• Applied Microscopy
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• 제27권3호
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• pp.333-346
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• 1997

The ischemia and reperfusion injury of the skeletal muscles is caused by generation of reactive oxygen during ischemia and reperfusion. It is well known that over 4 hours of ischemia injures the skeletal muscles irreversibly. The author has demonstrated the effects of SOD (superoxide dismutase), DMTU (dimethyl thiourea) and ischemic preconditioning on ultrastructural changes of the muscle fibers in the rectus femoris muscles after 4 hours of ischemia and 1 day and 3 days of reperfusion. A total of 72 healthy Sprague-Dawley rats weighing from 200 gm to 250 gm were used as experimental animals. Under urethane(1.15 g/kg, IP, 2 times) anesthesia, lower abdominal incision was done and the left common iliac artery was occluded by using vascular clamp for 4 hours. The left rectus femoris muscles were obtained at 1 and 3 days after the removal of vascular clamp. The SOD (15,000 unit/kg) or DMTU (500 mg/kg) were administered intraperitoneally at 1 hour before induction of ischemia. The ischemic preconditioned group underwent three episodes of 5 minutes occlusion and 5 minutes reperfusion followed by 4 hours of ischemia and 1 day and 3 days of reperfusion. The specimens were sliced into $1mm^3$ and prepared by routine methods for electron microscopic observation. All specimens were stained with uranyl acetate and lead citrate and then observed with Hitachi-600 transmission electron microscope. The results were as follows: 1. SOD or DMTU alone did not affect the ultrastructure of muscle fibers in the rectus femoris muscles. The electron density of mitochondrial matrix was decreased by ischemic preconditioning. 2. Dilated cisternae of sarcoplasmic reticulum, triad, mitochondria and the loss of myofilament in the sarcomere were observed in the 4 hours ischemia and 1 day reperfused rectus femoris muscles. Markedly changed sarcoplasmic reticulum, triad, disordered or loss of myofilament, indistinct A-band and I-band, and irregular electron lucent M -line and Z-line are seen in the 4 hours ischemia and 3 days reperfused rectus femoris muscles. 3. SOD reduced the changes of organelles in the muscle fibers of the 4 hours ischemia and 1 day reperfused rectus femoris muscles of the rats, but SOD did not affect the changes of muscle fibers in the 4 hours ischemia and 3 days reperfused muscles. On the other hand, DMTU markedly attenuated considerably the ultrastructural change of the 4 hours ischemia and 1 day or 3 days reperfused rectus femoris muscles. 4. By the ischemic preconditioning, the change was attenuated remarkably in the 4 hours ischemia and 1 day reperfused rectus femoris muscles. As the ischemic reperfused changes of muscle fibers were regenerated or recovered by ischemic preconditioning, the ultrastructures of them were similar to those of normal control in the 4 hours ischemia and 3 days reperfused rectus formoris muscles. Consequently, it is suggested that DMTU is stronger inhibitor to ischemic reperfused change than SOD. The ischemia and reperfusion-induced muscular damage is remarkably inhibited by ischemic preconditioning.

• 생명과학회지
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• 제14권2호
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• pp.280-285
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• 2004

노화과정에 산소라디칼이 관여할 가능성을 난소를 절제한 횐 쥐를 동물모델로 하여 알아보았다. 난소를 절제한 쥐와 난소를 절제하지 않은 정상 쥐에서의 생리활성 및 항산화 효과를 알아보기 위하여 CS를 사용하였다. 난소를 절제한 횐 쥐에 각각 CS를 각 100 mg/kg과 200 mg/kg을 투여하고, 이것과 비교하기 위해 난소를 절제한 대조군과 난소를 절제하지 않은 정상군으로 하여 항산화 효과에 관한 실험방법으로 진행하였다. 노화 유도된 쥐의 각 조직에서 지질 과산화가 증가되었고 유리기 반응이 더 심하게 일어난 간 조직에서 노화 진행이 그만큼 촉진되었음을 알 수 있었다. 산소라디칼 반응이 항진된 원인을 규명코자 간 조직에서 항산화 효소의 활성을 조사한 결과, SOD와 GSH의 활성이 감소되었으며, 노화나 지질과산화가 심하게 진행되었던 간 조직에서 이들 항산화 효소의 활성감소가 심한 경향을 나타내었다. AST의 활성은 OVX 군이 Sham 군에 비해 2.1배 높게 나타났으며, ALT 활성은 크게 변화하지 않았다. 과산화지질한량은 OVX 군이 Sham 군에 비해 1.4배 높게 나타났으며, CS를 투여한 군에서는 31%-38%의 저해율을 보였다. 항산화 효소들은 Sham 군에 비해 OVX 군에서 낮게 나타났으며, 물질 투여 군에서는 정도의 차이는 있지만 대체로 증가하는 경향을 보였다. 이러한 결과에서 보듯이, 난소절제로 생성된 유리기는 물질 투여로 인한 항산화 효소의 증가를 가져오고 이는 결국 유리기로 손상된 막의 지질과산화 정도를 완화시켜 세포를 보호하는 효과를 가져왔다고 할 수 있다. 따라서 CS는 여러 가지 측면에서 난소절제로 인해 유도된 지질과산화 및 활성산소에 의한 공격으로부터 세포를 보호하고 회복시켜주는 효과가 있다고 사료되어진다.

• 생명과학회지
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• 제28권10호
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• pp.1193-1200
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• 2018

본 연구에서는 전통적인 방법으로 제조한 천도복숭아식초의 이화학적 특성과 항산화 작용, 아질산염 소거능 및 알코올 대사 효소 활성을 알아보았다. 천도복숭아식초의 pH는 3.70이였고, 당도는 $8.87^{\circ}Brix$였으며, 총산도는 6.29%로 나타났다. 천도복숭아식초의 유기산 분석 결과 acetic acid가 32.42 mg/ml로 가장 높았고, 그 다음으로 lactic acid, succinic acid, malic acid의 순으로 나타났다. 천도복숭아식초의 총 페놀함량은 $121.84{\mu}g\;TAE/100ml$로 나타났다. 천도복숭아식초의 DPPH radical 소거능은 농도 의존적으로 증가하였으며 40% 농도에서 84.47%의 소거능을 보였다. SOD 활성 또한 농도 의존적으로 증가하였으며 60% 농도에서 89.06%로 나타났다. 아질산염 소거능 분석에서는 천도복숭아식초 100% 농도, pH 1.2, 3.0, 6.0에서 각각 94.17, 76.91, 20.21%로 pH가 낮을수록 아질산염 소거능이 증가하는 것으로 나타났다. 천도복숭아 식초의 알코올 분해효과를 알아보기 위하여 ADH 활성 및 ALDH 활성을 분석한 결과, ADH 활성 및 ALDH 활성 모두 농도 의존적으로 증가하였으며, 60% 농도에서 각각 153.61%와 178.20%로 나타났다. 이상의 결과에서와 같이 전통적인 방법으로 제조한 천도복숭아식초는 기능성 건강음료로서의 가능성이 있음을 확인할 수 있었다.

• 대한한의학회지
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• 제28권1호통권69호
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• pp.237-248
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• 2007

Objectives : Diabetes is a disease in which the body does not produce or properly use insulin. Etiological studies of diabetes and its complications showed that oxidative stress might play a major role. Therefore, many efforts have been tried to regulate free oxygen radicals for treating diabetes and its complications. Iksujisundan has been known to be effective for the treatment of diabetes. The present study was carried out to investigate the effect of Iksujisundan on renal function, peroxynitrite(ONOO-) scavenging activity and polyol pathway in streptozotocin-induced diabetic rats. Methods : The crushed Iksujisundan was extracted 3 times, each time with 3 volumes of methyl alcohol at 60$^{\circ}C$ for 24 h. The extract was filtered and evaporated under a reduced pressure using a rotary evaporator to yield 87.8g. Iksujisundan extract was orally administreted at 100 mg per 1 kg of body weight for 20 days to the diabetic rats induced by streptozotocin(60mg/kg). The effects of Iksujisundan extract on the streptozotocin-induced diabetic rats were observed by measuring the serum level of glucose, insulin, lipid components, creatinine and BUN, and also the kidney levels of superoxide anion radical(${\cdot}$O2-), nitric oxide(NO) and ONOO-, and also the enzyme activities involved in the polyol pathway. Results : The effects of Iksujisundan on the streptozotocin-induced diabetic rats with regards to body weight, blood glucose and indulin levels, creatinine and BUN levels, total cholesterol and triglyceride lavels, and HDL-cholesterol levels were all shown to be good enough to prevent and cure the diabetes and its complications. Iksujisundan inhibited the generation of ${\cdot}$O2-,NO and ONOO- in the kidney of streptozotocin-induced diabetic rats. Renal aldose reductase and sorbitol dehydrogenase activities were increased in the streptozotocin-induced diabetic rats were reversed toward natural activities. Conclusions : Iksujisundan might inhibit the development of diabetes and its complications by scavenging reactive oxygen and nitrogen species, thereby by reducing oxidative stresses and also by regulating the activities of polyol pathway enzymes, all of which could help to recover kidney function.

• 한국식품영양과학회지
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• 제38권2호
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• pp.154-159
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• 2009

알코올에 의해 유도된 간 손상에 대한 지구자 추출물의 보호효과를 연구하였다. HepG2/2E1 세포에서 알코올로 유도된 ROS 생성과 산화적 손상에 대한 지구자 추출물 보호효과를 확인하였다. C57BL/6마우스를 대조군(NC), 알코올군(ET), 알코올과 지구자 추출물 1 g/kg body weight 투여군(ET-HD)으로 나누었다. 5 g/kg body weight의 알코올을 1주일간 ET와 ET-HD군에 투여하였다. 알코올 투여는 혈청 alanine amintransferase(ALT), aspartate aminotransferase(AST) 및 alkaline phosphatase(ALP)를 증가시키고, 지구자 추출물은 이러한 간 기능 지표효소의 증가를 억제시켰다. 간조직의 항산화 효소 활성은 알코올 투여에 의해 감소되었고, ET-HD군에서 SOD 및 GST 활성은 ET군과 비교하여 통계적으로 유의하게 높아졌다. GSH 함량은 ET군에서 NC군에 비하여 유의적으로 낮아졌고, ET-HD군에서 ET군과 비교하여 통계적으로 유의하게 높아졌으며, NC군과 유사한 함량을 나타내어 간 보호 효과를 확인할 수 있었다. 지질과산화물 함량은 ET-HD군과 NC군이 유사한 함량을 나타냄으로써 알코올에 의해 유도된 지질과산화물 증가에 의한 간손상으로부터 지구자 추출물의 보호 효과를 보여 주었다. 이상의 결과로부터, 지구자 추출물은 세포 및 동물 모델에서 알코올로 유도된 간 손상으로부터 항산화 방어 대사의 증가와 지질과산화율의 감소에 의해 간세포 보호 활성을 나타냄을 확인하였다. 이에 지구자 추출물은 알코올성 간 손상으로부터 보호 효과를 갖는 소재로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한화장품학회지
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• 제31권2호
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• pp.197-206
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• 2005

본 연구에서는 춘천 지역에서 재배되고 있는 메밀의 부위별(종피, 종자, 줄기) 추출물을 이용하여 MTT assay 항산화 효능(수퍼옥사이드 라디칼, 하이드록실 라디칼 소거능), rutin과 phytic acid에 대한 함량 측정, 대표적인 중금속 중의 하나인 카드뮴에 대한 세포 수준에서 방어 효능을 평가하였고, 이들 자료를 토대로 주된 식품재료로 쓰이고 있는 메밀을 기능성 화장품의 소재로써 개발할 수 있는 가능성을 조사하여 보았다. HaCaT 세포와 B16F10 세포를 이용한 세포 독성 실험에서는 각 추출물 $100 {\mu}g/mL$의 농도 범위에서는 독성이 없는 것으로 나타났다. 수퍼옥사이드 라디칼에 대한 소거능은 종피>줄기>종자 추출물 순이었으며, 종피나 줄기는 거의 비슷한 수준의 효능을 보여 주었으며, 항산화 효능에 관여하는 주요 물질중의 하나인 rutin은 줄기 부위에 가장 많이 함유하고 있었다. 하이드록실 라디칼에 대한 소거능은 각 추출물 모두 거의 없는 것을 확인할 수 있었다. 중금속에 대한 chelate 물질로 알려진 phytic acid는 rutin처럼 줄기 부위에 높은 농도로 함유되어 있었다. 카드뮴에 대한 독성은 HaCaT 세포에서 $50{\mu}M$의 농도일 때 $50\%$ 정도의 치사율을 보였으며, 카드뮴을 추출물과 같이 처리하였을 때는 카드뮴의 독성에 대해 약 $10\%$ 정도 방어 효과를 나타냈다. Confocal laser scanning microscope를 이용하여 카드뮴에 의한 세포내 활성산소종의 생성을 확인하였고. 생성된 활성 산소 종에 대한 방어 효능은 줄기추출물에서 가장 우수한 것을 확인하였다.

• 동의생리병리학회지
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• 제21권3호
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• pp.671-678
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• 2007

Diabetes is a disease in which the body does not produce or properly use insulin. Etiological studies of diabetes and its complications showed that oxidative stress might play a major role. Therefore, many efforts have been tried to regulate free oxygen radicals for treating diabetes and its complications. Gamigukihwandong-hwan has been known to be effective for the treatment of diabetes. The present study was carried out to investigate the effect of Gamigukihwandong-hwan on renal function, peroxynitrite (ONOO$^-$) scavenging activity and polyol pathway in streptozotocin-induced diabetic rats. The crushed Gamigukihwandong-hwan was extracted 3 times, each time with 3 volumes of methyl alcohol at 60$^{\circ}C$ for 24 h. The extract was filtered and evaporated under a reduced pressure using a rotary evaporator to yield 74.95 g. Gamigukihwandong-hwan extract was oral-administered 100 mg per 1 kg of body weight for 20 days to the diabetic rats induced by streptozotocin (60 mg/kg). The effects of Gamigukihwandong-hwan extract on the streptozotocin-induced diabetic rats were observed by measuring the serum level of glucose, insulin, lipid components, creatinine and BUN, and also the kidney levels of superoxide anion radical (${\cdot}O_2^-$), nitric oxide (NO) and ONOO$^-$, and also the enzyme activities involved in polyol pathway. The Effects of Gamigukihwandong-hwan on the streptozotocin-induced diabetic rats with regards to body weight, blood glucose and insulin levels, creatinine and BUN levels, total cholesterol and triglyceride levels, and HDL-cholesterol levels were all shown to be good enough to cure and prevent the diabetes and its complications. Gamigukihwandong-hwan inhibited the generation of ${\cdot}O_2^-$, NO and ONOO$^-$ in the kidney of streptozotocin-induced diabetic rats. Renal aldose reductase and sorbitol dehydrogenase activities were increased in the streptozotocin-induced diabetic rats, whereas the ones in the Gamigukihwandong-hwan administered group among the streptozotocin-induced diabetic rats were reversed toward the natural activities. Gamigukihwandong-hwan might inhibit the development of diabetic nephropathy by scavenging reactive oxygen and nitrogen species, thereby by reducing oxidative stresses and also by regulating the activities of polyol pathway enzymes, all of which could help to recover the function of kidney.

• 생명과학회지
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• 제32권4호
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• pp.290-297
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• 2022

본 연구에서는 전통적인 방법으로 제조한 황칠 식초의 유기산 함량을 측정하고 항산화 효과와 항당뇨 효과, 알코올 대사 효소 활성 및 HepG2 세포에 대한 간보호 효과를 알아보았다. 황칠 식초의 유기산 분석결과 acetic acid가 91.72 mg/ml로 가장 높았고, 그 다음으로는 lactic acid (7.31 mg/ml), malic acid (1.36 mg/ml), succinic acid (1.20 mg/ml) 순으로 나타났다. 황칠 식초의 총 폴리페놀 함량은 13.73 ㎍ TAE/ml으로 나타났다. DPPH radical 소거능은 농도 의존적으로 증가하였으며 60% 농도에서 76.04%로 나타났고, SOD 활성은 60% 농도에서 95.14%로 나타났다. 황칠 식초 10% 농도에서의 α-glucosidase 저해 효과는 98.94%로 높게 나타났다. 알코올 분해 활성을 알아보기 위해 ADH 및 ALDH 활성을 측정한 결과, 두 가지 효소 모두 황칠 식초의 농도 의존적으로 증가하였으며 60% 농도에서의 ADH 및 ALDH 활성은 각각 43.62% 및 60.39%로 나타났다. 황칠 식초 0.6% 농도에서는 tacrine으로 유도된 HepG2 세포주에 대하여 간보호 활성이 높게 나타났다. 이상의 결과에서 전통적인 방법으로 제조한 황칠 식초는 기능성 건강 음료로서 활용 가능성이 높은 것으로 생각된다.

• 한방재활의학과학회지
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• 제34권2호
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• pp.15-28
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• 2024

Objectives We used the D-galactose (D-gal) induced C2C12 myoblast senescence model to investigate whether ethanol extract of Perilla. fructescens leaves (EEPF) could delay cellular senescence and regulate related mechanisms. Methods C2C12 myogenic cells were cultured in an incubator under 37 ℃ and 5% CO₂ conditions. EEPF, dried perilla leaves were pulverized and extracted at 1:10 (v/v) at 50 ℃ for 4 hours. Cell counting kit-8 and western blot analysis was performed. Annexin V-FITC apoptosis detection kit and DAPI staining was applied. Catalase (CAT), glutathione peroxidase (GSH-Px), total antioxidant capacity (T-AOC), superoxide dismutase (SOD), and malondialdehyde analysis kits were used. To measure the level of reactive oxygen species generation, staining and flow cytometry was used. To analyze the mitochondrial activity, membrane potential changes were measured using JC-1. 𝛽-gal activity was analyzed using SA-𝛽-gal staining solution, and DNA damage was analyzed by using 𝛾-H2AX. Quantikine ELISA kit was used to analyze inflammatory cytokine production. Results According to the results of this study, EEPF significantly alleviated the decrease in cell viability in C2C12 cells treated with D-gal and suppressed the decrease in the expression of proliferating cell nuclear antigen. EEPF also markedly blocked D-gal-induced C2C12 cell apoptosis and restored reduced activity of CAT, GSH-Px, T-AOC, SOD. In addition, EEPF suppressed the decrease in 𝛽-galactosidase activity, the induction of DNA damage and the increase in expression of senescence-associated secretory phenotype proteins such as p16, p53 and p21 in D-gal-treated C2C12 cells. Furthermore, EEPF significantly attenuated D-gal-induced production and expression of inflammatory cytokines such as interleukin (IL)-6 and IL-18. Conclusions The results of this study indicate that EEPF can be used as a potential candidate for the prevention and treatment of muscle aging.

• 한국식품영양과학회지
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• 제35권8호
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• pp.979-984
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• 2006

과잉 철은 폐경기 여성 및 핀란드 남성에서의 심혈관계질환 증가와 예방통계학적으로 밀접한 관련이 있다고 보고되고 있다. 허혈성 심장질환, 뇌 심혈관계 질환, 암 및 노화의 원인으로 산화적 스트레스가 자유기 반응을 자극하고 지질 과산화 반응 등을 연쇄적으로 촉진시키는데 철이 위험 인자로 인식되고 있다. 그러나 뇌심혈관계 질환 유발의 중요인자인 혈소판 활성화와 관련하여 철로 인한 산화적 스트레스와 항산화작용의 연구는 부족하다고 한다. 산화적 스트레스에서 철 및 과산화수소의 자유기 형성과 관련하여 토끼 혈액에서 분리한 세정 혈소판을 사용하여 연구하였다. 산화적 스트레스를 통해 혈소판 응집을 유도하고 이에 미치는 영향을 연구한 결과에서 $H_2O_2$ 단독 투여시 혈소판 응집작용은 나타나지 않았다. $FeSO_4$ 단독 투여시 농도 의존적으로 혈소판 응집작용이 증가하여 나타내지만, $H_2O_2$ 존재 하에 $FeSO_4$ 투여시 농도 의존적으로 혈소판 응집작용이 증가되어 나타났다. 혈소판 응집을 유도하는 collagen 최적의 농도$(2\;{\mu}g/mL)$보다 낮은 1/10 농도$(2\;{\mu}g/mL)$)에서 $H_2O_2$ 및 $FeSO_4$의 영향은 농도 의존적으로 혈소판 응집작용이 증가되었다. 철 단독 투여시보다 과산화수소와 함께 투여시 농도 의존적으로 혈소판 활성화가 증대되었고 이러한 혈소판 활성화는 NAD/NADP, catalase, glutathione, mannitol, tiron 등에 의해 농도 의존적으로 억제되었고, NADH/NADPH, SOD, aspirin 등에 의해서는 영향이 없었다. 그러므로, 이러한 NAD(H)/NADP(H) cofactor는 혈소판 응집작용을 일으키는 radical을 직접 억제하기보다 radical 생성에 관련하는 것으로 사료된다. 이상의 결과에서 과잉철은 혈소판 활성화에 직접적으로 관여하고 $H_2O_2$ 존재하에 2가 철을 촉매로 하여 Fenton 반응으로 생성된 OH. 자유기가 혈소판 활성화에 중요한 역할을 한다. 그러나 혈소판에서 자유기가 arachidonic acid 대사의 활성화와 인산화 단백질로 인한 세포내 정보전달에 관한 연구가 더 이루어져야 한다고 사료된다.