• Journal of Nutrition and Health
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• 제33권2호
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• pp.158-166
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• 2000

The effects of smoking and physical exercise on the plasma concentrations of lipid-soluble antioxidants were investigated in 62 healthy males, aged 34-65 years. Current smokers (n=21) and ex-smokers(n=16) had significantly lower plasma levels of carotenoids ($\alpha$-carotene, $\beta$-carotene, cryptoxanthin and lycopene), $\alpha$-tocopherol and ${\gamma}$-tocopherol than non-smokers (n=25). Plasma concentrations of retionl and ubiquinone (coenzyme Q10) were lower among ex-smokers and current smokers than among non-smokers, but the differences were not statistically significant. Regular physical exercise was associated with increased plasma levels of lipid-soluble antioxidants. Plasma concentrations of crytoxanthin, retinol and ubiquinone were significantly elevated in the group engaging in moderate amounts of exercise (more than 20 minutes per day) compared to the group engaging in small amounts of exercise (less than 10 minutes per day). Plasma $\alpha$-carotene, $\beta$-carotene, lycopene levels in the subjects were affected more by smoking than by exercise. However, plasma levels of cryptoxanthin, retinol and ubiquinone in the subjects were affected more by exercise than by smoking. These findings suggest than smoking may cause a decrease in plasma lipid-soluble antioxidants during neutralization of reactive oxygen species present in cigarette smoke and that poor exercise habits may accelerate this imbalance of oxidant/antioxidant homeostasis in middle-aged Korean men.

• 한국식품영양과학회지
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• 제33권1호
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• pp.72-77
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• 2004

당뇨병 상태에서 항산화영양소인 carotenoids의 공급이 체내 항산화비타민의 함량에 어떠한 영향을 미치는지에 대하여 조사하고자 Sprague-Dawley종 흰쥐를 이용하여 당뇨를 유도하고 비타민 A와 E의 함량 변화를 측정하였다. 당뇨를 유도하기 전에는 체중증가량에 있어서 별다른 차이를 나타내지 않았으나 당뇨가 유도된 후에는 체중증가량이 감소되었으나 $\beta$-carotene의 섭취에 의한 영향은 나타나지 않았다. 식이섭취량은 당뇨쥐에서 대조군에 비해 별다른 차이를 나타내지 않았으나 식이효율은 대조군에 비해 당뇨군에서 유의적으로 감소되었다. 당뇨 유도로 흰쥐의 혈당치는 대조군에 비하여 2배 이상 증가하였으나 당뇨군 사이에서 $\beta$-carotene의 급여에 의한 혈당강하 효과는 관찰되지 않았다. 혈장의 retinol 함량은 당뇨군에서 유의적으로 감소하였으나 $\beta$-carotene의 급여에 의한 영향은 관찰되지 않았다. 당뇨군에서 retinol함량이 유의적으로 감소되었고 혈장의 $\alpha$-to-copherol의 함량은 혈장 지질 함량을 이용하여 보정하였을 때 당뇨군에서 현저한 감소를 보였으나 $\beta$-carotene의 급여에 의한 영향은 나타나지 않았다. 간조직 중의 retinol과 retinyl palmitate 함량은 당뇨 유발군에서 유의적인 감소를 보였으며, $\beta$-carotene 급여에 의해 증가하는 경향을 나타내었다. 그러나 $\alpha$-tocopherol 함량은 당뇨 유도와 $\beta$-carotene급여에 의해 영향을 받지 않았다. 이상의 결과를 통해 볼 때 당뇨병 환자의 혈관계 합병증을 예방하기 위해 한국인의 식생활에서 $\beta$-carotene 섭취를 효과적으로 할 수 있는 실제적인 식사관리 방안을 강구한다면 당뇨병환자의 혈관계 합병증을 완화시킬 수 있으리라고 여겨진다.

• Nutritional Sciences
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• 제9권1호
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• pp.48-54
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• 2006

Methods have been developed to evaluate the total antioxidant capacity of foods and plasma but limitations are associated with their ability to determine precisely the contribution of lipophilic antioxidants in a lipid milieu as well as interactions among them Thus, we modified the Oxygen Radical Absorbance Capacity (ORAC) assay to determine the peroxyradical scavenging ability of both hydrophilic and lipophilic compartments in plasma The hydrophilic ORAC assay was performed in a phosphate buffer system utilizing 2,2'-azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride as a peroxyradical generator and fluorescein as the target The lipophilic ORAC assay was carried out in a dimethylsulfoxide :butyronitrile (DMSO/BN, 9:1 v/v) system using 2,2'-azobis (2,4-dimethyl valeronitrile) as a peroxyradical generator and BODIPY C11 581/591 as the target Analyses were conducted in bovine serum supplemented with water - and lipid - soluble antioxidants and in human plasma. Albumin (0.5$\sim$5 g/dL) and uric acid (0.1$\sim$0.5 $\mu$mol/L) increased hydrophilic ORAC values in a dose-dependent fashion ($R^{2}$=0.97 and 0.98, respectively) but had no impact on lipophilic ORAC values. $\alpha$-Tocopherol (15$\sim$200 $\mu$mol/L) increased lipophilic ORAC values in a dose-dependent fashion ($R^{2}$=0.94); neither $\alpha$-tocopherol nor $\beta$-carotene had an impact on hydrophilic ORAC values. However, addition of $\beta$-carotene at physiological concentration (0.23$\sim$1.86 $\mu$mol/L), either alone or in combination with other carotenoids, had no significant impact on lipophilic ORAC values. Thus, while assays of 'total antioxidant capacity' in biological matrices would be a useful research and clinical tool, existing methods are limited by the lack of complete responsiveness to the full range of dietary antioxidants.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제44권5호
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• pp.366-377
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• 2011

Glutathione S-transferase (GST) is a multigene family of phase II detoxifying enzymes that metabolize a wide range of exogenous and endogenous electrophilic compounds. GSTM1 and GSTT1 gene polymorphisms may account for inter-individual variability in coping with oxidative stress. We investigated the relationships between the level of lymphocyte DNA and antioxidative parameters and the effect on GST genotypes. GSTM1 and GSTT1 were characterized in 301 young healthy Korean adults and compared with oxidative stress parameters such as the level of lymphocyte DNA, plasma antioxidant vitamins, and erythrocyte antioxidant enzymes in smokers and non smokers. GST genotype, degree of DNA damage in lymphocytes, erythrocyte activities of superoxide dismutase, catalase, and glutathione peroxidase (GSH-Px), and plasma concentrations of total radical-trapping antioxidant potential (TRAP), vitamin C, ${\alpha}$- and ${\gamma}$-tocopherol, ${\alpha}$- and ${\beta}$-carotene, and cryptoxanthin were analyzed. Lymphocyte DNA damage assessed by the comet assay was higher in smokers than that in non-smokers, but the levels of plasma vitamin C, ${\beta}$-carotene, TRAP, erythrocyte catalase, and GSH-Px were lower than those of non-smokers (p < 0.05). Lymphocyte DNA damage was higher in subjects with the GSTM1- or GSTT1-present genotype than those with the GSTM1-present or GSTT1- genotype. No difference in erythrocyte antioxidant enzyme activities, plasma TRAP, or vitamin levels was observed in subjects with the GSTM1 or GSTT1 genotypes, except ${\beta}$-carotene. Significant negative correlations were observed between lymphocyte DNA damage and plasma levels of TRAP and erythrocyte activities of catalase and GSH-Px after adjusting for smoking pack-years. Negative correlations were observed between plasma vitamin C and lymphocyte DNA damage only in individuals with the GSTM1-present or GSTT1- genotype. The interesting finding was the significant positive correlations between lymphocyte DNA damage and plasma levels of ${\alpha}$-carotene, ${\beta}$-carotene, and cryptoxanthin. In conclusion, the GSTM1- and GSTT1-present genotypes as well as smoking aggravated antioxidant status through lymphocyte DNA damage. This finding confirms that GST polymorphisms could be important determinants of antioxidant status in young smoking and non-smoking adults. Consequently, the protective effect of supplemental antioxidants on DNA damage in individuals carrying the GSTM1- or GSTT1-present genotypes might show significantly higher values than expected.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제29권2호
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• pp.223-231
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• 1996

To investigate antioxidant status and platelet antioxidative enzyme activity in patients with ischemic heart disease, 36 male patients admitted to Kyungpook National University Hospital from June to December 1994 were compared to 36 healthy male control subjects. The percentages of heavy smoking and nonexercise were significantly higher in the patient group compared to the control, but the drinking status was not significantly different between groups. Food habit and food frequency scores were significantly lower in patients than in control subjects. Plasma retinol levels tended to be lower in the patient group, and plasma $\alpha$-tocopherol and $\beta$-carotene levels were not different between groups. There was no difference in the level of plasma thiobarbituric acid reactive substances(TBARS) and in the activities of platelet glutathione peroxidase and catalase. Our results indicate that oxidative stress, which is reflected by the plasma levels of antioxidants and TBARS, did not increase in the patients with ischemic heart disease, and the long-term effects due to smoking, poor food habit and other life styles could possibly contribute to the onset of the disease.

• 한국식품영양과학회지
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• 제36권6호
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• pp.708-719
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• 2007

본 연구에서는 104명의 성인남녀를 대상으로 그들의 GSTT1, GSTM1, GSTP1의 유전적 다형성 분포도를 조사한 결과, 전체 대상자들 중 각각 60명(57.4%), 42명(40.6%)가 GSTT1 과 GSTM1의 유전자를 가지고 있었으며, GSTT1과 GSTM1 유전자가 둘 다를 가진 대상자는 27명(25.7%), 둘 중에 하나만 가지고 있는 사람은 47명(45.5%) 그리고 둘 다 없는 사람은 30명으로 28.7%에 해당되었다. GSTP1 유전자의 경우 homozygous(a/a) wild type은 79명(75.5%)으로 대부분의 대상자가 여기에 해당되었으며, heterozygous(a/b) heterozygous type은 22명(21.6%), 그리고 homozygous(b/b) wild type으로 나타난 대상자는 3명(2.9%)이었다. GSTT1 null type은 산화적 스트레스를 더 많이 받고 있는 것으로 알려진흡연자의 비율이 present 군에 비해 낮음에도 불구하고 적혈구 GSH의 농도는 유의적으로 낮고 임파구 DNA 손상정도는 유의적으로 높은 것으로 나타났다. GSTM1 유전자의 경우 적혈구 GSH-Px의 활성만이 GSTM1 null type이 presenttype에 비해 유의적으로 높은 것으로 나타났으며, 나머지 다른 지표에서는 GSTM1 null type과 present type 간의 유의적인 차이가 없었다. GSTP1 유전자 다형성에 따른 항산화 영양상태의 유의적인 차이는 없었다. 흡연과 GST 유전자 다형성의 상호작용결과, 혈장 ${\alpha}$-carotene 농도, 적혈구 GSH-Px와 GST 활성은 GSTT1 null type의 경우 흡연자에 비해 비흡연자가 유의적으로 높게 나타났으며, GSTT1 present type에서는 흡연자와 비흡연자간의 유의적인 차이가 없는 것으로 나타났다. GSTM1 유전자의 경우 GSTM1의 null type에서 흡연자의 경우 비흡연자에 비해 혈장 ${\gamma}$-tocopherol과 ${\beta}$-carotene 수준이 유의적으로 낮았다. GSTT1과 GSTM1 유전자가 둘 다 없는 경우(both null)에는 흡연자의 혈장 lycopene과 적혈구 GST 활성이 비흡연자에 비해 유의적으로 낮았다. GSTP1 유전자의 경우 혈장 ${\alpha}$-carotene과 적혈구 GSH-Px 활성은 a/a type의 흡연자가 비흡연자에 비해 유의적으로 낮았고, 적혈구 catalase의 활성은 a/b type에서 흡연자가 비흡연자에 비해 유의적으로 낮았으며, ${\beta}$-carotene 농도는 두 type 모두에서 유의적으로 흡연자가 낮았다. 이상의 연구 결과 GST 유전적 다형성에따라 산화, 항산화 관련 효소 활성 및 항산화 영양소 수준의상태가 차이가 있음을 알 수 있었으며, 특히 흡연자의 경우 GST 유전자 type에 따라 항산화 영양상태가 더 큰 영향을 받음을 알 수 있었다. 이러한 연구 결과는 유전적 다형성에따라 항산화 영양소의 권장수준을 책정하는데 기초연구자료로 활용될 수 있을 것이다. 즉, GSTT1 또는 GSTM1 null type의 경우 비흡연자에 비해 흡연자가 항산화 영양소 수준이 더 낮게 나타났으므로 그들의 체내 항산화 영양 상태를 증가시킬 수 있는 여러 방안들, 즉 항산화 비타민의 보충투여 및 야채와 과일의 섭취 권장 등이 고려될 수 있을 것이다. 또한 GST 유전자 다형성에 따라 항산화 영양상태의 차이가 있으므로 항산화 관련 in vitro 실험, 동물 및 인체 실험의 결과 해석 시 나타나는 개인 간의 변이차이는 GST 유전자 다형성으로 일부분 설명될 수 있으리라 기대된다. 향후대상자의 범위를 좀 더 넓혀서 GST 유전자 다형성과 항산화 영양상태의 관계를 규명하고자 하며 더불어 산화물질 해독에 관여하는 다른 유전자(CYP 450, SULT 등)의 역할에 대해서도 계속적인 연구가 필요하다고 사료된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제24권6호
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• pp.848-858
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• 1995

본 연구는 만성적인 에탄올 급여에 의한 조직내 항산화 영양소 함량의 변화에 대하여 비타민 A의 형태별 급여효과를 조사하고자 실시되었다. 실험동물은 Sprague-Dawley종 숫컷 흰쥐를 사용하였으며 에탄올 공급과 동시에 비타민 A 결핍군(FE), ${\beta}-carotene$ 섭취군(${\beta}E$), retinyl acetate 섭취군(RE) 그리고 13-cis-retinoic acid 성취군(RAE)과 에탄올 대신 동일 열량을 sucrose으로 공급 시킨 각각의 pair-fed군 등 모두 8군으로 나누어 7주 동안실섬 식이를 공급하였다. 항산화 영양소로 비타민 E, C, glutathione 그리고 무기질 함량의 분석을 통해서 에탄올에 의해 변화되는 생체내 항산화 영양소 상태와 이에 비타민 A의 형태별 급여 효과를 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 혈장내 ${\alpha}-tocopherol$ 함량은 에탄올­ 급여로 감소되었으나 간 조직내에서는 ${\beta}-carotene$ 섭취군만이 낮은 함량을 보였다. 그러나 간 조직내 tocopheryl acetate 함량은 pair-fed군에 비해서 에탄올 급여로 현저히 저하되었다. 혈장과 간 조직내에서 에탄올 급여에 의한 비타민 E 함량 감소는 retinyl acetate 공급으로 그 감소 정도가 가장 저하되었다. 혈장내 총 비타민 C 함량은 에탄올 급여와 동시에 ${\beta}-carotene$이나 retinyl acetate 섭 취군이 pair-fed군에 비해서 낮았으며 환원형과 산화형 비타민 C 함량비는 에탄올 급여로 낮았으나 ${\beta}-carotene$ 섭취시킨 군만이 높게 나타났다. 간 조직내 총 비타민 C 함량은 13-cis-retinoic acid 섭취군을 제외한 전 군에서 에탄올 급여로 증가하였으여 환원형과 산화형 비타민 C 비는 에탄올 급여군 중 ${\beta}-carotene$을 섭취시켰을 때 가장 높았다. 간 조직내 총 glutathion 함량은 에탄올 공급군과 pair-fed군 사이에 유의적인 차이를 보이지 않았으나 환원형과 산화형의 함량비에서는 에탄올과동시에 retinyl acetate나 13-cis-retinoic acid 섭취군에서 pair-fed군에 비해 높았다. 혈장내 Zn, Cu, Se, Fe 함량은 에탄올 급여군과 pair-fed군 사이에 일정한 경향을 보이지 않았으나 간 조직내 Zn, Cu 함량은 에탄올 급여로 감소된 반면 Fe 함량은 증가되었다. 이러한 결과들로 보아 에탄올은 체내 항산화 영양소 상태의 변화를 초래하며 비타민 A의 공급여부 뿐만 아니라 형태별 섭취에 의해서 항산화 영양소 상태가 변화될 수 있는 것으로 나타났다. 그러나 생체내 항산화 영양소들은 서로 상쇄, 상승 혹은 길항작용을 통해서 상호영향을 미치므로 각각의 항산화 영양소 상태 변화에 대한 정확한 기전 규명을 위해서는 다각적인 연구가 요구된다고 볼 수 있다. 그러나 지질과산화물의 함량과 체내 항산화 영양소 상태는 상호관련성이 있었으며 본 실험에서 에탄올 공급에 의한 항산화 영양소 함량의 감소는 대체로 비타민 A를 retinyl acetate 형태로 섭취시켰을 때 다소 경감되는 것으로 나타났다.

• Nutrition Research and Practice
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• 제11권3호
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• pp.214-222
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• 2017

BACKGROUND/OBJECTIVES: Glutathione S-transferase (GST) forms a multigene family of phase II detoxification enzymes which are involved in the detoxification of xenobiotics by conjugating substances with glutathione. The aim of this study is to assess the antioxidative status and the degree of DNA damage in the subclinical hypertensive patients in Korea using glutathione S-transferase polymorphisms. SUBJECTS/METHODS: We examined whether DNA damage and antioxidative status show a difference between GSTM1 or GSTT1 genotype in 227 newly diagnosed, untreated (systolic blood pressure $(BP){\geq}130mmHg$ or diastolic $BP{\geq}85mmHg$) subclinical hypertensive patients and 130 normotensive subjects (systolic BP < 120 mmHg and diastolic BP < 80 mmHg). From the blood of the subjects, the degree of the DNA damage in lymphocyte, the activities of erythrocyte superoxide dismutase, the catalase, and the glutathione peroxidase, the level of glutathione, plasma total radical-trapping antioxidant potential (TRAP), anti-oxidative vitamins, as well as plasma lipid profiles and conjugated diene (CD) were analyzed. RESULTS: Of the 227 subjects studied, 68.3% were GSTM1 null genotype and 66.5% were GSTT1 null genotype. GSTM1 null genotype had an increased risk of hypertension (OR: 2.104, CI: 1.38-3.35), but no significant association in GSTT1 null genotype (OR 0.982, CI: 0.62-1.55). No difference in erythrocyte activities of superoxide dismutase, catalase, or glutathione peroxidase, and plasma TRAP, CD, lipid profiles, and GSH levels were observed between GSTM1 or GSTT1 genotype. Plasma levels of ${\alpha}-tocopherol$ increased significantly in GSTT1 wild genotype (P < 0.05); however, plasma level of ${\beta}-carotene$ increased significantly in GSTT1 null genotype (P < 0.01). DNA damage assessed by the Comet assay was significantly higher in GSTM1 null genotype than wild genotype (P < 0.05). CONCLUSIONS: These results confirm the association between GSTM1 null genotype and risk of hypertension as they suggest that GSTM1 null genotype leads to an increased oxidative stress compared with wild genotype.