즉 반하가 저산소증으로 유발된 MMP의 소실을 감소시킴을 알 수 있다. 또한 반하는 전반적으로 $H_2DCF-DA$에 염색되는 세포 비율을 현저하게 낮추는 것으로 나타나 저산소증으로 유발된 ROS 및 RNS의 생성을 유의성 있게 감소시켰다. 따라서 반하는 저산소증에서 ROS의 생성을 억제하고 MMP의 소실을 막아 세포의 에너지고갈을 방지함으로서 신경세포를 보호하는 것으로 이해된다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제23권2호
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• pp.275-282
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• 2016

본 연구는 4종의 별의별간(SS) 음료의 간보호 소재로서의 이용 가능성을 조사하고자 항산화능 평가, t-BHP 와 $CCl_4$로 산화적 손상 및 급성 간독성 유도한 in vitro, in vivo 모델을 활용하여 간보호능을 평가하였다. 실험결과, 별의별간 01~04는 $50{\mu}M$ vitamin C 와 유사한 항산화 효과를 나타내었다. HepG2 세포에 t-BHP로 산화 스트레스를 유도한 뒤 나타나는 세포독성에 대해 별의별간 01 및 04에서 농도 의존적인 세포 보호효과를 보였으며, ROS 생성 억제에서 별의별간 01, 03, 04에서 농도의존적인 억제를 나타내었다. 미나리가 혼합된 별의별간 04에 대한 급성 간손상 in vivo 모델을 활용하여 간보호능 검증 결과, 별의별간 04는 $CCl_4$로 증가된 혈중 ALT, AST의 유의적 감소, 간 조직중 증가된 MDA 함량 감소 및 감소된 GSH의 유의적 증가를 나타내었다. 또한, 혈청 및 간 조직에서 증가된 중성지방과 콜레스테롤을 유의적으로 감소시켰다. 이러한 결과를 종합하며, 별의별간 04는 in vitro 및 in vivo 모델에서 산화적 손상에 대해 간보호 효과를 나타내었다.