• 제목/요약/키워드: Oxygen radical scavenging enzyme

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Hepatotoxic Effects of 1-Furan-2-yl-3-pyridin-2-yl-propenone, a New Anti-Inflammatory Agent, in Mice

  • Jeon, Tae-Won;Kim, Chun-Hwa;Lee, Sang-Kyu;Shin, Sil;Choi, Jae-Ho;Kang, Won-Ku;Kim, Sang-Hyun;Kang, Mi-Jeong;Lee, Eung-Seok;Jeong, Tae-Cheon
    • Biomolecules & Therapeutics
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    • 제17권3호
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    • pp.318-324
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    • 2009
  • 1-Furan-2-yl-3-pyridin-2-yl-propenone (FPP-3) has recently been synthesized and characterized to have an anti-inflammatory activity through the inhibition of the production of nitric oxide. In the present study, adverse effects of FPP-3 on hepatic functions were determined in female BALB/c mice. When mice were administered with FPP-3 at 125, 250 or 500 mg/kg for 7 consecutive days orally, FPP-3 significantly increased absolute and relative weights of liver with a dose-dependent manner. In addition, FPP-3 administration dramatically increased the hepatotoxicity parameters in serum at 500 mg/kg, in association of hepatic necrosis. FPP-3 significantly induced several phase I enzyme activities. To elucidate the possible mechanism(s) involved in FPP-3 induced hepatotoxicity, we investigated the hepatic activities of free radical generating and scavenging enzymes and the level of hepatic lipid peroxidation. FPP-3 treatment significantly elevated the hepatic lipid peroxidation, measured as the thiobarbituric acid-reactive substance, and the activity of superoxide dismutase. Taken together, the present data indicated that reactive oxygen species might be involved in FPP-3-induced hepatotoxicity.

가지의 품종별, 부위별 추출물의 항산화 효과 (Antioxidative Effects of Extracts of Various Cultivars and Different Plant Parts of Eggplant)

  • 백경연;이상일;김정숙;이도영;오승희;김순동
    • 동아시아식생활학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.195-201
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    • 2009
  • The antioxidative activities of two varieties of egg plant (Chunyang No 2: Dangaji, Jinju Janggaji: Janggaji) extracts were investigated. The total polyphenol contents of Dangaji peel hot water extract and the Janggaji flesh and fruit hot water extracts were higher than those of the other samples. However, the DPPH radical scavenging activities(electron donating activity) of Dangaji flesh-ethanol, peel-cold water, and fruit- ethanol extracts, as well as the Janggaji peel cold water extract, were higher than those of the other samples. Furthermore, the in vitro inhibitory effects of the Dangaji peel cold water and hot water extracts on rat hepatic xanthine oxidase were highest among the samples, and were exhibited in a dose dependant manners. Although there were marked changes in the xanthine oxidase Km values for xanthine as a substrate, the Vmax value changes by the addition of the Dangaji water extracts were minor compared with the control. This result suggests that Dangaji water extracts may regulate the activity of xanthine oxidase-via the inhibition of binding affinity between the enzyme and substrate. The present study provides experimental evidence that constituents of egg plant extracts may ameliorate reactive oxygen species(ROS)-induced oxidative stress via hepatic hepatic xanthine oxidase activity, but further studies to identify the active antioxidants and compounds and inhibitors of xanthine oxidase are required.

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Inhibitory Effects of The Flower from Abeliophyllum distichum cv. Okhwang 1 on Melanogenesis in B16 F10 Cells

  • Mi-Ji Noh;Hye-Jeong Park;So-Yeon Han;Jeong-Yong Park;Seo-Hyun Yun;Soo-Yeon Kim;Tae-Won Jang;Jae-Ho Park
    • 한국자원식물학회:학술대회논문집
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    • 한국자원식물학회 2021년도 춘계학술대회
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    • pp.53-53
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    • 2021
  • Abeliophyllum distichum Nakai (A. distichum), endemic species of Korea, is classified according to the petals and calyx colors. Recently, A. distichum cv. Okhwang 1, which has the golden flower, designated the first official cultivar improved from A. distichum species. The study on the chloroplast genome of A. distichum cv. Okhwang 1 have been reported, but no studies on bioactivity such as antioxidant, anti-inflammatory, and anti-cancer have been progressed. This study was conducted to evaluate the inhibition on melanogenesis of the flower from A. distichum cv. Okhwang 1 (FAO). Antioxidant activity was measured using DPPH and ABTS radical scavenging assays. Inhibition effects on melanogenesis of FAO were confirmed by expression of tyrosinase-related proteins and mRNAs using immunoblotting and RT-qPCR. Tyrosinase is an enzyme that regulates both stimulation and inhibition of melanogenesis. Stimulated MITF in cellular levels increases the expressions of tyrosinase, TRP-1, and TRP-2 to induce melanogenesis. As a result, FAO inhibited the expression of MITF, followed by down-regulated tyrosinase, TRP-1, and TRP-2, which lead to inhibit melanin overproduction. In conclusion, these results indicated that FAO reduced reactive oxygen species (ROS) and markedly inhibited the expression of melanin-related factors. The present study suggested providing that FAO has the potential for development as a functional cosmetic material derived from natural.

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두메부추(Allium senescens L.) 메탄올 추출물의 지방세포 내 활성산소종 생성 및 지질축적 억제 효능 (Inhibitory Effects of Allium senescens L. Methanol Extracts on Reactive Oxygen Species Production and Lipid Accumulation during Differentiation in 3T3-L1 Cells)

  • 최혜영;김건희
    • 한국식품과학회지
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    • 제46권4호
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    • pp.498-504
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    • 2014
  • 본 연구에서는 3T3-L1 지방전구세포를 이용하여 Allium속 식물의 하나인 두메부추(ASL) 메탄올 추출물의 ROS 생성 저해 및 지질축적 억제 효과를 확인하고자 하였다. 먼저 ASL 메탄올 추출물 $100-2,000{\mu}g/mL$의 모든 농도에서 유의적인 DPPH 라디칼 소거능을 나타내었으며, ASL 메탄올 추출물을 처리하였을 때 유의적인 세포 독성을 나타내지 않은 $10-100{\mu}g/mL$ 농도에서 실험을 진행하였다. 지방세포 내 ROS 관련 효소와 분화관련 전사인자의 조절로 인한 중성지방 축적 저해 활성을 확인하기 위하여 지방전구세포의 분화를 분화 유도하면서 추출물을 농도별(10, 50 및 $100{\mu}g/mL$)로 처리하였다. 그 결과, ASL 메탄올 추출물은 대조군에 비해 ROS 생성량과 ROS 관련 효소인 G6PDH mRNA 발현을 농도 의존적으로 감소시켰다. 또한 ASL 메탄올 추출물 처리로 인하여 지방세포 내 중성지방 축적이 유의적으로 감소되었으며, adipogenic transcription factor인 SREBP1c, $PPAR{\gamma}$$C/EBP{\alpha}$ mRNA 발현도 농도 의존적으로 억제되었다. 이상의 결과들로 볼 때, ASL 메탄올 추출물로 인한 ROS 생성 저해와 지질축적 억제는 ROS 생성 및 ROS 관련 유전자의 발현 감소로 인한 지방 생성 주요 전사인자의 유전자 발현 억제로 인한 것으로 보이며, ASL이 항비만에 우수한 효능을 가지는 기능성 식품 소재로서의 개발 가능성이 있을 것으로 사료된다.

Protective effects skin keratinocyte of Oenothera biennis on hydrogen peroxide-induced oxidative stress and cell death via Nrf2/Ho1 pathway.

  • Lee, Seung Young;Jung, Ji Young;Choi, Hee Won;Choi, Kyung Min;Jeong, Jin-Woo
    • 한국자원식물학회:학술대회논문집
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    • 한국자원식물학회 2018년도 추계학술대회
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    • pp.103-103
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    • 2018
  • Oenothera biennis, commonly known as evening primrose, a potential source of natural bioactive substances: flavonoids, steroids, tannins, fatty acids and terpenoids responsible for a diverse range of pharmacological functions. However, whether extract prepared from aerial part of O. biennis (APOB) protects skin against oxidative stress remains unknown. To investigate the protective effects of APOB against oxidative stress-induced cellular damage and elucidated the underlying mechanisms in the HaCaT human skin keratinocytes. Our results revealed that treatment with APOB prior to hydrogen peroxide ($H_2O_2$) exposure significantly increased viability, and the highest DPPH radical-scavenging activities and reducing power of HaCaT cells. APOB also effectively attenuated H2O2-induced comet tail formation and inhibited the $H_2O_2$-induced phosphorylation levels of the histone ${\gamma}H2AX$, as well as the number of apoptotic bodies and Annexin V-positive cells. In addition, APOB exhibited scavenging activity against intracellular reactive oxygen species (ROS) accumulation and restored the mitochondrial membrane potential loss by $H_2O_2$. Moreover, $H_2O_2$ enhanced the cleavage of caspase-3 and degradation of poly (ADP-ribose)-polymerase (PARP), a typical substrate protein of activated caspase-3, as well as DNA fragmentation; however, these events were almost totally reversed by pretreatment with APOB. Furthermore, APOB increased the levels of heme oxygenase-1 (HO-1), which is a potent antioxidant enzyme, associated with the induction of nuclear factor-erythroid 2-related factor 2 (Nrf2). According to our data, APOB is able to protect HaCaT cells from $H_2O_2$-induced DNA damage and cell death through blocking cellular damage related to oxidative stress through a mechanism that would affect ROS elimination and activating the Nri2/HO-1 signaling pathway.

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발효과정이 솔잎 착즙액의 항산화, alpha-Glucosidase 및 Angiotensin Converting Enzyme 저해 활성에 미치는 영향 (Effects of Fermentation on the Metabolic Activities of Pine Needle Juice)

  • 김소윤;이현정;박재희;김래영;정현숙;박은주
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제42권3호
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    • pp.325-334
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    • 2013
  • 솔잎착즙액과 솔잎발효액의 항산화활성을 분석하기 위하여 총 페놀함량, DPPH 라디칼 소거능, 총 항산화능, $ORAC_{ROO{\cdot}}$ 활성, CAC 활성을 분석하였고, 항유전독성을 분석하기 위하여 DNA 손상 억제능을 분석하였으며, 항당뇨효과와 항고혈압 효과를 분석하기 위하여 각각 ${\alpha}$-glucosidase 및 ACE 저해활성을 분석하였다. 총 페놀 함량은 솔잎착즙액(17.3 mg GAE/g)이 솔잎발효액(4.6 mg GAE/g)보다 유의적으로 3.7배 높았으며, 이는 발효가 진행됨에 따라 페놀 성분이 침전된 결과로 보인다. DPPH 라디칼 소거능, 총 항산화능 및 $ORAC_{ROO{\cdot}}$ 활성은 솔잎착즙액이 솔잎발효액 보다 유의적으로 높았다. 즉 1 mg/mL 수준에서 솔잎착즙액과 솔잎발효액의 DPPH 라디칼 소거능은 각각 33.3%, 21.4%로 나타났고, $60{\sim}530{\mu}g/mL$ 농도에서 솔잎착즙액이 솔잎발효액보다 유의적으로 높은 총 항산화능을 나타내었으며, $2{\sim}100{\mu}g/mL$ 농도에서 솔잎착즙액이 솔잎발효액보다 유의적으로 높은 $ORAC_{ROO{\cdot}}$ 활성을 나타내었다. 솔잎착즙액과 솔잎발효액의 CAC 활성은 AAPH 처리군보다 솔잎착즙액 및 솔잎발효액 처리군의 CAC 활성이 농도 의존적으로 증가하였으며, $50{\mu}g/mL$ 농도를 제외하고 두 그룹 간의 유의적인 차이는 나타나지 않았다. 솔잎착즙액과 솔잎발효액의 항산화활성의 상관관계는 총 항산화능과 DPPH 라디칼소거능(r=0.836, p=0.000) 및 ORAC assay(r=0.918, p=0.000) 간의 높은 양의 상관관계가 나타났을 뿐만 아니라 DPPH 라디칼 소거능과 ORAC assay(r=0.909, p=0.000) 간에도 높은 양의 상관관계가 나타나 솔잎착즙액과 솔잎발효액의 높은 항산화활성을 추측할 수 있었다. $H_2O_2$로 유도된 산화적 스트레스에 대한 DNA 손상 억제능은 솔잎착즙액과 솔잎발효액에서 농도의존적으로 증가하였으며, $50{\mu}g/mL$ 농도에서 솔잎발효액이 솔잎착즙액보다 더 높은 경향을 나타내었다. 솔잎착즙액과 솔잎발효액의 항당뇨 효과를 알아보기 위하여 ${\alpha}$-glucosidase 억제능을 실험한 결과 희석배율이 증가할수록 솔잎발효액의 ${\alpha}$-glucosidase 억제능은 급격히 감소하는 반면, 솔잎착즙액은 솔잎발효액보다 높은 활성을 유지하는 것으로 나타났다. 항고혈압 효과 분석을 위한 ACE 저해활성은 2배 희석 시 솔잎착즙액 87.1%, 솔잎발효액 60.0%로 솔잎착즙액의 ACE 저해활성이 높은 경향을 나타내었다. 본 연구를 통해 솔잎착즙액의 다양한 생리활성을 평가하고자 하였으며, 발효가 이러한 생리활성에 미치는 영향을 분석하고자 하였다. 본 연구에서 2년간 발효한 솔잎발효액만을 분석하였고, 발효기간에 따른 활성의 변화를 평가하지 못한 제한점이 있으나 본 연구의 결과는 지금까지 연구가 미흡했던 솔잎착즙액의 생리활성을 보고함으로써 솔잎을 활용한 기능성 소개개발에 유용한 자료로 제안될 수 있을 것이다. 또한 향후 연구에서 솔잎착즙액의 기능성을 증대시킬 수 있는 발효과정에 대한 연구가 수행되어야 할 것이다.

Antioxidative effects of fermented sesame sauce against hydrogen peroxide-induced oxidative damage in LLC-PK1 porcine renal tubule cells

  • Song, Jia-Le;Choi, Jung-Ho;Seo, Jae-Hoon;Kil, Jeung-Ha;Park, Kun-Young
    • Nutrition Research and Practice
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    • 제8권2호
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    • pp.138-145
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    • 2014
  • BACKGROUND/OBJECTIVES: This study was performed to investigate the in vitro antioxidant and cytoprotective effects of fermented sesame sauce (FSeS) against hydrogen peroxide ($H_2O_2$)-induced oxidative damage in renal proximal tubule LLC-PK1 cells. MATERIALS/METHODS: 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH), hydroxyl radical ($^{\bullet}OH$), and $H_2O_2$ scavenging assay was used to evaluate the in vitro antioxidant activity of FSeS. To investigate the cytoprotective effect of FSeS against $H_2O_2$-induced oxidative damage in LLC-PK1 cells, the cellular levels of reactive oxygen species (ROS), lipid peroxidation, and endogenous antioxidant enzymes including catalase (CAT), superoxide dismutase (SOD), and glutathione peroxidase (GSH-px) were measured. RESULTS: The ability of FSeS to scavenge DPPH, $^{\bullet}OH$ and $H_2O_2$ was greater than that of FSS and AHSS. FSeS also significantly inhibited $H_2O_2$-induced ($500{\mu}M$) oxidative damage in the LLC-PK1 cells compared to FSS and AHSS (P < 0.05). Following treatment with $100{\mu}g/mL$ of FSeS and FSS to prevent $H_2O_2$-induced oxidation, cell viability increased from 56.7% (control) to 83.7% and 75.6%, respectively. However, AHSS was not able to reduce $H_2O_2$-induced cell damage (viability of the AHSS-treated cells was 54.6%). FSeS more effectively suppressed $H_2O_2$-induced ROS generation and lipid peroxidation compared to FSS and AHSS (P < 0.05). Compared to the other sauces, FSeS also significantly increased cellular CAT, SOD, and GSH-px activities and mRNA expression (P < 0.05). CONCULUSIONS: These results from the present study suggest that FSeS is an effective radical scavenger and protects against $H_2O_2$-induced oxidative damage in LLC-PK1 cells by reducing ROS levels, inhibiting lipid peroxidation, and stimulating antioxidant enzyme activity.

소토사자환이 ob/ob mouse의 혈당, 고지혈증, Polyol Pathway 및 항산화작용에 미치는 영향 (Effects of Sotosajahwan on Blood Glucose, Hyperlipidemia, Polyol Pathway and Antioxidative Mechanism in ob/ob Mouse)

  • 박성호;정지천
    • 동의생리병리학회지
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    • 제21권5호
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    • pp.1163-1169
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    • 2007
  • Effects of Sotosaja hwan on Blood Glucose, Hyperlipidemia, Polyol Pathway and Antioxidative Mechanism in ob/ob Mouse Diabetes is a disease in which the body does not produce or properly use insulin. Etiological studies of diabetes and its complications showed that oxidative stress might play a major role. Therefore, many efforts have been tried to regulate free oxygen radicals for treating diabetes and its complications. Sotosaja-hwan has been known to be effective for the antiaging and composed of four crude herbs. In male ob/ob mouse in severe obesity, hyperinsulinemia and hyperlipidemia, which are features of NIDDM, the hyperglycemic activites and mechanisms of Sotosaja-hwan were examined. Mice were grouped and treated for 5 weeks as follows. Both the lean (C57/BL6J black mice) and diabetic (ob/ob mice) control groups received standard chow. The experimental groups were fed with a diet of chow supplemented with 30 and 90 mg Sotosaja-hwan per 1 kg of body weight for 14 days. The effects of Sotosaja-hwan extract on the ob/ob mice were observed by measuring the serum levels of glucose, insulin, lipid components, and the kidney levels of superoxide anion radical $({\cdot}O_2)$, MDA+HAE, GSH/GSSG ratio, and also the enzyme activities involved in polyol pathway. Sotosaja-hwan lowered the levels of serum glucose and insulin in a dose dependent manner. Total cholesterol, triglyceride and free fatty acid levels were decreased, while the HDL-cholesterol level was increased, in Sotosaja-hwan treated groups. Renal aldose reductase and sorbitol dehydrogenase activities were increased in the ob/ob mice, whereas those were inhibited in the Sotosaja-hwan-administered groups. Sotosaja-hwan inhibited the generation of ${\cdot}O_2$ in the kidney. Finally, MDA+HAE levels was increased and GSH/GSSG ratio was decreased in the ob/ob mice, whereas those were improved in the Sotosaja-hwan-administered groups. Sotosaja-hwan showed the antidiabetic and anti hyperlipidemic activities by regulating the activities of polyol pathway enzymes, scavenging reactive oxygen species and reducing the MDA+HAE levels in the ob/ob mice.

약용식물추출물의 광보호 효과와 항염증 효과 연구 (Photoprotection and Anti-inflammatory Effects of Chinese Medical Plants)

  • Jin-Hwa, Kim;Sung-Min, Park;Gwan-Sub, Sim;Bum-Chun , Lee;Hyeong-Bae, Pyo
    • 대한화장품학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.227-233
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    • 2004
  • 자외선이 피부에 지속적으로 조사되면 썬번, 염증, 광노화와 같은 다양한 부작용이 생기게 된다. 따라서 광손상에 대한 보호작용은 점점 중요성이 인식되고 있으며, 천연 식물추출물에서 자외선에 대한 광보호효과가 있는 안전하고 효과적인 물질개발에 대한 연구가 진행되고 있다. 본 연구는 자외선에 의해 유도된 피부손상에 대한 보호효과가 우수한 천연식물추출물에 대한 것이다. 향나무, 능소화, 비자추출물에서 자외선에 의해 생성되는 라디칼에 대한 항산화효과, MMP 발현 및 활성 저해, 염증관련 사이토카인인 인터루킨 1알파, 6, 프로스타글란딘 E$_2$ 생성저해효과 등으로 피부세포보호 효과를 연구하였다. 실험결과 천연추출물 중 향나무추출물과 능소화추출물이 프리라디칼 및 슈퍼옥사이드 라디칼 소거효과가 우수하게 나타났으며 피부 콜라겐과 같은 메트릭스를 분해하는 효소인 MMP-1의 활성 및 발현 저해효과는 섬유아세포에서 UVA 조사에 의한 실험에서 우수하게 나타났으며, 피부세포 배양액에 대해 zymography를 실시하여 활성이 감소됨을 확인하였다. 피부 각질형성세포에서 자외선에 의해 유도된 염증관련 사이토카인인 인터루킨 6의 발현량 실험에서도 무처리군에 비해 향나무추출물이 인터루킨 6을 30% 정도 저해효과가 나타났으며, 염증반응 중 cyclooxygenase(COX)에 의한 경로에서 생성되는 프로스타글란딘 E$_2$의 생성량도 감소시켰다. 사람피부에서 SLS (0.5%) 첩포로 유발된 자극성 피부염의 항염증 효과 평가 시 SLS에 의해 유발되는 자극정도가 피검자의 피부상태에 따라 다양하게 나타났으며, 향나무 추출물 함유 에멀젼 제품 도포 실험에서는 피부 홍반 완화 효과와 피부장벽 회복효과가 우수하게 나타났다. 이상의 결과로 향나무추출물은 자외선 조사 및 SLS에 의한 피부손상에 대한 피부세포보호작용이 우수하여 광노화에 대응하는 자극완화 소재로서의 화장품 응용 가능성을 확인하였다.

산화적 스트레스에 대한 여주 (Momordica charantia) 추출물의 항산화 효과 및 세포사멸 억제 기전을 통한 신경세포보호효과 (Neuroprotective effects of Momordica charantia extract against hydrogen peroxide-induced cytotoxicity in human neuroblastoma SK-N-MC cells)

  • 김꽃별;이선아;허재혁;김정희
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제50권5호
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    • pp.415-425
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    • 2017
  • 건 여주로부터 얻은 70%에탄올 추출물의 항산화 효과를 측정하고, $H_2O_2$에 의해 유도된 산화적 스트레스에 대한 신경세포 보호효과를 알아보기 위해 human neuroblastoma cell인 SK-N-MC세포를 이용하여 실험을 수행하였다. 여주 추출물의 총 폴리페놀과 플라보노이드 함량은 각각 28.51 mg gallic acid/extract g과 3.95 mg catechin/extract g 이었고, 추출물의 DPPH 라디칼 소거능 ($IC_{50}$)은 $506.95{\mu}g/ml$ 이었다. 여주추출물을 신경세포에 전 처리한 후 $H_2O_2$을 처리하여 산화적 스트레스를 유도했을 때, 여주추출물에 의해 세포생존율은 증가되었고 세포내 ROS는 감소되는 것을 확인하였다. 그리고 세포내 항산화 방어시스템인 항산화효소 (SOD-1,2와 GPx-1)의 mRNA 발현이 여주추출물 처리에 의해 control 수준으로 회복되거나 control 보다 증가되는 결과를 보였으며, ROS 의존적 세포사멸과 연관 있는 것으로 알려진 MAPK pathway 중 p38과 JNK의 인산화를 여주추출물이 억제하였다. 또한 cleaved caspase-3와 cleaved PARP의 발현도 여주추출물의 처리에 의해 감소되었다. 본 연구 결과에서 70% 에탄올 여주추출물은 항산화효능이 우수하여 ROS를 직접적으로 제거할 뿐 아니라 세포내 ROS 축적을 억제시키는 효과를 보여주었다. 그리고 신경세포 내 항산화효소들의 발현 증가 기전과 p38, JNK의 인산화 억제 및 cleaved caspase-3, cleaved PARP의 발현 억제를 통한 세포사멸 억제 기전을 통해 산화적 스트레스로부터 신경세포를 보호하는 효과가 있음을 제시하고 있다. 따라서 여주추출물은 산화적 스트레스에 의한 알츠하이머병이나 파킨슨병 등과 같은 신경변성질환 (neurodegenerative disease)에 대한 예방 및 치료제의 소재로써 이용가치가 충분한 것으로 사료된다.