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DFT Calculation on the Electron Affinity of Polychlorinated Dibenzo-p-dioxins

  • Lee, Jung-Eun;Choi, Won-Yong;Mhin, Byung-Jin
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제24권6호
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    • pp.792-796
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    • 2003
  • Polychlorinated dibenzo-p-dioxins (PCDDs) are extremely toxic and persistent environmental pollutants. Their chemical reactivities and other physicochemical/biological properties show a strong dependence on the chlorination pattern. With increasing the number of chlorines, dioxin congeners become more electronegative and gain higher electron affinities. The vertical electron affinities (VEA) are related with the LUMO energies of neutral molecules. LUMO energies of all PCDD congeners were calculated at the B3LYP/6-31G** level and those of some selected congeners at the level of B3LYP/6-311G**//B3LYP/6-31G** and B3LYP/cc-pvtz/ /B3LYP/6-31G**. The total energies of neutral and anionic species for dibenzo-p-dioxins (DD), 1469-TCDD, 2378-TCDD, and OCDD were calculated at the level of B3LYP/6-31G**, B3LYP/aug-cc-pvdz, and B3LYP/ aug-cc-pvtz//B3LYP/6-31G**. By using the four congeners with D2h symmetry as reference molecules, we could estimate VEA (B3LYP/aug-cc-pvdz) of 75 PCDD congeners based on the linear correlations between LUMO energy and VEA (B3LYP/6-31G**) and between VEA (B3LYP/6-31G**) and VEA (B3LYP/aug-ccpvtz// B3LYP/6-31G**). Results show that all PCDDs with the number of Cl ≥ 3 have positive electron affinities. The PCDD electron affinity values provided in this work can be a useful data set in understanding the congener-specific reactivities of dioxins in various environmental media.

화산회토 감귤원의 표토관리방법이 토양 미생물상에 미치는 영향 (Effect of Soil surface Soil Management Practices on Microflora in Volcanic Ash Soils of Citrus Orchard)

  • 좌재호;임한철;고상욱;현해남
    • 한국토양비료학회지
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    • 제37권3호
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    • pp.165-170
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    • 2004
  • 화산회토 노지 감글원에서 청경, 초생, 부초재배 등의 표토관리 방법이 토양의 미생물밀도, 효소활성 및 microbial biomass C에 미치는 영향을 조사하였다. 1997년에 개화기인 5월과 과실비대기인 9월에 청경재배, 초생재배, 부초재배 감귤원 각각 10개소에서 토양을 채취하여 조사한 결과는 다음과 같다. 표토관리방법에 따른 토양의 화학성 차이는 없었으며 pH는 평균 4.7로 낮았다. 유기물과 질소 함량은 평균값으로 각각 140.2 및 $6g\;kg^{-1}$이었으나 조사지점에 따라 다양하였다. 감귤원 토양에서 호기성 세균은 $26,2-47.3{\times}10^6cfu\;g^{-1}$ 수준의 분포를 나타냈으며 호기성 세균속 중에는 Pseudomoras spp., 고온성 Bacillus spp., Rhizobium spp. 등이 우점하는 경향이었다. 방선균은 $1.8-84.6{\times}10^5cfu\;g^{-1}$ 수준으로 분포를 하였고 개화기에 밀도가 높았다. 사상균은 $26.4-182.1{\times}10^5cfu\;g^{-1}$ 수준의 분포를 나타냈으며 초생재배와 부초재배에서 많았다. 과실비대기에 토양 인산효소활성은 청경재배에서 $239.6{\mu}g\;PNP\;g\;soil^{-1}\;h^{-1}$, 토양 cellulase 활성은 초생재배에서 $602.6{\mu}g\;GE\;g\;soil^{-1}$\;24\;h^{-1}$로 높았다. Microbial biomass C는 부초재배에서 $256.3mg\;C\;kg\;soil^{-1}$로 가장 높았다.

학교급식에 공급되는 식재료의 유통단계별 미생물 평가 -채소류, 가공식품- (Microbiological Quality and Safety During Delivery of Food Ingredients Supplied to Elementary Schools : Vegetables and Processed Food)

  • 김윤화;전소윤;류경;이연경
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제17권5호
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    • pp.586-594
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    • 2010
  • 본 연구의 목적은 대구 경북지역 초등학교에 공급되는 전처리 채소와 가공식품의 유통단계를 분석하고, 유통과정에서의 미생물 변화와 학교급식에 이용되는 식재료의 미생물 품질을 평가하기 위하여 실시되었다. 유통 중 박피도라지에서 일반세균 $7.6{\times}10^5{\sim}6.7{\times}10^6$ CFU/g, 대장균군 $5.8{\times}10^4{\sim}5.2{\times}10^5$ CFU/g, E. coli < $10{\sim}2.0{\times}10$, S. aureus < $10{\sim}5.1{\times}10^2$ CFU/g, B. cereus < $10{\sim}4.1{\times}10^2$ CFU/g이 검출되었다. 전처리 양파에서는 일반세균 $1.4{\times}10^4$ CFU/g, 대장균군 $5.0{\times}10$ CFU/g이 검출되었고, 고사리 등의 데친나물에서 일반세균 $4.5{\times}10^3{\sim}2.1{\times}10^5$ CFU/g, 대장균군 $5.0{\times}10{\sim}3.1{\times}10^4$ CFU/g이 검출되었다. 콩나물에서는 일반세균 $9.6{\times}10^4{\sim}6.3{\times}10^7$ CFU/g, 대장균군 $1.1{\times}10^3{\sim}8.7{\times}10^6$ CFU/g, S. aureus < $10{\sim}4.5{\times}10^2$ CFU/g, B. cereus < $10{\sim}2.2{\times}10^2$ CFU/g, L. monocytogenes < $10{\sim}3.4{\times}10^2$ CFU/g이 검출되었다. 두부, 묵류에서는 일반세균 < $10{\sim}9.7{\times}10^5$ CFU/g, 대장균군 < $10{\sim}2.3{\times}10^5$ CFU/g이 검출되었고, 해조류에서는 $6.7{\times}10^2{\sim}9.5{\times}10^3$ CFU/g, 대장균군 < $10{\sim}2.2{\times}10^3$ CFU/g이 검출되었다. 학교급식 식재료는 냉동, 냉장, 상온보관 식재료가 혼재 되어 배송되고 있었고, 실제 유통단계에서 노상에 방치되거나 온도관리가 제대로 잘 되지 않는 경우도 있어 학교급식 식재료의 유통단계에서 철저한 위생관리가 이루어져야 할 것으로 조사되었다.

Identification of the Marker-Genes for Dioxin(2, 3, 7, 8- tetradibenzo-p-dioxin)-Induced Immune Dysfunction by Using the High-Density Oligonucleotide Microarray

  • Kim, Jeong-Ah;Lee, Eun-Ju;Chung, In Hye;Kim, Hyung-Lae
    • Genomics & Informatics
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    • 제2권2호
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    • pp.75-80
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    • 2004
  • In a variety of animal species, the perinatal exposure of experimental animals to the 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo­p-dioxin (TCDD) leads to the immune dysfunction, which is more severe and persistent than that caused by adult exposure. We report here the changes of gene expression and the identification of the marker-genes representing the dioxin exposure. The expressions of the transcripts were analyzed using the 11 K oligonucleotide­microarray from the bone marrow cells of male C57BL/6J mice after an intraperitoneal injection of $1{\mu}g$ TCDD/kg body weight at various time intervals: gestational 6.5 day(G6.5), 13.5 day(G13.5), 18.5 day(G18.5), and postnatal 3 (P3W)and 6 week (P6W). The type of self-organizing maps(SOM) representing the specific exposure dioxin could be identified as follows; G6.5D(C14), G13.5D(C0, C5, C10, C18), G18.5D(7): P3W(C2, C21), and P6W(C4, C15, C20). The candidate marker-genes were restricted to the transcripts, which could be consistently expressed greater than $\pm$2-fold in three experiments. The resulting candidates were 85 genes, the characteristics of that were involved in cell physiology and cell functions such as cell proliferation and immune function. We identified the biomarker-genes for dioxin exposure: smc -like 2 from SOM C14 for the dioxin exposure at G6.5D, focal adhesion kinase and 6 other genes from C0, and protein tyrosine phosphatase 4a2 and 3 other genes from C5 for G13.5D, platelet factor 4 from C7 for G18.5D, fos from C2 for P3W.

G-Proteins Expressed in the Ocellus of the Hydromedusan, Spirocodon saltatrix.

  • Iwasa, Tatsuo;Shimazaki, Yumiko;Yamamoto, Masamichi;Ohtsu, Kohzoh
    • Journal of Photoscience
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    • 제9권2호
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    • pp.278-280
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    • 2002
  • We have cloned a hydromedusan opsin cDNA and showed that the deduced amino acid sequence of the cytoplasmic loop between helices 5 and 6 (loop 5-6) was clearly different from that reported so far. The amino acid sequence of the loop 5-6 is important on determination of the specificity for the coupled G- protein. To clarify which class of G-protein mediates the phototransduction system in the ocellus of the hydromedusan, we investigated G-proteins expressed in the ocellus. By PCR against the cDNA of the ocellus with primers designed according to the conserved amino acid sequence in G-protein a subunit, we obtained three kinds of cDNA fragments. Based on the sequence similarities, ttwo of them (JGI and JG3) were classified as $G_{i}$ and $G_{q}$, respectively. The other one (JG2) was a new subtype within $G_{*}$ class. Electron microscopic immunocytochemistry with the antiserum against the C-terminal sequence of $G_{q}$ or $G_{t}$ revealed the presence. of the both classes in the ocellus. The similarity of the C-terminal sequence of the JG2 with that of bovine $G_{t}$ suggests that the anti- $G_{t}$ antiserum would bind to JG2. These results suggest the possibility that the hydromedusan rhodopsin decides the specificity for the coupled G-protein by the other domain than the loop 5-6.oop 5-6.5-6.

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Hematological Aspects in A Endotoxemic Young Rabbit Model

  • Park, Seok-Cheol;Kwon, Heun-Young;Kim, Jai-Young;Hwang, Soo-Myung;Kim, Tae-Un;Seong, Hee-Kyung;Kim, Yang-Weon;Lee, Won-Jae
    • 대한의생명과학회지
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    • 제8권3호
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    • pp.115-125
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    • 2002
  • Gram-negative septicemia, which continues to be a serious clinical problem, is one of the major causes of morbidity and mortality in hospitalized patients. Endotoxin of gram-negative bacteria is a pivotal pathogen of sepsis. To understand the effect of endotoxin on hematological aspect and the time course in early childhood, this study was designed with experimental septic model of young rabbits (8 week-old). Rabbits were divided into control (n=7) and endotoxin group (0.50 mg/kg of endotoxin). The endotoxin group was subdivided into six groups by the sampling times: 3, 6, 12, 24, 48 and 72 hr-group (E-G$_{3}$, E-G$_{6}$, E-G$_{12}$, E-G$_{24}$, E-G$_{48}$ and E-G$_{72hrs}$, each n=7). The evaluation of CBC, activated partial thromboplastin time (APTT), prothrombin time (PT), fibrinogen concentration, coagulation factors and D-dimer were taken from the bloods. The number of leukocytes was lower in E-G$_{3}$ and E-G$_{6hrs}$ (due to pantocytopenia), whereas it was higher in E-G$_{24}$ and E-G$_{48}$ (due to neutrophilia and/or lymphophilia) than in control group (P<0.05). Platelet counts in E-G$_{3}$, E-G$_{6}$, E-G$_{12}$, E-G$_{24}$ and E-G$_{48hrs}$ were lower than those of control group (P<0.05). Normoblast counts in E-G$_{3}$, E-G$_{6}$, E-G$_{12}$, E-G$_{24}$ and E-G$_{48hrs}$ were higher than those of control group (p<0.01). APTT in E-G$_{3}$, E-G$_{6}$, E-G$_{12}$, E-G$_{24}$ and E-G$_{72hrs}$ were longer while PT in E-G$_{3}$, E-G$_{6}$, E-G$_{48}$ and E-G$_{72hrs}$ were higher than those of control group (p<0.05). Fibrinogen concentrations were lower in E-G$_{3}$, E-G$_{6}$ and E-G$_{12}$ but higher in E-G$_{48}$ and E-G$_{72hrs}$ than those of control (p<0.05). Intrinsic coagulation factors (XII, XI, IX, VIII) in all endotoxin groups were significantly lower than those of control group (p<0.05). Extrinsic coagulation factor (X, VII, V, II) were lower in E-G$_{3}$, E-G$_{6}$, E-G$_{12}$ and E-G$_{24hrs}$ whereas they were higher in E-G$_{48}$ and E-G$_{72hrs}$ than in control group (p<0.05). D-dimer concentrations in E-G$_{48}$ and E-G$_{72hrs}$ were higher than those of control group (P<0.001). We concluded that endotoxin led to extensive hematological disturbances including disseminated intravascular coagulation in the young rabbits and that this pathologic condition in the infant and childhood groups will cause the grave results.

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유색 농산물 중 안토시아닌과 폴리페놀 함량 비교 연구 (A Comparative Study on Anthocyanin and Polyphenol Contents in Colored Agricultural Products)

  • 정일형;오문석;전종섭;김한택;홍세라;박광희;윤미혜
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제32권5호
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    • pp.371-380
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    • 2017
  • 본 연구에서는 인터넷 쇼핑몰에서 유통되는 컬러푸드 중 블랙푸드 76건을 대상으로 폴리페놀 17종 및 안토시아닌 5종을 동일한 전처리 방법으로 HPLC, HPLC-MS/MS 분석하여 정량 및 정성시험을 실시하였다. 분석대상 폴리페놀은 gallic acid, protocatechuic acid, chlorogenic acid, vanillic acid, caffeic acid, syringic acid, p-coumaric acid, t-ferulic acid, t-cinnamic acid 등 9종의 phenolic acid와 (+)catechin, syringic aldehyde, rutin, epicatechin gallate, naringin, luteolin, naringenin, kaempferol 등 8종의 flavonoid로 총 17종의 폴리페놀을 동시분석 하였고, 안토시아닌은 delphinidin-3-glucoside, delphinidin-3-rutinoside, cyanidin-3-galactoside, cyanidin-3-glucoside, cyanidin-3-arabinoside 등 5종을 동시분석 하였다. 폴리페놀 17종의 총 함량은 서리태 $255.1{\pm}7.5{\mu}g/g$, 서목태 $275.8{\pm}5.3{\mu}g/g$, 흑미 $78.5{\pm}4.6{\mu}g/g$, 흑임자 $75.8{\pm}3.2{\mu}g/g$, 블루베리 $143.3{\pm}5.5{\mu}g/g$, 아로니아 $195.2{\pm}4.9{\mu}g/g$, 블랙커런트 $131.6{\pm}3.2{\mu}g/g$로 나타나 서목태 > 서리태 > 아로니아 > 블루베리 > 블랙커런트 > 흑미 > 흑임자 순으로 높은 함량을 나타냈다. 안토시아닌 5종의 총 함량은 서리태 $82.4{\pm}17.2{\mu}g/g$, 서목태 $95.2{\pm}6.1{\mu}g/g$, 흑미 $74.1{\pm}9.7{\mu}g/g$, 흑임자 불검출, 블루베리 $110.8{\pm}1.9{\mu}g/g$, 아로니아 $218.9{\pm}6.1{\mu}g/g$, 블랙커런트 $209.7{\pm}4.0{\mu}g/g$로 나타나 아로니아 > 블랙커런트 > 블루베리 > 서목태 > 서리태 > 흑미 순으로 높은 함량을 나타났다. 본 실험결과 폴리페놀은 서목태, 안토시아닌은 아로니아가 가장 높은 함량을 나타내었으며 향후 유색 농산물을 활용한 기능식품 개발이 필요한 것으로 판단된다.

콩모자익바이러스 계통의 포장전염 (Field Spread of Soy bean Mosaic Virus Strains)

  • 조의규
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.53-60
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    • 1982
  • 콩모자익바이러스(SMV) 7계통의 진딧물 전염여부를 시험한 결과 SMV 7계통 전부가 전염되었으며 SMV의 진딧물 전염에 의한 대두판별품종의 반응도 침액접종에 의하여 SMV 계통을 분류하였을 때의 반응과 일치하였다. 공시한 5종의 진딧물중에서 복숭아혹진딧물, 아카시아진딧물, Aphis citricola는 SMV 7계통을 모두 잘 전명시키는 매개충이었으나 옥수수테두리진딧물과 기장테두리진딧물은 SMV계통 G3을 전염시키지 못하는 경우도 있었다. 포장에서 SMV 계통 G2, G3, G6 및 G7을 22.5m 이랑의 1m 내에 심겨진 콩 품종 Williams에 접종한 후 80cm 떨어진 이랑의 1m내 Williams의 발병율을 조사하였다. 공시한 SMV 4계통중 6G의 전염율이 가장 높았고 조사기간에 채집된 206 마리의 진딧물중 A. citricola가 $68\%$로서 우점종이었다. Williams의 수량은 G2로 접종하였을 때 가장 낮았다.

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Saccharomyces cerevisiae와 Pichia stipitis를 이용한 오탄당과 육탄당으로부터 에탄올 생산에 관한 비교연구 (Comparative Study on Ethanol Production with Pentose and/or Hexose by Saccharomyces cerevisiae and/or Pichia stipitis)

  • 김중곤;안정훈
    • 생명과학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.335-340
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    • 2011
  • 포도당과 자일로스는 자연계에서 가장 풍부한 물질이며 이들은 효모에 의해 에탄올로 전환될 수 있다. 본 연구에서는 Saccharomyces cerevisiae와 Pichia stipitis을 이용하여 분리배양, 공동배양 그리고 순차배양 등의 조합을 통해 가장 효과적인 발효의 방법을 찾고자 하였다. 분리배양에서 S. cerevisiae은 29.4 g/l의 포도당을 발효하여 14.5 g/l의 에탄올을 생산한 반면에 자일로스를 이용하지 못했다. 그렇지만 P. stipitis은 포도당뿐만 아니라 자일로스도 분해하여 각각 포도당 29.4 g/l로부터 11.9 g/l의 에탄올을, 자일로스 29.0 g/l로부터 11.6 g/l의 에탄올을 생산하였다. 포도당과 자일로스 혼합배양에서, S. cerevisiae은 13.4 g/l의 에탄올을 생산한 반면에 P. stipitis은 21.1 g/l의 에탄올을 생산하였다. 공동배양과 순차배양에서, 공동배양이 18.6 g/l, 순차배양이 12.4 g/l의 에탄올을 생산하여 공동배양이 더 효과적인 것으로 나타났다. 두 효모의 생장에서 영양분의 효과를 보기 위해 yeast nitrogen base (YNB)을 S. cerevisiae가 포도당을 소모한 시점에 첨가하니 자일로스의 소비량과 미생물의 성장이 증가하였고 54.6 g/l의 당 혼합배양액에서 22.5 g/l의 에탄올을 생산하여 0.41 g/g의 수득율을 나타내었다.

도라지 종자의 영양학적 특성 평가 (Evaluation of Nutritional Characteristics of Platycodon grandiflorum Seeds)

  • 김양지;우혜련;임지영;김석중
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제35권2호
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    • pp.478-484
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    • 2018
  • 본 연구에서는 도라지(Platycodon grandiflorum A. DC) 종자의 영양학적 특성을 평가하기 위해 일반성분, 조섬유, 환원당, 유리당, 유기산, 무기질 및 아미노산 함량을 분석하였다. 종자의 수분, 조단백질, 조지방, 조회분, 탄수화물 함량은 각각 6.97, 26.05, 27.46, 3.78, 35.74%였으며 조섬유 함량은 6.31%, 환원당 함량은 1.54%이었다. 종자에 존재하는 유리당으로는 sucrose가 1,661 mg/100 g, 유기산으로는 lactic acid가 1,224 mg/100 g 으로 가장 풍부하였으며, 인과 칼륨이 주요 무기질로서 700 mg/100 g 이상 존재하였다. 종자 100 g에서의 아미노산 조성을 분석한 결과, 글루탐산(3.45 g), 아르기닌(2.51 g), 아스파르트산(1.66 g), 루신(1.29 g), 라이신(1.10 g), 알라닌(1.05 g), 글리신(1.04 g) 순이었으며 그 외의 아미노산은 1 g 이하로 존재하였다.