본 연구에서는 일반적으로 청국장에 사용하는 대두보다 많은 양의 isoflavone과 같은 생리활성 물질을 함유하고 있는 검은콩을 이용하여 청국장을 제조하였으며, 이를 추출 농축 하여 청국장이 갖는 생리활성 효과를 극대화 하였다. 이렇게 제조한 검은콩 청국장 추출물의 항산화 효과를 측정하여 확인한 결과 DPPH free radical 소거효과와 superoxide radical 소거효과를 $SC_{50}$값으로 나타내었을 때 각각 $162.7{\pm}2.8$ ppm와 $205.62{\pm}3.6$ ppm으로 나타났다. 지방세포 분화 억제 효과를 확인하기 위하여 검은콩 청국장 추출물을 3T3-L1 지방세포에 처리하였다. 검은콩 청국장 추출물 처리에 의하여 세포독성은 나타나지 않았고 Oil Red O 염색을 통해 지방세포 내 중성지방의 양을 측정한 결과 검은콩 청국장 추출물 4,000 ppm 처리 시 최대 17.1%의 지방 감소를 보여 지방세포 분화 억제 효과를 확인하였다. 고지방식이에 의해 유도된 비만 마우스의 몸무게, 지방조직 무게(부고환, 복막 후, 장간막 지방) 및 혈청 지질 농도와 렙틴 농도에 검은콩 청국장 추출물이 어떤 영향을 미치는지 연구하기 위하여 ICR 마우스에 일반식이를 급여한 일반식이군(ND), 고지방 식이를 급여한 고지방식이군(HFD)과 고지방식이에 검은콩 청국장 추출물 분말 5%를 급여한 군(HFC-BBCE군)으로 나누어 7주간 실험하였다. 고지방식이군은 일반식이군과 비교하여 혈청 지질 수준, 몸무게, 지방조직 무게가 현저하게 증가하였다. 반면 검은콩 청국장 추출물을 함유하고 있는 식이에 의해 몸무게, 지방조직 무게 및 혈중 총 콜레스테롤, LDL-콜레스테롤 그리고 중성지방이 고지방 식이와 비교하여 현저하게 감소된 것을 확인하였다. 결론적으로 검은콩 청국장 추출물은 지방세포의 분화를 억제시키며, 고지방식이 급여로 증가된 체중 및 지방조직 무게를 감소시키고, 혈청지질 조성을 개선시키는데 긍정적인 영향을 나타냄을 볼 수 있다. 앞으로 검은콩 청국장 추출물이 항비만 생리활성을 나타내는 새로운 기능성식품 신소재로서 개발 가능성이 있을 것으로 사료된다.
본 연구에서는 화장품 신소재 개발을 위하여 맨드라미(Celosia cristata L.) 식물의 에탄올 추출물을 이용하여 생리활성 효과 정도 및 화장품의 응용에 대한 연구를 하였다. 맨드라미는 자생력이 강하고 전국 어디서나 재배가 용이한 장점을 가지고 있으나 세포수준이나 in vivo에서 맨드라미의 항산화 및 항노화 효과에 대한 실험 결과는 보고된 바 없다. 맨드라미 추출물의 피부 자극성을 알아보기 위해 세포 독성을 관찰하였으며 맨드라미 에탄올 추출물 $100{\mu}g/m{\ell}$에서 89.5%의 비교적 낮은 세포 독성을 나타내어 사람 섬유아세포에서의 세포활성 효과가 우수하였다. DPPH를 이용한 항산화 작용측정에 있어서 맨드라미 에탄올 추출물은 농도 의존적으로 항산화 작용을 나타내었고, $100{\mu}g/m{\ell}$에서 25%의 항산화력을 보였으며, silica에 의한 RAW 264.7 세포내 superoxide anion 생성을 최고 농도인 $100{\mu}g/m{\ell}$에서 49.5%로 억제하여 강한 항산화력을 나타냈으며, DCF-DA를 이용한 세포내 $H_2O_2$ 생성을 측정한 실험에서에서도 맨드라미 에탄올 추출물은 농도 의존적으로 항산화 작용을 나타내어 $100{\mu}g/m{\ell}$에서 73%로 강력하게 항산화력을 보였다. 또한 hydroxyl radical 생성을 모두 농도 의존적으로 억제하여 $100{\mu}g/m{\ell}$에서 69.7%의 강력한 억제력을 나타내어 항산화 효능이 매우 우수하다고 보여진다. 항노화 효능에 있어서 hyaluronidase 억제 결과 농도 의존적으로 효과가 우수하여 최고 농도인 $100{\mu}g/m{\ell}$에서 40%의 높은 억제율을 보였으며, 그 외 elastase에서는 39.7%의 억제율을 나타냈다. 이는 맨드라미가 hyaluronidase나 elastase발현의 전사단계에 관련하거나 혹은 단백질 번역 후 변형 (post-translation modification) 단계에 관여하여 효소를 억제하는 효과를 나타내는 것으로 추정해 볼 수 있다. 결론적으로 자원의 재생산이 용이한 맨드라미의 식용 및 약용 자원으로서의 활용가능성을 시사하며, 맨드라미 추출물을 제조하여 화장품에 응용하면 우수한 보습제 및 항산화제, 노화 방지 화장품을 개발할 수 있다고 판단되어진다.
To investigate and evaluated the scavenging and antioxidative effects of various flavonoids on paraquat induced toxicity, in vivo and vitro tests of eight flavonoids (catechin, epocatechin, flavone, chrysin, apigenin, quercetin, morin and biochanin A) were carried out. The generation of reactive oxygen substances(ROS) in PMS-NADH system $H_2O_2$ induced hemolysis and lipidperoxidation to blood, NADPH dependent lipidperoxidation to liver and lung microsome by paraquat were studied.The results are summerized as follows; 1) In the concentration ranges from 3.3 to 9.8$\mu$M of catechin,epicatechin, quercetin and biochanin A removed the 50% of DPPH radical scavenging effects. 2) In the concentration ranges from 0.60 to 1.86 mM of catechin, epicatechin, quercetin and biochanin A showed the inhibitory and antioxidative activity on superoxide anion which gernerated in PMA-NADH system. 3) In the concentration ranges from 0.12 to 0.49mM of catechin, epicatechin, quercetin and biochanin A showed the inhibitory and antioxidative activity on H202 which generated in PMA-NADH system. 4) In the concentration ranges from 0.6 x10$^{-5}$ to 6.3 x 10$^{-5}$mM of catechin, epicatechin, flavone, chrysin, quercetin and morin showed the inhibitory and antioxidative activity on $H_2O_2$ induced hemolysis to blood 5) All flavonoids tested exhibited inhibitory and antioxidative effects on paraquat induced liver and tung microsomal lipidperoxidation. Therefore, all flavonoids evaluated showed the useful compounds for scavenger and antioxidant on paraquat induced toxicity.
본 연구에서 와인발효의 최적 균주를 조사하였으며 최종 선발된 Saccharomyces sp. BCNU 6006의 발효 특성과 항산화 활성을 측정하였다. 먼저 효모는 막걸리, 과일 그리고 발효 식품에서 분리하였으며, 분리된 균주는 β-glucosidase, glycosidase와 protease 효소 활성과 에탄올 및 SO2 내성에 의해 선별하였고, 추가로 황화수소와 바이오제닉 아민을 생성하는 균주를 제외하여 총 9균주가 선별되었다, 한편 선별균주들은 계통적으로 K. sevazzii와 S. cerevisiae의 subcluster에 속하는 균주로 확인되었다. 최종 선발된 Saccharomyces sp. BCNU 6006균주의 흑마늘 와인 최적 발효조건은 26 brix, 28℃, 10일로 확인되었다. 발효가 완료된 흑마늘 와인의 성분은 에탄올 15.03%, 12 brix, pH 4.01로 측정되었고, 총 polyphenol, 총 flavonoid함량, tannin 그리고 5-HMF의 함량은 각각 3.85 mg/ml, 0.51 mg/ml, 5.90 mg/ml, 0.07 mg/ml으로 확인되었다. DPPH 라디칼 소거능, ABTS 라디칼 소거능 및 환원력은 각각 90.77%, 95.20% 그리고 1.261로 측정되었으며, 흑마늘 진액보다 낮았으나, Superoxide anion 라디칼 소거능은 94.42%로 흑마늘 진액보다 높았다. 효소활성, 발효특성 그리고 항산화 효능을 기초로 판단하면 Saccharomyces sp. BCNU 6006에 의해 제조된 흑마늘 와인은 산업적으로 잠재성이 높음이 확인되었다.
저산소 심근의 산소 재공급시에 보이는 심근 손상(oxygen paradox) 기전을 규명하고, 이의 예방법을 찾기 위한 연구의 일환으로 유독성 산소 대사물인 산소 라디칼의 관련성과 지질과산화활성화 및 항산화제의 심근 보호 효과를 검토하였다. 흰쥐 적출 심장을 Langendorff 심장관류법 으로 산소 및 glucose 공급을 중단한 cardioplegic 용액으로 관류 ($37^{\circ}C$, 90분)하여 저산소 상태를 만든 후, 계속해서 산소재공급 관류(20분)를 시행하여 저산소-산소 재공급 심근 손상을 유도 하였다. 심근 손상의 지표로 creatine phosphokinase(CPK), lactic dehydrogenase(LDH)의 관상관류액으로의 유출을, 그리고 지질과산화 척도로는malondialdehyde(MDA) 생성을 측정하였으며, 이에 대한 산소 라디칼 제거물질과 항산화제 ${\alpha}-tocopherol$ 및 butylated hydroxytoluene(BHT)의 효과를 검토하여 다음과 같은 성적을 얻었다. 1. 세포질 효소인 CPK 및 LDH의 유출과 지질과산화산물의 하나인 MDA의 생성은 산소 재공급과 더불어 급격히 증가하였다. 2. 산소 재공급시 세포질 효소의 유출과 MDA 생성은 높은 상관관계를 보였다. 3. Superoxide anion$(O_2)$의 제거 호소인 superoxide dismutase (10,000U), $H_2O_2$ 제거 효소인 catalase (25,000 U) 그리고 hydroxyl radical (OH) 제 거 물질인 dimethylsufoxide(10%)는 세포질 효소의 유출 증가와 MDA 생성 증가를 현저히 억제하였다. 4. 생리적 항산화물질인 ${\alpha}-tocopherol$.of (4.5 uM)과 합성 항산화제인 butylated hydroxytoluene(2 uM)은 산소 공급에 따른 MDA 생성 증가와 세포질 효소의 유출 증가를 용량의존적으로 억제하였다. 5. 항산화제들의 심근 보호 효과는 산소 재공급시 투여할 때보다는 저산소 관류시부터 투여한 경우에 더욱 현저하였다. 이상의 결과에서 저산소 심근의 산소 재공급은 유독성 산소 대사물인 산소 라디칼의 생성을 증가시키며, 그에 따른 지질성분의 과산화가 심근 손상을 일으키는데 관여할 것으로 여겨졌으며, 저산소-산소 재공급 심근 손상은 지질과산화 반응을 억제하는 항산화제에 의하여 방지될 것으로 사료되었다.
Five caffeic acid derivatives; methyl ester of caffeoylglycolic acid (1), dimethyl ester of caffeoyltartaric acid (2), dimethyl ester of caffeoyltartronic acid (3), monomethyl ester of caffeoyltartronic acid (4), methyl ester of caffeic acid (5), and some other secondary metabolites including; quercetin, quercetin 3-O-$\beta$-D-glucuronide methyl ester, kaempferol, 3,5,7,4'-O-tetramethylkaempferol, $\beta$-sitosterol glucoside, 2$\alpha$-hydroxyursolic acid and 2,24-dihydroxyursolic acid, have been isolated and characterized. All the isolated compounds were characterized with the help of NMR spectroscopy and mass spectrometry. Structure of compound 3 was also confirmed by a single X-ray crystallographic technique. Isolates were evaluated for anti-oxidant activities and most of the tested compounds were found to be potent in DPPH free radical scavenging ($IC_{50}{\;}={\;}4.56-14.17{\;}{\mu\textrm{g}}/mL$) and superoxide anion scavenging ($IC_{50}{\;}={\;}0.58-7.39{\;}{\mu\textrm{g}}/mL$) assays.
Fertilized hen eggs are rich in a variety of bioactive ingredients. In this study, we aimed to obtain an antioxidant protein from fertilized eggs and the radical scavenging abilities on 1, 1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH), hydroxyl radical (${\bullet}OH$), superoxide anion ($O^{2-}{\bullet}$) were used to evaluate the antioxidant activity of the purified protein. During 20 d of incubation, the radical scavenging ability of protein extracted from fertilized eggs exhibited significantly differences and the protein on day 16 showed higher antioxidant capacity. Based on this, the antioxidant protein of the samples on day 16 were isolated for the follow-up study. With a molecular weight 43.22 kDa, the antioxidant protein was purified by Diethylaminoethyl cellulose -52 (DEAE-52) column and Sephadex G-100. The LC-MS analysis showed that the purified protein molecular weight was 43.22 kDa, named D2-S. The sequence of amino acids was highly similar to ovalbumin and the coverage reached to 84%. The purified protein showed a radical scavenging rate of $52.34{\pm}3.27%$ on DPPH and $63.49{\pm}0.25%$ on ${\bullet}OH$, respectively. Furthermore, the C-terminal amino acid sequence was NAVLFFGRCVSP, which was consistent with the sequence of ovabumin. These results here indicated that purified protein may be a potential resource as a natural antioxidant.
Objectives : This study was aimed to verify the cytoprotective function, antioxidative effect and inflammation genes inhibitory effects of Lycium chinense Milie. Therefore the generation of superoxide anion radical ( $O_2\;^-$), peroxynitrite ($ONOO^-$), nitric oxide (NO) and prostaglandin $E_2$$(PGE_2)$ was investigated in the renal epithelial cells of mouse. Effects of Lycium chinense Milie on the expression of inflammation-related proteins, $IKK-{\alpha}$. $p-IKK-\alpha\beta$, $p-I{\kappa}B-\alpha$, $NF-{\kappa}B$ (p50, p65), COX-2 and iNOS, were examined by western blotting. Methods : For this study, the fluorescent probes were used, namely dihydrorhodamine 123 (DHR 123), 4.5-diaminofluorescein (DAF-2) and 2',7'-dichlorodihydrofluorescein diacetate (DCFDA). Western blotting was performed using anti-$IKK-\alpha$, anti-phospho $IKK-\alpha\beta$, anti-phospho $I{\kappa}B-\alpha$, anti-$NF-{\kappa}B$ (p50, p65), anti-COX-2 and anti-iNOS, respectively. Results : Lyciutn chinense Milie reduced $H_{2}O_{2}$-induced cell death dose-dependently. It inhibited the generation of $O_2\;^-$, $ONOO^-$, NO and $PGE_2$ in the $H_{2}O_{2}$-treated renal epithelial cells of mouse in vitro. Lycium chinense Milie inhibited the expression of $IKK-\alpha$, $p-IKK-\alpha\beta,\;p-I{\kappa}B-\alpha$, COX-2 and iNOS genes by means of decreasing activation of $NF-{\kappa}B$. Conclusions : According to above results. Lycium chinense Milie recommended to be applied in treatment for the inflammatory process and inflammation-related diseases.
This study noted that the actual mechanism of N-nitrosodimethylamine (NDMA) photodecomposition in the presence of $H_2O_2$ is missing from the previous works. This study investigated a key unknown reactive species (URS) enhanced by the addition of $H_2O_2$ during the photolysis of NDMA with $H_2O_2$, not hydroxyl radicals. In order to provide experimental evidences in support of URS formation, we have mainly used p-nitrosodimethylaniline, methanol, and benzoic acid as well-known probes of ${\cdot}OH$ in this study. Both loss of PNDA and formation of hydroxybenzoic acids were dependent on NDMA concentrations during the photolysis in a constant concentration of $H_2O_2$. In particular, competition kinetics showed that the relative reactivity of an URS was at least identical with ${\cdot}OH$-like reactivity. In addition, the decay of NDMA was estimated to be about 65% by the direct UV light and about 35% by the reactive species or URS generated through the photolysis of NDMA and $H_2O_2$. Therefore, our data suggest that a highly oxidizing URS is formed in the photolysis of NDMA with $H_2O_2$, which could be peroxynitrite ($ONOO^-$) as a potent oxidant by itself as well as a source of ${\cdot}OH$.
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.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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