• 제목/요약/키워드: Complex reaction model

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초친수성 표면에서 혈장 단백의 흡착 및 혈소판의 변화에 관한 연구 (Blood Protein Adsorption and Platelet Activation on an Ultra-hydrophilic Substrate)

  • 박남희;전배혁;제형곤;이준완;이재원
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제40권4호
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    • pp.273-279
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    • 2007
  • 배경: 체외순환으로 발생하는 전신성 염증반응을 줄이기 위해 체외순환 회로의 표면에 초친수성 표면개질을 시행한 후 혈장 단백의 흡착 및 혈소판의 변화를 관찰하였다 대상 및 방법: 60kg 내외의 돼지 10마리를 대상으로 하였다. 체외순환은 좌심방과 상행대동맥에 캐눌라를 거치하여 원심성 바이오펌프를 이용해 2시간 동안 정상체온 하에서 시행하였다. 이때 실험군(n=5)에서는 체외순환회로에 초친수성 표면처리를 하였으며 대조군(n=5)에서는 상용화된 일반적인 튜빙을 사용하였다. 체외순환에 따른 염증반응의 정도를 비교하기 위하여 혈소판 수 및 응집능 검사, 트롬빈-안티트롬빈 복합체 검사, 그리고 혈액 내 총 단백량을 측정하였다. 결과: 양 군에서 모두 혈소판의 수 및 응집능 기능검사에서 유의한 차이를 보이지 않았으며 또한 트롬빈-안티트롬빈 복합체의 농도에서도 두 군 간에 유의한 차이를 보이지 않았다. 그러나 총 단백량의 측정에서는 체외순환 후 대조군에서 실험군에 비해 유의하게 감소되었다. 결론: 초친수성 표면처리는 체외순환 시 혈장 단백의 표면흡착에 따른 혈장 단백의 감소를 줄일 수 있었으나 이로 인한 염증반응의 감소효과는 관찰할 수 없었다.

Molecular Conductance Switching Processes through Single Ruthenium Complex Molecules in Self-Assembled Monolayers

  • 서소현;이정현;방경숙;이효영
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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    • pp.27-27
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    • 2011
  • For the design of real applicable molecular devices, current-voltage properties through molecular nanostructures such as metal-molecule-metal junctions (molecular junctions) have been studied extensively. In thiolate monolayers on the gold electrode, the chemical bonding of sulfur to gold and the van der Waals interactions between the alkyl chains of neighboring molecules are important factors in the formation of well-defined monolayers and in the control of the electron transport rate. Charge transport through the molecular junctions depends significantly on the energy levels of molecules relative to the Fermi levels of the contacts and the electronic structure of the molecule. It is important to understand the interfacial electron transport in accordance with the increased film thickness of alkyl chains that are known as an insulating layer, but are required for molecular device fabrication. Thiol-tethered RuII terpyridine complexes were synthesized for a voltage-driven molecular switch and used to understand the switch-on mechanism of the molecular switches of single metal complexes in the solid-state molecular junction in a vacuum. Electrochemical voltammetry and current-voltage (I-V) characteristics are measured to elucidate electron transport processes in the bistable conducting states of single molecular junctions of a molecular switch, Ru(II) terpyridine complexes. (1) On the basis of the Ru-centered electrochemical reaction data, the electron transport rate increases in the mixed self-assembled monolayer (SAM) of Ru(II) terpyridine complexes, indicating strong electronic coupling between the redox center and the substrate, along the molecules. (2) In a low-conducting state before switch-on, I-V characteristics are fitted to a direct tunneling model, and the estimated tunneling decay constant across the Ru(II) terpyridine complex is found to be smaller than that of alkanethiol. (3) The threshold voltages for the switch-on from low- to high-conducting states are identical, corresponding to the electron affinity of the molecules. (4) A high-conducting state after switch-on remains in the reverse voltage sweep, and a linear relationship of the current to the voltage is obtained. These results reveal electron transport paths via the redox centers of the Ru(II) terpyridine complexes, a molecular switch.

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전산유체역학(CFD)을 이용한 유동층반응기 내부의 목질계 바이오매스 급속 열분해 모델 비교 및 검증 (Simulation and model validation of Biomass Fast Pyrolysis in a fluidized bed reactor using CFD)

  • 주영민;어승희;오광철;이강열;이범구;김대현
    • 에너지공학
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    • 제24권4호
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    • pp.200-210
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    • 2015
  • 유동층반응기에서 바이오매스 급속 열분해의 모델화를 통해 열분해로부터 발생되는 바이오오일(Bio-oil) 및 비응축 가스(Non-condensable gas) 성분의 예측과, 이를 통한 수율 향상을 목표로 한다. 본 연구의 목적은 유동층반응기 내부에 투입된 바이오매스가 급속 열분해되는 동안 발생되는 생성물의 수율 예측과 실험 및 시뮬레이션 값을 비교 및 분석하는 것이다. 급속 열분해의 시뮬레이션을 위해 전산유체역학(Computational Fluid Dynamics, CFD) 프로그램이 사용되었으며, 바이오매스의 급속 열분해의 시뮬레이션을 위해 바이오매스 하위 구성 성분의 상세한 열분해 반응 경로가 적용되었다. 이 열분해 반응은 세부적으로 셀룰로오스(Cellulose), 헤미셀룰로오스(Hemicellulose) 및 리그닌(Lignin)의 반응을 포함하고 있으며, 열분해로부터 발생되는 주요 가스 성분은 이산화탄소($CO_2$), 일산화탄소(CO), 메탄($CH_4$), 수소($H_2$), 에틸렌($C_2H_4$)이다. 본 모델의 예측치와 기존 문헌(Mellin et al., 2014)의 실험 및 시뮬레이션 결과를 비교하였으며, 그 결과, $CH_4$, $H_2$$C_2H_4$의 경우, 각각 3.7%p, 4.6%p 및 3.9%p로 비교적 일치하게 예측되었지만, $CO_2$ 및 CO의 경우, 각각 9.6%p 및 6.7%p로 높게 예측되었다. 이러한 차이가 발생하는 이유는 이차 열분해 반응에서의 세부 반응조건에 해당되는 각각의 인자의 부재에 기인한 것으로 판단된다. 연구 결과, 시뮬레이션을 통한 모델화 접근이 가능한 것으로 판단되며, 추후에 연구된 모델화를 통해 바이오오일 및 기타 성분들의 예측도 가능할 것으로 판단된다.

GC/MS 분석에 의한 4-Octylphenol의 Carboxen 흡착에 대한 열역학적 연구 (Thermodynamic Studies on the Adsorption of 4-Octylphenol on Carboxen by GC/MS Analysis)

  • 이준배;박우용;손성건;정지은;정용애;공보경;김유나;권오성;팽기정
    • 공업화학
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    • 제29권3호
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    • pp.356-361
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    • 2018
  • 혈액과 같이 다성분으로 이루어진 복잡한 matrix로 구성된 시료에서 휘발성 유기화합물(VOC)이나 반휘발성 유기화합물(SVOC)의 분석은 분리공정을 거쳐 분석되는 것이 일반적이다. 흡착은 어떤 성분이 다른 상의 표면에 축적되는 물리적 현상이다. 전처리 과정에서 번거로움을 극복하기 위해 흡착이 적용되며 이를 위해 다공성 탄소인 carboxen (CAR)이 도포된 solid phase microextraction (SPME) 장치가 흔히 사용된다. 본 연구에서는 플라스틱 제조시 가소제 등으로 사용되는 4-octylphenol의 carboxen에 대한 흡착특성을 살펴보았다. 이를 위해 dichloromethane ($CH_2Cl_2$, DCM), ethylacetate ($CH_3COOC_2H_5$, EA) 및 diethylether ($C_2H_5OC_2H_5$, $Et_2O$)에 대한 추출효율과 bistrimethylsilyltrifluoroacetamide (BSTFA), methylchloroformate (MCF) 및 pentafluorobenzylbromide (PFBBr)에 대한 유도체화 반응의 특성을 조사하였다. 열역학적 특성 파악을 위한 추출용제로는 DCM이 양호한 효과를 보였으며 BSTFA를 이용한 silylation의 분석특성이 우수하여 이를 적용하였다. 열역학적 및 동력학적 흡착실험 결과 흡착과정은 흡열특성을 보였고 Langmuir식보다는 Freundlich 등온식에 더 근접하였으며 동력학적으로는 pseudo-$2^{nd}$ order kinetic model에 따르는 것을 보였다.

금강수계의 수질관리를 위한 QUAL2E 모델의 적용(I) -모델입력인자 산정 및 자생BOD 평가- (Application of QUAL2E Model for Water Quality Management in the Keum River(I) -Estimation of Model input Parameter and Autochthonous BOD-)

  • 김종구;이지연
    • 한국환경과학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.119-127
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    • 2001
  • The Keum river is one of the important river in Korea and has a drainage area of 9,873$\textrm{km}^2$. The Keum river is deepening pollution state due to development of the lower city and construction of a industrial complex. The water quality of the Keum river come to eutrophication state and belong to III grade of water quality standard. The concentration BOD in river is affected by the organic loading from a tributary and the algae biomass that largely happen to under eutrophication state. In the eutrophic water mass such as the Keum river, the autochthonous BOD was very important part for making a decision of water quality management, because it was accounted for majority of the total BOD. The purpose of this study was to survey the chatacteristics of water quality in summer and to estimate reaction coefficient. Also, we studied to correlationship between chlorophyll a and BOD(COD) for estimation of the autochthonous BOD. The correlationship between chlorophyll a and BOD(COD) were obtained through the culture experiment of phytoplankton in the laboratory. The results of this study may be summarized as follows ; The characteristics of water quality in summer were belong to III~IV grade of water quality standard as BOD and nutritive condition is very high. The BOD, ammonia nitrogen and phosphate loadings in Miho stream which inflowing untreated sewage from Chungju city was occupied with 64.07%, 26.36%, 46.08%, respectively. Maximum nutrient uptake (Vmax) was 0.4400$\mu$M/hr as substrate of ammonia nitrogen, 0.1652$\mu$M/hr as substrate of phosphate. Maximum specific growth rate ($\mu$max) was 1.2525$hr^{-1}$ as substrate of ammonia nitrogen, 1.5177$hr^{-1}$ as substrate of phosphate. The correlation coefficient between chlorophyll a and BOD by the culture experiment were found to be 0.911~0.935 and 0.942~0.947 in the case adding nutrient and no adding nutrient, respectively. The correlation coefficient between chlorophyll a and COD through the culture experiment were found to be 0.918~0.977 and 0.880~0.931 in the case adding nutrient and no adding nutrient, respectively. The autochthonous BOD(COD) was estimated to the relationship between BOD(COD) and chlorophyll a. The regression equation were found to be autochthonous BOD=(0.045~0.073)${\times}chlorophyll$ a and autochthonous $COD=(0.137~0.182){\times}chlorophyll$ a.

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Chemkin 기반의 1차원 대향류 확산 화염 모델을 활용한 재순환율 및 수소 함량에 따른 메탄-수소 무화염 연소 특성 해석 연구 (Numerical Study of Methane-hydrogen Flameless Combustion with Variation of Recirculation Rate and Hydrogen Content using 1D Opposed-flow Diffusion Flame Model of Chemkin)

  • 유지호;박진제;이용운;홍종섭;이영재
    • 청정기술
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    • 제28권3호
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    • pp.238-248
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    • 2022
  • 세계는 탄소 중립 사회로의 전환을 추진하고 있으며, 탄화수소계 연료를 수소로 대체함으로써 탄소 중립에 대한 기여를 기대할 수 있다. 하지만 수소 연소에 따른 질소산화물을 제어하기 위한 기술이 필요하며, 무화염 연소 기술이 하나의 대안이 될 수 있다. 본 연구는 수소 함량 및 배가스 재순환율에 따른 메탄-수소 연료의 연소 및 반응 특성을 분석하기 위해 Chemkin 기반의 1차원 대향류 확산화염 모델을 이용하여 해석을 수행하였다. 메탄 연소시 재순환율이 2에서 3으로 증가할 때 열방출의 흡열 구간이 없고 최대 열방출률 영역이 하나로 병합되는 무화염 연소가 달성되었다. 재순환율 3의 수소 전소 시 열방출 측면에서 무화염 연소가 달성되었으나, 화염 구조의 측면에서는 무화염 연소 달성 여부의 판단이 어렵다. 하지만 NO 생성량은 메탄 무화염 연소와 비교하여 유사한 수준으로 예측되었기에 수소 무화염 연소를 규정하기 위해서는 화염 구조, 열방출, NOx 생성에 대한 복합적인 고려가 필요하다.

용용과 모델 구성을 중시하는 수학과 교육 과정 개발 방안 탐색

  • 정은실
    • 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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    • 제30권1호
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    • pp.1-19
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    • 1991
  • This study intends to provide some desirable suggestions for the development of application oriented mathematics curriculum. More specific objects of this study is: 1. To identify the meaning of application and modelling in mathematics curriculm. 2. To illuminate the historical background of and trends in application and modelling in the mathematics curricula. 3. To consider the reasons for including application and modelling in the mathematics curriculum. 4. To find out some implication for developing application oriented mathematics curriculum. The meaning of application and modelling is clarified as follows: If an arbitrary area of extra-mathematical reality is submitted to any kind of treatment which invovles mathematical concepts, methods, results, topics, we shall speak of the process of applying mathemtaics to that area. For the result of the process we shall use the term an application of mathematics. Certain objects, relations between them, and structures belonging to the area under consideration are selected and translated into mathemtaical objects, relation and structures, which are said to represent the original ones. Now, the concept of mathematical model is defined as the collection of mathematical objcets, . relations, structures, and so on, irrespective of what area is being represented by the model and how. And the full process of constructing a mathematical model of a given area is called as modelling, or model-building. During the last few decades an enormous extension of the use of mathemtaics in other disciplines has occurred. Nowadays the concept of a mathematical model is often used and interest has turned to the dynamic interaction between the real world and mathematics, to the process translating a real situation into a mathematical model and vice versa. The continued growing importance of mathematics in everyday practice has not been reflected to the same extent in the teaching and learning of mathematics in school. In particular the world-wide 'New Maths Movement' of the 19608 actually caused a reduction of the importance of application and modelling in mathematics teaching. Eventually, in the 1970s, there was a reaction to the excessive formallism of 'New Maths', and a return in many countries to the importance of application and connections to the reality in mathematics teaching. However, the main emphasis was put on mathematical models. Applicaton and modelling should be part of the mathematics curriculum in order to: 1. Convince students, who lacks visible relevance to their present and future lives, that mathematical activities are worthwhile, and motivate their studies. 2. Assist the acqusition and understanding of mathematical ideas, concepts, methods, theories and provide illustrations and interpretations of them. 3. Prepare students for being able to practice application and modelling as private individuals or as citizens, at present or in the future. 4. Foster in students the ability to utilise mathematics in complex situations. Of these four reasons the first is rather defensive, serving to protect or strengthen the position of mathematics, whereas the last three imply a positive interest in application and modelling for their own sake or for their capacity to improve mathematics teaching. Suggestions, recomendations and implications for developing application oriented mathematics curriculum were made as follows: 1. Many applications and modelling case studies suitable for various levels should be investigated and published for the teacher. 2. Mathematics education both for general and vocational students should encompass application and modelling activities, of a constructive as well as analytical and critical nature. 3. Application and modelling activities should. be introduced in mathematics curriculum through the interdisciplinary integrated approach. 4. What are the central ideas of, and what are less-important topics of application-oriented curriculum should be studied and selected. 5. For any mathematics teacher, application and modelling should form part of pre- and in-service education.

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PM10이 A549 Cells에서 전염증성 Cytokine발현에 미치는 영향 (Particulate Matter from Asian Dust Storms Induces the Expression of Proinflammatory Cytokine in A549 Epithelial Cells)

  • 김정호;전효근;김미경;경선영;안창혁;이상표;박정웅;정성환
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제60권6호
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    • pp.663-672
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    • 2006
  • 연구배경: 미세먼지는 여러 가지 유기물과 무기물의 복합체로 그 구성 성분이 시간과 장소에 따라 다르고 모양과 크기도 일정하지 않으며, 특히 지름 $10{\mu}m$이하의 미세먼지 (particulate matter 10; $PM_{10}$)는 흡입이 가능한 입자의 크기여서 하부기관지 및 폐의 가스-교환부분까지 침착하여 호흡기계에 손상을 일으킬 수 있다. 본 연구에서는 황사에 포함된 $PM_{10}$과 비황사 시기에 포집된 $PM_{10}$이 폐상피세포주에 작용하여 전염증성 사이토카인(proinflammatory cytokine) 및 cytokine messenger RNA(mRNA)의 발현에 어떤 영향이 있는지를 관찰하여 기관지 천식과 만성 폐쇄성 폐질환등 호흡기 질환의 증상 악화기전에 미치는 역할을 규명하고자 하였다. 연구방법: 공기 포집기(HV 500F, sibata model)를 이용하여 황사와 비황사 기간에 하루 6시간씩 실외의 장소에서 대기분진을 membrane filter에 포집한 다음, $PM_{10}$입자를 추출하고 폐암 상피세포주인 A549 cells(한국세포은행주)에 $PM_{10}$을 농도에 맞게($10{\mu}g/ml$, $100{\mu}g/ml$, $500{\mu}g/ml$) 노출시켰다. 각각의 노출된 세포로부터 interleukin(IL)-$1{\alpha}$, $IL-1{\beta}$, IL-8, granulocyte macrophage colony stimulating factor(GM-CSF)의 mRNA를 역전사중합효소연쇄반응(reverse transcriptase polymerase chain reaction; RT-PCR) 방법으로 측정하였다. 결 과: 황사 및 비황사 기간 중 포집된 $PM_{10}$을 가했을 시 가하지 않은 대조군에 비하여 $IL-1{\alpha}$, $IL-1{\beta}$, IL-8, granulocyte macrophage colony stimulating factor (GM-CSF)의 m'RNA와 cytokine의 발현이 유의하게 높았으며, 황사 기간의 고농도의 $PM_{10}$에 노출된 세포의 $IL-1{\alpha}$ mRNA는 비황사 기간의 $PM_{10}$에 노출된 세포의 mRNA보다 증가되어 있었다. 결 론: $PM_{10}$은 A549 cells에서 전염증성 사이토카인의 발현을 증가시키고 비황사 기간보다 황사 기간 중 대기 중에서 채취한 $PM_{10}$에 노출된 A549 cells에서 일부의 전염증성 사이토카인의 mRNA발현을 더욱 증가시키는 것을 알 수 있었다. 따라서 황사 기간의 $PM_{10}$에 의한 일부의 전염증성 사이토카인의 발현 증가가 만성 호흡기 질환의 증상 악화기전에 연관되어 있을 가능성을 시사하였다.

Expression of $interferon$ $regulatory$ factor-1 in the mouse cumulus-oocyte complex is negatively related with oocyte maturation

  • Kim, Yun-Sun;Kim, Eun-Young;Moon, Ji-Sook;Yoon, Tae-Ki;Lee, Woo-Sik;Lee, Kyung-Ah
    • Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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    • 제38권4호
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    • pp.193-202
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    • 2011
  • Objective: We found previously that $interferon$ $regulatory$ factor ($Irf$)-1 is a germinal vesicle (GV)-selective gene that highly expressed in GV as compared to metaphase II oocytes. To our knowledge, the function of $Irf-1$ in oocytes has yet to be examined. The present study was conducted to determine the relationship between retinoic acid (RA) and RA-mediated expression of $Irf-1$ and the mouse oocyte maturation. Methods: Immature cumulus-oocyte-complexes (COCs) were collected from 17-day-old female mice and cultured $in$ $vitro$ for 16 hours in the presence of varying concentrations of RA (0-10 ${\mu}M$). Rate of oocyte maturation and activation was measured. Gene expression was measured by quantitative real-time reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR) and cytokine secretion in the medium was measured by Bio-Plex analysis. Apoptosis was analyzed by terminal deoxynucleotidyl transferase dUTP nick end labeling (TUNEL) assay. Results: The rates of oocyte maturation to metaphase II and oocyte activation increased significantly with RA treatment (10 nM-1 ${\mu}M$). With 100 nM RA treatment, lowest level of $Irf-1$ mRNA and cumulus cell's apoptosis was found. Among 23 cytokines measured by Bio-Plex system, the substantial changes in secretion of tumor necrosis factor-${\alpha}$, macrophage inflammatory protein-$1{\beta}$, eotaxin and interleukin-12 (p40) from COCs in response to RA were detected. Conclusion: We concluded that the maturation of oocytes and $Irf-1$ expression are negatively correlated, and RA enhances the developmental competence of mouse immature oocytes $in$ $vitro$ by suppressing apoptosis of cumulus cells. Using a mouse model, results of the present study provide insights into improved culture conditions for $in$ $vitro$ oocyte maturation and relevant cytokine production and secretion in assisted reproductive technology.

지질산화생성물의 DNA손상작용 및 그 억제기구 (DNA Damage of Lipid Oxidation Products and Its Inhibition Mechanism)

  • 김선봉;강진훈;박영호
    • 한국수산과학회지
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    • 제20권5호
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    • pp.419-430
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    • 1987
  • 지질산화생성물에 의한 DNA손상작용 및 그 억제 기구를 밟히기 위하여 linoleic acid와 plasmid DNA와의 모델계를 통하여 검토하였는데, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. Linoleic acid의 산화에 의하여 DNA가 손상되었으며, 그 정도는 linoleic acid의 양이 많을 수록 크게 나타났다. 2. Linoleic acid의 산화에 의한 DNA손상작용은 POV 100 mea/kg이하인 산화초기에서도 빠르게 진행되었다. 산화초기의 DNA손상작용에는 활성산소 종의 관여가 크게 나타났는데, 그 중에서도 일중항 산소와 superoxide anion의 영향이 큰 것으로 나타났다. 3. 지질 2차반응생성물인 malonaldehyde와 hexanal의 DNA손상작용은 linoleic acid경우와는 달리 활성산소종과는 무관하였으며 DNA와 와의 복합체형성에 의하였다. 4. Linoleic acid hydroperoxide의 DNA 손상작용은 linoleic acid의 초기신화에 의한 DNA손상작용 보다 크게 나타났고, 활성산소종의 영향은 없었다. 5. 지진산화생성물에 의한 DNA손상 작용은 천연 항산화성분(마늘 및 생강추출물) 및 활성산소소거제($\alpha-tocopherol 및 superoxide dismutase$의 첨가에 의하여 크게 억제되었다. 특히 . 마늘 및 생강추출물은 활성산소종의 생성을 비롯하여 공액 diene 및 POV의 증가 또한 크게 억제하였다.

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