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금불초 추출물의 항산화 효과 및 산화 스트레스에 대한 신경세포 보호작용 (Antioxidant Properties and Protective Effects of Inula britannica var. chinensis Regel on Oxidative Stress-induced Neuronal Cell Damage)

  • 이나현;홍정일;김진영;장매희
    • 한국식품과학회지
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    • 제41권1호
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    • pp.87-92
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    • 2009
  • 본 연구에서는 금불초(Inula britannica) 추출물의 항산화 효과와 ${H_2}{O_2}$로부터 유도된 SH-SY5Y 신경모세포종의 세포독성에 대한 보호능을 측정하였다. 금불초 지상부위의 70% 메탄올 추출물에 대하여 용매별로 분획을 실시하였고 핵산(Fr.H), 에틸아세테이트(Fr.EA) 및 물(Fr.W) 분획에 대하여 활성을 조사하였다. 분획 중 Fr.W의 폴리페놀/플라보노이드 함량이 가장 높았으며 Fr.W의 총 폴리페놀 함량은 $318.1{\pm}20.6{\mu}g$/mg solid로, Fr.EA 및 Fr.H와 비교하여 각각 약 2.5배, 23.1배 수준이었다. DPPH radical, ABTS radical 및 nitric oxide 소거능 등의 항산화 활성에서도 Fr.W가 가장 높은 활성을 나타내었고 Fr.H는 거의 활성을 나타내지 않았다. Fr.W는 ${H_2}{O_2}$에 의해 유도된 세포사멸에 대하여 62.5 ${\mu}g$/mL 농도에서 현저하게 세포독성을 감소시켰으며 250 ${\mu}g$/mL에서는 77.0%의 세포사멸 억제능을 보였다. Fr.EA는 보호 효과를 나타 내지 않았으며 Fr.H는 오히려 ${H_2}{O_2}$로 인한 세포 독성을 증가시키는 것으로 나타났다. 세포 내 ROS에 대한 영향으로 Fr.W 250 ${\mu}g$/mL 처리시 39.2% 세포내 ROS를 감소시켰으며 Fr.EA는 25 ${\mu}g$/mL에서 26.8%의 세포내 ROS를 소거하였다. 이러한 금불초 Fr.W의 항산화 활성은 ROS에 의해 야기되는 뇌세포 독성에 대한 보호 작용에 공헌할 수 있을 것으로 예상된다.

울산 지역 당뇨 질환 노인의 항산화 영양소 섭취실태 및 혈액 항산화 영양상태 (Dietary Antioxidant Vitamins Intakes and Plasma Antioxidant Levels in Korean Elderly with Diabetes Living in Ulsan)

  • 김미정;김정희
    • 대한지역사회영양학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.276-287
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    • 2008
  • Diabetic mellitus in an older population is associated with increased basal oxidative stress and free radical accentuated by hyperglycemic challenge. Enhanced free radical in diabetic elderly can cause the oxidative damage and such damage can be protected by antioxidant defense system. It is believed that vitamin C, A and E are the most abundant and effective antioxidants in human plasma. The purpose of this study was to determine the antioxidant status in Korean diabetic elderly using the case-control study. The antioxidant status was examined by determining plasma levels of antioxidant vitamins (vitamin C, A, E, ${\beta}$-carotene), total antioxidant status (TAS) and thiobarbituric acid reactive substance (TBARS) and intakes of vitamin C, A, ${\beta}$-carotene and retiol. Fasting glucose and HbA1c levels and serum lipid profiles (triglyceride (TG), total cholesterol, HDL-cholesterol and LDL-cholesterol) were also determined. Diabetic subjects were 122 elderly persons over 60 years old, visiting public health center, and control subjects were 96 healthy elderly persons living in Ulsan, Korea and they were matched by age, gender, smoking and drinking status. The diabetic and control subjects were divided into sub-groups according to the status of using diet therapy and vitamin supplement. The subjects were interviewed to collect data on their general characteristics, disease history, vitamin supplement, diet therapy and health-related habits by questionnaires. Their dietary intakes were obtained by means of semi-quantitative food frequency questionnaires (SQFFQ). Fasting plasma glucose and HbA1c levels were significantly higher in diabetes than in control subjects, and plasma total cholesterol level of diabetes was not significantly different from that of control subjects. However serum HDL cholesterol level of diabetes was significantly lower and serum TG level of diabetes was significantly higher than those of control group. The average vitamin A and ${\beta}$-carotene intakes of diabetes were significantly higher than those of control subjects. There was no significant difference in plasma vitamin C, ${\beta}$-carotene, and TBARS levels between two groups, but plasma vitamin A, E and TAS levels were significantly higher in diabetes than those in control group. Plasma vitamin A and TAS levels of diabetic subjects using diet therapy were higher than those of control using diet therapy, and plasma vitamin E, ${\beta}$-carotene and TAS levels of diabetic subjects using vitamin supplements were significantly higher than those of controls using vitamin supplements. These results suggested that diabetic mellitus could enhance antioxidant defences against reactive oxygen species and interest in healthy eating such as consumption of more antioxidant nutrients.

모단피의 PC12 cell 항산화 효과와 관련 HO, MIF, COMT 유전자 발현에 미치는 영향 (Effect of Moutan Cortex Radicis on Gene Expression Profile of Differentiated PC12 Rat Cells Oxidative-stressed with Hydrogen Peroxide)

  • 손무성;노삼웅;고은정;나영은;배현수;홍무창;신민규
    • 동의생리병리학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.905-913
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    • 2003
  • Oriental medicine explains aging as the weakening of Kidney-ai, and Kidney-strengthening herbal medicines such as Yukmijihwang-tang have been studied for anti-aging effects. In Western Medicine, the hypothesis that reactive oxidant species(ROS) contribute to the aging process is generally accepted. It has been reported that Moutan Cortex Radicis extract (MCR) was the most effective constituent of Yukmijihwang-tang in decreasing ROS production in oxidative-stressed cells. The purpose of this study is to confirm the anti-oxidant effect of MCR on PC12 cells, the expression of Heme oxygenase (HO), Macrophage migradon inhibitory factor (MIF), Catechol-O-methyltransferase (COMT) using real time RT PCR. PC12 cells were treated without or with hydrogen peroxide in the presence or absence of MCR using MTS assay. Hydrogen peroxide decreased the viability of PC12 cells by 53% and MCR did not influence that of stressed PC 12 cells irrespective of dose or incubation period. However, MCR showed an inhibitory effect on production of ROS in stressed cells, both dose and incubation time dependently. In particular, 1 ㎎/㎖ of MCR for 24 h culture almost returned to normal level. In the quantiation of anti-aging related gene expression, MCR at 1 ㎎/㎖ increased the expression of HO by 370%, MIF by 180% and COMT by 280% through real time RT PCR. In conclusion, MCR treatment protected PC12 cells from hydrogen peroxide and decreased ROS production and enhanced anti-oxidative gene expression such as HO, COMT and MIF, which suggests that MCR is involved in controlling anti-aging of nerve cells through elimination of cytotoxic stimuli.

현초의 항산화 활성에 의한 산화적 DNA 손상 보호효과 및 항균활성 (Antimicrobial activity and protective effect of Geranium thunbergii against oxidative DNA damage via antioxidant effect)

  • 권태형;이수진;박재호;김태완;박정자;박년호
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.325-333
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    • 2017
  • 본 연구에서는 현초의 식품소재 적용과 기능성 소재의 개발을 위해 현초 에틸 아세테이트 분획물을 이용하여 활성산소종의 소거활성과 산화적 DNA 손상 보호효과 및 항균활성에 대해 검증하였다. 현초를 메탄올로 추출하여 얻어진 추출물에 대해 n-hexane, chloroform, ethyl acetate, n-butanol, water의 용매를 이용하여 순차분획을 실시하였고, 얻어진 결과물에 대하여 다양한 항산화 측정 방법을 통하여 항산화 효능을 측정한 결과 에틸 아세테이트 분획물의 경우 DPPH 라디칼 소거능, ABTS 라디칼 소거능 및 환원력에서 효과가 높게 측정 되었으며, $50{\mu}g/mL$의 농도에서 각각 80.88%, 80.12%, 28%를 저해하는 것으로 측정되었다. 이러한 항산화 효능과 함께 산화적 DNA 손상 보호효과를 검증하였고 농도별로 억제하는 경향을 나타냈다. 또한 식품 소재 및 다양한 첨가 소재로 이용하기 위하여 항균활성을 측정하였으며, 에틸 아세테이트 분획물에서 연구에 사용된 모든 균주에 대하여 저해 활성을 보였다. 이러한 활성을 가진 현초 에틸 아세테이트 분획물의 활성물질을 검증하기 위하여 phenolic compound 및 flavonoid 대조군을 이용하여 LC 분석을 하였다. 그 결과 ellagic acid와 gallic aicd가 검출 되었으며 각각 55.14 mg/g, 5.42 mg/g 측정 되었다. 이는 결과적으로 현초는 다양한 식품소재로서의 활용될 수 있으며, 본 논문은 기능성 물질로 활용을 위한 기초자료가 될 것으로 사료 된다.

Celeribacter marinus IMCC12053의 외향고리 GpC DNA 메틸트랜스퍼라아제 (Exocyclic GpC DNA methyltransferase from Celeribacter marinus IMCC12053)

  • 김정희;오현명
    • 미생물학회지
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    • 제55권2호
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    • pp.103-111
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    • 2019
  • DNA 메틸화는 유전체의 무결성의 유지 및 유전자 발현 조절과 같은 박테리아의 다양한 과정에 관여한다. Alphaproteobacteria 종에서 보존된 DNA 메틸 전이 효소인 CcrM은 S-아데노실 메티오닌을 공동 기질로 사용하여 $N^6$-아데닌 또는 $N^4$-시토신의 메틸 전이 효소 활성을 갖는다. Celeribacter marinus IMCC 12053는 해양 환경에서 분리된 알파프로테오박테리아로서 GpC 시토신의 외향고리 아민의 메틸기를 대체하여 $N^4$-메틸 시토신을 생산한다. 단일 분자 실시간 서열 분석법(SMRT)을 사용하여, C. marinus IMCC12053의 메틸화 패턴을 Gibbs Motif Sampler 프로그램을 사용하여 확인하였다. 5'-GANTC-3'의 $N^6$-메틸 아데노신과 5'-GpC-3'의 $N^4$-메틸 시토신을 확인하였다. 발현된 DNA 메틸전이 효소는 계통 발생 분석법을 사용하여 선택하여 pQE30 벡터에 클로닝 후 $dam^-/dcm^-$ 대장균을 사용하여 클로닝된 DNA 메틸라아제의 메틸화 활성을 확인하였다. 메틸화 효소를 코딩하는 게놈 DNA 및 플라스미드를 추출하고 메틸화에 민감한 제한 효소로 절단하여 메틸화 활성을 확인하였다. 염색체와 메틸라아제를 코드하는 플라스미드를 메틸화시켰을 때에 제한 효소 사이트가 보호되는 것으로 관찰되었다. 본 연구에서는 분자 생물학 및 후성유전학을 위한 새로운 유형의 GpC 메틸화 효소의 잠재적 활용을 위한 외향고리 DNA 메틸라제의 특성을 확인하였다.

무안 창포호의 자연생태친수공간 조성을 위한 관리방안 기초 연구 (The Management Plan for the Ecological Waterfront Space of Muan Changpo Lake)

  • 서정영
    • 한국환경복원기술학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.15-30
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    • 2019
  • Changpo Lake was created as a part of a land reclamation for refugee self-helping projects. It shows characteristics of a fresh water lake, and still retains the early appearance of reclamation that surrounding regions have not been developed into farm lands. Shallow wetland has formed around the lake, which provides great conditions for diverse lives, and surrounding earthiness is favorable for growth of vegetation and restoration of the ecosystem. However, as facilities of the Muan International Airport nearby Changpo Lake are expanding and barns are being constructed, artificialness is gradually increasing. Particularly, since pollution sources such as sport facilities, farm lands and barns are scattered around Changpo Lake, pollutants are flowing in constantly. Accordingly, the results for setting up management areas according to the spatial characteristics and creating natural ecological spaces near Changpo Lake, Taebongcheon stream and Hakgyecheon stream are as follows. First, the creation of a natural eco-friendly waterfront space should be promoted by securing the health of the aquatic ecosystem and restoring species and the ecosystem. In addition, a consultative body needs to be formed to lead local residents to participating in river investigation and monitoring, maintenance, and management through role sharing. Second, the basic direction of the spatial management plan is to keep the unique charm of Changpo Lake, maintain harmony with nature, create diverse waterfront areas, and secure the continuity of Changpo Lake and inflow streams. Moreover, the area should be divided into three zones such as a conservation zone, a restoration zone and a waterfront zone, and for each zone, the preservation of vegetation, the creation of ecological wetlands and restoration of the ecotone and ecological nature need to be promoted. Third, facilities and activity programs for each space of Changpo Lake should be operated for efficient management of protected areas. In order to suit the status of each space, biological habitats, water purification spaces, experiential and learning spaces, and convenience and rest spaces should be organized and designated as research, monitoring, education, and tourism areas. Accordingly, points of interest should be set up within the corresponding area. In this study, there are many parts that need to be supplemented for immediate implementation since the detailed plans and project costs for the promotion of programs by area are not calculated. Therefore, it is necessary to make detailed project plans and consider related projects such as water quality, restoration of habitats, nature learning and observation, and experience of ecological environments based on the categories such as research, monitoring, education and tourism in the future.

칠산도 노랑부리백로 유조의 이소 후 하절기 행동권 (Home Range of Juvenile Chinese Egrets Egretta eulophotes during Post-fledging Stage in Chilsan Archipelago, Republic of Korea)

  • 손석준;오정우;현보라;강정훈
    • 한국환경생태학회지
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    • 제35권2호
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    • pp.98-105
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    • 2021
  • 번식지에서 이소하여 분산한 유조의 이동 패턴과 서식지를 파악하는 것은 개체 보전과 관리를 위해 매우 중요하다. 노랑부리백로는 국제적인 보호종으로 필리핀, 말레이시아, 대만 등지에서 월동하며, 중국, 러시아, 우리나라 서해 무인도서에서 번식한다. 본 연구에서는 2018년도와 2019년도에 영광 칠산도에서 번식하여 이소한 노랑부리백로 유조 총 6개체를 대상으로 야생동물위치추적장치를 부착하여 이소 후 하절기 동안 이동 경로 및 행동권 분석을 통해 주요 서식지 이용 양상을 파악하였다. 2018년도에 번식한 노랑부리백로 유조 3개체 중 CE1801 개체는 이소 후 북상을 하다가 다시 영광 백수 갯벌 지역으로 회귀하여 서식하였으며, 나머지 CE1802, CE1803 개체는 태안 지역으로 북상하여 서식하였다. 2019년도의 경우 CE1901 개체는 CE1801 개체와 유사한 패턴을 보였으며, CE1902 개체는 완도 지역으로 남하하여 서식하였고, CE1903 개체는 신안 지역으로 남하하다가 다시 영광 백수 갯벌 지역으로 회귀하여 핵심 행동권을 보였다. 본 연구에서 노랑부리백로 유조는 하절기 동안 안정적인 서식지를 찾기 위해 서해안 갯벌 지역을 중심으로 폭 넓게 이동을 하였다. 향후 노랑부리백로 유조가 이용하는 핵심 서식지에 대해 개발과 출입을 제한하는 등 서식지 보호를 위한 노력이 필요하다.

진피-황금 혼합물이 급성 역류성 식도염 흰쥐에 미치는 효과 (Effects of a mixture of Citri Pericarpium and Scutellariae Radix on acute reflux esophagitis in rats)

  • 이진아;신미래;노성수;박해진
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제54권3호
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    • pp.321-333
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    • 2021
  • 본 연구에서는 진피-황금 혼합물 (CS)이 급성 역류성 식도염에 미치는 식도 점막 보호 효과를 평가하기 위하여 CS를 경구투여한 후 수술을 통해 역류성 식도염을 유발하였으며, 실험 종료 후 혈액 채취 및 식도 조직을 적출하였다. 동물에게서 적출한 식도 점막의 손상 정도를 육안으로 확인한 결과 CS투여군에서 식도 점막의 손상이 유의하게 감소하였으며, H&E staining을 통해 관찰한 결과 마찬가지로 CS투여군에서 식도 상피의 탈락 및 염증세포의 침윤이 현저하게 감소한 것을 확인하였다. 혈액을 이용하여 역류성 식도염의 원인으로 유효하다고 알려진 ROS의 수치를 확인한 결과, CS투여군에서 ROS 수치가 유의적으로 감소하였으며, western blotting을 통해 NADPH oxidase인 NOX4, p47phox, p22phox의 발현을 확인한 결과, 마찬가지로 CS 투여군에서 유의하게 감소하였고, 특히 CS200투여군에서 Normal군과 비슷한 수치를 나타냈다. 또한, CS투여는 염증성 단백질인 MAPK와 NF-κB 경로를 유의적으로 억제하였을 뿐 아니라 tight junction 단백질인 claudin-1과 claudin-4의 발현을 유의하게 조절한 것을 확인하였다. 이상의 결과를 종합해보면 진피-황금 추출물은 산화적 스트레스를 억제함으로써 염증성 단백질의 발현을 조절할 뿐 아니라 tight junction 단백질의 발현을 조절하여 식도 점막을 보호하는 것으로 판단되나 역류성 식도염은 음식물의 섭취와 밀접한 관련이 있는 만큼 추후 동물의 식이 섭취량을 조사하는 등 세부적인 추가 연구가 필요할 것으로 보인다.

습지 전문종인 제비동자꽃(Lychnis wilfordii (Regel) Maxim.) 개체군의 내적동태 (Internal Dynamics of Wetland Specialist, Population of Lychnis wilfordii (Regel) Maxim.)

  • 채현희;김영철;곽명해;남기흠
    • 한국환경생태학회지
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    • 제35권3호
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    • pp.237-255
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    • 2021
  • 제비동자꽃(Lychnis wilfordii (Regel) Maxim.)은 주로 고위도의 이탄습지에 분포하는 전문종이다. 우리나라에서는 2개 지역에 고립되어 분포한다. 본 연구에서는 생육지 특성, 생장특성 및 자가화합성 그리고 안정적인 개체군을 유지하고 있는 용늪습지보호지역에서 개체군의 지속에 관여하는 내적 동태를 평가하였다. 분포지의 식생환경은 용늪습지보호지역과 평창군 대관령면 분포지 사이에 뚜렷한 차이가 있었다. 화분매개충의 방문에 의해 종자의 생산이 촉진되기는 하지만 자가화합성을 함께 소유하였다. 토양의 유기물함량이 높은 조건에서 다수의 겨울눈을 생성하였고, 줄기 수, 열매 수가 최대에 달하였다. 그렇지만 유기물함량이 낮은 조건에서도 생장하고 개화하여 종자를 생산하였다. 용늪습지보호지역에서 제비동자꽃은 고층습원에는 분포하지 않았고 뚝사초가 형성하는 사초기둥이 발달한 저층습원에 분포하였다. 제비동자꽃은 이 공간에서도 사초기둥의 상단부에 주로 분포하였다. 따라서 뚝사초가 형성하는 사초기둥의 생성, 성장 및 소멸은 이 공간에 분포하는 식물의 정착, 성장, 소멸과 밀접한 연관이 있는 것으로 판단되었다. 현재 용늪습지보호지역은 제비동자꽃이 분포하는 사초기둥이 발달한 공간이 넓게 분포하고 있고 소멸과 재정착의 과정이 잘 이루어지는 것으로 평가되었다. 그러므로 현재와 같은 생태적 과정이 잘 유지된다면 용늪습지보호지역의 제비동자꽃 개체군은 오랜 기간에 걸쳐 지속 가능할 것으로 예상되었다.

Antioxidant Activity of Novel Casein-Derived Peptides with Microbial Proteases as Characterized via Keap1-Nrf2 Pathway in HepG2 Cells

  • Zhao, Xiao;Cui, Ya-Juan;Bai, Sha-Sha;Yang, Zhi-Jie;Cai, Miao;Megrous, Sarah;Aziz, Tariq;Sarwar, Abid;Li, Dong;Yang, Zhen-Nai
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제31권8호
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    • pp.1163-1174
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    • 2021
  • Casein-derived antioxidant peptides by using microbial proteases have gained increasing attention. Combination of two microbial proteases, Protin SD-NY10 and Protease A "Amano" 2SD, was employed to hydrolyze casein to obtain potential antioxidant peptides that were identified by LC-MS/MS, chemically synthesized and characterized in a oxidatively damaged HepG2 cell model. Four peptides, YQLD, FSDIPNPIGSEN, FSDIPNPIGSE, YFYP were found to possess high 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) scavenging ability. Evaluation with HepG2 cells showed that the 4 peptides at low concentrations (< 1.0 mg/ml) protected the cells against oxidative damage. The 4 peptides exhibited different levels of antioxidant activity by stimulating mRNA and protein expression of the antioxidant enzymes such as superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT) and glutathione peroxidase (GSH-Px), as well as nuclear factor erythroid-2-related factor 2 (Nrf2), but decreasing the mRNA expression of Kelch-like ECH-associated protein 1 (Keap1). Furthermore, these peptides decreased production of reactive oxygen species (ROS) and malondialdehyde (MDA), but increased glutathione (GSH) production in HepG2 cells. Therefore, the 4 casein-derived peptides obtained by using microbial proteases exhibited different antioxidant activity by activating the Keap1-Nrf2 signaling pathway, and they could serve as potential antioxidant agents in functional foods or pharmaceutic preparation.