Nardostachys chinensis (N. chinensis) has been used in traditional medicine as a sedative and analgesic. It has been reported that N. chinensis extract has an antioxidant activity. However, the mechanism has not been elucidated. In this study, we showed that FOXO3a was activated by N. chinensis extract. FOXO3a is a transcriptional factor that involved in cell cycle arrest, DNA repair, apoptosis, and detoxification of reactive oxygen spices (ROS). Protein level of FOXO3a was increased by N. chinensis extract whereas phospho-FOXO3a (Thr 32) was not changed. Promoter activities of target genes of FOXO3a such as MnSOD, p27, and GADD45 were increased by N. chinensis extract. Among target genes, protein level of MnSOD was increased by N. chinensis extract, and this leads to removal of ROS level in human embryonic fibroblast (HEF) cells. These results suggested that N. chinensis extract has an antioxidant activity by upregulation of MnSOD through FOXO3a activation.
본 연구에서는 고지방식이로 비만을 유도한 마우스를 이용하여 비지 (SCR)와 Monascus pilosus로 발효비지의 항비만 및 항산화 효능을 조사하였다. 마우스는 비지와 발효비지를 2% (wt/wt)가 되도록 고지방식이에 첨가하여 8주간 사육하였다. 비지 및 발효비지 투여군은 고지방식이 대조군과 비교할 때 모두 유의한 수준의 체중 감량, 체중 증가율, 부고환주변의 지방 함량이 낮았다. 8주째의 초기체중에 대한 체중증가율은 정상식이군 19.54%, 고지방식이군 45.40%, 비지군 33.39% 그리고 발효비지군 31.42%로 발효비지군에서 가장 낮았다. 또한 혈청의 triglyceride, 총 콜레스테롤, LDL-콜레스테롤 함량 그리고 간 조직의 trigrlyceride 함량도 고지방식이로 증가된 수준에서 크게 줄어들었다. 한편 비지와 발효비지의 급여는 glutathione 함량을 높이고, 지질의 과산화, 혈청의 aminotransferase 및 xanthine oxidase의 활성을 낮추는 것으로 나타났다. 반면, superoxide dismutase, glutathione S-transferase, glutathione peroxidase의 활성은 비지 및 발효비지군 모두에서 고지방식이군에 비하여 높았다. 마지막으로, 비지군과 비교할 때 발효비지군은 고지방식이로 비만을 유도한 마우스에서 비정상적인 비만 관련 생화학적 지표들을 좀 더 효과적으로 정상식이군의 지표들로 회복시켜주는 것을 확인할 수 있었다. 이상의 결과, 고지방 식이로 인한 체중 증가와 복부지방의 축적 및 고지혈증과 간 조직의 지방 축적현상이 M. pilosus로 발효시킨 비지의 2% 식이로 항비만 효과와 동시에 혈액 및 간 조직 지방의 함량을 저하시켜 고지혈증으로 인해 야기될 수 있는 심혈관계 질환을 예방할 수 있을 것으로 생각된다. 또한 활성산소 생성계의 활성 억제와 활성산소 소거계 활성 증가를 유도함으로서 비만 상태에서 나타날 수 있는 과잉의 활성산소에 의한 간 조직 손상을 예방 혹은 경감시켜줄 수 있을 것으로 사료된다.
Helianthus tuberosus Linne (Compositae) has been widely used as a folk remedy to treat various ailments including fever, bleeding, fracture and contusion. This study was designed to elucidate the lifespan extending activities MeOH extract of the tubers of Helianthus tuberosus Linne (MHT) using Caenorhabditis elegans (C. elegans) model system. In the current study, we found that the lifespan of worms was significantly extended by MHT supplement, dose-dependently. MHT also provided robust protection against various stress environments such as osmotic, thermal and oxidative condition. In addition, elevated antioxidant enzyme activities by MHT resulted in attenuation of intracellular reactive oxygen spices (ROS) levels, suggesting antioxidant capacity of MHT might be associated with longevity properties. Herein, we showed that altered food intake and growth of worms were also involved in the MHT activity. Furthermore, MHT increased body movement in aged worms, indicating possible role for MHT in healthspan.
본 연구는 Monascus pilosus mycelial ethanol extract (MPME)의 간 손상 예방 효과를 관찰할 목적으로 고지방-고콜레스테롤 식이로 유도한 비만 흰쥐(Sprague-Dawly계)를 대상으로 실험하였다. 실험동물은 정상 대조군(NC)과 고지방-고콜레스테롤 식이군(고지방식이군)으로 분류하였으며, 고지방식이군은 15% lard-1% cholesterol 첨가 5L79 diet로 3주간 성장시켜 비만을 유도한 후 고지방식이 대조군(HF), 0.5% MPME extract 첨가 고지방식이군(MPM) 및 2% CLA (conjugated linoleic acid) 첨가 고지방식이군(CLA)의 4개군 (n=5)으로 나누어 7주 동안 성장시켜 다음과 같은 결과를 얻었다. 1일 평균 체중증가량은 NC군은 3.48 g, HF군은 4.48 g인데 비하여 MPM군과 CLA군은 각각 3.09 g 및 4.38 g으로 HF군에 비하여 각각 31.03% 및 2.24%의 감소를 나타내었다. 체중에 대한 간 중량(%)은 모든 실험군에서 NC군에 비해 유의하게 증가하였으나 MPM군은 HF군에 비하여 유의하게 감소하였으며 CLA군은 HF군과의 차이를 보이지 않았다. 간 조직손상의 지표로 이용되는 혈청 ALT와 AST의 활성은 HF군에서는 NC군 보다 2.70배 및 2.55배가 각각 증가하였으며, CLA군은 NC군의 수준으로 회복되지는 못하였으나 HF군에 비해 현저히 감소하였고 MPM군에서는 정상상태인 NC군 수준으로 감소되었다. MPM군과 CLA군의 간조직 reduced glutathione의 함량은 HF군에 비해 높게 나타났으며, 이와 반대로 MPM 및 CLA군의 과산화지질 함량은 현저하게 낮았다. HF군의 간 조직 xanthine oxidoreductase (XOR)의 type O활성과 O/T ratio는 NC군에 비해 증가하였으며, MPM과 CLA군의 경우에는 HF군에 비해 감소하였다. 또한 HF군의 간 조직 superoxide dismutase (SOD) 및 glutathione Stransferase (GST)의 활성은 NC군에 비해 감소하였으나 MPM과 CLA군에서는 HF군에 비해 증가하였다. 이상의 결과를 종합해 볼 때, 본 실험의 결과로서는 MPME의 정확한 간 보호기전을 알 수가 없으나 MPME는 지방의 흡수를 억제함과 동시에 SOD와 같은 ROS 제거계 효소의 유도를 통하여 비만과 간 조직 손상을 예방하거나 경감시키는 효과가 있는 것으로 생각된다.
440 kDa의 키토산을 아스코르브산 0.05% 용액에 교반시켜 만든 CA 용액에 과메기를 침지한 후 냉풍 제습 건조한 과메기(CAK)와 자연 건조한 과메기(NPK)를 각각 동결 건조하여 식이에 5%씩 첨가한 식이를 5주령의 SD계 흰쥐에 6주간 급여하였을 때 혈청지질함량과 활성산소종(ROS) 관련 효소활성에 미치는 영향을 비교하였다. 체중 증가량, 식이 섭취량, 식이 효율 및 간장, 신장, 심장, 고환 등의 장기 중량 비율에는 뚜렷한 차이를 보이지 않았다. 혈중 중성 지질, 총콜레스테롤 함량에도 유의적인 차이를 보이지 않았다. 그러나 HDL- 콜레스테롤 함량은 과메기를 급여하지 않은 대조군(NC군), NPK 군 및 CAK군에서 각각 62.00, 48.01 및 71.84 mg/dL로 유의적인 차이를 보였으며, LDL-콜레스테롤 함량은 각각 34.98, 57.49, 35.17 mg/dL로 CAK군이 다른 두 군보다 유의적으로 낮은 수치를 나타내었고, 동맥경화지수도 각각 0.80, 1.49, 0.68으로 유의적인 차이를 보였다. 각 군의 total XOD (xanthine oxidoreductase) 활성은 유의차가 없었으나 XOD O type의 활성은 NPK군에서 NC군보다 높은 활성을 보이는 반면 CAK군은 NC 및 NPK군보다 21~45% 낮았다. 간조직의 SOD(superoxide dismutase) 활성은 CAK군이 NC 및 NPK군에 비하여 유의적으로 높았으나 GST(glutathione S-transferrase)의 활성은 유의적인 차이를 보이지 않았다. 한편, 혈청 ALT의 활성은 NC군에 비해 NPK군에서 증가하였으나, CAK군은 NC군의 수준으로 나타났다. 그리고 CAK군은 NC 및 NPK군에 비하여 간조직 내의 GSH(glutathione) 함량은 높은 반면 LPO(lipid peroxide)함량은 낮았다. 이상의 결과 CA처리 냉풍 제습 건조 과메기는 자연 건조 과메기에 비하여 높은 혈중 지질 개선 효과와 더불어 체내 ROS 생성계 효소 활성을 억제함과 동시에 소거계 효소의 활성을 촉진하는 효과가 있어 산업적 활용성이 기대되며, 일반 성분 분석을 통한 자연 건조 과메기와 CA처리 냉풍 제습 건조 과메기의 일반 성분 차이 및 기능성 물질의 연구는 추후 당면 연구과제이다.
$Monascus$$pilosus$에 의한 발효뽕잎차(FMM: fermented mulberry leaves tea)의 monacolin K 함량, citrinin의 유무, 관능적 품질, total polyphenol 및 total flavonoid의 함량, ROS 생성계 효소인 xanthine oxidase 저해활성 및 ROS 소거계 효소류의 활성을 건조뽕잎(UFM: unfermented mulberry leaves)과 비교하였다. FMM은 UFM에 비하여 색상 기호도 및 종합적 기호도가 유의적으로 높았다. FMM에 함유된 total monacolin K 함량은 0.056%(dry basis)로 활성형이 83.93%를 차지하였으며 citrinin은 검출되지 않았다. Total polyphenol과 total flavonoid의 함량 모두 UFM에서 현저히 높았다. XO 저해활성과 SOD 유사활성은 농도에 비례하여 높았으며 UFM이 FMM에 비하여 높았다. 전자공여능과 ferric-reducing antioxidant power(FRAP)의 경우도 UFM과 FMM 모두에서 농도에 비례하여 증가하였으나, UFM에서 FMM에 비하여 현저히 증가하였다. Ferrous iron chelating 활성의 경우에도 추출물의 첨가 농도에 비례하여 증가하였고 그 증가의 정도는 UFM이 FMM에 비해 더욱 강하게 나타났으나, 4.0 mg/mL 이상의 농도에서는 감소하였다. 한편 polyphenol 또는 flavonoid 함량 당의 XO 저해활성과 SOD 유사활성 및 FRAP는 FMM이 UFM에 비하여 현저하게 높았다. 이상의 결과들을 종합해 볼 때, 뽕잎을 $M.$$pilosus$로 발효시킨 FMM은 홍국의 기능성을 가짐과 더불어 상당히 강한 항산화능과 기호성을 관찰할 수 있어 ROS로 야기될 수 있는 여러 질병의 예방과 치료에 도움을 줄 수 있는 기초자료가 될 것이라 사료된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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