Fisetin is a bioactive flavonol molecule and has been shown to have antioxidant potential, but its efficacy has not been fully validated. The aim of the present study was to investigate the protective efficacy of fisetin on C2C12 murine myoblastjdusts under hydrogen peroxide (H2O2)-induced oxidative damage. The results revealed that fisetin significantly weakened H2O2-induced cell viability inhibition and DNA damage while blocking reactive oxygen species (ROS) generation. Fisetin also significantly alleviated cell cycle arrest by H2O2 treatment through by reversing the upregulation of p21WAF1/CIP1 expression and the downregulation of cyclin A and B levels. In addition, fisetin significantly blocked apoptosis induced by H2O2 through increasing the Bcl-2/Bax ratio and attenuating mitochondrial damage, which was accompanied by inactivation of caspase-3 and suppression of poly(ADP-ribose) polymerase cleavage. Furthermore, fisetin-induced nuclear translocation and phosphorylation of Nrf2 were related to the increased expression and activation of heme oxygenase-1 (HO-1) in H2O2-stimulated C2C12 myoblasts. However, the protective efficacy of fisetin on H2O2-mediated cytotoxicity, including cell cycle arrest, apoptosis and mitochondrial dysfunction, were greatly offset when HO-1 activity was artificially inhibited. Therefore, our results indicate that fisetin as an Nrf2 activator effectively abrogated oxidative stress-mediated damage in C2C12 myoblasts.
Objectives : Jasminum officinale L. var. grandiflorum is used as a traditional or folk remedy in China to treat arthritis, hepatitis, duodenitis, conjunctivitis, gastritis, and diarrhea. In this study, we aimed to study the hepatocyte protective activity and molecular mechanism of Jasminum officinale L. var. grandiflorum aqueous extract (JGW) using HepG2 hepatocyte cell lines. Methods : HepG2 cells were pretreated with diverse concentrations of JGW, and then the cells were exposed to tert-butyl hydroperoxide (tBHP) for inducing oxidative stress. Hydrogen peroxide (H2O2) production, glutathione (GSH) concentration, mitochondrial membrane potential (MMP) and cell viability were measured to investigate hepato-protective effects of JGW. Phosphorylation of AMP-activated protein kinases (AMPK), acetyl coenzyme A carboxylase (ACC) and effects of compound C on cell viability were examined to observe the role of AMPK on JGW-mediated cytoprotection. Results : Pretreatment with JGW (10-300 ㎍/mL) significantly suppressed cytotoxicity induced by tBHP in a concentration dependent manner and reduced the expression of cleaved PARP and cleaved caspase-3 proteins related to apoptosis in HepG2 cells. In addition, pretreatment with JGW significantly prevented the increase in H2O2 production, GSH depletion, and lower MMP induced by tBHP. Treatment with JGW (30 minutes of incubation and concentrations of 100 and 300 ㎍/mL) increased the phosphorylation of AMPK and ACC and treatment with compound C, a chemical inhibitor of AMPK, inhibited the cytoprotective effect of JGW. Conclusions : Our results demonstrated that JGW may protect hepatocytes from oxidative stress via activation of AMPK.
변비를 인위적으로 유도한 동물에 분자량을 다르게 한 실크 피브로인 및 세리신 단백질을 섭식시켜 식이소재로서의 활용가능성을 검토한 본 연구에서는 다음과 같은 결과를 얻을 수 있었다. 1. 소화기 기능향상과 대장 관련 질환에 유효한 실크 피브로인 및 세리신 단백질의 평균분자량(Mw) 범위는 중성 염처리 피브로인의 경우 Mw 65,000 내외, 고압 정제 세리신은 Mw 108,000 내외였다. 2. 동물 소화력 탐색 실험에 있어서 저분자보다는 고분자량의 실크 단백질을 섭취한 동을 소화산물(변)에 수분 함량이 많이 함유되고 있었으며, 특히 고압 정제 세리신 섭취군의 경우는 원활한 소화산물의 배출이 유도됨을 확인할 수 있었다. 3. 실크 단백질을 함유한 식이소재를 동물 섭식에 27일간 섭식 시킨 결과, 세리신 섭취 군의 경우가 변비 유도를 시킨 정상군에 비하여 확실한 유의차를 나타내어 대장 관련 식이소재 혹은 관련 식품 소재로 적용할 수 있는 가능성이 확인되었다.
트립탄 계열의 약물을 경구 복용 시에 트립탄은 소화 시스템에 의하여 생물학적 이용도가 감소되며, 혈중 약물 농도가 시간의 경과에 따라 급격히 감소되고, 위장 장애의 가능성 등이 있다는 문제들을 나타낸다. 일반 겔 패치의 부작용을 개선하기 위하여 패치는 하이드로겔 형태로 제조하였다. 하이드로겔 패치의 주가 되는 메트릭스의 고분자는 PVA를 사용하였고, PEG는 PVA의 분자 간/분자 내 수소결합을 유도하기 위해 첨가물로서 사용되었고 알모트립탄 약물이 부가되었다. 또한 PVA 체인간의 미세 상분리를 가속하기 위해 매우 낮은 온도에서 액체질소가 사용되었다. FT-IR 분석에서 PVA, PEG 그리고 알모트립탄의 흡수 밴드를 확인하였다. PEG 함량이 증가함에 따라 결정화도, 수분흡수력과 인장강도들은 증가하였다. 약물방출 실험에서 약물 방출량은 PEG의 함량이 높은 하이드로겔이 약물 방출 시에 팽윤이 더 잘 이루어져 증가하였다. 본 실험에서 10 wt%의 PEG를 첨가하여 제조된 하이드로겔의 약물 방출량이 가장 좋았다. 또한 10 wt%의 PEG가 함유된 하이드로겔은 2시간째까지 전체 약물의 약 60%가 방출됨을 확인하였고, 24시간째까지도 방출이 계속되었다. 따라서 제조된 하이드로겔은 triptan의 1차 투여 이후 24시간 이내에 재발하는 편두통 환자들을 대상으로 한 트립탄의 2차 투여를 위한 경피흡수형 패치로서 적합하다.
안전성이 확보되고 amo 유전자가 있는 토종미생물 Bacillus subtilis SRCM 101269는 전통발효식품으로부터 분리하였으며, cellulase, xylanase 생성능, 동정, 악취저감화능 등을 조사하여 우분 적용을 위한 특성 연구를 진행하였다. 가축분뇨 악취제어 관련 우분 적용 결과, 발효 6일 경과 후 대조구에 비해 2배 이상 암모니아 가스가 감소하였고 9일 경과 후 10 ppm 미만으로 농도가 감소하였다. 우분에 계분과 기타 목질성분이 첨가된 혼합분의 경우 발효 3일 후부터 일정 농도로 암모니아 가스가 유지되는데 반해, B. subtilis SRCM 101269를 접종한 시료에서만 발효시간의 경과에 따라 암모니아 가스가 감소하였으며, 황화수소의 농도 또한 9일이 경과한 시료에서 65 ppm으로 감소됨이 확인되었다. 발효 경과에 따른 아질산염과 황산염의 시료 내 변화량을 측정한 결과 우분에서의 아질산염은 변화가 없었으나, 혼합분에서는 대조구에 비교하여 증가하였다. 황산염의 경우 우분에서는 발효초기보다 감소하였으나 대조구와 비교하여 큰 차이를 보이지 않았고, 혼합분에서는 변화가 없는 것으로 분석되었다. 최종적으로 앞선 연구들을 토대로 B. subtilis SRCM 101269 균주의 우분퇴비 생산의 산업적 활용이 가능함을 확인하였다.
Effect of sulfur (S) on utilization efficiency of fresh cassava foliage and cassava hay in dairy cows was evaluated using thirty-two $1^{st}-2^{nd}$ lactation Holstein-Friesian crossbred dairy cows. The experimental treatment was a 2${\times}$2 factorial arrangement in a randomized complete block design (RCBD) using two roughages (rice straw+fresh cassava foliage (FCF) and rice straw+cassava hay (CH)) and two elemental sulfur (S) levels (0.15 and 0.4% S of dry matter (DM)), respectively. Four dietary treatments (FCF+0.15, FCF+0.4, CH+0.15 and CH+0.4) were offered ad libitum in the form of a total mixed ration (TMR) with concentrate to roughage (chopped rice straw+chopped cassava foliage) ratio at 60:40. Fresh cassava foliage or cassava hay resulted in similar dry mater intake, rumen ecology parameters, total tract digestibility, blood chemistry, milk production and composition. However, HCN intake, blood and milk thiocyanate concentration were significantly higher (p<0.01) in cows fed fresh cassava foliage with no sign of potential toxicity. Dry matter intake, body weight changes, molar percentage of propionate in rumen, neutral detergent fiber (NDF) digestibility and nitrogen (N) retention of cows tended to be increased while DM digestibility (65.6, 72.7, 68.6 and 72.1% of total DM intake for the respective treatments), rumen bacteria population (1.4, 1.7, 1.6 and $1.7{\times}10^{11}$ cell/ml for respective treatments), fungal zoospore population (0.4, 0.6, 0.4 and $0.5{\times}10^{6}$ cell/ml for respective treatments), urinary allantoin (25.3, 28.0, 26.3 and 27.6 g/d for respective treatments), microbial N yield (136.0, 154.6, 142.8 and 151.3 g N/d for respective treatments) and milk protein content (3.4, 3.5, 3.2 and 3.5% for respective treatments) were significantly (p<0.05) higher in cows fed on supplemented sulfur at 0.4% of DM in comparison with 0.15% S-supplemented diets. Based on these results, it is concluded that cassava foliage could be used as a portion of roughage for dairy cows and supplementation of S would be nutritionally beneficial.
본 논문에서는 타 재료에 비해 수소 원소 함유량이 높아 고속 중성자 차폐에 유리한 합성 고분자 화합물과 중성자 포획단면적이 큰 붕소화합물을 각각 혼입한 모르타르를 대상으로 중성자 차폐성능을 분석하였다. 합성 고분자 화합물의 종류, 형상, 크기, 함량 및 붕소화합물의 함량에 따라 총 16개 모르타르 배합을 설계하였으며, 각 배합의 슬럼프 플로우, 28일 압축 및 인장강도를 측정하고, 고속 중성자 및 열중성자에 대한 차폐실험을 수행하였다. 합성 고분자 화합물의 선량 투과율은 모르타르 대비 최대 38.5%까지 감소하였으며, 공기 중 선량의 26.3%까지 차폐하였다. 붕소화합물을 혼입한 모르타르의 열중성자 차폐율은 최대 90.3%로 대부분의 열중성자를 차폐하였다. 비록 화합물 혼입에 의해 모르타르의 기본 특성은 저하되었으나, 표면 개질, 특수 혼화제 첨가 등 지속적인 연구를 통하여 성능 저하를 최소화할 수 있을 것으로 판단되며, 중성자 투과성능 역시 다양한 타입의 시험체 조합을 통한 레이어 시스템 도입 등으로 다양한 투과성능에 따른 맞춤형 설계를 제공할 수 있을 것이다.
본 연구의 목적은 자하거약침액의 항산화기능에 관련한 생리활성을 보기 위하여 대한약침학회에서 제공받은 자하거 약침액을 시료로 사용하였다. 총 폴리페놀 함량은 자하거 약침액 원액에서 24.641 mg/L로 이는 산수유 등과 같은 약용식물과 비슷한 수준의 함량이다. 자하거약침액원액에서 DPPH radical 소거능과 Superoxide dismutase(SOD) 유사활성 측정은 각각 49.4%, 50.87%였다. 또한 ABTS radical 소거능과 Nitrite radical 소거능(pH1.5)에서는 각각 50.01%, 52.8%로 ABTS radical과 Nitrite radical 소거능이 우수하였다. 본 실험결과로볼 때, 자하거 약침액은 항산화능력은 뛰어난 것으로 사료된다. 하지만 현재 자하거 약침액과 관련된 실험이 부족한 실정이기 때문에 앞으로 이에 관련된 더 많은 연구가 필요하다고 생각된다.
백모 발생은 연령이 증가함에 따라 모낭에 있는 melanocyte 수가 감소됨과 동시에 세포활성이 저하되고 동시에 과산화수소($H_2O_2$)가 축적되어 melanin 합성이 감소되어 진행된다. 본 연구의 목적은 흑미 주정추출물인 Black oryzasativa ethanolic extract (BLEE)가 백모에서 흑모로 전환되는데 관련되어 있는 melanin 합성에 어떠한 영향을 미치는지 알아보고자 하였다. 본 연구에서 사용된 BLEE는 DPPH radical scavenging assay 및 환원력 실험에서 $64{\mu}g/ml$에서 항산화 효과가 있는 것으로 나타났으며, tyrosinase 활성 및 melanin 생성 촉진효과는 $16{\mu}g/ml$ 이상에서 효과가 나타났다. DCF fluorescence assay에서 세포내 $H_2O_2$를 소거하는 효과가 있는 것으로 나타났고, $H_2O_2$를 처리한 세포에서 melanin 생성 촉진효과가 있는 것으로 나타났다. 그러나 Western blot 분석에서는 catalase의 발현을 감소시키는 것으로 나타났으며 melanin 생성에 관여하는 tyrosinase, TRP-1, TRP-2, 효소 및 MITF 전사인자의 발현촉진에는 영향이 없는 것으로 나타났다. 그러므로 BLEE의 melanin 생성 촉진효과는 tyrosinase 활성 증가와 세포내 $H_2O_2$의 생성을 감소시켜 melanin 생성을 촉진시키는 것으로 나타났다. 결론적으로 BLEE는 melanin 생성을 촉진시키는데 있어서 중요한 역할을 하고 있는 것으로 확인되었으며, 본 연구에서 개발된 BLEE는 흑모성장과 연관이 있는 melanin생성 촉진과 관련된 모발화장품 개발분야에서 하나의 잠재적인 기능성 소재로 응용 될 수 있다는 것을 시사하고 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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