• 제목/요약/키워드: Scavenging effect

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국내산 초피와 산초의 산업적 활용 가능성: 고당으로 유도된 뇌신경세포 독성에 대한 추출물의 보호 효과 (Industrial potential of domestic Zanthoxylum piperitum and Zanthoxylum schinifolium: Protective effect of both extracts on high glucose-induced neurotoxicity)

  • 한혜주;박선경;김민지;안준우;이세진;강진용;김종민;허호진
    • 한국식품과학회지
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    • 제52권3호
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    • pp.274-283
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    • 2020
  • 본 연구에서는 국내 주요 토종 향신료로 활용되는 초피(Zanthoxylum piperitum)와 산초(Zanthoxylum schinifolium)가 갖는 in vitro 항당뇨 활성과 뇌신경세포 보호 효과를 확인하고 이에 영향을 주는 주요 생리활성물질을 분석하고자 하였다. 추출 용매에 따른 차이를 비교하기 위하여 총 페놀함량을 측정한 결과, 공통적으로 40% 에탄올의 초피 추출물(EZP)과 산초 추출물(EZS)에서 뛰어난 함량을 나타냈으며, ABTS/DPPH 라디칼 소거 활성과 MDA 생성 억제 효과에 대해서도 상대적으로 우수한 항산화 활성을 보였다. 초피 추출물(EZP)와 산초 추출물(EZS)의 당뇨 관련 효소에 대한 저해 효과를 비교한 결과, 초피 추출물(EZP)는 α-amylase 및 α-glucosidase와 같은 효소를 직접적으로 억제하는 능력이 뛰어났으며, 산초 추출물(EZS)는 비효소적 반응으로 단백질과 당의 결합을 막아 최종당화산물의 생성을 억제하는 능력이 뛰어난 것으로 나타났다. 또한, MC-IXC 뇌신경세포에 고당을 처리하여 산화적 스트레스를 유발시켰을 때 생성되는 ROS의 함량과 뇌신경세포 사멸에 대해 우수한 보호 효과를 보여주었다. 이러한 초피 추출물(EZP)와 산초 추출물(EZS)의 생리활성물질을 확인하기 위해 UPLC IMS-QTOF/MSE 분석을 실시한 결과, 초피 추출물(EZP)의 경우 3-CQA, 4-CQA, quercetin-3-O-glucoside 및 quercetin-3-O-rhamnoside가 주요 물질임을 확인하였으며, 산초 추출물(EZS)의 경우 protocatechuic acid glucoside, 5-CQA 및 rutin이 주요 물질임을 확인하였다. 이상의 결과로부터 초피와 산초는 식후 혈당의 급격한 상승을 지연 또는 개선하고 이로 인해 야기되는 산화적 스트레스로부터 뇌신경세포를 보호하여 고혈당으로 인한 퇴행성 뇌질환과 같은 당뇨 및 그 합병증을 예방할 수 있는 천연 유래 건강기능식품 소재로의 산업적 활용 가능성을 확인하였다.

흑마늘 첨가에 따른 청국장의 항산화 및 아미노산의 변화 (Effect of black garlic on antioxidant activity and amino acids composition in Cheonggukjang)

  • 정태성;김진학;안신애;원용덕;이신호
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제20권5호
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    • pp.643-649
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    • 2013
  • 청국장 제조시 기호성 개선과 생리활성 증진의 목적으로 흑마늘을 첨가한 청국장의 항산화 활성과 구성 및 유리 아미노산의 변화를 대조구와 비교 검토하였다. 총 폴리페놀 화합물은 흑마늘 첨가 청국장의 물추출물(BWE)에서 7.03 mg/100 g으로 가장 높았으며, 일반청국장의 물추출물(CWE) 3.64 mg/100 g, 흑마늘 첨가 청국장의 에탄올 추출물(BEE) 2.88 mg/100 g, 그리고 일반 청국장의 에탄올 추출물(CEE)가 0.81 mg/100 g 순 이었다. 전자공여능은 BWE가 91.83%로 가장 높았으며, BEE(37.35%), CWE(25.54%), CEE(14.80%) 순이었다. SOD 유사활성은 BWE가 20.20%로 가장 높았으며, BEE(9.22%), CWE(7.91%), CEE(6.45%) 순이었다. 지질산패억제능(TBARS)을 측정한 결과는 BWE 35.18%으로 가장 높은 활성을 나타내었으며, BEE(28.33%), CWE(17.40%), CEE(14.93%) 순이었다. 일반청국장이 흑마늘 첨가 청국장보다 총 아미노산의 함량이 높았으나 필수아미노산의 비율은 흑마늘 첨가 청국장(43.18%)과 일반청국장(42.27%)에서 뚜렷한 차이를 보이지 않았다. 유리아미노산은 일반 청국장에서는 총 27종, 흑마늘 첨가 청국장에서는 총 23종이 검출되었다. 일반청국장의 유리아미노산은 L-lysin(9.23%)이 가장 높았고, 흑마늘 첨가 청국장의 유리 아미노산 함량은 L-phenylalanine (23.14%)이 가장 높았다. 일반청국장에 함유되어 있는 유리아미노산 중 L-threonine, L-serine, L-sarcosine, L-proline, L-alanine, L-valine, D,L-${\beta}$-aminoisobutyric acid는 흑마늘 첨가 청국장에서는 검출되지 않았다.

삼나물 에탄올 추출물이 Streptozotocin으로 유발한 흰쥐의 당뇨증상과 산화적 스트레스에 미치는 영향 (Effect of Ethanol Extracts of Goat's Beard on Streptozotocin Induced Diabetic Symptoms and Oxidative Stress in Rats)

  • 신종욱;이상일;우미희;김순동
    • 동아시아식생활학회지
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    • 제18권6호
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    • pp.939-948
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    • 2008
  • 삼나물 에탄올 추출물이 streptozotocin으로 유발한 쥐의 당뇨증상과 산화적 스트레스에 미치는 영향을 조사하였다. 실험군은 정상군(NC), 당뇨군(DM), 당뇨유발 후 식이에 삼나물 에탄올 추출물을 0.3%를 첨가한 식이군(SA), 당뇨유발 후 식이에 삼나물 에탄올 추출물을 0.6% 첨가한 식이군(SB)으로 구분하여 5주간 사육하였다. SA군과 SB군은 NC군에는 미치지 못하였으나, 당뇨로 인해 초래되는 병리적 증상인 체중 감소, 식이섭취량 및 음용수 섭취량의 증가, 식이효율저하, 간장 및 신장 무게의 증가 현상을 개선하는 효과가 있었다. 실험식이로 5주간 사육한 당뇨쥐의 혈당은 DM군에 비하여 $17.9{\sim}27.2%$를 감소시켰으며 fructosamine의 함량은 $25.6{\sim}32.6%$를 감소시켰다. 또한, 당뇨로 인하여 증가된 alanine aminotransferase(ALT)와 aspartate aminotransferase(AST) 활성을 각각 25.6 및 30.3% 감소시켰다. SA 및 SB군은 DM군에 비하여 혈청 중성지질은 $42.37{\sim}55.51%$ 감소, total cholesterol 함량은 $26.85{\sim}30.44%$ 감소, HDL-cholesterol 함량은 $13.01{\sim}17.35%$ 증가, LDL-cholesterol 함량은 $37.29{\sim}39.11%$가 감소하였다. SA 및 SB군의 xanthine oxidoreductase의 total type, O type 및 O/T(%)은 DM군에 비하여 유의적으로 감소하였으며 간 조직 glutathione함량은 유의적으로 증가 lipid peroxide 함량은 유의적으로 감소시켰다. Superoxide dismutase와 glutathione S-transferase 활성도 DM군에 비하여 각각 $56.84{\sim}94.90%$$57.14{\sim}68.92%$를 증가시켰다. 이상의 실험 결과 삼나물 에탄을 추출물은 STZ로 유도한 당뇨쥐의 고혈당을 완화시킴과 동시에 ROS 생성계를 억제하고 ROS 소거계를 활성화시킴으로써 당뇨를 경감시키는 효과가 있는 것으로 사료된다.

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양파껍질 추출물 급여가 비만 유도쥐의 소장내 변화에 미치는 영향 (Supplementation Effect of Onion Peel Extracts on Small Intestine of Obese Mice)

  • 박재인;김윤우;서태수;장애라
    • 생명과학회지
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    • 제22권11호
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    • pp.1477-1486
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    • 2012
  • 본 연구는 양파껍질을 발효주정 에탄올 70%와 95% 농도로 추출하여 항균활성, 항산화활성 및 비만쥐의 소화기관에 미치는 영향에 대하여 알아보고자 실시하였다. 각 주정 추출물 5%는 E. coli와 Listeria monocytogens에서 유의적인 감소를 나타내었다. 각 주정 추출물 내 총 페놀함량은 각각 $166.89{\pm}0.03$ mg/g과 $160.89{\pm}0.13$ mg/g을 나타내었다. 항산화효과를 살펴본 결과 DPPH 라디칼 소거능과 SOD 유사 활성은 100 ug/ml의 농도에서 높은 수준을 나타내었다. 고지방식이를 급여하여 유도한 비만을 유도한 마우스에 70%와 95% 주정으로 추출한 양파껍질 추출물을 1, 3, 5%의 농도로 4주간 급여한 후 체중, 사료섭취량, 사료효율, 소장무게, 길이 장내 융모의 길이, 소장 내 미생물수를 측정하였다. 각 주정으로 추출한 양파 추출물 5%의 농도로 급여하였을 때 대조군에 비해 체중이 유의적으로 낮은 수준을 나타내었으나(p<0.05) 사료섭취량은 증가함을 나타내었다. 실험동물 마우스 소장의 무게와 길이는 양파 껍질추출물 급여에 따른 유의적인 변화는 보이지 않았으나 소장 융모의 길이는 대조군보다 유의적으로 증가함을 나타내었다. 총균수, Cl.perfringenes와 E.coli는 5%의 농도로 양파껍질 주정 추출물을 처리했을 때 유의적으로 감소함을 나타내었으나 젖산균은 증가함을 나타내었다. 이러한 결과는 추후 부가적인 추가 연구가 필요하겠지만 70%와 95%의 주정으로 추출한 양파껍질 추출물을 5% 수준으로 이용하면 체중조절 첨가제로서 그리고 장의 건강을 증진시키기 위한 첨가제로 사용할 수 있는 잠재성이 있는 것으로 기대된다.

모자반추출물의 항산화활성 및 지방세포 생성억제 효과 (Sargassum sp. Attenuates Oxidative Stress and Suppresses Lipid Accumulation in vitro)

  • 김정애;;안별님;권명숙;문옥주;김미향;이상현;유기환;김육용;공창숙
    • 생명과학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.274-283
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    • 2014
  • 인간 생체 내 산화스트레스는 조직적 손상을 일으켜 당뇨병, 심장혈관계질환, 비만 등의 대사성 질환의 발병에 관여하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 질병예방용 천연 보조제 개발의 일환으로 모자반 3종류(Sargassum hemiphyllum, Sargassum thunbergii, Sargassum honeri)의 에탄올 추출물을 이용하여 항산화활성 및 지방생성억제효과를 비교 검토하였다. 항산화활성은 DPPH 라디칼 소거능, 세포 내 ROS 활성 및 NO 함량의 측정을 통해 검토하였다. 지방세포생성억제활성은 3T3L1세포를 이용하여 지방세포의 축적 정도와 $PPAR{\gamma}$ 유전자의 발현 정도를 각각 Oil-Red O 염색법과 RT-PCR로 측정하였다. DPPH 라디칼 소거능 결과, 모자반의 처리에 의해 농도 의존적으로 DPPH 라디칼이 줄어드는 경향을 보였으며, 모자반 중에서 S. hemiphyllum 처리군에서 가장 높은 소거 효과를 볼 수 있었다. MTT assay을 통해 모자반의 에탄올 추출물들이 RAW 264.7 cell에 대한 독성을 보이지 않는 농도에서 세포내 실험을 진행하였다. 세포 내 ROS 소거능의 측정 결과, 농도 의존적으로 DCF 형광도 값이 낮게 나왔으며, 시간이 지남에 따라 형광도 값이 일정하여 모자반의 에탄올 추출물에는 세포 내 ROS 생성을 억제하는 효과가 있음을 알 수 있었다. LPS 처리에 의해 증가한 NO 값은 모자반의 추출물들의 처리에 의해 유의적으로 감소하였으며, 감소 정도는 S. hemiphyllum과 S. thunbergii 처리 군에서 높게 나타났다. 모자반의 추출물들을 3T3-L1지방세포에 유도물질과 함께 처리한 결과 모자반 추출물 중 S. hemiphyllum과 S. thunbergii이 세포 내 지방 축적 및 $PPAR{\gamma}$ 유전자의 발현을 유의적으로 감소시키는 것으로 나타났다. 이상의 결과로부터 모자반 추출물들 중 S. hemiphyllum과 S. thunbergii이 높은 항산화 활성과 지방세포 생성억제 효능을 보유하고 있는 천연소재임을 확인할 수 있었다.

자외선 LED 포장용기 시스템에 의한 포장절단당근의 품질보존 (Quality Preservation of Shredded Carrots Stored in UV LED Packaging System)

  • 김남용;이동선;안덕순
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제43권1호
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    • pp.135-140
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    • 2014
  • 신선농산물의 저장성을 향상시키기 위해 저장용기에 장착된 자외선영역의 LED는 저온 냉장시스템에서 지속적 조사처리 또는 간헐적 조사 처리 방식으로 활용되며 비교적 저렴한 가격으로 이용 가능하다. 저장용기에 자외선영역의 280 nm, 365 nm, 405 nm LED를 각각 장착하고 대표적 신선편이식품의 하나로서 절단당근을 선택하여 $10^{\circ}C$ 온도에 저장하면서 LED 조사 처리 조건에 따른 품질변화를 살펴보았다. 저장용기의 뚜껑 안쪽 부분에 장착된 자외선 LED는 절단당근의 표면으로부터 2 cm 높이에서 조사되도록 하였으며, 하루에 30분 간격으로 on/off를 2회 반복하여 조사하였다. 공기조건에서 절단당근에 Escherichia coli 균주를 접종한 경우와 자연적 미생물 오염도를 측정해 본 결과, 280 nm 자외선 LED 조사 처리를 한 경우 다른 파장(365 nm, 405 nm)의 조사 처리구보다 더 큰 미생물 성장 억제능력을 보여 가장 효과적이었다. 공기 조건에서 절단당근의 카로티노이드 함량은 365 nm와 405 nm에서 대조구에 비해 높은 함량을 보였다. MA 조건에서는 대조구를 포함한 모든 처리구에서 산소농도 1.2~4.3%, 이산화탄소 농도 8.4~10.6%의 가스농도로 유지하여 LED 처리에 따른 내부기체조성의 차이는 나타나지 않았지만, 280 nm 자외선 LED 조사 처리가 가장 큰 미생물 성장 억제를 보였다. 카로티노이드 함량은 LED 조사 효과보다 MA 포장 효과에 의해 카로티노이드 보존이 지배적으로 작용한 것으로 보여 처리구 간의 유의적인 차이는 없었다. MA 조건에서 DPPH 라디칼에 대한 소거활성은 365 nm와 405 nm에서 약간 높게 나타났다. 이를 바탕으로 자외선 LED를 이용하여 신선농산물 포장의 적용가능성을 확인하였으며, 저장용기에 자외선 LED를 장착함으로써 수확 후 수송, 판매, 저장 단계에서 신선농산물을 더욱 신선하게 유지시킬 것으로 기대된다.

위생적인 장기 보존을 위한 감마선 조사가 곽향(Teucrium veronicoides)의 생리활성에 미치는 영향 (Effect of Gamma Irradiation for Hygienic Long-Term Storage on Biological Activity of Teucrium veronicoides)

  • 박혜진;박기태;조영제
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제46권5호
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    • pp.581-591
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    • 2017
  • 약용식물의 장기 저장을 위한 위생처리법으로 감마선 조사처리의 적용 가능성을 확인하고자 한국산 약용식물인 곽향에 감마선 조사처리 후 항산화 효능 및 생리활성 변화에 미치는 영향을 검토하였다. 먼저 곽향의 감마선 조사처리에 따른 조사 판별 마커 확인을 위해 광자극발광법(PSL), 열발광분석법(TL), 전자스핀공명법(ESR)을 이용하여 조사처리 여부를 확인하였으며, 그 결과 비조사구 0 kGy와 조사구 5 kGy, 10 kGy에서 조사선량에 따라 명확하게 패턴의 차이를 나타내어 음성 시료와 양성 시료로 판단할 수 있었다. 따라서 약용식물인 곽향의 위생처리 및 장기 보존을 위한 감마선 조사처리 시 PSL, TL, ESR 시험 검지법을 적용하여 감마선 조사 여부 판별이 가능한 것을 입증하였다. 감마선 조사처리에 따른 유용성분의 추출 수율 비교를 위해 물과 에탄올을 용매로 하여 비조사구 0 kGy와 조사구 10 kGy의 total phenolics 함량을 비교한 결과, 감마선 조사처리에 따라 열수 및 에탄올 추출물 모두 감마선 조사처리에 따라 추출 수율이 증대되는 것을 확인할 수 있었다. Total phenolics 추출 수율이 가장 우수한 열수 추출물과 50% 에탄올 추출물을 이용하여 total phenolics 농도를 각각 $50{\sim}200{\mu}g/mL$로 조절하여 항산화 및 생리활성 변화를 비교 검증하였다. 수용성 물질의 항산화 활성 확인을 위한 DPPH 라디칼 저해 효과와 ABTS 라디칼 저해 효과를 비교한 결과, 열수와 50% 에탄올 추출물 모두 감마선 조사처리에 의한 효능 변화 폭이 높게 나타나지 않았다. 지용성 물질의 항산화 활성 확인을 위한 antioxidant protection factor 효과에서도 감마선 조사처리가 효능의 변화에 크게 영향을 미치지 않았으나, TBARS 저해 효과에는 감마선 조사처리에 의해 열수 및 50% 에탄올 추출물 모두 유의적으로 곽향의 TBARS 저해 효과를 증대시키는 양상을 나타내었지만 그 변화 폭은 크지 않았다. 이상의 결과를 통해 감마선 조사처리가 곽향의 항산화 효능 변화에 크게 영향을 주지 않는 것으로 판단되며, 곽향이 지닌 고유의 항산화력을 일부 보전하는 것으로 판단되었다. 감마선 조사처리에 따른 xanthine oxidase 억제 효과를 비교한 결과는 항산화력과 유사하게 효소 억제 활성에 유의적인 변화를 주지 않는 것으로 나타났다. 반면 감마선 조사처리에 따른 ${\alpha}-amylase$ 억제 효과를 비교한 결과는 곽향 열수 추출물 $200{\mu}g/mL$ phenolics 농도에서 10 kGy 조사처리 시 63.57%의 저해율을 보여주었으며, 비조사구 0 kGy에 비해 저해율이 23.26% 증가하는 양상을 나타내어 감마선 조사처리에 따라 ${\alpha}-amylase$ 억제 효과가 유의적으로 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 이상의 결과를 바탕으로 곽향의 위생처리를 위한 10 kGy의 감마선 조사처리 시 곽향 열수 및 50% 에탄올 추출물의 항산화 활성에 유의적인 변화를 일으키지 않는 것을 확인하였으며, 감마선 조사처리가 곽향이 지닌 고유한 기능성을 보전하거나 소폭 증대시켜 긍정적인 영향을 미치는 것으로 생각하였다. 따라서 본 연구결과가 감마선 조사처리 기술의 기능성 소재 개발 연구에 적용하기 위한 기초자료로 활용이 가능할 것으로 기대된다.

산화적 스트레스로 유도된 인체 백혈구 DNA 손상에 대한 울금 추출물의 보호효과 (Protective Role of Curcuma longa L. Extracts on Hydrogen Peroxide-Induced DNA Damage in Human Leukocytes)

  • 서보영;박은주
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제46권5호
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    • pp.545-551
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    • 2017
  • 울금은 간질환, 기관지염, 폐질환 및 심장질환에 효과적인 식물로 알려져 있으며, 항산화 및 세포보호에도 작용하는 것으로 알려져 있다. 이러한 울금을 아세톤, 에탄올, 메탄올 등으로 추출하여 울금에 함유된 총 폴리페놀 함량(TPC) 및 DPPH 라디칼 소거능, SOD 유사활성 등의 항산화력 그리고 comet assay를 이용한 DNA 손상억제 효능 및 회복능을 분석하고자 하였다. 그 결과 TPC는 울금의 메탄올 추출물($11.17{\pm}0.00g\;GAE/100g$), 아세톤 추출물($1.45{\pm}0.00g\;GAE/100g$), 에탄올 추출물($1.17{\pm}0.02g\;GAE/100g$)의 순으로 나타나 메탄올 추출물에 가장 많은 폴리페놀이 함유된 것으로 나타났다. 항산화력을 분석한 DPPH 라디칼 소거능 및 SOD 유사활성 분석 결과 역시 메탄올 추출물이 가장 강력한 활성을 보였으며, 그다음으로 에탄올, 아세톤 추출물의 순으로 나타났다. Comet assay를 이용한 DNA 손상 억제력을 분석한 결과 모든 추출물 처리구가 추출물을 처리하지 않은 positive control(PC)에 비해 유의적인 DNA 손상 억제력을 보였으며, $ED_{50}$값 분석 결과 메탄올 추출물이 $86.7{\mu}g/mL$, 아세톤 추출물이 $110.0{\mu}g/mL$, 에탄올 추출물이 $115.8{\mu}g/mL$의 순으로 나타나 메탄올 추출물의 활성이 가장 높은 것으로 나타났다. 울금 추출물 처리 4, 8, 12시간 후의 DNA 손상 회복력을 분석한 결과, negative control(NC)의 경우 시간 경과에 따른 회복 능력 변화가 크지 않았으나 추출물 처리구에서는 1시간 후 증가한 DNA 손상이 시간 의존적으로 회복되는 것을 확인하였으며, 특히 12시간 후의 회복 수준은 NC와 동일한 수준임을 확인할 수 있었다. 추출물을 처리하지 않은 NC에 대한 추출물 처리구의 DNA repair half time을 분석한 결과, PC가 9.5시간으로 가장 오랜 시간이 걸린 데 반해 메탄올 추출물이 6.6시간, 아세톤 추출물이 7.1시간, 에탄올 추출물이 7.6시간으로 메탄올 추출물이 DNA 손상 회복에 가장 짧은 시간이 소요되는 것으로 나타났다. 결론적으로 본 연구를 통해 아세톤, 에탄올, 메탄올 등의 용매를 이용한 울금 추출물의 항산화 활성, DNA 손상 억제 및 회복활성을 확인하였다. 추출용매에 따른 활성비교에서는 메탄올 추출물에서 가장 높은 활성이 나타났으므로 메탄올이 울금의 폴리페놀을 비롯한 항산화물 추출에 가장 효율적인 용매라는 것을 알 수 있었다. 그러나 본 연구에서는 항산화력을 가진 대표물질인 폴리페놀 성분만을 분석하여 폴리페놀 중 어떤 성분이 항산화력에 영향을 보인 것인지 알 수 없으므로, 차후 연구에서는 용매별 항산화물 성분 분석을 통해 항산화력 및 항유전독성 효과에 기인하는 물질이 무엇인지 근거가 뒷받침되어야 할 것으로 판단된다.

옥광(Castanea crenata) 밤송이 추출물의 생리활성 효과 (Biological Activities of Extracts from Okkwang (Castanea crenata) Chestnut Bur)

  • 이은호;홍신협;조영제
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제46권5호
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    • pp.572-580
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    • 2017
  • 옥광(Okkwang; Castanea crenata) 밤송이 고형분의 phenolic 화합물의 함량은 물, 40% 에탄올 추출물에서 각각 11.24, $10.28{\mu}g/50{\mu}g$ solid로 측정되었다. DPPH 라디칼 소거능은 물, 에탄올 추출물 $50{\mu}g/mL$ solid 농도에서 각각 85, 87%의 전자공여능을 나타내었고, ABTS 라디칼 소거능은 물, 에탄올 추출물에서 각각 100, 86%의 전자공여능을 나타내었다. PF에서는 물, 에탄올 추출물 $200{\mu}g/mL$ solid 농도에서 각각 1.22, 1.45 PF를 나타내었고, TBARS는 물 추출물에서 83%, 에탄올 추출물에서는 73%의 효능을 나타내었다. XOase 저해 효과는 물, 에탄올 추출물 $200{\mu}g/mL$ solid 농도에서 각각 54, 43%를 나타내었다. ${\alpha}$-Glucosidase 저해 효과는 $50{\mu}g/mL$ solid 농도에서 물 추출물은 95%, 에탄올 추출물에서는 96%의 저해 효과를 나타내었다. 미백을 나타내는 tyrosinase 저해 효과는 $200{\mu}g/mL$ solid 농도에서 에탄올 추출물은 27%의 효능을 나타내었다. 주름개선을 보여주는 collagenase 저해 효과는 $200{\mu}g/mL$ solid 농도에서 물, 에탄올 추출물 각각 93, 94%의 우수한 주름개선 효과를 나타내었으며, elastase 저해 효과는 $200{\mu}g/mL$ solid 농도에서 에탄올 추출물은 56%의 효능을 나타내었다. 항염증 효과를 나타내는 HAase 저해 효과를 측정한 결과 $200{\mu}g/mL$ solid 농도에서 물, 에탄올 추출물에서 각각 96, 52%의 항염증 효과를 나타내었다. 이러한 결과로 보아 OCS 추출물은 항산화 활성, 통풍 억제, 항당뇨, 미백, 주름개선, 항염증 효과가 우수하므로 기능성 소재로서 사용이 가능할 것으로 기대된다.

Anti-diabetic effect and mechanism of Korean red ginseng extract in C57BL/KsJ db/db mice

  • ;;정성현
    • 고려인삼학회:학술대회논문집
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    • 고려인삼학회 2007년도 추계 학술대회
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    • pp.57-58
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    • 2007
  • Purpose: Ginseng is a well-known medical plant used in traditional Oriental medicine. Korean red ginseng (KRG) has been known to have potent biological activities such as radical scavenging, vasodilating, anti-tumor and anti-diabetic activities. However, the mechanism of the beneficial effects of KRG on diabetes is yet to be elucidated. The present study was designed to investigate the anti-diabetic effect and mechanism of KRG extract in C57BL/KsJ db/db mice. Methods: The db/db mice were randomly divided into six groups: diabetic control group (DC), red ginseng extract low dose group (RGL, 100 mg/kg), red ginseng extract high dose group (RGH, 200 mg/kg), metformin group (MET, 300 mg/kg), glipizide group (GPZ, 15 mg/kg) and pioglitazone group (PIO, 30 mg/kg), and treated with drugs once per day for 10 weeks. During the experiment, body weight and blood glucose levels were measured once every week. At the end of treatment, we measured Hemoglobin A1c (HbA1c), blood glucose, insulin, triglyceride (TG), adiponectin, leptin, non-esterified fatty acid (NEFA). Morphological analyses of liver, pancreas and white adipose tissue were done by histological observation through hematoxylin-eosin staining. Pancreatic islet insulin and glucagon levels were detected by double-immunofluorescence staining. To elucidate an action of mechanism of KRG, DNA microarray analyses were performed, and western blot and RT-PCR were conducted for validation. Results: Compared to the DC group mice, body weight gain of PIO treated group mice showed 15.2% increase, but the other group mice did not showed significant differences. Compared to the DC group, fasting blood glucose levels were decreased by 19.8% in RGL, 18.3% in RGH, 67.7% in MET, 52.3% in GPZ, 56.9% in PIO-treated group. With decreased plasma glucose levels, the insulin resistance index of the RGL-treated group was reduced by 27.7% compared to the DC group. Insulin resistance values for positive drugs were all markedly decreased by 80.8%, 41.1% and 68.9%, compared to that of DC group. HbA1c levels in RGL, RGH, MET, GPZ and PIO-treated groups were also decreased by 11.0%, 6.4%, 18.9%, 16.1% and 27.9% compared to that of DC group, and these figure revealed a similar trend shown in plasma glucose levels. Plasma TG and NEFA levels were decreased by 18.8% and 16.8%, respectively, and plasma adiponectin and leptin levels were increased by 20.6% and 12.1%, respectively, in the RGL-treated group compared to those in DC group. Histological analysis of the liver of mice treated with KRG revealed a significantly decreased number of lipid droplets compared to the DC group. The control mice exhibited definitive loss and degeneration of islet, whereas mice treated with KRG preserved islet architecture. Compared to the DC group mice, KRG resulted in significant reduction of adipocytes. From the pancreatic islet double-immunofluorescence staining, we observed KRG has increased insulin production, but decreased glucagon production. KRG treatment resulted in stimulation of AMP-activated protein kinase (AMPK) phosphorylation in the db/db mice liver. To elucidate mechanism of action of KRG extract, microarray analysis was conducted in the liver tissue of mice treated with KRG extract, and results suggest that red ginseng affects on hepatic expression of genes responsible for glycolysis, gluconeogenesis and fatty acid oxidation. In summary, multiple administration of KRG showed the hypoglycemic activity and improved glucose tolerance. In addition, KRG increased glucose utilization and improved insulin sensitivity through inhibition of lipogenesis and activation of fatty acid $\beta$-oxidation in the liver tissue. In view of our present data, we may suggest that KRG could provide a solid basis for the development of new anti-diabetic drug.

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