• 제목/요약/키워드: lipoxygenase(Lox)

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한국 자생식물로부터 아라키돈산 대사계 효소 저해제 검색(1) (Screening of Arachidonic acid Cascade Related Enzymes Inhibitors from Korean Indigenous Plants(1))

  • 문태철;정혜진;이은경;박해영;전수진;손건호;김현표;배기환;강삼식;권동렬;장현욱
    • 생약학회지
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    • 제34권1호통권132호
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    • pp.109-117
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    • 2003
  • Arachidonic acid(AA), which is stored in membrane glycerophospholipids, is liberated by phospholipase $A_2(PLA_2)$ enzymes and is sequentially converted to cyclooxygenase (COX) and lipoxygenase (LOX) then to various bioactive prostaglandins (PGs,) and leukotrienes (LTs). In order to find the specific inhibitors of AA metabolism enzymes such as $PLA_2$, COX-2, 5-LO and lyso PAF acetyltransferase. 195 Korean indigenous plant extracts were evaluated for their inhibitory activity on $PGD_2,\;LTC_4$ production from cytokine-induced mouse bone marrow-derived mast cells (BMMC) and arachidonic acid released from phospholipid and PAF production from lyso PAF. From this screening procedure, methanol extract of eight plants such as Saururus chinensis, Aster tataricus, Chrysanthemum cinerariaefolium, Reynoutria japonica, Disocorea nipponica, Epimedium koreanum, impatiens textori, Veronica rotunda var. subintegra were found to inhibit production of inflammatory mediators in vitro assay system.

ATP-Induced Histamine Release Is in Part Related to Phospholipase $A_2$-Mediated Arachidonic Acid Metabolism in Rat Peritoneal Mast Cells

  • Lee, Yun-Hye;Lee, Seung-Jun;Seo, Moo-Hyun;Kim, Chang-Jong;Sim, Sang-Soo
    • Archives of Pharmacal Research
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    • 제24권6호
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    • pp.552-556
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    • 2001
  • Histamine and arachidonic acid (AA) release was measured using the P2-purinoceptor antaongists, phospholipase $A_2{\;}(PLA_2)$ and cyclooxygenase (COX)/lipoxygenase (LOX) inhibitors to determine whether or not ATP-induced histamine release is associated with arachidonic acid (AA) release in rat peritoneal mast cells. ATP increased histamine release in a dose dependent manner, whereas adenosine did not. PPADS (a selective P2X-purinoceptor antagonist) and suramin (a nonselective P2X,2Y-purinoceptor antagonist) inhibited ATP-induced histamine release in a dose dependent manner. However, RB-2 (a P2Y-purinoceptor antagonist) did not block ATP-induced histamine release. Manoalide and oleyloxyethyl phosphorylcholine (OPC), secretory PLA$_2$ inhibitors, also inhibited ATP-induced histamine release dose-dependently. Both COX inhibitors (ibuprofen and indomethacin) and LOX inhibitors (baicalein and caffeic acid) inhibited ATP-induced histamine in a dose dependent manner. ATP significantly increased [$^3H$]AA release by 54%. PPADS and suramin significantly inhibited ATP-induced [3H]Ph release by 81% and 39%, respectively. ATP-induced histamine release was significantly inhibited by a variety of protein kinase inhibitors, such as bisindolmaleimide, genistein, methyl 2,5-dihydroxycinnamate, W-7 and trifluoperazine. Overall, the results suggest that ATP-induced histamine release is in part related to the PLA2-mediated AA metabolism and P2X-purinoceptors.

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Protective effects of baicalein treatment against the development of nonalcoholic steatohepatitis in mice induced by a methionine choline-deficient diet

  • Jiwon Choi;Jayong Chung
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제56권6호
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    • pp.589-601
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    • 2023
  • Purpose: Baicalein, a natural flavone found in herbs, exhibits diverse biological activities. Nonalcoholic steatohepatitis (NASH) is an irreversible condition often associated with a poor prognosis. This study aimed to evaluate the effects of baicalein on the development of NASH in mice. Methods: Male C57BL/6J mice were randomly divided into four groups. Three groups were fed a methionine-choline-deficient (MCD) diet to induce NASH and were simultaneously treated with baicalein (at doses of 50 and 100 mg/kg) or vehicle only (sodium carboxymethylcellulose) through oral gavage for 4 weeks. The control group was fed a methionine-choline-sufficient (MCS) diet without the administration of baicalein. Results: The baicalein treatment significantly reduced serum levels of alanine aminotransferase and aspartate aminotransferase, suggestive of reduced liver damage. Histological analysis revealed a marked decrease in nonalcoholic fatty liver activity scores induced by the MCD diet in the mice. Similarly, baicalein treatment at both doses significantly attenuated the degree of hepatic fibrosis, as examined by Sirius red staining, and hepatocellular death, as examined by the terminal deoxynucleotidyl transferase dUTP nick end labeling assay. Baicalein treatment attenuated MCD-diet-induced lipid peroxidation, as evidenced by lower levels of hepatic malondialdehyde and 4-hydroxynonenal, demonstrating a reduction in oxidative stress resulting from lipid peroxidation. Moreover, baicalein treatment suppressed hepatic protein levels of 12-lipoxygenase (12-Lox) induced by the MCD diet. In contrast, baicalein enhanced the activities of antioxidant enzymes such as superoxide dismutase, catalase, and glutathione peroxidase. Additionally, baicalein treatment significantly reduced hepatic non-heme iron concentrations and hepatic ferritin protein levels in mice fed an MCD diet. Conclusion: To summarize, baicalein treatment suppresses hepatic lipid peroxidation, 12-Lox expression, and iron accumulation, all of which are associated with the attenuation of NASH progression.

홍삼과 산야초 발효액을 첨가한 고추장의 기능성 향상에 관한 연구 (Improving the Functional Quality of Kochujang Added with Red Ginseng and Fermented Wild Herbal Extract)

  • 윤금주;김지영;여혜림;전미라
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제40권12호
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    • pp.1675-1679
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    • 2011
  • 본 연구는 홍삼 및 전분질 원료로 산야초 발효액을 첨가하여 제조한 고추장의 이화학적 특성과 항산화 및 관능적 특성 등 품질에 미치는 영향을 조사하였다. 수분함량은 일반 시판 고추장에 비해 6% 정도 낮았고 회분과 조단백의 경우 각각 3.7%, 0.9% 정도 높게 나왔다. 조지방에 경우는 두 시료 모두 별다른 차이가 나타나지 않았다. pH는 대조군에 비해 유의적으로 낮은 편이었는데 이는 다른 기능성 소재를 첨가한 고추장보다도 낮은 값으로 홍삼과 산야초 발효액 첨가가 더 많은 유기산을 생성한 것으로 생각된다. 색도의 경우 L, b값은 홍삼, 산야초 발효액 첨가 고추장이 높은 값을 띄는 반면 a값은 시판 고추장이 더 높게 나왔다. 이러한 차이는 색도의 관한 기호도 평가에서 대조군 보다 훨씬 좋은 결과를 얻을 수 있었다. 기능적인 측면을 살펴보면, DPPH 활성의 경우 전 농도에서 대조군보다 높게 나왔지만 특히 가장 높은 농도인 100 ${\mu}g$/mL에서 유의적으로 라디칼 소거능이 우수한 것으로 나타났으며, ferric reducing antioxidant power는 모든 구간에서 유의적으로 뛰어난 항산화 활성을 보였다. 지질산화를 일으키는 효소인 lipoxygenase의 저해능을 평가한 결과 100 ${\mu}g$/mL의 고농도에서 시판 고추장뿐만 아니라 양성대조군보다 2배가량 높은 저해활성을 띄는 것으로 나타났다. 관능검사에서는 맛, 색깔, 풍미, 종합적 기호도 모든 항목에서 시판 고추장보다 유의적으로 우수하다는 평가를 얻음으로 홍삼과 산야초 발효액의 첨가가 전반적인 고추장 품질을 향상시킬 수 있었음을 알 수 있었다.

Monosodium iodoacetate로 유발된 골관절염 쥐에 유향(乳香) 성분 3-Acetyl-11-Keto-Beta-Boswellic Acid의 연골보호 및 항염증 효과 (3-Acetyl-11-Keto-Beta-Boswellic Acid from Boswellia serrata Attenuates Monosodium Iodoacetate-induced Osteoarthritis by Chondroprotective and Anti-inflammatory Effects)

  • 김민주;신미래;최학주;박해진;최황용;김화영;노성수
    • 대한본초학회지
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    • 제37권5호
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    • pp.27-35
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    • 2022
  • Objectives : 3-Acetyl-11-keto-𝛽-boswellic acid (AKBA) is a major active compound in Boswellia serrata. We investigated the arthritic changes following AKBA administration in monosodium iodoacetate (MIA)-induced osteoarthritis rats. Methods : All rats were randomly divided into five groups: Normal, Control, INDO (indomethacin 2 mg/kg treated), AKBA30 (AKBA 30 mg/kg treated), and AKBA60 (AKBA 60 mg/kg treated); drugs were given 2 weeks before MIA injection. For all groups except the normal group, 50 µL of sterile saline with MIA (80 mg/mL) was injected into the right knee joint 2 weeks after drug administration. The drug administration was continued for 4 weeks from 1 week after osteoarthritis induction. The histomorphological changes of knee joint cartilage were observed by H&E staining. Also, the levels of glycosaminoglycan (GAG), cartilage oligomeric matrix protein (COMP), 5-lipoxygenase (5-LOX), 5-LOX-activating protein (FLAP), and leukotriene B4 (LTB4) in the knee joint were determined by the ELISA kits. The expressions of mitogen-activated protein kinases (MAPKs), inflammatory cytokines, and matrix metalloproteinases (MMPs) in knee joint were detected by Western blot. Results : Data show that levels of 5-LOX, FLAP, LTB4, and COMP were downregulated significantly in the AKBA treated groups when compared to those in the Control group. On the other hand, GAG levels were significantly elevated. As a result of Western blot, the AKBA-treated groups significantly inhibited phosphorylation of MAPKs. In addition, significant downregulation of the expression of inflammatory cytokines and MMPs was found in the AKBA-treated groups. Conclusion : Our findings suggest that administration of AKBA could exert better chondroprotective and anti-inflammatory effects for MIA-induced osteoarthritis rats.

Arachidonic Acid Mediates Apoptosis Induced by N-Ethylmaleimide in HepG2 Human Hepatoblastoma Cells

  • Lee, Yong-Soo
    • Biomolecules & Therapeutics
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    • 제17권4호
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    • pp.379-387
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    • 2009
  • We have previously reported that N-ethylmaleimide (NEM) induces apoptosis through activation of $K^+$, $Cl^-$-cotransport (KCC) in HepG2 human hepatoblastoma cells. In this study we investigated the possible role of phospholipase $A_2$ ($PLA_2$)-arachidonic acid (AA) signals in the mechanism of the NEM-induced apoptosis. In these experiments we used arachidonyl trifluoromethylketone ($AACOCF_3$), bromoenol lactone (BEL) and p-bromophenacyl bromide (BPB) as inhibitors of the calcium-dependent cytosolic $PLA_2$ ($cPLA_2$), the calcium-independent $PLA_2$ ($iPLA_2$) and the secretory $PLA_2$ ($sPLA_2$), respectively. BEL significantly inhibited the NEM-induced apoptosis, whereas $AACOCF_3$ and BPB did not. NEM increased AA liberation in a dose-dependent manner, which was markedly prevented only by BEL. In addition AA by itself induced $K^+$ efflux, a hallmark of KCC activation, which was comparable to that of NEM. The NEM-induced apoptosis was not significantly altered by treatment with indomethacin (Indo) and nordihydroguaiaretic acid (NDGA), selective inhibitors of cyclooxygenase (COX) and lipoxygenase (LOX), respectively. Treatment with AA or 5,8,11,14-eicosatetraynoic acid (ETYA), a non-metabolizable analogue of AA, significantly induced apoptosis. Collectively, these results suggest that AA liberated through activation of $iPLA_2$ may mediate the NEMinduced apoptosis in HepG2 cells.

정향(Eugenia caryophyllata Thunb.) Eugenol 및 그 유도체의 항산화 및 항염증활성 (Antioxidant and Anti-Inflammatory Activities of Eugenol and Its Derivatives from Clove (Eugenia caryophyllata Thunb.))

  • 임현희;김은옥;서미자;최상원
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제40권10호
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    • pp.1361-1370
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    • 2011
  • 본 연구는 한방스킨의 원료로 널리 사용되고 있는 8가지 생약의 휘발성증류추출액 중 항산화 및 항염증활성이 가장 강한 정향의 증류추출액으로부터 주된 향기성분을 SDE법으로 추출한 후 GC-MS로 확인하였으며, 주된 향기성분인 eugenol과 그 유도체를 합성한 후 항산화 및 항염증활성을 측정하고 비교하였으며, 아울러 HPLC를 이용하여 정향의 eugenol 및 그 유도체를 정량분석 하였다. 8가지 생약의 휘발성증류추출액 중 정향의 증류추출액이 가장 강한 항산화활성($IC_{50}$=8.85 ${\mu}g/mL$) 및 COX-2 저해활성(10 ${\mu}g/mL$ 농도에서 저해율은 58.15%)을 나타내었으며, 반면 15-LOX 저해 활성(25 ${\mu}g/mL$ 농도에서 저해율은 86.15%)은 당귀 다음으로 가장 높았다. 정향 증류추출액의 휘발성 향기성분을 SDE법으로 추출한 후 GC-MS를 이용하여 분석한 결과, eugenol, trans-caryophyllene 및 acetyl eugenol을 확인하였다. 한편, eugenol 및 그 유도체(methyl eugenol 및 acetyl eugenol)의 항산화 및 항염증 활성을 측정한 결과, eugenol($IC_{50}$=5.99 ${\mu}g/mL$)이 가장 높은 항산화활성을 나타낸 반면, methyl eugenol 및 acetyl eugenol은 거의 활성을 나타내지 않았다. COX-2의 경우 20 ${\mu}g/mL$ 농도에서 eugenol(85.35%)이 가장 강한 저해활성을 나타낸 반면, 15-LOX는 20 ${\mu}g/mL$ 농도에서 methyl eugenol(83.29%)이 가장 높은 저해활성을 나타내었다. 정향 에탄올추출물의 eugenol 및 유도체의 함량을 HPLC로 분석한 결과, eugenol 및 acetyl eugenol이 각각 6.95%, 1.85% 함유되어 있었으며 methyl eugenol은 검출되지 않았다. 이와 같이 정향 유래의 eugenol 및 그 유도체는 안전성이 문제시되고 있는 합성항산화제 및 항염증제를 대체할 수 있는 천연 유래의 항산화 및 항염증물질로서 잠재적 가치가 있어 향후 기능성식품, 화장품 및 의약품 소재로 널리 사용될 수 있을 것으로 생각된다.

큰포식세포에서 퉁퉁마디 추출물의 아라키돈산 대사효소조절 및 항염증 활성 (Modulation of arachidonic acid metabolism and inflammatory process in macrophages by different solvent fractions of Glasswort (Salicornia herbacea L.) extract)

  • 강스미;최유미;홍정일
    • 한국식품과학회지
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    • 제50권6호
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    • pp.671-679
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    • 2018
  • 퉁퉁마디는 식용 염생식물로서 이에 대한 유용 기능성 탐색 및 생리활성 평가에 대한 연구가 지속적으로 진행되고 있다. 본 연구에서는 퉁퉁마디 70% 메탄올 추출물을 극성에 따라 분획하여 얻은 Fr.H, Fr.E, Fr.EA, Fr.B 및 Fr.W의 5분획의 NO제거 및 iNOS 발현, 아라키돈산 대사에 관련된 효소 $cPLA_2$, COX-2, 5-LOX 등의 발현과 활성화에 대한 효과를 분석하여 항염작용과 메커니즘을 검토하였다. 이 중 Fr.EA가 가장 높은 폴리페놀 및 플라보노이드 성분 함량을 나타내었고 nitrite/아질산의 제거에 있어서도 가장 뛰어난 활성을 보였다. 하지만 LPS로 자극한 RAW264.7 큰포식세포 배양계에서는 Fr.E가 가장 우수한 NO 제거활성과 iNOS발현억제 활성을 나타내었고 이어 Fr.H와 Fr.EA의 활성 순을 나타냈다. Fr.E는 또한 LPS로 자극한 RAW264.7 배양 세포계에서 $cPLA_2$와 COX-2의 발현억제에 가장 큰 효과를 나타내었으며 이들의 억제를 위한 $IC_{50}$는 각각 33.4과 $27.9{\mu}g/mL$로 나타났다. Fr.E는 $cPLA_2$의 활성화에 중요한 영향을 미치는 ERK1/2의 인산화도 농도의존적으로 저해하였다. Fr.H와 Fr.EA도 $80{\mu}g/mL$ 이하 농도에서 iNOS와 아라키돈산 대사효소들의 발현을 농도의존적으로 억제하였다. 하지만 가장 극성 분획인 Fr.W는 모든 활성평가 시스템에서 거의 효과를 나타내지 않았다. 본 연구는 퉁퉁마디가 iNOS와 아라키돈산 대사효소계를 효과적으로 억제하여 항염증작용을 할 수 있다는 것을 보고하고 있으며, 특히 Fr.E와 Fr.H와 같은 소수성 분획들이 우수한 활성을 나타내어 향후 이를 타깃으로 하는 관련 기능성 소재로서의 활용이 기대된다.

치마버섯을 이용한 진피 발효 배양물의 항산화 및 항염 효과 (Anti-Oxidant Effect and Anti-Inflammatory of Fermented Citrus unshiu Peel Extract by using Schizophyllum commune)

  • 송민현;배준태;고현주;장용만;이종대;이근수;표형배
    • 대한화장품학회지
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    • 제37권4호
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    • pp.351-356
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    • 2011
  • 감귤은 국내 및 동남아시아 지역에서 많이 즐기는 식품 중 하나이며, 이러한 감귤류의 껍질을 건조시킨 것을 진피라고 한다. 이러한 진피는 한방에서는 이뇨작용, 비장기능을 강화하는 것으로 알려져 있으나, 천연 플라보노이드를 다량 함유하고 있어 학계에서 여러 분야로 연구가 되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 플라보노이드 배당체를 함유한 진피 추출물을 ${\beta}$-glucosidase 효소를 이용하여 아글리콘(aglycone)으로 변환 할 수 있도록 치마버섯 배양을 실시하였다. 진피 발효 배양액을 HPLC를 이용하여 분석하였으며, UVA에 의한 광손상 보호능을 섬유아세포를 이용하여 측정하였다. 진피 발효 배양액은 COX-2, LOX-5와 같은 항염증 관련 대사에도 관여하여 염증완화에도 도움을 줄 수 있음을 확인하였다. 또한 각질 형성세포를 이용한 interleukin-$1{\alpha}$를 측정한 결과 진피발효배양액 처리군의 저해활성이 더 높았다. 이러한 결과로 미루어 볼 때, 진피발효 배양액은 피부에 대한 항염 및 항산화 효과가 우수한 것으로 사료된다.

Effects of Sophoraflavanone G, a Prenylated Flavonoid from Sophora Flavescens, on Cyclooxygenase-2 and In Vivo Inflammatory Response

  • Kim, Dong-Wok;Chi, Yeon-Sook;Son, Kun-Ho;Chang, Hyeun-Wook;Kim, Ju-Sun;Kang, Sam-Sik;Kim, Hyun-Pyo
    • 한국응용약물학회:학술대회논문집
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    • 한국응용약물학회 2001년도 추계학술대회 및 정기총회
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    • pp.82-82
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    • 2001
  • Previously, several prenylated flavonoids having a C-8 lavandulyl moiety were found to inhibit cyclooxygenase-1 (COX-1) as well as 5-lipoxygenase (5-LOX), and sophoraflavanone G was the most potent inhibitor against these eicosanoid generating enzymes among the prenylated flavonoids tested. In this investigation, effects of sophoraflavanone G on COX-2 induction from RAW 264.7 cells and in vivo inflammatory response were studied. Sophoraflavanone G inhibited prostaglandin E$_2$(PGE$_2$) production from lipopolysaccharide (LPS)-treated RAW cells by COX-2 down-regulation without significantly affecting COX-2 activity at 1 50 $\mu$M. Other prenylated flavonoids including kuraridin and sanggenon D also down-regulated COX-2 induction at 10-25 $\mu$M, lirhile kurarinone and echinoisoflavanone did not. In addition, sophoraflavanone G shelved in vivo anti-inflammatory activity against mouse croton oil-induced ear edema and rat carrageenan paw edema via oral (2-250mg/kg) or topical administration (10 - 250 $\mu\textrm{g}$/ear). Although the potencies of inhibition were far less than that of a reference drug, prednisolone, this compound showed higher anti-inflammato교 activity when applied topically, suggesting a potential use for several eicosanoid-related skin inflammation such as atopic dermatitis.

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