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고지방 및 고콜레스테롤 식이로 유도 된 비만 쥐에서 부평초의 간 조직에서의 항산화 활성에 미치는 영향 (Effect of Spirodela polyrhiza on Antioxidant Activity in Diet-induced Obese Rats)

  • 송원영;최정화
    • 생명과학회지
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    • 제31권5호
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    • pp.488-495
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    • 2021
  • 본 연구에서는 부평초가 고지방과 고콜레스테롤 식이로 산화손상이 유도된 비만 쥐에서 간 조직의 항산화 효소활성 및 활성산소의 제거에 미치는 영향을 보고자 하였다. 실험군은 정상 식이군(N 군), 고지방과 고콜레스테롤 식이군(HF 군), 고지방과 고콜레스테롤 식이에 부평초를 5% 첨가한 군(SPA 군), 고지방과 고콜레스테롤 식이에 부평초를 10% 첨가한 군(SPB 군)으로 나누었다. 식이 및 식수는 자유섭취하게 하였으며 4주간 사육한 후 희생시켰다. 먼저 체중, 식이량 변화 및 간 무게의 변화를 측정한 결과, 체중에서는 N 군에 비해 HF 군에서 유의적으로 증가하였으나, 그 외의 군간의 차이는 나타내지 않았으며, 식이량에서 또한 각각의 실험군에서 유의적인 차이가 관찰되지 않았다. 간 무게 에서는 N 군에 비해 HF, SPA 및 SPB 군에서 유의적으로 증가하였으나, 그 외의 실험군 간의 유의적인 차이는 나타내지 않았다. 간 조직에서 주요 항산화 효소의 활성도에서 SOD는 N 군에 비해 HF군에서 감소되었으나 부평초를 공급한 SPA 및 SPB 군에서는 유의적으로 증가되었다. Gpx 및 catalase 또한 고지방과 고콜레스테롤 섭취로 인해 감소된 활성이 부평초의 공급으로 유의적으로 증가되었다. Superoxide radical 함량을 mitochondria 및 microsome에서 측정한 결과 N 군에 비해 HF 군에서 유의적인 증가를 나타내었으나 부평초 공급한 모든 군에서 유의하게 감소되었다. 특히 microsome에서는 군간의 유의한 차이도 나타났다. 간 조직의 H2O2의 함량은 mitochondria에서는 SPA 및 SPB군 모두에서 유의적인 감소로 정상군 수준을 나타내었고, cytosol 에서는 10% 부평초 공급군에서 유의적으로 감소되었다. 간 조직의 microsome 및 mitochondria에서의 carbonyl value는 N 군에 비해 HF 군에서 유의적으로 증가 되었으나 부평초의 공급으로 유의적으로 감소하였고 특히 군간의 유의한 차이도 나타났다. TBARS를 간 조직에서 관찰 한 결과 N 군에 비해 HF 군에서 유의적으로 증가하였으나 SPA 및 SPB 모든 군에서 유의한 감소를 나타내었다. 이러한 결과로 미루어 부평초에 함유된 여러 생리활성 물질들은 고지방과 고콜레스테롤 식이로 인해 산화적으로 손상된 간 조직의 재생에 작용하여 항산화 효과에 탁월하게 작용하였음이 사료된다.

전처리 방법에 따른 하수처리장 유입수에서의 미세플라스틱 성상분석 평가 (Evaluation of microplastic in the inflow of municipal wastewater treatment plant according to pretreatment methods)

  • 김성렬;길경익
    • 한국습지학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.83-92
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    • 2022
  • 전세계적으로 플라스틱에 대한 수요가 늘어감에 따라 플라스틱 폐기물의 양이 증가하고 있다. 수계 내에서의 미세플라스틱의 위해성에 대한 평가 기준에 대해서는 아직 많은 연구가 필요하지만 대체적으로 미세플라스틱을 성질 개선을 위해 첨가하는 화학물이 유독하다는 사실은 여러 문헌을 통해 증명되어있다. 하수처리장(MWTP)은 오수를 처리하는 시설로서 가정에서 발생하는 미세플라스틱이 모이는 미세플라스틱이 모이는 장소이다. 따라서 MWTP 에서의 미세플라스틱 분석이 필요한 상황이지만 이를 진행하기 위해 표준화된 방법이 아직은 없다. 따라서 본 연구에서는 MWTP에서 미세플라스틱 검출을 위한 하수 시료에 적용할 수 있는 최적의 방법론을 조사해보고자 한다. 본 연구에서는 J 하수 처리장에서 수집한 유입수 샘플로부터 미세플라스틱을 분석하는 다양한 전처리 방법 중에서 하수처리장 샘플에 가장 널리 사용되는 펜톤산화와 H2O2 산화법을 선정하였다. 각 전처리 방법별로 측정에 오차를 발생시킬 요소들이 있었으며, 이를 극복하기 위해 펜톤산화 전처리의 경우 밀도분리법 대신 여과를 진행하여 분석을 진행하는 것이 추천되며, H2O2 산화법의 경우 반응 이후 증류수로 세척하는 과정이 필요해 보인다. 분석 결과 미세플라스틱의 농도는 H2O2 산화법을 이용한 샘플의 경우 2.75 ea/L, 펜톤산화법을 이용한 샘플의 경우 3.2 ea/L 로 측정되었으며 대부분 섬유형태로 존재하였다. 또한 정량분석을 현미경을 이용해 육안으로 진행하기 때문에 측정 결과에 대한 신뢰성을 보장하기가 어렵다고 판단해 검정곡선을 만들었다. 총 3개의 검정곡선이 그려졌으며 해당 검정곡선들을 분석한 결과 R2 값이 전부 0.9 이상이였으며 이는 정량분석에 대해 높은 신뢰성을 보장한다. 정성분석으로 MWTP에 유입되는 미세플라스틱의 계열에 대해선 판단할 수 있었지만 각 미세플라스틱의 화학적인 조성에 대해선 확인할 수 없었다. 향후 MWTP에 유입되는 미세플라스틱의 화학적 조성에 대해서 확인하기 위해서 이번 연구를 활용할 수 있을 것이다.

HepG2 세포에서 대계 추출물에 의한 산화적 스트레스 유발 세포 손상의 억제 (Attenuation of Oxidative Stress-Induced HepG2 Cellular Damage by Cirsiumjaponicum Root Extract)

  • 하다정;김서휘;손변우;진명호;조성우;홍상훈;최영현;박상은
    • 생명과학회지
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    • 제33권12호
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    • pp.1002-1014
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    • 2023
  • 다양한 질병의 발병 및 진행을 예방하기 위해 오랫동안 사용되어 온 대계는 항산화 활성을 포함하여 광범위한 생리 활성을 갖는 것으로 보고되었으나, 간세포에서의 효능에 대한 연구는 여전히 미비한 실정이다. 본 연구에서는 간세포에서 대계 에탄올 추출물(EECJ)의 항산화 활성 및 관련 기전을 조사하기 위해 인간 간세포암종 HepG2 세포주를 선택하였고, 산화적 스트레스를 모방하기 위해 H2O2를 처리하였다. 본 연구 결과에 따르면 EECJ는 H2O2가 처리된 HepG2 세포에서 세포 생존율의 감소와 LDH의 방출을 유의적으로 억제하였다. EECJ는 또한 세포 형태학적 변화의 관찰, 유세포 분석 및 LC3의 발현 결과에서 입증된 바와 같이 H2O2에 의해 유도된 자가포식을 유의하게 감소시켰으며, H2O2에 의해 유도된 세포사멸과 세포주기의 교란을 약화시켰다. 이는 H2O2에 노출된 HepG2 세포가 EECJ에 의하여 지속적인 세포 분열과 증식이 유지되고 있음을 의미한다. 또한, EECJ가 강력한 항산화 활성을 가지고 있음을 세포 내 ROS 및 미토콘드리아 슈퍼옥사이드 생산의 차단으로 확인하였으며, 이는 H2O2에 의해 감소된 세포 내 GSH 함량의 회복과 MnSOD 및 GPx의 발현 및 활성을 보존과 연관성이 있었다. 비록 EECJ에 함유된 활성 성분의 분석과 in vivo 동물 모델에서의 검증이 요구되지만, 본 연구의 결과는 EECJ가 산화적 스트레스로 인한 간세포의 손상을 예방하고 치료하기 위한 잠재적인 후보로 사용될 수 있음을 의미한다.

가잠(家蠶)으로부터 분리(分離)된 새로운 Microsporidia S80의 특성(特性) (Characteristics of New Microsporidia S80 Isolated from Silkworm, Bombyx mori L. in Korea)

  • 임종성;조세연
    • Current Research on Agriculture and Life Sciences
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    • 제1권
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    • pp.67-83
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    • 1983
  • 1980년(年) 한국(韓國)에서 발견(發見)된 Microsporidia S 80은 포자(胞子)의 길이가 $2.9{\pm}0.28{\mu}$ 폭(幅)이 $1.7{\pm}0.29{\mu}$으로 난원형(卵圓形)인데 그 크기가 형태(形態)로 보아 누에에 기생(寄生)하는 Microsporidia로서 지금까지 한국(韓國)이나 일본(日本)에서 알려진 것 들과는 다른 것이다. 과산화수소(過酸化水素) 원액(原液)으로 처리(處理)하였을때에 추출(抽出)된 극사(極絲)의 길이는 평균(平均) $26{\mu}$이었고 극사(極絲)의 선단(先端)에서 둥근 모양의 sporoplasm이 돌출(突出)되어 있는 것이 관찰(觀察)되었다. 한편 포자(胞子)는 Giemsa, Safranin-O, Gram 등(等)의 염색(染色)에서 부분적(部分的)으로 염색(染色)되는 특징(特徵)이 나타났으며, 전자현미경(電子顯微鏡)으로 관찰(觀察)한 포자(胞子)의 미세구조(微細構造)는 제일 바깥 부분(部分)이 전자밀도(電子密度)가 높고 요철(凹凸)이 있는 얇은 exospore로 둘러싸여 있고 그 안쪽에는 투명(透明)하고 두꺼운 endospore가 있는데 endospor는 포자(胞子)의 정단부(頂端部)가 다른 부위(部位)보다 상당히 얇은데 이곳으로 극사(極絲)가 추출(抽出)되는 것으로 생각된다. endospore와 cytoplasm과의 경계부(境界部)에는 세포질(細胞質)을 싸고 있는 한층(層)의 한계막(限界膜)인 inner limitting layer가 있다. 세포질(細胞質)의 전단부(前端部)에는 polar cap이 있고 그 밑에는 lamellar 구조(構造)의 발달(發達)된 polaroplast가 있으며 polaroplast의 후부(後部)는 vesiculate part로 되어 있는 것으로 보인다. polar filament는 anchoring disc인 polar cap에서 곧게 뻗어 나아가다가 포자(胞子)의 내벽(內壁)을 따라 돌면서 용수철 처럼 말려 있는데 polar filament의 coiled part 중앙(中央)에 2중막(重膜)에 싸여진 전자밀도(電子密度)가 높은 후형질(厚形質)로된 2핵(核)이 인접(隣接)하여 있으며 포자(胞子)의 부단부(部端部)에는 posterior vacuole이 있을 것이다. 이러한 포자(胞子)의 크기와 형태(形態) 및 미세구조(微細構造)로 보아 Microsporidia인 것을 확인(確認)할 수 있으며 분류학(分類學) 상(上)의 위치(位置)는 Microsporea 강(綱), Microsporidia 일(日)에 소속(所屬)시킬 수 있고 아목(亞目) 및 속(屬)을 규명(糾明)하기 위(爲)해서는 그 생활사(生活史)가 밝혀져야 한다. Mcrosporidia S80을 2령(齡) 기잠(起蠶)에 경구접종(經口接種)한 경우(境遇)의 LD50은 $7.1{\times}10^7/ml$로서 $1.2{\times}10^7/ml$인 Nosema bombycis와 비교(比較)할때 병원성(病原性)이 낮은 것으로 나타났으나 그 발생지역(發生地域)이 경기도(京畿道)를 중심(中心)으로 인접지역(隣接地域)인 강원(江原), 충북(忠北) 충남(忠南) 및 전남(全南)에서도 발생(發生)되고 있는 점(點)과 4령기(齡期) 접종시(接種時) 전견중(全繭重)과 견층중(繭層重)에 나쁜 영향(影響)을 미칠뿐 아니라 화아비율(化蛾比率)이 낮고, 감염(感染)된 모아(母蛾)는 물론 감염(感染)된 웅아(雄蛾)와 교미(交尾)한 모아(母蛾)에서도 산란불능아(産卵不能蛾)가 발생(發生)하거나 산란수(産卵數)가 건전구(健全區)에 비(比)하여 떨어지는 동시(同時)에 부수정란(不受精卵) 비율(比率)도 높은 것으로 볼 때 사견양잠(絲繭養蠶)은 물론 종견양잠(種繭養蠶)에 있어서도 피해(被害)를 입고 있을 것으로 본다. 감염모아(感染母蛾) 21마리에서 얻은 차대잠(次代蠶)의 검사결과(檢査結果) 경란전달(徑卵傳達)은 되지 않는 것으로 나타났으나 혹시 경란전달(徑卵傳達)이 된다고 해도 그 빈도(頻度)는 매우 낮을 것이며 1/21 미만(未滿)일 것으로 생각된다.

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지부자 활성성분이 D-Galactosamine 투여에 의한 흰쥐의 간손상에 미치는 영향 (The Hepatoprotective Effect of Active Compounds of Kochiae fructus on D-Galactosamine-Intoxicated Rats)

  • 김나영;이정숙;박명주;이경희;김석환;최종원;박희준
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제33권8호
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    • pp.1286-1293
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    • 2004
  • 지부자(Kochiae Fructus)의 생리활성물질 검색 및 간손상에 미치는 영향을 연구할 목적으로 실험동물에 지부자 추출물을 경구 투여한 후 GaIN으로 간손상을 유발하여 혈액 및 간조직의 생화학적 변화를 관찰하고 free radical의 생성계와 해독계의 활성에 미치는 영향을 검토한 결과는 다음과 같다. GaIN 단독투여군은 대조군에 비하여 AST와 ALT가 증가하였으나, KFB, oleanolic acid, momordin Ic 투여군에서는 GaIN 단독투여군에 비해 유의적 감소를 보였다. 간조직의 지질과산화 함량은 GaIN 단독투여군이 대조군과 비교하여 증가하였고, KFM 200-GaIN군, KFB 200-GaIN군, momordin Ic 30-GaIN군과 oleanolic acid 30-GaIN군은 대조군에는 미치지 못하였으나 GaIN 단독투여군에 비해 현저히 감소하였다. XO, AO의 활성은 대조군보다 GaIN 단독투여군에서 유의적으로 증가하였으며, KFB 200-GaIN군, momordin Ic 30-GaIN군과 oleanolic acid 30-GaIN군의 XO와 AO의 활성은 GaIN 단독투여군보다 낮게 나타났다. 간조직 중의 GSH농도는 GaIN 단독투여군이 대조군에 비해 현저히 감소하였고, KFB 200-GaIN군과 oleanolic acid 30-GaIN군은 GaIN 단독투여군과 비교시 증가를 보였고, momordin Ic 30-GaIN군은 대조군에 가깝게 회복되었다. GaIN 단독투여군의 ${\gamma}$-GCS와 GR의 활성은 대조군에 비하여 유의한 감소를 보였고, momordin Ic 30-GaIN군의 ${\gamma}$ -GCS의 활성은 대조군에는 미치지 못하였지만 GaIN 단독투여군에 비해 유의하게 개선되었다. KFM 200-GaIN군, KFB 200-GaIN군, momordin Ic 30-GaIN군과 oleanolic acid 30-GaIN군의 GR 활성은 GaIN 단독투여군보다 유의한 증가를 보였다. GST활성은 GaIN 단독투여군이 대조군에 비하여 현저한 감소를 나타내었고, KFM200-GaIN군, KFB 200-GaIN군, momordin Ic 30-GaIN군과 oleanolic acid 30-GaIN군은 대조군 수준에는 못미쳤으나 GaIN 단독투여군보다 통계적으로 유의한 증가를 관찰할 수 있었다. SOD, catalase 및 GSH-Px의 활성은 대조군에 비하여 GaIN 단독투여군에서 감소를 보였고, SOD와 catalase 활성은 KFM, KFB와 oleanolic acid의 투여로 GaIN 단독투여군보다 높게 나타났다. 특히 momordin Ic 30-GaIN군의 SOD 활성은 대조군에 가깝게 개선되었다. GSH-Px의 활성은 KFM 200-GaIN군, KFB 200-GaIN군과 oleanolic acid 30-GaIN군은 대조군 수준에는 미치지 못하였으나 GaIN 단독투여군에 비해 현저히 증가하였고, 특히 momordin Ic 30-GaIN군은 대조군에 가깝게 증가되었다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때 지부자로부터 분리한 momordin Ic가 GSH 농도를 증가시키고 활성산소 해독계에 관여하는 효소의 활성을 증가시킴으로서 GaIN으로 인한 간손상을 완화시키는 것으로 사료되어진다.

고등어분말수우프의 제조 및 정미성분에 관한 연구 (Preparation of Powdered Smoked-Dried Mackerel Soup and Its Taste Compounds)

  • 이응호;오광수;안창범;정부길;배유경;하진환
    • 한국수산과학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.41-51
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    • 1987
  • 다획성적색육어류인 고등어를 원료로하여 우리나라 사람의 기호에 맞고 즉석(卽席)수우프의 원료로 이용할 수 있는 고등어분말수우프를 제조하기 위한 가공조건 및 이의 효율적인 저장방법과 제품의 맛성분에 대하여 검토하였다. 가공조건은 고등어를 필레로 만들어 $95^{\circ}C$의 열수 중에서 10분간 자숙한 다음 압착하여 가다랑어자숙 엑스분 중에서 5분간 침지하였다. 이것을 $80^{\circ}C$에서 8시간의 훈건 및 엄증을 3차례 반복하여 수분함량이 약 $10\~12\%$되도록 하여 50 mesh 크기로 분쇄한후 $(PET/Al\;foil/CPP:\;5{\mu}m/15{\mu}m/70{\mu}m,\;15\times17cm)$ 적층필름주머니에 일정량 충전하여 포장용기내의 공기를 질소치환 혹은 탈산소제를 봉입포장하여 저장함으로서 제품의 품질변화를 최대한 억제시킬 수 있었다. 한편 제품제조시 가다랑어자숙엑스분중에 침지처리함으로서 제조중 지방산화의 억제 및 제품의 풍미를 향상시킬 수 있었다. 고등어분말수우프의 수분함량은 $11.3\~12.3\%$, 조지방 $12.0\%$, 조단백질 $73.0\%$, 회분 $3.2\%$ 및 구분활성은 $0.52\~0.56$의 범위로서 저장중 거의 변화가 없었고, 제품의 pH, 휘발성염기질소 및 아미노질소는 저장기간이 경과함에 따라 약간씩 증가하는 경향이었다. 저장중 제품의 수용성 및 지용성 갈변도는 함기포장제품(C)의 경우 증가하는 경향을 나타내나 질소치환포장제품(N)이 나 탈산소제 봉입 포장제 품(O)은 거의 변화가 없었고, 과산화물값, 카르보닐값 및 TBA값을 측정한 결과 제품(N) 및 (O)는 저장중 지방산화를 효율적으로 억제 할 수 있었다. 제품의 주요구성지방산은 16:0, 18:1, 22:6, 18:0 및 20:5 등이었으며 제품제조 및 저장중 폴리엔산은 다소 감소한 반면, 포화산 및 모노엔산의 조성비는 증가하였다. 고등어분말수우프제품의 주요한 맛성분이라고 추정되는 IMP의 함량은 $420.2\~454.2mg/100g$으로서 저장중 약간씩 감소하는 경향이었고, 주요불휘발성 유기산은 lactic acid, succinic acid, $\alpha-ketoglutaric\;acid$ 등으로 함량은 각각 902.2 mg/100 g, 28.3 mg/100g 및 8.6mg/100g이었다. 이외에 malic acid 등 6종의 유기산이 미량 함유되어 있었다. 제품의 유리아미노산 및 관련화합물의 조성은 histidine이 641.8 mg/100g으로 가장 많았고, alanine 214.7 mg/100g, hydroxyproline이 48.9mg/100g, 이외에 lysine, glutamic acid 및 anserine 등이 전체의 $80.8\%$를 차지하였다. 고등어분말수우프의 맛성분은 건물량 기준으로 유리아미노산 및 관련화합물이 1,279.4 mg/100g, 불휘발성유기산이 948.1mg/100g, 핵산 관련물질 672.8 mg/100g, 총 creatinine이 430.4 mg/100g, betaine 86.6mg/100g 및 미량의 TMAO로 이루어져 있었고 국물로 우려낼때 맛성분의 추출조건은 $100^{\circ}C$에서 1분간의 고온단시간 추출이 적합하였다.

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폐상피세포 장벽에 대한 $H_2O_2$의 영향 (Effect of $H_2O_2$ on Alveolar Epithelial Barrier Properties)

  • 서덕준;조세헌;강창운
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제40권3호
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    • pp.236-249
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    • 1993
  • 연구배경 : 정상 폐상피세포에서는 항상 생성되고 있는 활성산소(oxygen radical)에 의한 유해작용에 노출되어 있고, 이들 유해 산소들은 폐기종과 같은 폐질환의 원인 기전으로 생각되고 있다. 본 연구에서는 이 방법을 이용하여 만든 폐상피세포 단일막에서 전기생리학적인 관점에서 물질의 이동지표인 short-circuit current(Isc)와 조직저항(R)에 대한 활성산소의 하나인 $H_2O_2$(hydrogen peroxide)가 어떤 영향을 미치는지를 연구함으로서 세포생리학적 기전을 구명하고자 한다. 방법 : Tissue culture-treated polycarbonant membrane filter 에서 배양시킨 쥐 제 2 형 폐상피세포 배양 단일막에서 $H_2O_2$의 능동적 이온 이동 (Isc) 과 수동적 용질이동에 대한 조직저항(R)에 미치는 효과를 관찰하였다. 배양 제 3 일과 제 4 일째 단일막을 수정된 Ussing chamber에 설치하고 막 양측에 HEPES-buffered Ringer 용액으로 incubation 하였다. 외부에서 0~100 mM 농도의 $H_2O_2$를 apical 또는 basolateral side에 작용시켜 Isc와 R의 변화를 관찰하였다. 폐상피세포 장벽이 외부의 $H_2O_2$에 대하여 방어작용을 가지는 세포내 catalase 활성도를 측정하고, catalase 억제제인 aminotriazol(ATAZ) 20 mM의 효과도 함께 관찰하였다. 결과 : 이 단일막은 형태학적으로 보아서 in vivo 에서의 포유류 제 1 형 폐상피세포 장벽의 특성을 나타내고 세포들 사이는 tight junction을 이루며(조직저항 R: 2,000 ohm-$cm^2$ 이상) sodium ion의 능동적 이동 (Isc: 5 ${\mu}A/cm^2$)을 보였다. $H_2O_2$는 dose-dependent 양식으로 Isc와 R 모두 감소시켰다. Apical side에 작용하는 $H_2O_2$에 있어서는 60분에 50% 억제하는 농도인 $ED_{50}$는 Isc와 R은 약 4mM 이었으나 basolateral side의 경우는 약 0.04mM 로서 그 작용 강도는 apical에 비하여 약 100배 정도 더 컸다. ATAZ 존재시 apical side의 $ED_{50}$는 0.4mM로 감소하였으나 basolateral side의 경우 변화가 없었다. $H_2O_2$의 제거율은 apical 또는 basolateral side 어느 쪽에 존재하든 같았으며, 세포내 catalase 활성도는세포배양기간이 길어짐에 따라 증가함을 보였다. 결론 : 이상의 실험결과는 basolateral side에 작용하는 $H_2O_2$는 세포내 막구성성분 중 basolateral 측에 존재하는 곳에(예, $Na^+,\;K^+$-APTase) 직접 장애를 미칠 것으로 생각된다. 한편 apical side에 작용하는 $H_2O_2$는 막성분에 도달하기 전에 세포내에 존재하는 catalase에 의하여 대부분 그 작용을 잃게 된다. 결론적으로 Isc와 R로 측정된 폐상피세포 장벽의 특성은 $H_2O_2$에 의하여 손상을 받고 apical side 보다는 basolateral side 측정이 더 손상을 잘 받게 된다.

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차전초 추출물을 투여한 랫드에서의 Fe-NTA 유발 산화스트레스에 대한 신장보호 효과 (Protective Effect of Plantago asiatica L. Extract Against Ferric Nitrilotriacetate (Fe-NTA) Induced Renal Oxidative Stress in Wistar Rats)

  • 홍충의;홍승택;구윤창;양성용;이지영;이얀회이;하영민;이광원
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.107-113
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    • 2011
  • 현대사회는 생활습관, 공해, 오염, 독성물질 등 여러 종류의 산화스트레스를 받는 환경에 노출되어 있으며, 이런 산화스트레스들은 인간에게 있어 여러 질병을 야기한다는 많은 증거 들이 나오고 있다. Ferric Nitrilotriacetate (Fe-NTA)는 iron-induced oxidative Stress로 인해 신장독성에 관여되어 있다고 보고된 물질이다. 이에 본 연구진은 랫드에 항산화 효과가 있는 차전초(Plantago asiatica) 추출물을 투여하고 Fe-NTA를 복강 주사하여 선장에서 iron-induced oxidative stress를 유발한 후, 산화스트레스를 얼마나 억제하여 주는 지를 혈액에서 신장기능 지표인 blood urea nitrogen (BUN)과 creatinine (Cr)을 측정하고, 신장조직에서는 항산화 바이오마커들인 reduced glutathione (GSH), glutathione-S-transferase (GST), glutathione reductase (GR) 및 지질과산화물 (lipid peroxide)인 malondialdehyde (MDA)를 측정 하였다. 신장기능 이상시 증가되는 BUN 및 Cr은 Fe-NTA에 의해 산화스트레스만 유발한 그룹에서는 $116.82{\pm}5.20$ mg/dL과 $2.70{\pm}0.20$ mg/dL로 아무것도 처리하지 않은 대조군의 $18.54{\pm}1.29$ mg/dL, $0.52{\pm}0.04$ mg/dL에 비해 약 6.3배 및 5.2배의 증가를 나타냈다. 반면 차전초를 투여한 1g/kg b.w. 군에 서 BUN 및 Cr의 활성 이 각각 $95.76{\pm}7.89$ mg/dL과 $2.16{\pm}0.340$ mg/dL, 2g/kg b.w. 군에서는 $89.34{\pm}26.93$ mg/dL 과 $2.20{\pm}0.51$ mg/dL, 4 g/kg b.w. 군에서는 $39.54{\pm}21.93$ mg/dL과 $1.16{\pm}0.55$ mg/dL으로 농도 의존적으로 유의적 (p < 0.05) 차이를 보이며 감소하는 결과를 보였다. 항산화의 바이오마커로 작용하는 GSH, GST 및 GR은 Fe-NTA에 의해 산화스트레스만 유발한 그룹에서는 각각 $59.45{\pm}12.32$ mmol GSH/g tissue, $49.88{\pm}4.55$ Units/g tissue, $56.70{\pm}5.40$ Units/g tissue로 아무것도 처리하지 않은 정상그룹의 $142.82{\pm}16.51$ mmol GSH/g tissue, $124.69{\pm}13.073$ Units/g tissue, $107.31{\pm}8.70$ Units/g tissue에 비해 58.4%, 60.0%, 47.2%로 현저하게 감소하였다. 반면 차전초 추출물을 1, 2, 4 g/kg b.w. 으로 투여한 그룹에서의 GSH는 $77.86{\pm}12.62$, $123.11{\pm}12.72$, $147.97{\pm}26.27$ mmol GSH/g tissue로 Fe-NTA만 처리한 그룹에 비해 약 1.3배, 2.1배, 2.5배 증가하였으며, GST는 $66.59{\pm}5.01$, $83.25{\pm}8.38$, $124.68{\pm}13.67$ Units/g tissue.로1.3배,1.7배, 2.5배 증가, GR은 $67.37{\pm}8.66$, $80.34{\pm}6.06$, $98.67{\pm}10.11$ Units/g tissue로 1.2배, 1.4배, 1.7배 증가하였다. 산화스트레스로 유발되는 지질과산화물을 신장에서 측정 하였을 때 Fe-NTA에 의해 산화스트레스만 유발한 그룹은 $215.70{\pm}49.73\;{\mu}mol$/g tissue로 대조군 그룹의 $46.20{\pm}10.65\;{\mu}mol$/g tissue보다 지질과산화를 많이 일으켜 4.7배 많은 MDA를 생성한 것을 나타냈지만, 차전초 추출물 1, 2,4 g/kg b.w. 투여한 그룹은 MDA의 생성량이 $141.74{\pm}10.79$, $116.11{\pm}9.19$, $86.52{\pm}22.30\;{\mu}mol$/g tissue로 약 34.3%, 46.2%, 59.9% 감소한 것을 확인하였다. 신장에서 iron-induced oxidative stress에 의해 독성을 유발하는 Fe-NTA를 처리 하였을시 신장손상 지표인 BUN과 Cr은 증가하고, 항산화 지표인 GSH와 GST, GR은 감소함과 동시에 지질과산 화물인 MDA는 증가하였다. 그러나 차전초 추출물을 농도를 달리하여 투여한 후 Fe-NTA로 산화스트레스를 유발한 그룹은 농도 의존적으로 BUN과 Cr은 감소하고, 항산화 지표들은 증가함과 동시에 MDA는 감소하는 경향을 보였으며 Fe-NTA만 처리한 그룹과 유의적 차이를 보였다. 위 결과들을 종합하면 Fe-NTA는 산화스트레스에 의해 신장에 심각한 손상을 줄 수 있으며, 차전초 추출물은 항산화 효과를 바탕으로 하여 Fe-NTA에 의한 신장 손상에 대한 보호 또는 개선 효과가 있음을 확인 하였다.

코끼리조개의 성분 조성과 냉동 저장 중의 성분 변화 (Chemical Composition of Korean Geoduck and Changes in Their Composition during Frozen Storage)

  • 최흥길
    • 수산해양교육연구
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    • 제3권2호
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    • pp.47-72
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    • 1991
  • 우리나라 동해안 연안에서만 서식하고 있는 코끼리조개의 식품학적인 자료를 얻기 위하여 계절적 성분 변화와 냉동 저장 중의 지질, VBN, TMAO 및 TMA, Total creatine, $NH_2$-N 그리고 단백질 변화를 분석하여 비교 검토한 결과는 다음과 같다. 1. 계절적 성분 변화는 수분이 평균 79.9%이며, 7월이 82.2%로 가장 높고, 10월이 78.1%로 가장 낮았다. 조단백질은 평균 13.7%로, 7월이 12.3%로 가장 낮고 1월에 16.2%로 높았다. 조지방은 평균 1.1%, 회분은 평균 1.4%로서 지방보다 높았다. 2. 휘발성 염기질소의 변화는 저장 첫날에 내장을 포함한 육, 생육, blanching한 육에서 1.6mg/100g, 0.6mg/100g, 1.1mg/100g이었으며, 저장 90일에는 13.5mg/100g, 12.0mg/100g, 10.1mg/100g으로 blanching한 육에서 휘발성 염기질소량의 증가가 적었다. 3. 저장 중의 TMAO의 변화는 내장을 포함한 것과 생육이 저장 첫날에 2.4mg/100g, 2.8mg/100g이던 것이 저장 90일에 0.1mg/100임으로 감소하였고, blanching한 육도 저장 기간 동안 감소하였다. 한편, TMA 함량의 변화는 내장을 포함한 육, 생육, blanching한 육에서 저장 기간에 따라 증가하였다. 4. 동결 저장 중 아미노태질소의 변화는 내장을 포함한 육이 저장 초기에 24.1mg/100g, 생육 17.8mg/100g, blanching한 육 14.2mg/100g이던 것이 저장 90일에 각각 93.1mg/100g, 59.3mg/100g, 62.0mg/100g으로 증가하였다. 5. total creatinine의 변화는 내장을 포함한 육이 12.3mg/100g, 생육 10.5mg/100g, blanching한 육 8.3mg/100g으로서 내장을 포함한 육에서 많았으며, 저장 90일에는 143.3mg/100g, 104mg/100g, 151mg/100g으로 증가하였다. 6. 동결 저장 중의 과산화물 값(peroxide value)의 변화는 저장 초기에 내장을 포함한 육과 생육, blanching한 육에서 각각 0.41meq/kg, 0.38meq/kg, 0.44meq/kg이던 것이 증가를 보이다가, 저장 90일에는 3.72meq/kg, 3.72meq/kg, 1.44meq/kg으로 증가하였으며, 특히 내장을 포함한 육에서의 과산화물 값의 증가가 높았다. 그러나 전체적인 함량은 적었다. 7. 총지질의 지방산 조성 중 포화 지방산은 내장을 포함한 육이 39.3%, 생육 37.0%, blanching한 육 39.6%이며, 주요 지방산은 $C_{14}$ : 0, $C_{16}$ : 0, $C_{18}$ : 0였으며, Monoenoic acid은 내장을 포함한 육이 19.8%, 생육 22.2%, blanching한 육 22.4%이고, 주요 구성 지방산은 $C_{16}$ : 1, $C_{18}$ : 1, $C_{20}$ : 1이었다. 그리고 polyenoic acid은 내장을 포함한 육이 40.9%, 생육 40.8%, blanching한 육 38.0%로서 내장을 포함한 육의 함량이 높았으며, 주요 구성 지방산은 $C_{20}$ : 5, $C_{22}$ : 6이었다. 동결 저장 중의 변화는 포화 지방산이 내장을 포함한 육, 생육, blanching한 육이 각자 39.3%, 36.9%, 39.6%에서 저장 90일에 44.8%. 41.9%, 42.6%로 증가하였으며, 반대로 불포화 지방산은 내장을 포함한 육, 생육, blanching한 육이 40.9%, 40.8%, 38.0%에서 저장 90일에 31.4%, 34.3%, 34.0%로 감소하였으며, Monoenoic acid의 변화는 동결 저장 기간 중 약간 증가하였다. 8. 중성 지질의 지방산 조성 중 포화 지방산은 내장을 포함한 육이 45.2%, 생육 33.7%, blanching한 육 35.5%이며, Monoenoic acid은 내장을 포함한 24.4%, 생육 25.1%, blanching한 육 23.8%이고, Polyenoic acid은 내장을 포함한 육 30.4%, 생육 41.2%, blanching한육 40.7%이며, 주요 구성 지방산은 $C_{14}$:0, $C_{16}$:0, $C_{18}$:0, $C_{16}$:1, $C_{18}$:1, $C_{20}$:1 그리고 $C_{20}$:5, $C_{22}$:6이고, 저장 중의 변화는 총 지질과 같이 불포화 지방산의 변화가 가장 심했다. 9. 당지질의 지방산 조성은 $C_{16}$:0, $C_{18}$:0, $C_{20}$:1, $C_{20}$:5, $C_{22}$:6이 가장 많고 그 외 $C_{14}$:0, $C_{18}$:1, $C_{22}$:2도 주요 구성 지방산이었다. 저장 중의 변화는 포화 지방산이 저장 기간 중에 증가하였으며, 반대로 불포화 지방산은 감소하였다. 10. 인지질의 지방산 조성은 중성 지질과 같이 $C_{16}$:0, $C_{18}$:0, $C_{18}$:1, $C_{20}$:5, $C_{22}$:6이며, 동결 저장 중의 변화는 당지질과 마찬가지로 포화 지방산의 증가에 상용하여 불포화 지방산의 감소가 있었으며, 특히 고도 불포화 지방산이 저장 중에 변화가 가장 심했다. 11. 단백질의 조성은 sarcoplasmic protein이 37%, myofibrillar protein이 29%, alkali-soluble이 22%, stroma가 12%로 나타났고, 저장 중에는 sarcoplasmic과 myofibrillar가 약간 감소하였으며, 반대로 alkali-soluble과 stroma는 저장 기간 중 증가하였다.

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지모 뿌리 추출물과 분획물의 항균활성과 항산화 활성 및 세포보호 연구 (Antimicrobial, Antioxidant and Cellular Protective Effects against Oxidative Stress of Anemarrhena asphodeloides Bunge Extract and Fraction)

  • 이윤주;송바름;이상래;신혁수;박수남
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제46권4호
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    • pp.360-371
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    • 2018
  • 1. Agar diffusion test를 통해 지모 뿌리 추출물의 항균활성 확인 결과 호기성 그람 양성 균주인 S. aureus에서 추출물 및 모든 분획물에서 저해환을 나타내었고, 에틸아세테이트 분획물이 대조군으로 사용된 메틸파라벤보다 더 높은 항균활성을 나타내었다. 2. 최소저해농도(MIC)와 최소사멸농도(MBC/MFC)를 통해 더 정확한 지모 뿌리 추출물의 항균활성을 확인하고자 하였다. 그 결과 곰팡이균인 A. niger를 제외한 모든 균주에서 MIC 농도를 확인하였고, 특히 호기성 그람 양성 균주인 S. aureus와 호기성 그람 음성 균주인 P. aeruginosa 그리고 진균인 C. albicans에서 에틸아세테이트 분획과 아글리콘 분획물이 낮은 농도에서 각 균주를 저해하는 것을 확인하였다. 3. DPPH법을 통해 지모 뿌리 추출물의 자유 라디칼 소거활성($FSC_{50}$)을 확인한 결과 가장 높은 활성을 나타낸 것은 에틸아세테이트 분획물($23.19{\mu}g/ml$)이고 아글리콘 분획물($71.06{\mu}g/ml$), 50% 에탄올 추출물($146.2{\mu}g/ml$) 순서로 나타났다. 4. 지모 뿌리 추출물의 총 항산화능($OSC_{50}$)을 확인하기 위해 luminol 발광법을 통해 확인하였다. 실험 결과 에틸아세테이트 분획물($1.5{\mu}g/ml$)과 아글리콘 분획물($1.4{\mu}g/ml$)이 대조군으로 사용된 L-ascorbic acid ($1.3{\mu}g/ml$)과 비슷한 활성을 나타내며 높은 총 항산화능을 나타내었다. 또한 에틸아세테이트 분획물이 50% 에탄올 추출물보다 약 11배 더 높은 활성을 띄는 것을 확인하였다. 5. $^1O_2$으로 유도된 세포 파괴에 대한 세포보호 효과(${\tau}_{50}$)를 확인한 결과 지모 뿌리 추출물과 분획물 모두 농도의존적으로 세포보호효과를 나타내었다. 50% 에탄올 추출물은 $8{\mu}g/ml$의 농도(34.5 min)에서, 에틸아세테이트 분획물은 $4{\mu}g/ml$의 농도(64.4 min)에서, 아글리콘 분획물은 $8{\mu}g/ml$의 농도(215.9 min)에서 가장 높은 보호효과를 나타냄을 확인하였다. 6. 지모 뿌리 추출물의 HaCaT 세포독성평가를 진행한 결과, 본 실험에서는 $0.02-2{\mu}g/ml$로 농도를 설정하여 세포보호실험을 진행하였다. 7. 과산화수소로 유도된 세포 손상에 대한 세포 보호 효과를 확인한 결과, 50% 에탄올 추출물과 에틸아세테이트 분획물 및 아글리콘 분획물의 최대 생존율은 각각 86.23, 86.59 및 89.70%를 나타냈으며 과산화수소를 처리한 양성 대조군에 비하여 세포 생존율을 각각 8.07, 8.42 및 11.53% 증가시켰다. 8. HaCaT세포에 UVB를 조사하여 세포 내 ROS 소거활성 평가를 진행한 결과, 자외선으로 유도된 세포 손상에서 아글리콘 분획물은 $2{\mu}g/ml$ 농도에서 UVB를 처리한 양성 대조군 대비 41.77%까지 세포내 ROS를 감소시켰다. 9. 실험을 통해 높은 생리활성을 나타낸 지모 뿌리 에틸아세테이트 분획물을 TLC 및 LS/ESI-MS를 통해 성분분석을 진행하였다. 그 결과 mangiferin, isomangiferin, timosaponin-A-III, nyasol을 확인하였다.본 연구의 결과를 통해 지모 뿌리 추출물의 항균 및 항산화 작용과 더불어 세포보호효과를 통해 천연 화장품 소재로서의 응용 가능성이 있음을 확인하였다.