• 대한약침학회지
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• 제19권2호
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• pp.163-166
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• 2016

Objectives: Quercetin is a flavonoid and an important dietary constituent of fruits and vegetables. In recent years, several pharmacological activities of quercetin, such as its neuroprotective activity and, more specifically, its anti-convulsant effects in animal models of epilepsy, have been reported. This study evaluated the role of quercetin pretreatment on gene expression of ${\gamma}$-amino butyric acid type A ($GABA_A$) receptor beta subunits in kainic acid (KA)-induced seizures in mice. Methods: The animals were divided into four groups: one saline group, one group in which seizures were induced by using KA (10 mg/kg) without quercetin pretreatment and two groups pretreated with quercetin (50 and 100 mg/kg) prior to seizures being induced by using KA. Next, the messenger ribonucleic acid (mRNA) levels of the $GABA_A$ receptor ${\beta}$ subunits in the hippocampus of each animal were assessed at 2 hours and 7 days after KA administration. Quantitative real-time polymerase chain reaction (RT-PCR) assay was used to detect mRNA content in hippocampal tissues. Results: Pretreatments with quercetin at doses of 50 and 100 mg/kg prevented significant increases in the mRNA levels of the ${\beta}_1$ and the ${\beta}_3$ subunits of the $GABA_A$ receptor at 2 hours after KA injection. Pretreatment with quercetin (100 mg/kg) significantly inhibited ${\beta}_1$ and ${\beta}_3$ gene expression in the hippocampus at 7 days after KA injection. But, this inhibitory effect of quercetin at 50 mg/kg on the mRNA levels of the ${\beta}_3$ subunit of the $GABA_A$ receptor was not observed at 7 days after KA administration. Conclusion: These results suggest that quercetin (100 mg/kg) modulates the expression of the $GABA_A$ receptor ${\beta}_1$ and ${\beta}_3$ subunits in the KA model of epilepsy, most likely to prevent compensatory responses. This may be related to the narrow therapeutic dose range for the anticonvulsant activities of quercetin.

• Journal of Dairy Science and Biotechnology
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• 제31권2호
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• pp.143-152
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• 2013

본 연구는 김치로부터 GABA 생성능이 우수한 젖산균을 분리 및 동정하고, 이 균주의 생리적 특성을 규명하여 상업적으로의 이용가능성을 검토하고자 실시하였다. 이를 위해 MSG 2%가 첨가된 MRS broth에 $37^{\circ}C$에서 18시간 배양한 후 GABA 함량이 $50{\mu}g/mL$ 이상 생산하는 75개의 균주를 1차로 선별하였으며, $90{\mu}g/mL$ 이상 생산하는 5 균주를 2차로 선별하였고, 선발된 5 균주를 MSG 1%, 2% 및 3% 함유된 MRS 배지에 각각 배양한 결과, K74 균주가 최종 선발되었다. K74 균주는 MSG 1%가 첨가된 MRS broth에서 GABA 함량이 $134.52{\mu}g/mL$이었고, MSG 2%와 3%가 첨가된 MRS broth에서GABA 함량이 각각 $212.27{\mu}g/mL$와 $234.63{\mu}g/mL$이었으며, 동정 결과 L. plantarum K74라고 명명되었다. L. plantarum K74의 최적 생장 온도는 $34^{\circ}C$이었으며, pH 4.4에 도달하기까지 18시간이 소요되었다. L. plantarum K74는 또한 답즙산과 산성의 pH에서 모두 우수한 생존력을 나타냈으며, 발암효소인 ${\beta}$-glucuronidase를 생성하지 않고 유당분해효소인 ${\beta}$-galactosidase를 약간 생성하는 것으로 나타났다. 항생제 내성 실험 결과 Kanamycin, Polymyxin B, Streptomycin에 내성을 Novobiocin, Bacitracin, Penicillin-G, Methicillin에감수성을나타냈으며, Escherichia coli와Salmonella typhimurium에 각각 54.9%와 46.3%의 억제 효과를 지니고 있고, Staphyloccous aureus에 대해서는 거의 억제 효과가 없는 것으로 나타났다.

• 한국식품과학회지
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• 제47권4호
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• pp.438-445
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• 2015

L. plantarum K154 고정화와 C. lacerata 균사체 배양물을 이용한 혼합발효를 통해서 다당류, ${\beta}$-glucan과 같은 생리활성물질과 기능성 GABA 생산을 최적화 하고자 하였다. C. lacerata 균사체의 최적 배양 조건으로 glucose 3%, soybean flour 3%, $MgSO_4$ 0.15%를 혼합하여 배지로 사용하였고, 5 L jar fermentor를 이용하여 $25^{\circ}C$에서 7일간 진탕 배양하였다. 배양물은 균사체 함량 29.7 g/L, 다당류 함량 3.1 g/L, ${\beta}$-glucan 2% (w/w), protease 활성 68.96 unit/mL, ${\alpha}$-amylase 활성 10.37 unit/mL로 매우 높게 나타났다. C. lacerata 균사체 배양물을 이용하여 젖산세균 고정화에 의한 혼합발효물의 생균수를 측정한 결과, 배양 1일 째 비드 내에서 젖산세균의 수는 $3.13{\time}10^9CFU/mL$로 높게 나타났고, 배지에 유리된 젖산세균의 수는 배양기간 동안 $1.48{\time}10^8CFU/mL$로 유지하였다. 알지네이트 1.5%를 사용하여 비드를 제조하였을 때, GABA 함량을 측정한 결과 배양 7일 째 비드 내에서 6.30 mg/mL, 배지에서 9.96 mg/mL로 높게 나타났다. 젖산세균 고정화의 재사용 가능성을 확인하기 위해 고정화 비드를 5회간 재사용하여 $30^{\circ}C$에서 15일간 혼합발효한 결과, GABA 생산이 급격히 증가하여 배양 기간 동안 유지하였다. 결론적으로 C. lacerata 균사체 배양물로부터 고정화된 젖산세균을 이용한 혼합발효는 고농도 GABA를 포함된 기능성 소재를 생산할 수 있었으며, 이는 식품 및 생물 산업의 원료로 활용이 기대된다.

• 한국식품과학회지
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• 제44권1호
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• pp.41-47
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• 2012

본 연구에서 보리의 GABA 함량을 높일 수 있는 제조조건(수침과 발아)을 확립하여 GABA 고함유 발아보리를 제조하고, 발아에 의한 영양성분의 변화를 분석하였다. 수분흡수량과 수침용액의 pH는 수침 초기 6시간까지 급격하게 변화하였고, 보리종류 및 수침온도에 따라 약간의 차이를 나타내었다. 보리 원맥의 GABA 함량은 쌀보리 4.1 mg/100 g, 겉보리 1.4 mg/100 g 및 찰보리 2.5 mg/100 g이었으며, $25^{\circ}C$에서 24시간 수침 후에 쌀보리 10.4 mg/100 g, 겉보리 14.1 mg/100 g 및 찰보리 10.9 mg/100 g으로 증가되었다. 한편, 발아보리의 GABA 함량은 쌀보리 15.8 mg/100 g (48시간, $25^{\circ}C$), 겉보리 20.9 mg/100 g(36시간, $15^{\circ}C$) 및 찰보리 14.3 mg/100 g(36시간, $5^{\circ}C$)으로 보리 품종에 따라 발아조건은 다르게 나타났다. 수침과 발아 후에 원맥보다 쌀보리는 3.9배, 겉보리는 14.6배 및 찰보리는 5.8배 GABA 함량이 증가하였다. 발아에 의한 보리의 영양성분 변화는 일반성분에서 원백보다 조지방, 조회분, 무기질 및 ${\beta}$-glucan 함량은 감소하였으며, 지방산 조성에서 원백보다 linoleic acid는 증가하고 oleic acid는 감소하였다. 한편, 보리의 주요 지방산은 linoleic acid와 palmitic acid이었고, ${\beta}$-glucan 함량은 발아에 의하여 쌀보리 0.84배, 겉보리 0.94배 및 찰보리 0.94배 감소하였다.

• Archives of Pharmacal Research
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• 제26권1호
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• pp.28-33
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• 2003

Ginsenosides, major active ingredients of Panax ginseng, are known to regulate excitatory ligand-gated ion channel activity such as nicotinic acetylcholine and NMDA receptor channel activity. However, it is not known whether ginsenosides affect inhibitory ligand-gated ion channel activity. We investigated the effect of ginsenosides on human recombinant $GABA_A$ receptor (${\alpha}_1{\beta}_1{\gamma}_{2s}$) channel activity expressed in Xenopus oocytes using a two-electrode voltage-clamp technique. Among the eight individual ginsenosides examined, namely, $Rb_1$, $Rb_2$, Rc, Rd, Re, Rf, $Rg_1$ and $Rg_2$, we found that Rc most potently enhanced the GABA-induced inward peak current ($I_{GABA}$). Ginsenoside Rc alone induced an inward membrane current in certain batches of oocytes expressing the $GABA_A$ receptor. The effect of ginsenoside Rc on $I_{GABA}$ was both dose-dependent and reversible. The half-stimulatory concentration ($EC_{50}$) of ginsenoside Rc was 53.2$\pm$12.3 $\mu$M. Both bicuculline, a $GABA_A$ receptor antagonist, and picrotoxin, a $GABA_A$ channel blocker, blocked the stimulatory effect of ginsenoside Rc on $I_{GABA}$. Niflumic acid (NFA) and 4,4'-diisothiocyanostilbene-2,2'-disulfonic acid (DIDS), both $CI^{-1}$ channel blockers, attenuated the effect of ginsenoside Rc on I$I_{GABA}$. This study suggests that ginsenosides regulated $GABA_A$ receptor expressed in Xenopus oocytes and implies that this regulation might be one of the pharmacological actions of Panax ginseng.

• 동의신경정신과학회지
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• 제22권2호
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• pp.163-176
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• 2011

Objectives : BCS(Bambusae concretio silicae) is used as a traditional medicine in Korea for the incipient stroke. Recent reports indicated that BCS has a neuroprotective effect by anti-convulsion effect. However, it's mechanism is not well studied. The purpose of this study was to investigate into the molecular mechanism of BCS for neuroprotection in normoxia of cultured rat hippocampal neurons. Methods : BCS (1.0, 2.5, 5.0, and $10.0\;{\mu}g/m{\ell}$) was added to culture media (Neurobasal supplemented with B27) on DIV 0, given a normoxia, and the cell viability was measured by typical phase-contrast images of the cultures with 1.0, 2.5, 5.0, and $10.0\;{\mu}g/m{\ell}$ on DIV 21. Effects of BCS on the expression of various synaptic proteins ($GABA_B$ R1, $GABA_B$ R2, GlyR, PSD95) were observed by immunocytochemistry showing on DIV 3, 7 and 21. Results : Typical phase-contrast images of the cultures indicated that BCS has a protective effect of rat hippocampal cells in normoxia. The BCS upregulated $GABA_B$ R1 after normoxia on DIV 7, $GABA_A$ ${\beta}2/3$ on DIV 21 and $GABA_B$ R2 on DIV 21. And the BCS downregulated PSD95 after normoxia on DIV 7. Conclusions : The present study showed evidence for the efficacy of BCS in Typical phase-contrast images, upregulation of inhibitory neurotransmitter receptors($GABA_B$ R1) and downregulation of PSD95 which eventually protected neuronal cell death in normoxia.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제56권2호
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• pp.89-93
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• 2013

Gamma-aminobutyric acid (GABA) aminotransferase (gabT) and succinic semialdehyde dehydrogenase (gabD) genes from Pseudomonas fluorescens KCCM 12537 were cloned into a single pETDuet-1 vector and co-expressed in Escherichia coli BL21(DE3) simultaneously. The mixture of both enzymes, called GABase, is the key enzyme for the enzymatic analysis of GABA. The molecular mass of the GABA aminotransferase and succinic semialdehyde dehydrogenase were determined to be 52.8 and 46.7 kDa following computations performed with the pI/Mw program, respectively. The GABase activity between pH 6.0 and 9.0 for 24 h at $4^{\circ}C$ remained over 75%, but under pH 6.0 decreased rapidly. The GABase activity between 25 and $35^{\circ}C$ by the treatment at pH 8.6 for 30 min remained over 80%, but over $35^{\circ}C$ decreased rapidly. When the activity against GABA was defined as 100%, the purified GABase activity against 5-aminovaleric acid having a similar structure to GABA showed 47.7% and GABase activity against ${\beta}$-alanine, ${\varepsilon}$-amino-n-caproic acid, $_L$-ornithine, $_L$-lysine, and $_L$-aspartic acid showed between 0.3 to 2.3%. The GABA content was analyzed with this co-expressed GABase, compared with the other GABase which was available commercially. As a result, the content of GABA extracted from brown rice, dark brown rice, and black rice were $26.4{\pm}3.5$, $40.5{\pm}4.7$ and $94.7{\pm}9.3{\mu}g/g$, which were similar data of other GABase in the error ranges.

• 한국조리학회지
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• 제22권6호
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• pp.71-77
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• 2016

To determine the nutritional value of domestic tomatoes, the levels of amino acids, amino acid metabolites, and the bioactive compound ${\gamma}-aminobutyric-acid$ (GABA) were analyzed in three domestic tomato varieties (Rafito, Momotaro, and Medison). Eighteen free amino acids were found, and total free amino acid content was 3,810.21~4,594.56 mg/100 g (dry weight). L-glutamic acid (L-Glu) was the most abundant amino acid, ranging from 1,866.60 mg/100 g for Momotaro to 2,417.45 mg/100 g for Medison. The next most abundant amino acids were L-glutamine (L-Gln) and L-aspartic acid (L-Asp). The three tomato varieties had a good balance of all the essential amino acids except tryptophan. Total essential amino acid content was 274.26~472.71 mg/100 g (dry weight). The following amino acid metabolites were found: L-carnitine (L-Car), hydroxylysine (Hyl), o-phosphoethanolamine (o-Pea), phosphoserine (p-Ser), ${\beta}-alanine$ (${\beta}-Ala$), N-methyl-histidine (Me-His), ethanolamine (EtNH2),and L-citrulline(L-Cit). Large quantities of GABA were found in all three varieties: 666.95-868.48 mg/100g (dry weight). These results support the use of these tomato varieties as nutritious food materials.

• Journal of Yeungnam Medical Science
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• 제9권2호
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• pp.382-395
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• 1992

GABA는 중추신경계의 대표적인 신경전달 물질로서 $GABA_A$수용체 또는 $GABA_B$수용체에 작용하여 진정 작용, 항 불안 작용, 및 근이완 작용을 하는 것으로 알려져 있다. 근래에는 말초조직에도 GABA가 존재하며 신경조정인자 혹은 신경전달인자로서 작용한다는 보고가 있다. 정관에 대한 자율신경 지배는 아드레날린성, 콜린성과 비콜린성 비아드레날린성 신경섬유들이 분포하고 있으나, 종 혹은 부위에 따라 이들 구성요소들의 수축성에 대한기여도가 다른 것으로 알려져 있다. 본 실험에서는 흰쥐의 전립선 부위 정관의 기본장력 및 전기장 유발 수축에 대한 교감 신경성, 부교감 신경성 및 퓨린성 효현제의 영향을 관찰하였으며, 정관의 흥분성 약물 및 전기장 유발 수축에 미치는 GABA 및 GABA 관련 약물의 영향을 관찰함으로서 정관의 수축운동에 대한 GABA의 작용기전을 규명해 보고자 흰쥐(Sprague-Dawley)의 전립선 부위 정관 절편을 적출 근편 실조에 현수하고, 등척성 장력을 측정하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. GABA, muscimol 및 baclofen은 전기장자극(0.2 Hz, 1 msec, 80 V) 유발 수축을 농도 의존적으로 억제하였으며 그 효력은 GABA, baclofen 그리고 muscimol 순이었다. 2. GABA의 억제작용은 $GABA_B$ 수용체 길항제인 DAVA에 의하여 길항되었으나, $GABA_A$ 수용체 길항제인 bicuculline에 의해서는 길항되지 않았다. 3. Baclofen의 억제작용은 DAVA에 의하여 길항되었으나 muscimol의 억제작용은 bicuculline에 의해서는 길항되지 않았다. 4. Norepinephrine과 ATP는 농도 의존적으로 정관의 수축력을 증가 시켰으나 acetylcholine은 영향을 미치지 못하였다. 5. GABA, baclofen 및 muscimol은 정관의 기본 장력에는 영향을 미치지 않았으며, GABA는 norepinephrine과 ATP 유발 수축에는 영향을 주지 못하였다. 6. 적출 정관을 20초간 전기장 자극을 가하였을 때 ATP 수용체 탈감작제인 mATP를 전처치한 경우에는 FPC가 감소되었고, 신경원에서 catecholamine을 고갈시키는 reserpine을 전처치한 경우에는 STC가 감소되었다. 7. GABA는 mATP를 전처치한 군에서는 정관의 전기장 유발 수축에 영향을 주지 못하였으나, reserpine을 전처치한 군에서는 전기장 유발 수축을 억제하였다. 이상의 결과로 보아 흰쥐정관의 전립선 부위에는 아드레날린성 신경전달기전과 퓨린성 신경전달기전이 동시에 작용하고 있으며, GABA는 주로 신경원의 $GABA_B$ 수용체를 통하여 ATP의 유리를 억제하는 것으로 사료된다.

• The Korean Journal of Pain
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• 제28권1호
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• pp.4-10
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• 2015

Etifoxine (etafenoxine, $Stresam^{(R)}$) is a non-benzodiazepine anxiolytic with an anticonvulsant effect. It was developed in the 1960s for anxiety disorders and is currently being studied for its ability to promote peripheral nerve healing and to treat chemotherapy-induced pain. In addition to being mediated by $GABA_A{\alpha}2$ receptors like benzodiazepines, etifoxine appears to produce anxiolytic effects directly by binding to ${\beta}2$ or ${\beta}3$ subunits of the $GABA_A$ receptor complex. It also modulates $GABA_A$ receptors indirectly via stimulation of neurosteroid production after etifoxine binds to the 18 kDa translocator protein (TSPO) of the outer mitochondrial membrane in the central and peripheral nervous systems, previously known as the peripheral benzodiazepine receptor (PBR). Therefore, the effects of etifoxine are not completely reversed by the benzodiazepine antagonist flumazenil. Etifoxine is used for various emotional and bodily reactions followed by anxiety. It is contraindicated in situations such as shock, severely impaired liver or kidney function, and severe respiratory failure. The average dosage is 150 mg per day for no more than 12 weeks. The most common adverse effect is drowsiness at the initial stage. It does not usually cause any withdrawal syndromes. In conclusion, etifoxine shows less adverse effects of anterograde amnesia, sedation, impaired psychomotor performance, and withdrawal syndromes than those of benzodiazepines. It potentiates $GABA_A$ receptor-function by a direct allosteric effect and by an indirect mechanism involving the activation of TSPO. It seems promising that non-benzodiazepine anxiolytics including etifoxine will replenish shortcomings of benzodiazepines and selective serotonin reuptake inhibitors according to animated studies related to TSPO.