탈진적 운동과 항산화제섭취가 산화적 손상과 항산화효소의 활성 및 항산화효소의 유전자 발현에 미치는 영향

이왕록 한국운동과학회 2003 운동과학 Vol.12 No.4

이왕록. 탈진적 운동과 항산화제섭취가 산화적 손상과 항산화효소의 활성 및 항산화효소의 유전자 발현에 미치는 영향. 운동과학, 제12권 제4호, 679-692, 2003. 본 연구의 목적은 최대 운동이 쥐 심장근 및 골격근의 산화적 손상정도와 항산화 효소의 활성에 미치는 영향을 규명하고 장기간의 복합 항산화제 섭취(비타민 E, C, B6, β-carotene, Selenium)가 최대 운동 시 쥐 심장근 및 골격근의 산화적 손상과 항산화효소의 활성에 미치는 영향을 규명하는 것이다. 본 연구의 실험동물은 태어난 지 4주가 된 Sprague-Dawley계 수컷 40마리를 대상으로 하였다. 실험동물은 무작위로 비항산화 섭취군(Non-antioxidants Group;CON, NAE)과 항산화 섭취군(Antioxidants Group; AC, AE)으로 나누어 실험을 수행하였다. 비항산화 섭취군(n=20)은 16주 동안 일반 쥐 사료를 섭취하였으며 항산화섭취군(n=2)은 일반쥐 사료와 함께 비타민E(200 IU/kg/day), 비타민 C(50 mg/rat/day), 비타민 B6(250 ug/kg/day), 베타카로틴(300 mg/kg/day)과 셀레니움(0.1 mg/kg/day)을 혼합한 사료를 같은 기간 섭취하였다. 식이 처치가 끝난 16주 뒤 운동군(n=20, NAE & AE)은 쥐 트레드밀을 이용하여 최대운동(25 m/min, 경사도 15%, ∼50±10 min)을 실시하였다. 심장근과 골격근에서 산화적 손상정도로써는 MDA(Melondialdehyde) 생성량을 항산화 효소로써는 SOD(Superoxide dismutase), GPx(Glutathione Peroxidase) 및 GR (Glutathione Reductase)의 활성을 측정하였고 항산화 유전자 발현량에 있어서는 Cu/Zn-SOD mRNA와 Mn-SOD mRNA의 발현량을 RT-PCR(Reverse Transcription - Polymerase Chain Reaciton) 방법으로 실험하였다. 실험결과 탈진적 운동은 비항산화제 섭취근의 심장근 MDA 생성을 40%정도 증가시켰으며 장기간의 복합 항산화제 섭취는 심장근의 MDA 생성을 30%정도 감소시키는 것으로 나타났다. 또한 내측 비복근의 GPx및 GR 활성도 항산화제 섭취 시 활성도가 증가되는 것으로 나타란다(P< 0.05). Cu/Zn-SOD mRNA 발현량도 항산하제를 섭취하거나 탈진적 운동을 실시하었을 경우, 일반적으로 증가되는 것으로 나타났다. Lee W.L. Effects of Exhaustive Exorcise and antioxidants suppiementation on Oxidative damage, Antioxidants Enzyme Activity and mRNA expression in Rats. Exercise Science, 12(4): 679-692, 2003. The purpose of this present study was to Investigate the effect of along-tern antioxidants supplementation on oxidative damage of heart and antioxidant enzyme activity of skeletal muscle immediately after exhaustive exorcise In rats. Forty male Sprague-Dawley rats(4 weeks old) were used as subjects. The subjects were divided into 4 groups such as, CON(control group), NAE(non antioxidants exercise group), Acantioxidants control group) of AE(antioxidants exorcise group). Antioxidants group(AC & AE) fed the general food and the mixed antioxidants which were consist of vitamin E(200IU/kg/day), vitamin C(50mg/rat/day), vitamin B6(250ug/kg/day). β-carotene(300mg/kg/day)and selenomethionine (0.1mg/mg/day). After the diet experiment for 16 weeks, exorcise groups(NAE & AE) completed acute treadmill running(speed increased gradually to 25m/min, 15% uphill grade, ~50±10min) until exhaustion. Immediately alter exhaustive treadmill exercise, all the rats were sacrificed then, MDA of heart, SOD of soleus, GPx of gastrocnemius and GR of gastrocnemius were assayed. for the gene expression of antioxidant enzyme, Cu/Zn-SOD mRNA and Mn-SOD mRNA were assayed by RT-PCR In heart, lung, liver and soleus. As a rusult on antioxidant enzyme activity, exhaustive exercise increased MDA product by 40%, but a long-term antioxidants suppiementation decreased significantly MDA product by 30% in the heart. Further, antioxidants suppienmentation increased significantly the GPx and GR activity of gastrocnemius muscle after exhaustive exorcise(p<0.05). On the result of antioxidant enzyme gene expression, it seemed that Cu/Zn-SOD mRNA was Increased by bothe exhaustive exorcise and antioxidants supplementation

단기간과 장기간 지구성운동 시 쥐의 골격근 내 항산화 효소와 미토콘드리아 효소의 발현양상

김상현 ( Sang Hyun Kim ),안나영 ( Na Young Ahn ),홍창배 ( Chang Bae Hong ),김기진 ( Ki Jin Kim ) 한국운동생리학회(구 한국운동과학회) 2011 운동과학 Vol.20 No.4

김상현, 안나영, 홍창배, 김기진. 단기간과 장기간 지구성운동시 쥐의 골격근 내 항산화 효소와 미토콘드리아 효소의 발현양상. 운동과학, 제20권 제4호. 359-366, 2011. 증가된 골격근 내 미토콘드리아 호흡은 운동으로 인해 생성되는 대부분의 산화스트레스의 원인이 된다. 일반적으로 운동강도가 높고, 운동시간이 길수록 산화스트레스 조절을 위한 항산화 효소의 발현이 증가되는 것으로 알려져 있지만, 운동기간에 따른 항산화효소의 단백질 발현 변화를 살펴본 연구는 거의 없는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 지구성운동 기간에 따른 항산화 효소의 발현을 알아보았다. 이를 위해 24마리의 쥐를 대상으로 각각 6마리씩 4그룹(sedentary, 1 day exercise, 3 day exercise, 3 weeks exercise)으로 분류한 다음 수영을 실시하였다. TBARS 측정을 위한 혈액은 마지막 운동훈련이 끝난 직후 채취하고, 항산화 효소와 미토콘드리아 전자전달 효소의 발현 분석을 위한 골격근은 마지막 운동훈련 18시간 후 적출하였다. 그 결과 1일 운동 후 증가된 TBARS는 3일과 3주 운동후에는 대조군 수준으로 감소하였다. 그리고 세포질과 미토콘드리아에 존재하는 다양한 항산화 효소의 단백질 발현은 1일 운동 후에는 차이가 없거나(catalase, SOD2) 감소(SOD1, GPx-1)하였으나, 3일 운동 후에는 증가(SOD1, catalase, SOD2) 되었다. 그리고 3주 운동 후에는 세포질에 존재하는 모든 항산화 효소가 대조군과 비교해 차이가 없었으나, 미토콘드리아에 존재하는 SOD2는 증가되었다. 마지막으로 미토콘드리아 전자전달 효소의 단백질 발현은 1일, 3일 그리고 3주 운동 모두 증가하였으며, 3주 운동 후에는 1일 운동에 비해 증가하였다. 그리고 미토콘드리아 Krebs 회로 효소인 citrate synthase 발현은 3주 운동 후 증가되었다. 이러한 결과를 종합해 볼 때 수영과 같은 지구성 운동 시 에는 세포질에 존재하는 항산화 효소에 의한 방어체계의 경우 단기간 운동 시 에는 증가하지만, 운동이 장기간 지속될 경우 안정 시 수준으로 회귀하였다. 그러나 미토콘드리아에 존재하는 항산화 효소에 의한 방어체계의 경우 3일부터 3주까지 증가상태를 유지하였다. Kim, S. H., Ahn, N. Y., Hong, C. H., Kim, K. J. The effect of acute and prolonged endurance swim exercise on antioxidant and mitochondrial enzymes in rat skeletal muscle. Exercise Science, 20(4): 359-366, 2011. The majority of the oxidants produced in muscles are due to an elevated rate of mitochondrial respiration. In general, expression of antioxidant enzymes for protection of oxidative stress were increased in both high intensity and long duration exercise. However, there are no studies reported regarding the effect of acute and prolonged endurance exercise on antioxidant enzymes expression. This study measured antioxidant enzymes to evaluate the total antioxidant defense capacity in rat skeletal muscles subjected to acute and prolonged endurance exercise. Twenty-four rats were randomly assigned into 4 groups (sedentary, 1 day exercise, 3 day exercise, 3 weeks exercise). Exercise groups were trained by using a 6 h/day swimming program. Blood samples for TBARS were drawn immediately after the exercise session. Muscles samples for antioxidant and mitochondrial enzymes were harvested 18 hours after the last bout of exercise. Endurance exercise training increased serum TBARS levels in 1 day exercise group, but that of 3 day and 3 weeks exercise groups were not changed compare to sedentary group. The expression of antioxidant enzymes were not changed (catalase, SOD2) or decreased (SOD1, GPx-1) in the muscles` of 1 day exercise group, but SOD1, catalase and SOD2 expression were increased in the 3 day exercise group. Cytoplasmic antioxidant enzymes (SOD1, catalase, GPx-1) were not changed from the sedentary group, but the mitochondrial antioxidant enzyme SOD2 was increased in the muscles` of 3 week exercise group. NADH-UO and COX1 expression were increased in all exercised groups (1 day, 3 day, 3 weeks). Mitochondrial electron transport chain enzymes expression were higher in 3 week group compare to 1 day exercise group. Krebs cycle enzyme citrate synthase only increased after 3 weeks exercise. These results indicate that antioxidant defense capacity by cytoplasmic antioxidant enzymes in muscles` of endurance trained rat were only increased in short term exercise. However, an increase in antioxidant defense capacity by mitochondrial antioxidant enzyme, SOD 2, was increased after prolonged endurance exercise training.

UV-B 반복노출에 따른 항산화효소의 변성 및 활성저하와 RGP렌즈의 차단효과

변현영,이은정,오대환,김소라,박미정 한국안광학회 2015 한국안광학회지 Vol.20 No.2

Purpose: The present study was conducted to reveal the correlation of structural denaturation and decrease of enzyme activity when the antioxidative enzymes, superoxide dismutase (SOD) and catalase (CAT) were repeatedly exposed to UV-B, and further investigate whether the denaturation and inactivation of those enzymes can be effectively blocked by using UV-inhibitory RGP lens. Methods: Each enzyme solution was prepared from the standardized SOD and CAT, and repeatedly exposed to UV-B of 312 nm for 30 minutes, 1 hour and 2 hours a day over 1, 2, 3, 4 and 5 days. Structural denaturation of SOD and CAT induced by repeat UV-B irradiation was confirmed by the electrophoretic analysis, and their enzyme activity was determined by the colorimetric assay using the proper assay kit. At that time, the change in structure and activity of the antioxidant enzymes directly exposed to UV-B was compared to the case that UV-B was blocked by UV-inhibitory RGP lens. Results: SOD exposed repeatedly to UV-B showed the polymerization pattern in the electrophoretic analysis when it repeatedly exposed for 30 min a day, however, the change of its activity was less than 10%. On the other hand, CAT repeatedly exposed to UV-B reduced size and density of the electrophoretic band which indicated a structure denaturation, and its activity was significantly decreased. In the case that the repeat exposure time was longer, CAT activity was completely lost even though some enzyme band occurred in the electrphoretic analysis. In addition, the degeneration of CAT due to UV-B irradiation was inhibited to some extent by using RGP lens with a UV-B blocking of 63.7%, however, it was not completely inhibited. Conclusions: From these results, it was revealed that the structural denaturation of antioxidative enzymes was not perfectly correlated with the reduction in enzyme activity according to the type of enzyme. It is recommended to minimize the exposure time to UV when wearing contact lens, or wear the contact lenses having UV blocking rate of the FDA Class I blocker or the sunglasses having equivalent UV-blocking rate for reducing the damage of antioxidative enzymes induced by UV. 목적: 본 연구는 안구에 존재하는 항산화효소인 superoxide dismutase(SOD)와 catalase(CAT)가 UV-B에 반복적으로 노출되었을 때 유발되는 구조변성 및 활성저하의 상관관계를 밝히며, 자외선 차단 RGP렌즈의 사용으로 효소의 변성과활성저하가 효율적으로 차단되는가를 알아보기 위하여 수행되었다. 방법: SOD와 CAT의 표준품으로 각각의 효소용액을 제조하고 하루 30분, 1시간 및 2시간씩 312 nm의 UV-B에 1, 2, 3, 4 및 5일 동안 반복적으로 노출시켰다. 이 때 UVB에직접 노출시킨 항산화효소의 구조 및 활성변화를 자외선 차단기능이 있는 RGP렌즈로 UV-B를 차단시킨 경우와비교하였다. UV-B 반복노출에 따른 SOD와 CAT의 구조변성은 전기영동분석으로 확인하였으며, 이들 효소활성은 분석키트를 이용하여 비색분석법으로 측정하였다. 결과: UV-B에 반복노출된 SOD는 일일 30분 조사조건으로 반복노출되었을 때에도 전기영동분석에서 효소다중화(polymerization)가 관찰되었으나 활성의 변화는 10% 이내로 나타났다. 반면UV-B에 반복노출된 CAT은 전기영동 시 효소밴드크기나 진하기가 감소하여 구조변성이 나타났음을 확인할 수 있었으며, 반복노출시간이 긴 경우 CAT은 전기영동분석에서 효소밴드를 보임에도 불구하고 그 활성은 완전히 소실되었다. 또한 UV-B 조사로 인한 CAT의 변성은 63.7%의 UV-B 차단기능을 가진 RGP렌즈의 사용으로 어느 정도 억제되었으나완전히 억제되는 것은 아니었다. 결론: 이상의 결과로 UV-B 반복노출에 따른 항산화효소의 구조변성은 그 종류에 따라 효소활성의 감소정도와 반드시 일치하는 것은 아님을 알 수 있었다. 따라서 자외선으로 인한 항산화효소의 손상을막기 위하여서는 콘택트렌즈를 착용한 상태에서 자외선 노출시간을 최소화하거나, FDA Class I 차단제에 해당하는 UV 차단율을 가지는 콘택트렌즈를 착용 또는 이에 상응하는 UV차단율을 가지는 선글라스를 덧착용할 것을 권장한다.

천안시 가로수의 생리적 특성과 형성층 전기저항치에 관한 연구 1

송근준,한심희,하태주 한국환경생태학회 2002 한국환경생태학회지 Vol.16 No.1

천안시내에 식재된 가로수의 건강도를 진단하기 위하여 몇 가지 생리적 특성을 측정하고, 형성층 전기저항치와 생리적 특성들간의 관계를 밝히고자 하였다. 은행나무, 벚나무, 버드나무를 대상수종으로 선정하였고. 7월에 대상 수종의 하부 토양을 채취하여 탈수소효소 활성을 분석하였으며, 수관의 잎은 엽록소 함량, 질산환원 효소, 항산화효소(SOD) 활성을 분석하는데 이용하였다. 수목의 형성층 전기전항치는 5월, 7월, 9월에 측정하였다. 토양의 탈수소효소 활성은 도심지역에서 낮은 값을 나타내 토양 오염도를 반영하였으며. 엽록소 함량은 동서대로에 식재된 벚나무가 가장 낮았다. 은행나무의 질산환원효소 활성은 다른 수종보다 높았으며 도심지역에서 높은 활성을 나타냈다. 또한 항산화효소인 SOD 활성은 도심에서 낮았다. 동서대로의 벚나무는 형성층 전기저항치가 지속적으로 상승하여 활력을 상실하였음을 보여주었다. 형성층 전기저항치는 질산환원효소(r2=-0.566) 및 SOD활성(r2=0.579)과 상관을 보임으로써 수목의 건강도 및 생리적 건강 상태를 진단하는데 유용할 것으로 판단되었다. This study was conducted to diagnose the health of street trees with physiological characters, and to figure out the relation of physiological characters and cambial electrical resistances. Ginkgo biloba, Prunes serrulata and Salix koreensis were chosen in the Cheonan City. Soils under trees were collected to analyze dehydrogenase activities, and chlorophyll content, nitrate reductase and superoxide dismutase activities were analyzed from leaves sampled at the edge of crown in July. Cambial electrical resistances were measured in May, July and September, Soils with low dehydrogenase activity reflected the level of pollution. Chlorophyll content was the lowest in the leaves of P. serrulata at the Dongseo-street. Nitrate reductase activity of Ginkgo biloba was higher than P. serruluta and Satix koreensis. Nitrate reductase activity showed higher activity in the city than control(Independence Hall and Yonam College), but superoxide dismutase activity in the city lower than control. P. serruzatu in the Dongseo-street that cambial electrical resistance increase continuously during the growing season, showed the loss of vitality Cambial electrical resistance was negatively or positively correlated with nitrate reductase(r2=-0.566) and superoxide dismutase activity(r2=0.579). It was concluded that cambial electrical resistance might be suitable for diagnosing the tree health.

고강도 저항운동시 복어 추출물 섭취가 항산화효소와 간기능 지표에 미치는 영향

김상수,박진현,주성범 한국스포츠학회 2017 한국스포츠학회지 Vol.15 No.2

본 연구는 고강도 저항운동시 복어 추출물 섭취가 항산화효소와 간기능 지표에 미치는 영향을 규명하고자 하는 것이다. 이를 위하여 20대 남자 대학생 18명을 복어 추출물 섭취군 9명과 비 섭취군 9명을 나누어 2주 동안 1RM의 80% 고강도 저항운동을 적용하면서 항산화효소 측정항목인 GPX(glutathione peroxidase), SOD(superoxide dismutase) 및 간기능 지표인 AST(aspartate aminotransferase), ALT(alanine aminotransferase)를 측정하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 항산화효소에서는 복어추출물 섭취에 따른 유의한 변화를 확인할 수 없었으나, 간기능 지표 인 혈청 AST와 ALT의 변화에서는 복어 추출물 섭취군이 적용 전에 비해 적용 후에 유의하게 낮게 나타났다(p<.05). 본 연구를 통해 고강도 저항운동시 복어 추출물 섭취가 간 기능 지표인 혈청 AST와 ALT 감소에 도움이 되는 것을 확인 하였다. The purpose of this study was to evaluate the effect of a puffer fish extract intake on antioxidant enzyme and liver function indicator during high-intensity resistance exercise. The subjects for the study were 18 male university student composed of the puffer fish extract group(n=9), control group(n=9), which trained for 2 weeks high-intensity resistance exercise. Glutathione peroxidase(GPX), Superoxide dismutase(SOD) and Aspartate aminotransferase(AST), Alanine aminotransferase(ALT) measured in all the subjects after the end of the 2 weeks high-intensity resistance exercise. The findings of this study were as follows; The puffer fish extract group was significantly lower serum AST and ALT. Consequently, Puffer fish extract intake during high-intensity resistance exercise will be effectively appeared to decreasing liver function indicator such as serum AST and ALT.

대학아이스하키 선수들의 최대운동 시 특성에 관한 연구

김승환(Seung-Hwan Kim) 한국엔터테인먼트산업학회 2016 한국엔터테인먼트산업학회논문지 Vol.10 No.4

본 연구의 목적은 장기간 아이스하키 트레이닝으로 적응된 엘리트 남자 대학 아이스하키선수들의 혈중 지질 과산화물 농도와 항산화시스템의 항산화효소 활성도를 알아보기 위한 것이다. K대학교 아이스하키선수 8명과 일반대학생 8명을 대상으로 급성탈진운동을 실시하기 전의 안정 시 및 트레드밀 점증부하(GXT) 최대 운동직후, 회복 10분, 30분 후의 혈중 지질 과산화물 농도와 항산화효소 활성도를 알아보는 것이다. 과산화지질(malondialdehyde: MDA) 농도는 아이스하키선수집단이 통제집단 보다 모든 시점에서 유의하게 높은 것으로 나타났으며, 집단 모두 운동직후의 MDA 농도가 다른 시점보다 유의하게 높은 것으로 나타났다. 반면 항산화효소인 GPX (glutathione peroxidase) 활성도는 아이스하키 선수집단이 통제집단 보다 운동직후에만 유의한 변화를 나타났다. 또한 SOD(superoxide dismutase) 활성도는 집단 간 및 시점 간에 모두 변화가 없는 것으로 나타났으나, CAT(catalase) 활성도는 아이스하키선수집단이 통제집단 보다 모든 시점에서 유의하게 높은 것으로 나타났으며, 집단 모두 운동직후시의 CAT 활성도가 다른 시점보다 유의하게 높은 것으로 나타났다. 위와 같은 결과를 통하여 점증 부하최대 운동은 MDA와 CAT의 급격한 증가를 일으켜 산소 유리기의 증가에 따른 항산화효소 작용의 보상 작용이 인체 내에서 일어나는 것을 확인하였다. 항산화시스템의 연구결과마다 다소의 차이가 있기 때문에, 이에 대한 보다 명확한 결론을 얻기 위해서는 동일분야에 앞으로도 지속적인 많은 연구가 필요하다고 사료된다. The study was designed to determine the effect of concentration of malondialdehyde(MDA) and activation of glutathione peroxidase(GPX), superoxide dismutase(SOD) and catalase(CAT) in Ice-hockey players. Eight Ice-hockey players and Eight general collegians participated in supervised maximal treadmill exercise test. Subject" blood was collected to examined before, immediately after, 10 and 30 minutes after the exercise. The results of this study can be summarized as follows; It was found out that the concentration of MDA could be changed on different phases. There were found significant difference of the concentration depending on the length of elapsed time. It was found that recovery 10 minutes after the exercise, all groups showed concentration significantly. The activation of GPX could be changed on different phases: before and right after exercises. The activation of SOD could be changed on different phases. The activation of CAT could be changed on different phases: before and right after exercises, and recovery of exercise. There were found significant difference of the concentration depending on the length of elapsed time. It was found that recovery 10 minutes after the exercise, all groups showed concentration significantly. Adaptive response of changes in MDA level and antioxidant Enzyme to maximal graded treadmill exercise was found more highly in Elite Ice-hockey athletics than in control subjects.

UV-A 반복노출로 인한 항산화효소의 구조변성과 효소활성의 상관관계

박미정,유효정,김종찬,김소라 한국안광학회 2015 한국안광학회지 Vol.20 No.1

Purpose: The present study was conducted to investigate whether the changes in structure and activity ofantioxidative enzymes, superoxide dismutase(SOD) and catalase(CAT) present in the eyes appeared when theywere repeatedly exposed to UV-A, and reveal the correlation of these changes. Methods: Each enzyme solutionwas prepared from the standardized SOD and CAT, and repeatedly exposed to UV-A of 365 min under thecondition of 30 minutes, 1 hour and 2 hours a day over 1, 2, 3, 4 and 5 days. Structural denaturation of SOD andCAT induced by repeat UV-A irradiation was confirmed by the electrophoretic analysis, and their enzyme activitywas determined by the colorimetric assay using the proper assay kit. Results: SOD exposed repeatedly to UV-Ashowed the polymerization pattern through the electrophoretic analysis when it was repeatedly exposed under thecondition of at least 1 hour a day however, the change of its activity was found to be less than 12%. On the otherhand, CAT repeatedly exposed to UV-A showed reduced size of the electrophoretic band which indicated astructure denaturation and its activity was significantly decreased. In the case of that the repeat exposure time waslonger, CAT activity was completely lost even though some enzyme band was shown in the electrphoreticanalysis. Conclusions: From these results, it was revealed that the degree and pattern in structural denaturation ofantioxidative enzymes differently appeared according to the type of enzyme, and the degree of structuraldenaturation was not always consistent with the reduction in enzyme activity. 목적: 본 연구는 안구에 존재하는 항산화효소인 superoxide dismutase(SOD)와 catalase(CAT)가 UV-A에 반복적으로 노출되었을 때 이들의 구조 및 활성의 변화가 유발되는지 알아보고 이들의 상관관계를 밝히고자 수행되었다. 방법:SOD와 CAT의 표준품으로 각각의 효소용액을 제조하고 하루 30분, 1시간 및 2시간씩 365 nm의 UV-A에 노출시키는 조건으로 1, 2, 3, 4 및 5일 동안 UV-A에 반복적으로 노출시켰다. UV-A 반복노출에 따른 SOD와 CAT의 구조변성은 전기영동분석으로 확인하였으며, 이들 효소의 활성은 분석키트를 이용하여 비색분석법으로 측정하였다. 결과:UV-A에 반복노출된 SOD는 일일 1시간 이상 조건으로 반복노출되었을 때 전기영동분석에서 효소의 다중화(polymerization)가 관찰되었으나 활성의 변화는 12% 이내로 나타났다. 반면 UV-A에 반복노출된 CAT는 전기영동시 효소의 밴드크기가 감소하여 구조변성이 나타났음을 알 수 있었으며, 효소활성 또한 유의하게 감소됨을 확인하였다. 반복노출시간이 긴 경우 CAT은 전기영동분석에서는 효소밴드를 보임에도 불구하고 그 활성은 완전히 소실됨을 알 수 있었다. 결론: 이상의 결과로 UV-A 반복노출에 따른 항산화효소의 구조변성은 효소의 종류에 따라 그 정도와 양상이 다르게 나타나며, 구조변성이 효소활성의 감소정도와 반드시 일치하는 것은 아님을 알 수 있었다.

나노버블수로 재배한 새싹인삼의 이화학적 특성 및 효소가수분해물의 항산화활성

김동규,신정혜,강민정 경상대학교 농업생명과학연구원 2018 농업생명과학연구 Vol.52 No.4

본 연구에서는 나노버블수로 재배한 새싹인삼(NB-4)과 일반수로 4개월간 재배한 새싹인삼(NA-4)의 이화학적 차이와 조사포닌 및 진세노사이드의 함량을 비교하여 나노버블수로 재배한 새싹인삼의 우수성을 확인하였다. 또한 NB-4 새싹인삼의 상업적 적용 가능성에 대한 기초자료를 확보하고자 시판 효소 3종으로 가수분해하여 이화학적 특성 및 항산화 활성을 비교 하였다. 생장 특성에서는 NB-4 새싹인삼이 NA-4 새싹인삼에 비해 길이나 굵기 면에서 더 높은 생육 증진 효과가 확인되었다. 잎과 뿌리 모두에서 회분과 조지방 함량은 시료간에 유의적인 차이가 없었다. 조사포닌 함량은 NB-4 새싹인삼에서 더 높았으며, 총 진세노사이드 함량은 NA-4가 더 높았는데 특히 잎에서의 Rb2 함량은 NB-4 새싹인삼에 더 높았다. 총 페놀화합물의 함량은 NB-4의 잎과 NA-4의 뿌리에서 유의적으로 높은 함량이었고, 플라보노이드는 잎에서만 검출되었으며, NB-4와 NA-4 간에는 유의적인 차이가 없었다. 상대적으로 조사포닌 함량이 높았던 NB-4를 viscozyme, cellulast 및 fungamyl 각각으로 가수분해 한 결과 viscozyme으로 가수분해 했을 때, pH는 가장 낮고, 산도, 환원당 함량과 총 페놀화합물의 함량은 가장 높았다. 효소 분해물의 항산화 효능을 DPPH와 ABTS 라디칼소거능으로 평가한 결과 각각 viscozyme과 fungamyl 분해물의 항산화 활성이 우수한 것으로 확인되었다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때 나노버블수로 재배한 새싹인삼에서 사포닌함량이 더 높으며, 효소분해물 제조시는 적용되는 효소에 따라 항산화 활성을 높일 수 있으므로 액상 추출물의 제조에는 효소의 적용이 적합한 것으로 판단된다. This study was conducted to investigate the physiochemical properties of Panax ginsengsprout cultivated with nanobubble water and antioxidative activity of its enzymatic hydrolysates. Panax ginsengsprout was cultivated for 4 months according to two cultivation methods:ginseng sprouttreated with nanobubble water(NB-4) or normalwater(NA-4). Nanobubble water promoted the height and thickness of Panax ginsengsprout compared to normal water. In the general composition, such as ash, crude fat and crude protein, it was not significantly difference compared with the other groups. The contents of crude saponin, total ginsenoside, total polyphenol and flavonoid were higher in NB-4 than in NA-4, Only Rb2 was higher in leaves of NB-4 than that of NA-4. Three enzymes(viscozyme, celluclast, and fungamyl) were selected to improve the functionality of NB-4. The DPPH and ABTS radical scavenging activities increased according to an increase in the concentrations of 3 types of hydrolysates. The viscozyme hydrolysate has the highest DPPH radical scavenging activity and the fungamyl hydrolysate has the highest ABTs radical scavenging activity among the hydrolysates. Based on these results, ginseng sprouts cultivated with nanobubble water has higher functionality than that of cultivated with normal water. Enzymatic hydrolysates of this sprout ginseng will have higher physiological activity.

Lipoxygenase 결핍 콩 된장의 급이가 고지방-콜레스테롤 식이성 흰쥐의 체내 지질 개선 및 항산화효소 활성에 미치는 영향

이수정,오수정,정종일,하은선,호문사,구옥경,성낙주 경상대학교 농업생명과학연구원 2016 농업생명과학연구 Vol.50 No.5

Lipoxygenase(LOX) 결핍 콩(05C4 및 LS, LOX2,3-free)과 일반콩(태광, LOX1,2,3-present)으로 제조된 된장의 급이가 고지방-콜레스테롤 식이성 흰쥐의 체내 지질성분 및 항산화 효소계에 미치는 영 향을 알아보고자 하였다. SD계 흰쥐는 정상군, 고지방-콜레스테롤 급이군(HFC), 고지방-콜레스테롤 식이+5% 된장 분말 급이군[HFC+D1, 태광된장; HFC+D2, 05C4된장; HFC+D3, LS된장)으로 구분하여 5주간 사육되었다. In vitro에서 된장의 콜레스테롤 흡착활성은 4mg/mL 농도에서 LS된장이 태광된장 에 비해 1.5배 높았다. 식이효율은 정상군에 비해 대조군에서 유의적으로 높았으며, LS된장 급이군 (HFC+D3)은 대조군에 비해 유의적으로 감소되는 경향이었다. Rö hrer 및 T.M.지수와 체지방 함량은 대조군에 비해 된장 급이군에서 모두 유의적으로 감소되었으며, 특히 Lee지수 및 BMI는 LOX 결핍콩 된장 급이군에서 유의적으로 감소되었다. 혈청 총 지질 및 중성지방 함량은 대조군에 비해 된장 급이군 에서 유의적으로 감소되었으나, 총 콜레스테롤, HDL-, LDL-콜레스테롤 및 심혈관질환 위험지수는 LS 된장 급이군만 유의적인 감소를 보였다. 혈청 AST 및 ALT 활성은 HFC+D1 및 HFC+D2간에는 유의차 가 없었고, HFC+D3은 HFC+D1 및 HFC+D2에 비해 유의적으로 낮은 수준이었다. 간 조직에서 총 지 질 함량은 HFC+D3이 대조군에 비해 약 25.2%의 감소되었으며(p<0.05), 중성지방 및 총 콜레스테롤 함량은 HFC+D2 및 HFC+D3이 대조군에 비해 유의적인 감소를 보였다. 분변 중의 중성지방 함량은 된 장 급이군 모두 대조군에 비해 26.2~40.3%의 증가를 보였으며(p<0.05), 총 콜레스테롤 함량은 LS된장 급이군만 유의적으로 증가하였다. 간 조직 중 SOD 활성은 대조군에 비해 05C4 및 LS된장 급이군에서 유의적으로 증가하였으며, catalase 및 GSH-px 활성은 된장 급이군 모두 대조군에 비해 유의적으로 증가하였다. UDPGT 활성은 된장의 급이 시 정상군과 유사한 수준으로 증가되었으며, 특히 LS된장 급 이군은 정상군에 비해 유의적으로 증가하였다. 따라서 LOX 결핍 콩으로 제조된 된장은 체내 지질 개선 및 항비만 활성에 긍정적인 도움이 될 것으로 판단된다. Effects of Doenjang made with lipoxygenase(LOX)-free genotype soybean on the lipids profiles and hepatic antioxidant enzyme activities in rats fed high fat-cholesterol diet were investigated. Sprague-Dawley rats divided into five groups for 5 weeks; normal diet(Normal), high fat-cholesterol diet(HFC), and high fat-cholesterol diet containing 5% of Doenjang powder(HFC+D1, Taekwang Doenjang; HFC+D2, 05C4 Doenjang; HFC+D3, LS Doenjang). In vitro, activity of the cholesterol adsorption in the LS Doenjang exhibited 1.5-fold increases than Taekwang Doenjang in 4mg/mL concentration. The food efficiency ratio(FER) of the HFC was significantly increased compared to normal, only HFC+D3 was significantly decreased compared to HFC. Röhrer, T.M. index and body fat content in all groups fed Doenjang were significantly decreased to HFC, especially Lee index and BMI value in groups fed LOX-free soybean Doenjang were significantly reduced. Serum total lipids and triglyceride level significantly reduced with all groups fed Doenjang, whereas HFC+D3 was markedly decreased serum total cholesterol, HDL-, LDL-cholesterol level and CRF value compared to HFC(p<0.05). There was no differences in serum AST and ALT activities between HFC+D1 and HFC+D2, HFC+D3 was significantly lower to that of the HFC+D1 and HFC+D2. Content of hepatic total lipids in the HFC+D3 was decreased to 25.2% to HFC(p<0.05), contents of triglyceride and total cholesterol in HFC+D2 and HFC+D3 were significantly reduced compared to the HFC. Fecal triglyceride content in all groups fed Doenjang was increased to 26.2~40.3%(p<0.05) to HFC, but total cholesterol content was significantly increased only HFC+D3 compared to HFC. Hepatic SOD activity was higher significantly in the HFC+D2 and HFC+D3 compared to HFC, catalase and GSH-px activities were significantly increased in all groups fed Doenjang. UDPGT activity was significantly increased up to that of the Normal group, especially HFC+D3 was higher significantly to Normal. Therefore, these results suggest that Doenjang made from LOX-free soybean may exert positively to the lipid improvement in vivo and prevent obesity.

운동생리학 : 운동강도에 따른 지질 과산화물과 체내 항산화효소의 활성정도와 항산화제의 방어효과

이복환(BockHwanLee),정성태(SungTaiChung),김해리(HarRietKim),정덕조(DeogJoJung) 한국체육학회 2001 한국체육학회지 Vol.40 No.3

운동강도에 따라서 지질 과산화물의 생성과 항산화 효소의 활성정도를 파악하여 산화적 스트레스를 야기하는 운동강도가 있음을 규명하고 아울러 산화적 손상을 야기하는 강도의 운동을 실시할 때 항산화제 섭취를 통해서 산화적 손상을 방어할 수 있는지를 규명하고자 하였다.이를 위해 62명의 피험자를 대상으로 항산화제와 운동처치를 5주간 실시한 후 비운동시(Non-exercise), 저강도(AT80%), 고강도(AT110%) 운동시 TBARS 생성 정도와 SOD, GPX, GRD, GSH, GSSG 활성화 정도를 비교 분석하고, 항산화제(위약처치집단, 복합비타민 섭취 집단, 타우린섭취 집단)에 따른 TBARS 생성정도와 SOD, GPX, GRD, GSH, GSSG 활성화 정도를 비교 분석하였다.본 연구결과 적절한 강도를 벗어난 고강도 운동이 산화적 스트레스를 유발하며, 과도한 스트레스는 체내 항산화 방어 체계를 무너뜨리고 결국 산화적 손상의 원인이 되는 지질과산화물의 생성을 증가시키는 것을 알 수 있었다. 산화적 스트레스를 야기하는 운동강도는 AT(anaerobic threshold)수준 이상에서 존재함을 알 수 있었으며, 또한 타우린도 비타민 E나 C와 같이 항산화 기능이 있음을 알 수 있었다. 비타민과 타우린 섭취를 통해서 지질 과산화물의 생성 감소와 항산화효소의 활성을 증가시키는 것으로 보아 항산화제(비타민 E+C, 타우린)가 적정강도를 벗어난 과도한 운동에 의한 산화적 손상을 방어할 수 있음을 알 수 있었다. The purpose of this study was to investigate protective effect of antioxidants supplementation and exercise intensity on the activities of lipid peroxidation. Sixty two middle school students(M, 14.7±0.5yr) were participated in the maximal exorcise test before and after Sweets antioxidants supplementation. The subjects were divided into three groups; vitamin C+E supplementation group(N=20), Taurine supplementation group(N=21), placebo group(N=21), Then each group was divided into three subgroup ;Non-exercise group, AT80%(low intensity) exercise group, AT110%(high intensity) exercise group. Maximal exercise testing( A strand protocol; 0.5kp/2min) by cycle ergometer was used as a test protocol. The programs of exercise groups were aerobic and fitness exercise for 5 weeks. Low intensity(AT 80%) group exercised for 60min per day(5days/week) and high intensity(AT 110%) group exercised for 120min. Vitamin C(2,000㎎/day), Vitamin E(1000IU/day), Taurine(1500㎎/day) were given for 5 weeks, Venous blood samples were drawn at the forearm antecubital vein at the immediately after exercise. The concentration of TBARS and the activities SOD, GPX, GRD, GSH, GSSG were measured in the blood to indicate the oxidative stress and antioxidative status. After five weeks of physical training, there were significant changes in indicators’ values only in high intensity exercise group compared with non exercise group and low intensity group and show high intensity exercise induced oxidative stress.The effect of vitamin C+E, taurine supplementation were beneficial to reduce the concentration of TBARS caused by high intensity exercise. Vitamin C and vitamin E seemed to have a synergistic effect each other.In conclusion, It has been found that high intensity exercise-induced oxidative stress caused lipid peroxidation (TBARS) increase. But dietary antioxidants had detoxifying effects on peroxides produced by high intensity exercise.Therefore, it has been suggested that vitamin C+E, taurine supplementation treatment for 5 weeks may protect oxidative damage from various oxidative stress produced by strenuous exercise.