• 한국임상수의학회지
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• 제30권6호
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• pp.442-448
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• 2013

개 정액 동결을 위한 glucose가 첨가된 glycerol-free TRIS 희석액을 개발하기 위해 glycerol-free TRIS내 알맞은 glucose의 양과 0.3 M glucose가 첨가된 glycerol-free TRIS내 정자의 적정 노출시간을 조사하였다. 여섯 마리의 수캐의 사출액을 0.04 M glucose가 첨가된 glycerol-free TRIS내에서 $4^{\circ}C$까지 100분 동안 냉각한 후 서로 다른 glucose농도 (0 M, 0,04 M, 0.1 M, 0.2 M, 0.3 M)의 glycerol-free TRIS에서 30분 동안 냉각하여 동결하였다. $37^{\circ}C$에서 25 초 동안 융해한 후 정자의 막 고유성과 첨단체 고유성을 검사하였다. 부가적으로 0.3 M glucose가 첨가된 glycerol-free TRIS내 정자의 적정 노출시간에 따른 정자의 동결 후 운동성, 생존성, DNA 고유성을 확인하였다. 막 고유성과 첨단체 고유성은 각각 6-carboxyfluoresceindiacetate(6-CFDA)/propidium iodide(PI) fluorescent staining와 Pisum sativum agglutinin conjugated-fluorescein isothiocyanate 방법에 의해 검사하였다. DNA 고유성은 terminal deoxynucleotidyl transferase dUTP nick end labeling로 염색하여 flow cytometry로 검사하였다. 0.2 M 또는 0.3 M glucose가 첨가된 glycerol-free TRIS에서 동결된 정자가 낮은 농도의 glucose가 첨가된 희석액에서 동결된 정자보다 막 고유성이 높게 나타났으며(p<0.05), 첨단체 고유성은 0.3 M 군에서 높게 나타났다(p<0.05). 운동성은 50 분 군에서 높게 나타났으나(p<0.05), DNA fragmentation index는 노출시간에 따라 차이가 없었다. 본 연구 결과 개정자가 0.3 M glucose가 첨가된 glycerol-free TRIS에서 $4^{\circ}C$, 50 분간 냉각 후 동결과 융해 후 더 높은 생존성을 나타냈다.

• KSBB Journal
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• 제16권1호
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• pp.87-94
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• 2001

곰팡이 균인 Aspergillus terreus로서 고지혈증인 치료제인 lovastatin을 생산하기 위해 탄소원 조절에 의한 유가식 배양을 통해 lovastatin 생산 발효 조건을 확립하고자 하였다. 또한 발효시 곰팡이의 형태구조가 이차대사산물 생산에 중요함으로 유가식 배양에서의 공급배지농도와 공급속도에 따른 형태 구조의 변화가 생산성과 관련이 있는지를 구명하였다. Glucose 용액을 일정하게 또는 증가시켜 공급하는 방법을 실험하였으며 이 때 펠 의 분포를 비교하였다. Glucose 용액을 일정하게 공급한 경우가 1 mm 이하의 펠 이 더 많이 분포하였으며, lovastatin 생산량도 높았다. Lovastatin 생산에 적절한 펠 의 크기가 1 mm이었다는 연구 결과와 일치하였다. 또한 배양 방법 중 3일간 회분 배양 후 4일째부터 glucose를 일정하게 공급한 경우에서 높은 lovastatin 생산량을 나타내었다. 회분식 발효에서 lovastatin 생산을 위한 물리적 조건 중 교반 속도는 400 rpm으로 조절하였고 pH에 대한 영향을 조사하였다. 그 결과 pH 5.8로 유지하였을 때 lovastatin 생산량은 pH 7.4의 7배 이상인 384 mg/L로서 발효 기간 중 pH 조절이 중요하다는 것을 알 수 있었다. 플라스크에서의 유가식 배양과 회분식 배양결과를 토대로 하여 발효조에서 유가식 배양시 pH 5.8, 400 rpm, 초기 glucose 농도를 30 g/L 로 하여 3일간 회분 배양 후 4일째부터 180 g/L의 glucose 용액을 공급한 결과, 회분식 배양의 lovastatin 생산량보다 1.5배 많은 547 mg/L를 얻었으며, 생산성은 3.25 mg/L $\cdot$ hr였다.

• 생약학회지
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• 제48권3호
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• pp.179-186
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• 2017

Pyrrosia lingua which belongs to Polypodiaceae has been used as a traditional medicine for the treatment of urinary system inflammation, urination disorder, and bronchitis. However, there are not enough phytochemical and pharmacological studies of P. lingua up to now. Here in this study, the protective effect of MeOH extract of whole plant of Pyrrosia lingua (MPL) against 2% glucose-induced toxicity was investigated using Caenorhabditis elegans (C. elegans) model system. We found that MPL significantly extended the lifespan of wild-type nematode under normal culture condition. MPL also effectively recovered the decreased lifespan caused by 2% glucose-toxicity. In addition, MPL efficiently attenuated the increased glucose concentration inside of nematode. Further studies evaluating diabetes-related factors revealed that MPL reduced both intracellular ROS and lipid accumulation which were up-regulated under 2% glucose supplement condition. Our data also showed that MPL improved the 2% glucose-induced shortened body movement of nematode. Lastly, we carried out genetic studies using several single gene knockout mutants to establish the possible target of MPL. Our results demonstrated that genes such as daf-2 and daf-16 were responsible for the protective activity of MPL against 2% glucose-induced toxicity. These results indicate that MPL exerts protective action against 2% glucose via regulation of insulin/IGF-1 sinaling pathway and FOXO activation.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제38권4호
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• pp.349-361
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• 2010

본 총설에서는 아미노산의 공업적 생산균인 Corynebacterium glutamicum의 탄소 대사 및 이와 관련된 총체적 조절 메커니즘에 대한 최근의 연구를 정리하였다. C. glutamicum의 산업적 발효을 위한 기질로서 사용되는 당밀은 주로 sucrose, glucose, fructose로 이루어져 있으며, 이들 당은 phosphotransferase system을 통해서 수송된다. C. glutamicum의 탄소 대사 특징은 glucose가 다른 당이나 유기산 등과 함께 존재할 때, glucose와 이러한 탄소원 들을 동시에 대사한다. 그러나 glucose/glutamate 혹은 glucose/ethanol 등의 혼합물에서 는 탄소원의 순차적 이용으로 인해 나타나는 diauxic growth 현상을 나타내며, 이러한 carbon catabolite repression(CCR) 현상은 E. coli나 B. subtilis 등에서 알려진 것과는 다른 독특한 분자적 메커니즘과 조절 circuits을 가지고 있음이 밝혀지고 있다. C. glutamicum의 CRP homologue인 GlxR은 acetate 대사를 포함하여 glycolysis, gluconeogenesis 및 TCA cycle 등을 포함하는 중심탄소대사 조절 뿐만 아니라, 다양한 세포 기능의 조절에 관여하는 총체적 조절 단백질로서의 역할이 제시되고 있다. C. glutamicum의 adenylate cyclase(AC)는 막과 결합된 class IIIAC 로서, 막 단백질의 특성상 아직 규명되어 있지 않은 세포 외부의 환경 변화에 대응하여 세포 내의 cAMP합성 수준을 조절할 수 있는 sensor로 추정할 수 있다. 특히 C. glutamicum의 경우 배지내 glucose 를 비롯한 탄소원과 cAMP 농도와의 관련성이 E. coli에서 알려진 교과서적 지식과는 상반되게 변화하는 경향을 보이고 있어, cAMP signaling에 의한 세포 내 regulatory network 등은 향후 풀어야 할 의문으로 남아있다. 탄소대사 조절의 최상위에 존재하며 global 조절자인 GlxRcAMP 복합체 이외에도 차상위 전사조절 단백질로서 RamB, RamA, SugR 등이 존재하여 다양한 탄소대사를 조절한다. 최근 들어서는 새로운 탄소원으로서 대두되고 있는 biomass 관련 기질들을 이용할 수 있는 C. glutamucum 균주 구축을 통하여 이용 기질의 범위를 확대시키고자 하는 연구 및 탄소 대사와 관련하여 L-lysine의 발효 수율 혹은 생산성을 향상시키고자 하는 다양한 분자적 균주 육종 연구 등이 수행되고 있다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제44권2호
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• pp.362-372
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• 2020

Background: The non-saponin fraction of Korean Red Ginseng has been reported to have many biological activities. However, the effect of this fraction on anti-diabetic activity has not been elucidated in detail. In this study, we investigated the effects of KGC05P0, a non-saponin fraction of Korean Red Ginseng, on anti-diabetic activity in vitro and in vivo. Methods: We measured the inhibition of commercially obtained α-glucosidase and α-amylase activities in vitro and measured the glucose uptake and transport rate in Caco-2 cells. C57BL/6J mice and C57BLKS/J^db/db (diabetic) mice were fed diets with or without KGC05P0 for eight weeks. To perform the experiments, the groups were divided as follows: normal control (C57BL/6J mice), db/db control (C57BLKS/J^db/db mice), positive control (inulin 400 mg/kg b.w.), low (KGC05P0 100 mg/kg b.w.), medium (KGC05P0 200 mg/kg b.w.), and high (KGC05P0 400 mg/kg b.w.). Results: KGC05P0 inhibited α-glucosidase and α-amylase activities in vitro, and decreased glucose uptake and transport rate in Caco-2 cells. In addition, KGC05P0 regulated fasting glucose level, glucose tolerance, insulin, HbA1c, carbonyl contents, and proinflammatory cytokines in blood from diabetic mice and significantly reduced urinary glucose excretion levels. Moreover, we found that KGC05P0 regulated glucose production by down-regulation of the PI3K/AKT pathway, which inhibited gluconeogenesis. Conclusion: Our study thereby demonstrated that KGC05P0 exerted anti-diabetic effects through inhibition of glucose absorption and the PI3K/AKT pathway in in vitro and in vivo models of diabetes. Our results suggest that KGC05P0 could be developed as a complementary food to help prevent T2DM and its complications.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제25권2호
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• pp.167-175
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• 2021

Far-infrared rays (FIR) are known to have various effects on atoms and molecular structures within cells owing to their radiation and vibration frequencies. The present study examined the effects of FIR on gene expression related to glucose transport through microarray analysis in rat skeletal muscle cells, as well as on mitochondrial biogenesis, at high and low glucose conditions. FIR were emitted from a bio-active material coated fabric (BMCF). L6 cells were treated with 30% BMCF for 24 h in medium containing 25 or 5.5 mM glucose, and changes in the expression of glucose transporter genes were determined. The expression of GLUT3 (Slc2a3) increased 2.0-fold (p < 0.05) under 5.5 mM glucose and 30% BMCF. In addition, mitochondrial oxygen consumption and membrane potential (ΔΨm) increased 1.5- and 3.4-fold (p < 0.05 and p < 0.001), respectively, but no significant change in expression of Pgc-1a, a regulator of mitochondrial biogenesis, was observed in 24 h. To analyze the relationship between GLUT3 expression and mitochondrial biogenesis under FIR, GLUT3 was down-modulated by siRNA for 72 h. As a result, the ΔΨm of the GLUT3 siRNA-treated cells increased 3.0-fold (p < 0.001), whereas that of the control group increased 4.6-fold (p < 0.001). Moreover, Pgc-1a expression increased upon 30% BMCF treatment for 72 h; an effect that was more pronounced in the presence of GLUT3. These results suggest that FIR may hold therapeutic potential for improving glucose metabolism and mitochondrial function in metabolic diseases associated with insufficient glucose supply, such as type 2 diabetes.

• 대한약리학회지
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• 제10권1호
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• pp.55-59
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• 1974

Further elucidation of the mechanism of halothane's negative inotropic action has resulted from a study of the effect of various substrates on halothane-depressed rat atria. Approximately 6 mg% halothane was required to maintain a 50% depression of the contractility of rat atria suspended in a modified Krebs-Ringer bicarbonate glucose medium, pH 7.4, $30^{\circ}C$ for 2hr. Both lactate and acetate were found to restore partially the contractility of halothane-depressed atria. The maximally effective concentration of lactate was 5 mM; for acetate it was 2.5mM. Neither 5 nor 20 mM of additional glucose was effective in restoring the force of contraction of halothane-depressed atria. The results are consistent with the hypothesis that halothane exerts at least a part of its negative inotropic effect on rat atria by inhibiting either the uptake or utilization of glucose by the myocardium. The site of blockade must be prior to the conversion of pyruvate to acetyl CoA. In our previous report dealing with the mechanism of cardiac depressant action of inhalation anesthetic halothane, it has been demonstrated that: 1) approximately 6 mg/100 ml halothane is required to maintain 50% depression of the force of contraction of isolated rat atria in Krebs-Ringer bicarbonate glucose medium; 2) pyruvate partially restores the contractility of halothane-depressed atria, but has no effect on normal atria; the partial recovery of depressed atria by the addition of sodium pyruvate is due to the effect of the pyruvate ion itself, not to the sodium ion; 4) addition of pyruvate, to atria depressed with hypertonic medium, produced only further depression. From these findings we concluded that the cardiac depressant action of halothane on rat atria is a manifestation of inhibition of glucose uptake or utilization. The present studies were undertaken to observe the effect of other substrates on halothane-depressed atria in order to substantiate our conclusion. As with the case of pyruvate, lactate and acetate also partially restored the force of contraction of halothane-depressed atria. These data are consistent with the hypothesis that halothane inhibits glucose uptake or utilization in the glycolytic cycle of the myocardium.

• 한국임상수의학회지
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• 제29권4호
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• pp.271-276
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• 2012

사람에 연구에 따르면 심부전 진단에 널리 사용되는 NT-proBNP농도는 비만, 비만 관련인자들과 밀접한 상관 관계가 있는 것으로 알려져 있다. 그러나 이러한 상관관계는 아직까지 수의분야에서는 입증된 바가 없다. 따라서 본 연구에서는 다양한 정도의 이첨판 패쇄부전증(CMVI)에 이환된 73마리 개 집단에서 NT-proBNP와 비만 및 비만 관련인자들간의 상호관계를 조사하였다. 절식시 혈당 농도, 지방관련 인자(i.e., total triglycerides [TG], total cholesterol [TC], high-density lipoprotein cholesterol [HDL-C], low-density lipoprotein cholesterol [LDL-C]), fructosamine, insulin 및 NT-proBNP 농도를 측정하였다. Insulin/glucose ratio 역시 계산하였다. NT-proBNP 농도는 CMVI에 의한 심부전의 정도에 따라 농도변화가 관찰되었으며, body condition scores (BCS), insulin 및 fructosamine 농도와도 관련이 있었다. 또한 본 연구를 통해 비만과 혈중 NT-proBNP농도 간에 상관관계 역시 확인되었다. 또한 NT-proBNP농도는 비만과 관련 있는 인자인 fructosamine과 insulin농도와도 관련이 있었다. 본 연구는 개에서 NT-proBNP농도와 비만 정도와 상관관계를 입증한 첫 보고이다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제47권3호
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• pp.157-166
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• 2014

본 연구는 고서당식이에 첨가된 안정화미강이 혈당조절에 미치는 영향에 대하여 조사하여 향후 안정화미강 첨가 식품을 인체실험에 적용하는데 기초자료로서 이용되고자 하였다. 4주령의 수컷 C57BL/6 mice를 정상식이 대조군 (ND), 고서당식이 대조군 (HSD), 안정화미강 첨가 식이군 (HSD-SRB)으로 배정하였다. 안정화미강 첨가 식이는 선행연구에 근거하여 식이 중량의 20%로 설정하였다. 12주 동안 식이 섭취 후 혈당, 혈청 인슐린, 간 조직의 글리코겐, 혈청 아디포넥틴, 혈청 및 간 조직의 중성지방을 측정하였다. 그 결과 HSD군에 비해 HSD-SRB군에서 체중 및 부고환지방 무게를 감소하는 경향이 있었고 공복혈당과 혈당반응곡선면적을 감소하였다. 또한 안정화미강 첨가 식이를 섭취하였을 때 혈청 및 간의 중성지방 농도가 감소됨에 따라 인슐린 저항성과 췌장의 베타세포 기능을 개선한 것으로 제안한다. 이로써 고서당식이에 안정화미강을 20% 첨가하였을 때 혈당조절 개선효과 가능성을 확인할 수 있었으며, 향후 안정화미강을 첨가한 건강 지향적인 제품 개발과 이 제품을 인체에 적용하기 위한 기초자료로 활용 가능할 것으로 사료된다.

• 핵의학기술
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• 제14권2호
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• pp.100-103
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• 2010

$^{18}F$-FDG PET 검사는 포도당 대사를 이용하여 전신의 종양을 평가하는 검사로 전처치 과정에서 혈당 측정의 중요성이 매우 높다. 혈당 수치가 높은 상태에서 FDG를 투여하면 FDG와 혈중 포도당이 세포 내 흡수에 서로 경쟁하게 되고 종양으로의 FDG 섭취가 감소되어 정확한 검사가 되지 않을 가능성이 있다. 혈당 측정에 사용되는 혈당 측정 검사지는 경우에 따라 모세혈관혈 전용 측정 검사지와 모세혈관혈과 정맥혈을 모두 측정 가능한 범용 측정 검사지로 구분되어 있는데, 정확한 혈당 측정 검사지(스트립)의 사용에 따른 혈당 수치의 차이를 비교 분석 하였다. 연구 대상은 2010년 3월부터 4월까지 서울아산병원 핵의학과에서 $^{18}F$-FDG whole body PET 검사를 시행한 환자 중 46명(남자: 32명, 여자: 14명, 평균연령 $57.3{\pm}12.3$세) 을 연구의 대상으로 하였다. 실험기기는 Abbott사의 Optium Xceed혈당 측정기를 이용하였고, 모세혈관혈과 정맥혈을 모두 측정 가능한 범용 측정 검사지를 사용하여 동일 환자의 모세혈관혈과 정맥혈의 혈당 수치의 차이를 분석하였다. 또한, 모세혈관혈 전용 측정 검사지를 사용하여 동일 환자의 모세혈관혈과 정맥혈의 혈당 수치의 차이를 비교 분석하였다. 분석방법은 MINITAB 통계 프로그램을 이용하여 paired t-test 검정을 시행하였다. 모세혈관혈과 정맥혈을 모두 측정 가능한 범용 측정 검사지로 측정한 동일 환자의 모세혈관혈과 정맥혈의 혈당 수치는 각각$95.2{\pm}12.4$ mg/dL, $104.1{\pm}14.4$ mg/dL (t=8.0, p<0.001)로 통계적으로 유의한 차이가 있었다. 모세혈관혈 전용 측정 검사지로 측정한 동일 환자의 모세혈관혈과 정맥혈의 혈당 수치는 각각 $91.5{\pm}13.6$ mg/dL, $108.1{\pm}16.2$ mg/dL (t=9.2, p<0.001)로 통계적으로 유의한 차이가 있었다. 선행연구에 의하면 모세혈관혈과 정맥혈의 혈당 수치는 여러 가지 이유로 인해 차이가 있는 것으로 보고 되었고 본 연구의 결과도 유사한 차이를 확인하였다. $^{18}F$-FDG PET 검사 전에 혈당 수치를 측정할 때 모세혈관혈 전용 측정 검사지로 정맥혈의 혈당을 측정하는 것은 부정확한 혈당 수치를 측정할 수 있으므로 주의해야 할 것이다. 그러므로 적합한 측정 검사지와 규정된 측정절차를 이행하는 것이 측정 편차를 줄일 수 있어 PET 검사의 전처치를 보다 명확하게 확인할 수 있을 것이다. 또한, 혈당 측정 시에 혈액 채취 부위를 모세혈관 또는 정맥혈관 중에서 항상 동일한 부위에서 측정하는 등의 표준화 과정이 필요할 것이다.