• 제목/요약/키워드: Effect of oxidative stress

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어성초 추출물 및 분획물의 항균, 항산화 및 세포보호활성 (Antimicrobial, Antioxidant and Cellular Protective Effects of Houttuynia cordata Extract and Fraction)

  • 윤믿음;이예슬;이윤주;박영민;박수남
    • 공업화학
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    • 제29권4호
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    • pp.452-460
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    • 2018
  • 본 연구에서는 어성초(Houttuynia cordata)의 추출물 및 분획물을 제조하고 이들에 대한 생리활성과 성분분석을 하였다. 어성초는 50% 에탄올 추출물 및 에틸아세테이트 분획물을 제조하여 실험에 사용하였다. 항균활성 측정결과, S. aureus, B. subtilis에 대한 에틸아세테이트 분획의 MIC 값은 각각 78, $312{\mu}g/mL$으로 나타나 그람 양성균에 대하여 높은 활성을 보이는 것으로 나타났다. 1,1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH)에 대한 자유라디칼 소거활성($FSC_{50}$)은 50% 에탄올 추출물($27.15{\mu}g/mL$) 및 에틸아세테이트 분획($12.00{\mu}g/mL$)을 측정한 결과 에틸아세테이트 분획에서 활성이 더 크게 나타났다. Luminol-의존성 화학발광법을 이용한 $Fe^{3+}-EDTA/H_2O_2$계에서 생성된 활성산소종(reactive oxygen species, ROS)에 대한 총항산화능($OSC_{50}$)은 50% 에탄올 추출물($2.91{\mu}g/mL$), 에틸아세테이트 분획($0.983{\mu}g/mL$) 측정 결과 DPPH에 대한 소거활성과 같은 경향성을 보였다. 어성초 추출물의 HaCaT 세포보호효과를 확인하기 위해 UVB 조사 후 세포 내 ROS 소거활성을 확인한 결과, 어성초 에틸아세테이트 분획은 $1.6{\mu}g/mL$부터 농도 의존적으로 ROS 소거활성을 나타내었으며, 최고 농도인 $12.5{\mu}g/mL$에서 54.3%의 감소율을 보였다. 과산화수소로 유도된 세포보호효과 또한, 어성초 에틸아세테이트 분획은 $0.8{\mu}g/mL$부터 세포생존율을 유의적으로 증가시켜 최대 86.9%까지 증가시켰다. 실험에 사용된 어성초 추출물의 에틸아세테이트 분획을 가지고 TLC와 HPLC를 이용한 성분분석을 수행하였다. 그 결과 quercitrin, isoquercitrin, hyperoside, chlorogenic acid, neochlorogenic acid, cryptochlorogenic acid, rutin 및 afzelin이 있음을 확인하였다. 이상의 결과들로부터, 어성초 추출물 및 분획물은 ROS를 소거하고 항균효과를 나타냄으로써 외부 환경으로부터 세포막을 보호할 수 있는 천연 항산화제 및 천연 방부제로서 화장품 분야에서 응용가능성이 있음을 시사하였다.

육계에서 가시오갈피와 두충의 첨가 급여가 항산화 효소, 지방 및 근육 관련 유전자 발현에 미치는 영향 (Effect of Dietary Supplementation of Acanthopanax senticosus and Eucommiaceae on the Expression of Lipogenic, Myogenic and Antioxidant Enzyme Genes in Broiler Chickens)

  • 강혜경;자가디쉬 벨로;손시환;장인석;문양수
    • 한국가금학회지
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    • 제36권1호
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    • pp.39-45
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    • 2009
  • 가시오갈피 및 두충과 같은 천연 생리활성 사료 첨가제를 사료와 함께 급여하여 지방, 근육, 항산화 효소 등과 관련된 유전자의 발현을 분석하여 생리활성 물질에 의한 육계의 영향을 분자생물학적 측면에서 접근해 보고자 본 연구를 실시하게 되었다. 본 연구는 육계 Ross종 수컷을 5처리 8반복, 반복당 4수씩을 4일령에 완전 임의 배치하였으며, 시험 사료에 가시오갈피와 두충을 0%(대조구), 0.5%, 1% 수준으로 각각 첨가하여 35일령까지 자유 급여를 실시하고 시험 종료일에 근육과 간의 조직을 취하여 RNA를 분리한 후 분석에 이용하였다. 천연물 첨가에 따른 증체, 사료 섭취량 및 사료 요구율의 사양 성적 결과, 사료 요구율을 제외한 사양 성적에 큰 영향을 미치지 않았다. 근육 및 지방 합성 관련 유전자의 발현을 분석한 결과, 지방 합성 관련 유전자 FAS는 처리간에 차이가 없었으나, 전사인자인 $PPAR{\gamma}$의 유전자 발현은 두충 처리구에서 높은 발현을 보였으나, 대조구와 가시오갈피와는 차이가 없었다. 근육 관련 유전자 MyoD와 Myogenin의 발현을 분석한 결과, Myogenin은 모든 처리구에서 대조구에 비해 높은 발현율을 보였으며, MyoD 또한 대조구에 비해 높은 발현율을 보였으나 가시오갈피에 비하여 두충이 이 유전자의 발현을 더 유도하는 것으로 나타났다. 항산화 효소 유전자(GST, CAT, SOD, GPX)의 발현을 측정한 결과, 대체적으로 대조구와 큰 차이가 없었으나 두충의 1% 사료내 첨가는 항산화 효소 중 SOD와 GPX의 활성을 증진시켰다. 이상의 결과로부터 육계에 가시오갈피와 두충의 급여는 생산 능력에 큰 영향을 미치지 않으면서 근육 성장에 긍정적으로 작용하여 산화적 스트레스도 감소(SOD, GPX)시키는 효과가 있는 것으로 사료된다.

Streptozotocin으로 유발한 당뇨쥐에 있어서 차가버섯(Inonotus Obliquus)의 혈당 및 DNA 손상 개선효과 (The Improvement of Chaga Mushroom (Inonotus Obliquus) Extract Supplementation on the Blood Glucose and Cellular DNA Damage in Streptozotocin-Induced Diabetic Rats)

  • 박유경;김정신;전은재;강명희
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제42권1호
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    • pp.5-13
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    • 2009
  • 최근 당뇨환자에게서 산화적 손상이 증가됨이 보고되면서 항산화식품의 섭취를 통한 DNA 손상 개선노력이 다각도로 시도되고 있다. 차가버섯을 비롯한 여러 가지 버섯류에 항산화활성 및 혈당강하 효과가 있음이 알려지고 있으므로 본 연구에서는 streptozotocin (STZ) 유발 당뇨쥐를 사용하여 차가버섯에 항산화 효과 및 DNA 손상 억제효과가 있는지, 그리고 이런 항산화효과가 당뇨쥐의 혈당을 감소시키는지를 알아보았다. Sprague-dawley종 수컷 흰쥐(4주령, $110{\pm}6\;g$) 32마리를 대조군, 당뇨군, 저농도 차가버섯투여군 (0.5 g/kg BW) 및 고동도 차가버섯투여군 (5 g/kg BW) 등 4군으로 나누어 동물실험을 진행하였으며, 꼬리 정맥에 STZ을 주사하여 당뇨를 유발시킨 후 4주간 사육하였다. 4주 후에 혈액과 간을 채취하여 혈장 glucose, 혈장 총항산화능 (total radical-trapping antioxidant potential, TRAP) 수준 및 ${\alpha}$-tocopherol 수준, 적혈구 catalase, superoxide dismutase (SOD), 및 glutathione peroxidase (GSH-Px)의 활성도, 그리고 임파구 및 간조직의 DNA 손상 정도를 comet assay로 측정하였다. 실험 결과, 대조군에 비해 당뇨군에서 혈당이 상승하고 (p < 0.05) 혈장 TRAP 수준은 감소하였으며 (p < 0.05) 임파구의 DNA 손상은 증가하였고 (p < 0.05) 나머지 지표들은 차이가 나타나지 않았다. 당뇨군에 비해 저농도 및 고농도 차가버섯 투여군들에서 혈당이 감소하는 경향이 있었고 혈장 TRAP 수준과 ${\alpha}$-tocopherol 수준이 증가하는 경향을 보였으나 모두 유의적인 차이는 아니었으며, 당뇨군에 비해 차가버섯 투여군에서 tail length로 본 임파구 DNA 손상 정도가 유의적으로 감소하였다 (p < 0.05). 나머지 지표들은 당뇨군과 차가버섯 투여군들 간에 차이를 보이지 않았다. 본 연구결과, 차가버섯 열수추출물을 고농도 (5 g/kg BW)로 4주 동안 당뇨유발 흰쥐에게 투여하였을 때 혈당강하 효과는 유의적으로 나타나지 않았으나 당뇨로 인해 유발 된 DNA 손상정도가 정상수준까지 뚜렷하게 감소함을 관찰하였으며 이를 통해 부분적으로 차가버섯의 항산화 효과를 관찰할 수 있었다. 이와 같은 결과는 앞으로 차가버섯을 이용하여 당뇨환자의 DNA손상을 개선시키기 위한 건강기능식품 개발 연구에 활용될 수 있을 것으로 생각된다.

장수버섯 균사체가 배양된 옻피의 이화학적 특성 및 생리활성 (Physicochemical Properties and Physiological Activities of Rhus verniciflua Stem Bark Cultured with Fomitella fraxinea)

  • 최한석;김보현;여수환;정석태;최지호;박효숙;김명곤
    • 한국균학회지
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    • 제38권2호
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    • pp.172-178
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    • 2010
  • 옻피의 일반성분은 수분 1.64%, 지방 8.09%, 단백질 7.28%, 회분 6.48%, 당류 5.39%로 구성되어 있었던 반면, 장수버섯을 증식시킨 옻나무 껍질은 각각 7.64%, 3.86%, 3.59%, 6.30%, 불검출 이었다. 배양물의 총 유리아미노산 함량은 97.41mg%으로 대조구(71.91 mg%)에 비하여 35% 증가하였으며 phosphoserine(55.06 mg%), ammonia(17.84 mg%), aspartic acid (6.05 mg%)가 주요 유리아미노산 이었다. 배양물의 총 phenolic acid함량은 422.89 ppm/283.86 ppm(알코올/물 추출물)이었으며 syringic acid와 gallic acid가 주요 성분이었고 vanillic, protocatechuic acid가 소량 함유되어 있었다. 항산화활성(DPPH, $IC_{50}$)은 $28.54\;{\mu}g/54.70\;{\mu}g$ (알코올/물 추출물)으로 gallic acid가($IC_{50}\;1.84\;{\mu}g$) 주요 영향 요소이었다. 배양물의 NIH3T3세포에 세포독성($IC_{50}$)은 알코올 추출물 $50\;{\mu}g/200\;{\mu}L$, 물 추출물 $90\;{\mu}g/200\;{\mu}L$이었으며 UV조사에 의해 유도된 산화적 stress에 대하여 $20-25\;{\mu}g/200\;{\mu}L$ 농도에서 항산화 활성을 보였다. 배양물의 물 추출은 전구지방세포(3T3-L1)의 분화를 촉진시켰으며 $10\;{\mu}g/200\;{\mu}L$의 농도에서 가장높았다.

trans-(3R,5S)-Atorvastatin Ca의 합성 및 Rat에서 고지방식이로 유도된 고지혈증 치료효과 (Synthesis of trans-(3R,5S)-Atorvastatin Ca and Curative Effect on Hyperlipidemia Induced by a High-Fat Diet in Rats)

  • 최원식;남석우;이경락
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제12권11호
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    • pp.4940-4950
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    • 2011
  • 고지혈증 치료제인 cis-(3R,5R)-atorvastatin Ca (1)은 4개의 입체이성질체가 있으며, 각각의 이성질체들을 선택적으로 제조한다는 것은 매우 어려운 일이다. 본 연구에서는 입체이성질체 중의 하나인 trans-(3R,5S)-atorvastatin Ca (7)을 초산에서 3,5-diketo atorvastatin ester (3)를 $Me_4NHB(OAc)_3$을 사용하여 환원시켜 cis-(3R,5R) (4)과 trans-(3R,5S)-atorvastatin ester (5)를 각각 1.5%와 98.5%의 비율로 입체선택적으로 제조할 수 있었다. 또한, 고지혈증 치료제인 cis-(3R,5R)-atorvastatin Ca (1)과 그의 입체이성질체인 trans-(3R,5S)-atorvastatin Ca (7)을 쥐에서 고지방식이에 의해 유발된 고지혈증의 치료효과에 대하여 알아보았고, 이러한 연구의 수행을 위해 2010년 1월에 실험을 실시하였다. 그 결과, 화합물 1과 7의 total cholesterol (TC), high-density lipoprotein-cholesterol (HDL-c), low-density lipoprotein-cholesterol (LDL-c)과 triglyceride (TG)는 각각 $93.0{\pm}0.5$, $43.5{\pm}0.8$, $40.4{\pm}1.4$, $45.6{\pm}0.9\;mg/d{\ell}$$110.0{\pm}0.7$, $33.3{\pm}0.6$, $65.8{\pm}1.9$, $54.8{\pm}1.2\;mg/d{\ell}$를 atherogenic index (AI)와 cardiac risk factor (CRF)는 $1.14{\pm}0.05$ $2.14{\pm}0.05$$2.31{\pm}0.06$, $3.31{\pm}0.06$을 나타냈으며 aspartate aminotransferase (AST)와 alanine aminotransferase (ALT)는 $51.9{\pm}4.6$, $16.0{\pm}2.1\;IU/{\ell}$$75.8{\pm}4.4$, $35.1{\pm}9.7\;IU/{\ell}$로 두 화합물 모두 고지혈증에 대한 치료효과를 나타내었으나, 화합물 1이 우수한 치료효과가 있는 반면 화합물 7은 치료효과가 낮은 것을 확인하였다. 이러한 결과들로 입체선택적 이성질체의 합성에 대한 새로운 방법을 제시하고, 향후 시판되고 있는 의약품들의 입체이성질체에 대한 임상적 활용이 가능할 것으로 사료된다.

여주열매 첨가식이가 당뇨 흰쥐의 지질과 항산화효소 수준에 미치는 영향 (Effect of Dietary Supplementation with Bitter Melon on Lipids and Hepatic Enzyme Levels in Streptozotocin Induced Diabetic Rats)

  • 김명화
    • 동아시아식생활학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.759-767
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    • 2014
  • 본 연구에서는 여주의 항당뇨 효과를 검색하기 위한 연구로 실험군은 정상 대조군과 당뇨 실험군으로 나누어, 당뇨 실험군은 당뇨 대조군과 여주열매 분말을 5%와 10%를 각각 식이에 첨가하여 4개군으로 실험하였다. 실험동물은 Sprague-Dawley계 수컷으로 STZ으로 당뇨를 유발한 흰쥐에게 4 주간의 해당식이를 공급하여 혈장의 유리지방산, HDL-콜레스테롤 및 중성지방, 간의 MDA와 단백질, 간의 시토졸에서 CAT, SOD, GST 및 XOD의 항산화효소 수준을 분석하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 혈장 유리지방산 수준은 정상 대조군에 비해 당뇨 대조군에서 유의적으로 높은 수준이었으나, 당뇨 실험군 간에는 유의적인 차이는 아니었다. HDL-콜레스테롤 수준은 정상 대조군과 당뇨 대조군에서는 유의적인 차이를 보이지 않았으나, BM-5%군에서는 정상 대조군보다 유의적으로 높은 수준이었다. 중성지방 수준은 정상 대조군에 비해 당뇨 대조군에서 높게 유의적인 차이를 보였으나, 당뇨 실험군 간에는 유의적인 차이를 보이지 않았다. 간의 MDA 수준은 정상 대조군에 비해 당뇨 대조군 사이에는 유의적인 수준 차이를 보이지 않았으나, BM-10%군에서는 MDA 수준이 유의적으로 높은 수준이었다. 단백질 수준은 정상 대조군과 당뇨 대조군 사이에 유의적인 차이를 보였고, 당뇨 대조군에 비해 BM-5%군에서는 유의적인 차이는 아니었으나, BM-10%군에서 유의적으로 높은 수준이었다. CAT 수준은 정상 대조군과 당뇨 대조군에서 유의적이었으나, 당뇨 실험군 사이에는 유의적 차이를 보이지 않았다. SOD 수준은 정상 대조군과 당뇨 대조군 사이에 유의적인 차이를 보이지 않았고, 여주 첨가 시 당뇨 실험군 간에도 유의적인 차이를 보이지 않았다. GST 수준은 정상 대조군보다 당뇨 대조군 수준이 유의적으로 낮았고, 당뇨 대조군에 비해 BM-5%와 BM-10%군 모두에서 높은 수준으로 유의적인 차이를 보였다. XOD의 수준은 정상 대조군과 당뇨 대조군 사이에는 유의적인 차이를 보이지 않았고, BM-10%군에서는 수치상 낮아지는 수준이었으나, BM-5%군에서만 유의적으로 낮은 수준이었다. 이상의 연구결과, 여주열매 분말을 식이로 첨가하였을 때 당뇨 시 혈장 중성지방과 유리지방산 수준에는 차이를 보이지 않았고, 간 조직의 단백질과 MDA 수준은 높아지는 경향이었다. BM-5%군에서는 HDL-콜레스테롤과 GST 수준이 높아졌고, XOD 수준이 가장 낮아져 여주 첨가에 따른 양적인 차이를 보였다. 여주는 당뇨로 인한 산화적 스트레스를 줄이며, 당뇨 예방 및 치료를 위한 식사요법에 효과적인 식품으로 사료된다.

진행성 비소세포폐암에서 Heme oxygenase-1 발현과 Cisplatin을 포함하는 항암화학요법의 치료반응과의 연관성 (The Relationship between Heme Oxygenase-1 Expression and Response to Cisplatin Containing Chemotherapy in Advanced Non-Small Cell Lung Cancer)

  • 양두경;노미숙;이경은;김기남;이기남;최필조;방정희;김보경;서효림;김민지;김슬기;이수걸;손춘희
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제60권3호
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    • pp.314-320
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    • 2006
  • 연구배경: 항암화학요법은 수술이 불가능한 진행성 비소세포폐암환자에서 주요한 치료 방법이지만 전신 부작용 때문에 모든 환자들에게 권할 수 있는 치료법이 되지 못한다. 만약 항암화학요법에 대한 반응 정도를 예측할 수 있다면 치료계획 수립에 도움이 될 수 있을 것이다. Heme oxygenase(HO)는 헴을 산화 분해하는 효소로 세포를 보호하고 세포자멸사를 억제하는 작용이 있음이 알려져 있다. 이에 저자들은 조직 내 HO-1의 발현이 증가되어 있는 경우는 cisplatin을 포함하는 항암화학요법에 저항성을 보일 것으로 가정하였고, 비소세포폐암조직에서 면역조직화학 염색을 이용하여 HO-1의 발현여부를 평가하고 항암화학요법에 대한 치료반응과의 연관성을 알아보고자 하였다. 방 법: 1997년 7월에서 2004년 7월까지 동아대학병원에 내원하여 진행성 비소세포폐암으로 진단받은 환자 중 cisplatin을 포함한 항암화학요법을 2회 이상 시행 받고 치료에 대한 반응을 평가할 수 있는 59명의 환자를 대상으로 후향적 연구를 시행하였다. 대상 환자들을 cisplatin을 포함하는 항암화학요법에 대한 치료 반응 정도 및 다른 임상 특성에 따라 분류하여 조직 내 HO-1의 발현 정도와의 연관성을 알아보았다. 결 과: 총 59명의 폐암조직에서 HO-1의 발현을 조사한 결과 43명(72.8%)에서 양성을 보였다. 조직형, 병기, 종양의 크기와 HO-1 발현은 통계적으로 유의한 연관성이 없었으며, HO-1의 치료 전 발현도 cisplatin을 포함하는 항암화학요법에 대한 치료효과와의 연관성도 없었다. 결 론: 결론적으로 본 연구에서는 진행성비소세포폐암환자의 치료 전 폐암조직에서 HO-1의 발현여부가 cisplatin을 근간으로 하는 항암화학치료의 반응을 예측하는 인자로서의 통계학적 의미는 찾을 수 없었으며 이를 검정하기위한 전향적 연구가 필요하리라 생각된다.

Streptozotocin유발 당뇨쥐에 있어서 Metallothionein 합성에 미치는 비타민 E의 영향 (Effects of Vitamin E on the Metallothionein Synthesis in Streptozotocin-induced Diabetic Rats)

  • 이순재;최원경
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.183-194
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    • 1995
  • 식이내 비타민 E 함량을 0mg vit. E/kg diet(STZ-OE군), 40mg vit. E/kg diet(STZ-40E군) 그리고 40mg vit. E/kg diet(STZ-400E군)로 달리하여 4주간 사육한 후 streptozotocin으로 당뇨병을 유발한 후 4일째에 희생시켜, 당뇨병 쥐에 있어서 MT합성에 미치는 비타민 E의 영향을 관찰한 결과는 다음과 같다. 체중증가는 STZ을 투여하기 전까지는 대조군에 비해 STZ-0E군만 낮았으나 STZ투여한 후에는 STZ투여군들 모두가 현저하게 감소하였다. 실험군간을 비교해 보면 STZ-400E군이 STZ-0E, STZ-40E군에 비해 STZ을 투여한 후 감소율이 낮았다. 혈당량은 당뇨군들이 대조군에 비해 약 3배 정도 높았으나, 당뇨군들 중에서 비타민 E의 영향은 없었다. 간조직 중의 비타민 E 함량은 STZ-0E 및 STZ-40E군에서는 대조군 보다 각각 50, 36%씩 크게 감소되었으나 STZ-400E군은 차이가 없었다. Glutathione(GSH) 함량은 비타민 E의 다량 첨가군(STZ-400E)에서 GSH 함량과 GSH/GSSG비가 증가되었다. 간조직 중의 지질과산화가는 STZ-0E군과 STZ-40E군이 대조군 보다 5.6, 2.5배씩 높았으나 STZ-400E군은 유의적인 차이가 없었다. Piasma insulin level은 대조군에 비해 당뇨유발군 모두가 현저하게 감소하였고, 비타민 E의 효과는 관찰되지 않았다. Piasma cortisol level은 대조군에 비해 STZ-0E, STZ-40E군이 증가하였으나 STZ-400E군은 이들 두군에 비해 유의적으로 감소하여 대조군 수준이었다. 간장, 신장, 소장조직의 MT 함량은 대조군에 비해 당뇨유발군이 각각 5.3, 2.8, 16배 정도 현저히 증가되었는데 STZ-400E군은 STZ-0E, STZ-40E 이들 두군에 비해 현저하게 감소되었다. Sephadex G-75를 사용하여 간조직 중의 Zn-MT를 분리한 결과 당뇨 유발군에서 대조군 보다 Zn-MT peak가 증가되었으나 Cu-MT는 변화가 없었다. Zn-MT는 DEAE A-25를 사용하여 MTI, MTII peak를 확인할 수 있었다. 이상의 결과에서 STZ유발 당뇨쥐는 산화적 stress에 더욱 감수성이 높으므로 지질과 산화 반응이 정상군에 비해 촉진되었으며, 식이 중 공급되는 비타민 E 함량이 부족시는 더욱 가속화되었다. 더불어 간조직 중의 MT합성도 같은 양상으로 증가되어 당뇨병이 free radical 생성으로 인해 MT를 유도하는 하나의 새로운 인자인 것으로 확인하였다. 그러나 식이 중 비타민 E의 다량 급여시는 생체내 항산화계 효소들이 정상군에 가깝게 활성화되고, 생리적 항산화물질이 증가되었다. 따라서 식이비타민 E가 당뇨병으로 인한 지질과산화에 대한 항산화적 방어기구를 강화시키므로써 조직의 과산화적 손상을 환화시키는데 크게 기여함을 알 수 있었다. 또한 비타민 E 다량 투여로 간조직과 신장, 소장조직내의 total MT 함량이 감소되고 분리정제한 Zn-MT의 peak가 감소하는 것으로 보아 MT가 free radical scavenger로서 작용한 것이라고 생각된다.

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Effects of Endocrine Disruptors (NP, DBP and BPA) on Sperm Characteristics and Development of IVF Embryos in Pig

  • Yuh, In Suh;Cheong, Hee Tae;Kim, Jong Taek;Park, In Chul;Park, Choon Keun;Yang, Boo Keun
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제55권4호
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    • pp.237-247
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    • 2013
  • This study was to examine single or combined in vitro effects of environmental endocrine disruptors on boar sperm characteristics, oxidative stress damage in sperm and development of porcine IVF embryos. Addition of various concentration of NP (10, 20, $30{\mu}M$), DBP (10, 50, $100{\mu}M$) and BPA (1, 5 or $10{\mu}g/ml$) on boar sperm characteristics such as percentages of sperm motility, viability, membrane integrity and mitochondrial activity were dose-dependently decreased within 3, 6 or 9 hr incubation period (p<0.05). The overall detrimental effects increased with incubation time increasement. NP, DBP and BPA showed the detrimental effects on sperm membrane and mitochondria of energy production organelles affecting cell viability with the dependancy of dose and incubation time. In combination effects, NP ($10{\mu}M$) + DBP ($10{\mu}M$) significantly decreased boar general sperm characteristics for 3 or 6 hr incubation period compared with control (p<0.05). When both of NP and DBP concentrations (NP; $30{\mu}M$, DBP; $100{\mu}M$) increase, the detrimental effects on sperm characteristics were larger than those of low concentration combination (p<0.05). The inhibitory effects of NP ($30{\mu}M$) + BPA ($10{\mu}g/ml$) on sperm characteristics were larger than those of NP ($10{\mu}M$) + BPA ($1{\mu}g/ml$) (p<0.05). DBP ($100{\mu}M$) + BPA ($10{\mu}g/ml$) decreased sperm characteristics compared with the low concentration combination (DBP $10{\mu}M$ + BPA $1{\mu}g/ml$, p<0.05). This result indicates the detrimental effects of both chemicals on sperm characteristics were dose dependent. Addition of NP ($30{\mu}M$) + DBP ($100{\mu}M$), NP ($30{\mu}M$) + BPA ($10{\mu}g/ml$), DBP ($10{\mu}M$) + BPA ($1{\mu}g/ml$) or DBP ($100{\mu}M$) + BPA ($10{\mu}g/ml$) significantly increased lipid peroxidation for 3 or 6 hr incubation period (p<0.05) compared with no addition control. NP (${\geq}20{\mu}M$) decreased the percentages of IVF embryo development from morulae and blastocyst stages (p<0.05) and its detrimental effects were dose-dependant. BPA 0, 1, 5 or $10{\mu}g/ml$ decreased significantly and dose-dependently the percentage of morulae plus and blastocysts (p<0.05). Combinations of DBP ($100{\mu}M$) plus NP ($30{\mu}M$) and DBP ($100{\mu}M$) plus BPA ($10{\mu}g/ml$) did not affect on morulae and blastocyst development, but NP ($30{\mu}M$) plus BPA ($10{\mu}g/ml$) has significant detrimental effect on embryo development at these stages (p<0.05). These overall results indicate that the partial detrimental effects on boar sperm characteristics and embryo development by NP, DBP, BPA or the combination of these chemicals might be due to the increasement of lipid peroxidation and free radical formation in the cell and there were no specific interaction effects on boar sperm and embryo degeneration among the combined treatments.

복분자 추출물이 LPS로 유도된 산화적 스트레스와 지질대사에 미치는 영향 (The Effect of Rubus coreanum Miquel Against Lipopolysaccharide-induced Oxidative Stress and Lipid Metabolism)

  • 김인덕;강금석;권륜희;양정옥;이중숙;하배진
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.213-217
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    • 2007
  • 복분자 (Rubus coreamum Miquel)는 우리나라 남부에서 야생하는 과실 생약으로, 식용으로 이용되고 있다. 예로부터 한방과 민간에서 맹안, 태생, 지사, 음위, 강장, 그리고 양모 등에 약재로 이용하고 있다. 뿐만 아니라 예로부터 한방에서 신장기능, 불임증, 음위증, 유정몽설, 강장제로 쓰였으며 혈액과 눈을 밝게 해주며 간을 보호하는 효능을 가지고 있다고 알려져 있다. LPS는 그람양성균의 세포벽을 만드는 물질의 일종으로 NO를 생성시키고 $Ca^{2+}$를 증가시키며 free radicals를 형성하여 간 조직의 막을 파괴하고 간의 지방을 축적시키고 노화를 촉진하는 역할을 한다. 그래서 복분자의 산화적 스트레스로부터의 지질개선효과를 알아보기 위해서 정상군, 대조군, 시료군 (RCM)군으로 분류하여 20일간 매일 같은 시간 내에 선 투여하고 21일째 되는 날 LPS를 4시간 전에 투여하여 그 독성이 가장 강할 때 해부를 하여서 활성도를 혈액 및 간 조직에서의 효소 활성의 변동을 평가하였다. 중성지방 (TG)의 에너지의 저장 형태로 존재하는 지방이다. 이는 안정한 물질로 몸에 축적된다. 하지만 과도할 경우 각종 성인병을 일으키는 요인으로 작용을 한다. 정상군에 비해 대조군의 경우 3.9배 증가하였으며 이는, 몸에 지질이 쌓이게 되어 성인병으로 이어지는 원인이 된다. 그에 비해 RCM을 투여한 군의 경우 56.4%로의 지질함량을 억제효과를 알 수 있었다. 총 지질 (Total lipid)는 혈청안에 있는 지질함량을 측정하는 방법으로 함량이 높을 수록 고지혈증, 동맥경화, 지방간으로 이어지며 부작용을 일으킨다. 이 경우 정상군에 비해 대조군은 1.67배로 증가를 하였지만 RCM투여군은 대조군에 비해 59.2%로 지질 함량을 유의적인 감소 효과를 알 수 있었다. 총 콜레스테롤(Total-cholesterol)은 인체의 여러 조직에서 만들어지나 주로 간에서 생성된다. 혈중 cholestrol의 증가는 비만, 동맥경화, 고혈압 등의 심혈관 질환과 당뇨병 지방 대사 장해 등을 일으킨다. 함량의 경우 정상군에 비해 대조군은 1.74배 증가하였다. 그에 비해 RCM 투여군의 경우 대조군에 비해 57.4%의 예방효과를 측정할 수 있었다. HDL-콜레스테롤은 항 동맥경화의 지표로서 콜레스테롤을 말초혈관에서 간으로 수송하여 동맥경화를 진행시키지 않는 방향으로 콜레스테롤을 운반하여 지질대사 장해에 대한 방어 작용을 지니고 있다고 볼 수 있다. 정상군에 비해 대조군은 2.62배 감소하였다. 그에 비해 RCM 투여군은 대조군보다 81.6% 증대되는 효과를 볼 수 있었다. 과산화 지질 (Malondialdehyde)의 경우 지질조직의 손상정도를 나타내는 중요한 효소로 인정되고 있으며, 조직의 손상, 발암, 염증, 성인병 및 노화 등과 같은 여러 가지 유해 작용을 일으킨다. 정상군에 비해 대조군은 1.74배 수치가 증가되었으며, RCM투여군의 대조군과 비교 시 57.4% 감소되는 효과를 볼 수 있었다. 본 연구는 LPS로부터 유도된 산화적 스트레스에 대한 복분자의 선투여 후 예방효과를 알아보았다. 생약재의 일종인 복분자의 경우 LPS로 유도된 산화적 스트레스 억제 및 지질대사로부터의 개선 효과가 있는 것으로 판단되며 지질과산화에 대해서 강한 억제 활성을 나타내는 것을 알 수 있었다. 이러한 결과로 복분자는 생활 습관병의 예방과 개선에 유효한 것으로 사료되었으며, 지질대사와 과산화지표의 검증을 통해 기능성 식품소재로 활용될 수 있음을 보여주었다.