• 제목/요약/키워드: 1:5,000

검색결과 9,390건 처리시간 0.054초

Modified Photo-Fenton Reaction을 이용한 Methyl Tert-butyl Ether (MTBE)의 분해 Kinetic 및 메커니즘 규명에 관한 연구 (Degradation Kinetic and Mechanism of Methyl Tert-butyl Ether (MTBE) by the Modified Photo-Fenton Reaction)

  • 김민경;공성호
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
    • /
    • 제11권6호
    • /
    • pp.69-75
    • /
    • 2006
  • 지하 저장 탱크로부터의 유류 유출로 인하여 전세계적으로 넓은 지역의 토양 및 지하수가 오염되고 있다. Methyl tert-butyl ether(MTBE)는 대기 오염 감소를 위하여 널리 사용되고 있는 유류 첨가제이지만 토양 및 지하수로 유입되어 섭취 되었을 때 발암 가능성이 있는 유독 물질이다. 본 연구는 고도 산화 처리 기법 중 유기 오염물의 분해에 높은 효율을 나타내는 고전적 Fenton reaction의 최대 단점인 강한 산성(pH 2.5-3) 의존성을 극복한 새로운 산화 처리 기법을 개발하여 고농도의 MTBE를 효과적으로 분해 하는 것을 그 목적으로 하여 자연 친화적인 chelating agents를 사용하여 중성 영역에서 Fenton reaction을 가능하게 하는 기법인 Modified Fenton reaction과 Ultra Violet light(UV)를 이용하여 분해효율을 극대화 하는 Photo-assisted Fenton reaction을 응용한 Modified Photo-Fenton reaction system을 개발하여 최적 반응 조건 및 반응 차수, 반응 메커니즘을 밝혀내었다. 낮은 독성과 높은 생분해성을 나타낸 Citrate ion을 chelating agents로 선정하였으며 최적 반응 조건은 [$Fe^{3+}$] : [Citrate] = 1 mM : 4 mM, 3% $H_2O_2$, 17.4 kWh/L UV dose, 초기 pH 6.0이며 이 조건에서 1000 ppm MTBE를 분해한 결과 6시간 후 86.75%, 16시간 후 99.99%의 높은 분해율을 나타냈으며 최종 pH는 6.02로 안정적이었다. 또한 Modified Photo-Fenton reaction을 이용한 MTBE 분해 반응은 유사 1차 반응을 나타내었으며 methoxy group이 ${\cdot}OH$ radical과 주로 반응하여 tert-butyl formate(TBF)가 주요 분해 산물이 되는 분해 경로를 따른 다는 것이 밝혀졌다. 본 연구로 개발된 Modified Photo-Fenton reaction에서 발생되는 산화제인 ${\cdot}OH$ radical의 비선택적 반응성을 고려할 때 본 system은 다른 종류의 유기 오염물 분해에도 효과적일 것으로 판단된다.

실험적 Naegleria 감염에 있어서 세포매개성 면역에 관한 연구 (Studios on the cell-mediated immunity in experimental Nnegleria spp. infections)

  • 이순곤;신호준;임경일
    • Parasites, Hosts and Diseases
    • /
    • 제27권3호
    • /
    • pp.177-186
    • /
    • 1989
  • 병원성이 강한 Naegleria fowleri ITMAP 359, 병원성이 약한 Naegleria jadini 0400, 비병원성인 Naegleria gruberi EGB를 ICR마우스에 각각 감염시켰을 때 세포매개 성 면역반응의 차이를 관찰하고 이들 아메바를 감염시킨 후 경과된 감염 시간에 따른 세포매개 성 면역반응과 혈청내 항체가의 변동을 관찰하였다. N. fowleri를 감염시킨 마우스의 사망률은 75.7%, N. jadini를 감염시킨 실험군에서는 6.2%, N. gruberi 감염에 의한 마우스의 사망은 전혀 관찰되지 않았다. 지연형 과민반응은 N. fowleri, 감염시에 감염 초부터 대조군에 비해 반응이 증가하였으나 7일 후에는 감소하였다. N. jadini 감염 시에도 감염 후 1일째부터 과민반응이 증가하였으며 감염기간이 지나갈수록 점차 감소하였다. 또 N. gruberi 감염시에는 대조군과 비교할 때 변화를 나타내지 않았다. 7림프구의 아세포화 정도는 N. fowleri 감염시 감염 10일 후 증가하였으나 대조군에 비해 유의한 차이는 없었다. N. jadini에 감염된 경우는 대조군과 차이가 없음을 알 수 있었고, N. gruberi 감염시에는 감염 후 감소하는 경향이 있었다. B림프구의 아세포화 정도는 N. fowleri 감염군, N. gadini 감염군 및 N. gruberi 감염군에서 대조군과 차이가 없었다. N. fowleri에 감염된 마우스의 혈청내 항체가는 감염 7일 후부터 증가하였고, N. jadini 감염시에는 14일 후 증가하였으며, N, gruberi게 감염된 마우스의 항체가는 대조군과 차이가 없었다.

  • PDF

톳 유래 저분자 푸코이단의 면역활성 증진 (Enhancement of Immunomodulatory Activities of Low Molecular Weight Fucoidan Isolated from Hizikia fusiforme)

  • 하지혜;권민철;한재건;김령;정향숙;최근표;박욱연;유상권;이현용
    • 한국식품과학회지
    • /
    • 제40권5호
    • /
    • pp.545-550
    • /
    • 2008
  • 본 연구는 톳에서 푸코이단의 추출시 초음파 공정을 이용하여 처리함으로써 유래 푸코이단의 저분자화를 통한 면역활성 및 항암활성의 증진 효과를 알아보고자 톳 유래 푸코이단 및 저분자 푸코이단(분자량 14,000 이하)을 이용하여 수행하고, 푸코이단 표준물질과 비교하였다. 시료 첨가를 통한 면역 B세포와 T세포의 생육도에서 톳 유래 저분자 푸코이단이 1.0 mg/mL의 농도에서 무첨가 대조구와 비교해 각각 367%와 387%의 생육도를 나타내며 가장 높은 활성을 나타내었다. 면역세포의 cytokine 분비량 측정에서도 생육도 측정에서와 유사한 결과를 나타내며 저분자 푸코이단이 가장 많은 cytokine 분비량을 나타내었으며, 이는 NK 세포의 생육에도 영향을 끼치는 것으로 사료되는 바, NK 세포 생육 증진에서도 가장 높은 수치를 나타냈다. 인간 정상세포를 이용한 세포독성 측정에서는 시료 간 큰 차이를 보이지는 않았으나 1.0 mg/mL에서 푸코이단 표준물질이 21.45%로 가장 높은 수치를 나타내었고, 저분자된 톳 유래 푸코이단이 19%로 가장 낮은 수치를 나타내었다. 인간폐암세포인 A549와 유방암세포인 MCF-7에 대한 생육억제 활성 측정에서도 저분자 푸코이단이 1.0 mg/mL의 농도에서 각각 69.8%와 83.3%를 나타내었으며, 푸코이단 표준물질도 55% 이상의 활성을 나타내었다. 이상의 결과를 통해 푸코이단 시료는 저분자화를 통해 면역 및 항암활성의 증진이 가능함을 확인하였다.

오대산국립공원 삼림식생에 관한 연구 (A Study on the Forest Vegetation of Odaesan National Park, Korea)

  • 김창환;오장근;이남숙;최영은;송명준
    • 생태와환경
    • /
    • 제48권1호
    • /
    • pp.61-67
    • /
    • 2015
  • 본 연구의 결과 식생조사용 DB 구축 결과와 식생조사 결과를 반영한 식생도 구축 결과는 활엽수림이 71.965%, 71.184%로 거의 같았으며, 침엽수림(16.010%, 15.747%), 혼효림(10.619%, 12.085%), 암벽식생(0.015%, 0.002%) 분포비율의 차이가 크지 않았다. 식생조사 결과가 반영된 정밀식생도 중 식생 상관대분류에서 나타난 식생유형은 산지낙엽활엽수림이 전체의 60.096%를 차지하고 있어 가장 넓은 분포역을 나타내고 있었으며, 산지침엽수림 (16.332%), 산지습성림 (15.887%), 식재림 (3.558%) 순으로 분포비율이 높았다. 국립공원내에서 평가된 식생보전등급은 I등급과 II등급 지역이 각각 61.80%, 33.55%로써 전체 면적의 95.35%로써 생태자연도 1등급 지역에 속하는 높은 식생보전가치를 지니고 있는 것으로 분석되었다. 특히 극상림, 특이식생, 아고산대식생 등 I등급 지역의 분포비율이 높은 것은 다양한 기질특성, 높은 고도, 낮은 인위적 교란의 정도, 산의 정상부 능선지역에 형성된 아고산대식생과 기후적 지형적 특성을 반영한 식생을 형성하고 있기 때문인 것으로 보인다.

LPS로 유도된 RAW 264.7 세포와 마우스 귀조직에 대한 참모자반 (Sargassum fulvellum) 에탄올 추출물의 항염증 효과 (Anti-inflammatory Effect of Ethanol Extract from Sargassum fulvellum on Lipopolysaccharide Induced Inflammatory Responses in RAW 264.7 Cells and Mice Ears)

  • 정다현;김꽃봉우리;김민지;강보경;박시우;박원민;김보람;안나경;최연욱;안동현
    • 한국식품영양과학회지
    • /
    • 제43권8호
    • /
    • pp.1158-1165
    • /
    • 2014
  • 본 연구에서는 천연식물자원인 참모자반 에탄올 추출물(SFEE)의 항염증 활성을 알아보기 위하여 in vitro 및 in vivo 실험을 진행하였다. 먼저 SFEE의 세포독성을 살펴보기 위하여 RAW 264.7 대식세포를 이용하여 세포 생존율을 살펴본 결과, SFEE $100{\mu}g/mL$의 농도까지 전혀 독성을 나타내지 않았다. 또한 항염증 효과를 알아보기 위하여 in vitro type으로 LPS로 염증을 유도한 RAW 264.7 세포에 대하여 NO, IL-6, $TNF-{\alpha}$$IL-1{\beta}$ 분비량과 iNOS, COX-2 및 $NF-{\kappa}B$와 같은 염증성 단백질의 발현량을 측정하였다. 대식세포 배양액의 $NO{_2}{^-}$ 농도를 측정한 결과 SFEE 첨가 농도에 따라 유의적으로 분비량이 감소하는 것을 확인하였으며, $100{\mu}g/mL$의 농도에서 90% 이상 억제됨을 확인하였다. 또한 $100{\mu}g/mL$의 농도로 첨가 시 염증성 사이토카인인 IL-6, $TNF-{\alpha}$$IL-1{\beta}$ 분비량을 각각 79, 73, 87% 억제함을 확인하였으며, NO 생성과 연관이 있는 iNOS 단백질과 COX-2 및 $NF-{\kappa}B$ 단백질의 발현이 현저히 억제됨을 확인하였다. 이러한 SFEE의 항염증 효과를 동물모델에서 확인하기 위해 in vivo 실험을 진행한 결과 croton oil로 유도한 마우스 귀 부종을 유의적으로 억제함을 확인하였고, 조직검사 결과 염증 반응에 의한 경피 및 진피 두께의 발달을 현저히 억제시키고 염증성 세포인 비만세포의 조직으로의 침윤을 억제하여 항염증 효과를 가짐을 입증하였다. 결론적으로 참모자반 에탄올 추출물은 염증 반응의 전사인자인 $NF-{\kappa}B$의 발현을 억제하여 iNOS와 COX-2의 발현을 억제시키고 그에 의해 NO, IL-6, $TNF-{\alpha}$$IL-1{\beta}$ 분비를 억제하여 항염증 활성을 가지는 것을 확인하였으며, 따라서 참모자반 에탄올 추출물이 염증성 질환의 예방 및 개선에 유용할 것으로 사료된다.

공황장애환자의 정신생리적 반응 (Psychophysiologic Response in Patients with Panic Disorder)

  • 정상근;조광현;정애자;박태원;황익근
    • 수면정신생리
    • /
    • 제8권1호
    • /
    • pp.52-58
    • /
    • 2001
  • 목 적 : 정상 대조군보다 공황장애환자의 생리적 각성수준이 더 높고 생리적 유연성이 더 적을 것이다. 이러한 가정을 확인하기 위해 공황장애환자와 정상대조군사이의 정신생리반응의 차이를 알아보았다. 방 법 : 환자군은 DSM-Ⅳ의 공황장애 진단기준에 맞는 외래 및 입원 환자 10명(남성 9명, 여성 1명;연령 $47.5{\pm}14.3$세), 정상 대조군(남성 9명, 여성 1명 ; 연령 $47.3{\pm}10.1$세)은 전북의대 학생 및 전북대학교병원직원 10명으로 선정하였다. 심리적 평가항목으로서, 불안, 우울 수준은 상태특성불안척도, Beck 우울 척도, Hamilton 불안 및 우울 척도로 평가하였다. 생리적 평가항목으로서 자율신경계의 정신생리반응을 측정하였는데, 맥박, 호흡속도, 피부전도반응, 근전도 등은 J & J I-330모델을 이용하였다. 스트레스작업은 4가지로서 암산, 비디오게임, 과호흡, 스트레스사건 이야기작업을 이용하였다. 정신생리반응의 측정순서는 생리반응 측정전 약 15분간의 휴식후 각각 3분씩의 '기저기간-암산작업 기간-휴식기간(3분)-비디오게임 기간-휴식기간-과호흡 기간-휴식기간-트레스사건 이야기작업 기간'으로 하였다. 두 군사이의 스트레스작업에 따른 심리적, 생리적 평가 항목들의 차이를 통계 분석하였다. 결 과 : 대조군보다 공황장애군에서 우울, 불안수준이 유의하게 더 높았다. 생리반응 중 피부전도반응(p=.017), 근전도(p=.047), 맥박(p=.049)의 기저치가 대조군보다 공황장애군에서 유의하게 더 높았다. 또한, 피부전도반응의 경우, 과호흡시 놀람반응이 대조군보다 공황장애군에서 유의하게 더 컸다(p=.001). 맥박의 경우, 암산작업시 놀람 및 회복반응이 대조군보다 환자군에서 유의하게 더 적었다(각각 p=.007, p=.002). 환자군내에서 피부전도반응의 경우, 암산(p=.0001) 및 비디오게임(p=.021) 작업시 놀람반응이 회복반응보다 유의하게 더 컸다. 또한 호흡반응의 경우, 환자군내에서 과호흡시(p=.035) 놀람반응보다 회복반응이 유의하게 더 컸다. 결 론 : 상기 결과로 미루어보아, 공황장애환자는 정상 대조군보다 기저기에서 대부분 자율신경계의 생리적 각성수준이 더 높았으나, 측정항목에 따라 생리적 유연성의 기복이 있었다. 따라서, 공황장애환자의 치료시 자율신경계의 각성수준을 감소시키고, 일부 스트레스에 대한 생리적 유연성 회복이 필요하다고 생각한다.

  • PDF

기면과 중추성 무호흡으로 나타난 단풍시럽뇨병 Type 1B 신생아 1례 (A Newborn Case of Maple Syrup Urine Disease Type 1B Presenting with Lethargy and Central Apnea)

  • 강영태;최성환;고정민;신승한;김이경;김한석
    • 대한유전성대사질환학회지
    • /
    • 제18권2호
    • /
    • pp.43-49
    • /
    • 2018
  • 단풍시럽뇨병은 드문 상염색체 열성 대사 질환으로 측쇄 알파 케토산 탈수소효소 돌연변이에 의해 발생되는 질환이다. 측쇄 아미노산인 류신, 이소류신, 발린의 분해가 되지 않아 몸에 축적이 되고 식욕 저하, 구토, 기면, 이상행동, 발작 및 심한 경우 죽음을 초래한다. 세계적으로 단풍시럽뇨병의 유병율은 185,000명당 한명 이지만 한국에서는 극히 드물어 1,148,413명당 한명으로 보고된다. 이 증례의 여아는 만삭에 2.54 kg로 주산기 특이 병력 없이 출생한 첫째 아이로 특이 가족력 없었던 환아이다. 생후 10일경 식욕저하, 구토, 기면으로 타병원에서 대증치료 중에 선천성 대사이상 선별 검사 결과 상류신이 높아 전원 되었다. 환아는 기면, 혼수를 보였고 중추 수면무호흡으로 인공호흡기를 적용하였으며 소변에서 단풍시럽 냄새를 보였다. 뇌 초음파, 뇌 자기공명영상에서 뇌부종 소견을 보였으며 혈중아미노산 검사상 류신, 이소류신, 발린의 수치가 정상치보다 매우 높았다. 측쇄 아미노산 없는 특수분유를 시작했고 뇌부종으로 만니톨과 이뇨제를 사용했으며 고암모니아혈증으로 벤조산을 투약하였다. 경련 예방을 위해 페노바비탈을 투약하였으며 측쇄 알파 케토산 탈수소효소의 조효소인 타이아민 보충을 시작하였다. 치료함에 따라 혈중 측쇄 아미노산 수치가 감소하였고 뇌부종의 감소가 확인되었다. 29일 간의 신생아중환자실 처지 후 환아는 호흡 및 구강 식이 진행이 안정적이었고 병동으로 전동 후 퇴원하였다. 환아는 현재 5개월로 페노바비탈을 점차 줄여가고 있으며 측쇄 아미노산 수치도 안정적으로 유지되고 있다. 고개 가누기는 완벽하지 않지만 옹알이 및 뒤집기 가능하며 따라잡기 성장 및 발달을 보이고 있다. 유전학적 검사에서는 두 개의 BCKDHB 이형접합 돌연변이 p.Ala32Phefs*48와 p.Val130Phe를 확인 하였으며, 가족 검사를 통하여 부모 모두 보인자임을 확인하였다. 이 두 변이는 모두 이전에 한국에서 보고되지 않은 변이이다. 단풍시럽뇨병의 빠른 진단과 즉각적이고 적절한 치료가 환아의 생명을 유지하고 예후를 호전시킴을 본 증례를 통하여 다시 한 번 확인할 수 있다.

  • PDF

한국 성인의 아침식사 에너지 수준에 따른 대사적 위험과 영양상태: 2007~2009년 국민건강영양조사 자료 이용 (Metabolic risk and nutritional state according to breakfast energy level of Korean adults: Using the 2007~2009 Korea National Health and Nutrition Examination Survey)

  • 장소현;서윤석;정영진
    • Journal of Nutrition and Health
    • /
    • 제48권1호
    • /
    • pp.46-57
    • /
    • 2015
  • 우리나라 성인에서 아침결식이 증가하고 있으며, 아침결식은 대사적 위험을 증가시킨다고 한다. 본 연구는 한국성인을 위한 대사적 위험성이 낮은 아침식사 에너지 수준을 제시하고자 제4기 (2007~2009) 국민건강영양조사 자료를 이용하여 19~64세 성인 12,238명을 대상으로 1일 에너지섭취량이 500~5,000 kcal에 속하며, 임신 또는 수유중인 자, 대사 이상 질환이나 암으로 치료받는 자를 제외한 7,769명 (남자 38.4%, 여자 61.6%)의 자료를 분석하였다. 아침식사 에너지비율은 개인별 아침식사의 에너지섭취량이 에너지 필요추정량의 10% 미만 (극저에너지군), 10~20% 미만 (저에너지군), 20~30% 미만 (중간에너지군), 30% 이상 (충분에너지군)인 네 군으로 분류하여 대사질환의 위험요인별 교차비와 영양상태를 비교하였다. 모든 자료는 해당 년도의 가중치를 적용한 후 일반선형모델을 사용하여 성, 연령, 거주지역, 소득수준, 교육수준, 직업 유무 또는 에너지 섭취량을 추가 보정하여 분석하였다. 유의성은 ${\alpha}=0.05$ 수준에서 검토하였다. 1) 전체 대상자 중 아침식사 에너지가 1일 에너지필요추정량의 30% 이상에 속하는 대상자는 16.9%, 20~30% 미만군에 39.2%, 10~20% 미만군에 37.6%, 10% 미만군에 6.3% 순으로 나타났다. 극저에너지군과 저에너지군에는 여자보다 남자, 19~39세의 젊은 성인, 도시 거주자가 많았고 소득수준은 중상이상, 교육수준은 고졸이상이 많았고 직업을 가진 사람, 가족과 아침식사를 하지 않는 사람이 많았으나 중간에너지군과 충분에너지군에는 그와 대조적으로 여자, 40세 이상 성인, 읍면거주자, 소득과 교육수준이 낮고, 무직, 가족과 식사하는 사람이 많았다. 2) 충분에너지군에서 곡류 (주식류, 스낵류), 당류와 함께 감자류, 두류, 육류 및 난류, 어패류, 채소류, 과일류, 유지류, 조미료류의 섭취량이 네 군보다 높았다. 극저에너지군은 채소류의 섭취량이 네 군 중 가장 낮았고, 스낵류, 당류와 함께 육류 및 난류, 유지류, 조미료류의 섭취량이 저에너지 군과 중간에너지군보다 높았다. 3) 아침식사 에너지가 낮은 군일수록 지방에너지비와 단백질에너지비는 높고 탄수화물에너지비는 낮았으며, 에너지와 모든 영양소 섭취량 및 영양소적정섭취비 (NAR, MAR)가 낮아 영양소별 평균필요량 (EAR)에 미달되게 섭취한 대상자의 비율이 높았다. 충분에너지군은 에너지와 모든 영양소의 섭취실태가 가장 양호하였다. 4) 체중, 신장, 체질량지수와 허리둘레가 극저에너지군에서는 높은 반면, 충분에너지군에서는 낮아서 복부 비만위험은 충분에너지군을 기준으로 아침에너지섭취가 낮을수록 증가하여 극저에너지군에서 1.9배로, 저에너지군 1.44배, 중간에너지군 1.32배에 비해 높았으며, 체질량지수에 의한 비만 위험도 유사한 결과를 보였다. 또한 충분에너지군에서 혈청총콜레스테롤이 가장 낮아서 이상지질혈증 발생 위험은 충분에너지군에 비해 극저에너지군에서 1.84배 높았고 공복혈당에 의한 당뇨 발생 위험도 극저에너지군에서 1.57배 높았다. 이상의 연구결과에서 19~64세 성인에서 아침식사 에너지가 개인별 에너지 필요추정량의 10% 미만인 군은 비만, 이상지질혈증, 당뇨의 위험과 동시에 영양부족의 우려가 있는 반면에, 에너지 필요추정량의 30% 이상군은 대사위험성이 가장 낮고 영양상태가 가장 양호하였기 때문에 우리나라 19~65세 미만 성인을 위한 아침식사의 에너지 가이드라인으로 에너지 필요추정량의 30% 이상을 제시할 수 있을 것으로 보인다.

Sesquiterpenoids Bioconversion Analysis by Wood Rot Fungi

  • Lee, Su-Yeon;Ryu, Sun-Hwa;Choi, In-Gyu;Kim, Myungkil
    • 한국균학회소식:학술대회논문집
    • /
    • 한국균학회 2016년도 춘계학술대회 및 임시총회
    • /
    • pp.19-20
    • /
    • 2016
  • Sesquiterpenoids are defined as $C_{15}$ compounds derived from farnesyl pyrophosphate (FPP), and their complex structures are found in the tissue of many diverse plants (Degenhardt et al. 2009). FPP's long chain length and additional double bond enables its conversion to a huge range of mono-, di-, and tri-cyclic structures. A number of cyclic sesquiterpenes with alcohol, aldehyde, and ketone derivatives have key biological and medicinal properties (Fraga 1999). Fungi, such as the wood-rotting Polyporus brumalis, are excellent sources of pharmaceutically interesting natural products such as sesquiterpenoids. In this study, we investigated the biosynthesis of P. brumalis sesquiterpenoids on modified medium. Fungal suspensions of 11 white rot species were inoculated in modified medium containing $C_6H_{12}O_6$, $C_4H_{12}N_2O_6$, $KH_2PO_4$, $MgSO_4$, and $CaCl_2$ for 20 days. Cultivation was stopped by solvent extraction via separation of the mycelium. The metabolites were identified as follows: propionic acid (1), mevalonic acid lactone (2), ${\beta}$-eudesmane (3), and ${\beta}$-eudesmol (4), respectively (Figure 1). The main peaks of ${\beta}$-eudesmane and ${\beta}$-eudesmol, which were indicative of sesquiterpene structures, were consistently detected for 5, 7, 12, and 15 days These results demonstrated the existence of terpene metabolism in the mycelium of P. brumalis. Polyporus spp. are known to generate flavor components such as methyl 2,4-dihydroxy-3,6-dimethyl benzoate; 2-hydroxy-4-methoxy-6-methyl benzoic acid; 3-hydroxy-5-methyl phenol; and 3-methoxy-2,5-dimethyl phenol in submerged cultures (Hoffmann and Esser 1978). Drimanes of sesquiterpenes were reported as metabolites from P. arcularius and shown to exhibit antimicrobial activity against Gram-positive bacteria such as Staphylococcus aureus (Fleck et al. 1996). The main metabolites of P. brumalis, ${\beta}$-Eudesmol and ${\beta}$-eudesmane, were categorized as eudesmane-type sesquiterpene structures. The eudesmane skeleton could be biosynthesized from FPP-derived IPP, and approximately 1,000 structures have been identified in plants as essential oils. The biosynthesis of eudesmol from P. brumalis may thus be an important tool for the production of useful natural compounds as presumed from its identified potent bioactivity in plants. Essential oils comprising eudesmane-type sesquiterpenoids have been previously and extensively researched (Wu et al. 2006). ${\beta}$-Eudesmol is a well-known and important eudesmane alcohol with an anticholinergic effect in the vascular endothelium (Tsuneki et al. 2005). Additionally, recent studies demonstrated that ${\beta}$-eudesmol acts as a channel blocker for nicotinic acetylcholine receptors at the neuromuscular junction, and it can inhibit angiogenesis in vitro and in vivo by blocking the mitogen-activated protein kinase (MAPK) signaling pathway (Seo et al. 2011). Variation of nutrients was conducted to determine an optimum condition for the biosynthesis of sesquiterpenes by P. brumalis. Genes encoding terpene synthases, which are crucial to the terpene synthesis pathway, generally respond to environmental factors such as pH, temperature, and available nutrients (Hoffmeister and Keller 2007, Yu and Keller 2005). Calvo et al. described the effect of major nutrients, carbon and nitrogen, on the synthesis of secondary metabolites (Calvo et al. 2002). P. brumalis did not prefer to synthesize sesquiterpenes under all growth conditions. Results of differences in metabolites observed in P. brumalis grown in PDB and modified medium highlighted the potential effect inorganic sources such as $C_4H_{12}N_2O_6$, $KH_2PO_4$, $MgSO_4$, and $CaCl_2$ on sesquiterpene synthesis. ${\beta}$-eudesmol was apparent during cultivation except for when P. brumalis was grown on $MgSO_4$-free medium. These results demonstrated that $MgSO_4$ can specifically control the biosynthesis of ${\beta}$-eudesmol. Magnesium has been reported as a cofactor that binds to sesquiterpene synthase (Agger et al. 2008). Specifically, the $Mg^{2+}$ ions bind to two conserved metal-binding motifs. These metal ions complex to the substrate pyrophosphate, thereby promoting the ionization of the leaving groups of FPP and resulting in the generation of a highly reactive allylic cation. Effect of magnesium source on the sesquiterpene biosynthesis was also identified via analysis of the concentration of total carbohydrates. Our current study offered further insight that fungal sesquiterpene biosynthesis can be controlled by nutrients. To profile the metabolites of P. brumalis, the cultures were extracted based on the growth curve. Despite metabolites produced during mycelia growth, there was difficulty in detecting significant changes in metabolite production, especially those at low concentrations. These compounds may be of interest in understanding their synthetic mechanisms in P. brumalis. The synthesis of terpene compounds began during the growth phase at day 9. Sesquiterpene synthesis occurred after growth was complete. At day 9, drimenol, farnesol, and mevalonic lactone (or mevalonic acid lactone) were identified. Mevalonic acid lactone is the precursor of the mevalonic pathway, and particularly, it is a precursor for a number of biologically important lipids, including cholesterol hormones (Buckley et al. 2002). Farnesol is the precursor of sesquiterpenoids. Drimenol compounds, bi-cyclic-sesquiterpene alcohols, can be synthesized from trans-trans farnesol via cyclization and rearrangement (Polovinka et al. 1994). They have also been identified in the basidiomycota Lentinus lepideus as secondary metabolites. After 12 days in the growth phase, ${\beta}$-elemene caryophyllene, ${\delta}$-cadiene, and eudesmane were detected with ${\beta}$-eudesmol. The data showed the synthesis of sesquiterpene hydrocarbons with bi-cyclic structures. These compounds can be synthesized from FPP by cyclization. Cyclic terpenoids are synthesized through the formation of a carbon skeleton from linear precursors by terpene cyclase, which is followed by chemical modification by oxidation, reduction, methylation, etc. Sesquiterpene cyclase is a key branch-point enzyme that catalyzes the complex intermolecular cyclization of the linear prenyl diphosphate into cyclic hydrocarbons (Toyomasu et al. 2007). After 20 days in stationary phase, the oxygenated structures eudesmol, elemol, and caryophyllene oxide were detected. Thus, after growth, sesquiterpenes were identified. Per these results, we showed that terpene metabolism in wood-rotting fungi occurs in the stationary phase. We also showed that such metabolism can be controlled by magnesium supplementation in the growth medium. In conclusion, we identified P. brumalis as a wood-rotting fungus that can produce sesquiterpenes. To mechanistically understand eudesmane-type sesquiterpene biosynthesis in P. brumalis, further research into the genes regulating the dynamics of such biosynthesis is warranted.

  • PDF

한방건강보험 약제 투약 실태 및 활성화 방안 연구 (A Study on the Current Status of Prescribed Drugs in Oriental Health Insurance and their Improvement)

  • 권용찬;유왕근;서부일
    • 대한본초학회지
    • /
    • 제27권2호
    • /
    • pp.1-16
    • /
    • 2012
  • Objective : To investigate the current status of prescription drugs in Oriental medical institutes and to draw up a future plan for the revitalization of Oriental medical health insurance, this survey has been performed. Method : The survey has been made with 321 doctors working at Oriental medical institutes in Daegu and Kyungbuk areas for a period of 3 month from June 1, 2010 until September 1, 2010. Result : 1. When it comes to the current status of the use of herbal drugs in Oriental Health insurance, most of doctors surveyed prescribe insurance drugs, and they prescribe insurance drugs to patients, who are less than 20% of total patients visiting their clinics. 2. The awareness of Herbal Health Care Drugs is investigated. When it comes to the understanding of the difference between insurance drugs(powder type drugs) and granular type drugs, doctors admit that they differ only in one aspect, whether or not their being covered by health insurance. Based on the survey results on the understanding of insurance coverage of granular type drugs, doctors, even though they long for granular type drugs to be accepted as insurance drugs, are worrying whether the number of outpatients might dwindle due to increased insurance co-payments. They also point out that the biggest obstacles in the expansion of the granular type drugs as insurance drugs are the lack of understanding of the government and the objection of the Health Insurance Review and Assesment service (HIRA) for fear of increased insurance claims. 3. Upon investigation on Oriental medicine doctors' understandings of herbal pharmaceutical industry, it is found that doctors' responses on pharmaceutical industry are not all positive ones('new product development and neglect of R&D infrastructure' and 'smallness of industry'). When it is investigated what area needs the greatest improvement in herbal pharmaceutical industry, 'securing sufficient capital, good manufacturing, and strengthening quality control', is the highest. 4. When it is asked what are the most needed in order to improve herbal health insurance medicine, responses such as 'the increase in the accessibility to and the utilization of Oriental medical clinics through the diversification of the means of prescriptions', 'the improvement of insurance benefits(cap adjustments)', 'increase the proportion of high quality medicinal plants', 'the ceiling of co-payments(deductible) at 20,000 won or more', 'expansion of the choices of formulations', 'formulational expansions of tablets and pills', and finally 'admittance and expansion of granular type drug as insurance drug' are the highest. 5. Upon investigating the general characteristics of the current status of the usage of Oriental health care herbal drugs, the followings are observed. First, the frequency of use of health insurance drugs by the doctors who use health insurance with general characteristics shows similar differences in case of total monthly sales amount (p<0.001), average number of daily patients (p<0.05). Secondly, as to the willingness of the expanded usage of insurance drugs, similar differences are observed in case of total monthly sales amount (p<0.05). 6. Upon investigating the general characteristics of the perception of Herbal health care drugs, the followings are observed. First, inspecting general characteristics and insurance claims due to increased co-payments(deductible amount) reveals similar differences in case of working period (p<0.01) and in case of total monthly sales amount (p <0.01). Secondly, inspecting general characteristics and the obstacles that hinder granular type drugs from being accepted as health care insurance drugs shows similar differences in case of working period (p<0.05). 7. Upon investigating the general characteristics of the understanding of Oriental Herbal pharmaceutical companies, the followings are observed. First, opinions on the general characteristics of pharmaceutical companies, when examined with variance analysis, shows similar differences in case of total monthly sales amount (p<0.05). Secondly, when opinions are examined on general characteristics and the problems of herbal pharmaceutical companies, similar differences are found in case of working period (p<0.01) and in case of total monthly sales amount (p<0.001). Lastly, opinions on the general characteristics and reforms of pharmaceutical companies, similar differences are observed in case of working period (p<0.001). 8. Upon investigating the general characteristics of the improvement of insurance Herbal drugs, the followings are observed. First, regarding general characteristics and insurance benefits, similar differences are observed in case of working period (p<0.05), in case of total monthly sales amount (p<0.05), and in case of average number of daily patients (p<0.01). Secondly, opinions on the general characteristics and the needs for the improvement of Herbal insurance drugs are examined in 5 different aspects, which are the approval of granular type drugs as insurance drugs, the expanded practices of the number of prescription insurance drugs, the needs of a variety of formulations, the needs of TFT of which numbers of Oriental medical doctors are members for the revision of the existing system, and the needs of adjusting the current ceiling of the fixed amount and the fixed rate. When processed by the analysis of variance, the results show similar differences in case of average number of daily patients (p<0.01). Conclusion : From the results of this study the first measures to take are, to reform overall insurance benefit system, including insurance co-payment system(fixed rate cap adjustment), to expand the number of the herbal drugs to be prescribed matching with insurance benefit accordingly, and to revitalize herbal medicine insurance system through the change of various formulations. In addition, it is recommended to improve the effectiveness of herbal medicine by making plans to enhance the efficacy of herbal medicine and by enabling small pharmaceutical companies to outgrow themselves.