Extensive research supported the therapeutic potential of curcumin, a naturally occurring compound, as a promising cytokine-suppressive anti-inflammatory drug. This study aimed to investigate the synergistic anti-inflammatory and anti-cytokine activities by combining 6-shogaol and 10-shogaol to curcumin, and associated mechanisms in modulating lipopolysaccharides and interferon-γ-induced proinflammatory signaling pathways. Our results showed that the combination of 6-shogaol-10-shogaolcurcumin synergistically reduced the production of nitric oxide, inducible nitric oxide synthase, tumor necrosis factor and interlukin-6 in lipopolysaccharides and interferon-γ-induced RAW 264.7 and THP-1 cells assessed by the combination index model. 6-shogaol-10-shogaol-curcumin also showed greater inhibition of cytokine profiling compared to that of 6-shogaol-10-shogaol or curcumin alone. The synergistic anti-inflammatory activity was associated with supressed NFκB translocation and downregulated TLR4-TRAF6-MAPK signaling pathway. In addition, SC also inhibited microRNA-155 expression which may be relevant to the inhibited NFκB translocation. Although 6-shogaol-10-shogaol-curcumin synergistically increased Nrf2 activity, the anti-inflammatory mechanism appeared to be independent from the induction of Nrf2. 6-shogaol-10-shogaol-curcumin provides a more potent therapeutic agent than curcumin alone in synergistically inhibiting lipopolysaccharides and interferon-γ induced proinflammatory mediators and cytokine array in macrophages. The action was mediated by the downregulation of TLR4/TRAF6/MAPK pathway and NFκB translocation.
6-Shogaol, a dehydrated form of 6-gingerol, is a minor component in ginger (Zingiber officinale Roscoe) and has recently been reported to have more potent bioactivity than 6-gingerol. Based on the thermal instability of gingerols (their dehydration to corresponding shogaols at high temperature), we aimed to develop an optimal process to maximize the 6-shogaol content during ginger extraction by modulating temperature and pH. Fresh gingers were dried under various conditions: freeze-, room temperature (RT)- or convection oven-drying at 60 or $80^{\circ}C$, and extracted by 95% ethanol at RT, 60 or $80^{\circ}C$. The content of 6-shogaol was augmented by increasing both drying and extraction temperatures. The highest production of 6-shogaol was achieved at $80^{\circ}C$ extraction after drying at the same temperature and the content of 6-shogaol was about 7-fold compared to the lowest producing process by freezing and extraction at RT. Adjustment of pH (pH 1, 4, 7 and 10) for the 6-shogaol-richest extract (dried and extracted both at $80^{\circ}C$) also affected the chemical composition of ginger and the yield of 6-shogaol was maximized at the most acidic condition of pH 1. Taken together, the current study shows for the first time that a maximized production of 6-shogaol can be achieved during practical drying and extraction process of ginger by increasing both drying and extracting temperatures. Adjustment of pH to extraction solvent with strong acid also helps increase the production of 6-shogaol. Our data could be usefully employed in the fields of food processing as well as nutraceutical industry.
본 연구는 다진 생강에 다량 함유된 6-gingerol을 뇌질환 개선 등의 기능성이 보고된 6-shogaol로 변환시키기 위하여 $CO_2$를 이용한 6.4MPa의 가압조건에서 가열 온도와 시간을 변수로 두고 중심합성설계법을 이용한 최적반응표면분석법을 적용하였다. 적용 온도 $70-130^{\circ}C$ ($X_1$)와 적용 시간 95-265분($X_2$)을 독립변수로, 6-gingerol함량($Y_1$, mg/g dried ginger)와 6-shogaol함량($Y_2$, mg/g dried ginger)을 종속변수로 설정하였다. 그 결과 온도와 시간이 대체적으로 증가할수록 6-gingerol은 감소하였으며 반대로 6-shogaol은 증가하였다. 도출된 반응표면 설계를 분석한 결과 압력이 6.4 MPa일 경우 적용 온도($X_1$)는 $130^{\circ}C$, 적용 시간($X_2$)는 204분이었다. 최적반응표면분석 결과 예측된 6-gingerol과 6-shogaol 함량은 각각 건조시킨 생강을 기준으로 0.13, 3.85 mg/g이며, 이때 만족도는 0.991이었다. 본 실험 결과를 통하여 도출된 가압조건에서의 열처리 방법은 스팀 등을 이용한 물리적 열처리 기술에 비해 소요 시간과 소모되는 에너지를 줄일 수 있었고, 6-gingerol에서 6-shogaol로의 변환율이 탁월하기 때문에 친환경적이고 효율적인 6-shogaol을 얻을 수 있는 기술임을 확인할 수 있었다.
Parkinson's disease (PD) which has various pathological mechanisms, recently, it is attracting attention to the mechanism via microbiome-gut-brain axis. 6-Shogaol, a representative compound of ginger, have been known for improving PD phenotypes by reducing neuroinflammatory responses. In the present study, we investigated whether 6-shogaol and ginger attenuate degeneration induced by Proteus mirabilis (P. mirabilis) on the intestine and brain, simultaneously. C57BL/6J mice received P. mirabilis for 5 days. Ginger (300 mg/kg) and 6-shogaol (10 mg/kg) were treated by gavage feeding for 22 days including the period of P. mirabilis treatment. Results showed that 6-shogaol and ginger improved motor dysfunction and dopaminergic neuronal death induced by P. mirabilis treatment. In addition, they suppressed P. mirabilis-induced intestinal barrier disruption, pro-inflammatory signals such as toll-like receptor and TNF-α, and intestinal α-synuclein aggregation. Moreover, ginger and 6-shogaol significantly inhibited neuroinflammation and α-synuclein in the brain. Taken together, 6-shogaol and ginger have the potential to ameliorate PD-like motor behavior and degeneration of dopaminergic neurons induced by P. mirabilis in mice. Here, these findings are meaningful in that they provide the first experimental evidence that 6-shogaol might attenuate PD via regulating gut-brain axis.
Jin Hee Kim;Jin Se Kim;In Gyoung Ju;Eugene Huh;Yujin Choi;Seungmin Lee;Jun-Young Cho;Boyoung Y. Park;Myung Sook Oh
Biomolecules & Therapeutics
/
제32권5호
/
pp.523-530
/
2024
Parkinson's disease (PD) is a neurodegenerative disease caused by the death of dopaminergic neurons in the nigrostriatal pathway, leading to motor and non-motor dysfunctions, such as depression, olfactory dysfunction, and memory impairment. Although levodopa (L-dopa) has been the gold standard PD treatment for decades, it only relieves motor symptoms and has no effect on non-motor symptoms or disease progression. Prior studies have reported that 6-shogaol, the active ingredient in ginger, exerts a protective effect on dopaminergic neurons by suppressing neuroinflammation in PD mice. This study investigated whether cotreatment with 6-shogaol and L-dopa could attenuate both motor and non-motor symptoms and dopaminergic neuronal damage. Both 6-shogaol (20 mg/kg) and L-dopa (80 mg/kg) were orally administered to 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine/probenecid-induced PD model mice for 26 days. The experimental results showed that L-dopa alleviated motor symptoms, but had no significant effect on non-motor symptoms, loss of dopaminergic neuron, or neuroinflammation. However, when mice were treated with 6-shogaol alone or in combination with L-dopa, an amelioration in both motor and non-motor symptoms such as depression-like behavior, olfactory dysfunction and memory impairment was observed. Moreover, 6-shogaol-only or co-treatment of 6-shogaol with L-dopa protected dopaminergic neurons in the striatum and reduced neuroinflammation in the striatum and substantia nigra. Overall, these results suggest that 6-shogaol can effectively complement L-dopa by improving non-motor dysfunction and restoring dopaminergic neurons via suppressing neuroinflammation.
Multiple sclerosis (MS) is an autoimmune disease characterized by progressive neuronal loss, neuroinflammation, axonal degeneration, and demyelination. Previous studies have reported that 6-shogaol, a major constituent of ginger (Zingiber officinale rhizome), and its biological metabolite, 6-paradol, have anti-inflammatory and anti-oxidative properties in the central nervous system (CNS). In the present study, we investigated whether 6-shogaol and 6-paradol could ameliorate against experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE), a mouse model of MS elicited by myelin oligodendrocyte glycoprotein ($MOG_{35-55}$) peptide immunization with injection of pertussis toxin. Once-daily administration of 6-shogaol and 6-paradol (5 mg/kg/day, p.o.) to symptomatic EAE mice significantly alleviated clinical signs of the disease along with remyelination and reduced cell accumulation in the white matter of spinal cord. Administration of 6-shogaol and 6-paradol into EAE mice markedly reduced astrogliosis and microglial activation as key features of immune responses inside the CNS. Furthermore, administration of these two molecules significantly suppressed expression level of tumor necrosis $factor-{\alpha}$, a major proinflammatory cytokine, in EAE spinal cord. Collectively, these results demonstrate therapeutic efficacy of 6-shogaol or 6-paradol for EAE by reducing neuroinflammatory responses, further indicating the therapeutic potential of these two active ingredients of ginger for MS.
건조한 생강을 아임계수 추출 기술을 이용하여 6-gingerol, 6-shogaol을 추출하고 유효성분의 추출 효율과 영향을 비교 분석하였다. 추출 결과, 건조를 할 경우, 건조 조건에 따라 6-shogaol이 증가하기도 했으나 극한 조건으로 건조하여 생강의 수분함량이 매우 낮아질 경우, 오히려 생강 조직 사이의 공간이 감소하고 그로 인한 추출 용매의 mass transfer가 낮아져 6-gingerol과 6-shogaol 함량은 모두 감소하였다. 또한 비교적 높은 온도인 60, $80^{\circ}C$에서 4시간의 건조를 시킬 경우, 6-shogaol은 열분해가 되었다. 결과적으로 생강의 $60^{\circ}C$, 2시간이 가장 적절한 건조 조건이었다. 특히, 생강의 건조 조건과 유효성분의 추출 경향은 높은 상관관계를 나타내었다. 이는 오직 물만을 사용하여 유효성분을 추출하는 친환경적이며 안전하고 독성이 없는 아임계수 추출 방법이 최적화된 생강 시료의 건조 조건에서 6-shogaol의 유효성분을 선택적으로 추출할 수 있는 잠재성과 우수성을 확인한 결과이며, 다양한 식물에서 유효성분을 추출하거나 가공하는 식품 산업에 응용하여 사용될 수 있을 것이다.
Endometriosis (EM) is one of the most common gynaecological disorder affecting women in their reproductive age. Mechanisms involved in the pathogenesis of EM remains poorly understood, however inflammatory responses have been reported to be significantly involved. The efficacy of 6-shogaol on proliferation of endometriotic lesions and inflammatory pathways in experimentally-induced EM model was explored in this study. EM was stimulated in Sprague-Dawley rats by implantation of autologous endometrium onto the peritoneum abdominal wall. Separate groups were treated with 6-shogaol (50, 100 or 150 mg/kg b.wt/day) via oral gavage for one month period. Gestrinone (GTN) group received GTN (0.5 mg/kg/day) as positive control. Five weeks after implantation, the spherical volume of ecto-uterine tissues was determined. Treatment with 6-shogaol significantly reduced the implant size. Histological analysis reported atrophy and regression of the lesions. 6-shogaol administration effectively down-regulated $NF-{\kappa}B$ signaling, VEGF and VEGFR-2 (Flk-1) expression in the endometriotic lesions. Excess production of $IL-1{\beta}$ and IL-6 (pro-inflammatory cytokines), PGE2 and nitric oxide (NO) were reduced. Overall, the results of the study reveal the efficacy of 6-shogaol against endometriosis via effectively suppressing proliferation of the lesions and modulating angiogenesis and $COX-2/NF-{\kappa}B$-mediated inflammatory cascades.
Background : Ginger has been extensively used in foods and traditional medicines in Asian countries. Despite its frequent consumption in daily life, the mechanism of potential interactions between ginger components-drug has not been examined. To elucidate the mechanism of governing the effects of 6-shogaol, a primary constituent of dried ginger, on human cytochrome P450 (CYP) isoenzymes an incubation studies were carried out using pooled human liver microsome (HLM). Methods and Results : CYP isoenzyme specific substrate was incubated with multiple concentrations of inhibitor, HLM and cofactors. 6-shogaol showed a potent inhibitory effect on CYP2C9, CYP1A2 and CYP2C19 with half maximal inhibitory concentration ($IC_{50}$) values of 29.20, 20.68 and $18.78{\mu}M$ respectively. To estimate the value of the inhibition constant ($K_i$) and the mode of inhibition, an incubation study with varying concentrations of each CYP isoenzyme-specific probe was performed. 6-shogaol inhibited CYP2C9 and CYP2C19 noncompetitively ($K_i=29.02$ and $19.26{\mu}M$ respectively), in contrast, the inhibition of CYP1A2 was best explained by competitive inhibition ($K_i=6.33{\mu}M$). Conclusions : These findings suggest that 6-shogaol may possess inhibitory effects on metabolic activities mediated by CYP1A2, CYP2C9 and CYP2C19 in humans.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.