Background: Brassica oleracea var. italica (broccoli), a rich source of antioxidants, can prevent various diseases and improve human health. In this study, we investigated the antioxidative effects of broccoli sprout extract on oxidative stress induced by lipopolysaccharide and cisplatin in cell and organ tissue models. Methods: Antioxidative effect of BSE was evaluated using DPPH and ABTS in RAW 364.7 cells, and effects of BSE on testes were investigated using Cisplatin-induced testicular damage model with an in vitro organ culture system. Results: The DPPH assay showed that the antioxidant activity of the alcoholic broccoli sprout extract was higher than that of the water extract. Additionally, the expression levels of antioxidation-related genes, Nrf2 , Gsr , HO-1, and catalase , were significantly increased in broccoli sprout extract-treated RAW 264.7 cells, and the extract suppressed lipopolysaccharide-induced mitochondrial dysfunction. Based on the results in the RAW 264.7 cell culture, the antioxidative effects of the extracts were investigated in a mouse testis fragment culture. The expression of Nrf2 , HO-1 , and Ddx4 was clearly decreased in cisplatin-treated mouse testis fragments and not in both broccoli sprout extract- and cisplatin-treated mouse testis fragments. In addition, the oxidative marker O-HdG was strongly detected in cisplatin-treated mouse testis fragments, and these signals were reduced by broccoli sprout extract treatment. Conclusions: The results of this study show that broccoli sprout extracts could serve as potential nutraceutical agents as they possess antioxidant effects in the testes.

쥐참외뿌리 추출물이 항산화 활성 및 피부 세포에서의 독성을 확인하여, 피부에 효과적으로 사 용할 수 있는 기능성 소재로써의 활용 가능성을 확인해 보고자 하였다. 쥐참외뿌리 추출물의 항산화 활성 의 지표가 되는 총 폴리페놀과 총 플라보노이드 함량을 확인하였고, 피부에서의 Neutral red assay를 이용 하여 세포 독성을 확인하였다. 연구 결과, 총 폴리페놀과 총 플라보노이드의 함량은 농도 의존적으로 증가 하였다. 섬유아 세포인 HDF cell에서의 높은 생존율이 확인되었으며, B16F10 melanoma cel와 RAW 264.7 cell에서는 5 μg/mL부터 세포 생존율이 유의하게 낮아지는 것이 확인되었다. 본 연구 결과는 쥐참 외뿌리 추출물의 항산화 활성 및 피부 세포에서의 기초적인 자료로 사용가능할 것으로 사료되어 진다.

본 연구는 홍삼추출물의 화장품소재로서의 항염증 효과의 가능성을 확인하는 것을 목적으로 한다. 본 연구에서는 홍삼 추출물을 사용하여 항염증에 대한 생물학적 활성평가를 수행하였다. 대식세포인 RAW 264.7 세포에서 시료의 항염증 효과를 평가하기 위해 MTT assay를 이용한 홍삼 추출물의 독성평가와 nitric oxide 생성 저해 활성 및 염증관련 단백질 및 유전자의 발현량을 확인하였다. LPS로 유도된 RAW 264.7 세포 내에서 시료의 nitric oxide 저해활성은 25 μg/ml에서 71.2 %의 우수한 효능을 나타내었으며, western blot 시험결과 iNOS, COX-2 단백질의 발현은 농도 의존적으로 감소하는 것으로 확인하였다. 이러한 실험 결과를 바탕으로 홍삼추출물이 항염 효과를 가진 화장품 소재로서의 가치를 제안할 수 있다.

세포투과 펩티드를 함유한 고분자 미셀 및 리포좀을 이용한 배나무 잎 추출물의 피부 흡수 증진 및 화장품 성분으로의 응용가능성에 대해 알아보기 위해 항산화, 항균 실험 및 제형별 피부 침투 실험을 진행하였다. 총 polyphenol 함량은 배나무 잎 에탄올 추출물에서 118.83 ± 9.39 mg/g, 배나무 잎 열수 추출물에서 106.89 ± 4.45 mg/g로 확인되었다. DPPH radical 소거능 측정 결과, 500 mg/L 의 농도에서 배나무 잎 에탄올 추출물이 74.39 ± 7.48%의 가장 높은 라디칼 소거능을 나타냈다. SOD 유사 활성능은 1,000 mg/L의 농도에서 열수 추출물이 91.62 ± 0.43%로 가장 높은 효능을 나타내었다. 이 후 실험으로부터 항산화, 주름 개선, 미백 활성이 확인되어 배나무 잎 추출물이 항산화 및 항균 소재로서의 실현가능성이 높다고 판단했다. 배나무 잎 에탄올 추출물을 함유한 고분자 미셀 피부침투 실험에서는 24시간 동안의 실험 결과, 총 축적된 tannic acid의 투과량은 Formulation 2(55.45 μ g/cm²), Formulation 1(46.43 μg/cm²), Formulation 0(34.36 μg/cm²)의 순서로 확인되었다. 배나 무 잎 열수 추출물을 함유한 리포좀 피부침투 실험에서는 24시간 동안의 실험 결과, 총 축적된 tannic acid의 투과량이 Formulation 5(75.01 μg/cm²), Formulation 4(64.01 μg/cm²), Formulation 3(36.60 μg/cm²)의 순서로 확인되었다. 이 연구를 통해 배나무 잎 추출물이 가지고 있는 항산화, 주름개선의 효능에 대한 가능성을 확인하였고 고분자 미셀 및 리포좀을 이용한 배나무 잎 추출물의 피부 침투 결과를 통해 향후 화장품 산업에 긍정적으로 이용될 것이라고 사료된다.

Autophagy is recently receiving the spotlight as the development strategy for promising anticancer drugs. In particular, the majority of anticancer drugs originating from natural products are known to induce autophagy. Saururus chinensis has been used for treating various inflammatory diseases. Recent research has revealed that the extract of Saururus chinensis possess cytotoxicity for various types of human cancer cells. However, the exact action mechanism of Saururus chinensis extract for oral squamous cell carcinoma (OSCC) has not been studied yet. Therefore, the authors of this research aim to study the effect of methanol extract of S. chinensis (MESC) on OSCC cells. To observe the cell proliferation inhibitory effect of MESC on HSC3 cells, the authors conducted the trypan blue exclusion assay. Also, the action mechanism of MESC was studied by conducting the cell cycle analysis, acidic vesicular organelle (AVO) staining and flow cytometry analysis, monodansylcadaverine (MDC) staining, propidium iodide staining, and Western blotting on MESC-treated HSC3 cells. When HSC3 cells were treated in MESC, the cell proliferation was suppressed in time-dependent and dose-dependent manners. Also, the number of sub-G1 arrested cells increased in a dose-dependent manner. MDC punctate and AVO puncta significantly increased respectively. Western blot analysis demonstrated the expression of autophagy-related proteins increased, but apoptotic proteins were not observed. Also, the pAkt protein was reduced, while the p-p38 protein and pERK protein increased. According to our results, MESC induced autophagy and accompanied changes in the cell cycle in HSC3 cells. Also, the alteration in Akt, ERK, and p38 pathways were confirmed. This result suggested the possibility of MESC as the new promising adjuvant for treating OSCC patients.

국내에서 오래 전부터 오미자와 칠해목은 약용식물로 이용해져 왔다. 오미자의 경우 생리활성 물질인 lignan을 통하여 여러가지 효능들이 연구를 통하여 알려졌으나, 칠해목의 경우 항염증과 관련된 연구가 진행되었을 뿐, 산화 스트레스와 관련된 연구는 미비한 실정이었다. 이에 본 연구에서는 오미자․칠해목의 추출혼합물을 이용하여, 과산화수소로 산화 스트레스가 유도된 SH-SY5Y 신경세포에서의 보호 효과를 알아보고자 하였다. 과산화수소의 처리 농도의 경우, 신경세포 독성 실험을 통하여 100 μM의 농도를 본 연구에 사용하였다. 또한, 오미자와 칠해목 추출물은 SH-SY5Y 신경세포에서 세포 독성이 없음을 실험을 통해 확인하였으며, 과산화수소를 이용한 신경세포 보호효과를 확인한 결과, 30% 에탄올 추출물 50 μg/mL의 농도에서 각각의 추출물에서 가장 높은 보호 효과를 확인할 수 있었다. 이에 오미자․칠해목 추출혼합물의 최적 효능 비율을 알아보기 위해서 각각의 추출물을 다양한 수율로써 6:4, 7:3, 8:2의 비율로 신경세포 보호 활성을 확인한 결과, 오미자와 칠해목 7:3의 비율과 50 μg/mL의 농도에서 가장 높은 신경세포 보호효과가 나왔으며, 이에 본 연구에서 오미자․칠해목 추출혼합물의 최적의 비율과 처리 농도로 사용하였다. Annexin V와 PI를 이용한 SH-SY5Y 신경 세포의 세포사멸을 확인해 본 결과에서도 오지마․칠해목 추출혼합물은 SH-SY5Y 신경세포의 세포사멸를 억제시키는 것을 확인할 수 있었다. 이에 본 연구에서는 오미자․칠해목 추출혼합물이 과산화수소로 유도된 산화적 스트레스에서 SH- SY5Y 신경세포에서 보호 효과가 있다는 것을 확인할 수 있었지만, 그에 대한 메카니즘에 대한 연구는 미비한 실정이다. 이에 차후 연구에서는 오미자․칠해목 추출혼합물의 산화 스트레스에 대한 정확한 기전을 파악하기 위하여 In vitro와 In-vivo에서의 후속적 연구가 필요하다고 사료된다.

Natural products are vastly utilized as a source of chemotherapeutic agents for human cancers. Kochia scopraia is traditionally used for the cure of urological and dermatological diseases. Recently, methanol extract of Kochia scoparia (MEKS) has been shown to have anti-cancer activity to various human cancers. However, there is no report demonstrating the anti-cancer activity of MEKS in human mucoepidermoid carcinoma (MEC) cells. In this study, the authors studied the effects of MEKS on the cell proliferation and underlying mechanism in YD15 human MEC cells. MEKS decreased YD15 cell proliferation proven by trypan blue exclusion assay and induced apoptosis, evidenced by cell cycle analysis and western blotting. Autophagy induction by MEKS was verified by western blotting. In addition, MEKS regulated the expression of phosphorylated Akt, phosphorylated p38 and Nrf2 protein. This results can imply that MEKS might be a potential candidate for the treatment of human MEC cells.

This study was carried out to identify medicinal mushrooms with protective effects against oxidative stress in PC12 neuronal cell line, followed by evaluation of their antioxidant property. Extracts of medicinal mushrooms, including Ganoderma lucidum extract (GLE), antler-shaped Ganoderma lingzhi extract (AGLE), Hericium erinaceus extract (HEE), and Sanghuangporus baumii extract (SBE), were screened for cytotoxicity using MTT assay. None of the extracts up to 10 μg/ml concentration affected cell viability. These extracts were further checked for their protective effect against oxidative stress-induced reactive oxygen species (ROS) production. Exposure to 50 μM H₂O₂ induced ROS generation in PC12 cells, which was inhibited only by treatment with AGLE. In addition, inhibition of H₂O₂-induced ROS generation by AGLE was found to be in a dose-dependent manner (2.5, 5, and 10 μg/ml). Microscopic examination of DCF fluorescence for detection of ROS showed a similar pattern. Further, antioxidant activity of AGLE was determined by ABTS radical cation assay, and its IC50 was found to be 46.90±0.31 μg/ml. Taken together, these results suggest that AGLE may help to alleviate oxidative stress in PC12 neuronal cells.

최근 기능성과 친환경 화장품에 대한 관심이 증가하고 있으며, 이에 따라 안전하면서 효능이 우수한 식물 추출물을 활용한 소재 개발이 이루어지고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서도 주로 건강 기능성 소재로써 다양한 효능이 있는 것으로 알려진 그라비올라 추출물이 기능성 화장품 소재로써의 가 능성을 확인하고자 하였다. 그라비올라 추출물의 항산화 활성을 확인하고자 총 폴리페놀과 총 플라보노 이드 함량, DPPH radical 소거 활성을 측정하였고, HDF 세포에서의 세포 독성을 확인한 후 적정 농도 에서 HDF 세포에 과산화수소(H2O2)를 처리하여 산화적 스트레스에 대한 ROS 활성 억제 효과와 세포 보호 효과를 측정하였다. 본 실험 결과, 그라비올라 추출물은 항산화 지표가 되는 총 폴리페놀과 플라보 노이드의 100g당 26.6 mg(CA)/100g, 14.3 mg(CA)/100g의 높은 함량을 확인하였으며, 높은 radical 소 거 활성을 확인하였다. HDF 세포에 대한 세포 생존율을 측정한 결과, 모든 농도에서 유의한 세포 독성 이 나타나지 않았으며, 추후 100 μg/mL 농도에서 실험하였다. H2O2로 유도된 HDF 세포에 ROS 활성 억제를 측정한 결과, 농도 의존적인 ROS 활성 억제 효과를 확인하였고, H2O2를 4 시간, 24 시간, 48 시간 동안 처리 후 그라비올라 추출물의 세포 보호 효과를 측정한 결과, 25 μg/mL 농도에서 24시간까 지 89.92%의 높은 세포 보호 효과를 확인하였다. 이와 같은 결과를 통하여 그라비올라 추출물은 항산 화 활성이 우수하고, HDF 세포에 대한 독성이 거의 없으며, H2O2에 의해 발생하는 활성산소에 대한 효과적인 활성 억제 효과와 세포 보호 효과가 우수한 것으로 확인됨에 따라 항산화 및 세포 보호 효과 를 가진 다양한 기능성 소재로서의 가능성을 확인하였다.

Ganoderma lucidum has been traditionally used as a medicine for treatment of bronchitis, arthritis, and high blood pressure, and it has been reported to display many biological activities including anticancer and immune activities. Since mushroom mycelium is known to have excellent biological activities together with mushroom fruiting body, studies on biological activities of mushroom mycelium have been actively conducted. Thus, the present study compared the biological activities before and after the cultivation of Ganoderma lucidum mycelium on Atractylodes rhizoma. When the radical scavenging activity was assessed by the DPPH assay, ARGL (ethanol extract of Atractylodes rhizoma mycelium fermented with Ganoderma lucidum) showed radical scavenging activity of 5.58~82.56% at concentrations of 10~500 μg/assay, while AR (ethanol extract of Atractylodes rhizoma) showed radical scavenging activity of 5.27~72.08% at the same concentrations. When measured by using the ABTS assay, ARGL showed higher radical scavenging activity than AR, which was consistent with the result obtained by the DPPH assay. In the MTT assay, the cytotoxicity of ARGL against all cell lines was higher than that of AR. In particular, the cytotoxicities of AR and ARGL against Hep3B at a concentration of 400 μg/assay were 71.81% and 86.40%, respectively. In addition, the result obtained by the SRB assay was consistent with the result obtained by the MTT assay. According to the results mentioned above, there is a high probability that medicinal herb cultures using mycelium can be used as sources of functional foods since the cytotoxicities against cancer cells and antioxidant activities increased when the mycelium was fermented with Atractylodes rhizoma.

본 연구는 우엉 뿌리 추출물의 항산화 활성 및 피부에 대한 안전성을 평가하기 위하여 총 폴 리페놀 함량, 총 플라보노이드 함량, DPPH radical 소거 활성을 통하여 항산화 활성을 살펴보고, B16F10 melanoma 세포에 대한 세포 독성 및 자외선 A에 대한 피부 세포 보호 효과를 확인하였다. 또 한 화장품 소재로서의 활용을 검증하기 위하여 1차 피부 첩포 테스트를 실시하였다. 본 실험 결과 우엉 뿌리 추출물의 함량이 증가됨에 따라 높은 폴리페놀과 플라보노이드의 함량이 확인되었으며, DPPH radical 소거 활성을 확인하였다. B16F10세포에 대한 세포 독성을 확인한 결과 B16F10 melanoma 세포 에 대해 독성이 낮고, 자외선 A에 대해 80% 이상의 세포 보호 효과를 확인하였다. 또한 1차 피부 첩포 테스트를 통해 우엉 뿌리 추출물이 피부에 자극이 거의 없음을 확인하였다. 이러한 결과를 통하여 우엉 뿌리 추출물이 항산화 활성과 자외선에 대한 피부 보호 효과가 뛰어나고 피부 세포에 대한 독성이 낮으 며, 피부에 대한 안전성이 확인됨에 따라 화장품 소재로서의 가능성을 확인하였다.

In order to perform the biological investigation of coffee extract containing different molecules, it would be necessary to develop in vitro experimental system rather than animal experiment. Although the animal experiment treated via oral intake or intravenous injection may disclose the whole systemic effect, the in vitro cell culture experiment would be more convenient to analyze direct cellular effect of coffee extract than animal experiment. Therefore, this study was aimed to develop a dialysis method for the crude coffee extract to perform the biological investigation using murine macrophage cell line, RAW 264.7. First of all, the RAW 264.7 cells treated with dialyzed coffee extract were observed, and subsequently their protein extracts were analyzed by gel filtration chromatography, thin layer chromatography, and immunoprecipitation high performance liquid chromatography (IP-HPLC). Resultantly, it was found that the low dose (20μg/mL) of dialyzed coffee extract, about 5 cups of ordinary coffee drinking for human adult, enhanced the growth of RAW 264.7 cells by increased expression of β-actin and Ki-67, and also induced the anti-inflammatory effect by decreased expression of NFkB, TNFα, and LC3 contrast to the high dose (40μg/mL) of dialyzed coffee extract. The low dose of dialyzed coffee extract produced almost no harmful effect on RAW cell culture for 12 hours, rather than it produced stimulatory effect on RAW cells by increasing the cell number and enhancing the protein expression of β-actin, Ki-67. Therefore, it was thought that the low dose of dialyzed coffee extract is applicable to cell culture experiment without difficult purification procedures of coffee elements. In addition, as the contrast cellular effect between the low and high dose of coffee extract was found in this study, it was also presumed that the low dose of coffee extract may play an important role in the inflammatory reaction of murine macrophages.

The fruit of Kochia scoparia Scharder is traditionally used as a medicinal ingredient to treat allergic skin diseases and inflammatory diseases in China, Japan and Korea. Recently, several studies reported that K. scoparia had potential for the cytotoxicity of human cancer cells. To investigate the anti-cancer effect of K. scoparia on oral cancer and to determine the specific type of cell death induced by MEKS treatment. We investigated the anti-cancer effects of K. scoparia, methanol extract (MEKS) in HSC4 human oral cancer cells. We examined the effects of MEKS on the proliferation rate, cell cycle arrest, 7-AAD-ANNEXIN V double stain, reactive oxygen species (ROS) generation and activation of apoptosis and necroptosis-associated proteins in HSC4 cells. MTT assay results demonstrated that MEKS decreased the proliferation rates of HSC4 cells in a dose-dependent manner with an IC50 value of 45.3 μg/ml. MEKS at 50 μg/ml significantly increased the sub-G1 DNA contents of HSC4 cells to 84.8%, versus untreated cells. However, the activation of apoptosis-associated proteins such as cleaved caspase 3, cleaved caspase 8, cleaved caspase 9 and cleaved Poly (ADP-ribose) polymerase (PARP) did not detect. The level of Bax protein markedly increased in MEKS-treated HSC4 cells. In addition, the cell viability of the DPQ pre-treated HSC4 cells with MEKS treatment was significantly greater than that of MEKS treated-cells. These results suggest that MEKS inhibits cell proliferation and induces necroptosis in oral cancer cells and that MEKS may have potential chemotherapeutic value for the treatment of human oral cancer.

Vinca alkaloids from plant Vinca minor have been investigated for their effects of tyrosinase inhibition, stimulation of ROS generation and increasement of cell migration activity. The methanolic crude extract and the water-soluble fraction exhibited IC50 value of 3.1 mg/mL and 2.1 mg/mL. Vinca minor extract treatment significantly increased ROS levels in HaCaT cells, in a concentration-dependent manner. Treatments of Vinca minor extract led to increase wound closure when compared with non-treatment. Low dose (0.1% or 0.3%) of extracts have not significantly affected, compared with that in controls. By contrast, 0.5% extract have dramatic effect on wound healing activity of keratinocytes. Effects of Vinca minor extract in a filter-based cell mobility assay appear similar to that of wound closure assay, which suggests that the Vinca minor extract have wound healing effects on skin.

Allergic diseases have increased rapidly over the past decades, affecting an estimated 20~30% of the population in developed countries. In this study, we investigated whether or not a typical costal sand dune plant Carex pumila (CPE) suppresses the activation of mast cells and IgE-mediated allergic response in vitro and in vivo. As the results, the extract of Carex pumila inhibited antigen-stimulated degranulation in RBL-2H3 cells and Bone marrow-derived mast cells (BMMCs), and IgE-mediated passive cutaneous anaphylaxis (PCA) in mice. CPE also suppressed the production of pro-inflammatory cytokines, TNF-α and IL-4, in antigen-stimulated mast cells. As its mechanism of action, CPE inhibited the activation of Syk in FcεRI-mediated signalling pathway, and that of LAT, a downstream adaptor molecule of Syk, in a dose-dependent manner. CPE also suppressed the activation of mitogenactivated protein (MAP) kinases, p38, ERK1/2, JNK, and Akt. Altogether, CPE inhibited mast cell activation and IgEmediated allergic response by antigen through suppressing the activation of Syk. These results suggest that CPE may be useful for the treatment of allergic diseases.

실험에서는 꽃송이버섯 (Sparassis crispa, formerly S. crispa) 에탄올 추출물의 소수성 분획을 분리하고 각 분획의 DPPH 항산화 활성과 위암 (AGS), 폐암 (A529), 간암 (HepG2) 세포주를 이용한 항암 활성을 MTT assay 를 통해 확인 하였다. SOCC를 사용하여 총 18개의 fraction으로 분획하였고 TLC와 세포주를 이용한 항암 활 성 확인을 통하여 5개의 fraction으로 압축하였다. 항암 활성이 높은 5개의 fraction은 HPLC-MS를 통해 각 분획 물을 분석한 결과 항산화 활성을 보이지 않았으며 약 181.0의 분자량을 가진 물질이 지표물질로 확인되었으므 로 이 물질의 화학식 동정을 위하여 추가실험이 필요하다. 세포주를 이용한 항암실험 결과 꽃송이버섯 추출물은 위 암 (AGS), 폐암 (A529), 간암 (HepG2) 세포주 모두에서 양성대조군인 paclitaxel보다 낮은 세포 생존율을 보여 주 었으며(IC50 value), 이것은 추후 꽃송이버섯 추출물에 포 함된 항암 물질 분리 연구를 위한 기초연구 결과로서 무 척 의미가 크다고 할 수 있다.