Journal of Korean Society for Atmospheric Environment
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v.8
no.4
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pp.247-256
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1992
Airborne suspended particulates were collected at Shinchon by a high volume cascade impactor from Sep. 1990 to Aug. 1991. Organic matter was extracted from particulates and fractionated by liquid-liquid extraction and thin layer chromatography. Substances in the PAHs and nitroarenes'subfraction of neutral fraction were determined by capillary gas chromatography. Based on unit risk estimates by multi-stage model of benzo[a]pyrene and the results of exposure estimates, cancer risk was assessed. The annual average concentration of total suspended particulates was 201.77g/$m^3$. The percentage of fine particulates was 57.40. The concentration of total suspended particulates showed seasonal variations and was high in winter and spring. The average concentration of extractable organic matter was 8.12g/$m^3$. In all, 21 PAHs were identified and quantified. The annual concentration of fluoranthene was 2.38ng/$m^3$, and that was the highest value of all PAHs. A carcinogenic compound, benzo[a]pyrene, was at a concentration of 1.84ng/$m^3$. All the 10 nitroarenes were also identified and quantified. The major nitroarene in the Shinchon area was 2,7-dinitrofluorene. The annual concentration of 1-nitropyrene was 1.56ng/$m^3$. Concentrations of PAHs and nitroarenes were high in winter and low in summer. The life time excess risk estimates of benzo[a]pyrene was calculated as 0.96 persons/a million population in this experiment. In the rank of relative potenties, carcinogenic effects of the other PAHs were calculated as 0.004-0.108 persons/a million population.
Aryl hydrocarbons such as 3-nitrobenzanthrone (NBA), 4-aminobiphenyl (ABP), acetylaminofluorene (AAF), benzo(a)pyrene (BaP), and 1-nitropyrene (NP) form bulky DNA adducts when absorbed by mammalian cells. These chemicals are metabolically activated to reactive forms in mammalian cells and preferentially get attached covalently to the $N^2$ or C8 positions of guanine or the $N^6$ position of adenine. The proportion of $N^2$ and C8 guanine adducts in DNA differs among chemicals. Although these adducts block DNA replication, cells have a mechanism allowing to continue replication by bypassing these adducts: translesion DNA synthesis (TLS). TLS is performed by translesion DNA polymerases-Pol ${\eta}$, ${\kappa}$, ${\iota}$, and ${\zeta}$ and Rev1-in an error-free or error-prone manner. Regarding the NBA adducts, namely, 2-(2'-deoxyguanosin-$N^2$-yl)-3-aminobenzanthrone (dG-$N^2$-ABA) and N-(2'-deoxyguanosin-8-yl)-3-aminobenzanthrone (dG-C8-ABA), dG-$N^2$-ABA is produced more often than dG-C8-ABA, whereas dG-C8-ABA blocks DNA replication more strongly than dG-$N^2$-ABA. dG-$N^2$-ABA allows for a less error-prone bypass than dG-C8-ABA does. Pol ${\eta}$ and ${\kappa}$ are stronger contributors to TLS over dG-C8-ABA, and Pol ${\kappa}$ bypasses dG-C8-ABA in an error-prone manner. TLS efficiency and error-proneness are affected by the sequences surrounding the adduct, as demonstrated in our previous study on an ABP adduct, N-(2'-deoxyguanosine-8-yl)-4-aminobiphenyl (dG-C8-ABP). Elucidation of the general mechanisms determining efficiency, error-proneness, and the polymerases involved in TLS over various adducts is the next step in the research on TLS. These TLS studies will clarify the mechanisms underlying aryl hydrocarbon mutagenesis and carcinogenesis in more detail.
Jo, Seong-Joon;Choi, Yong-Wook;Lim, Young-Wook;Shin, Dong-Chun;Chung, Yong
Environmental Analysis Health and Toxicology
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v.5
no.3_4
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pp.19-28
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1990
Nitroarenes are ubiquitous environmental pollutants displaying potent mutagenicity in bacteria and carcinogenicity in mammal. In this study, the concentration of nitroarenes in coarse and fine particles and mutagenicity of POC$\_$N/ fraction was investigated in suspended particulates at the Shinchon and Bulkwang area of Seoul. The suspended particulates were collected bimonthly by a high volume cascade impactor air sampler from July 1987 to May 1988. Extractable organic matter was obtained by ultrasonic extraction on diethly ether/cyclohexane (8/2, v/v). Neutral fraction was obtained by liquid-liquid extraction. Polar neutral organic compounds (POC$\_$N/) was fractionated by thin-layer chromatography. Finally, the concentrations of nitroarenes in POC$\_$N/ fraction were measured and determined by capillary gas chromatography. Direct and indirect mutagenicity of POC$\_$N/ fraction were measured using Salmonella typhimurium TA 98. The result were as follows: 1) Major nitroarenes at the Shinchon area was 1-nitropyrene and at the Bulkwang area it was 2,7-dinitro-9-fluorenone during the year. 2) Average concentration of total nitroarenes measured was 67.26 ng/m$^3$in fine particles which was 1,3 folds higher that in coarse particle (52.30 ng/m$^3$). 3) Annual pattern of nitroarenes concentrations revealed that concentration during heating season (Feb., Jan., Mar.) was 2.2 folds higher than that in non heating season (May, Jul., Sep.). Concentration of each season has 157.68 ng/m$^3$and 80.39 ng/m$^3$. 4) The mutagenic activity of POC$\_$N/ fraction from fine particles was higher compared to that of coarse particles and was increased when metabolically activated, with 59 mixture. Mutagenicities, Metabolically activated, were significantly different between Shinchon and Bulkwang area, 322.8 rev/250 $\mu\textrm{g}$/plate and 286.8 rev/250 $\mu\textrm{g}$/plate, respectively. 5) Annual pattern of mutagenicity of POC$\_$N/ fraction revealed that mutagenicity during the heating season was 1.7 folds higher at Shinchon area and 1.2 folds higher at Bulkwang than during the non heating season. The variable contents and levels of nitroarenes in suspended particulates may affect human health significantly. Further studies such as risk assessment should be conducted on the basis of these kind of studies.
Bang, Keuk Soo;Chang, Young Nam;Jin, Jong Sik;Park, Sang A;Lim, Jae Soo;Park, Jeong Sub;Kim, Jong Sung;Lee, Jeong Ho
Korean Journal of Plant Resources
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v.28
no.1
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pp.126-134
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2015
Glycyrrhiza uralensis Fischer is one of the most commonly used herbs. Recently, the stem and leave of the plant have been interested in physiological activities because the aerial parts have been thrown away. Finding out cultivation method of Glycyrrhiza uralensis Fischer to improve chemical ingredients and biological activities has been tried these days. In this study, different wavelengths of light emitting diode (LED) were used for a cultivation of Glycyrrhiza uralensis Fischer. Antioxidant activities and inhibitory effect on mutagenecity of samples were evaluated. The stem and leave cultivated under blue light (BL-0) showed the strongest antioxidant activities of $3.02{\pm}0.13{\mu}g/ml$ ($EC_{50}$) and $2.18{\pm}0.18{\mu}g/ml$ ($EC_{50}$) in DPPH and ABTS radical scavenging test, respectively. Total phenolic content of BL-0 was $2.93{\pm}0.11g/100g$, the highest value between cultivation conditions. However, antioxidant activities of the stem and leave cultivated under red light were the weakest between samples. All of the stem and leave used in this study showed inhibitory effect on mutagenecity of 1-nitropyrene. BL-0 showed stronger inhibitory effects on mutagenicity of Trp-P-1, Trp-P-2, and AFB1 than samples cultivated under other conditions. Only on mutagenecity of 2-aminoanthracene, the stem and leave cultivated at 1 m apart from red light (RL-1) showed the strongest inhibitory effect. These results indicate that blue LED might be the most effective condition for improvement of physiological activities for the aerial parts of Glycyrrhiza uralensis Fischer in cultivation. The components were identified with GC/MS. Cytidine was detected only in RL-1 at 25 min of retention time and 2-bromotrimethylene glycol was detected only in BL-0 at 37 min.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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