• 한국가스학회지
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• 제22권1호
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• pp.26-36
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• 2018

기존 건식 개질 반응에 사용되는 니켈 기반 촉매 공정은 활성화 온도가 높고, 촉매 표면의 활성점에 탄소 침착 및 금속 소결 현상 등의 문제점이 있다. 이에 본 연구에서는 촉매공정에 DBD 플라즈마 공정이 결합된 촉매+플라즈마 공정을 이용하여 뷰테인 건식 개질 반응 특성을 조사하고 기존 촉매 공정과 비교 분석하였다. 촉매의 특성을 파악하기 위해 비표면적 분석기, XRD, SEM 및 TEM 등을 사용하여 물리 화학적 특성을 조사 하였다. $580^{\circ}C$에서 $10%Ni/{\gamma}-Al_2O_3$촉매를 사용한 경우 촉매+플라즈마 공정의 경우 촉매 단독 공정에 비해 이산화탄소와 뷰테인 전환율이 각각 27%, 39%향상되었다. 촉매+플라즈마 공정의 경우 플라즈마에 의해 생성된 다양한 활성종의 영향으로 이산화탄소와 뷰테인 전환율 및 생성되는 수소 농도가 증가하였으며, 뷰테인 건식 개질 반응 과정에서 플라즈마에 의해 니켈 촉매의 크기가 감소하고 분산도가 증가하여 반응 효율이 향상되는 것으로 판단되었다.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2019년도 추계학술대회
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• pp.92-92
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• 2019

Excessive or chronic inflammation contributes to the pathogenesis of many inflammatory diseases such as sepsis, rheumatoid arthritis, and ulcerative colitis. Hibiscus syriacus L. has been used as a medicinal plant in many Asian countries, even though its anti-inflammatory activity has been unclear. Therefore, we investigated the anti-inflammatory effect of anthocyanin fractions from the H. syriacus L. varieties Pulsae (PS) on the lipopolysaccharide (LPS)-induced expression of proinflammatory mediators and cytokines in RAW264.7 macrophages. PS suppressed LPS-induced nitric oxide (NO) and prostaglandin $E_2$ ($PGE_2$) secretion concomitant with downregulation of inducible NO synthase (iNOS) and cyclooxygenase-2 (COX-2) expression. Furthermore, PS inhibited the production of proinflammatory cytokines such as tumor necrosis factor-alpha ($TNF-{\alpha}$), interleukin-6 (IL-6), and IL-12 in LPS-stimulated RAW264.7 macrophages. Further study showed that PS significantly decreased LPS-induced nuclear translocation of the nuclear $factor-{\kappa}B$ ($NF-{\kappa}B$) subunits, p65 and p50. Molecular docking data showed that many anthocyanins from PS fit into the hydrophobic pocket of MD2 and bound to Toll-like receptor 4 (TLR4), indicating that PS inhibits the TLR4-MD2-mediated inflammatory signaling pathway. Especially, apigenin-7-O-glucoside most powerfully bound to MD2 and TLR4 through LYS122, LYS122, and SER127 at a distance of $2.205{\AA}$, $3.098{\AA}$, and $2.844{\AA}$ and SER441 at a distance of $2.873{\AA}$ (docking score: -8.4) through hydrogen bonding, respectively. Additionally, PS inhibited LPS-induced TLR4 dimerization/expression on the cell surface, which consequently decreased MyD88 recruitment and IRAK4 phosphorylation. PS completely blocked LPS-mediated mortality in zebrafish larvae by diminishing the recruitment of neutrophil and macrophages accompanied by low levels of proinflammatory cytokines. Taken together, our results indicate that PS attenuates LPS-mediated inflammation in both in vitro and in vivo by blocking the TLR4/MD2-MyD88/IRAK4-$NF-{\kappa}B$ axis. Therefore, PS might be used as a novel modulatory candidate for effective treatment of LPS-mediated inflammatory diseases.

• 생명과학회지
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• 제27권7호
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• pp.783-789
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• 2017

Malus melliana (Hand.-Mazz.) Rehder (M. melliana)는 장미과에 속하는 중국 자생 식물 중 하나로 현재까지 보고된 생리활성은 전무하다. 본 연구에서는 M. melliana 에탄올 추출물(MMEE)의 항산화 및 항염증 생리활성을 DPPH 라디칼 소거능, ROS 소거능, NO 생성 저해능 및 Western blot hybridization을 통한 연관 단백질 발현분석을 통해 평가하였다. MMEE의 항산화능을 DPPH 라디칼 소거능을 통해 분석한 결과 양성 대조군으로 사용한 대표적인 항산화제인 아스코르빈산과 유사한 정도의 높은 소거활성을 보여 MMEE가 매우 강한 항산화능을 보유함을 확인하였다. 또한 RAW 264.7 세포주에서 $H_2O_2$에 의해 유도된 ROS에 대한 MMEE의 소거능을 분석한 결과, 농도의존적인 강한 ROS 소거능을 보였다. 뿐만 아니라 대표적인 항산화 효소인 HO-1 및 그 전사 인자인 Nrf2의 단백질 발현에 미치는 영향을 분석한 결과 MMEE에 의해 HO-1 및 Nrf2의 발현이 증가됨을 보였다. 한편 MMEE가 LPS에 의해 유도된 NO 생성에 미치는 영향을 분석한 결과 농도의존적인 NO 생성 저해능을 보였으며 이는 NO 생성 단백질인 iNOS의 발현 저해에서 기인함을 확인하였다. 이러한 결과를 통해 MMEE의 높은 항산화능과 항염증 활성을 확인하였으며 향후 잠재적인 기능성 소재로서 유용하게 활용될 수 있을 것으로 판단된다. 추후 계속적인 연구를 통해 활성 물질의 규명이 필요할 것으로 판단된다.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제32권3호
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• pp.349-360
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• 2024

Oxidative stress contributes to the onset of chronic diseases in various organs, including muscles. Morroniside, a type of iridoid glycoside contained in Cornus officinalis, is reported to have advantages as a natural compound that prevents various diseases. However, the question of whether this phytochemical exerts any inhibitory effect against oxidative stress in muscle cells has not been well reported. Therefore, the current study aimed to evaluate whether morroniside can protect against oxidative damage induced by hydrogen peroxide (H₂O₂) in murine C2C12 myoblasts. Our results demonstrate that morroniside pretreatment was able to inhibit cytotoxicity while suppressing H₂O₂-induced DNA damage and apoptosis. Morroniside also significantly improved the antioxidant capacity in H₂O₂-challenged C2C12 cells by blocking the production of cellular reactive oxygen species and mitochondrial superoxide and increasing glutathione production. In addition, H₂O₂-induced mitochondrial damage and endoplasmic reticulum (ER) stress were effectively attenuated by morroniside pretreatment, inhibiting cytoplasmic leakage of cytochrome c and expression of ER stress-related proteins. Furthermore, morroniside neutralized H₂O₂-mediated calcium (Ca²⁺) overload in mitochondria and mitigated the expression of calpains, cytosolic Ca²⁺-dependent proteases. Collectively, these findings demonstrate that morroniside protected against mitochondrial impairment and Ca²⁺-mediated ER stress by minimizing oxidative stress, thereby inhibiting H₂O₂-induced cytotoxicity in C2C12 myoblasts.

• Journal of Dairy Science and Biotechnology
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• 제27권2호
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• pp.55-62
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• 2009

우유는 110여 종에 달하는 다양한 영양소를 골고루 함유하고 있어 성장기 어린이들에게 영양학적으로 완전에 가까운 식품으로 알려져 있다. 전세계 인구의 75% 정도가 유전적으로 유당을 소화시키는 능력이 부족한 이른바 유당불내증 때문에 우유 소비를 가로막는 최대 장애요인이 되고 있다. 우유의 섭취 부족으로 인하여 영양소의 결핍이 초래되어 골다공증, 고혈압, 결장암의 발병율이 증가하고 있는 추세이다. 식품 중에 함유된 유당이 체내에 흡수되려면 소장내에서 가수분해가 일어나야 한다. 유당을 분해하는 효소를 락타아제 또는 $\beta$-갈락토시다아제라 한다. 유당의 가수분해로 생성되는 포도당은 혈당이나 에너지원으로 이용되지만, 갈락토오스는 유아의 뇌조직 성분인 당지질의 합성에 이용된다. 임상적으로 유당불내증은 breath hydrogen production test로 진단할 수 있다. 유당불내증은 유럽인 25%, 히스패닉계, 인도인, 흑인 및 유대인 50~80%, 아시아인과 아메리카 인디언의 경우 거의 100% 생기는 것으로 보고되었다. 성인의 경우 유당을 가수분해할 수 있는 능력 즉, 락타아제 지속성(lactase persistence)이 북유럽 인들에게는 흔한 표현형 인 반면 그 외 지역에서는 락타아제 비지속성(lactase non-persistence) 또는 성인형 저유당분해 효소증(adult-type hypolactasia)이 가장 흔하게 나타난다. 유전자 분석 결과 인간의 락타아제 유전자의 5' 말단으로부터 13910째 염기의 다혈성(C/T-13910 single nucleotide polymorphism)이 락타아제 지속성과 관련이 있다는 사실이 밝혀졌다. 유당불내증을 완화하기 위해서는 1회분으로 한 컵 이하, 타 식품과 함께 마실 것, 탈지유보다는 전지유, 요구르트 유산균과 함께 마실 것 등이 권장되며 위배출지연도 유당불내증 개선에 효과적이다. 기존 유당불내증 진단법은 지나치게 많은 유당을 투여함으로써 유당불내증 비율이 과장되어 있으므로 정확한 진단법의 개발이 필요하다. 발효유 제품이나 저유당 제품을 개발하면 유당불내증으로 인한 유제품의 소비 부진을 크게 해소할 수 있을 것으로 판단된다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제52권2호
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• pp.77-83
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• 2009

본 연구에서는 과채 발효시 생성되는 유산균의 종류를 확인하고 유기산 농도, 내산성과 항균 효과를 확인하고 산란계의 사료에 첨가하여 공급하였을 때 계란의 품질에 미치는 영향을 조사하였다. 과채류의 유산균 발효액에는 8종 이상의 Lactobacillus균들이 있었으며 이들은 pH가 2.9${\pm}$0.4인 과채발효액에 존재하므로 대부분 내산성을 띄고 있었다. 과채발효액에 존재하는 유산균들 중에서도 L. hilgardii, L. reuteri, L. nagelii, L. plantarum, Zygosaccharomyces bisporus들은 pH 2.0에서도 생존하였다. 과채발효액이 산성을 나타내는 것은 유기산인 초산, 사과산, 젖산, 푸마릭산, 시트르산이 함유되어 있는 것과 관련이 있다. 과채발효액애는 초산과 젖산이 E. coli와 Salmonella sp.의 MIC보다 높게 함유되어 있었고, 사과산, 푸마릭산, 시트르산등은 MIC 보다 낮게 함유되어 있었지만 전체적으로 보았을 때 유기산의 함량은 두 위해균의 성장을 억제하기에 충분한 것으로 사료된다. 이렇게 과채발효액에 함유된 유기산이 위해균의 성장을 억제할 뿐 아니라 유산균들 중에서 위해균인 E. coli, S. typhimurium, Staphylococcus aureus, S. gallinarium에 대해 L. nagelii과 L. plantarum이 가장 항균 효과가 높았고, 그다음으로 Staphylococcus aureus, S. gallinarium에 대해서 효과적인 항균 효과를 나타내였다. 유기산과 유산균이 모두 함유된 과채 발효액은 산의 농도가 높아질수록 위해균에 대한 항균 효과가 향상되었다. 희석한 과채발효액을 암모니아와 황화수소의 제거 능력이 탁월하여 과채발효액을 처리한 후 초기 30분 동안 50% 이상이 제거되었다. 사료의 0.1% 수준으로 과채발효액(산함량 3.0%)을 혼합하여 산란계에게 공급하였을 때 대조군에 비해 산란율, 계란 질량, 사료 효율이 현저하게 증가하였다. 또한 과채 발효액 첨가군에서 계란의 신선도가 향상되었고, 난각 두께와 난각 강도가 높아져서 파각율이 낮을 것으로 사료되며 난황의 콜레스테롤 농도도 낮아졌다. 결론적으로 과채발효액은 양계의 항생제 대체 사료첨가제로의 가능성이 충분한 것으로 사료된다.

• 대한한의학방제학회지
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• 제25권2호
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• pp.179-191
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• 2017

Objectives : Increased oxidative stress by reactive oxygen species (ROS) has been suggested as a major cause of muscle fatigue. Although several studies have demonstrated the various biological properties of Sophora flavescens Aiton, Glycyrrhiza uralensis Fischer and Dictamnus dasycarpus Turcz, but the antioxidative potentials have not been clearly demonstrated. The present study was designed to investigate the protective effects of their water and ethanol extract mixtures (medicinal herbal mixtures, MHMIXs) on hydrogen peroxide ($H_2O_2$)-induced cell damage and apoptosis in C2C12 myoblasts. Methods : Cytotoxicity was assessed by an MTT assay. Quantitative evaluation of apoptosis induction and ROS production was evaluated by flow cytometry analysis. Expression levels of apoptosis regulatory and DNA-damage proteins were detected by Western blotting. Result : The inhibition of $H_2O_2$-induced cell proliferation was effectively blocked in extracts of 3: 1: 1 (EMHMIXs-1) or 2: 2: 1 (EMHMIXs-2) of S. flavescens, G. uralensis and D. dasycarpus Turcz, ethanol extracts from various complex extracts in C2C12 myoblasts. EMHMIXs-1 and EMHMIXs-2 also effectively attenuated $H_2O_2$-induced C2C12 cell apoptosis, which was associated with the restoration of the upregulation of Bad and death receptor 4, and downregulation of XIAP and cIAP-1 induced by $H_2O_2$. In addition, these herbal mixtures significantly blocked the $H_2O_2$-induced ROS generation and phosphorylation of $p-{\gamma}H2A.X$, which suggests that they can prevent $H_2O_2$-induced cellular DNA damage. Conclusions : The results suggest that EMHMIXs-1 and EMHMIXs-2 could block the DAN damage and apoptosis of C2C12 myoblasts by oxidative stress through blocking ROS generation.

• Animal Bioscience
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• 제34권10호
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• pp.1590-1599
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• 2021

Objective: This study investigates the expression patterns of toll-like receptors (TLRs) and intracellular mediators in horse muscle cells after exercise, and the relationship between TLRS expression in stressed horse muscle cells and immune cell migration toward them. Methods: The expression patterns of the TLRs (TLR2, TLR4, and TLR8) and downstream signaling pathway-related genes (myeloid differentiation primary response 88 [MYD88]; activating transcription factor 3 [ATF3]) are examined in horse tissues, and horse peripheral blood mononuclear cells (PBMCs), polymorphonuclear cells (PMNs) and muscles in response to exercise, using the quantitative reverse transcription-polymerase chain reaction (qPCR). Expressions of chemokine receptor genes, i.e., C-X-C motif chemokine receptor 2 (CXCR2) and C-C motif chemokine receptor 5 (CCR5), are studied in PBMCs and PMNs. A horse muscle cell line is developed by transfecting SV-T antigen into fetal muscle cells, followed by examination of muscle-specific genes. Horse muscle cells are treated with stressors, i.e., cortisol, hydrogen peroxide (H₂O₂), and heat, to mimic stress conditions in vitro, and the expression of TLR4 and TLR8 are examined in stressed muscle cells, in addition to migration activity of PBMCs toward stressed muscle cells. Results: The qPCR revealed that TLR4 message was expressed in cerebrum, cerebellum, thymus, lung, liver, kidney, and muscle, whereas TLR8 expressed in thymus, lung, and kidney, while TLR2 expressed in thymus, lung, and kidney. Expressions of TLRs, i.e., TLR4 and TLR8, and mediators, i.e., MYD88 and ATF3, were upregulated in muscle, PBMCs and PMNs in response to exercise. Expressions of CXCR2 and CCR5 were also upregulated in PBMCs and PMNs after exercise. In the muscle cell line, TLR4 and TLR8 expressions were upregulated when cells were treated with stressors such as cortisol, H₂O₂, and heat. Migration of PBMCs toward stressed muscle cells was increased by exercise and oxidative stresses, and combinations of these. Treatment with methylsulfonylmethane (MSM), an antioxidant on stressed muscle cells, reduced migration of PBMCs toward stressed muscle cells. Conclusion: In this study, we have successfully cultured horse skeletal muscle cells, isolated horse PBMCs, and established an in vitro system for studying stress-related gene expressions and function. Expression of TLR4, TLR8, CXCR2, and CCR5 in horse muscle cells was higher in response to stressors such as cortisol, H₂O₂, and heat, or combinations of these. In addition, migration of PBMCs toward muscle cells was increased when muscle cells were under stress, but inhibition of reactive oxygen species by MSM modulated migratory activity of PBMCs to stressed muscle cells. Further study is necessary to investigate the biological function(s) of the TLR gene family in horse muscle cells.

• 생명과학회지
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• 제31권1호
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• pp.28-36
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• 2021

Edwardsiella piscicida는 어류의 출혈성 패혈증 및 사람의 위장 감염의 중요한 원인균이다. 세균이 생존을 하기 위해서는 환경변화에 적응하기 위한 특수한 메커니즘이 필요하다. 따라서 E. piscicida가 삼투압 변화 환경을 감지하고 이에 반응하는 메커니즘을 이해하기 위하여 본 연구에서는 다양한 염도 조건에서 단백질 발현 형태와 세균의 생리적 특성을 분석하였다. EnvZ-OmpR의 two-component 조절 시스템의 일부인 OmpR 단백질은 세균의 염분 스트레스 감지와 관련이 있다. 이 단백질이 E. piscicida에서 어떤 생리적 역할을 하는지는 밝혀지지 않고 있다. 이 연구에서는 염분 스트레스에 대한 OmpR 단백질의 기능을 조사 하였다. OmpR을 발현하지 못하는 돌연변이체를 분석한 결과 구연산염 이용, H2S 생성 및 인돌 생산의 능력이 야생형과 비교했을 때 차이가 나는 것으로 확인되었다. 전체 ompR 유전자를 가지는 플라스미드를 돌연변이 균주에 도입하여 분석한 결과 위의 세가지 표현형은 야생형과 같아졌다. 지연된 성장률도 부분적으로 회복되었음을 볼 수 있었다. 이 연구에서 OmpR이 세포 운동성과의 관련성을 찾아볼 수 없었다. 이 연구의 결과들을 종합하면, 돌연변이 분석, 성장 분석, MALDI-TOF MS, qRT-PCR 및 표현형 연구 결과는 E. piscicida의 OmpR이 삼투압 조절, 생육, 포린 발현, 독성 관련 유전자(eseC, eseD 및 evpC) (ETAE_1826) 및 기능을 알 수 없는 특정 유전자(ETAE_1540 및 ETAE_2706)와 관련이 있다고 사료된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제45권6호
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• pp.1265-1276
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• 1998

연구배경 : NO는 생체내에서 생성되는 유리 반응기로서 혈관 긴장도외 완화, 혈소판 응집 저지, 혈관 내피세포에 대한 백혈구 유착 방해, 감염에 대한 숙주 방어 등에서 중요한 역할을 한다. NO는 전이 금속(transition metal), 산소, 기타 반응기 등과 쉽게 반응하므로 여러 생체내 반응에 관여하여 산화제 손상을 촉진시키거나 감소시킬 가능성이 제기되었다. 급성 폐손상 및 급성 호흡곤란 증후군에서는 폐혈관 내피세포 및 호중구의 상호작용 및 산화제 손상이 매우 중요한 병인으로 알려져 있으며, NO를 급성 호흡곤란 증후군에서 흡입하여 치료하는 것은 산화제에 의한 혈관 내피세포 손상에서 외부로부터 NO를 공급하는 상황이다. 본 연구에서는 외인성 NO의 공여나 내인성 NO 억제가 산화제에 의한 폐미세혈관 내피세포의 손상을 악화시키거나 완화시킬 수 있는지를 관찰하였다. 방 법 : 산화제에 의한 세포손상은 백서 폐미세혈관 내피세포에 과산화수소를 생성하는 glucose oxidase(GO)를 투여하여 야기시키고 이를 $^{51}Cr$ 방출 측정으로 평가하였다. 산화제에 의한 폐혈관 내피세포의 손상에 외인성 NO가 미치는 영향은 NO 공여물인 SNAP 혹은 SNP를 산화제와 동시에 투여하여 평가하였다. 산화제에 의한 폐혈관 내피세포의 손상에 내인성 NO 억제가 미치는 영향은 NOS 길항제인 L-NMMA을 추가로 투여하여 평가하였다. INF-$\gamma$, TNF-$\alpha$ LPS 등으로 내인성 NO 생성을 자극한 후 L-NMMA의 효과도 관찰하였으며, NO 공여물이나 내피세포로 부터의 NO생성은 nitrite 측정으로 평가하였다. 결 과 : 백서 폐 미세혈관 내피세포에서 $^{51}Cr$ 방출이 GO 5mU/ml에서 $8.7{\pm}0.5%$, 10 mU/ml에서 $14.4{\pm}2.9%$, 15 mU/ml에서 $32.3{\pm}2.9%$, 20 mU/ml에서 $55.5{\pm}0.3%$. 30 mU/ml에서 $67.8{\pm}0.9%$로 GO 15 mU/ml 이상에서 대조군의 $9.6{\pm}0.7%$에 비하여 유의하게 증가하였으며 (P<0.05; n=6). 이에 0.5mM L-NMMA를 추가하여도 영향이 없었다. INF-$\gamma$ 500 U/ml, TNF-$\alpha$ 150 U/ml, LPS 1 ${\mu}g/ml$을 배양액에 첨가하여 24시간 경과시 배양액 중 nitrite 농도가 $3.9{\pm}0.3\;{\mu}M$로 증가하였으며, 이에 L-NMMA 0.5 mM을 첨가하면 $0.2{\pm}0.l\;{\mu}M$로 유의하게 억제되었다(p<0.05 ; n=6). INF-$\gamma$, TNF-$\alpha$ LPS 자극후 GO에 의한 $^{51}Cr$ 방출에 L-NMMA는 영향을 주지 않았다. GO 20 mU/ml에 의한 $^{51}Cr$ 방출이 SNAP 100 ${\mu}M$의 추가로 대조군 수준으로 현저히 억제되었으나, SNP, potassium ferrocyanide, potassium ferricyanide 등의 추가는 영향이 없었다. Hanks' balanced salt solution(HBSS) 중의 SNAP 100 ${\mu}M$로 부터 4 시간 동안 nitrite가 $23.0{\pm}1.0\;{\mu}M$ 농도로 축적되었으나, SNP는 1 mM에서도 nitrite가 검출되지 않았다. SNAP은 HBSS 중의 GO가 과산화수소를 시간 경과에 따라 생성하는데 영향이 없었다. 결 론 : 결론적으로 폐미세혈관 내피세포에서 GO에 의하여 생성되는 과산화수소로 산화제 손상을 야기하였으며, NO 공여물인 SNAP으로부터 제공된 외연성 NO가 산화제 손상을 방지하고 이 보호효과는 NO 방출 능력에 의할 가능성이 시사되었다. 따라서 생체내 환경에 따라 외인성 NO가 내피세포에 대한 산화제 손상에 보호 효과가 있을 수 있다고 추정된다.