• 한국토양비료학회지
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• 제40권4호
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• pp.311-325
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• 2007

오늘날 중금속으로 오염된 토양의 위해도 평가 및 오염토양 복원을 위한 기술의 적용에 있어서 점차 중금속의 생물유효도(bioavailability)가 총함량보다 중요하게 생각되고 있다. 그 결과 많은 연구자들은 토양과 토양수 내의 생물에 유효한 중금속의 함량을 조사함과 더불어 이 유효도에 영향을 미치는 주요 토양환경인자를 연구하고 있다. 따라서 본 총설은 일반적으로 유효도 평가에 이용되는 기존의 여러 방법들을 비교평가하고 중금속 유효도의 중요성을 이에 영향을 미치는 토양 인자와 함께기술하였다. 현재까지 다양한 유효도 측정 방법이 개발되어 많은 연구에 적용되고 있는데, 이에는 화학적 침출 방법 (chemical based extraction)과 이온 선택성 전극 (ion selective electrode, ISE) 및 확산구배막(diffusive gradient in the thin film, DGT)을 이용한 중금속 화학종 분리방법 등을 들 수 있다. 그러나 이와 같이 개발된 다양한 기술이 유효도 측정에 있어서 괄목할 만한 성과를 내고 있음에도 아직 국제적으로 인증되고 있는 기술이 있는 것은 아니다. 게다가 토양 중 중금속의 유효도는 토양의 종류 및 특성 그리고 측정 대상인 중금속의 종류에 따라 매우 다양한 양상을 보여준다. 토양 중 중금속의 유효도 변화는 주로 토양과 토양수 사이에서 일어나는 이온교환 반응을 통한 중금속 흡착(adsorption)과 탈착(desorption)에 의하여 일어나며 이 반응은 토양 pH, 유기물, 토양수 중 유기탄소(dissolved organic carbon, DOC), 유기산(low-molecular weight organic acids, LMWOAs) 및 주요 양이온과 같은 토양환경인자의 변화에 영향을 받는다. 예를들어 토양 pH의 증가는 탈수소화(deprotonation) 작용을 통해서 토양표면의 중금속 흡착능력을 높여 결과적으로 유효도를 감소시킨다. 토양중 유기물은 중금속 유효도를 감소시킴과 동시에 유기탄소 및 유기산의 원천으로서 유효도를 증가시키기도 한다. 즉, 유기물은 주로 음으로 하전된 표면을 가지고 있어 중금속을 고상으로 흡착시켜 유효도를 감소시킨다. 반면에 유기물에서 녹아 나온 토양수중 유기탄소 및 유기산은 강한 킬레이트(chelate)로서 토양표면으로부터 중금속을 떨어져 나오게 하여 유효한 중금속 함량을 높여준다. 이와 같은 중금속 이온과 토양인자 사이의 상호반응은 토양의 종류 및 중금속의 종류에 따라 매우 다양하다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제41권1호
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• pp.87-94
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• 2012

본 연구는 유청 단백질과 칼슘이 킬레이트된 새로운 유기태 칼슘을 탄산칼슘 및 구연산칼슘과 비교하여 새로운 칼슘의 급원으로서 그 효능을 평가하고자 수행되었다. 실험은 4주령 된 수컷 흰쥐(Sprague-Dawley) 36마리를 6개의 실험군(n=6/group)으로 설정하고, 칼슘의 섭취 수준에 따라 정상칼슘(0.5%) 및 고칼슘 수준(1.5%)으로 나누고, 칼슘의 급원을 탄산칼슘, 구연산 칼슘, 유기태 칼슘으로 하여 6주간 실험식이를 급여 후 희생시켰다. 실험동물의 성장, 혈청의 칼슘과 인의 농도, ALP 활성, 간기능 지표(GOT, GPT, T-bilirubin)와 신기능 지표(creatinine, uric acid), 간과 신장의 칼슘 및 인의 함량, 대퇴골의 무게, 길이, 파단력, 회분량, 칼슘 및 인의 함량, 칼슘의 체내 이용성 등을 측정하였다. 그 결과 유기태 칼슘의 수준별 섭취는 대조군과 비교하여 체중 증가와 식이섭취량에서 유의적인 차이를 보이지 않았으나, 식이효율은 고칼슘 수준에서 유기태 칼슘군이 다른 군에 비해 좋은 결과를 나타냈다. 유기태 칼슘군의 혈청 칼슘 및 인의 농도는 대조군과 마찬가지로 성장기 정상 범위에 속하였으며, 혈청 ALP의 활성은 유기태 칼슘군이 대조군에 비해 유의적으로 감소하여(p<0.05) 성장기 흰쥐의 골격 대사에 긍정적인 영향을 준 것으로 보였다. 혈액의 간기능 지표인 GOT와 GPT의 활성은 정상 및 고칼슘 수준에서 유기태 칼슘군이 탄산칼슘군보다 감소되었고, T-bilirubin의 농도는 유기태 고칼슘군에서 유의적으로 낮아졌다(p<0.05). 신기능 지표인 creatinine과 uric acid의 농도는 모두 정상 범위 내에 있었다. 간과 신장의 칼슘 함량은 정상 및 고칼슘 수준에서 유기태 칼슘군이 탄산칼슘군보다 낮아서 조직 내 칼슘의 침착정도가 낮았다. 대퇴골의 무게는 정상 칼슘 수준에서 각 군별 유의적인 차이가 없었으나, 고칼슘수준에서 유기태 칼슘군이 구연산 칼슘군에 비해 유의적으로 증가하였다(p<0.05). 체중 당 대퇴골의 무게, 길이 및 파단력은 칼슘의 급원에 따라 유의적인 차이가 없었다. 하지만 유기태 칼슘군은 대조군 보다 칼슘의 흡수율이 증가하여 체내 이용률이 높았다. 본 연구에 사용한 유기태 칼슘은 성장, 혈액 지표에 있어서 탄산칼슘과 대등한 효과를 보였으며, ALP 활성 및 칼슘의 생체 이용률 측면에서 더 우수한 결과를 나타냈다. 따라서 유기태 칼슘은 새로운 칼슘 보충제로서의 그 이용 가능성이 매우 클 것으로 사료된다.

• 분석과학
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• 제9권4호
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• pp.336-344
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• 1996

뇨시료 중 혼적량의 코발트, 구리, 니켈, 카드뮴, 납 및 아연을 흑연로 원자흡수분광 광도법으로 정량하기 위한 dithizone이 포함된 chloroform으로의 용매추출에 관하여 연구하였다. 실험조건인 시료의 전처리 과정, 추출용액의 pH, 킬레이트제인 dithizone의 농도, 역추출할 때 사용하는 산의 종류와 농도에 관하여 최적화하였다. 유기물의 방해를 제거하고자 뇨시료 100.0mL에 진한 질산 30mL를 가하고 30% 과산화수소 50mL를 5.0mL씩 단계적으로 가하면서 가열하여 유기물질을 분해하였다. 삭힌 뇨시료를 100mL로 만들어 분별 깔때기에 넣고 시판용 완충용액으로 pH가 8이 되게 조절한 다음 0.1% dithizone을 포함하는 chloroform 15.0mL를 가했다. 진탕기(shaker)를 이용하여 90분 동안 흔들어 준 후 상분리시켜 용매층을 분리하였다. 카드뮴, 납, 아연은 0.2M 질산용액 10.0mL로 역추출하여 직접 정량하였고, 이런 조건으로 역추출되지 않은 코발트, 구리, 니켈은 유기 용매를 증발 건고시킨 다음 잔류물을 $HNO_3$ $H_2O_2$로 녹이고, 정확히 10.0mL가 되게 탈염수로 묽혀서 정량하였다. 최적의 추출조건을 찾기 위하여 인공 뇨시료를 제조하여 검토하였고, 얻은 최적조건으로 검정곡선을 작성하였다. 삭힌 각 시료에 일정량 첨가된 원소를 정량하여 얻은 회수율은 77 내지 109%였고, 검출한계는 Cd(II) 0.09, Pb(II) 0.59, Zn(II) 0.18, Co(II) 0.24, Cu(II) 1.3, Ni(II) 1.7ng/mL였다. 이로써 본 방법이 과량의 유기물과 알칼리 및 알칼리 토금속이 포함된 뇨시료에서 혼적량 원소들을 정량적으로 분리 분석할 수 있음 을 알았다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제9권4호
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• pp.207-217
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• 2011

UV-Vis 분광광도법과 시간분해 레이저 유도 형광분광법(TRLFS)을 이용하여 흄산의 모사 리간드로 사용한 2,6-Dihydroxybenzoate(DHB)와 U(VI)의 착물형성반응을 조사하였다. U(VI)-DHB 착물 고유의 전하이동 흡수 스펙트럼을 분석한 결과, 착물형성반응은 우라늄-리간드 비가 1:1 또는 1:2 착물을 형성하는 이중 평형반응이며, 산도에 따라 착물종의 분포가 변한다는 것을 밝혔다. 계산된 착물형성상수 (log $K_1$ and log $K_2$)는 $12.4{\pm}0.1$과 $11.4{\pm}0.1$이다. 이에 더하여, TRLFS 방법으로 조사한 결과, DHB는 U(VI) 화학종들의 형광 소광제(quencher)로서 역할을 한다는 것을 확인하였다. 특히, 확인된 U(VI) 화학종 모두(${UO_2}^{2+}$, $(UO_2)_2{(OH)_2}^{2+}$과 $(UO_2)_3(OH)_5{^+})$에서 정적 (static) 및 동적 (dynamic) 소광작용이 공존하는 것으로 관찰되었다. 시간분해 형광 스펙트럼으로부터 리간드 농도에 따른 U(VI) 화학종의 형광세기와 형광수명을 측정하였으며, Stern-Volmer 식을 이용하여 분석하였다. 결정된 정적소광계수(KS)는 ${UO_2}^{2+}$, $(UO_2)_2{(OH)_2}^{2+}$ 과 $(UO_2)_3(OH)_5+$에 대하여 각각 $4.2{\pm}0.1$, $4.3{\pm}0.1$ 과 $4.34{\pm}0.08$이다. Stern-Volmer 식을 이용한 분석 결과, 단일 또는 이중 배위자 구조(mono- and bi-dentate)의 U(VI)-DHB 착물이 모두 정적소광효과에 관여하는 바닥상태 착물임을 확인하였다.

• Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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• 제43권4호
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• pp.330-336
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• 2009

목적: $^{68}$Ge/$^{68}$Ga-제너레이터에서 생산되는 PET용 방사성동위원소인 $^{68}$Ga을 NOTA와 DOTA에 표지하는 조건을 확립하고 이의 안정성 및 단백질 결합 특성을 연구하였고, 여러 가지의 금속이온 공존시 표지효율에 미치는 영향도 관찰하였다. 대상 및 방법: 여러 가지 농도의 NOTA 3HCl과 DOTA 4HCl에 $^{68}$Ge/$^{68}$Ga-제너레이터에서 0.1 M HCl로 용출한 $^{68}$GaCl$_3$ 6.66$\sim$272.8 MBq 1.0 mL와 합치고 초산나트륨 또는 탄산나트륨 완충액을 사용하여 다양한 pH 조건에서 반응하였다. 다양한 금속이온(CuCl$_2$, FeCl$_2$, InCl$_3$, FeCl$_3$), GaCl$_3$, MgCl$_2$, CaCl$_2$)과 0.373 mM NOTA를 $^{68}$Ga(6.77$\sim$8.58 MBq)으로 표지할 때 표지효율을 관찰하였다. $^{68}$Ga의 표지효율은 ITLC-SG고정상으로 하고 아세톤과 생리식염수를 이동상으로 하여 측정하였다. 최적의 pH 조건에서 $^{68}$Ga-NOTA와 $^{68}$Ga-DOTA를 표지한 후 4 시간 동안 안정성을 확인하고, 사람 혈청에서의 단백질 결합능을 평가하였으며, 지용성 정도를 측정하기 위하여 octhanol distribulion 실험을 실시하여 log P값을 구하였다. 결과: $^{68}$Ga-NOTA와 $^{68}$Ga-DOTA의 치적 표지 pH 조건은 각각 pH 6.5와 3.5였고, NOTA는 실온에서 표지가 잘 되었으나 DOTA는 가열이 필요하였다. MgCl$_2$와 CaCl$_2$의 존재는 $^{68}$Ga-NOTA의 표지 효율에 영향을 미치지 않았으나 CuCl$_2$, FeCl$_2$, InCl$_3$, FeCl$_3$, GaCl$_3$이 존재할 경우에는 표지효율이 감소하였다. $^{68}$Ga-NOTA와 $^{68}$Ga-DOTA는 실온에 그대로 두거나 사람혈청과 37$^{\circ}C$에 두었을 때 4 시간 이상 안정하였고, 사람 혈청 단백질 결합능은 2.04$\sim$3.32%로 낮았으며, log P 값은 -3.07로 수용성을 보였다. 결론: $^{68}$Ga의 표지에는 NOTA가 DOTA에 비하여 이상적인 양기능성 킬레이트제로 쓰일 수 있음을 알았다. 또한 $^{68}$Ga-NOTA는 금속이온 존재시 표지효율이 떨어질 수 있지만 안정하고 낮은 단백질 결합을 보였다.

• 분석과학
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• 제8권3호
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• pp.321-334
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• 1995

흔적량 금속이온인 Co(II), Ni(II) 및 Cu(II)의 ammonium pyrrolidine dlthiocarba-mate(APDC) 착물을 용매추출하기 위한 기초적인 연구를 수행하였다. 킬레이트제인 $4{\times}10^{-5}M$ APDC의 클로로포름에 대한 추출에서 가장 큰 분포비 (log D=1.3543)는 pH 2.0에서 나타났으며, 이때 분배계수($K_{p.HPDC}$)는 2.489였다. 수용액과 유기용매층에서 이들 착물의 UV/Vis 스펙트럼을 얻었는데, 안정한 착물을 형성하는 pH는 각각 Co(II):5.0, Ni(II):8.0 및 Cu(II):8.0이었고 금속이온과 APDC는 1:2의 착물을 형성하였으며, 1분만 흔들어 주어도 정량적으로 유기층에 분배되었다. 유기용매로의 분배 및 추출평형을 조사하기 위하여, $M(PDC)_2$ 착물을 합성하여 클로로포름에 $10.0{\mu}g/ml$가 되게 녹이고, HCl 용액과 NaOH 용액으로 pH를 조절한 수용액으로 역추출을 하였다. 분포비와 추출률은 $Co(PDC)_2$의 경우 PH6.5~8.5에서 log D=2.834 : E(%)=99.a%9 $Ni( PDC)_2$는 pH 11.0에서 log D=5.699 : E(%)=100%, 그리고 $Cu(PDC)_2$는 pH 6.0에서 log D=2.025 : E(%)=99.1%의 최대값을 나타내었다. 추출상수와 착물의 생성상수는 각각 $Co(PDC)_2$는 log $K_{ex}=9.671$ : log ${\beta}_2=6.938$, $Ni(PDC)_2$는 log $K_{ex}=9.646$ : log ${\beta}_2=7.071$, $Cu(PDC)_2$는 log $K_{ex}=9.074$ : log ${\beta}_2=7.049$였다. 이런 결과들로부터 흔적량 금속이온을 분리 농축하는 최적의 추출과정을 작성할 수 있으며, 정밀소재 및 환경시료 등에서 매트릭스의 영향없이 정량할 수 있음이 기대된다.

• 한국식품과학회지
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• 제35권3호
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• pp.510-518
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• 2003

자외선에 노출된 피부에서 생성된 활성산소종에 의한 산화적 스트레스는 세포 구성 성분들을 손상시키고 궁극적으로는 피부 광노화 및 발암을 야기시킬 수 있다. 이 연구에서는 대두(Glycine max MERRILL)의 성분인 genistein(4',5,7-trihydroxyisoflavone)을 포함하는 몇 가지 천연 황산화제들에 대하여 로즈벵갈로 증감된 사람 적혈구의 광용혈에 대한 보호효과를 조사하였다. Genistein$(10-100\;{\mu}M)$은 농도-의존적으로 광용혈을 억제하였다. 그리고 지질 과산화 연쇄반응의 차단제인 ${\alpha}$-tocopherol보다도 더 효과적이었다. 그러나, Genitein의 배당체인 genistin, 소용성 항산화제인 L-ascorbate, 철-킬레이트제인 sodium phytate는 광용혈에 대하여 보호 효과를 나타내지 않았다. 오히려 보다 높은 농도$(500\;{\mu}M)$에서는 L-ascorbate와 sodium phytate 모두 광용혈을 촉진시켰다. 반면, $^1O_2$ 소광제로 알려진, ${\alpha}$-carotene 3,3'-diol은 현저한 보호 효과를 보여주었다. 이 결과는 로즈벵갈로 증감된 광용혈에 있어서 $^1O_2$이 중요함을 가리킨다. Luminol-의존성 화학발광법을 이용하여, $Fe^{3+}-EDTA/H_2O_2$ 계에서 생성된 ROS에 대한 몇가지 천연 항산화제들의 ROS 소거활성을 측정하였다. 활성 산소 소거활성$(OSC_{50})$의 크기는 sodium phytate > L-ascorbate>${\alpha}$-tocopherol > genistein > genistin순이었다. Gnistein, genistin, ${\alpha}$-tocopherol, L-ascorbate 및 sodium phytate의 활성산소 소거활성$(OSC_{50})$은 각각 41.0, 109.0, 9.0, 5.2, 및 $0.56{\mu}M$이었다. Free radical 소거활성$(FSC_{50})$의 크기는 L-ascorbate > ${\alpha}$-tocopherol > genistein > genistin순으로 나타났다. 이상의 결과들은 genistein이 $^1O_2$ 혹은 다른 ROS를 소거함으로써 그리고 ROS에 대항하여 세포막을 보호함으로써 생체계, 특히 태양 자외선에 노출된 피부에서 항산화제로서 작용할 수 있음을 가리킨다.

• 대한화학회지
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• 제44권5호
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• pp.403-409
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• 2000

1,4,7,10-tetraaza13,16-dioxacyclooctadecane-N,N',N",N'"-tetraacetic acid (1), 1,4,7,10-tetraaza-13,16-dioxactclootadecane-N,N',N",N'"-tramethylacetic acid (2), 및 1,4,7,10-tetraaza-13,16-dixacyclooc-tedecane-N,N',N",N'"-tetrapropionic acid (3)와 $Zn^{2+}$ 착물의 형성 및 해리 속도를 멈춤-흐름법 및 분광학적방법으로 측정하였다. 측정 조건을 온도 25.0$\pm$0.1 $^{\circ}C$ 및 이온강도 0.10 M NaClO4 이었다. $Zn^{2+}$이온과 1과 2의 형성 반응은 빠르게 중간 생성물($ZnH_3L^+$)를 형성한다. 여기서 $Zn^{2+}$ 이온은 부분적으로 배위되어 있고 속도 결정 단계는 최종 생성물이었다. pH범위 4.76-5.76에서, 2가 양성자($H_2L^{2-}$) 형태가 매우 낮은 농도임에도 불구하고 속도론적으로 활성화종임을 알 수 있었다. 또한 중간체 착물의 안정도 상수(log$K_{(ZnH_3L^+)}$)와 고유 물분자-보조 속도상수(KOH)가 속도론적 자료로부터 계산되었다. $Zn^{2+}$이온과 1,2, 및 3의 해리 반응은 아세테이트 완충 용액 하에서 청소군 $Cu^{2+}$ 이온을 이용하여 측정하였다. 모든 착물의 해리 반응은 산-무관 및 산-촉매 반응으로 진행됨을 알 수 있었다. $Zn^{2+}$ 착물의 해리 속도에 영향을 미치는 완충 용액 및 $Cu^{2+}$농도의 효과를 알아보았으며, 아울러 리간드 효과를 곁가지에 매달려있는 치환기와 킬레이트 고리크리로 논하였다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제21권2호
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• pp.193-198
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• 2014

흑마늘 음료의 기호성과 기능성 증진을 위해 흑마늘과 미나리의 배합비를 각각 3:0(BD-1), 2:1(BD-2), 1:1(BD-3), 1:2(BD-4)의 비율(w/w)로 달리하여 제조한 음료의 식품학적 특성과 항산화 활성을 비교 검토 하였다. 흑마늘 미나리 혼합음료의 pH는 미나리 첨가량이 증가함에 따라 증가하였으나, 당도는 감소하는 경향을 나타내었다. 색도는 L값과 b값은 유의적인 차이를 보이지 않았으나, a값은 미나리 첨가량이 증가함에 따라 2.40(BD-1)에서 6.46(BD-4)로 증가하였다. 폴리페놀 함량은 BD-4에서 46.96 ${\mu}g/mL$으로 가장 높게 나타났으며, BD-3(42.36 ${\mu}g/mL$), BD-2(41.91 ${\mu}g/mL$), BD-1(28.48 ${\mu}g/mL$) 순으로 나타났다. SOD 유사활성은 BD-4에서 18.60%으로 가장 높은 활성을 나타내었으며, BD-3(15.53%), BD-2(12.53%), BD-1(10.27%) 순으로 활성을 나타내었다. ABTS 라디칼 소거능은 BD-1에서 28.72%로 가장 낮게 측정되었으며, 미나리 첨가 비율이 증가함에 따라 유의적으로 증가하여 BD-2는 39.43%, BD-3은 45.69%, BD-4는 52.51%로 나타났다. 철 이온 킬레이트 효과는 미나리 첨가량이 증가함에 따라 증가하였으며, BD-1(6.38%)에 비해 BD-4(39.94%)에서 6배 높게 측정되었다. 수용성 비타민(B1, B2, B6, C) 함량은 미나리 첨가량이 증가함에 따라 증가하는 경향을 나타내었으며, 특히 비타민 C의 경우 BD-1(130.10 ${\mu}g/mL$)에 비해 BD-4(806.21 ${\mu}g/mL$)가 6배 가량 증가하였다. 관능검사의 경우도 색, 향, 맛, 종합적 기호도에서 BD-4가 가장 양호하였다. 이러한 결과를 종합해 보면, 흑마늘 미나리 혼합 음료를 제조할 경우 흑마늘과 미나리를 1:2 비율(w/w)로 혼합하는 것이 생리활성과 관능적 품질 특성 측면에서 우수할 것으로 사료된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제38권11호
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• pp.1571-1579
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• 2009

와송의 부위별 에탄올 및 물 추출물의 항산화활성을 알아보고 열 및 pH 처리가 와송 추출물의 항산화활성에 미치는 영향을 파악하여 식품산업에의 이용 가능성을 알아보았다. 와송 부위별 추출물의 항산화활성을 측정한 결과, 총 페놀화합물 함량은 잎, 줄기 및 뿌리 순으로 높은 함량을 보였으며 rancimat에 의한 지질산화 억제능은 4 mg/mL 농도에서 에탄올 추출물의 산화안정지수가 잎 및 뿌리에서 1.92 및 2.00의 값을 보여 1.28의 값을 보인 줄기에 비해 높은 억제능을 보였다. DPPH 라디칼 소거능의 경우, 잎, 줄기 및 뿌리 에탄올 추출물이 0.4 mg/mL 농도에서 92-96%의 값을 보여 천연항산화제인 tocopherol과 유사한 소거능을 보였으며 물 추출물은 잎, 줄기 및 뿌리 순으로 높은 소거능을 보였다. 환원력도 잎, 줄기 및 뿌리 순으로 높은 값을 나타냈다. 반면, 금속봉쇄력은 에탄올 추출물은 잎에서 높은 금속봉쇄 효과를 보였으나 물 추출물에서는 잎, 줄기 및 뿌리 모두 4 mg/mL 농도에서 90%에 가까운 금속봉쇄력을 보여 킬레이트제인 EDTA와 유사한 활성을 보였다. 이를 통해 와송의 잎, 줄기 및 뿌리 모두 DPPH 라디칼 소거능, 금속봉쇄력을 통해 높은 항산화활성을 가지며, 그중 특히 잎 에탄올 추출물이 가장 높은 활성을 가지는 것을 알 수 있었다. 이에 와송잎 에탄올 추출물을 열 및 pH 처리한 결과 라디칼 소거능이 무처리구와 유사한 값을 보여 와송잎 추출물이 열 및 pH에 안정함을 알 수 있었다. 이상의 결과를 통해 와송잎 추출물은 열 및 pH에 안정하며 높은 항산화활성을 가져 천연항산화제로서 식품에 효과적으로 적용할 수 있을 것으로 사료된다.