• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제43권1호
• /
• pp.9-15
• /
• 2005

본 연구에서는 전기화학적 방법에 의한 암모니아의 질소화 분해 특성을 파악하기 위하여 여러 암모니아 전해 실험 변수에 대하여 조사하였다. $IrO_2$, $RuO_2$, Pt 양극에서 암모니아의 분해에 대한 pH 및 염소 이온의 영향이 상호 비교되었으며, 전해 반응기에서의 분리막의 존재 유무, 전류밀도, 암모니아 초기 농도 등의 변화에 따른 암모니아의 전기화학적 분해 특성이 조사되었다. 산성이나 알칼리 조건에서 암모니아의 분해에 대한 전극의 성능은 전체적으로 $RuO_2{\approx}IrO_2>Pt$ 순으로 나타났다. 암모니아의 분해는 전극에 공급되는 전류 밀도가 $80mA/cm^2$에서 가장 높았으며 그 이상의 전류 밀도에서는 산소발생에 의해 암모니아의 전극 흡착이 영향을 받아 오히려 감소되었다. 암모니아 용액에 존재하는 염소 이온의 농도가 증가할수록 암모니아의 분해는 증가하나 10 g/l 이상에서는 분해율 증가가 크게 둔화되었다. pH 7의 전해 반응의 경우 전극 표면에서 OH 라디칼이 생성되어 암모늄 이온의 분해가 이루어지는데, 이 OH 라디칼은 $RuO_2$ 전극에서 가장 많이 생성이 되었다.

• 한국자원식물학회지
• /
• 제22권5호
• /
• pp.425-430
• /
• 2009

본 연구의 목적은 오레가노 추출물의 유리 라디칼 소거 및 지질과산화 억제 등 항산화 효과를 조사하기 위함이다. Pyrogallol의 억제율을 100%로 기준하였을 때, DPPH 라디칼을 50% 억제시키는데 필요한 오레가노 함량은 $21.8{\mu}g$이었다. 총항산화 활성은 강력한 자유라디칼에 대한 총항산화능으로 측정하였다. 오레가노 추출물 7.5 및 $15{\mu}g$의 총항산화능은 각각 15.1 및 31.4 nmol Trolox와 대등한 수준이었다. 오레가노 추출물 0.2 및 $0.4{\mu}g$의 산소라디칼 소거능은 각각 1.4 및 2.4 nmol gallic acid와 대등한 수준이었다. 오레가노 추출물 30 및 $75{\mu}g$의 총페놀 함량은 각각 40.5 및 83.9 nmol gallic acid와 대등한 수준이었다. 지질과산화에 대한 억제효과는 이황화철/아스코르빈산에 의해 유도된 랫드 간 미토콘드리아를 이용하여 조사하였다. 오레가노 추출물 20 및 $50{\mu}g$은 TBARS 수준을 각각 20 및 64% 억제시켰다. 이와같이 오레가노 추출물의 강력한 항산화 효과는 적어도 자유라디칼의 산화억제와 지질과산화 억제에 기인하는 것으로 사료된다.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
• /
• 제17권3호
• /
• pp.181-187
• /
• 2013

Reactive oxygen species (ROS) are generated in various cells, including vascular smooth muscle and endothelial cells, and regulate ion channel functions. $K_{Ca}3.1$ plays an important role in endothelial functions. However, the effects of superoxide and hydrogen peroxide radicals on the expression of this ion channel in the endothelium remain unclear. In this study, we examined the effects of ROS donors on $K_{Ca}3.1$ expression and the $K^+$ current in primary cultured human umbilical vein endothelial cells (HUVECs). The hydrogen peroxide donor, tert-butyl hydroperoxide (TBHP), upregulated $K_{Ca}3.1$ expression, while the superoxide donors, xanthine/xanthine oxidase mixture (X/XO) and lysophosphatidylcholine (LPC), downregulated its expression, in a concentration-dependent manner. These ROS donor effects were prevented by antioxidants or superoxide dismustase. Phosphorylated extracellular signal-regulated kinase (pERK) was upregulated by TBHP and downregulated by X/XO. In addition, repressor element-1-silencing transcription factor (REST) was downregulated by TBHP, and upregulated by X/XO. Furthermore, $K_{Ca}3.1$ current, which was activated by clamping cells with 1 ${\mu}M$ $Ca^{2+}$ and applying the $K_{Ca}3.1$ activator 1-ethyl-2-benzimidazolinone, was further augmented by TBHP, and inhibited by X/XO. These effects were prevented by antioxidants. The results suggest that hydrogen peroxide increases $K_{Ca}3.1$ expression by upregulating pERK and downregulating REST, and augments the $K^+$ current. On the other hand, superoxide reduces $K_{Ca}3.1$ expression by downregulating pERK and upregulating REST, and inhibits the $K^+$ current. ROS thereby play a key role in both physiological and pathological processes in endothelial cells by regulating $K_{Ca}3.1$ and endothelial function.

• Archives of Pharmacal Research
• /
• 제29권10호
• /
• pp.849-858
• /
• 2006

Previous screening of the pharmacological action of Gastrodia elata (GE) root (Orchidaceae) showed that methanol (MeOH) extracts have significant anti-inflammatory properties. The antiinflammatory agents of GE, however, remain unclear. In this experiment, MeOH extracts of GE were fractionated with organic solvents for the anti-inflammatory activity-guided separation of GE. Eight phenolic compounds from the ether (EtOEt) and ethyl acetate (EtOAc) fractions were isolated by column chromatography: 4-hydroxybenzaldehyde (I), 4-hydroxybenzyl alcohol (II), benzyl alcohol (III), bis-(4-hydroxyphenyl) methane (IV), 4(4'-hydroxybenzyloxy)benzyl-methylether (V), 4-hydroxy-3-methoxybenzyl alcohol (VI), 4-hydroxy-3-methoxybenzaldehyde (VII), and 4-hydroxy-3-methoxybenzoic acid (VIII). To investigate the anti-inflammatory and anti-oxidant activity of these compounds, their effects on carrageenan-induced paw edema, arachidonic acid (AA)-induced ear edema and analgesic activity in acetic acid (HAc)-induced writhing response were carried out in vivo; cyclooxygenase (COX) activity, reactive oxygen species (ROS) generation in rat basophilic leukemia (RBL 2H3) cells and 1,1-diphenyl-2-picryl-hydroazyl (DPPH) scavenging activity were determined in vitro. These phenolic compounds not only had anti-inflammatory and analgesic properties in vivo, but also inhibited COX activity and silica-induced ROS generation in a dose-dependent manner. Among these phenolic compounds, compound VII was the most potent anti-inflammatory and analgesic. Compound VII significantly inhibited silica-induced ROS generation and compound VI significantly increased DPPH radical scavenging activity. Compounds I, II and III significantly inhibited the activity of COX-I and II. These results indicate that phenolic compounds of GE are anti-inflammatory, which may be related to inhibition of COX activity and to anti-oxidant activity. Consideration of the structure-activity relationship of the phenolic derivatives from GE on the anti-inflammatory action revealed that both C-4 hydroxy and C-3 methoxy radicals of benzyl aldehyde play an important role in anti-inflammatory activities.

• 한국식품영양과학회지
• /
• 제43권12호
• /
• pp.1801-1807
• /
• 2014

동결건조에 의한 진주담치의 생리활성의 변화를 살펴보고자 DPPH 라디칼 소거능, ORAC, CAC 등의 항산화 활성과 comet assay를 이용한 DNA 손상 보호능을 측정하였다. 생 진주담치 및 동결건조 진주담치에서 물 추출물을 제외한 에탄올과 메탄올 추출물에서 DPPH 라디칼 소거능을 확인하였고, 메탄올 추출물의 경우 동결건조에 의해 DPPH 라디칼 소거능이 증가하는 것으로 나타났다. 생 진주담치의 ORAC 수치는 물 추출물에서 가장 높게 나타난 반면, 동결건조 진주담치의 경우 메탄올 추출물에서 가장 높게 나타났다. 동결건조 후 ORAC 수치는 물 추출물에서만 유의적으로 감소된 반면 HepG2 세포의 라디칼 소거능(CAC)의 경우 물 추출물에서 유의적으로 증가하여 소거 대상 라디칼에 따라 항산화 활성의 차이가 있는 것으로 나타났다. 생 또는 동결건조 진주담치는 모든 추출물에서 산화적 스트레스에 의한 DNA 손상을 억제하는 보호 효과가 있음이 밝혀졌고 동결건조에 의한 보호 효과는 유의적인 변화가 없는 것으로 나타났다. 결론적으로 진주담치는 물 추출물의 DPPH 라디칼 소거능을 제외하고는 모든 추출물에서 항산화 활성과 더불어 DNA 손상의 보호 효과가 관찰되었고 동결건조 가공처리에 의해서 그 활성이 크게 영향을 받지 않거나 추출물에 따라 오히려 활성이 증가함을 알 수 있었다. 이러한 결과를 바탕으로 우리나라에서 생산되는 진주담치의 식품 첨가물이나 기능성 식품 개발을 위한 생리활성 소재로의 가능성을 확인할 수 있었다.

• 한국자원식물학회지
• /
• 제24권4호
• /
• pp.456-460
• /
• 2011

본 연구에서는 만병초 95% 에탄올추출물의 항산화 효과를 조사하였다. 총항산화 활성은 ABTS 라디칼에 대한 항산화능으로 측정하였다. 만병초 추출물 0.2 및 1 mg/mL의 총 항산화능은 각각 0.33 및 2.26 mM Trolox와 동등한 수준이었다. 만병초 추출물 0.2 및 1 mg/mL의 superoxide 소거능은 각각 45.0 및 77.0%이었다. 만병초 추출물 5 및 100 ${\mu}g/mL$의 산소라디칼 소거능은 각각 40.88 및 131.00 ${\mu}M$ Trolox와 동등한 수준이었다. 만병초 추출물 0.2 및 1 mg/mL의 총페놀 함량은 각각 0.37 및 1.25 mM gallic acid와 동등한 수준이었다. 또한, HepG2 세포주를 이용한 세포배양에서 만병초 추출물 0.1 mg/mL 농도의 첨가는 0.2 및 0.5 mM tert-butyl hydroperoxide로 유도된 세포독성을 각각 52.1 및 30.3% 감소시켰다. 따라서, 본 연구 결과들은 만병초 추출물의 강력한 항산화 효과와 세포독성 억제 효과를 나타내며, 이러한 효능은 적어도 자유라디칼의 산화 억제와 높은 총페놀 함량에 기인하는 것으로 사료된다.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
• /
• 제4권1호
• /
• pp.47-54
• /
• 2000

Transition metal ions including $Se^{2+},\;Cd^{2+},\;Hg^{2+}\;or\;Mn^{2+}$ have been thought to disturb the bone metabolism directly. However, the mechanism for the bone lesion is unknown. In this study, we demonstrated that MC3T3E1 osteoblasts, exposed to various transition metal ions; selenium, cadmium, mercury or manganese, generated massive amounts of reactive oxygen species (ROS). The released ROS were completely quenched by free radical scavengers-N-acetyl cysteine (NAC), reduced glutathione (GSH), or superoxide dismutase (SOD). First, we have observed that selenium $(10\;{\mu}M),$ cadmium $(100\;{\mu}M),$ mercury $(100\;{\mu}M)$ or manganese (1 mM) treatment induced apoptotic phenomena like DNA fragmentation, chromatin condensation and caspase-3-like cysteine protease activation in MC3T3E1 osteoblasts. Concomitant treatment of antioxidant; N-acetyl-L-cysteine (NAC), reduced-form glutathione (GSH), or superoxide dismutase (SOD), prevented apoptosis induced by each of the transition metal ions. Catalase or dimethylsulfoxide (DMSO) has less potent inhibitory effect on the apoptosis, compared with NAC, GSH or SOD. In line with the results, nitroblue tetrazolium (NBT) stain shows that each of the transition metals is a potent source of free radicals in MC3T3E1 osteoblast. Our data show that oxidative damage is associated with the induction of apoptosis in MC3T3E1 osteoblasts following $Se^{2+},\;Cd^{2+},\;Hg^{2+}\;or\;Mn^{2+}$ treatment.

• 대한화장품학회지
• /
• 제31권1호
• /
• pp.121-125
• /
• 2005

소나무과는 우리 생활과 친숙한 수종이지만 천연물로써 그 평가는 전래되는 사용범위에 국한되어 있다. 본 연구에서는 소나무과 수종 Pinus koraienis S et Z. Pinus banksiana LAMBERT. Pinus rigida MILL. Pinus deniflora S. et Z.의 에탄을 추출물에 대하여 피부 노화방지에 대한 화장품 소재로써의 평가를 수행하였다. 추출물은 각 수종의 식물 부위를 껌질, 잎, 심재 등의 부위별 제조되었으며 각 부위에 따른 추출물은 생물학적 평가에 항산화 효과(DPPH, superoxide radical 소거실험), elastase 활성 억제 효과 및 세포 생존율에 과한 MTT assay를 실시하였다. 항산화 효과는 수종에 차이 없이 껍질 >잎>심재 순으로 활성이 나타났으며 껍질과 잎은 $10{\mu}g/mL$ 농도에서 L-ascorbic acid나 $\alpha$-tocopherol과 유사한 항산화 효과를 나타내었다. Human keratinocyte cell line인 HaCaT 세포주를 사용하여 추출물을 10, In $100{\mu}g/mL$ 농도로 처리하여 세포 생존율을 실험하였다 껍질부분의 추출물은 농도에 상관없이 세포 증식효과를 나타내었으며 잎과 심재 부분의 추출물 $10{\mu}g/mL$ 농도에서 세포 증식 효과가 보이나 $100{\mu}g/mL$ 농도에서는 세포 증식이 저하되었다. 또한 세포기저층을 형성하는 분자 중 elastin을 분해하는 elastase 활성억제를 측정하여 사용된 식물 부위 중 껍질에서 elastase 활성 억제효과를 확인하였다. 따라서 소나무과 수종의 활용에 있어 껍질 부분의 활용을 기대할 수 있으며 일반적 조림용 이외 목재로 사용되는 경우 산림폐기물을 이용한 부가가치를 극대화하는 기능성화장품 소재로써의 사용이 가능할 것이다.

• 한국식품저장유통학회지
• /
• 제24권3호
• /
• pp.325-333
• /
• 2017

본 연구에서는 현초의 식품소재 적용과 기능성 소재의 개발을 위해 현초 에틸 아세테이트 분획물을 이용하여 활성산소종의 소거활성과 산화적 DNA 손상 보호효과 및 항균활성에 대해 검증하였다. 현초를 메탄올로 추출하여 얻어진 추출물에 대해 n-hexane, chloroform, ethyl acetate, n-butanol, water의 용매를 이용하여 순차분획을 실시하였고, 얻어진 결과물에 대하여 다양한 항산화 측정 방법을 통하여 항산화 효능을 측정한 결과 에틸 아세테이트 분획물의 경우 DPPH 라디칼 소거능, ABTS 라디칼 소거능 및 환원력에서 효과가 높게 측정 되었으며, $50{\mu}g/mL$의 농도에서 각각 80.88%, 80.12%, 28%를 저해하는 것으로 측정되었다. 이러한 항산화 효능과 함께 산화적 DNA 손상 보호효과를 검증하였고 농도별로 억제하는 경향을 나타냈다. 또한 식품 소재 및 다양한 첨가 소재로 이용하기 위하여 항균활성을 측정하였으며, 에틸 아세테이트 분획물에서 연구에 사용된 모든 균주에 대하여 저해 활성을 보였다. 이러한 활성을 가진 현초 에틸 아세테이트 분획물의 활성물질을 검증하기 위하여 phenolic compound 및 flavonoid 대조군을 이용하여 LC 분석을 하였다. 그 결과 ellagic acid와 gallic aicd가 검출 되었으며 각각 55.14 mg/g, 5.42 mg/g 측정 되었다. 이는 결과적으로 현초는 다양한 식품소재로서의 활용될 수 있으며, 본 논문은 기능성 물질로 활용을 위한 기초자료가 될 것으로 사료 된다.

• 한국약용작물학회지
• /
• 제27권2호
• /
• pp.115-125
• /
• 2019

Background: Glycyrrhiza radix (licorice root) have been used as an oriental medicine material for long time, and its protective effects on oxidative stress, inflammation and cognition deficit have been recently reported. However, the cultivation of Glycyrrhiza species as medicinal crops is associated with some problems such as low productivity and early leaf fall, etc. To resolve this problems, Glycyrrhiza cultivars have been developed by direct hybridization of each Glycyrrhiza species by Korean researchers. The present study was conducted to compare the Glycyrrhiza cultivar radix (Dagam, Sinwongam and Wongam) for their anti-oxidation, anti-inflammation, and cognition improvement effects and levels of liquiritin, isoliquiritigenin and licochalcone in order to select an excellent cultivar as a material resource. Methods and Results: For evaluating the inhibitory efficacies of the Glycyrrhiza cultivar extracts on oxidative stress and inflammation in BV2 cells, we measured their reactive oxygen species (ROS) production and nitric oxide (NO) release after treating them with lipopolysccharide. The scavenging activities on 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) and peroxynitrite ($NOO^-$) radicals were evaluated. Cell proliferation and N-methyl-D-aspartate receptor (NMDAR) inhibition were analyzed. The total phenol, liquiritin, isoliquiritigenin and licochalcone A content in the extracts of the three culivars were quantified. Furthermore, the correlation coefficient between the activities and contents of total phenol, liquiritin, isoliquiritigenin and licochalcone A were also calculated. The results indicated that Sinwongam exhibited potent anti-oxidant, anti-inflammatory and NMDAR inhibititory activities. Sinwongam also showed higher total phenol and licochalcone A contents than the other cultivars. Among the three cultivars, Dagam exhibited a positive effects on NO release inhibition, cell proliferation and contents of liquiritin and isoliquiritigenin. Conclusions: Sinwongam is expected to be the most useful resource as a functional material for anti-oxidation/anti-inflammation and cognition improvement among the three studied licorice cultivars.