황칠나무(Dendropanax morbifera Lev.)는 황금빛의 수액과 약리효과로 한국에서 알려져 있으며, 잎 및 줄기 추출물의 다양한 효능은 피부질환, 편두통, 월경통, 근육통 및 전염성 질환 등의 질병을 개선하는 약리 성분을 공급하는 우수한 공급원이 될 수 있는 것을 시사한다. 그러나, 황칠나무 추출물의 효능에 관해서는 다양한 연구가 보고되어 있으나, 부위별 휘발성 성분의 조성에 대한 보고는 전무한 상황이다. 따라서, 본 연구는 황칠나무의 잎, 줄기 및 수액의 주요 휘발성 성분을 규명하기 위하여, 유기용매 및 초임계유체추출법을 이용한 추출물을 가스크로마토그래피-질량분석법으로 분석하였다. 잎 추출물에서는 15가지 화합물이 검출되었으며, 줄기 및 수액에는 각각 29가지 및 3가지 성분이 확인되었다. 또한 용매와 초임계유체추출법을 사용하여 얻은 휘발성 성분의 프로파일은 다르게 나타났다. 잎의 용매 추출물과 줄기의 초임계유체 추출물에서는 에스테르와 방향족 탄화수소가, 잎의 초임계유체 추출물 및 줄기의 초임계유체 추출물에는 테르페노이드가 주요 성분으로 나타났다. 한편, limonene (96.3%), ${\alpha}$-pinene, 그리고 ${\beta}$-myrcene은 수액 용매 추출물의 휘발성 성분으로 확인되었다. 잎 및 줄기의 용매 추출물의 암세포 증식 억제 효과를 평가한 결과, 잎의 용매 추출물이 HepG2 세포의 증식을 유의적으로 감소시키는 것으로 나타났다.
본 연구는 전라도 장성지역의 편백나무 잎 추출물을 사용하여 in vitro에서 항염증 및 항알레르기 효과를 보고자 연구를 진행하였다. 편백나무 잎 추출물은 $50^{\circ}C$에서 감압 건조하여 실험에 사용하였으며, 총 폴리페놀 함량을 측정한 결과 $25.89{\pm}0.31mg\;GAE/g$로 나타났다. 설정된 GC-MS 분석법으로 편백나무잎 추출물의 6종 성분에 대한 함량 분석을 실시한 결과, ${\alpha}-Terpinene$ 3.03 mg/g, ${\alpha}-Terpineol$ 9.48 mg/g, limonene 5.96 mg/g, borneol 59.78 mg/g, myrcene 4.85 mg/g, sabinene 11.31 mg/g로 borneol이 가장 많은 것으로 나타났다. 편백나무 잎 추출물의 항산화 활성을 측정한 결과, $H_2O_2$와 $ABTS^+$ 라디칼에 대한 추출물의 $RC_{50}$이 각각 $5.47{\pm}0.13mg/mL$와 $4.00{\pm}0.01mg/mL$로 나타났다. 또한 마우스 유래의 대식세포주인 RAW 264.7 세포에서 LPS 100 ng/mL을 처리를 통한 염증유도 군에서 주요 인자인 NO 생성이 $28{\pm}0.38{\mu}M$까지 증가하였으나 편백나무 잎 추출물 $150{\mu}g/mL$ 처리 농도에서 $IC_{50}$ 으로 감소할 것으로 추정되므로, 편백나무 잎 추출물이 항염증 작용이 있음을 시사한다. 알레르기 주요 인자인 ${\beta}-hexosaminidase$의 경우 처리한 편백나무 잎 추출물의 농도 의존적으로 감소되어 항알레르기 효능이 있음을 알 수 있었으며, 인간 유래 섬유아세포인 CCD-986sk 세포에 대해 편백나무 잎 추출물의 농도 $100{\sim}800{\mu}g/mL$ 범위에서 세포독성을 전혀 보이지 않았다. 따라서 편백나무 잎 추출물이 향후 기능성 화장품, 연고 등의 산업화에 광범위하게 이용될 수 있을 것으로 사료된다.
당뇨병 치료 및 예방에 전통적으로 사용되어온 생약 및 식품 소재로 구성된 생약복합제인 백강잠, 산약, 쥐눈이콩, 청국장가루의 복합물을 대상으로 실험관 및 동물실험을 통하여 혈당강하 효과를 확인하였다. 생약복합제 $H_2O$추출물은 당흡수에 관여하는 $\alpha$-glucosidase효소를 비교약물인 acarbose ($IC_{50}$=0.39 mg/mL)과 비교하여 1/3배 정도의 활성을 보였으며 ($IC_{50}$=1.24 mg/mL), ethanol추출물은 인슐린 내성에 관여하는 $PTP1{\beta}$ 효소작용을 ($IC_{50}=498.46{\mu}g$/mL) 효과적으로 억제하였다. $PTP1{\beta}$ 효소를 억제하는 n-hexane 분획을 대상으로 하여 GC-MS로 성분 분석한 결과 지방산유도체인 것으로 나타났다. 고지방식이와 저용량 STZ (35 mg/kg)으로 유발시킨 당뇨모델에서 OGTT 실험결과 비교약물인 rosiglitazone(당부하 30분 후 평균 60 mg/dL 의 감소)과 생약복합제 투여군의 경구 당부하능 개선효과를(당부하 30분 후 평균 30 mg/dL의 감소) 확인하였다. 또한, 대사성 증후군 모델에서는 체중증가의 감소 효과와 공복혈당의 증가를 현저히 억제함을 확인하였으며, OGTT에서도 후반부에 현저한 경구당부하능 개선 효과를 관찰 할 수 있었다. 이 결과를 바탕으로 산약, 백강잠, 쥐눈이콩, 청국장으로 조제한 생약복합제는 당뇨 및 대사성 증후군의 혈당을 조절하는 데 도움을 줄 수 있을 것이라 판단된다.
들깻잎 신품종 도입을 위해 재배된 30계통의 선발 품종의 정유성분 분석 결과를 요약하면 다음과 같다. 30 품종 모두 40가지 이상의 정유 성분들을 함유하고 있고 상위 3순위의 주요 성분들이 강원도 횡성군 동산면에서 재배된 15 품종은 D104 (56%), D107 (67.6%)을 제외하고 $71{\sim}86%$까지 차지하고 있었고 강원대학교 교내 포장에서 재배된 15 품종은 S114 (63.8%), S140 (68.3%)를 제외하고 $77{\sim}88%$까지 함유하고 있었다. 30 품종 모두 가장 많이 함유하고 있는 정유 성분이 75%를 넘지 않았고 다양한 성분 조성을 갖고 있어 다양한 화학형을 보였으나 정확한 품종 분류를 위해서는 GC/MS를 통한 후속연구가 필요하다. 본 연구 결과 perillaketone의 함량을 줄이고 대신 다른 향기 성분이 증가된 잎 들깨 도입 및 신품종 육성을 위한 기본정보로서 부합된다고 판단된다.
최근 생활 스프레이 제품들의 사용이 증가하고 있다. 스프레이 제품은 크게 공기중으로 분사하거나 인체에 직접 분사하는 제품으로 나눌 수 있다. 스프레이 제품 내 존재하는 물질들은 분사함과 동시에 인체에 흡입 및 피부에 노출되기 때문에, 물질에 대한 안전성 평가가 필요하다. 본 연구에서는 생활환경에서 주로 사용하는 10 가지 종류의 스프레이 제품 내 발암물질로 잘 알려진 벤젠과 인체 악영향을 줄 수 있는 톨루엔의 함량을 조사하였다. 조사 결과, 10 가지 제품에서 모두 벤젠과 톨루엔을 검출하였다. 피부에 분사하는 6 종의 제품에서 벤젠은 평균$ 5.64{\pm}1.95$ ppb(w), 톨루엔은 평균 $8.52{\pm}2.89$ ppb(w) 농도수준으로 검출하였다. 공기중으로 분사하는 4종의 제품에서는 벤젠과 톨루엔이 각각 $7.30{\pm}1.31$ ppb(w), $7.19{\pm}1.78$ ppb(w) 농도로 검출하였다. 이들을 10초간 1 입방미터에 분사하여 완전 기화한다고 가정할 경우, 6 종의 제품에서 벤젠은 평균 $31.7{\pm}8.80{\mu}g/Sm^3$, 톨루엔은 평균 $50.5{\pm}17.1{\mu}g/Sm^3$ 농도수준으로 검출하였다. 공기 중으로 분사하는 4 종의 제품에서는 벤젠과 톨루엔이 각각 $24.0{\pm}4.30{\mu}g/Sm^3$, $23.6{\pm}5.83{\mu}g/Sm^3$ 농도로 검출하였다. 10 가지 스프레이제품에서 발생한 벤젠의 경우, 우리나라 대기환경 기준치인 $5{\mu}g/Sm^3$을 초과한 수치에 해당한다. 생활환경 내 스프레이제품의 사용에 주의가 요구된다.
Levans produced from Microbacterium laevaniformans were isolated, characterized, and fractionated by molecular weight. TLC, HPLC, and GC-MS analyses of the exopolysaccharide showed that it was a fructan-type polymer and was composed of (2,6)- and (2,1)-glycosidic linkages. $^{13}C$-NMR analysis proved that the polysaccharide was mainly a $\beta$-(2,6)-linked levan-type polysaccharide. To investigate the cytotoxicity of the acetone-precipitated levan fractions such as M1, M2, and M3, HepG2, P388D1, U937, SNU-1, and SNUC2A cell lines were screened. Among the cell lines tested, the cytotoxicity of M1- M3 fractions were detected from only SNU-1 and HepG2 cells at the dosage level of $100-800\mu\textrm{g}ml$. The M2 fraction M_r$, 80,000) at 400 $mu{g/ml}$ had the greatest cell growth inhibition (84.6%) on SNU-1, while the M1 $(M_r$, 50,000) at $800\mu\textrm{g}ml$ showed the greatest (46.32%) on HepG2. To obtain more uniform M_r$ fractions of levan, the levan was further fractionated from S1 $(M_r$ 1,000,000) to S5 $(M_r$ 10,000) using gel permeation chromatography. Again, the S1-S5 fractions had strong cytotoxicity on SNU-1 and HepG2 cell lines. The greatest inhibition effects of S4 $(M_r$ 80,000) on SNU-1 and S5 $(M_r$ 10,000) on HepG2 were shown to be 49.5% and 73.0%, respectively. The cytotoxicity of the levan fractions was more effective on SNU-1 than on HepG2. Although the relationship between the Mw and the cytotoxicity was not clear, smaller $M_r$, fractions of levan showed greater growth inhibition effect on the cancer cell lines in general. Therefore, it was indicated that a specific Mw class of levan is responsible for the effective cytotoxicity.
감국, 국화 및 구절초 등 3종의 국화과 식물에 대해 향기성분을 분석하고 향기성분 추출물의 항산화활성을 측정하고자 3종의 국화과 식물에 대한 향기특성을 SDE법으로 추출하여 GC/MS로 분석한 결과 camphene, 1,8-cineole, benzene, pinocarvone, bicyclo-2,2,1-heptan-2-ol, trans-caryophyllene, 3-cyclohexen-1-ol, ${\gamma}$-curcumene, zingiberene, ${\beta}$-bisabolene 등이 검출되어 주요 향기성분임을 확인 할 수 있었다. 또한 감국, 국화 및 구절초의 향기추출물에 대한 전자공여능을 DPPH법으로 측정한 결과 1 g/mL의 농도에서 각각 30.57, 46.36 및 51.72%로 나타내어 구절초 추출물이 항산화활성이 가장 높은 것으로 나타났다. 또한 총항산화력을 ABTS법으로 측정한 결과 각각 34.99, 35.31 및 38.48mg AEAC/g으로 나타내어 전자공여능과 마찬가지로 구절초가 항산화활성이 가장 높은 것으로 나타났다. 이러한 이유는 구절초가 camphene, 1,8-cineole, camphor, germacrene D, myrtenol 등의 성분이 감국이나 국화보다 다량 함유되어 있어 항산화활성이 높게 나타난 것으로 생각된다.
In order to determine the removal rate of non-biodegradable substances and the change of their structural properties, this study was carried out by an ozone-treatment experiment on leachate collected from the landfill area of D City in Chung chung nam-do and examined the change of the chemical properties of non-biodegradable substances. The main elements of non-biodegradable substances in landfill leachate were benzene, toluene, trichloroethane, trichloroethylene, xylene, etc. and the concentration of toluene was 15.7 mg/L on the average, benzene 7.2 mg/L, trichloroethane 1.1 mg/L, trichloroethylene 0.75 mg/L and xylene 0.5 mg/L. When leachate was treated with ozone for 10 min, 30 min and 60 min, UV absorbance was reduced with the increase of reaction time, and the reduction rate was 38.6% at 60 min. TOC was removed by 13.2% at 60 min. The low reduction rate of TOC may be because TOC reacts indirectly with OH radical produced from reaction with ozone while UV absorbance usually relies on direct reaction between organic matters and ozone molecules. Color was removed by up to 97%, which suggests that ozonation is highly effective in removing coloring elements in leachate. Sixteen kinds of non-biodegradable compounds were found in the leachate and most of them had the characteristic of aromatic hydrocarbon. Among them dibutyl phthalate was identical with a substance included in the list of US EPA, which is classified as a mutagen that may cause the mutation of genes and disorders in chromosomes. In addition, 2,5-Cyclohexadiene-1,4-dione, 1,2-Benzenedicarboxylic acid and butyl octyl ester were found to be similar to substances listed by USEPA. According to the result of analyzing structural changes before and after ozonation using GC-MS, cyclic compounds and aromatic compounds were observed in the original water and aliphatic compounds were newly observed after ozonation. In addition, through ozonation, humic substances of high molecular weight were oxidized and decomposed and produced low-molecular compounds such as aldehyde, ketone and carboxyl acid and highly biodegradable aliphatic carbon, which suggests the bio-degradability of non-biodegradable substances.
가막사리는 우리나라 전역의 논에서 다발생하여 농업에 막대한 피해를 주는 일년생잡초이지만 이를 활용하는 방안에 대해서는 연구된 바가 없다. 본 연구의 목적은 가막사리 정유를 향장산업제품의 소재로 활용할 수 있는지를 구명하는데 있다. 가막사리에 함유된 정유의 함량은 $0.028{\pm}0.003%$이었으며, 역치값은 0.1%이었으며, 향취는 green, herbal, oily, spicy이었다. 가막사리 정유에는 탄화수소 17종, 알코올 6종, 아세테이트 6종, 질소화합물 5종, 에테르 3종, 케톤 3종, 락톤 1종, 황화합물 1종 등 총 42종의 화학성분이 함유되어 있었으며, 다함량 성분은 ${\alpha}$-phellandrene(22.50%), ${\alpha}$-pinene(22.21%), 2,4-dimethyl(2,5-dimethylphenyl)methyl ester benzoic acid(15.11%), limonene(10.66%), ${\beta}$-pinene(35.43%), ${\beta}$-cubebene(5.27%)이었다. 가막사리 정유가 HaCaT 각질형성세포에 미치는 세포독성을 조사하기 위한 MTT assay를 실시한 결과, 가막사리 정유의 $IC_{50}$값은 0.018%이었으며, 피부에 미치는 영향을 조사하기 위하여 피부자극유발시험을 수행한 결과 가막사리 정유 0.1% 처리에도 그 어떠한 발진이나 수포도 발견되지 않았다. 본 연구의 결과는 가막사리 정유가 향장제품을 위한 소재로 활용될 수 있다는 점을 시사하여 준다.
Volatile organic compounds (VOCs) are an important public health problem throughout the world. Many important questions remain to be addressed in assessing exposure to these compounds. Because they are ubiquitous and highly volatile, special techniques must be applied in the analytical determination of VOCs. Personal exposure measurements are needed to evaluate the relationship between microenvironmental concentrations and actual exposures. It is also important to investigate exposure frequency, duration, and intensity, as well as personal exposure characteristics. In addition to air monitoring, biological monitoring may contribute significantly to risk assessment by allowing estimation of absorbed doses, rather than just the external exposure concentrations, which are evaluated by environmental and personal monitoring. This study was conducted to establish the analytic procedure of VOCs in air, blood, urine and exhaled breath and to evaluate the relationships among these environmental media. The subjects of this study were selected because they are occupationally exposed to high levels of VOCs. Environmental, personal, blood, urine and exhalation samples were collected. Purge & trap, thermal desorber, gas chromatography and mass selective detector were used to analyze the collected samples. Analytical procedures were validated with the“break through test”, 'quot;recovery test for storage and transportation”,“method detection limit test”and“inter-laboratory QA/QC study”. Assessment of halogenated compounds indicted that they were significantly correlated to each other (p value < 0.01). In a similar manner, aromatic compounds were also correlated, except in urine sample. Linear regression was used to evaluate the relationships between personal exposures and environmental concentrations. These relationships for aromatic and halogenated are as follows: Halogen $s_{personal}$ = 3.875+0.068Halogen $s_{environmet}$, ($R^2$= .930) Aromatic $s_{personal}$ = 34217.757-31.266Aromatic $s_{environmet}$, ($R^2$= .821) Multiple regression was used to evaluate the relationship between exposures and various exposure deter-minants including, gender, duration of employment, and smoking history. The results of the regression model-ins for halogens in blood and aromatics in urine are as follows: Halogen $s_{blood}$ = 8.181+0.246Halogen $s_{personal}$+3.975Gender ($R^2$= .925), Aromatic $s_{urine}$ = 249.565+0.135Aromatic $s_{personal}$ -5.651 D.S ($R^2$ = .735), In conclusion, we have established analytic procedures for VOC measurement in biological and environmental samples and have presented data demonstrating relationships between VOCs levels in biological media and environmental samples. Abbreviation GC/MS, Gas Chromatography/Mass Spectrometer; VOCs, Volatile Organic Compounds; OVM, Organic Vapor Monitor; TO, Toxic Organicsapor Monitor; TO, Toxic Organics.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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