• 제목/요약/키워드: reactive oxygen species

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침수 처리에 따른 B73 옥수수의 생육 반응 및 유전자 발현 분석 (Analysis of Growth Response and Gene Expression by Waterlogging Stress on B73 Maize)

  • 고영삼;김정태;배환희;손범영;이기범;하준영;김선림;백성범
    • 한국작물학회지
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    • 제65권2호
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    • pp.104-112
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    • 2020
  • 본 실험은 옥수수(B73)에서 습해에 대한 생육 특성 변화와 습해 관련 유전자 발현 양상을 조사하여 내습성 옥수수 마커 개발을 위한 기초자료로 활용하고자 수행되었다. 1. 침수 처리구에서 초장(21.3%), 근장(50.6%), 잎 및 뿌리의 무게(21.6%), 잎의 SPAD 값(55.7%) 및 엽록소 함량(35.3%)은 감소하였고, 뿌리의 ROS의 함량은 2시간까지 46.5% 증가하다가 6시간 후에는 차이가 발생하지 않았다. 2. 뿌리 두께가 대조구에 비해 습해 처리구에서 2.5배이상 증가하였고, 뿌리 피층에 다수의 통기조직이 형성되었다. 3. 통기조직 형성(EXP1)과 에틸렌 생합성에 관련된 유전자(EREBP105) 등 습해 관련 유전자 7개가 습해 처리구에서 2.5배 이상 발현이 증가되는 것을 Microarray 분석을 통해 선별하고 RT-PCR을 통해 확인하였다.

와송이 고지방 식이로 유도된 비만 쥐의 간내 지질 및 항산화 대사에 미치는 영향 (Effects of Water Extract from Orostachys japonicus on Lipid and Antioxidant Metabolism in the Liver of Obese Mice)

  • 이형선;김수환
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제47권4호
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    • pp.515-521
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    • 2019
  • 본 연구는 고지방 식이로 유발된 비만 모델의 지질 및 항산화 관련 효소의 대사에 대하여 와송 열수 추출물의 섭취를 통한 효과를 확인하였다. 정상군을 제외하고 나머지 군은 8주 동안 고지방식이를 공급하여 비만 상태로 유도하였으며, 9주에서 14주까지 고지방식이에 와송 열수 추출물이 2.5%, 5% 첨가된 식이를 자유 급식하였다. 그 결과, 고지방 식이군 대비 와송 추출물 섭취군에서 간과 폐의 무게가 감소되었으며, H&E 염색상에서도 lipid droplet이 현저하게 감소되는 것을 관찰할 수 있었다. 또한, 간조직내의 총 콜레스테롤과 중성지방과 같은 지질 함량이 유의성 있게 줄어들었다. 와송 추출물의 항산화제로서의 능력을 확인한 결과 DPPH 라디컬 소거능의 활성을 증가하였고, ROS 형성량은 탁월하게 감소되었다. 산화스트레스를 감소시키는 SOD와 CAT와 같은 항산화 효소의 활성이 와송 추출물의 고농도 섭취군에서 정상군에 근접하게 회복되었다. 결론적으로 와송 추출물의 섭취는 간내 지질대사를 조절하고 항산화 효소를 활성화시켜 비만 치료를 위한 생리활성물질로 유용하게 활용 가능할 것으로 생각된다.

섬유아세포에서의 MMP-2 및 MMP-9 활성 억제에 의한 베르베린의 항주름 효과 (Anti-wrinkle effect of berberine by inhibition of MMP-2 and MMP-9 activity in fibroblasts)

  • 장영아;이진태
    • Journal of Applied Biological Chemistry
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    • 제61권1호
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    • pp.9-15
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    • 2018
  • 우리는 황련에서 분리된 베르베린의 화장품소재로의 활성을 평가하기 위해 항산화와 항주름 효능을 분석하였다. 시료의 독성을 평가하기 위해 3-(4,5-dimethyl-2-thiazolyl)-2,5-diphenyl-2H-tetrazolium bromide (MTT) assay를 수행하였으며 항산화와 항주름 활성평가를 위해 ROS 생성능, hyaluronic acid 생성능, MMP-2, -9, TIMP-1,-2, $TNF-{\alpha}$의 발현을 각각 측정하였다. 베르베린에 대한 자외선의 세포 독성은 CCD-986sk 섬유아세포를 이용하여 MTT 분석으로 측정되었고, 세포 독성이 $25{\mu}g/mL$의 농도 미만에서 관찰되지 않았다. 또한 베르베린이 ROS 생산을 농도 의존적으로 감소시키고 히알루론산의 합성을 촉진한다는 것을 발견했다. 베르베린은 주름 형성과 관련된 MMP-2 및 MMP-9의 protein 단계 및 mRNA 발현을 감소시키고 TIMP-1 및 TIMP-2의 발현을 증가시켰다. 프로 pro-inflammatory cytokine 으로 알려진 $TNF-{\alpha}$에 대한 베르베린의 억제효능을 실험한 결과, 농도의존적으로 $TNF-{\alpha}$ 유전자를 억제하는 효과를 나타내었다. 이러한 결과를 통해 베르베린은 활성산소종의 억제와 TIMP-1과 -2의 발현 조절에 의한 MMP-2,-9의 감소로 항산화 및 항주름에 효과가 있는 화장품 소재로서의 가치를 가진다고 사료된다.

Effect of misting and wallowing cooling systems on milk yield, blood and physiological variables during heat stress in lactating Murrah buffalo

  • Yadav, Brijesh;Pandey, Vijay;Yadav, Sarvajeet;Singh, Yajuvendra;Kumar, Vinod;Sirohi, Rajneesh
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제58권1호
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    • pp.2.1-2.10
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    • 2016
  • Background: Heat stress adversely affects the physiological and metabolic status, and the productive performance of buffalo. Methods: The present study was conducted to explicate the effect of misting and wallowing cooling strategies during heat stress in lactating Murrah buffalo. The study was conducted for three months (May-July) of which first two months were hot dry and last month was hot humid. Eighteen lactating buffaloes, offered the same basal diet, were blocked by days in milk, milk yield and parity, and then randomly allocated to three treatments: negative control (no cooling), cooling by misting, and cooling by wallowing. Results: The results showed higher (P < 0.05) milk yield in buffaloes of misting and wallowing group compared to control during the experimental period however wallowing was found more (P < 0.05) effective during July (hot humid period). Both the treatments resulted into significant (P < 0.05) reduction in rectal temperature (RT) and respiratory rate (RR) compared to control animals during study period whereas wallowing was found to be effective on pulse rate (PR) only during July. Both treatments were resulted in mitigating the heat stress mediated decrease in packed cell volume (PCV), lymphocytopnoea and neutrophilia whereas decrease in total erythrocyte count (TEC) and monocytes was only mitigated by wallowing. Heat load induced alteration in serum creatinine and sodium concentration was significantly (P < 0.05) ameliorated by misting and wallowing whereas aspartate aminotransferase, alkaline phosphatase and superoxide dismutase activity, and reactive oxygen species concentration could be normalized neither by misting nor by wallowing. The significant (P < 0.05) increment in serum cortisol and prolactin levels observed in June and July period in control animals was significantly (P < 0.05) prevented by misting and wallowing. Conclusions: It can be concluded that misting and wallowing were equally effective in May and June (hot dry period) whereas wallowing was more effective during hot humid period in preventing a decline in milk production and maintaining physiological, metabolic, endocrine and redox homeostasis.

위선세포의 항산화 방어기전으로의 Nitric Oxide의 역할 (Role of Nitric Oxide as an Antioxidant in the Defense of Gastric Cells)

  • 김혜영;이은주;김경환
    • 대한약리학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.389-397
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    • 1996
  • 위점막은 위강내에서 생성되는 독성이 강한 활성산소종에 노출된다. Nitric oxide는 glutathione의 항상성을 유지시킴으로써 acetaminophen 유도 간독성에 대한 보호효과를 나타내었다. 본 연구는 hydrogen peroxide로 인한 위선세포 손상에 대한 nitric oxide의 작용을 규명하고자 하였다. Hydrogen peroxide는 ${\beta}-D-glucose$와 glucose oxidase의 반응에 의해 생성시켰으며, 위선세포에 L-arginine, $N^{G}-nitro-L-arginine$ methyl ester 및 $N^G-nitro-L-arginine$을 전처리 한 후, 세포외로 유리되는 지질과산화물 및 nitrite를 정량하고 세포내 glutathione 함량을 측정하였다. 결과로서, glucose/glucose oxidase를 처리한 경우 glucose oxidase 농도의존적으로 지질과산화물 생성은 증가되었으며, nitrite 유리 및 glutathione 함량은 감소되었다. NO synthase의 기질인 L-arginine 전처리시 glucose/glucose oxidase에 의한 지질과산화 및 nitrite 유리 증가와 세포내 glutathione 감소등이 방지되었다. $N^G-nitro-L-arginine$ methyl ester 및 $N^G-nitro-L-arginine$등 NO synthase 억제제들은 세포손상에 보호효과를 나타내지 않았다. 결론적으로 nitric oxide는 hydrogen peroxide로 인한 세포손상에 대한 보호효과가 없으며, 이는 지질과산화 반응 및 세포내 glutathione 고갈등을 억제시킴으로써 이루어진다고 사료된다.

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복합 유산균 스타터 ABT-5를 이용한 발효 다크 초콜릿의 항산화 활성 및 향기 성분 (Effects of fermentation by the commercial starter ABT-5 on the flavor and antioxidant activities of dark chocolate)

  • 고소예;류지연;김현아;김소미
    • 한국식품과학회지
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    • 제49권6호
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    • pp.617-624
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    • 2017
  • 본 연구는 다크 초콜릿을 복합 유산균 스타터인 ABT-5를 이용하여 발효시켰을 때, 항산화 성분과 활성 그리고 향기 성분의 변화를 발효 전 다크 초콜릿과 비교하였다. 발효 시간에 따른 pH의 감소와 적정 산도의 증가 및 가스 크로마토그래피 분석에 의한 lactic acid 성분비의 증가를 측정함으로써 다크 초콜릿의 발효가 진행되었음을 확인하였다. 6, 12, 그리고 24시간 발효한 다크 초콜릿의 총 폴리페놀과 플라보노이드 함량 및 DPPH와 ABTS 라디칼 소거능 활성이 발효 전 대조구 대비 유사한 수준으로 유지되었다. 한편, 6, 12시간 발효한 다크 초콜릿은 대조구에 대비하여 산화스트레스에 의한 ROS 발생 및 세포 독성으로부터 세포를 유의적으로 보호하였다. 가스 크로마토그래피에서 검출된 4-hydroxy-2,5-dimethyl-3(2H)-furanone와 헤드스페이스 가스 크로마토그래피를 통해 검출된 2-furanmethanol은 중요한 향미 성분으로 확인되었으며, 해당 성분들은 발효 다크 초콜릿의 풍미를 증진시킬 것으로 예상되었다. 본 연구에서는 복합유산균을 이용해 다크 초콜릿을 발효했으며, 발효 시간에 따른 항산화 활성의 변화를 분석하였으며, 발효에 의한 다크 초콜릿의 향미 성분의 증가를 측정함으로써 고부가가치 다크 초콜릿 개발 가능성을 제시한다.

C2C12 근아세포의 산화적 손상에 대한 고삼, 감초 및 백선피 복합 추출물의 보호효과 (Protective Effects of Ethanol Extract Mixtures of Sophora flavescens, Glycyrrhiza uralensis and Dictamnus dasycarpus against Oxidative Stress-induced Damage in C2C12 Murine Myoblasts)

  • 최은옥;황보현;김민영;손다희;정진우;박철;홍수현;김민주;이지영;신수진;최영현
    • 대한한의학방제학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.179-191
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    • 2017
  • Objectives : Increased oxidative stress by reactive oxygen species (ROS) has been suggested as a major cause of muscle fatigue. Although several studies have demonstrated the various biological properties of Sophora flavescens Aiton, Glycyrrhiza uralensis Fischer and Dictamnus dasycarpus Turcz, but the antioxidative potentials have not been clearly demonstrated. The present study was designed to investigate the protective effects of their water and ethanol extract mixtures (medicinal herbal mixtures, MHMIXs) on hydrogen peroxide ($H_2O_2$)-induced cell damage and apoptosis in C2C12 myoblasts. Methods : Cytotoxicity was assessed by an MTT assay. Quantitative evaluation of apoptosis induction and ROS production was evaluated by flow cytometry analysis. Expression levels of apoptosis regulatory and DNA-damage proteins were detected by Western blotting. Result : The inhibition of $H_2O_2$-induced cell proliferation was effectively blocked in extracts of 3: 1: 1 (EMHMIXs-1) or 2: 2: 1 (EMHMIXs-2) of S. flavescens, G. uralensis and D. dasycarpus Turcz, ethanol extracts from various complex extracts in C2C12 myoblasts. EMHMIXs-1 and EMHMIXs-2 also effectively attenuated $H_2O_2$-induced C2C12 cell apoptosis, which was associated with the restoration of the upregulation of Bad and death receptor 4, and downregulation of XIAP and cIAP-1 induced by $H_2O_2$. In addition, these herbal mixtures significantly blocked the $H_2O_2$-induced ROS generation and phosphorylation of $p-{\gamma}H2A.X$, which suggests that they can prevent $H_2O_2$-induced cellular DNA damage. Conclusions : The results suggest that EMHMIXs-1 and EMHMIXs-2 could block the DAN damage and apoptosis of C2C12 myoblasts by oxidative stress through blocking ROS generation.

Recovery Effects from Oxidative Cell Damage by So-Hap-Hyang-Won on Bovine Aortic Endothelial Cells (BAEC)

  • Lee, Mi-Hwa;Kim, Ji-Young;Ju, Hyun-Yang;Lee, Ju-Young;Roh, Sang-Keun;Gu, Bon-Seong;Kim, Min-Ho;Han, Sang-Min;Kim, Hong-Sik;Choi, Won-Chul
    • 대한한의학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.71-81
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    • 2003
  • So-Hap-Hyang-Won, a traditional oriental medicine used in the treatment of stroke patients, was examined for its ability to reverse the cell damage caused by lipid peroxidation products and oxidative stress in bovine aortic endothelial cells (BAEC). The effects of herbal medicine on cell proliferation and recovery of oxidative damaged situation were studied in BAEC, which was considered an appropriate in vitro model for stroke resulting from various vascular diseases prevalent in advanced age. In a clinical study of stroke patients, So-Hap-Hyang-Won appeared to improve considerably arm and leg movements as well as consciousness disturbance condition, compared with other traditional medicines used for stroke. When BAEC were treated with extracts of the lyophilized herbal medicines, only that of So-Hap-Hyang-Won stimulated cell proliferation and showed no toxicity even at high concentrations. In studies of BAEC treated with extracts of the lyophilized material of the 14 components of So-Hap-Hyang-Won, only the extract of Foeniculi Fructus stimulated cell growth at all concentrations tested. Moreover, when cells were treated with Foeniculi Fructus (10 and 100 mg/ml) extract after prior exposure to t-BHP ($l0\mu\textrm{M}$) or HNE ($0.2\mu\textrm{M}$), lipid peroxidation products which are known to be involved in aging and vascular diseases, or after the exposure to SIN-l ($500\mu\textrm{M}$), which generates nitric oxide (NO) and other reactive oxygen species, there was substantial recovery from the oxidative damage, presumably due to the radical-scavenging effect of Foeniculi Fructus extract. Foeniculi Fructus not only showed stimulatory effects on cell growth and cell damage repair in BAEC, but also appeared to show the most anti-aging activity among all the herbal components of So-Hap-Hyang-Won.

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Resveratrol-loaded Nanoparticles Induce Antioxidant Activity against Oxidative Stress

  • Kim, Jae-Hwan;Park, Eun-Young;Ha, Ho-Kyung;Jo, Chan-Mi;Lee, Won-Jae;Lee, Sung Sill;Kim, Jin Wook
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제29권2호
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    • pp.288-298
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    • 2016
  • Resveratrol acts as a free radical scavenger and a potent antioxidant in the inhibition of numerous reactive oxygen species (ROS). The function of resveratrol and resveratrol-loaded nanoparticles in protecting human lung cancer cells (A549) against hydrogen peroxide was investigated in this study. The 2,2'-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonic acid (ABTS) assay was performed to evaluate the antioxidant properties. Resveratrol had substantially high antioxidant capacity (trolox equivalent antioxidant capacity value) compared to trolox and vitamin E since the concentration of resveratrol was more than $50{\mu}M$. Nanoparticles prepared from ${\beta}$-lactoglobulin (${\beta}$-lg) were successfully developed. The ${\beta}$-lg nanoparticle showed 60 to 146 nm diameter in size with negatively charged surface. Non-cytotoxicity was observed in Caco-2 cells treated with ${\beta}$-lg nanoparticles. Fluorescein isothiocynate-conjugated ${\beta}$-lg nanoparticles were identified into the cell membrane of Caco-2 cells, indicating that nanoparticles can be used as a delivery system. Hydrogen peroxide caused accumulation of ROS in a dose- and time-dependent manner. Resveratrol-loaded nanoparticles restored $H_2O_2$-induced ROS levels by induction of cellular uptake of resveratrol in A549 cells. Furthermore, resveratrol activated nuclear factor erythroid 2-related factor 2-Kelch ECH associating protein 1 (Nrf2-Keap1) signaling in A549 cells, thereby accumulation of Nrf2 abundance, as demonstrated by western blotting approach. Overall, these results may have implications for improvement of oxidative stress in treatment with nanoparticles as a biodegradable and non-toxic delivery carrier of bioactive compounds.

흑미(현진주벼)유래 안토시아닌의 항산화능 탐색 (Isolation of Anthocyanin from Black Rice (Heugjinjubyeo) and Screening of its Antioxidant Activities)

  • 박영삼;김선중;장효일
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제36권1호
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    • pp.55-60
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    • 2008
  • 유색미는 회색 빛 외에 붉은색 흑은 보라색 계통의 색소를 겨 부분에 함유하고 있다. 특히, 흑미는 예로부터 건강식품으로 여겨져 왔다. 흑미(흑진주벼)는 최근에 anthocyanin포함하는 생리활성 물질원으로서 관심이 증대되고 있다. Anthocyanin은 수용성의 색소로서 flavonoid계통의 대표 색소로 알려져 왔다. 흑미에 함유되어있는 Anthocyanin으로는 cyanidin 3-O-glucoside와 peonidin 3-O-glucoside, malvidin 3-O-glucoside, pelagonidin 3-O-glucoside, delphinidin 3-O-glucoside등이 알려져 있다. 본 연구에서는, 흑미로부터 amberlite XAD7 chromatography방법을 사용해서 anthocyanin을 추출 후 HPLC와 UV-Vis spectrophotometer를 이용하여 정량분석 및 정성분석을 실시하였다. 그 결과 흑미의 anthocyanin 추출물 중 95%가 cyanidin 3-O-glucoside, 5%가 peonidin 3-O-glucoside임을 확인하였다. 그리고 in vitro상의 여러 가지 실험방법을 통하여 anthocyani의 항산화 효과를 측정하였다. 그 결과 100g/ml 농도의 anthocyanin추출물은 90%이상 linoleic acid emulsion의 과산화를 억제하였고, 55.20%의 DPPH 자유 라디칼 제거효과, 54.96%의 superoxide 자유 라디칼 제거효과, 72.67%의 과산화수소 제거효과를 보였다. 그리고 또한 높은 환원 능력을 확인할 수 있었다. 표준 항 산화 물질로는 BHA, BHT, ${\alpha}-tocopherol$을 사용하였다. 이 결과로 보아 anthocyanin추출물은 새로운 항산화 물질로서 이용될 수 있을 것이다.