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Protective Effect of Enzymatic Extracts from Sargassum coreanum on H2O2 induced Cell Damage
고석천,강성명,이승홍,안긴내,김길남,김용태,김진수,허민수,전유진 한국수산과학회 2010 Fisheries and Aquatic Sciences Vol.13 No.1
In our previous study, we preliminarily demonstrated that Celluclast and Neutrase extracts exhibited the strongest H2O2-scavenging activities among five carbohydrases (Viscozyme, Celluclast, Termamyl, Ultraflo and AMG) and five proteases (Kojizyme, Alcalse, Flavourzyme Protamex and Neutrase) extracts. Thus, Celluclast and Neutrase extracts were selected for use in further experiments and were separated into four different molecular weight fractions (<5, 5-10, 10-30 and >30 kDa). Among them, the 5-10 kDa fraction showed the highest H2O2 scavenging activity. The 5-10 kDa fraction also strongly enhanced cell viability against H2O2-induced oxidative damage. Furthermore, the fraction reduced the proportion of apoptotic cells induced by H2O2, as demonstrated by decreased sub-G1 hypodiploid cells and decreased apoptotic body formation by flow cytometry. These results indicated that the 5-10 kDa fraction of the Celluclast and Neutrase extracts from S. coreanum exhibited strong antioxidant activity over H2O2-mediated cell damage in vitro.
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Antioxidative Effect of Ecklonia cava Dried by Far Infrared Radiation Drying
이승홍,고석천,강성명,차선희,Gin-Nae Ahn,You-Jin Jeon,Byung-Hyun Um 한국식품과학회 2010 Food Science and Biotechnology Vol.19 No.1
Far infrared radiation drying (FIRD) of Ecklonia cava was tried in order to reduce drying time and save money in an industrial processing of wet seaweeds. FIRD was carried out at temperature range of 40-80℃ with the examination of antioxidant activities as compared to freeze drying (FD). FIRD showed the shorter drying times and higher polyphenolic contents than FD. Most FIRD extracts had IC50 values than FD extracts. Among them, absolute methanolic extract (ME) from E. cava dried by FIRD at 40℃(FIRD40-ME) possessed the highest radical scavenging activity. Moreover, FIRD40-ME enhanced cell viability and H2O2 scavenging activity in Vero cell. Thus, FIRD40-ME was separated by high performance liquid chromatography (HPLC) and radical scavenging activities of the separated compounds were directly evaluated by on-line coupled ABTS·+ radical scavenging detection system. From the result, it was found that dieckol was the major antioxidant compound. These results illustrate that antioxidant activity of FIRD were more effective than FD and industrial application of FIRD process can be useful in seaweeds.
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당유자 과피 추출물에 의한 HL60 세포의 Apoptosis 유도
현재석(Jae-Seok Hyon),강성명(Sung-Myung Kang),김아름다슬(Areum-Daseul Kim),오명철(Myung-Cheol Oh),오창경(Chang-Kyung Oh),김동우(Dong-Woo Kim),전유진(You-Jin Jeon),김수현(Soo-Hyun Kim) 한국식품영양과학회 2009 한국식품영양과학회지 Vol.38 No.10
당유자 과피(GGP) 80% 에탄올 추출물을 4종의 암세포에(피부암, 대장암, 유방암 및 혈액암) 처리하여 증식 억제 활성을 측정한 결과, 혈액암 HL60 세포에서 높은 증식 억제 활성을 보였다. 이에 CGP 추출물이 HL60 세포에 대한 apoptosis 유도에 따른 세포 증식 억제 활성을 조사하였다. Apoptosis 유도의 첫 단계인 막 투과성을 측정한 결과, confocal image와 flow cytometry에서 CGP를 처리하였을 때 탈분극 현상에 따른 막 투과성이 증가하였고 세포내 핵을 hoechst 33342를 이용하여 염색하였을 때 apoptosis가 일어났을 때 나타나는 전형적인 형태의 apoptotic body가 농도 의존적으로 증가하는 것을 확인할 수 있었으며 flow cytometry를 통하여 세포 주기를 측정하였을 때 DNA-hypodiploid 형태의 sub-G1가 CGP 농도 의존적으로 증가하는 것을 확인할 수 있었다. Apoptosis 유도 기전을 western blot으로 측정한 결과를 보면, CGP 추출물을 혈액암 HL60 세포에 처리하였을 때 Bcl family의 anti-apoptotic Bcl-2 단백질의 감소와 pro-apoptotic Bax 단백질의 증가로 인하여 하위기전인 caspase-3가 활성화되었으며, 이 활성화로 인하여 apoptosis 유도에 직접적으로 관여하는 PARP 단백질을 활성화시키면서 apoptosis를 유도하였다. 따라서 당유자 과피는 항암과 관련되어진 기능성식품 및 소재 개발 원료로서 개발이 가능하리라고 사료된다. In the present study, we investigated the anti-proliferation activity of Citrus grandis Osbeck peel (CGP) in HL60 (human promyelocytic leukemia) cells. It was found that 80% ethanol extract of CGP could inhibit the cell growth in a dose-dependent manner (250~1,000 ㎍/mL), which was associated with morphological changes and apoptotic cell death such as depolarized mitochondrial membrane, formation of apoptotic bodies and increased populations of apoptotic sub-G1 phase. The results indicate that CGP extract inhibits the growth of HL60 cancer cells by the induction of apoptosis, which may be mediated by its ability to change the Bcl family proteins and increase the activation of caspase-3 and PARP. Therefore, it is suggested that CGP has the potential to provide a remarkable natural defense against the proliferation of HL60 cells.
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현재석(Jae-Seok Hyon),강성명(Sung-Myung Kang),마힌다(Mahinda Senevirathne),고원준(Won-Joon Koh),양태석(Tai-Suk Yang),오명철(Myung-Cheol Oh),오창경(Chang-Kyung Oh),전유진(You-Jin Jeon),김수현(Soo-Hyun Kim) 한국식품영양과학회 2010 한국식품영양과학회지 Vol.39 No.1
본 연구는 진귤 및 온주밀감 진피의 메탄올 추출물의 총 폴리페놀 함량, 총 플라보노이드 함량 및 항산화활성을 조사하였다. 진귤 진피의 총 폴리페놀 함량은 오래된 것일수록 높았으며, 온주밀감의 진피는 최근의 것일수록 높았다. 진귤 진피의 총 플라보노이드 함량은 오래된 것일수록 높았으며, 온주밀감의 진피는 2007, 2008 및 2006년의 순서로 높았다. 진귤 진피의 DPPH radical 소거활성은 2007, 2006(0.25㎎/mL는 예외), 2008년의 순서로 높았으나, 온주밀감은 뚜렷한 규칙성을 확인할 수 없었다. 특히 진귤(2008년 예외)과 온주밀감의 진피는 1.0 ㎎/mL에서 86% 이상의 매우 높은 활성을 나타내었다. 진귤 진피의 alkyl radical 소거활성은 오래된 것일수록 높았으며(2007년 1.0 ㎎/mL 예외), 온주밀감 진피는 0.5 ㎎/mL 이하에서 최근에 건조된 것일수록 높았으나 1.0 ㎎/mL에서는 오래된 것일수록 높았다. 진귤 진피의 hydrogen peroxide 소거활성은 2007년 2.5 ㎎/mL를 제외하고는 모두 오래된 것일수록 활성이 높았으나, 온주밀감은 최근에 건조된 것일수록 높았다. 특히 온주밀감 진피는 2.5 ㎎/mL에서 85% 이상의 높은 활성을 나타내었다. 진귤진피의 hydroxy radical 소거활성은 1.0 ㎎/mL에서 49.9±2.2~63.5±0.9%의 범위로서 다른 활성산소 종들에 비하여 낮은 활성을 나타내었다. 이상의 결과로부터, 우리는 온주밀감 진피의 항산화 효과는 진귤의 진피의 그것과 비슷하거나 높다는 것을 확인할 수 있었다. This study was carried out to investigate total polyphenol contents, total flavonoid contents and antioxidative activities of the methanol extracts from dried Citrus sunki and C. unshiu peels. The dried C. sunki peels displayed higher total polyphenol and flavonoid contents for older dried peels. In contrast, the dried C. unshiu peels displayed higher total polyphenol contents for more recently dried and displayed high total flavonoid contents by order of 2007, 2008 and 2006. DPPH radical scavenging activities of dried C. sunki peels were high by order of 2007 (0.25 ㎎/mL exception), 2006 and 2008, but C. unshiu peels could not confirm clear regularity. In particular, the dried C. sunki (2008, exception) and C. unshiu peels displayed very high activities of more than 86% in 1.0 ㎎/mL. Alkyl radical scavenging activities of dried C. sunki peels were higher for older dried peels (2007, 1.0 ㎎/mL exception), and that of dried C. unshiu peels were higher for more recently dried in below 0.5 ㎎/mL but were higher for older peels in 1.0 ㎎/mL. Hydrogen peroxide scavenging activities of dried C. sunki peels were higher for older peels (2007, 2.5 ㎎/mL exception), on the other hand, dried C. unshiu were higher for more recently dried. In particular, dried C. unshiu peels displayed high activities of more than 85% in 2.5 ㎎/mL. Hydroxyl radical scavenging activities of dried C. sunki and C. unshiu peels displayed low activities compared to other reactive oxygen species as the range of 49.9±2.2~63.5±0.9% in 1.0 ㎎/mL.
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고석천(Seok-Chun Ko),강성명(Sung-Myung Kang),안긴내(Ginnae Ahn),양현필(Hyun-Pil Yang),김길남(Kil-Nam Kim),전유진(You-Jin Jeon) 한국식품영양과학회 2010 한국식품영양과학회지 Vol.39 No.4
본 연구에서는 제주 연안에 서식하는 갈조류 중 큰잎모자반의 항산화활성을 확인하기 위하여 큰잎모자반으로부터 효소적 가수분해를 이용하여 추출물을 제조한 후 이들로부터 활성산소종의 소거활성을 확인하였다. 여기서 효소적 가수분해를 이용하여 제조된 큰잎모자반의 효소적 추출물은 항산화활성이 우수하였으며, 효소적 추출물간의 유의적 차이는 없었다. 또한 단백질 분해효소 추출물에서는 Neutrase 추출물이 항산화 활성이 우수하였으며, 당 분해효소 추출물에서는 Celluclast를 이용하여 제조된 효소적 추출물이 다소 우수한 항산화효과를 나타내었다. 이와 같은 결과는 여러 가지 효소들이 복합되어진 효소가 세포벽에 있는 섬유질이나 당단백질 혹은 알긴산 고분자물질 등을 분해시키는 작용을 유도하였기 때문이라고 사료된다. 따라서 수용성의 추출물은 유기용매 추출물의 단점을 보완할 수 있을 뿐만 아니라 큰잎모자반 효소적 추출물의 생리활성물질은 식품을 포함한 다양한 분야에 응용시킬 수 있을 것으로 사료되며, 이상의 결과로 큰잎모자반은 잠재적인 기능성식품 소재로서의 가능이 충분하다고 판단된다. In this study, Sargassum coreanum was enzymatically hydrolyzed to prepare water-soluble extracts by using five carbohydrates (Viscozyme, Celluclast, AMG, Termamyl and Ultraflo) and five proteases (Protamex, Kojizyme, Neutrase, Flavozyme and Alcalase) and their potential antioxidant activity were evaluated. The Celluclast and Neutrase extracts of Sargassum coreanum exhibited better DPPH radical scavenging activities (92.42% and 92.78%, respectively) and hydrogen peroxide (H₂O₂) scavenging activities (58.28% and 57.97%, respectively) compared to those of other enzymatic extracts. These results suggest that Sargassum coreanum would be a good raw materials for antioxidant and enzymatic hydrolysis would be a good strategy to prepare antioxidant extracts from seaweeds.
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당유자 과피 발효물의 플라보노이드 성분 변화 및 항산화 활성
현재석(Jae-Seok Hyon),강성명(Sung-Myung Kang),한상원(Sang-Won Han),강민철(Min-Cheol Kang),오명철(Myung-Cheol Oh),오창경(Chang-Kyung Oh),김동우(Dong-Woo Kim),전유진(You-Jin Jeon),김수현(Soo-Hyun Kim) 한국식품영양과학회 2009 한국식품영양과학회지 Vol.38 No.10
당유자 과피를 식품미생물인 효모를 이용하여 발효 후 80% 에탄올로 추출하여 발효 전과 후의 플라보노이드 함량 및 성분 변화와 항산화 활성의 차이를 비교 분석하였다. LC/MS를 통한 플라보노이드 분석 결과, 발효 후 추출물에서 neohesperidin과 naringin의 함량 변화는 큰 차이가 없었으나, hesperidin과 일부 플라보노이드 성분은 감소하였으며, 특히 3',4',5',5,7-pentamethoxyflavone은 발효 후에 그 함량이 크게 감소하였다. 이에 반하여 친수성 unknown 화합물들이 크게 증가하는 것을 LC/MS을 통하여 확인할 수 있었다. 이는 효모를 통한 발효과정 중에 플라보노이드 성분이 다른 형태로 전환되었으며, 이렇게 전환되어진 성분들을 함유한 FCGP는 CGP보다 DPPH, hydroxyl, alkyl 및 hydrogen peroxide 소거활성 등과 같은 항산화 활성을 크게 증가시켰다. 결론적으로 효모를 이용하여 당유자 과피를 발효시킴으로써 생리활성 성분의 일부를 전환시킴으로써 항산화 활성 등과 같은 기능성을 향상시킬 수 있어, 향후 당유자 과피의 발효에 의한 다양한 건강기능식품으로서의 개발이 가능한 것으로 사료된다. In this study, we investigated the change of antioxidant activity and flavonoid contents by fermentation of Citrus grandis Osbeck peel (CGP) using the Saccharomyces cerevisiae (KCCM35053), comparing to unfermented CGP. Total flavonoid content in the fermented Citrus grandis Osbeck peel (FCGP) was 3,768 g/100 g sample and higher than that of CGP. The antioxidant activities of FCGP was determined by DPPH, hydroxyl, alkyl radicals, and hydrogen peroxide scavenging assays. FCGP showed higher activities than CGP in all scavenging assays. The IC50 values of FCGP were 261.3 ㎍/mL for DPPH; 1,474 ㎍/mL for hydroxyl; 90.9 ㎍/mL for alkyl and 1,195 ㎍/mL for H₂O₂ in respective scavenging assays. Flavonoid compositions of both samples were determined by liquid chromatography/mass spectrometry (LC/MS). In the spectrum FCGP was similar to CGP in the contents of neohesperidin, naringin and an unknown No. 7 compound, but some unknown compounds (No. 1, 2, 4, 5, 6) were higher than CGP in each flavonoid contents. Therefore, the fermentation of CGP could increase the contents of unknown compound and improved antioxidant activities.
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