• 한국물환경학회지
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• 제39권3호
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• pp.223-230
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• 2023

Harmful algae blooms have become a serious environmental problem in major river basins in Korea. They are known to produce various algal organic matters (AOMs) including intracellular organic matters (IOMs) and extracellular organic matters (EOMs). Generally AOMs cannot be easily removed by coagulation/flocculation process in conventional drinking water plants. AOMs produced by blue-green algae also include various toxins such as Microcystins, Anatoxin-a, and Saxitoxin known to have harmful effects on living organisms in aquatic environment. In this study, toxic effects of EOMs produced by three different algae species (Microcystis sp., Anabaena sp., and Oscillatoria sp.) on zebrafish were investigated using electroencephalography (EEG) recording method, a technology for recording brain activity. Electroencephalographic changes in zebrafish revealed that a low EOM had a negative effect on zebrafish compared to both Anabaena sp. and Oscillatoria sp. at 30 ppm EOM exposures. This result might be due to Microcystins present in EOMs produced by Microcystis sp. As a result of power spectrum density anallysis, exposure to EOMs produced by Microcystis sp. caused a state of vigilance in zebrafish. This EEG based toxicity test can be used to examine effects of harmful materials at low levels on living organisms in an aquatic system.

• ALGAE
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• 제27권4호
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• pp.303-313
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• 2012

Cyanobacteria are well known for their production of a multitude of highly toxic and / or allelopathic compounds. Among the photosynthetic microorganisms, cyanobacteria, belonging to the genus Nostoc are regarded as good candidate for producing biologically active secondary metabolites which are highly toxic to humans and other animals. Since so many reports have been published on the poisoning of different animals from drinking water contaminated with cyanobacteria toxins, it might be assumed that bioactive compounds are found only in aquatic species causes toxicity. However, the discovery of several dead dogs, mice, ducks, and fish around paddy fields, prompted us to study the toxic compounds in a strain of Nostoc which is most abundant in the paddy fields of Iran, using polymerase chain reaction and liquid chromatography coupled with a diode array detector and mass spectrophotometer. Results of molecular analysis demonstrated that the ASN_M strain contains the nosF gene. Also, the result of ion chromatograms and $MS^2$ fragmentation patterns showed that while there were three different peptidic compound classes (anabaenopeptin, cryptophycin, and nostocyclopeptides), there were no signs of the presence of anatoxin-a, homoanatoxin-a, hassallidin or microcystins. Moreover, a remarkable antifungal activity was identified in the methanolic extracts. Based on the results, this study suggests that three diverse groups of potentially bioactive compounds might account for the death of these animals. This case is the first documented incident of toxicity from aquatic cyanobacteria related intoxication in dogs, mice, and aquatic organisms in Iran.

• 한국환경과학회지
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• 제32권5호
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• pp.315-328
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• 2023

Cyanobacteria have been used as pollution indicator species in freshwater ecosystems, and identifying their fluctuations can be an important part about management of surface waters globally. Cyanotoxins produced by cyanobacteria are directly or indirectly a threat to human and environmental health. In order to confirm the potential risk of these cyanotoxins, the fluctuations of phytoplankton and phylogenetic analysis of cyanotoxin synthetase genes were conducted at each point in the Yeongsan River water system in Gwangju from November 2021 to October 2022. Diatoms which grow well in winter were dominant at 99.4 ~ 99.5%, and diatoms and green algae were dominant from the spring to autumn when the water temperature rises. Stephanodiscus spp. were dominant at 92.7 to 97.5 % at all sites in the winter, and Aulacoseira spp., which grow in warm water temperatures, were dominant in summer and autumn. Microcystis aeruginosa was dominant at 25.2% in summer only at site 5. mcyB and anaC have been detected as cyanotoxin synthetase genes. The phylogenetic tree of anaC could be divided into two groups (Group 1 & Group 2). Group 1 contained Aphanizomenon sp. and Cuspidothrix issatschenkoi. It is combined with Aphanizomenon sp. and Cuspidothrix issatschenkoi, which are known to produce cyanotoxins.

• 대한한의학회지
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• 제20권1호
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• pp.1-10
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• 1999

한약(韓藥)의 효능(效能)은 약성(藥性)에 의해 분류(分類)되고 질병(疾病)을 치료(治療)하며 예방(豫防)하는 작용(作用)을 한다. 그러나 약성(藥性) 이론(理論)의 문헌(文獻)과 임상연구(臨床硏究)는 비교적 많지만 상대적으로 실험연구(實驗硏究)는 일부분에 불과하여 효능(效能)을 입증(立證)하는데 어려움이 많다. 이에 저자(著者)는 온열성약(溫熱性藥)들이 지니고 있는 유효(有效) 성분(成分)들을 조사(調査)하고 이 온열성약(溫熱性藥)에 함유(含有)되어 있는 유효(有效) 성분(成分)들의 구조적(構造的)인 특성(特性)과 화학적(化學的)인 공통점(共通點)을 찾아 온열성약(溫熱性藥)의 분류(分類)에 대한 일반적(一般的)인 기준(基準)을 제시(提示)하고자 하였다. 그 결과 각각의 열성약(熱性藥)과 온성약(溫性藥)들이 함유(含有)하고 있는 유효(有效) 성분(成分)간의 구조적(構造的)인 공통점(共通點)을 찾아내었으며 구조적(構造的)인 공통점(共通點)으로부터 다음과 같은 결론(結論)을 얻었다. 1. 열성약(熱性藥) 중에서 강(强)한 독성(毒性)을 나타내는 부자(附子)와 초오(草烏)의 효능을 나타내는 유효 성분(成分)들은 C19-diterpenoid alkaloid과 C20-diterpenoid alkaloid 계열의 구조(構造)를 지닌 화합물들로 구성(構成)되어 있다. 이 디테르펜 알카로이드(diterpene alkaloid)들의 경우 고리의 구조(構造)가 aconitane(1), hetisan(16)과 7,20-cycloveatchane(17)의 기본골격(基本骨格)을 지니고 있으며, 이 두 가지 기본구조(基本構造)의 공통점(共通點)은 A 고리에 질소를 포함한 2-azabicyclo-[3.3.1]-nonanyl의 부분구조를 갖고 있으며, 이 부분 구조는 자연계에 존재하는 tropane alkaloid들의 기본구조(基本構造)와 유사하다. Tropane alkaloid들은 중추신경계에 작용하는 약물들로 알려져 있으며, tropane alkaloid는 일반적으로 anatoxin a(171)와 같이 강(强)한 독성(毒性)을 나타내며, 부자(附子)와 초오(草烏)가 지니고 있는 강한 독성(毒性)은 바로 2-azabicyclo-[3.3.1]-nonanyl 구조(構造)에 기인하는 것으로 추정할 수 있다. 2. 육계(肉桂)에 주성분으로 함유(含有)되어 있는 cinncassiol(47) 화합물(化合物)들은 분자 내에 bicyclo-[4.3.0]-nonanyl과 bicyclo-[3.3.0]-octanyl의 기본 혹은 부분 구조를 지니고 있다. 3. Cinncassiol(47) 화합물(化合物)들은 강(强)한 항균력(抗菌力)을 보이고 있는데, cinncassiol(47) 화합물들이 지니고 있는 구조적인 특성인 bicyclo-[4.3.0]-nonanyl과 bicyclo-[3.3.0]-octanyl의 기본 혹은 부분 고리구조는 sesquiterpenoid 화합물(化合物)들과 diterpenoid 화합물(化合物)들 중에서 많이 발견되며, 이러한 구조(構造)를 지니고 있는 sesquiterpenoid 화합물(化合物)과 diterpenoid 화합물(化合物)들도 좋은 항균력(抗菌力)을 보이고 있다. 이러한 공통(共通)된 구조상(構造上)의 유사점(類似點)이 항균력(抗菌力)을 나타내는 지표로서 활용 가능성이 기대된다. 4. 온성약(溫性藥)의 경우, 백지(白芷)의 coumarin(39) 화합물(化合物)들과 furocoumarin(61) 화합물(化合物)들, 건량(乾量)의 gingerol(87), shogaol(93), gingerdiol(95) 등과 capsaicin(102), 마황(麻黃)의 ephedrine(124) 계렬(系列) 화합물(化合物)들, 세신(細辛)의 methyleugenol(136)과 asaricin(137)의 구조(構造)에서 발견(發見)할 수 있는 공통적(共通的)인 요소는 phenolic 또는 methoxyphenyl의 공통구조를 지니고 있다. 온성약(溫性藥)의 유효성분들은 공통적으로 phenolic aromatic 화합물(化合物)을 함유(含有)하고 있다. 따라서, 열성약(熱性藥)과 온성약(溫性藥)은 주성분(主成分)들의 분포(分布)가 각기 다르며, 독성(毒性)을 나타내는 열성약(熱性藥)은 2-azabicyclo-[3.3.1]-nonanyl 구조(構造)를 지니고 있고, 육계(肉桂)와 같은 항균력(抗菌力)을 지니는 약물(藥物)은 bicyclo-[3.3.0]-octanyl 또는 bicyclo-[4.3.0]-nonanyl의 구조(構造)를 지닌다. 백지(白芷), 마황(麻黃), 세신(細辛) 등에서 볼 수 있듯이 온성약(溫性藥)은 benzene 구조(構造)를 함유(含有)하는 phenolic aromatic 화합물(化合物)들이 주종을 이룬다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제38권5호
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• pp.468-472
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• 1995

Caryophyllene oxide (CPO)는 전통생약제나 향신료의 essential oil에 상당량 함유되어 있다. Caryophyllene (CP)의 산화반응이나 효소반응에 의해 생성되어 주로 flavor component로 이용되는 CPO는 강력한 생리활성을 가진다. 따라서 본 연구에서는 CPO의 항돌연변이성을 Ames의 preincubation 법으로 조사하였다. S-9 fraction은 Arochor 1254를 몸무게 kg당 500mg을 투여한 Sprague-Dawley rat의 간으로부터 조제하였고 aflatoxin $B_1\;(AFB_1)$과 2-amino-3-methylimidazo[4,5-f]quinoline (IQ)을 mutagen으로 사용하였다. CPO의 항돌연변이성은 mutagen에 의해 생성된 Samonella typhimurium TA98과 TA100의 revertant수의 감소로 측정하였다. CPO는 $AFB_1$이나 IQ에 의해 유도된 S. typhimurium TA98과 TA100의 revertant수를 CPO 처리양 (5, 50, 500${\mu}g/plate$)에 따라 감소시켰다. CPO 500${\mu}g$은 $AFB_1$의 S. typhimurium TA98에 대한 돌연변이성을 89% 감소시켰으며 S. typhimurium TA100에 대해서도 71% 감소율을 보였다. 또한 동일양의 CPO는 IQ의 S. typhimurium TA98과 TA100에 대한 돌연변이성을 각각 77%와 51% 감소시켰다. CP도 AEB1과 IQ의 S. typhimurium TA98과 TA100에 대한 돌연변이성을 감소 시켰지만 CPO의 항돌연변이성보다는 약하였다. 이와 같은 결과로 보아 CP 보다 강한 항돌연 변이성을 가진 CPO를 항돌연변이성 flavoring agent인 식품첨가제로 개발할 수 있을 것이다.