• 제목/요약/키워드: superoxide radical ($O_2{^-}$)

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Scavenging Effects of Tea Catechins on Superoxide and Hydroxy Radical

  • Park, Jaeil;Chen, Liuji;Yang, Xianqiang;Shen, Shengrong;Wang, Yuefei;Ho, Ryu-Beung
    • Journal of Life Science
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    • 제12권2호
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    • pp.75-79
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    • 2002
  • Tea catechins, the most important compounds in tea polyphenols, can efficiently scavenge superoxide anion free-radical ($O_2$.), hydroxyl radical. (.OH) The mechanism of scavenging active oxygen free radicals was investigated by ESR spin trapping technique and Chemiluminescence. Results showed that various tea catechins constitute an antioxidant cycle in accordance with the decreasing order of the first reductive potential, and produce the effect of cooperative strength each other. Esterificated catechins could scavenge active oxygen free radicals more effectively than the non-esterificated ones. When.OH and $O_2$.- were scavenged by (-)-epigallocatechin gallate [(-)- EGCG], the stoichiometric factors were 6, and the rate constants of scavenging reaction reached $7.71{\times}10^6$ and $3.52{\times}10^{11}$ L $mmol^{-1}s^{-1}$, respectively. In the mean time, tea catechins could scavenge superoxide anion fiee radical ($O_2$-.) and hydroxyl radical (.OH) in a dose dependent manner. But at higher concentration or pH value, tea catechins can induce the prooxidant.

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펜톤반응에서 pH의 변화에 따른 superoxide radical (${O_2}^-$.)의 생성 (The Rate of Superoxide Radical (${O_2}^-$.) Production in Normal Fenton's Reagent at Different pHs)

  • 김용수;공성호;김재호
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제7권2호
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    • pp.73-81
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    • 2002
  • 전통적인 펜톤반응에서 Superoxide radical (${O_2}^-$.)에 의한 사염화탄소의 환원반응을 조사하였으며 과산화수소의 농도구배와 pH의 변화에 따른 ${O_2}^-$.의 생성률을 측정하였다. 펜톤반응에서 1-헥산올의 분해율은 pH가 증가함에 따라 90% (pH3) 에서 5% (pH5) 급격하게 감소한 반면 사염화탄소의 분해율은 pH가 증가함에 따라서 증가하였다. 이러한 결과는 펜톤반응이 Hydroxyl radical (${O_2}^-$.)의 산화반응과 ${O_2}^-$.의 환원반응이 공존하는 반응임을 보이는 결과이다. ${O_2}^-$.의 생성률은 pH 11에서 $H_2$O$_2$의 농도가 29.4mM에서 294mM로 증가함에 따라 (45.3$\pm$7.8) X $10^{-6}$ M/s에서 (151.0$\pm$26.2) X $10^{v}$ / M/s로 증가하였으며 294mM의 H$_2$$O_2$에서 pH가 7에서 11로 증가함에 따라 (22.1$\pm$3.8) x $10^{-6}$ / M/s에서 (151.0$\pm$26.2) x $10^{-6}$ M/s 증가하였다. 이러한 결과는 ${O_2}^-$.의 환원력을 적용한 펜톤반응이 넓은 pH영역에서 적용될 수 있음을 나타내는 결과이다. 특별히 토양내 흡착력이 약하고 지하수내에 쉽게 용해될 수 있으며 독성 및 발암성물질로 알려진 사염화탄소와 같은 염소계 유기화합물의 제거에 효과적으로 적용될 수 있을 것으로 사료된다.

노화에 미치는 산소 유리라디칼에 관한 연구동향 (The involvement of oxygen free radicals in the onset of aging)

  • 김정상;나창수;김영곤
    • 한국한의학연구원논문집
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    • 제3권1호
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    • pp.229-239
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    • 1997
  • The superoxide anion radical$(O_2)$ poses a threat to macromocules and cell organelles of the living cells. This toxicity damage to all groups of proteins results in loss of enzyme function concerned with metabolism and ion transport, and peroxidation of unsaturated fatty acids and cholesterol results in a change of permeability characteristics of the membrane, and oxidative of nucleic acids results in genomic damage and thereby cause mutation, potential carcinogenesis and somatic damage that produce cellular aging Superoxide dismutase(SOD) has received substantial attention as a potential therapeutic agent. It has been investigated as a possible agent for the prevention of ontogenesis, the reduction of cytotoxic effect of anticancer drugs, and protection against damage in ischemic tissue. It is suggest that $O_2$ is concerned with cellular aging, thereafter we need to investigate herb that activated to SOD.

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사람피부섬유아세포에서 산화적 스트레스에 대한 항산화 활성을 가진 spermidine의 억제효과 (Inhibitory Effect of Spermidine with Antioxidant Activity on Oxidative Stress in Human Dermal Fibroblasts)

  • 박인환;김문무
    • 생명과학회지
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    • 제21권5호
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    • pp.693-699
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    • 2011
  • Spermidine은 spermine의 전구체로 역할을 하는 putrescine로부터 합성되는 polycation의 한 형태이다. 최근에 spermidine는 수명연장에 중요한 역할을 하는 하나의 polyamine으로 알려져 있다. Hydroxyl radical, superoxide 및 hydrogen peroxide와 같은 활성산소(ROS)는 노화뿐만 아니라 다양한 병원성 과정에서 관여한다고 보고되고 있다. DPPH radical, $H_2O_2$ 및 hydroxyl radical에 대한 spermidine의 소거활성과 산화적 스트레스와 관련된 DNA oxidation에 대한 보호 효과가 in-vitro에서 평가되었다. Spermidine은 500 ${\mu}M$ 이상에서 DPPH radical와 $H_2O_2$에 대한 소거 효과를 보여주었다. 특히 활성산소종 중에서 spermidine는 hydroxyl radical에 대한 효과가 탁월하였다. 뿐만 아니라, spermidine는 500 ${\mu}M$에서 DNA oxidation에 대해서도 뚜렷한 보호 효과를 나타내었다. 더욱이 사람피부섬유아세포에서 superoxide dismutase와 같은 항산화 관련 단백질의 발현이 대조군과 비교시 spermidine 존재 하에 증가하였다. 이상의 결과로부터 spermidine은 암, 노화 및 염증을 포함하는 활성산소와 관련 있는 질병들을 예방하기 위한 항산화제로 이용될 수 있을 것이다.

Antioxidant Properties of Flavone-6(4')-Carboxaldehyde Oxime Ether Derivatives

  • Gulgun, Ayhan-Kilcigil;Coban, Tulay;Tuncbilek, Meral;Benay, Can-Eke;Oya, Bozda-Dundar;Ertan, Rahmiye;Iscan, Mumtaz
    • Archives of Pharmacal Research
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    • 제27권6호
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    • pp.610-614
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    • 2004
  • The in vitro antioxidant properties of some flavone-6(4)-carboxaldehyde oxime ether deriva-tives (Ia-f, lIa-f) were determined by their effects on the rat liver microsomal NADPH-dependent lipid peroxidation (LP) levels by measuring the formation of 2-thiobarbituric acid reactive substances. The free radical scavenging properties of the compounds were also examined in vitro by determining their capacity to scavenge superoxide anions and interact with the stable free radical 2, 2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH). The most active compounds, lib (Flavone-4'-carboxaldehyde-O-ethyl oxime) and Id (Flavone-6-carboxaldehyde-O-[2-(1-pyrolidino) ethyl] oxime), caused 98 and 79% inhibition of superoxide anion production and DPPH stable free radical at $10^{-3}{\;}M$, respectively.

Structural Characterization of a Flavonoid Compound Scavenging Superoxide Anion Radical Isolated from Capsella bursa-pastoris

  • Kweon, Mee-Hyang;Kwak, Jae-Hyock;Ra, Kyung-Soo;Sung, Ha-Chin;Yang, Han-Chul
    • BMB Reports
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    • 제29권5호
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    • pp.423-428
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    • 1996
  • A superoxide anion radical scavenger isolated from Capsella bursa-pastoris was characterized by infrared (IR) spectroscopy, sugar analysis, ultraviolet (UV) spectroscopy, $^{1}H$ and $^{13}C$ nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopies, and fast atom bombardment (FAB) mass analysis. The compound was assumed to be a flavonoid-O-glycoside from IR spectrum and UV absorption maxima. When the sugar composition of the compound was examined by thin layer chromatography (TLC) and gas chromatography (GC) of the acid hydrolysate, only glucose was detected. According to the results of UV spectrotroscopy by using shift reagents, the compound was supposed to be luteolin (5,7,3',4'-tetrahydroxy flavone) or chrysoeriol (5,7,4'-trihydroxy-3'-methoxy flavone) with glucose. Based on $^{1}H$- and $^{13}C-NMR$ spectroscopies, the compound was deduced as 7,4'-dihydroxy-5,3'-dimethoxy-${\alpha}$-6-c-glucosyl-${\beta}$-2"-o-glucosyl flavone. In FAB mass analysis the compound was finally characterized as 7,4'-dihydroxy-5,3'-dimethoxy-${\alpha}$-6-c-glucosyl-${\beta}$-2"-o-glucosyl flavone ($C_{29}H_{34}O_{16}$, M.W.=638).

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흰쥐 뇌 미토콘드리아에 의한 superoxide radical의 생성과 이 radical이 미토콘드리아 및 미토콘드리아 외 물질에 대한 독작용과 그 기전에 관한 연구 (Generation of Superoxide Radical from Rat Brain Mitochondria and Mechanism of Its Toxic Action to Mitochondrial and Extra-mitochondrial Components)

  • 노재규;표장근;정명희;임정규;명호진
    • 대한약리학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.12-26
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    • 1985
  • 흰쥐 뇌 미토콘드리아에 의한 $O^{-}_{2}{\cdot}$ 의 생성과 이 radical의 유해작용 및 그 작용기전을 알아보기 위하여 본실험을 수행하였다. Succinate와 antimycin존재하에서 미토콘드리아는 $O^{-}_{2}{\cdot}$을 생성하였으며 이는 SOD-inhibitable NBT환원으로 확인되었다. 동일 조건에서 $H_2O_2$는 일차생성물인 $O^{-}_{2}{\cdot}$의 dismutation으로 생성됨을 알수 있었다. 상기조건에서 미토콘드리아의 막지질이 파괴되었고 반응액에 첨가된 isocitrate dehydrogenase와 적혈구에 각각 불활성화와 용혈이 초래되었다. 이같은 작용은 $Fe^{++}$이 있을때만 관찰 되었다. 그리고 독작용은 superoxide dismutase 혹은 castalase에 의해서 억제되었다. 또한 methional을 첨가하였을 때 ethylene이 생성되었으며 그 생성은 $Fe^{++}$에 의하여 현저히 증가하였다. Ethylene 생성 역시 상기 효소에 의하여 억제되었다. 따라서 미토콘드리아에서 발생된 $O^{-}_{2}{\cdot}$은 거대분자 및 세포에 독성을 나타낼수 있으며 이같은 작용은 $Fe^{++}$의 촉매작용에 의한 $O^{-}_{2}{\cdot}$$H_2O_2$의 상호작용으로 발생되는 $OH{\cdot}$ 에 의한것으로 추측되었다. 이상의 결과는 미토콘드리아가 유독성 산소 radical을 발생하므로 조직손상을 시킬 수 있다는 가능성을 시사하는 증거라고 생각되었다.

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미국가막사리 지상부의 항산화 성분 (Antioxidant Components of the Aerial Parts of Bidens frondosa L.)

  • 안달래;김대근
    • 생약학회지
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    • 제47권2호
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    • pp.110-116
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    • 2016
  • As a part of an ongoing search for natural plants with antioxidant compounds by measuring the radical scavenging effect on 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH), a total extract of the aerial parts of Bidens frondosa L. (Compositae) was found to show potent antioxidant activity. Subsequent activity-guided fractionation of the methanolic extract led to the isolation of five compounds, quercetin-3-O-${\beta}$-D-glucopyranoside (1), luteolin-7-O-${\beta}$-D-glucopyranoside (2), 7,8,3',4'-tertrahydroxy-flavanone (3), okanin-4-O-${\beta}$-D-glucopyranoside (4), and okanin (5). Their structures were elucidated by spectroscopic studies. Compounds 3-5 were isolated for the first time from this plant. Among them, compounds 3 and 5 showed the significant radical scavenging effects on DPPH, and compounds 3 and 5 also showed the potent riboflavin and xanthine originated superoxide quenching activities.

민들레 물추출물의 항산화 및 자유라디칼 소거활성 (Antioxidative and Free Radical Scavenging Activity of Water Extract From Dandelion (Taruaxacum officinale))

  • 강미정;신승렬;김광수
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.253-259
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    • 2002
  • 민들레 잎과 뿌리로부터 물추출물을 제조하여 항산화 활성 및 라디칼 소거활성을 분석하기 위하여 linoleic acid에 대한 과산화물 생성저해율, DPPH radical에 대한 소거활성, chemiluminescence를 이용한 hydroxyl radical에 대한 소거활성, EPR을 이용한 superoxide anion radical에 대한 소거활성및 hydrogen peroxide에 대한 소거활성을 측정하였다. 그 결과, 민들레 잎의 물추출물이 뿌리의 물추출물 보다 지방산에 대한 과산화물 생성 저해율이 높았고, DPPH radical, hydroxyl radical, superoxide anion radical 및 hydrogen peroxide에 대한 소거활성 역시 매우 높은 것으로 나타났다.

Determination of Hydroperoxyl/superoxide Anion Radical (HO2·/O2·-) Concentration in the Decomposition of Ozone Using a Kinetic Method

  • Kwon, Bum-Gun;Lee, Jai H.
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제27권11호
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    • pp.1785-1790
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    • 2006
  • A novel kinetic method for determination of $HO_2{^{\cdot}}/O_2{^{{\cdot}-}}$ in ozone decomposition in water is described. In this study, potential interferences of $O_3$ and the hydroxyl radicals, $^{\cdot}OH_{(O3)}$, are suppressed by $HSO_3{^-}/SO_3{^{2-}}$. $HO_2{^{\cdot}}/O_2{^{{\cdot}-}}$ formed in ozone decomposition reduces $Fe^{3+}$-EDTA into $Fe^{2+}$-EDTA and subsequently the well-known Fenton-like (FL) reaction of $H_2O_2$ and $Fe^{2+}$-EDTA produces the hydroxyl radicals, $^{\cdot}OH_{(FL)}$. Benzoic acid (BA) scavenges $^{\cdot}OH_{(FL)}$ to produce OHBA, which are analyzed by fluorescence detection (${\lambda}_{ex}=320nm$ and ${\lambda}_{ex}=400nm$). The concentration of $HO_2{^{\cdot}}/O_2{^{{\cdot}-}}$ in ozone decomposition has been determined by the novel kinetic method using the experimentally determined half-life ($t_{1/2}$). The steady-state concentration of $HO_2{^{\cdot}}/O_2{^{{\cdot}-}}$ is proportional to the $O_3$ concentration at a given pH. However, the steady-state concentration of $HO_2{^{\cdot}}/O_2{^{{\cdot}-}}$ in ozone decomposition is inversely proportional to pH values. This pH dependence is due to significant loss of $O_2{^{{\cdot}-}}$ by $O_3$ at higher pH conditions. The steady-state concentrations of $HO_2{^{\cdot}}/O_2{^{{\cdot}-}}$ are in the range of $2.49({\pm}0.10){\times}10^{-9}M(pH=4.17){\sim}3.01({\pm}0.07){\times}10^{-10}M(pH=7.59)$ at $[O_3]_o=60{\mu}M$.