뽕잎 (Morus alba L.)을 노루궁뎅이 버섯균사체(Hericium erinaceum)로 발효시켜 열수 추출한 발효물(MA-HE)이 항산화 효소인 Cu,Zn-superoxide dismutase (SOD)와 ceruloplasmin (CP)의 산화적 변형에 미치는 영향을 관찰하였다. 세포질에서 중요한 항산화 활성을 나타내는 Cu,Zn-SOD와 CP는 모두 구리이온을 포함하는 단백질이다. MA-HE은 peroxyl radical에 의해 변형되는 Cu,Zn-SOD와 CP를 모두 보호하였다. MA-HE은 peroxyl radical에 의한 Cu,Zn-SOD의 단백질 fragmentation과 효소의 inactivation을 모두 효과적으로 억제하였다. 또한, MA-HE는 CP의 fragmentation과 inactivation도 효과적으로 억제하였다. MA-HE가 peroxyl radical을 소거할 수 있는 기능을 가지고 있는 지를 확인하기 위해 thiobarbituric acid를 이용한 활성 측정법으로 관찰한 결과, MA-HE는 농도가 증가함에 따라 비례적으로 peroxyl radical 소거 활성이 높아지는 것으로 관찰되었다. MA-HE는 100 μg/mL에 서 44.03% 소거활성을 나타냈다. 따라서, MA-HE는 peroxyl radical을 효과적으로 소거함으로서 세포 내의 항산화 효소를 산화적 손상으로부터 보호할 것으로 생각된다. 이와 같은 결과는 MA-HE가 세포 내에서 발생하는 활성산소종을 효과적으로 소거하여 산화적 스트레스에 의해 야기되는 세포 독성에 대한 보호 작용을 할 것으로 생각된다.

본 연구에서는 고지방 및 고콜레스테롤 식이 흰쥐에 셀레늄 강화 시금치를 공급하여 간 조직의 항산화방어계와 지질과산화에 미치는 영향을 관찰하였다. 실험동물은 체중 150±10 g 내외의 Sprague-Dawley종 수컷 흰쥐를 사용하였으며, 정상식이 대조군(N), 고지방 및 고콜레스테롤 공급군(HF), 고지방 및 고콜레스테롤 공급군에 무처리 시금치 5% 공급군(SPA) 및 10% 공급군(SPB), 고지방 및 고콜레스테롤 공급군에 셀레늄 강화 처리 시금치 5% 공급군(SSA) 및 10% 공급군(SSB)으로 총 6군으로 나누었다. 식이 및 식수는 자유섭취하게 하였으며 4주간 사육한 후 희생시켰다. 간 조직 중의 항산화 효소계인 SOD 활성은 HF군에 비해 셀레늄 시금치 공급군 SSA 및 SSB군에서 각각 31.4% 및 36.9% 증가하였으나 유의적인 차이는 아니였다. GSH-px 활성은 또한 SSA 및 SSB군에서 각각 5.8% 및 12.2% 증가하였으나 유의적인 차이를 나타내지 않았고, catalase 함량은 전체 군에서 유의적인 차이를 볼 수 없었다. 유리기를 소거하는 지표인 간 조직의 superoxide radical 함량은 microsome에서 정상군에 비해 HF군에서 86.7%의 유의적인 증가를 나타내었으나 10%의 셀레늄 강화 시금치를 공급한 SSB군에서는 HF군에 비해 54.8%로 유의적으로 감소하였다. 간 조직의 microsome에서의 산화 단백질 함량은 정상군에 비해 HF 군에서 60.5%로 유의적으로 증가 되었으나 시금치의 공급으로 유의적으로 감소하였다. Mitochondria에서는 정상군에 비해 유의적으로 증가 된 HF군의 carbonyl value 함량이 셀레늄 강화 시금치를 10% 공급한 SSB군에서 23.1%로 유의적으로 감소하였다. 과산화지질의 함량을 적혈구에서 관찰한 결과 정상군에 비해 HF 군에서 59.0%로 유의적으로 증가하였고 10% 무처리 시금치 공급군 및 10% 셀레늄 강화 공급군에서는 각각 유의적으로 감소하였다. 과산화지질의 함량을 간 조직에서 관찰한 결과, 정상군에 비해 HF군에서 42.6%로 유의적으로 증가하였고, 또한 고지방 및 고콜레스테롤 식이로 인해 증가된 과산화지질은 시금치를 공급한 모든 군에서 유의적인 감소를 나타내었다. 특히 무처리 시금치 군에 비해 셀 레늄 강화 시금치에서 유의적으로 더 높은 과산화지질이 감소하였다. 이러한 결과는 시금치에 함유된 여러 항산화 성분이 효과적으로 활성산소종의 소거에 관여함으로써 산화적 손상을 완화시킨 결과로 보이며, 특히 시금치에 셀레늄의 처리는 항산화능의 상승효과에 기여했으리라 사료된다.

L-carnitine은 라이신과 메티오닌으로 생합성되며 골격근 과 심근을 포함한 다양한 동물조직에서 발견된다. L-carnitine이 포함된 식품으로는 양고기, 소고기, 돼지고기 등이 있고 근육발달에 도움을 주며 뼈를 강화하거나 대사작용을 도와주는 기능을 하여 영양 보조제로 많이 섭취하는 것으로 알려져 있다. 최근 L-carnitine은 제 2형 당뇨병, 골다 공증, 대사성 신경증후군 등의 다양한 질병의 약물로도 연구 되고 있으며 암에서는 치료 보조제로 개발되어있다. 하지만 대장암에서의 L-carnitine에 대한 효과 및 기전에 대해서는 명확하지 않고 연구된 바가 없기 때문에 본 연구에서 저자들은 L-carnitine의 효능을 인간대장암세포주 HCT116에서 규명하고자 하였다. L-carnitine은 세포 내 활성산소종 (ROS)를 높은 수준으로 증가시켜 세포 증식을 억제하였다. 또한, 세포 증식과 죽음에 관련한 단백질 ERK1/2와 p38을 유의적으로 활성화 시킨다는 것을 입증 하였다. 이때, ERK1/2 억제제(PD98059)를 처치하여 ERK1/ 2의 활성화가 활성산소종 발생 및 세포사멸에 중요하다는 것을 밝혔다. 따라서, 본 연구 결과는 L-carnitine이 대장 암세포주의 증식을 억제 할 수 있고 이는 대장암의 치료에 있어 잠재적인 치료 물질이 될 수 있음을 시사하며 이 과정에 관여하는 신호전달기전을 조사하여 항암의 치료기 전에서 활성산소종이나 ERK1/2, p38 단백질의 활성화의 중요성을 제시하였다.

Low molecular weight hydrolysates from donkey bone extracts (LHDB) was prepared with different food enzymes, and its antioxidative, elastase and collagenase inhibitory, and fibroblast cell protection effects against photoaging were evaluated. Gelatin from donkey bone was extracted three times at 121℃ for 1 h and was lyophilized. The lyophilized powder (5 g) was dissolved in 95 mL distilled water with 1% FoodPro alkaline protease (A), 1% Protease P (P), 1% Protease M (M) and a 0.3% A + 0.3% P + 0.3% M (APM) mixture and was hydrolyzed for 3 h at 45℃. After enzyme inactivation at 90℃ for 10 min, the LHDBs hydrolyzed by A, P, M, and APM were separated by centrifugal filtration and were lyophilized and marked as LHDB-A, LHDB-P, LHDB-M, LHDB-APM. The LHDB-M showed higher 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) and 2,2'-azino-bis (3-ethylbenzothiazoline–6- sulphonic acid (ABTS) radical scavenging activity, ferric reducing antioxidant power (FRAP) and oxygen radical absorbance capacity (ORAC) than the other treatments (p<0.05). The elastase inhibition effect (37.49%) of LHDB-M were significantly higher than those of the other treatments (9.97-34.18%). The viability of human fibroblast cells (Hs68) after UVB irradiation was significantly increased by LHDB-M, indicating that it can be used as an antioxidant or as a UVB stress protector. However, further in vivo studies should precede its usage in the bioactive compound industry.

육제품에 사용되는 합성 항산화제를 대체할 천연물질에 관한 관심이 높아지고 있다. 본 연구는 냉장 저장 중 아스타잔틴(AX)의 첨가가 유화형소시지의 산화 안정성 및 품질 특성에 미치는 영향을 조사하기 위해 무첨가구인 대조구, 500 mg/kg BHT (Butylated hydroxytoluene), 및 80 mg/kg AX으로 처리하였다. AX의 첨가는 유화형소시지의 pH, 유화 안정성 및 가열 수율에 유의적인 영향을 미치지 않았다(p>0.05). 그러나 육색의 경우 아스타잔틴 첨가구의 초기(day 1) 색상유지력은 합성 항산화제인 BHT와 동일하였고, 적색도는 높게 나타났다(p<0.05). 항산화 능력에서, 처리구간 단백질 산화는 유의 적인 차이가 없었다. 지질 산화의 경우 저장 종료시(day 14) BHT 처리구에서 가장 낮은 값을 나타냈으나 AX 첨가구 또한 무첨가구인 대조구보다 매우 낮게 나타났다(p<0.05). 한편, 경도는 저장 초기에 비해 저장 종료시 BHT와 AX 처리구들에서 대조구에 비해 낮게 나타났다(p<0.05). 그러므로 천연물질인 아스타잔틴은 기존에 사용되는 합성 항산화제인 BHT를 대체하여 항산화제의 역할뿐만 아니라 육제품의 색상 증진제로도 활용 가능할 것으로 판단된다.

In order to examine the functionality of broccoli sprout (Brassica oleracea, BS), solvent extracts were prepared and their anti-oxidative and immunomodulating activities were compared with those of broccoli (B). EtOH extracts (E) were potently higher than hot-water extracts (HW) in the antioxidant contents and radical scavenging activity. In particular, the total polyphenolic contents in addition to ABTS and DPPH radical scavenging activity were significantly higher in EtOH extract of broccoli sprout (BS-E; 9.15 mg GAE/g, 4.52 mg AEAC/g, and 1.14 mg AEAC/g) compared with that of broccoli (B-E; 7.83 mg GAE/g, 3.63 mg AEAC/g, and 0.97 mg/AEAC/g). Whereas, total flavonoid content was significantly higher in B-E (1.60 mg QE/g) than BS-E (1.43 mg QE/g). Anti-inflammatory activity was investigated using LPS-induced cell line model at a concentration of 10~100 μg/mL, in which all solvent extracts of both broccoli sprouts and broccoli were not toxic to RAW 264.7 cell lines. In anti-inflammatory activity of broccoli sprouts, EtOH extracts also showed significantly more potent activity than hot-water extracts in all sample concentrations tested. In addition, BS-E (100 μg/mL) inhibited nitric oxide (NO) and IL-6 production to 60.9% and 68.9% compared with the LPS inflammation group (without extracts), whereas B-E inhibited 49.6% and 54.9%. On the other hand, in immunostimulating activity by splenocytes and macrophages, hot-water extract showed significantly higher activity than EtOH extract. Especially, BS-HW stimulated the splenocyte proliferation (1.2-fold against saline group) and IFN-γ production (264.39 pg/mL) at 100 μg/mL, and the production of IL-6 (1.33-fold), IL-12 (1.09-fold) and TNF-α (1.49-fold) from macrophages was also significantly enhanced over broccoli. In conclusion, broccoli sprouts showed more potent anti-oxidative, anti-inflammatory and immunostimulating activity than broccoli, suggesting the possibility of using broccoli sprouts as functional food materials.

Raphiolepis indica (R. indica) is one of evergreen shrubs belonging to the Rosaceae and is grown wildly in Jeju. This study was performed to evaluate the hepatoprotective effect of different fractions (n-hexane, dichloromethane, ethyl acetate, butanol, water) from R. indica. Anti-oxidative effects were determined using 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) scavenging activity and total phenol contents. Hepatoprotective effect was identified by 3-[4, 5-dimethylthiazol-2-yl]-2, 5-diphenyltetrazolium bromide (MTT) assay in Huh7 cells. Among various fractions, ethyl acetate and butanol fractions showed the lowest DPPH remained rate reaching approximately 78.7 and 65.5% at 400 μg/mL. Ethyl acetate and butanol fractions showed the total phenolic content at 164.5 and 137.3 mg GAE/g extract. The ethyl acetate and butanol fractions were resistant against oxidative stress in MTT assay and showed higher hepatoprotective effect than other fractions. Therefore, these results suggest that the ethyl acetate and butanol fractions of R. indica might have therapeutic value in liver damage.

홍어 껍질 유래 콜라겐 펩타이드를 한외여과막을 이용하여 분자량의 크기를 1,000 Da 이하와 1,000 Da 이상으로 분리하고 그 효과를 비교하고자 하였다. 각각의 시료를 비만 유발 실험동물인 db/db mice에 체중당 200 mg의 콜라겐 펩타이드를 8주간 투여하였다. 본 연구의 결과는 콜라겐 펩타이드를 투여한 군에서 비만대조군에 비해 체중 증가량의 감소, 혈액 및 간조직의 활성산소 농도의 감소, 간조직의 산화적 스트레스가 완화된 것으로 나타났다. 또한 콜라겐 투여군에서 염증반응과 관련된 간조직의 핵전사인자(NF-κB) 및 효소(COX2, iNOS), 염증성 사이토카인(IL-6)발현이 비만대조군에 비해 유의적으로 감소하였다. 분자량의 크기에 따라 약간의 차이가 나타났지만, 전반적으로는 유의적이지 않았다. 따라서 홍어 콜라겐 펩타이드의 비만에 의해 유발된 염증반응이 억제되었는데, 이는 콜라겐의 산화적 스트레스 완화작용에 기인한 것으로 사료된다.

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.

We applied column experiments to investigate the environmental fate and transport of silver nanoparticles(AgNPs) in fully saturated conditions of porous media. These column experiments were performed to emphasize oxidation method with H2O2 concentration and acidic conditions. The mobility of AgNPs was decreased with the increasing ionic strength that the surface charge of AgNPs(zeta potential) was neutralized with the presence of positive ions of Na+. Additionally, it was also affected due to that not only more increased aggregated size of AgNPs and surface charge of quartz sand. The decreased breakthrough curves(BTCs) of bisphenol-A(BPA) and 17α-ethynylestradiol(EE2) were removed approximately 35.3 and 40%. This is due to that endocrine disrupting chemicals(EDCs) were removed with the release of OH․ radicals by the fenton-like mechanisms from acidic and fenton-like reagent presenting. This results considered that higher input AgNPs with acidic conditions is proved to realistic in-situ oxidation method. Overall, it should be emphasized that a set of column experiments employed with adjusting pH and H2O2 concentration in proved to be effective method having potential ability of in-situ degradation for removing organic contaminants such as BPA and EE2.

Mitochondria is energy generating organelle. It synthesizes ATP, which is the essential energy source of many cellular processes. During producing energy, some redox centres leak electrons to oxygen and it is contributory to the reactive oxygen species. Besides, mitochondria have significant functions in metabolism, calcium homeostasis, and fatty acid oxidation. Also mitochondria has importance to the breakdown of the ovarian follicles and could be factor determining oocyte of quality adversely. Increasing evidence shows that the number of mitochondria affect oocyte of developmental competence and maturation detrimentally during aging. Oocyte is the mitochondria-rich cell and enable the organelle to have competence for fertilization and early embryonic development. Occurrence of blastomere depends on distribution change of mitochondria which present in the egg. Lonicera caerulea treatment inhibited ovarian mitochondrial oxidative damage by suppressing mitochondrial reactive oxygen species (mROS) generation, decreasing apoptosis, controlling disintegration of mitochondrial membrane potential and conserving respiratory chain complex activities. The purpose of this study is to identify if mouse accepting treatment with L. caerulea could counter age-induced sterility and ovarian mitochondrial OS in a model organism of ovarian ageing.

The citrus flavonoid hesperetin has various pharmacological actions, including antioxidant, anti-inflammatory, and anticancer activities. The purpose of this study is to confirm whether the treatment of hesperetin can protect the oocyte from in vitro aging. Porcine oocytes were matured in vitro for 44 h (control) and for an additional 24 h in the presence of 0, 1, 10, 100, and 250 μM hesperetin (aging, H-1, H-10, H-100 and H-250, respectively). This study investigated the effect of different concentration of hesperetin on maturation, and reactive oxygen species (ROS) level, apoptosis index, and the developmental capacity of aging porcine oocytes. In the results, the percentage of cleaved oocytes that reached to the blastocyst stage of H-100 group (37.9 ± 1.1%) was similar to control (38.1 ± 0.8%), and also significantly higher than other aging groups (23.2 ± 0.8%; H-1, 19.7 ± 1.3%; H-10, 26.7 ± 0.6%; and H-250, 18.4 ± 1.6%.)(p<0.05). The H-100 group was significantly decreased ROS activity, and increased the level of glutathione (GSH) and expression of the antioxidant genes (PRDX5, NFE2L, SOD1 and SOD2) compared to the aging group. The H-100 groups prevented aberrant spindle organization and chromosomal misalignment, blocked the decrease in the level of phosphorylated-p44/42 mitogen-activated protein kinase (MAPK), and increased the mRNA expression of cytoplasmic maturation factor genes (GDF9, CCNB1, BMP15 and MOS). Also, it was confirmed that the H-100 group expressed higher level of estrogen receptor than the aging group. Therefore, this result indicated that hesperetin is an effective agent to protect from the oxidative stress during in vitro aging of porcine oocytes.

다양한 식재료의 소독재로 사용되는 이산화염소(ClO2)는 이 물질이 갖는 높은 산화력에 기인된다. 이산화염소가 해충에 대한 방제 가능성이 제기되었고, 이에 대한 실증 시험은 이 물질의 살충기작을 증명하여 주었다. 그러나 이 물질의 살충 기작은 밝혀지지 않았다. 본 연구는 이산화염소의 훈증처리에 따라 곤충 체내에서 일어나는 산화적 스트레스를 항산화효소의 발현 유발에 따라 가능성을 찾았다. 다시 이산화염소를 처리하고 세포내에 존재하는 활성산소(reactive oxygen species: ROS)를 정량화한 결과 ROS의 급격한 증가를 관찰하였다. Vitamin E와 같은 항산화제를 이산화염소와 처리할 경우 살충력은 크게 낮아져 산화적 스트레스에 기인된 살충기작을 뒷받침하여 주었다. 이러한 ROS 유발은 다양한 생리현상을 일으키는 분자를 교란하여 곤충의 신경, 면역, 행동 및 발육 생리를 저해는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 산화적 스트레스에 의해 살충효과를 일으키는 새로운 해충 방제제의 개발을 제시하고 있다.