Sucralose는 식품 분야에서 sucrose 대체물로 사용되며 세계적으로 승인된 무열량 고강도 인 공 감미료이다. 하지만 감미료가 뇌에 미치는 영향에 대한 조사는 미비하여 본 연구에서 scopolamine으 로 유발된 기억력 손상 동물모델에서 sucralose 단기 섭취가 인지 및 기억 보호 효과를 가지는지 확인하 였다. Sucralose 2, 5, 10 mg/kg를 경구투여하였으며 30분 후 대조군, 약물군에 scopolamine (1mg/kg) 복강투여를 진행하였고 정상군에는 식염수로 복강투여 후 행동실험을 수행하였다. 결과적으로 Y-maze, passive avoidance, Morris water maze에서 대조군과 비교해 10% 이상의 인지기능이 회복되는 결과를 도출하였다. 또한, 전염증성 사이토카인을 측정한 결과 sucralose가 IL-6와 TNF-α를 30% 이상 억제 하는 것을 보였으며 세포 내 신호 메커니즘으로 ERK-CREB의 발현량을 관찰한 결과 농도 의존적으로 증가하였다. 따라서 sucralose는 건망증 환자의 예방과 치료를 위한 기능성 식품과 관련이 있다고 시사 된다.

Raphanus sativus var. hortensis f. raphanistroides Makino (Korean wild radish [WR]) are root vegetables belonging to the Brassicaceae family. These radish species mostly grow in sea areas in Asia, where they have been traditionally used as a medicinal food to treat various diseases. To investigate the effect of WR on neuronal cell death in SH-SY5Y cells, betaamyloid was used to develop the cell death model. WR attenuated neuronal cell death in SH-SY5Y and regulated the mitogen-activated protein kinase (MAPK) signaling. WR extract also inhibited acetylcholinesterase inhibitor activity. Additionally, the WR treatment group ameliorated the behavior of the memory-impaired mice in a scopolamine-induced mouse model. In the behavior test, WR treated mice showed shorter escape latency and swimming distance and improved the platform-crossing number and the swimming time within the target quadrant. Furthermore, WR prevented histological loss of neurons in hippocampal CA1 regions induced by scopolamine. This study shows that WR can prevent memory impairment which may be a crucial way for the prevention and treatment of memory dysfunction and neuronal cell death.

Cognitive impairment is considered to be key research topics in the field of neurodegenerative diseases and in understanding of learning and memory. In the present study, we investigated neuroprotective effects of Schisandra chinensis (SC) and Ribes fasciculatum (RF) extracts in hydrogen peroxide-induced neuronal cell death in vitro and scopolamine-induced cognitive impairment in Sprague Dawley® (SD) rat in vivo. Apoptotic cell death in neuroblastic PC12 cell line was induced by hydrogen peroxide for 1 hour at 100 μM. However, mixture of SC and RF treatment prevented peroxide induced PC12 cell death with no neurotoxic effects. For in vivo experiment, the effect of SC and RF extracts on scopolamine-induced cognitive impairment in SD rat was evaluated by spontaneous alternation behavior in Y-Maze test. After 30 min scopolamine injection, the scopolamine-induced rats presented significantly decreased % spontaneous alteration and acetylcholine level, compared to non-induced group. However, treatment of SC+RF extracts rescued the reduced % spontaneous alteration with acetylcholine concentration from hippocampus in scopolamineinduced rats. These results suggested that mixture of SC and RF extract may be a potential natural therapeutic agent for the prevention of cognitive impairment.

HX106N은 용안육, 맥문동, 단삼 및 천마 등의 4가지 식물로 구성된 추출물로서, 선행 연구에서 amyloid β peptide에 의한 생쥐의 기억력 저하 및 산화 손상을 억제하는 것으로 밝혀졌다. 이 연구에서는 HX106N이 비선택적 무스카린 수용체 길항제로 잘 알려진 스코폴라민(scopolamine)으로 유도한 콜린성 건망증(cholinergic amnesia)에 어떤 영향을 미치는지를 평가하였다. ICR 생쥐에게 스코폴라민(1 mg/kg body weight, i.p.)을 주입하기 1시간 전에 HX106N(100 mg/kg body weight, p.o.)을 투여하였다. 30분 후 수행한 Y-미로 시험(Y-maze test) 및 수동 회피 시험(passive avoidance test)에서 HX106N는 스코폴라민에 의해 감소되는 자발적 변경 행동(spontaneous alternation) 및 지체시간(step-through latency)을 유의미하게 억제하여 건망증을 개선시키는 것으로 나타났다. 또한 HX106N을 투약 1시간 후 생쥐의 해마와 대뇌피질 부위의 아세틸콜린에스테라제(acetylcholinesterase; AChE)의 활성을 측정한 결과 통계적으로 유의미한 정도의 활성 감소가 관찰되었다. 이러한 결과들을 종합할 때 HX106N은 AD에서 관찰되는 콜린성신경전달 장애로 인한 기억력 저하 억제에 사용될 수 있는 가능성을 가진 것으로 판단된다.

아세틸콜린 분해효소(acetylcholine esterase, AChE) 억제제는 아세틸콜린 함량을 높여 콜린성 neuron 을 활성화함으로써 기억 능력의 개선 및 치매 개선을 가져와 현재 다양한 AChE 억제제들이 개발되어 사용되고 있다. 본 연구에서는 AChE에 대한 억제 활성을 갖는 천연물을 다양한 식물추출물 및 에센스오일로부터 탐색하였으며, 탐색한 추출물의 scopolamine으로 기억손상을 유발한 쥐의 기억력 개선 활성을 치매 치료제로 사용하고 있는 donepizil과 비교 분석하였다. 그 결과 자몽(Citrus paradisi) 유래의 에센스 오일이 AChE 억제 활성이 가장 높아 20 ug/ml의 농도로 처리하였을 때 90% 이상의 효소 억제 활성을 나타내었다. 수동회피 실험 결과, 자몽 유래의 에센스오일(100 mg/kg, p.o.)을 투여한 쥐는 치매 치료제로 사용하고 있는 donepizile (0.5 mg/kg)을 투여한 쥐와 유사한 latency time을 나타내어 인지기능이 개선되었다. 또한, 수중미로 시험 결과, 자몽 유래 에센스오일(100 mg/Kg, p.o.)을 투여한 쥐는 donepizile(0.5 mg/kg)을 투여한 쥐와 유사한 latency time을 나타내어 인지기능이 개선되었다. 이상의 결과로부터 자몽 유래 에센스오일은 매우 효과적으로 기억력을 개선하여 인지기능을 개선해 줄 수 있는 안전하고 효과적인 후보물질이라고 사료된다.

With an increase in the number of people suffering from ageing-related diseases in our rapidly aging society, interests in natural products such as maca(Lepidium meyenii), which has properties of enhancing cognition and sexual performance, have increased. This study was conducted to assess the effects of 7 weeks of maca extract supplementation(0.5~2.0g/㎏ BW) on scopolamine-induced amnesia in mice and on sperm count in male mice. All doses of maca supplementation significantly protected against scopolamine-induced amnesia as determined by a Morris water maze, but not according to passive avoidance tests. Maca supplementation did not affect acetylcholinesterase activity in the whole brain, nor the testicular sperm count of male mice. This study suggests that maca may have some neuroprotective properties in mice, which will be further examined by future studies.

Background : Scopolamine induces cholinergic dysfunction and oxidative stress, and the impairment of memory function. Therefore, oxidative stress and cholinergic dysfunction are important role of the brain pathology of amnesia. In this study, we investigated the impact of Safflower seed against oxidative stress and cholinergic dysfunction on scopolamine-induced amnesic mice. Methods and Results : Mice were orally pretreated with safflower seed (100 ㎎/㎏ body weight) or vehicle for 7 days, and scopolamine (1 ㎎/㎏ body weight) was injected intraperitoneally, 30 min before the behavior tests such as T-maze and novel objective recognition test on first day. To evaluate learning and memory function, the Morris water maze task was performed for 5 days, consecutively. The results showed that spatial perceptive ability and novel object recognition was significantly increased by preadministration of safflower seed compared with scopolamin-induced control mice in the behavior tests. Consistently, immuno blot revealed the elevated expression of superoxide dismutase 1 in the safflower seed pretreated mice, compared to the control mice. Moreover, protein expression of acetylcholinesterase was decreased in safflower seed pre-treated group. Conclusion : Subsequently, our results suggests that the Safflower seed extract improved memory impairment through inhibition of cholinergic dysfunction and oxidative stress.

본 연구에서는 도라지 추출물에 대한 세포 독성을 확인하였으며, Aβ에 의한 PC12 세포 독성에 대한 보호효과를 관찰하였다. 또한 도라지 추출물과 도라지 추출물 연양갱을 4주간 강제 경구 투여하여 Morris 수중미로시험에서 도달지점까지의 도달시간이 도라지 추출물 및 도라지 추출물 연양갱 투여에 의해서 모두에서 유의하게 감소하였다. 이와 유사하게 수동회피시험에서도 자극이 있는 어두운 방을 나오는 시간이 도라지 추출물 및 도라지 추출물 연양갱 투여에 의해서 현저하게 감소하였다. 따라서 도라지 추출물 및 도라지 추출물 연양갱은 인지능 개선에 도움을 줄 것으로 생각된다.

Scopolamine and hyoscyamine are important anticholinergic compounds. To increase the productivity, we have selected various elicitors and developed culture system using a bubble column bioreactor (BCB). As the same manner of elicitation in flask cultures, the elicitors were introduced into BCB cultures and the productivity was investigated. Except the bacterial elicitor of Staphyllococcus aureus, the elicitors inhibited hyoscyamine production. In scopolamine production, the elicitors revealed different responses from the results obtained in flask cultures. The elicitors of KCl and Candida albicans less increased the production than flask cultures. However, methyl jasmonate and S. aureus showed stronger positive effects on tropane alkaloid production. In particular, S. aureus was the most effective elicitor on scopolamine production and the elicitor resulted in the highly increased production, approximately 10 times higher than the control culture.