Radical scavenging and antioxidant activities of Laminaria japonica and fermented its extracts were evaluated. Freeze-dried L. japonica was fermented by Aspergillus oryzae and extracted with distilled water. The extract solution was mixed with ethanol and centrifuged. The supernatant was ethanol soluble fraction, non-polysaccharide fraction (ESF), and residue was ethanol insoluble precipitation, polysaccharide fraction (EIP). ESF was subjected to sequential fractionation with dichloromethane, ethyl acetate, butanol and water. To determine the radical scavenging and antioxidant activities of these, DPPH radical, hydroxyl radical, superoxide anion radical scavenging activities and linoleic acid oxidation were tested. Among the extracts, ESF of fermented L. japonica showed the highest radical scavenging activity. The ESF showed DPPH radical scavenging activity of 64.33% at concentration of $50{\mu}g/mL$. It was higher than 57.70% of vit. C. Ethyl acetate and butanol fraction had high value of radical scavenging and antioxidant activities, especially butanol fraction of fermented L. japonica was 79.48 % of hydroxyl radical scavenging activity at concentration of $50{\mu}g/mL$. The fermented L japonica had radical scavenging and antioxidant activities higher than L. japonica. These results suggest that fermented L japonica is healthy food having radical scavenging and antioxidant activities.
This study investigated the protective effect of the butanol (BuOH) fraction from fermented Laminaria japonica extract (BFLJ) on AAPH-induced oxidative stress in porcine kidney epithelial cells (LLC-PK1 cells). L. japonica was fermented by Aspergillus oryzae at $35{\pm}1^{\circ}C$ for 72 h. Freeze-dried fermented L. japonica was extracted with distilled water, and the extracted solution was mixed with ethanol and then centrifuged. The supernatant was subjected to sequential fractionation with various solvents. The BuOH fraction was used in this study because it possessed the strongest antioxidant activity among the various solvent fractions. The BuOH fraction of fermented L. japonica had a protective effect against the AAPH-induced LLC-PK1 cells damage and increased cell viability while reducing lipid peroxidation formation and increased activities of antioxidant enzymes such as superoxide dismutase and glutathione peroxidase. The inhibitory effect of BFLJ on lipid peroxidation formation had a higher value of $0.11{\pm}0.01nmol$ MDA at $100{\mu}g/mL$ concentration in comparison with intact BuOH fraction showing $0.22{\pm}0.08nmol$ MDA at the same concentration. Furthermore, BFLJ treatment increased glutathione concentration. GSH concentration in the cell treated with BFLJ of $100{\mu}g/mL$ was $1.80pmol/L{\times}10^5cells$. These results indicate that BFLJ protects the LLC-PK1 cells against AAPH-induced cell damage by inhibiting lipid peroxidation formation and increasing antioxidant enzyme activities and glutathione concentration.
Anticoagulant activities of a fermented edible brown alga, Laminaria ochotensis was investigated. L. ochotensis was fermented with 15% sugar (w/v) at $25^{\circ}C$ for 10 weeks. Anticoagulant activity was measured from the supernatant of algal mixture at biweekly intervals up to $10^{th}$ week by activated partial thromboplastin (APTT), prothrombin time (PT) and thrombin time (TT) assay using citrated human plasma. Sample having high APTT activity $(6^{th}\;week)$ was filtered, ethanol precipitated and freeze-dried. The polysaccharide compound having anticoagulant activity was purified by DEAE ion exchange chromatography followed by Sepharose-4B gel filtration chromatography. Anticoagulant activity, polysaccharide concentration, and heparin like activity were determined for the collected fractions by APTT, $phenol-H_2SO_4$, and glycosaminoglycan assay, respectively. The anticoagulant activity assay showed that the activity was increased up to $6^{th}$ week, and decreased thereafter. The concentration of our purified compound was $31.0{\mu}g/ml$ and showed higher APTT activity than commercial heparin. At the same concentration of $31.0{\mu}g/ml$, the heparin showed 186.5 sec activity while our purified compound showed an activity of 386 sec. Single spot on agarose gel electrophoresis showed that the compound was purified and polyacrylamide gel electrophoresis (PAGE) results revealed that the molecular mass of the purified polysaccharide compound was between 60 and 500 kDa. Therapeutic interest of the algal polysaccharide as an anticoagulant has recently been in highlighted. This purified anticoagulant compound from fermented L. ochotensis can be used as a model for anticoagulant agent or could be developed as an anticoagulant agent. This study can be extended to identify the structure and chemical composition of the purified polysaccharide, and to establish a relationship between structure and the function of the identified anticoagulant compounds.
The Laminaria japonica Aresch (Sea tangle) belongs to the brown algae and has a long history as a food material in Asia, including Korea. Recent studies have found that the fermented Sea tangle extract (FST) inhibited the differentiation of osteoclasts and protected osteoblasts from oxidative damage. This study aims to explore the possibility that FST can induce the differentiation of osteoblasts and identify the responsible mechanism. According to our results, FST induced differentiation into osteogenic cells in the presence of osteoblastic MC3T3-E1 cells under non-toxic conditions.. This finding was confirmed by phalloidin staining, increased alkaline phosphatase activity, and calcium deposition. Additionally, it was found that this process was achieved by increasing the expression of key factors involved in osteoblast differentiation, such as runt-related transcription factor-2, osterix, β-catenin, and bone morphogenetic protein-2. Moreover, FST increased autophagy, which may contribute to the maintenance of the bone formation homeostasis, and is associated with the activation of the phosphatidylinositol 3-kinase/Akt and mitogen-activated protein kinase signaling pathways. Although further research about the bioactive substances contained in FST and the tests of their efficacy are required, the results of this study indicate that FST has incredible applicability as a functional material for maintaining the bone homeostasis.
This study was conducted to investigate alterations of seaweed composition upon Lactobacillus rhamnosus GG (LGG) fermentation as well as potential anti-inflammatory effects and mechanism (s) of water extracts and fermented water extracts of Laminaria japonica (LJ) and Hizikia fusiforme (HF) in lipopolysaccharide (LPS)-stimulated RAW264.7 macrophages. Total polyphenol, total sugar, and reducing sugar contents were measured in LJ and HF water extracts before and after fermentation by LGG. Alterations of inflammatory cytokine levels in cell culture media were measured by ELISA, and levels of phosphorylation of c-jun NH2-terminalkinase (JNK) and extra cellular signal regulated kinase (ERK) were examined by Western blot analysis. LGG fermentation of LJ and HF altered total polyphenol and sugar contents in water extracts of LJ and HF. LPS-induced production of pro-inflammatory cytokines such as IL-6 and $TNF-{\alpha}$ was significantly reduced by HF-f compared to control in RAW264.7 cells. Consistent with reduction of anti-inflammatory cytokine, interleukin (IL)-6, and tumor necrosis factor $(TNF)-{\alpha}$ levels by HF-f, HF-f also significantly reduced phosphorylation of ERK and JNK in LPS-stimulated RAW264.7 cells. In addition, LJ-f and HF also significantly reduced phosphorylation of JNK and ERK induced by LPS in RAW264.7 cells. Overall, our result suggests that HF-f among the four tested seaweed extracts is the most potent anti-inflammatory agent, and its mechanism of action is partially mediated by reduction of JNK and ERK phosphorylation as well as IL-6 and $TNF-{\alpha}$ production in LPS-stimulated RAW264.7 cells.
Kim, Young-Sang;Reid, Storm N.S.;Ryu, Jeh-Kwang;Lee, Bae-Jin;Jeon, Byeong Hwan
Fisheries and Aquatic Sciences
/
제25권8호
/
pp.450-461
/
2022
A randomized, double-blind, and placebo-controlled clinical study was used to determine the cognitive functions related to working memory (WM) and antioxidant properties of fermented Laminaria japonica (FLJ) on healthy volunteers. Eighty participants were divided into a placebo group (n = 40) and FLJ group (n = 40) that received FLJ (1.5 g/day) for 6 weeks. Memory-related blood indices (brain-derived neurotrophic factor, BDNF; angiotensin-converting enzyme; human growth hormone, HGH; insulin-like growth factor-1, IGF-1) and antioxidant function-related indices (catalase, CAT; malondialdehyde, MDA; 8-oxo-2'-deoxyguanosine, 8-oxo-dG; thiobarbituric acid reactive substances, TBARS) were determined before and after the trial. In addition, standardized cognitive tests were conducted using the Cambridge Neuropsychological Test Automated Batteries. Furthermore, the Korean Wechsler Adult Intelligence Scale (K-WAIS)-IV, and the Korean version of the Montreal Cognitive Assessment (MoCA-K) were used to assess the pre and post intake changes on WM-related properties. According to the results, FLJ significantly increased the level of CAT, BDNF, HGH, and IGF-1. FLJ reduced the level of TBARS, MDA, and 8-oxo-dG in serum. Furthermore, FLJ improved physical activities related to cognitive functions such as K-WAIS-IV, MoCA-K, Paired Associates Learning, and Spatial Working Memory compared to the placebo group. Our results suggest that FLJ is a potential candidate to develop functional materials reflecting its capability to induce antioxidant mechanisms together with WM-related indices.
The sea tangle, Laminaria japonica has long been used in Korea as a folk remedy to promote health. Gamma-amino butyric acid-enriched (5.56% of dry weight) sea tangle was obtained by fermentation with Lactobacillus brevis BJ-20 (FLJ). A suppressive effect of FLJ on carbon tetrachloride-induced hepatotoxicity has been shown previously. Alcohol administration to Sprague-Dawley rats leads to hepatotoxicity, as demonstrated by heightened levels of hepatic marker enzymes as well as increases in both the number and volume of lipid droplets as fatty liver progresses. However, FLJ attenuated alcohol-induced hepatotoxicity and the accumulation of lipid droplets following ethanol administration. Additionally, FLJ increased the activities and transcript levels of major alcoholmetabolizing enzymes, such as alcohol dehydrogenase and aldehyde dehydrogenase, and reduced blood concentrations of alcohol and acetaldehyde. These data suggest that FLJ protects against alcohol-induced hepatotoxicity and that FLJ could be used as an ingredient in functional foods to ameliorate the effects of excessive alcohol consumption.
BACKGROUND/OBJECTIVES: Fermented Laminaria japonica (FL), a type sea tangle used as a functional food ingredient, has been reported to possess cognitive improving properties that may aid in the treatment of common neurodegenerative disorders, such as dementia. MATERIALS/METHODS: We examined the effects of FL on scopolamine (Sco)- and ethanol (EtOH)-induced hippocampus-dependent memory impairment, using the Passive avoidance (PA) and Morris water maze (MWM) tests. To examine the underlying mechanisms associated with neuroprotective effects, we analyzed acetylcholine (ACh) and acetylcholinesterase (AChE) activity, brain tissue expression of muscarinic acetylcholine receptor (mAChR), cAMP response element binding protein (CREB) and extracellular signal-regulated kinases 1/2 (ERK1/2), and immunohistochemical analysis, in the hippocampus of mice, compared to current drug therapy intervention. Biochemical blood analysis was carried out to determine the effects of FL on alanine transaminase (ALT), aspartate transaminase (AST), and triglyceride (TG) and total cholesterol (TC) levels. 7 groups (n = 10) consisted of a control (CON), 3 Sco-induced dementia and 3 EtOH-induced dementia groups, with both dementia group types containing an untreated group (Sco and EtOH); a positive control, orally administered donepezil (Dpz) (4mg/kg) (Sco + Dpz and EtOH + Dpz); and an FL (50 mg/kg) treatment group (Sco + FL50 and EtOH + FL50), orally administered over the 4-week experimental period. RESULTS: FL50 significantly reduced EtOH-induced increase in AST and ALT levels. FL50 treatment reduced EtOH-impaired step-through latency time in the PA test, and Sco- and EtOH-induced dementia escape latency times in the MWM test. Moreover, anticholinergic effects of Sco and EtOH on the brain were reversed by FL50, through the attenuation of AChE activity and elevation of ACh concentration. FL50 elevated ERK1/2 protein expression and increased p-CREB (ser133) in hippocampus brain tissue, according to Western blot and immunohistochemistry analysis, respectively. CONCLUSION: Overall, these results suggest that FL may be considered an efficacious intervention for Sco- and EtOH-induced dementia, in terms of reversing cognitive impairment and neuroplastic dysfunction.
To examine the effective use of seaweeds, sea tangle (Laminaria japonica) was extracted with water and the resultant extracts were fermented with Saccharomyces cerevisiae. Four strains of S. cerevisiae were cultured in aqueous extracts from sea tangle. S. cerevisiae SC-2, which was isolated from a traditional Korean fermented food (Meju), was selected for further study based on the results of a sensory evaluation. No significant differences in proximate compositions, such as moisture, crude protein, crude fat, and crude ash, of the sea tangle extracts before and after fermentation were observed. The reducing sugar decreased as the fermentation period increased, and the contents of some free amino acids were also affected by S. cerevisiae SC-2 fermentation. However, the content of glutamic acid, which is a major taste compound in sea tangle extract, was not affected by fermentation for up to 36 hr by the SC-2 strain. To determine the antioxidant activity of fermented sea tangle extract (fermented for 36 hr by SC-2 strain), the radical scavenging activities of 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH), superoxide, and nitric oxide were investigated and xanthin oxidase inhibition assay was performed. The antioxidant activity increased by 8 to 35%. The greatest enhancement of antioxidant activity was seen in the superoxide radical scavenging assay with $100\;{\mu}g/mL$ of raw and fermented sea tangle extract. The anti-inflammatory activity of fermented sea tangle extract was also enhanced. The fermented sea tangle extract showed 34.2% inhibitory activity against nitric oxide synthesis versus 11.9% for raw sea tangle extract at $100\;{\mu}g/mL$ concentration. These results suggest that fermented aqueous extracts from sea tangle are a useful resources.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.