• 동의생리병리학회지
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• 제21권6호
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• pp.1499-1505
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• 2007

Peroxynitrite ($ONOO^-$) is a reactive oxidant formed from superoxide anion radical (${\cdot}\;O_2-$) and nitric oxide (NO), which can oxidize cellular components such as essential protein, non-protein thiols, DNA, low-density lipoproteins and membrane phospholipids. ${\cdot}\;O_2-$ and $ONOO^-$ have contributed to the pathogenesis of diseases such as stroke, heart disease, Alzheimer's disease and atherosclerosis. Because of damaging effects of ${\cdot}\;O_2-$ and $ONOO^-$ oxidants, Vespae Nidus, which has been known to strengthen the kidneys to preserve the vital energy. was tested as a potential specific scavenger of those oxidants. In this study, the viability of Vespae Nidus (1, 10, 50 g/ml) to scavenge ${\cdot}\;O_2-$, NO, $ONOO^-$ and so to protect cells against tert-butylhydroxyperoxide (t-BHP) induced cell death was tested. The levels of ${\cdot}\;O_2-$ and $ONOO^-$ were detected by staining with DCFH-DA and DHR 123, respectively. Protein expression levels of COX-2, iNOS and $NF{-\kappa}B$ were assayed by western blot. Vespae Nidus blocked t-BHP-induced cell death in a dose-dependent fashion. Vespae Nidus inhibited t-BHP-induced production of ${\cdot}\;O_2-$, NO and $ONOO^-$ in YPEN cells. The lipid peroxide level was increased and glutathione level was decreased in lipopolysaccharide (LPS)-treated ICR mouse, whereas the ones in the Vespae Nidus-administered group were regulated beneficially. Vespae Nidus inhibited the expression of COX-2, iNOS and NF-κB (p65 and p50) genes in LPS-treated ICR mouse. The present study suggests that Vespae Nidus is a powerful antioxidant and promotes cellular defense activity by scavenging the toxic oxidants such as ${\cdot}\;O_2-$ and $ONOO^-$.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제14권3호
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• pp.127-132
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• 2010

Reactive oxygen species (ROS), which include hydrogen peroxide ($H_2O_2$), the superoxide anion (${O_2}^-{\cdot}$), and the hydroxyl radical ($OH{\cdot}$), are generated as by-products of oxidative metabolism in cells. The cerebral cortex has been found to be particularly vulnerable to production of ROS associated with conditions such as ischemia-reperfusion, Parkinson's disease, and aging. To investigate the effect of ROS on inhibitory GABAergic synaptic transmission, we examined the electrophysiological mechanisms of the modulatory effect of $H_2O_2$ on GABAergic miniature inhibitory postsynaptic current (mIPSCs) in mechanically isolated rat cerebral cortical neurons retaining intact synaptic boutons. The membrane potential was voltage-clamped at -60 mV and mIPSCs were recorded and analyzed. Superfusion of 1-mM $H_2O_2$ gradually potentiated mIPSCs. This potentiating effect of $H_2O_2$ was blocked by the pretreatment with either 10,000-unit/mL catalase or $300-{\mu}M$ N-acetyl-cysteine. The potentiating effect of $H_2O_2$ was occluded by an adenylate cyclase activator, forskolin, and was blocked by a protein kinase A inhibitor, N -(2-[p-bromocinnamylamino] ethyl)-5-isoquinolinesulfonamide hydrochloride. This study indicates that oxidative stress may potentiate presynaptic GABA release through the mechanism of cAMP-dependent protein kinase A (PKA)-dependent pathways, which may result in the inhibition of the cerebral cortex neuronal activity.

• Advances in Traditional Medicine
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• 제8권3호
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• pp.266-278
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• 2008

Erythrina stricta, a deciduous tree widely used traditionally in indigenous system of medicine for various ailments such as rheumatism, fever, leprosy, epilepsy etc. The leaves of Erythrina stricta was extracted with ethanol (70%) and used for the evaluation of various in vitro antioxidant assays which includes H - donor activity, nitric oxide scavenging, superoxide anion scavenging, reducing ability, hydroxyl radical, hydrogen peroxide scavenging, total phenolic content, total flavonoid content, total antioxidant activity by thiocyanate and phosphomolybdenum method, metal chelating, $\beta$-carotene bleaching, total peroxy radical assays. The pro-oxidant activity was measured using bleomycin-dependent DNA damage. Ex vivo models like lipid peroxidation and erythrocyte haemolysis were also used to study the antioxidant property of the extract. The various antioxidant activities were compared with suitable standard antioxidants such as ascorbic acid, butylated hydroxyl toluene, $\alpha$-tocopherol, curcumin, quercetin and Trolox. The generation of free radicals viz. $O_2^{{\cdot}-}$, $OH^{\cdot}$, $H_2O_2$, $NO^{\cdot}$ and peroxyl radicals were effectively scavenged by the ethanolic extract of Erythrina stricta. In all the methods, the extract offered strong antioxidant activity in a concentration dependent manner. The total phenolic content, flavonoid content and total antioxidant activity in Erythrina stricta were determined as microgram (g) pyrocatechol, quercetin and $\alpha$-tocopherol equivalent/mg respectively. The extract did not exhibit any prooxidant activity when compared with ascorbic acid. The results obtained in the present study clearly indicates that Erythrina stricta scavenges free radicals and reduces lipid peroxidation, ameliorating the damage imposed by oxidative stress in different disease conditions and serve as a potential source of natural antioxidant.

• 대한한의학회지
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• 제29권1호
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• pp.106-116
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• 2008

Objectives : Peroxynitrite $(ONOO^-)$, superoxide anion radical $({\cdot}O_2^-)$ and nitric oxide (NO) are cytotoxic because they can oxidize several cellular components such as proteins, lipids and DNA. They have been implicated in the aging processes, and age-related diseases such as Alzheimer's disease, rheumatoid arthritis, cancer and atherosclerosis. The aim of this study was to investigate the $ONOO^-$, NO, and $({\cdot}O_2^-)$ scavenging and anti-inflammatory activities of Mori Fructus in ob/ob mice. Methods : Mice were grouped and treated for 5 weeks as follows. Both the normal lean (C57/BL6J black mice) and control obese (ob/ob mice) groups received the standard chow. The experimental groups were fed a diet of chow supplemented with 7.5, 15 and 30 mg Mori Fructus per 1 kg of body weight for 14 days. For this study, the fluorescent probes, namely 2',7'-dichlorodihydrofluorescein diacetate (DCFDA), 4,5-diaminofluorescein (DAF-2) and dihydrorhodamine 123 (DHR 123) were used. Western blotting was performed using anti-phospho $I{\kappa}B-\alpha$, anti-IKK-$\alpha$, anti-NF-${\kappa}B$ (p50, p65), anti-COX-2 and anti-iNOS respectively. Results : Mori Fructus inhibited the generation of $ONOO^-$, NO and $({\cdot}O_2^-)$ in the lipopolysaccharide (LPS)-treated mouse kidney postmitochondria in vitro. The generation of $ONOO^-$, NO and $({\cdot}O2^-)$ were inhibited in the Mori Fructus-administered ob/ob mice groups. The GSH/GSSG ratio decreased in the ob/ob mice, whereas they improved in the Mori Fructus-administered groups. Mori Fructus inhibited the expression of phospho $I{\kappa}B-\alpha$, IKK-$\alpha$, COX-2, iNOS genes, and thereby the activation of NF-$I{\kappa}B$. Conclusions : These results suggest that Mori Fructus is an effective $ONOO^-$, $({\cdot}O_2^-)$ and NO scavenger, and therefore it might be a potential therapeutic drug against the inflammation process and inflammation-related diseases.

• 한국식품영양과학회지
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• 제36권8호
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• pp.1055-1061
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• 2007

본 연구에서는 소목 열수추출물을 용매 순차 분획하여 얻은 EtOAc 분획물을 가지고 감마선 조사(100 kGy)한 후 색상 변화와 항산화활성 향상 변화를 평가하였다. 평가시험으로서 소목 용매 순차 분획물과 선정된 EtOAc 분획물에 감마선을 조사(100 kGy)후 DPPH 라디칼 소거활성에서 4가지 유기용매 분획물(chloroform, ethylacetate, n-butanol, $H_{2}O$) 중 EtOAc 분획물의 전자공여능 $IC_{50}$ 값이 비조사구와 조사구 각각 0.71 및 0.61 ${\mu}g/mL$로 현저히 높았으며, 비조사구와 조사구 각각 $38.5{\sim}91.5%$ 및 $45.7{\sim}94.8%$의 라디칼 소거활성을 보여 조사구의 활성이 높게 나타났다. 또한 감마선 조사(100 kGy)한 EtOAc 분획물의 색상 변화는 명도(L값) 및 황색도(b값)의 경우 조사 후 증가한 반면, 적색도(a값)는 감소하였다. 총 페놀 함량은 비조사구와 조사구 각각 865 및 1195 mg/g으로 조사 후 유의적인 차이를 보였다(p<0.05). Superoxide anion radical 소거활성 시험에서 EtOAc 분획물의 비조사구와 조사구 각각 $16.3{\sim}84.7%$ 및 $20.2{\sim}92.5%$로 조사구의 superoxide anion radical에 대한 소거활성이 높게 나타내었고 첨가수준 50 ${\mu}g/mL$ 이상의 농도에서는 60% 이상의 소거력을 나타내었다. 지질과산화 억제 시험에서 EtOAc 분획물의 비조사구와 조사구 각각 $14.6{\sim}85.6%$ 및 $19.5{\sim}93.4%$로 조사구의 지질과산화에 대한 억제 효과가 높게 나타내었고 첨가수준 0.4 ${\mu}g/mL$와 0.8 ${\mu}g/mL$ 농도에서는 비조사 시료에 비해 유의적으로 높은 활성을 나타내었다(p<0.05). Comet assay를 이용한 EtOAc 분획물의DNA 방어효과 시험에서 생쥐 림프구에서 방사선에 의한 DNA 외가닥 절단 정도를 측정한 결과 TM 값은 정상대조군에서 $3.85({\pm}0.15)$이었고 방사선 조사군의 경우 $22.6({\pm}0.38)$로 증가되었다. 감마선 조사시킨 시료처리군의 경우 10 ${\mu}g/mL$에서 각각 $15.6({\pm}0.28)$, $12.01({\pm}0.31)$로서 DNA의 외가닥 절단에 대한 유의한 억제효과를 관찰할 수 있었다(p<0.05). 이러한 결과는 소목의 구성성분 중 brazilein, brazilin, gallic acid, quercetin 같은 다양한 페놀성 화합물과 플라보노이드의 배당체들이 방사선 조사에 의해 이탈됨에 따른 페놀 함량이 증가하여 항산화 활성도 향상됨을 확인할 수 있었다. 따라서 소목 추출물에 감마선 조사기술을 이용한다면 항산화 활성의 향상과 색택 개선 등 산업적으로 활용도가 높은 천연소재를 제조할 수 있으리라 사료된다.

• 대한화장품학회지
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• 제45권2호
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• pp.131-138
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• 2019

Carbonylated proteins (CPs)은 단백질의 염기성 아미노산 잔기들과 지질 과산화 중 생성되는 알데히드 화합물과의 화학적 반응을 통하여 만들어진다. CP는 UVA와 청색 광선 영역의 빛을 흡수하여 흥분하며, CP의 감광 반응을 통해 superoxide anion radicals ($^{\cdot}O_2{^-}$)이 생성되고 각질층(Stratum corneum, SC)에서 reactive oxygen species (ROS) 생성을 통해 새로운 protein carbonylation이 진행되는 것이 알려졌다. 또한, superoxide anion radicals이 SC에서 CP를 생성하며 색상과 수분 기능을 포함한 피부 상태에 영향을 미치는 것으로 보고되었다. 따라서, 본 연구의 목적은 피부 각질층에 존재하는 stratum corneum carbonylated protein (SCCP)의 생성량과 피부 탄력 개선의 상관정도를 알아보는 것이었다. 이를 위하여 46명의 건강한 피험자들을 대상으로 8주간 피부임상실험을 진행하였다. 8주간 진행한 피부임상시험은 피험자를 두 그룹으로 나누어, 한 그룹은 아무것도 함유하지 않은 크림을 사용하고, 다른 그룹은 탄력개선 원료가 함유된 크림을 사용하였다. 임상시험 측정 항목은 DUB scanner를 이용한 진피 치밀도 측정, Primos를 이용한 주름 측정을 진행하였으며 탄력 측정은 dermal torque meter (DTM310)와 Balistometer (BLS780)를 통해 진행하였다. SCCP측정은 피험자의 뺨에서cyanoacrylate를 이용한 skin surface biopsy (SSB)방법을 이용하여 각질을 채취한 후, 비침습적인 검출 방법을 이용해 SCCP의 양을 조사하였다. 측정은 0주, 4주, 8주 총 3회에 걸쳐서 진행하였으며 각 주차의 측정값을 각각 분석하여 종합적인 결과를 비교하였다. 그 결과, SC에 존재하는 CP의 양은 피부 주름 및 피부 탄력성과 관련된 생물학적 인자의 수치가 개선됨에 따라 감소하는 것을 확인하였다. 이를 통해 항노화 효과에 있어서 탄력 개선과 CP양의 상관관계를 확인하여, 차후 피부 항노화 시험방법에 응용할 수 있음을 확인하였다.

• 대한약리학회지
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• 제27권2호
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• pp.155-166
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• 1991

Paraquat 독성작용에 있어서 mitochondria의 잠재적인 역할을 평가하기 위하여, 이 약물의 산소 radical 생성과 지질과산화 반응에 미치는 영향을 mouse간의 submitochondrial particle 과 microsome에서 비교하여 보았다. Submitochondrial particle 사용시 NADH를, microsome 사용시 NADPH를 전자공여체로 이용한 경우 paraquat는 두 분획에서 superoxide anion과 hydrogen peroxide의 생성을 증가시켰다. 동일한 조건하에서 paraquat는 hydroxyl radical의 생성을 시사하는 methional로 부터 ethylene의 생성을 증가시켰다. 그러나, paraquat에 의한 이들 각각의 효과는 microsome에서 보다 submitochondrial particle에서 약간 낮았다. 한편, 두 분획 모두에서 paraquat는 지질과산화 반응을 촉진시켰다. Submitochondrial particle과 microsome에서의 Paraquat에 의한 지질과산화반응은 i) 두 분회에서 지질과산화는 SOD에 의해서 부분적으로 억제됨을 보였고, DETAPAC(iron chelator)에 의해서는 완전히 억제되었고, catalase와 hydroxyl radical scavenger에 의해서는 억제되지 아니하였으며, ii) 반응내 $ADP-Fe^{3+}$ 첨가로 paraquat에 의한 지질과산화는 더욱 증가되었지만 methional로 부터 ethylene 생성은 감소하여 hydroxyl radical 생성과 지질과산화 사이에는 상관성이 없음으로 보아 같은 기전을 통해 촉진됨을 알 수 있었고 이러한 촉진작용은 perferryl ion을 통하여 일어나리라 추측되었다. Submitochondrial particle에서 paraquat에 의해 촉진된 산소라디칼 생성과 지질과산화 반응은 p-hydroxymercuribenzoate(NADH dehydrogenase 억제제)에 의하여 억제되었으나 다른 respiratory chain 차단제들에 의해서는 거의 영향을 받지 않음으로 보아 mitochondria에서의 paraquat의 redox-cycling은 CoQ 보다는 NADH dehyrogenase와 관련이 있음을 시사하였다. 이상의 결과로 보아 산소 radical의 생성과 지질과산화를 유도하는 paraquat의 redox-cycling은 microsome에서와 마찬가지로 mitochondria에서도 일어나며, 이결과 생체내에서의 paraquat의 독작용에 관여함을 짐작할 수 있다.

• 한국음향학회지
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• 제42권1호
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• pp.50-56
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• 2023

이산화티탄 현탁액에서 초음파 캐비테이션 충격파에 의해 발생하는 하이드록실 라디칼(·OH) 및 슈퍼옥사이드 음이온 라디칼(·O₂^- )은 살균 및 소독 작용을 할 수 있어 활용 가치가 높다. 화학첨가물이 없는 살균 방법으로서의 실용화를 위하여 본 연구에서는 이산화티탄 현탁액에 방사된 강력 초음파에 의해 발생하는 라디칼의 발생 정도를 평가하는 방법을 제안하였다. 제안된 방법에서는 초음파 붕괴에너지에 의해 발광하는 소노루미네센스 현상을 활용하였고, 소노루미네센스에 의한 빛 에너지의 양을 통해 라디칼 발생 정도를 평가하였다. 그 결과, 이산화티탄의 농도가 0.02 wt%인 낮은 농도에서도, 이산화티탄이 없는 경우보다 5배 이상 높은 빛 에너지가 수광되었다. 그 이후, 농도가 0.1 wt%씩 증가함에 따라 발생하는 소노루미네센스의 광도는 약 14.8×10^-12 lm씩 선형적으로 증가하였다. 따라서 이산화티탄 현탁액에 강력 초음파를 방사하여 발생하는 라디칼은, 주어진 농도 범위 내에서 이산화티탄의 농도가 증가함에 따라 선형적으로 증가함을 확인할 수 있었다.

• 약학회지
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• 제51권5호
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• pp.343-349
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• 2007

To investigate the effect of ethanol extract of Saxifraga stolonifera MEERBURGH on skin care, we measured anti-oxidant and anti-aging activity. S. stolonifera ethanol extract itself had anti-oxidant activity in a dose-dependent manner in DPPH radical scavenging. Silica dose-dependently increased the intracellular ROS generation in RAW 264.7 cells. S. stolonifera ethanol extract inhibited silica-induced intracellular superoxide anion generation, $H_2O_2$ and hydroperoxide generation in RAW 264.7 cells. S. stolonifera ethanol extract significantly inhibited both hyaluronidase and elastase activity, also significantly inhibited MMP-1(collagenase) activity as well. In NIH 3T3 fibroblast cells, S. stolonifera ethanol extract significantly increased collagen-like polymer synthesis, which suggesting the S. stolonifera ethanol extract might be used as hydration and anti-wrinkle agents. From the above results, it is suggested that the main ingredients of S. stolonifera ethanol extract play an important role in anti-oxidant and anti-aging activity.

• Archives of Pharmacal Research
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• 제27권3호
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• pp.340-345
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• 2004

Our work in this study was made in the microsomal fraction to evaluate the lipid peroxidation by measuring superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), glutathione peroxidase (GPx), and malondialdehyde (MDA) and to elucidate the preventive role of CS in the $CCl_4$-induced oxidative stress. The excessive lipid peroxidation by free radicals derived from $CCl_4$ leads to the condition of oxidative stress which results in the accumulation of MDA. MDA is one of the end-products in the lipid peroxidation process and oxidative stress. MDA, lipid peroxide, produced in this oxidative stress causes various diseases related to aging and hepatotoxicity, etc. Normal cells have a number of enzymatic and nonenzymatic endogenous defense systems to protect themselves from reactive species. The enzymes in the defense systems, for example, are SOD, CAT, and GPx. They quickly eliminate reactive oxygen species (ROS) such as superoxide anion free radicalㆍO$^{[-10]}$ $_2$, hydrogen peroxide $H_2O$$_2$ and hydroxyl free radicalㆍOH. CS inhibited the accumulation of MDA and the deactivation of SOD, CAT and GPx in the dose-dependent and preventive manner. Our study suggests that CS might be a potential scavenger of free radicals in the oxidative stress originated from the lipid peroxidation of the liver cells of $CCl_4$-treated rats.