The differences in microbial community structures between planktonic microorganism and biofilm in rivers were investigated using respiratory quinone profiles. The compositions of microbial quinone for 4 tributaries of the Kyongan Stream located in/flowing through Yongin City, Gyeonggi-Do were analyzed. Ubiquinone(UQ)-8, UQ-9, menaquinone(MK)-6 and Plastoquinone(PQ)-9 were observed in all samples of planktonic microorganism and biofilm for the sites investigated, Most planktonic microorganism and biofilm had UQ-8(15 to 30%) and PQ-9(over 30%) as the dominant quinone type. These results indicated that oxygenic phototrophic microbes(cyanobacteria and/or eukaryotic phytoplankton) and UQ-8 containing proteobacteria constituted major microbial populations in the river. The quinone concentration in the river waters tested, which reflects the concentration of planktonic microorganisms, increases with increasing DOC. Further research into this is required. The microbial diversities of planktonic microorganism and biofilm calculated based on the composition of all quinones were in the range from 4.2 to 7.5, which was lower than those for activated sludge(ranging from 11 to 14.8) and soils(ranging from 13.4 to 16.8). The use of quinone profile appears to be a useful tool for the analysis of microbial community structure in river.
Acaricidal activity of the active constituent derived from Pyrus ussuriensis fruits against Dermatophagoides farinae and D. pteronyssinus was examined and compared with that of the commercial benzyl benzoate. The $LD_{50}$ value of the ethyl acetate fraction obtained from the aqueous extract of P. ussuriensis fruits was 9.51 and $8.59{\mu}g/cm^3$ against D. farinae and D. pteronyssinus, respectively. The active constituent was identified as quinone by spectroscopic analyses. On the basis of $LD_{50}$ values with quinone and its congeners, the compound most toxic against D. farinae was quinone ($1.19{\mu}g/cm^3$), followed by quinaldine (1.46), benzyl benzoate (9.32), 4-quinolinol (86.55), quinine (89.16), and 2-quinolinol (91.13). Against D. pteronyssinus, these were quinone ($1.02{\mu}g/cm^3$), followed by quinaldine (1.29), benzyl benzoate (8.54), 4-quinolinol (78.63), quinine (82.33), and 2-quinolinol (86.24). These results indicate that the acaricidal activity of the aqueous extracts can be mostly attributed to quinone. Quinone was about 7.8 and 8.4 times more toxic than benzyl benzoate against D. farinae and D. pteronyssinus. Additionally, quinaldine was about 6.4 and 6.6 times more toxic than benzyl benzoate against D. farinae and D. pteronyssinus, respectively. Furthermore, the skin color of the dust mites was changed from colorless-transparent to dark brown-black by the treatment of quinone. These results indicate that quinone can be very useful as potential control agents, lead compounds, or the indicator of house dust mites.
한국미생물학회 2003년도 International Meeting of the Microbiological Society of Korea
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pp.111-114
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2003
The dynamics of microbial community structure of the various domestic wastewater treatment processes were examined using a novel approach of quinone profiles. The compositions of microbial quinone of 5 sites fer plant and lab-scale activated sludge were analyzed. More than 14 kinds of quinones were observed in the activated sludges tested in this study. The microbial community structure of the plant activated sludge processes a little differed from that of the lab-scale submerged MBR systems. The dominant quinones were UQ-8, UQ-10 followed $MK-8(H_4)$, MK-7 and MK-6. The molar ratio of ubiquinones to menaquinones (UQ/MK) changed from 0.81 to 1.9, indicating that aerobic bacteria dominated the microbial community of the activated sludge examined. The microbial diversity of the activated sludges calculated from the all quinone compositions was 9.5-11.9 and the microbial equability of the activated sludges was 0.64-0.79.
Irradiation (300 nm) of 1, 2-benzoquinones 1 and diphenylacetylene 2 in dichloromethane yielded two isomeric quinone methides, 6 and 7. The same types of quinone methides, 9 and 10 (or 12 and 13) were obtained from the photocycloadditions of 9, 10-phenanthrenequinone 8 (or acenaphthenequinone 11) to diphenylacetylene 2. One-way photoisomerizations were observed between each isomeric adducts, (6, 7), (9, 10) and (12, 13).
Induction of phase II enzymes is a major mechanism of chemoprevention. The induction levels of quinone reductase (QR) activity in cultured murine hepatoma (Hepa 1c1c7) cells by 80%-methanol extracts of traditional medicinal plants were measured. Among the tested 81 plants, the extracts of Aralia continentalis, Magnolia obovata, and Viscum album were found to induce QR activities over 250%. The maximum induction levels obtained were 401.9%, 270.5%, and 301.8% by treatments of the extracts of A. continentalis $(318\;{\mu}g/ml)$, M. obovata $(53.8\;{\mu}g/ml)$ and V. album $(80.6\;{\mu}g/ml)$, respectively. These QR induction activities were more potent than those of the known QR inducers, t-butylhydroquinone (170.1%) and ${\beta}-naphthoflavone$ (320.0%).
창원시 주요하천의 미생물군집의 다양성을 quinone profile 방법을 이용하여 분석하였다. 그리고 온도, pH, 용존산소(DO), 용존탄소(DOC)와 화학적 산소 요구량(BOD)등 물리화학적 성상도 조사하였다. Ubiquinone UQ-8, UQ-9, UQ-10은 모든 조사 하천에서 관찰되었다. UQ-8은 가을의 남천하류, 토월천, 가음정천을 제외한 모든 하천에서 주요 퀴논 분자종이었으며, 겨울철에는 하남천, 토월천, 가음정천과 남산천을 제외한 하천에서 역시 주요 퀴논 분자종임이 확인되었다. DOC가 높을수록 가을철에는 plastoquinone(PQ-9)의 농도가 높았으며, 겨울에는 total quinone의 농도가 높았다. 상관분석 결과 BOD도 하천의 PQ농도를 좌우하는 주요 요인으로 확인되었다.
Gamdutang aqua-acupuncture solution(GAS), Gamdutang water-extracted solution(GWS) and Degamdutang aqua-acupuncture solution(DGAS) were prepared and tested for potential antitumor activities. It was used three biomarkers (quinone reductase, omithine decarboxylase, glutathione) to test chemopreventive potentials of GAS, GWS, DGAS. GAS was potent inducer of quinone reductase activity in Hepalclc7 murine hepatoma cells in culture, whereas GWS is less potent. GAS, GWS and DGAS were significantly induced quinone reductase activity in cultured rat normal liver cell, Ac2F. Glutathione levels were increased about 1.8-fold with GAS, 1.0-1.1 fold with GWS, DGAS in cultured murine hepatoma hepaiclc7 cells. In addition glutathione s-transferase levels were increased with GAS, GWS and DGAS. The effects of GAS, GWS and DGAS were tested on the growth of Acanthamoeba castellanii. Proliferation of Acanthamoeba castellanii was inhibited by GAS, GWS and DGAS at concentradons of $1{\times}$ and $5{\times}$. These results suggest that GAS has chemopreventive potential by inducing quinone reductase and quinone reductase activities, inhibition of ornithine decarboxylase activity, and increasing glutathione levels.
Kim, Jung-Hyun;Lee, Jeong-Soon;Kim, Young-Chan;Chung, Shin-Kyo;Kwon, Chong-Suk;Kim, Young-Kyoon;Kim, Jong-Sang
Preventive Nutrition and Food Science
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제8권4호
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pp.365-371
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2003
The potential of seven flavonoid glycosides to induce quinone reductase (QR), an anticarcinogenic marker enzyme, in murine hepatoma cells (hepalc1c7) and its mutant cells (BPRc1) was evaluated. Among test compounds, kaempferol-3-O-glucoside, luteolin-6-c-glucoside, and quercetin-3-O-glucoside (Q-3-G) induced QR in hepalc1c7 cells in a dose-dependent manner. However, in BPRc1 cells lacking arylhydrocarbon receptor nuclear translocator (ARNT), only Q-3-G caused a significant induction of quinone reductase at the concentration range of 0.5 to 8 ug/mL, suggesting that it is a monofunctional inducer. Q-3-G induced not only phase 2 enzymes, including QR and glutathione-S-transferase, but also nitroblue tetrazolium reduction activity in HL-60 cells, a biochemical marker for cell differentiation promoting agents. In conclusion, Q-3-G merits further study to evaluate its cancer chemopreventive potential.
Synthesized 6-arylamino-5,8-quinolinediones 4a-4j and 6-chloro-7-arylamino-5,8-isoquinolinediones 5a-5g were evaluated for effects on NAD(P)H quinone oxidoreductase (NQOl ) activity with the cytosolic fractions derived from cultured human lung cancer cells and their cytotoxicity in cultured several human solid cancer cell lines. The 5,8-quinolinediones 4 and 5,8-isoquinolinediones 5 affected the reduction potential by NQO1 activity and showed a potent cytotoxic activity against human cancer cell lines. The tested compounds 4a, 5c, 5f, and 5g were considered as more potent cytotoxic agents. The compounds 4d, 5b, 5c, 5e and 5g were comparable modulators of NQO1 activity.
Quinone reductase was purified to electrophoretic homogeneity from bovine liver by using ammonium sulfate fractionation, ion-exchange chromatography, and gel filtration chromatography. The enzyme utilized either NADH or NADPH as the electron donor. The optimum pH of the enzyme was pH 8.5, and the activity of the enzyme was greatly inhibited by $Cu^{2+}$ and $Hg^{2+}$ ions, dicumarol and cibacron blue 3GA. The enzyme catalyzed the reduction of several quinones and other artificial electron acceptors. Furthermore, the enzyme catalyzed NAD(P)H-dependent reduction of azobenzene or 4-nitroso-N,N-dimethylaniline. The apparent $K_m$ for 1,4-benzoquinone, azobenzene, and 4-nitroso-N,N-dimethylaniline was 1.64mM, 0.524mM and 0.225mM, respectively. The reduction of azobenzene or 4-nitroso-N,N-dimethylaniline by quinone reductase was strongly inhibited by dicumarol or cibacron blue 3GA, potent inhibitors of quinone reductase.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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