• Journal of Nutrition and Health
• /
• 제36권2호
• /
• pp.125-132
• /
• 2003

The present study was attempted to investigate and compare the antioxidant potency of several well-know flavonoids, antioxidant vitamin and commercially available popular beverages. The antioxidant potency was assessed by the effect on reducing oxidative DNA damage of human lymphocytes. Cellular oxidative DNA damage was measured by SCGE (single-cell gel electrophoresis), also known as comet assay. Lymphocytes were pre-treated for 30 minutes with wide ranges of doses of apigenin, kaempferol, luteolin, myricetin, rutin, quercetin, $\alpha$-tocopherol (10,25,50,100,200,500,1000 $\mu$M) ,green tea extract or grape juice (10,50,100,250,500,1000 $\mu$g/mL) followed by a $H_2O$$_2$(100 $\mu$M) treatment for 5 min as an oxidative stimulus. The physiological function of each antioxidant substance on oxidative DNA damage was analyzed as tail moment (tail length $\times$ percentage migrated DNA in tail) and expressed as relative DNA damage score after adjusting by the level of control treatment. Cells treated with $H_2O$$_2$alone (positive control) had an extensive DNA damage compared with cells treated with phosphate buffered saline (PBS, negative control) or pre-treated with all the tested samples. Of all the six flavonoids, quercetin was the most potent antioxidant showing the lowest $ED_{50}$/ of 8.5 $\mu$g/mL (concentration to produce 50% protection of relative DNA damage). The antoxidant potency of individual flavonoids were ranked as follows in a decreasing order; luteolin (18.4 $\mu$g/mL), myricetin (19.0 $\mu$g/mL) , rutin (22.2 $\mu$g/mL) , apigenin (24,3 $\mu$g/mL) , kaempferol (25.5 $\mu$g/mL). The protective effect of $\alpha$-tocopherol was substantially lower (highest $ED_{50}$value of 55.0 $\mu$g/mL) than all the other flavonoids, while the protective effect was highest in green tea and grape juice with low ED5O value of 7.6 and 5.3, respectively. These results suggest that flavonoids, especially quercetin, and natural compounds from food product, green tea and grape juice, produced powerful anti-oxidative activities, even stronger than $\alpha$-tocopherol. Taken together, supplementation of antioxidants to lymphocytes followed by oxidative stimulus inhibited damage to cellular DNA, supporting a protective effect against oxidative damage induced by reactive oxygen species.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
• /
• 제8권2호
• /
• pp.95-100
• /
• 2004

Ischemic preconditioning (IPC) has been accepted as a heart protection phenomenon against ischemia and reperfusion (I/R) injury. The activation of ATP-sensitive potassium $(K_{ATP})$ channels and the release of myocardial nitric oxide (NO) induced by IPC were demonstrated as the triggers or mediators of IPC. A common action mechanism of NO is a direct or indirect increase in tissue cGMP content. Furthermore, cGMP has also been shown to contribute cardiac protective effect to reduce heart I/R-induced infarction. The present investigation tested the hypothesis that $K_{ATP}$ channels attenuate DNA strand breaks and oxidative damage in an in vitro model of I/R utilizing rat ventricular myocytes. We estimated DNA strand breaks and oxidative damage by mean of single cell gel electrophoresis with endonuclease III cutting sites (comet assay). In the I/R model, the level of DNA damage increased massively. Preconditioning with a single 5-min anoxia, diazoxide $(100\;{\mu}M)$, SNAP $(300\;{\mu}M)$ and 8-(4-Chlorophenylthio)-guanosine-3',5'-cyclic monophosphate (8-pCPT-cGMP) $(100\;{\mu}M)$ followed by 15 min reoxygenation reduced DNA damage level against subsequent 30 min anoxia and 60 min reoxygenation. These protective effects were blocked by the concomitant presence of glibenclamide $(50\;{\mu}M)$, 5-hydroxydecanoate (5-HD) $(100\;{\mu}M)$ and 8-(4-Chlorophenylthio)-guanosine-3',5'-cyclic monophosphate, Rp-isomer (Rp-8-pCPT-cGMP) $(100\;{\mu}M)$. These results suggest that NO-cGMP-protein kinase G (PKG) pathway contributes to cardioprotective effect of $K_{ATP}$ channels in rat ventricular myocytes.

• 한국식품저장유통학회:학술대회논문집
• /
• 한국식품저장유통학회 2003년도 춘계총회 및 제22차 학술발표회
• /
• pp.103.1-103
• /
• 2003

건조 생약재의 위생화 수단으로 방사선 조사 기술의 적용 가능성을 검토하기 위하여 감마선 조사 생약의 효능 변화유무를 평가하고자 하였다. 본 연구에서는 감마선 조사 시료와 비조사 시료가 생체의 산화적 손상을 억제하는 효과를 비교하기 위하여 방사선에 의한 산화적 손상에 대한 효과를 측정하였다. 감마선 조사(10 kGy) 생약재(H-113) 및 비조사 생약재(H-113) 추출물을 처리하여 배양한 사람 림프구에 방사선을 조사한 후, 단세포전기영동(single-cell gel electrophoresis, SCGE; comet assay)을 수행하여 DNA 상해 경감정도를 관찰하였다. 또한 방사선 조사 및 비조사 생약재(H-113) 추출물을 투여한 생쥐에 8 Gy의 감마선을 조사한 후, 간에서 지질과산화 정도를 비교·관찰하였다. 한편 DPPH 라디칼과 hydroxyl 라디칼 소거효과를 시험관내에서 상호 비교하였다. 감마선 조사 생약재(H-113)는 단세포전기영동, 지질과산화, DPPH 및 hydroxyl 라디칼 소거시험에서 비조사 생약재 (H-113)와 유사한 효과를 나타내어 효능 차이가 인정되지 않았다. 이는 생약재의 여러 가지 고유 효능 중 일부의 안정성을 확인한 것으로 생각되며, 이러한 결과를 바탕으로 감마선 조사 생약재의 고유 효능의 안정성에 관한 체계적인 연구결과를 얻는다면 생약재의 위생화 수단으로 감마선 조사 기술의 이용이 실용화될 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한화장품학회지
• /
• 제27권1호
• /
• pp.73-81
• /
• 2001

For an attempt to develop safe materials protecting UV-induced skin damage, plant extracts were evaluated for their antioxidative and free radical scavenging activities. From the results of these screening procedures, the ethanol extract of the flowers of Prunus persica was selected for further study. It was found that Prunus persica (50-200 $\mu\textrm{g}$/㎖) inhibited UVB-induced DNA damage measured by tail moment in the Single Cell Gel Electrophoresis(COMET assay) and inhibited UV-induced lipid peroxidation, expecially against UVB-induced peroxidation at higher than 10 $\mu\textrm{g}$/㎖. Also P.persica(100∼1,000 $\mu\textrm{g}$/㎖) inhibited the amount of $\^$14/C-arachidonic acid metabolites release from UVB-irradiated keratinocytes and it possessed the protective activity against UV-induced cytotoxicity of keratinocytes. All these results indicate that the flowers of P. persica extract may be beneficial for protection UV-induced skin damage when topically applied.

• 환경생물
• /
• 제28권4호
• /
• pp.212-217
• /
• 2010

각종 유전독성학적 물질로 인한 생물체내의 영향을 평가해보기 위해 E. fetida를 대상으로 본 연구를 수행하였다. 염화수은에 대한 DNA 손상을 알아보는 실험에서는 노출 시간에 상관없이 노출 농도에 비례한 유전자의 손상이 나타났다. 방사선이 지렁이의 DNA 손상에 미치는 영향을 알아본 실험에서도 역시 방사선 총 선량의 증가에 따라 DNA 손상이 증가하는 경향을 보였다. 염화수은에 48시간 동안 노출시키고 방사선을 조사한 지렁이의 세포를 comet assay하면, 수은 단독 처리군이나 방사선 단독 처리군에 비해 DNA의 손상이 유의적으로 크게 나타났다. 염화수은과 방사선 모두에 복합처리 된 지렁이의 DNA 손상치는 각각 단독 처리한 지렁이의 DNA 손상치를 합한 값보다 크게 나타나 두 요인의 상승작용이 확인되었다. 본 연구를 통해 지렁이의 세포내에서 수은과 방사선이 야기하는 DNA 손상을 측정하고, 두 인자의 복합처리에 따른 유전독성 상승효과를 관찰할 수 있었다. 이는 중금속과 방사선의 복합적인 효과를 나타낸 기존의 여러 연구결과와도 비교가 가능한 연구라고 사료되며, 향후 이를 보완하고 더 정확한 평가를 위해 지렁이 세포 내에서의 스트레스 반응 측정이나 효소 활성 실험등을 추가로 수행하여야 할 것이라고 생각된다.

• 한국산업보건학회지
• /
• 제17권4호
• /
• pp.272-281
• /
• 2007

선박제조업을 비롯한 운송업 및 건축업 등의 다양한 분야에서 용접기술이 이용되어 옴에 따라 용접근로자들에 대한 산업보건학적 관심이 높아지고 있다. 노출정도가 다양하기는 하지만 용접흄은 6가 크롬을 비롯한 금속화합물과 유해가스, 화학물질 등을 복합적으로 포함하고 있는 스테인레스 스틸 용접흄에 대한 유전독성영향을 평가하기 위하여 흡입챔버를 이용, 실험동물인 영장류에 스테인레스 스틸 용접흄을 노출시키고 혈액 내 lymphocytes에 생성된 용접흄 노출농도 및 시간별 DNA 손상정도 및 그 회복효소를 측정함으로써, 유해성이 완전하게 확인되지 않은 용접흄에 노출되어 나타날 수 있는 암을 비롯한 심각한 건강영향을 예방하기 위한 각 지표들을 찾아 그 유용성을 비교하고자 하였다. 영장류를 노출시키기 위해 robotic arm을 장치한 영장류 흡입노출 시스템을 개발하였으며, 이 노출 시스템을 이용하여 수컷 영장류 6마리에 대해 용접흄 노출시험을 실시하였는데 실험군은 대조군 2, 저농도 ($31mg/m^3$) 노출군 2, 고농도 ($63mg/m^3$) 노출군 2마리로 구성하였고, 1일 2시간씩 일주일에 5일 동안 용접흄에 노출시켰다. 노출 농도는 지속적으로 모니터링 하였고, 노출과정 중에 영장류의 혈액을 채취하여 lymphocytes를 분리, 단세포 DNA 손상을 선별하기 위해 DNA 손상회복 효소인 E. coli formamidopyrimidine-DNA glycosylase (Fpg)와 endonuclease Ⅲ (Thymine Glycol-DNA glycosylase) 투여와 Comet asaay (single cell gel electrophoresis, 단세포겔전기영동기법)를 결합시켜 이용하는 Fpg/Endo III FLARE 분석법을 사용하였다. Fpg enzyme에 의한 olive tail moment값의 변화는 16주 노출군부터 노출부검(34주)군 까지 노출농도가 높아짐에 따른 olive tail moment 기하평균 값의 양 반응관계를 보기는 어렵지만, 고농도군의 경우 27주 노출군에서 가장 높은 olive tail moment 값을 보이고 이후 차츰 감소하였다. 한편 16주에서 22주까지의 노출기간에서는 대조군에 비해 노출군에서 DNA손상정도(olive tail moment값)는 모두 유의하게 높았으나, 6, 12, 18, 25, 31, 33, 35주간 노출하였을 때는 다른 결과를 보였다. 각 실험군의 Fpg enzyme에 의한 tail length값의 분포를 살펴볼 때, 저농도군 및 고농도군에서 27주간 노출하였을 때 가장 높은 tail length 값을 보이고 이후 차츰 감소하는 경향을 보였다. 또한 16, 22주간 노출하였을 때 대조군에 비해 노출군에서 tail length 값이 유의하게 높았으나, 20주간에서만 양 반응관계가 관찰되었고, 다른 주간에서는 양 반응 및 기간 반응관계를 나타내지는 않았다. Endo III enzyme에 의한 olive tail moment값의 변화는 기간별 노출군에서 대조군에 비해 높은 DNA손상정도(olive tail moment값)를 나타내는 결과들이 있었지만, 10, 12, 16, 22, 25, 31주간 노출하였을 때 등 상당수 노출기간에서 반응관계를 나타내지는 않았다. 각 실험군의 Endo III enzyme에 의한 tail length값의 분포를 살펴볼 때, 18, 20, 27, 33주간 노출하였을 때 대조군에 비해 노출군에서 tail length 값이 조금 높았지만, 양 반응 및 기간 반응관계를 보이지 않았고 수치의 크기가 불규칙하게 변화하였다. 즉, DNA에 있어 산화된 pyrimidine을 형성하여 손상된 부위의 염기를 제거함으로써 AP site (abasic site)를 만들고 이들이 Comet assay를 통해 break로 전환된 것을 포함한 DNA손상을 측정하기 위하여 endonuclease III (Endo III)를 첨가시킨 Endo III FLARE 분석법을 실시한 결과, 본 연구에서 나타난 결과는 용접흄 노출 영장류에서 Olive tail moment 및 tail length 공히 노출량 및 노출기간 반응관계를 볼 수 없었다. Endo III FLARE 분석법을 통한 산화적 DNA 손상지표는 영장류에 적용하기에는 적응반응현상으로 대조군과 유의한 차이도 관찰할 수 없었고 더욱이 역으로 대조군에서의 자연발생적 수치가 더 높아질 수 있어 용접흄 노출 영장류의 모니터링 지표로 사용하기에는 제한점이 있었다.

• 한국환경성돌연변이발암원학회지
• /
• 제22권4호
• /
• pp.248-254
• /
• 2002

Single cell gel electrophoresis assay was carried out to evaluate DNA damage in T-and B-lymphocytes from rats exposed to benzene and the correlation between DNA damage and the level of t,t-muconic acids, which are urinary benzene metabolites, was investigated. In control rats, the mean values of Olive tail moments in T-and B-lymphocytes were 1.507$\pm$0.187 and 1.579$\pm$0.206 respectively. DNA damages of T-lymphocytes in rats exposed for 4 weeks showed the highest Olive tail moments at each benzene concentration examined (2.72-4.351). However this DNA damage was decreased after 6 weeks of exposure (1.74-2.09). DNA damages of B-lymphocytes did not show such differences with exposure time or benzene concentration (1.49-2.07) except at 200 ppm at 4 weeks. T-lymphocytes show significantly more damages than B-lymphocyte upon acute exposure to benzene.

• 한국식품영양과학회지
• /
• 제33권1호
• /
• pp.22-27
• /
• 2004

인진쑥의 방사선에 의한 산화적 손상에 대한 DNA 방어효과를 확인하기 위하여 마우스 림프구에서 단세포전기영동법과 CHO 세포에서 미소핵 형성 시험 그리고 마우스의 간과 흉선 조직의 DNA에서 8-OHdG의 형성정도를 관찰하였다. 그 결과 단세포전기영동법 및 미소핵 형성 시험에서는 50 $\mu\textrm{g}$/mL의 농도에서 가장 높은 DNA 손상 억제 효과를 나타내었으며, 8-OHdG 형성 정도는 간과 흉선 모두 30 mg/kg 농도 투여군에서 높은 방어효과를 나타내었다. 이상의 결과에서 인진쑥 추출물은 DNA 상해를 효과적으로 방어하였고 특히, 기존에 알려진 방사선 방호물질에 비하여 독성이 적은 천연물이라는 관점에서 방사선 방어제로 적용이 가능할 것으로 사료된다.

• 한국식품영양과학회지
• /
• 제40권7호
• /
• pp.1053-1062
• /
• 2011

건강한 삶에 대한 현대인의 관심이 나날이 고조되고 있으며, 이에 따라 노화와 질병의 예방에 효과가 있는 항산화제의 연구가 활발히 이루어지고 있다. 특히 천연물이나 식품을 소재로 한 식이성 항산화제에 대한 연구는 꾸준히 증가하고 있는 추세이며, 천연물의 소재나 연구 분야의 폭이 매우 넓다. 따라서 다양한 식품 소재의 항산화능을 조사할 수 있는 측정법의 중요성이 크게 부각되고 있다. 현재 약용 식물이나 상용 채소, 과일을 시료로 하여 여러 가지 radical이나 target molecule에 대한 항산화능을 측정할 수 있는 다수의 생체외(in vitro) 측정법이 사용되고 있다. 이에 본 총설에서는 널리 사용되고 있는 항산화능 측정법의 특징을 분석하고 적용 사례를 검토하였다. 식품의 구성 성분은 단일물질이 아닌 복합체로 구성되어 있으므로 하나의 측정법으로 항산화능을 평가할 수가 없다. 그러므로 채소와 과일을 포함한 여러가지 식물성 식품 추출물의 항산화 활성을 정확히 측정하기 위해서는 각 실험에 사용되는 radical과 기전(mechanism), 실험 조건(온도, pH, 실험기기, 시료추출방법, 소요 시간, 비용) 등을 고려하여 적절히 수행되어야 할 것이다. 그러나 이들 측정법의 다양성과 사용 단위의 차이로 인해 각 시료의 항산화능을 객관적으로 비교하는데 어려움이 있는 실정이다. 따라서 향후 항산화능 측정법의 표준화와 표현 단위의 통일이 절실히 요구된다. 또한 in vitro에서 항산화능을 나타내는 채소, 과일 등의 생체 내 활성은 다양한 biomechanism과 polymerphism으로 인해 그 효과를 예측하기가 매우 어렵다. 따라서 in vitro에서의 항산화능 screening 결과를 바탕으로 in vivo에서의 그 효과를 검증하는 연구가 부가적으로 시행되어야 할 것이라 사료된다.

• 동아시아식생활학회지
• /
• 제15권4호
• /
• pp.386-396
• /
• 2005

The effects of spirulina-added salad dressing on lipid profiles and antioxidant biomarkers such as total glutathionine, TBARS value, carbonyl value, GPx, GR, SOD and paraoxonase activity in plasma or liver of mice were evaluated Sixteen male ICR mice weighing 20$\pm$2 g were divided into two groups and fed low fat ($5\%$ fat) diet (low fat control: LFC) and low fat control plus dressing diet (LFD) for eight weeks. Body weight, tissue weights of liver, heart and kidney, and the distribution of body fat deposition were not significantly different between two groups. Also, the profile of TG, TC, LDL and HDL cholesterol were similar between two groups. The DNA damage was determined using the comet assay (single cell gel assay) with alkaline electrophoresis and quantified by measuring tail length (TL). Spirulina salad dressing consumption resulted in significant decrease in lymphocyte DNA damage expressed by TL (LFC: $28.8{\mu}m$, LFD: $20.3{\mu}m$). Additionally, salad dressing consumption for 8 wks decreased the lipid peroxidation assayed by TBARS to $12.6\%$ compared with the control. The levels of antioxidant vitamins such as $\beta$-carotene were significantly higher in plasma of LFD group than those in LFC group based on HPLC method This study shows that spirulina-added salad dressing exerts degenerative disease-protective effects on oxidative DNA damage and lipid peroxidation possibly via a free radical levels.