• 농업과학연구
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• 제48권1호
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• pp.119-131
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• 2021

Over-produced reactive oxygen species (ROS) exert oxidative damage on lipids, proteins, and DNA in the human body, which leads to the onset of neurodegenerative diseases such as Alzheimer's disease (AD). In this study, we explored the cellular antioxidant effect of Cirsium japonicum var. maackii (CJM) against hydrogen peroxide (H₂O₂)-induced oxidative stress in neuronal cells. The antioxidant activity was assessed using 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide, 2',7'-dichlorofluorescin diacetate and nitric oxide (NO) assays, and the molecular mechanisms were examined by Western blot analysis. H₂O₂ treatment of SH-SY5Y cells decreased cell viability and increased ROS and NO production compared to H₂O₂-untreated cells. However, CJM increased cell viability and decreased ROS and NO accumulation in the H₂O₂-treated SH-SY5Y cells compared to H₂O₂-treated control cells. Especially, the EtOAc fraction from CJM showed the strongest antioxidant effect compared with the other extracts and fractions. Therefore, we further examined the CJM mechanism against oxidative stress using the EtOAc fraction from CJM. The EtOAc fraction up-regulated the expressions of heme oxygenase-1, NAD(P)H quinone oxidoreductase 1, and thioredoxin reductase 1. These results indicate that CJM promotes the activation of antioxidative enzymes, which eliminate ROS and NO, and further leads to an increase in the cell viability. Taken together, our results show that CJM exhibited an antioxidant activity in H₂O₂-treated SH-SY5Y cells, and it could be a novel antioxidant agent for the prevention or treatment of neurodegenerative disease such as AD.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제56권6호
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• pp.641-654
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• 2023

Purpose: Sour cherry (Prunus cerasus L.) contains abounding phytochemicals, such as polyphenols and anthocyanins, and has antioxidative effects. Adenosine monophosphate-activated protein kinase (AMPK) is a crucial regulator in enhancing the lipid metabolism. This study hypothesized that the intake of sour cherry affects AMPK signaling. Therefore, this study examined whether sour cherry regulates AMPK to balance the hepatic lipid metabolism and exert ameliorating effects. Methods: Male C57BL/6J mice had obesity induced with a 45% fat diet. The mice were divided into four groups: control (CON), high-fat diet (HFD), low percentage sour cherry powder (LSC), and high percentage sour cherry powder (HSC). The mice in the sour cherry groups were fed 1% sour cherry or 5% sour cherry in their respective diets for 12 weeks. Results: The body weight, visceral fat weight, and lipid droplet size significantly decreased in the treatment groups. The serum and hepatic triglyceride and total cholesterol levels improved significantly in the HSC group. The low-density lipoprotein cholesterol levels were also reduced significantly, whereas the high-density lipoprotein cholesterol levels were increased significantly in both treatment groups. The sterol regulator binding protein-1c and fatty acid synthase expression levels as fatty acid synthesis-related enzymes were significantly lower in the treatment groups than in the high-fat diet group. Furthermore, the adipose triglyceride lipase and hormone-sensitive lipase expression levels as lipolytic enzyme activity and AMPK/acetyl-CoA carboxylase/carnitine palmitoyltransferase-1 as fatty acid β-oxidation-related pathway were upregulated significantly in both sour cherry groups. Conclusions: These results show that sour cherry intake improves hepatic lipid synthesis and chronic diseases by activating AMPK signaling. Therefore, this study suggests that phytochemical-rich sour cherry can be developed as a healthy functional food.

• 한국축산식품학회지
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• 제44권3호
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• pp.533-550
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• 2024

Peptides with bioactive effects are being researched for various purposes. However, there is a lack of overall research on pork-derived peptides. In this study, we reviewed the process of obtaining bioactive peptides, available analytical methods, and the study of bioactive peptides derived from pork. Pepsin and trypsin, two representative protein digestive enzymes in the body, are hydrolyzed by other cofactors to produce peptides. Bicinchoninic acid assay, sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis, chromatography, and in vitro digestion simulation systems are utilized to analyze bioactive peptides for protein digestibility and molecular weight distribution. Pork-derived peptides mainly exhibit antioxidant and antihypertensive activities. The antioxidant activity of bioactive peptides increases the accessibility of amino acid residues by disrupting the three-dimensional structure of proteins, affecting free radical scavenging, reactive oxygen species inactivation, and metal ion chelating. In addition, the antihypertensive activity decreases angiotensin II production by inhibiting angiotensin converting enzyme and suppresses blood pressure by blocking the AT1 receptor. Pork-derived bioactive peptides, primarily obtained using papain and pepsin, exhibit significant antioxidant and antihypertensive activities, with most having low molecular weights below 1 kDa. This study may aid in the future development of bioactive peptides and serve as a valuable reference for pork-derived peptides.

• 한국잡초학회지
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• 제31권2호
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• pp.134-145
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• 2011

Myxococcus xanthus (MX, PX)와 Arabidopsis thaliana (AP37)의 protoporphyrinogen oxidase (Protox)유전자 과다발현 제초제 저항성 형질전환 벼와 비형질전환벼의 생육 및 수량에 관한 적응성 차이와 벼생육시기별 ALA 합성능력, tetrapyrrole 중간물질, 활성산소 발생, 지질과산화 작용 및 항산화효소 능력의 연관성이 조사되었다. Protox 과다발현 형질전환 벼 MX와 AP37의 초장은 이앙 후 43, 50, 65일에 비형질전환벼 비형질전환벼에 비해 유의적으로 적었고, 분얼수는 이앙 후 50일과 65일에 MX와 AP37 뿐만 아니라 PX에서도 비형질전환벼에 비해 유의적으로 적었다. 수확기의 간장과 수량은 MX, PX 및 AP37에서 그리고 고건중은 MX와 AP37에서 비형질전환벼에 비해 유의적으로 적었다. 형질전환벼 계통 MX, PX 및 AP37의 수량감소는 MX의 경우 영화수와 천립중에 의해, PX는 등숙율에 의해, AP37은 영화수, 등숙율 및 천립중에 의해서 기인되었다. 한편, 형질전환벼 계통 MX, PX 및 AP37의 수량감소는 또 다른 년차변이 연구에서도 관찰되었다. 이러한 형질전환벼계통의 생육 감소는 이앙 후 생육기간 뿐만 아니라 이앙 전 육묘기간 동안에서도 발생하여 결과적으로 수량이 감소되는 것으로 생각된다. Tetrapyrrole 중간물질 Proto IX, Mg-Proto IX 및 Mg-Proto IX monomethyl ester의 축적량, 활성산소종($H_2O_2$와 ${O_2}^-$), MDA, 및 항산화효소(superoxide dismutase, caltalase, peroxidase, ascorbate peroxidase, glutathione reductase) 및 엽록소 함량은 Protox 유전자 과다발현형질전환벼 계통과 비형질전환벼간에 유의적인 차이가 없어 이들 porphyrin 대사 경로 물질과 벼 생육 및 수량감소의 연관성은 적은 것으로 사료된다. 그러나 MX, PX, AP37의 ALA 합성능력은 광노출 후 1일과 이앙 후 52일에 비형질전환벼에 비해 유의적으로 감소하여 이 부분에 대한 상세한 연구가 추후에 수행되어야 할 것으로 보인다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제40권5호
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• pp.625-634
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• 2011

본 연구는 녹차씨껍질 분획 추출물 중 염증 저해능이 강력한 EtOAC분획을 선정하여 대식세포주인 RAW264.7 macrophage cell에서 항염증효과의 기전을 생화학적, 분자학적수준에서 분석하고자 하였다. 녹차씨껍질 추출물 100 mg당 총 페놀함량은 EtOAC분획에서 가장 높은 수준이었으며 EtOH추출물>PE분획>BuOH분획과 $H_2O$분획의 순으로 나타났다. 또한 EtOAC분획의 NO 억제능이 가장 강한 것으로 나타나, EtOAC분획의 polyphenol을 분석한 결과 EGC ($1146.5{\pm}11.01\;{\mu}g/g$)> tannic acid($967.0{\pm}32.24\;{\mu}g/g$)> EC ($70.9{\pm}4.39\;{\mu}g/g$)> gallic acid($947.6{\pm}1.03\;{\mu}g/g$)> caffeic acid($37.7{\pm}1.46\;{\mu}g/g$)> ECG($35.5{\pm}3.19\;{\mu}g/g$)> EGCG($15.5{\pm}0.09\;{\mu}g/g$)의 순으로 나타났다. 녹차씨껍질 EtOAC분획이 RAW264.7 macrophage cell에서 LPS 처리에 의한 산화적 스트레스로 발생되는 NO 생성을 농도 의존적으로 감소시키며($IC_{50}$: $80.11\;{\mu}g/mL$) $PGE_2$의 생성을 억제하였다. 염증생성 전사인자인 iNOS의 유전자 발현은 농도 의존적으로 억제시켰으나 COX-2의 단백질 발현에는 영향을 미치지 않았다. 녹차씨껍질 EtOAC분획은 총 항산화능과 GSH 수준을 증가시켜 산화적 스트레스를 경감시키는 역할을 하며 항산화효소계인 catalase, GSH-red 및 Mn-SOD 활성의 단백질 발현을 증가시키는 것으로 나타났다. 핵에서의 p65 농도는 대조군에 비해 녹차씨껍질 EtOAC분획을 처리한 군에서 현저하게 낮은 것으로 나타났다. 이상의 결과에서, 녹차씨껍질 EtOAC분획은 NF-${\kappa}B$ 활성을 억제함으로써 iNOS 단백질 발현을 억제하여 NO의 생성을 감소시키고 총 항산화능과 GSH 수준을 증가시키며, 항산화 효소계를 활성화시켜 세포내 산화적 스트레스를 감소시킴으로써 LPS 자극에 의한 염증반응을 지연하거나 억제하는 것으로 사료된다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제55권2호
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• pp.85-94
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• 2012

Monascus pilosus로 발효시킨 후 발효 녹차의 첨가식이가 고지방식이 ICR 마우스의 체중과 혈청 지방함량 및 간 조직 항산화계 효소활성에 미치는 영향을 조사하였다. 정상대조군(NC), 고지방식이대조군(HC), 비발효녹차 분말을 2% 첨가한 고지방식이군(CHA) 및 M. pilosus로 발효시킨 후발효녹차 분말을 2% 첨가한 고지방식이군(mCHA)으로 구분하여 7주간 사육하였다. 체중은 CHA군과 mCHA군간의 유의적인 차이가 없으나 HC군에 비하여 각각 24.15 및 29.66%가 감소되었으며 식이섭취량에는 차이가 없었다. 체중 당 간 및 신장의 중량은 CHA군 및 mCHA군이 HC군에 비해 증가하였다. 체중 당 부고환주위지방의 무게는 mCHA군에서 유의하게 감소하였다. 혈청 TG와 의총콜레스테롤 함량은 mCHA군에서 NC군 수준으로 감소하였다. CHA군과 mCHA군의 HDL-cholesterol 함량은 HC군에 비하여 96.55 및 119.32%가 높았다. CHA군과 mCHA군의 CHA군 및 mCHA군의 LDL-cholesterol 함량은 각각 0.67 및 0.41을 나타내었다. 간 조직의 GSH 함량은 HC군에 비하여 CHA군이 11.24%, mCHA군은 23.68%가 높았다. LPO 함량은 CHA군과 mCHA군이 HC군에 비하여 43.70 및 45.38%가 낮았다. CHA군과 mCHA군의 xanthine oxidoreductase D type 효소활성은 HC군에 비하여 각각 18.52 및 33.33%가 감소하였으며 mCHA군은 NC군 수준으로 높았다. XOD O type 효소활성은 CHA군과 mCHA군이 HC군에 비하여 각각 16.67 및 33.33%가 높았다. superoxide dismutase 활성은 CHA군과 mCHA군이 HC군에 비하여 유의차는 없었다. mCHA군의 glutathione S-transferase 활성은 HC군에 비하여 유의적으로 높았으며 특히, mCHA군의 glutathione peroxidase 활성은 HC군의 2.55배, CHA군의 1.5배로 높았으며 NC군과 대등하였다. CHA군과 mCHA군의 ALT 활성 HC군에 비하여 현저하게 낮았다. 간 조직의 현미경 관찰결과, CHA군과 mCHA군에서는 간 세포 내 축적된 지방의 크기가 작은 포말형으로 변화되고, 이로 인해 간 세포판과 동양혈관 형성이 간 소엽단위로 뚜렷하게 구분되었다. 이상의 실험결과로 보아 M. pilosus로 발효시킨 후발효 녹차는 고지방식이에 의해 유발되는 비만과 고지혈증 및 지방간을 예방 혹은 경감시켜줄 수 있는 유효한 가능성을 시사하였다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제25권4호
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• pp.575-580
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• 1996

식이 vitamin E 수준이 Cd 중독된 휜쥐 뇌조직 내의 지질과산화와 항산화계에 미치는 영향을 알아보기 위해 체중 $60\pm5g되는$ Spraue-Dawley종 흰쥐 숫컷을 식이내 vitamin E 함량을 0, 40, 400mg/kg of diet로 나누어 각각 2주 및 4주간 사육한 후 체중 kg당 2.5mg Cd을 하루에 한번씩 4회 투여하여, 실험 종료 후 쥐를 희생시켜 뇌조직내의 SOD, GSH-Px, GST의 항산화 효소활성 및 지질과산화가를 측정하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 전 실험기간 동안 체중변화를 관찰한 결과 대조군에 비해 실험군들이 모두 유의적으로 감소하였고, 식이 섭취량은 2주간 사육한 대조군과 각 실험군간에 차이가 없었으나, 4주간 사육한 대조군에 비해 Cd-0E군만이 유의적으로 낮았다. 식이 효율도 2주 및 4주 모두 대조군에 비해 실험군들이 모두 낮았다. 뇌, 간장 및 신장의 무게는 대조군과 실험군 간에 유의적인 차이가 없었다. SOD의 활성을 관찰한 결과 대조군에 비해 Cd-0E군이 유의적으로 낮았으나 Cd-40E와Cd-400E군과는 차이가 없었다. GSH-Px 활성은 대조군에 비해 실험군이 Cd-400E, 40E, Cd-0E순으로 낮았다. G57 활성을 측정한 결과는 대조군에 비해 Cd-0E, Cd-40E군에서는 유의적으로 낮았으며, Cd-400E와는 차이가 없었다. 뇌조직의 지질과산화가를 측정한 결과, 대조군에 비하여 Cd-0E, Cd-40E, Cd-400E 군은 각각 2.5배, 1.8배, 1.4배 증가하였다. 그리고 Cd-40E, Cd-400E는 Cd-0E군에 비해 각각 28.8%, 44% 지질과산화가가 각각 낮았다. 2주 및 4주 동안 실험구간의 효소활성 및 과산화지질 함량은 유의적인 차이가 없었다. 결론적으로 Cd 중독된 흰쥐 뇌조직에서는 대조군에 비해 지질과산화 반응이 촉진되었으나 식이내 vitamin E의 적절한 첨가는 항산화계를 강화시킴으로써 뇌조직의 과산화적 손상을 완화시키는데 기여함을 알 수 있었다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제36권9호
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• pp.898-907
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• 2003

본 연구에서는 비타민과 무기질을 sub-optimal 수준으로 섭취시키고 고콜레스테롤식이와 에탄올을 병행 섭취시키는 흰쥐를 대상으로 5주간 생식제품을 20％ (생식20군) 및 40% (생식40군) 수준으로 보충 섭취시킨 후, 체내 항산화체계에 미치는 영향을 평가하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 일일 식이섭취량, 체중증가량 및 식이효율은 일반대조군과 영양불균형대조군 간에 유의적인 차이가 관찰되지 않았고, 생식40군의 경우 영양불균형대조군에 비해 식이효율이 유의하게 향상되었다 (p < 0.05) . 간조직의 지질과 산화물농도는 일반대조군에 비해 영양불균형대조군에서 유의하게 더 낮았으며 (p < 0.05), 식이내 생식첨가에 의해 영향을 받지 않았다. 간조직의 SOD 활성은 일반대조군에 비해 영양불균형대조군에서 유의적으로 증가하였고, 생식 섭취군의 경우 영양불균형대조군에 비해 유의하게 감소하였다 (p < 0.05), 간조직의 catalase 활성은 영양불균형대조군에서 일반대조군에 비해 유의하게 더 낮았으며 (p <0.05), 생식섭취에 의해 영향을 받지 않았다. 간조직의 (GSH-Px + catalase)/SOD 비율은 영양불균형대조군에서 일반대조군보다 유의하게 더 낮았으며, 영양불균형대조식이에 생식을 20％ 수준으로 첨가시킨 결과 유의하게 증가하였다 (P < 0.05). 영양불균형대조식이는 일반대조식이에 비해 혈중 Cu 농도를 유의하게 증가시켰다. 생식분말 섭취군의 경우 영양불균형대조군에 비해 Fe, Se, Mn, Zn 및 Cu 등의 무기질 섭취량이 더 많음에도 불구하고 혈중 농도는 오히려 더 낮게 나타났으며, 특히 Fe 및 Cu농도는 유의적으로 감소하였다. 이는 생식제품이 phytate 및 섬유질이 풍부한 전곡류 및 식물성식품들로 구성되어 있어 무기질의 생체이용률을 저하시키기 때문으로 사료되며, 생식제품의 장기 섭취시 이들 무기질 영양상태가 저하되지 않도록 주의가 필요할 것으로 생각된다.

• 한국자원식물학회지
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• 제35권5호
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• pp.565-573
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• 2022

치주조직에 존재하는 주요한 세포의 한 형태인 인체 치은섬유아세포는 다양한 구강유해세균으로부터 염증이 유발되어지며, 그중 대표적으로 치주염 원인균인 P. gingivalis의 내독소인 LPS-PG로부터 염증성 자극에 반응하여 다양한 염증매개 물질을 분비한다. 본 연구에서는 치주염을 일으키는 주요한 원인균 중 하나인 P. gingivalis로 부터 분리한 LPS-PG를 이용하여 인체 치은섬유아세포주인 HGF-1 세포에 염증을 유도한 후 LRE에 대한 항염증 및 항산화 효과를 분석하였다. 실험 결과, LRE는 LPS-PG 유도에 따라 iNOS에 의한 NO 생성과 COX-2에 의한 PGE₂와 같은 염증 매개 인자의 발현 및 생성 억제와 함께 염증성 싸이토카인(TNF-α, IL-1β및 IL-6)의 생성 또한 억제하였다. 신호전달계에서 염증성 전사인자의 발현 경로를 확인하기 위하여 TLR4/Myd88/NF-κB의 활성을 확인한 결과, LRE 처리에 따라 농도 의존적으로 억제되는 것을 확인하였다. 또한 산화 환원 효소로 항염증효과를 나타내는 것으로 알려진2상 효소 중 하나인 NQO-1과 이의 전사인자인 Nrf2를 분석 한 결과 LRE 처리에 의해 효소의 활성이 높아지는 것을 확인할 수 있었다. 결론적으로 LRE는 TLR4/Myd88/NF-κB 신호전달 경로를 억제하고 NQO1/Nrf2 활성을 유도함으로써 HGF-1 세포에서 LPS-PG에 의해 유도된 염증을 억제하는 것으로 사료되며, 향후 LRE는 식·의약품 소재 개발에서 치주질환 개선의 가능성이 있는 후보물질이 될 수 있을 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제19권4호
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• pp.429-435
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• 2009

산화적 스트레스는 정상적인 대사 과정뿐만 아니라 외부적인 환경에 노출 되었을 때 일어나는 것으로 잘 알려져 있다. 이러한 스트레스를 극복하기 위해 생물체들은 각자의 시스템에 맞게 다양한 항산화 시스템을 진화 발전시켜 왔다. Saccharomyces cerevisiae KNU5377 균주는 고온뿐만 아니라 다양한 스트레스에 대해 내성을 가짐을 확인하였다. 대부분의 스트레스는 궁극적으로는 산화적 스트레스로 귀결된다. 이러한 측면에서 본 연구는 KNU5377 균주가 어떠한 시스템에 의해서 다른 균주보다 스트레스 내성을 가지는지를 밝히기 위해 접근하였다. 수행된 연구결과에서 KNU5377 균주는 항산화 시스템과 밀접하게 관련된 단백질(superoxide dismutase, thioredoxin system, heat shock proteins)과 항산화 관련 물질(trehalose)을 과발현함을 확인하였다. 그러나 이러한 단백질들이 어떠한 조절 시스템에 의해서 균주 특이적인 발현 양상을 보이는지는 현재까지 확인되지 않고 있다. 본 연구는 KNU5377 균주 그 자체의 중요성과 함께 균주 내의 스트레스 내성과 관련된 유용한 유전자를 탐색하여 더욱 우수한 유전자원을 발굴하는데 기여 할 것으로 보인다.