갈파래 분획, LPS, 효소활성의 상관성과 수층분획의 가치평가

남천석,강금석,하종명,이상현,이재화,이동근,장정수,강환열,하배진,Nam, Chun-Suk,Kang, Kum-Suk,Ha, Jong-Myung,Lee, Sang-Hyeon,Lee, Jae-Hwa,Lee, Dong-Geun,Jang, Jeong-Su,Kang, Hwan-Yul,Ha, Bae-Jin 한국생명과학회 2006 생명과학회지 Vol.16 No.6

갈파래는 해양성 조류 중 녹조류의 일종으로 현재 식용으로 이용되지 않고 방치되어 갈파래에 함유되어 있는 유용물질의 효용성을 과학적으로 증명하여 활용가치를 창출하고 해양자원의 이용범위를 확대하는 것은 중요하고도 절실하다. LPS는 그람 음성균의 세포벽을 만드는 물질의 일종으로 NO를 생성시키고 $Ca^{2+}$를 증가시키며 free radicals를 형성하여 간 조직의 막을 파괴하고 간의 지방을 축적시키고 노화를 촉진하는 역할을 한다. 갈파래를 에틸에테르, 에틸아세테이트, 수층으로 분획하고 그 분획을 선 투여하고 LPS를 후 투여한 경우에 항산화효소에서 분획 별 LPS에 대한 예방효과를 관찰하고 효소활성화 최적 분획을 검색하고자 하였다. 흰쥐를 사용하여 갈파래 분획을 14일간 매일 1회 복강 내로 선 투여하고 15일 째 되는 날에 LPS를 투여하였다. SOD의 활성도는 대조군에서는 정상군에 비해 1.93배 정도로 낮았으며 LPS를 투여함으로써 활성도를 낮춘 것으로 나타났다. 갈파래 분획별로 활성도를 보면 대조군에 비해 ULE군은 45.04% ULA군은 46.86%, ULW군은 47.46% 상승하였으며 갈파래 분획의 선 투여가 LPS의 후 투여로 인한 효소 불활성을 예방하여 활성을 높이는 역할을 한 것으로 나타났다. CAT의 활성도는 대조군에서는 정상군에 비해 1.29배 정도로 낮았으며 LPS를 투여함으로써 활성도를 낮춘 것으로 나타났다. 갈파래 분획별로 활성도를 보면 대조군에 비해 ULE군은 66.96% ULA군은 46.51%, ULW군은 42.94% 상승하였으며 갈파래 분획의 선 투여가 LPS의 후 투여로 인한 효소 불활성을 예방하여 활성을 높이는 역할을 한 것으로 나타났다. GPx의 활성도는 대조군에서는 정상군에 비해 3.72배 정도로 낮았으며 LPS를 투여함으로써 활성도를 낮춘 것으로 나타났다, 갈파래 분획별로 활성도를 보면 대조군에 비해 ULE군은 34.06% ULA군은 11.52%, ULW군은 24.9% 상승하였으며 갈파래 분획의 선 투여가 LPS의 후 투여로 인한 효소 불활성을 예방하여 활성을 높이는 역할을 한 것으로 나타났다. 전반적으로 3가지 항산화효소 SOD, CAT, GPx 전부에서 LPS를 투여하면 높던 효소활성이 낮아지고 갈파래분획을 선 투여하면 LPS를 투여하더라도 효소활성이 낮아지지 않고 상승된 높은 효소활성을 나타냄으로서 고-저-고 패턴의 상관성을 보여 주었고 갈파래 분획의 선투여가 LPS에 대한 예방적 보호효과에 중요한 역할을 한 것으로 관찰되었다. 갈파래 분획 중에서 에틸에테르 분획이 실험적으로는 가장 높은 예방적 보호효과틀 나타냈으나 용매의 제거비용 및 해독 면에서 불 때 수층 분획이 실용적으로는 활용가치가 더 높을 것으로 사료되었다. Lipopolysaccharide(LPS) was posttreated after the 14 day-pretreatment of Ulva lactuca fractions(ULF), and their correlativity to enzymatic activity alteration was investigated in the liver of rats. ULF was intraperitoneally administered into rats at dose of $1m{\ell}/kg$ of 100 mg/kg concentration for 14 days. On the day 15, $1m{\ell}/kg$ of LPS was injected. The corelativity was examined by measuring the changed values of superoxide dismutase(SOD) in mitochondrial fraction and catalase(CAT), glutathione peroxidase(GPx) in liver homogenate. The results showed that LPS treatment decreased the high values of SOD, CAT, GPx to the low values, but ULF pretreatment increased the low values of SOD, CAT, GPx to the high values. It was suggested that ULF, LPS and antioxidative enzymes like SOD, CAT, GPx had the corelativity of the high-low-high pattern and that the ULF pretreatment played the proper preventive role in the protection against the LPS treatment-induced enzymatic inactivity in the water fraction.

$CCI_4$로 유도된 간 기능장애에 대한 갈파래 푸코이단 추출물의 보호효과

남천석,강금석,하배진,Nam, Chun-Suk,Kang, Kum-Suk,Ha, Bae-Jin 한국생물공학회 2007 KSBB Journal Vol.22 No.2

갈파래는 해양성 조류 중 녹조류의 일종으로 해양성 조류의 생리활성물질로 알려진 다당체인 푸코이단을 함유하고 있다. 갈파래로부터 추출된 푸코이단의 간 독성 보호효과를 검토하기 위해서 흰쥐를 사용하여 갈파래 푸코이단 추출물 (ULF)을 14일간 매일 1회 복강 내로 선 투여하고 15일째 되는 날에 $CCI_4$를 후투여한 후에 혈액 및 간 조직에서의 지질의 평가와 효소 활성의 변동을 통해 간 독성의 보호효과를 관찰하였다. GOT의 경우 정상군에 비해 대조군에서 $CCI_4$의 간 장애 유발로 인해 효소 활성이 약 3.3 배 증가하였고 시료군인 ULF군은 대조군과 비교 하였을 때 29.8% 감소하여 갈파래 푸코이단 추출물의 효과를 확인할 수 있었다. 또한 GPT의 경우에도 $CCI_4$를 투여한 대조군이 정상군에 비해 약 3.7배 정도 증가하여 간 장애 유발이 확인되었고 ULF은 대조군에 비해 48.15% 감소하는 것으로 나타나 갈파래 푸코이단 추출물의 효소 활성 감소효과를 확인할 수 있었다. $CCI_4$로 간 손상이 초래된 대조군은 MDA 양이 정상군보다 약 2.97배 증가하는 경향을 나타내었고 ULF군은 대조군에 비해 37.64%의 감소율을 보여 갈파래 푸코이단 추출물의 지질과산화 감소효과를 화인할 수 있었다. SOD 활성 정도는 대조군의 효소활성이 정상군에 비해서 1.38배 정도로 낮게 나타났고 ULF군은 대조군에 비해 343% 이상의 효과를 나타내었다. 또한 CAT는 대조군이 정상군에 비해 약 1.7배 감소하였으며 ULF군은 대조군 보다 30.2% 높게 나타났다. GPx의 경우 대조군은 정상군에 비해 약 3.5배의 감소율을 보였고 ULF군은 대조군에 비해서 34.43%의 증가율을 보여 효과가 매우 높음을 알 수 있었다. 이러한 측정 결과는 갈파래 추출 푸코이단이 간 독성을 예방하는 보호효과가 있음을 보여 주었다. The effects of Fucoidan extracted from Ulva lactuca on carbon tetrachloride ($CCI_4$)-induced dysfunction in $CCI_4$-posttreated rats were investigated. Ulva lactuca fucoidan (ULF) of 100 mg/kg concentration was intraperitoneally administered into rats at dose of 1 ml/kg for 14 days. On the day 15, 3.3 ml/kg of $CCI_4$ dissolved in olive oil (1 : 1) was injected 12 hours before anesthetization. We examined the levels of glutamate oxaloacetate transaminase (GOT), glutamate pyruvate transaminase (GPT) in serum of rats, superoxide dismutase (SOD) in mitochondrial fraction and catalase (CAT), glutathione peroxidase (GPx), malondialdehyde (MDA) in liver of rats. SOD, CAT, GPx decreased, and GOT, GPT, MDA increased in the $CCI_4$-treated group. But SOD, CAT, GPx increased, and GOP, GPT, MDA decreased in the ULF and $CCI_4$-treated group. These results showed that ULF had the protective effects on the liver dysfunction of $CCI_4$-treated rats.

갈파래 추출 분획물의 CCl₄ 독성에 대한 항산화 효과

남천석,강금석,하종명,이상현,이재화,이동근,장정수,강환열,하배진,Nam, Chun-Suk,Kang, Kum-Suk,Ha, Jong-Myung,Lee, Sang-Hyeon,Lee, Jae-Hwa,Lee, Dong-Geun,Jang, Jeong-Su,Kang, Hwan-Yul,Ha, Bae-Jin 한국독성학회 2006 Toxicological Research Vol.22 No.4

This study was to investigate the preventive effects in anti-oxidation of Ulva lactuca extract fractions (ULEF) against $CCl_4$ toxification in liver total homogenate and mitochondrial fraction of ULEF-pretreated and carbon tetrachloride $(CCl_4)-posttreated$ rats. ULEF was intraperitoneally administered into rats at dose of 1 ml/kg for14 days. On the day 15, 3.3 ml/kg of $CCl_4$ dissolved in olive oil (1:1) was injected 12 hr before anesthetization. Activities of superoxide dismutase(SOD) in mitochondrial fraction were measured and catalase (CAT), glutathione peroxidase (GPx), malondialdehyde (MDA) in liver total homogenate. SOD, CAI and GPx were higher in the ULEF-pretreated and $CCl_4-posttreated$ group than those in the $CCl_4-posttreated$ group, and the pretreatment of ULEF decreased MDA. These results showed that the pretreatment of ULEF had the preventive role in the activities of anti-oxidative enzymes, SOD, CAT and GPx

갈파래 추출 분획물의 CCl₄ 독성에 대한 항산화 효과

남천석(Chun Suk Nam),강금석(Kum Suk Kang),하종명(Jong-Myung Ha),이상현(Sang-Hyeon Lee),이재화(Jae Hwa Lee),이동근(Dong Geun Lee),장정수(Jeong Su Jang),강환열(Hwan Yul Kang),하배진(Bae Jin Ha) 한국독성학회 2006 Toxicological Research Vol.22 No.4

This study was to investigate the preventive effects in anti-oxidation of Ulva lactuca extract fractions (ULEF) against CCl₄ toxification in liver total homogenate and mitochondrial fraction of ULEF-pretreated and carbon tetrachloride (CCl₄)-posttreated rats. ULEF was intraperitoneally administered into rats at dose of 1 ml/kg for 14 days. On the day 15, 3.3 ㎖/㎏ of CCl₄ dissolved in olive oil (1 : 1) was injected 12 hr before anesthetization. Activities of superoxide dismutase (SOD) in mitochondrial fraction were measured and catalase (CAT), glutathione peroxidase (GPx), malondialdehyde (MDA) in liver total homogenate. SOD, CAT and GPx were higher in the ULEF-pretreated and CCl₄-posttreated group than those in the CCl₄-posttreated group, and the pretreatment of ULEF decreased MDA. These results showed that the pretreatment of ULEF had the preventive role in the activities of anti-oxidative enzymes, SOD, CAT and GPx

CCl₄로 유도된 간 기능장애에 대한 갈파래 푸코이단 추출물의 보호효과

남천석(Chun Suk Nam),강금석(Kum Suk Kang),하배진(Bae Jin Ha) 한국생물공학회 2007 KSBB Journal Vol.22 No.2

다시마 푸코이단 추출물의 간독성에서 효소 조절 효능에 관한 연구

강금석,남천석,박은경,하배진,Kang, Kum-Suk,Nam, Chun-Suk,Park, Eun-Kyung,Ha, Bae-Jin 한국생명과학회 2006 생명과학회지 Vol.16 No.7

다시마(Laminaria japonica)는 우리나라 해역에서 생산되는 대표적인 갈조류로 칼슘, 칼륨, 요오드, 아연 등 신체의 생리대사에 관여하는 주요 무기질이 풍부하게 함유되어 있으며, uronic acid로 구성된 alginic acid, 황산기를 함유하는 fucoidan 및 laminaran과 같은 식이섬유도 함유되어 있다. 다시마로부터 추출된 푸코이단의 항 간독성 효과를 확인하고자 흰쥐의 복강 내에 다시마 푸코이단 추출물을 14일간 투여하고 15일째 되는 날에 $CCl_4$를 투여한 후에 혈액 및 간 조직에서의 효소 활성의 변동을 통해 간독성에 대한 효과를 관찰하였다. GOT의 경우 정상군에 비해 대조군에서 $CCl_4$의 간 장애 유발로 인해 효소 level이 약 3.8배 증가하였고 시료군인 LFC군과 대조군을 비교하였을 때 40% 감소하여 다시마 푸코이단 추출물의 효과를 확인할 수 있었다 역시 GPT level에 있어서도 $CCl_4$를 투여한 대조군이 정상군에 대해 약 11.5배정도 증가하여 간 장애 유발이 확인되었고 LFC군이 대조군에 비해 64%로 감소하는 것으로 나타나 다시마 푸코이단 추출물의 효소 level 감소 효과를 확인할 수 있었다. 간 조직에서의 SOD 활성정도는 대조군에서 정상군에 비해서 약 1.79배 정도로 낮게 나타났고 LFC군은 대조군에 비해 114%의 상승효과를 보였다. 또한 CAT의 활성도는 대조군에서 정상군에 비해 약 1.59배 감소를 보였으며 LFC군은 대조군보다 36.1% 높게 나타났다. GPx활성도의 경우 대조군은 정상군에 비해 약 2.5배의 감소율을 보였으며 LFC군은 대조군에 비해서 55.9%의 증가율을 보였다. 이러한 결과는 다시마 푸코이단 추출물이 간독성에서 효소 조절 효능을 가지므로 기능성 식품소재로 활용될 수 있음을 보여 주었다. The purpose of this study was to investigated the effects of Laminaria japonica fucoidan extract (LJFE) through the enzymatic regulation against the hepatotoxicity-inducing carbon tetrachloride $(CCl_4)$ in LJFE and $CCl_4-treated$ rats. LJFE of 100mg/kg concentration was intraperitoneally administered into rats at dose of 1.5m11kg for 14 days. On the day 15, 3.3ml/kg of $CCl_4$ dissolved in olive oil (1:1) was injected 12 hours before anesthetization. We examined the levels of glutamate oxaloacetate transaminase (GOT), glutamate pyruvate transaminase (GPT) in serum of rats, superoxide dismutase(SOD) in mitochondrial fraction, and catalase(CAT), glutathione peroxidase(GPx) in liver homogenate. $CCl_4-treatment$ markedly increased the levels of GOT and GPT, and significantly decreased those of SOD, CAT and GPx. But LIFE pretreatment decreased the levels of GOT and GPT, by 40% and 64%, respectively and increased those of SOD, CAT and GPx, by 114%, 36.1% and 55.9%, respectively These results showed the LIFE had the enzymatic regulatory effects against the hepatotoxicity-inducing $CCl_4$ in the preventive way.

음양곽의 항산화작용에 의한 간 보호 효과

하배진,김희진,이상헌,하종명,이상현,이재화,이동근,박은경,남천석,Ha Bae Jin,Kim Hee Jin,Lee Sang Hun,Ha Jong-Myung,Lee Sang-Hyeon,Lee Jae-Hwa,Lee Dong-Geun,Park Eun Kyung,Nam Chun Suk 한국생명과학회 2005 생명과학회지 Vol.15 No.4

음양곽의 항산화 효과를 규명하기 위하여 흰쥐(Sprague-Dawley계)를 사용하여 음양곽 추출물을 2주간 복강내로 투여하고 $CCl_4$에 의한 간독성 경감기전을 혈액 및 간 조직에서의 효소 변동과 간 조직을 병리학적으로 관찰하였다. $CCl_4$의 투여로 AST, ALT, MDA가 증가하였으나 음양곽을 전처리하고 $CCl_4$를 후 투여한 경우에는 AST, ALT, MDA가 감소하였다. $CCl_4$의 투여로 SOD, catalase, GPx가 감소하였으나 음양 곽 전처리 한 후 $CCl_4$를 투여 한 경우에는 SOD, catalase, GPx가 증가하였다. 음양곽은 $CCl_4$로 유도된 free radicals를 scavenging함으로써 간독성을 경감시키는 것으로 사료된다. 위의 생리활성과 항산화계 변화 지표에서 나타난 음양곽의 간기능 보호효과를 형태학적으로 확인하기 위한 조직병리학적 검사결과 음양곽이 세포막의 소기관들을 과산화로부터 보호함으로써 효소활성의 최적구조를 유지시켜 간 손상을 완화시키는 것으로 사료된다. In this study, the effect of Epimedii Herba (EH) on the antioxidative enzymatic activity was investigated. EH (100mg/kg) was intraperitoneally administered into rats for 2 weeks. On the last day, carbon tetrachloride $(50\%\;CCl_4,\;3.3ml/kg,\;i.p.)$ dissolved in olive oil was injected before 12 hours. EH-pread-ministered and $CCl_4-treated$ (EC) group showed higher inhibitory effect in aminotransferase (AST, ALT) activity compared to $CCl_4-treated (CT)$ group. Superoxide dismutase (SOD) and Catalase in EC group were increased compared to those of CT group. The activity of glutathione peroxidase (GPx) was significantly higher than those of CT group compared to EC group. These results suggest that EH has a hepatoprotective effect through scavenging the free radicals induced by $CCl_4$.

미생물의 보존적 유전자 탐색

이동근,이재화,이상현,하배진,심두희,박은정,김진욱,이화월,남천석,김남영,이어진,백진욱,하종명,Lee Dong-Geun,Lee Jae-Hwa,Lee Sang-Hyeon,Ha Bae-Jin,Shim Doo-Hee,Park Eun-Kyung,Kim Jin-Wook,Li Hua-Yue,Nam Chun-Suk,Kim Nam Young,Lee Eo-Jin,Back J 한국생명과학회 2005 생명과학회지 Vol.15 No.2

생명체의 본질적 기능에 중요한 역할을 담당하는 유전자들을 밝히기 위해 미생물 유전체들 사이의 공통적 유전자를 밝히는 COG알고리듬을 이용하였다. 진핵생물 3종을 포함한 66종의 미생물에서 63개의 유전자가 보존적이었으며, 단백질 합성에 관여하는 유전자들이 총 52개로 생명현상에서의 단백질의 중요성을 알 수 있었다. 각 보존적 유전자들의 distance value를 이용하여 종간의 유전자 변이의 정도를 보면, ribosomal protein S12 (COG0048)와 ribosomal protein L14 (COG0093)의 보존성이 가장 높았다. 보존적 유전자들의 평균과 분산으로 유전체 분석을 수행한 결과, 고세균과 진정세균의 각 그룹 등 근연종들이 독자적 그룹을 형성하였다. 하지만 각 그룹내의 속 및 유전체의 수와 유전체 변이의 정도는 비례하지 않는 것을 알 수 있었다. To figure out conserved genes in 66 microbial species and measuring the degree of conservation, analyses based on COG (Clusters of Orthologous Groups of proteins) algorithm were applied. Sixty-six microbial genomes, including three eukaryotes, hold 63 conserved orthologs in common. The majority $(82.5\%)$ of the conserved genes was related to translation, meaning the importance of protein in living creatures. Ribosomal protein S12 (COG0048) and L14 (COG0093) were more conserved genes than others from the distance value analysis. Phylogenetically related microbes grouped in genome analysis by average and standard deviation of 63 conserved genes. The 63 conserved genes, found in this research, would be useful in basic research and applied ones such as antibiotic development.

음양곽과 함초의 간독성에 대한 연관성

하배진,남천석,박은경,강금석 신라대학교 자연과학연구소 2006 自然科學論文集 Vol.15 No.-

In the present study the hepatoprotective and antioxidative effects of Epimedium koreanum (EK) and Salicornia herbacea (SH) were investigated against carbon tetrachloride (CCl_(4))-induced liver damage in rats. EK and SH (100 mg/kg) were administered into rats intraperitoneally (i.p) for 2 weeks. After CCl_(4) a dose of 3.3ml/kg was administered to induce hepatotoxicity. This antioxidative effects of EK and SH on CCl_(4) -treated rats were measured through the activity of Aspartate aminotransferase (AST), Alanine aminotransferase (ALT) in serum and Superoxide dismutase (SOD), Catalase (CAT) in liver tissue. EK or SH-administered and CCl_(4) -treated (ECT or SCT) groups showed inhibitory effects in AST and ALT activities compared to CCl_(4) -treated control (CTC) group. SOD and CAT in ECT and SCT groups were increased compared to those of CTC group.

다시마 푸코이단추출물과 지질대사의 연관성

강금석,남천석,김인덕,권륜희,이동찬,허예영,하배진 신라대학교 자연과학연구소 2007 自然科學論文集 Vol.16 No.-

The effects of Laminaria japonica fucoidan extract (LJFE) on the biochemical parameters of lipid-related function were investigated in liver and serum of CCl_(4)-treated rats. LJFE of 100 mg/kg concentration was intraperitoneally administered into rats at dose of 1.5 ml/kg for 14 days. On the day 15, 3.3 ml/kg of CCl_(4) dissolved in olive oil (1:1) was injected 12 hours before anesthetization. We examined the lipid-related functions and enzyme activitys by measuring the levels of total cholesterol (TC), triglyceride (TG), alkaline phosphatase (ALP) and lactate dehydrogenase (LDH) in serum. The results showed that CCl_(4) treatment increased the high values of TG, LDH and ALP decreased the low values of TC but LJFE pretreatment decreased the high values of TG, LDH and ALP to the low values, increased the TC. It was suggested that LJFE can be used as the potential candidate for the lipid-metabolism natural supplement.