• 제목/요약/키워드: Elevated oxygen concentrations

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AGS 인체 위암세포에서 황흑산에 의한 ROS 생성 및 caspase 활성 의존적 apoptosis 유발 (Induction of Apoptosis by Hwangheuk-san in AGS Human Gastric Carcinoma Cells through the Generation of Reactive Oxygen Species and Activation of Caspases)

  • 홍수현;박철;김경민;최영현
    • 생명과학회지
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    • 제25권11호
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    • pp.1235-1243
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    • 2015
  • 황흑산은 동의보감의 복강과 장옹의 처방을 위해 기록된 처방전으로 오랫동안 사용되어 왔으나, 항암 효능에 대한 구체적인 연구는 전혀 이루어진 바 없다. 본 연구에서는 AGS 인체 위암세포를 대상으로 황흑산 처리에 의한 증식억제와 연관된 apoptosis 유발 및 관련 기전 연구를 수행하였다. AGS 위암세포에 황흑산 추출물을 처리함에 처리 농도 의존적으로 증식이 억제되었으며, 이는 apoptosis 유발과 연관성이 있음을 핵의 형태적 변형과 sub-G1기 세포의 축적 등으로 확인하였다. 황흑산 추출물에 의한 apoptosis 유도에는 pro-apoptotic Bax 단백질의 발현 증가와 anti-apoptotic Bcl-2의 발현 감소 및 미토콘드리아에서 세포질로의 cytochrome c 유리와 연관성이 있었으며, 세포 내 활성산소종(reactive oxygen species, ROS)의 축적을 증가시켰다. 또한 황흑산 추출물에 의한 apoptosis 유발은 caspases (caspase-3, -8 및 -9)의 활성을 증가시켰으며, poly (ADP-ribose)-polymerase 단백질의 단편화를 초래하였다. 그러나 ROS scavenger 및 pan-caspases inhibitor는 황흑산 추출물에 의한 apoptosis의 유발을 거의 완벽하게 억제하였으며, 암세포의 증식억제도 차단하였다. 이상의 결과는 황흑산 추출물에 의한 apoptosis가 ROS 생성 및 caspase 활성 의존적으로 일어남을 의미하는 것으로 황흑산의 항암기전 해석을 이해하고 향후 지속적인 연구를 위한 유용한 자료로 사용될 것이다.

Rebamipide의 생식기관 내 흡수, 배설 및 항산화제로서 불임치료효과 (Absorption, Excretion and Antioxidative Effect of Rebamipide on Reproductive Organ)

  • 김종일;박현준;박남철
    • Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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    • 제32권4호
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    • pp.301-314
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    • 2005
  • Objective: Rebamipide is a propionic acid derivative that has an action of the inhibition of superoxide production and removal of hydroxyl radical with the sperm incubation and cryopreservation. In the present study, to investigate whether rebamipide is useful to treat male infertility and sterility, the author observed the antioxidative effects in patient with male infertility and also examined its absorption and distribution in rat genital organ. Methods: To measure the distribution of rebamipide in reproductive organ in the rat, carbon indicated rebamipide, $^{14}C-OPC-12759$, was orally administered to 10 Spraque-Dawley rats and its organ concentration in serum, liver, kidney, stomach, duodenum, colon, urinary bladder, seminal vesicle, epididymis and testicle were measured each time after 0.5, 1, 2, 4, 8 and 24 hours by using HPLC fluorescent method. The concentrations in semen were measured by HPLC fluorescent method in a sample of 50 infertile males who took 900 mg of rebamipide daily for 3 months. To measure the antioxidative effect and fertility rate for 3 months, each month before and after the treatment, sperm motility, vitality, the oxygen free radical formation, level of peroxidation, fetilizing capacity of semen sample which were obtained from infertile male patients by masturbation after at least 48 hours abstinence were analyzed by computer assisted semen analyzer, eosin-nigrosin stain, chemiluminescence, thiobarbituric acid method and hypo-osmotic swelling test. Simultaneously in a sample that wanted baby, both pregnancy and delivery were researched. Results: The $^{14}C-OPC-12759$ concentration in the body of white rats was highest in gastrointestinal organ like stomach, smal intestine and duodenum and followed by genital organ like seminal vesicle, testis and epididymis. The rebamipide concentration in semen of infertile males was $220.77{\pm}327.84ng/mL$ (SD) which showed a large deviation but it was higher than serum which was $126{\pm}76ng/mL$ (SD). In the infertile males, after the treatment with rebamipide, the level of seminal reactive oxygen species (ROS) and lipid peroxidation have significantly decreased in duration of the treatment (p<0.05) and sperm vitality and fertilizing capacity except sperm motility significantly improved on post treatment of 2~3 months (p<0.05). Out of the 41 cases who hoped for pregnancy, 15 cases (36.6%) became pregnant and 12 cases had childbrith, 2 cases had miscarriage and one case is ongoing. The side effect was observed in 1 case (2%) which experienced diarrhea but it was lost spontaneously. Conclusions: We conclude from this study that rebamipide showed relatively high tendancy of absorption and excretion in the genital organ. In infertile males who had elevated ROS in semen, by specifically inhibiting the cell damage from the antioxidation, a way to preserve sperm motility, vitality and fertilizing capacity was confirmed.

효소반응속도론에 기초한 단감의 호흡 모델에 관한 연구 (Enzyme Kinetics Based Modeling of Respiration Rate for 'Fuyu' Persimmon (Diospyros kaki) Fruits)

  • 안광환;이동선
    • 한국식품과학회지
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    • 제36권4호
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    • pp.580-585
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    • 2004
  • 단감의 호흡에 미치는 산소, 이산화탄소 가스조성과 저장온도의 영향을 조사하기 위하여 비경쟁억제 효소반응속도식$(R=V_m[O_2]/(K_m+(1+[CO_2]/K_i)[O_2]))$과, Arrhenius 식(R=A exp(-E/$(R^*T)$)을 각각 모델로 하였다. 호흡 data는 0, 5, $20^{\circ}C$에서 폐쇄계방법으로 수집하였다. 0, $5^{\circ}C$에서 $K_m$은 0.1%이하, $K_i$는 100%이상이었고, $20^{\circ}C$에서 산소소비와 이산화탄소 발생의 $K_m$은 각각 10.72%와 3.25%로 크게 증가하였고, $K_i$는 각각 59.6%와 44.6%로 크게 감소하였다. 활성화에너지는 산소농도가 낮아지고 이산화탄소 농도가 높아질수록 감소하였고, 산소소비의 활성화에너지가 이산화탄소 발생의 활성화에너지보다 낮았다. 이는 이산화탄소 발생 호흡량이 산소소비 호흡량에 비해 온도의 영향을 많이 받고, 산소감소와 이산화탄소 증가에 따른 호흡량 감소 효과는 저온에 비해 고온에서 커지는 경향이었다. 이는 산소소비와 이산화탄소 발생의 $K_m$$K_i$값 비교에 의한 예측과 일치하는 결과이다. 이상의 간을 근거로 하여 각 온도별 MA포장 내 공기조성 변화의 예측하였고, 또한 실제 실험으로 조사된 값은 일치하였다. 따라서 단감의 최적 MA 포장조건설정에 있어서 효소반응속도론에 근거한 호흡모델이 타당한 것으로 판단되었다.

광양만과 진해만에서 대장균 Escherichia coli분포와 수질오염 특성 (Distributional Characteristics of Escherichia coli and Water Pollution in Gwangyang Bay and Jinhae Bay, Korea)

  • 손문호;백승호;주혜미;장풍국;김영옥
    • 환경생물
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    • 제29권3호
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    • pp.162-170
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    • 2011
  • 본 연구는 해역의 수질오염 특성을 알아보기 위해서 2010년 2, 5, 8, 11월에 광양만 20개 정점과 진해만 23개 정점에서 COD (화학적산소요구량, Chemical Oxygen Demand), Chlorophyll a, 대장균 Escherichia coli를 조사하였다. 또한, 광양만과 진해만의 지형학적특성을 고려하여 각각 3개 구역, 4개 구역으로 나누어 평가하였다. 광양만의 COD농도는 춘계 (평균: 4.3 mg $L^{-1)$)에 가장 높았고, 구역 I (반폐쇄성 해역; 정점 1~9)에서 평균 5.64 mg $L^{-1)$으로 가장 높았다. Chl. a농도는 하계 (평균: 14.0 ${\mu}g\;L^{-1)$)에 현저히 높았고, 구역 I에서 최고치 25 ${\mu}g\;L^{-1)$를 보였다. E. coli군수는 하계에 높게 나타났고, 섬진강에 가장 가까운 정점 10에서 최고치 2,094 cfu $L^{-1)$를 기록하였다. 반면, 외측정점 (정점 15~20)으로 향할수록 그들의 개체수는 현저하게 줄어드는 양상을 보였다. Chl. a는 섬진강의 영향을 받는 광양만의 산업단지와 대도시가 인접하고, 수계의 혼합이 적은 지역에서 가장 높았다. 진해만에서는 구역 I (마산만과 행암만의 부영양화된 수역)에서 다른 구역에 비해 집중되어 E. coli군수를 보였다. 구역 I에 속하는 정점 중 육상에 가장 가까운 정점 1, 4, 5에서 다른 정점에 비해 많은 E. coli군수를 나타내었으며, 특히 동계에 정점 4에서 최고치 (5,250 cfu $L^{-1)$)를 보였다. 그 외 춘계와 동계에 구역 IV에서 각각 평균 336 cfu $L^{-1)$, 383 cfu $L^{-1)$로 비교적 많은 E. coli군수가 관찰되었다. 광양만의 COD와 Chl. a와의 상관성이 관찰되지 않았으나, 진해만에서는 유의한 상관관계를 보였다 (r=0.49, p<0.001). 결론적으로, 본 연구에서 얻은 결과는 해역의 지형학적특성에 따른 수질오염을 가늠할 수 있는 기초적인 자료로 활용가능하다고 판단된다.

Linear Correlation between Online Capacitance and Offline Biomass Measurement up to High Cell Densities in Escherichia coli Fermentations in a Pilot-Scale Pressurized Bioreactor

  • Knabben, Ingo;Regestein, Lars;Schauf, Julia;Steinbusch, Sven;Buchs, Jochen
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제21권2호
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    • pp.204-211
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    • 2011
  • To yield high concentrations of protein expressed by genetically modified Escherichia coli, it is important that the bacterial strains are cultivated to high cell density in industrial bioprocesses. Since the expressed target protein is mostly accumulated inside the E. coli cells, the cellular product formation can be directly correlated to the bacterial biomass concentration. The typical way to determine this concentration is to sample offline. Such manual sampling, however, wastes time and is not efficient for acquiring direct feedback to control a fedbatch fermentation. An E. coli K12-derived strain was cultivated to high cell density in a pressurized stirred bioreactor on a pilot scale, by detecting biomass concentration online using a capacitance probe. This E. coli strain was grown in pure minimal medium using two carbon sources (glucose and glycerol). By applying exponential feeding profiles corresponding to a constant specific growth rate, the E. coli culture grew under carbon-limited conditions to minimize overflow metabolites. A high linearity was found between capacitance and biomass concentration, whereby up to 85 g/L dry cell weight was measured. To validate the viability of the culture, the oxygen transfer rate (OTR) was determined online, yielding maximum values of 0.69 mol/l/h and 0.98mol/l/h by using glucose and glycerol as carbon sources, respectively. Consequently, online monitoring of biomass using a capacitance probe provides direct and fast information about the viable E. coli biomass generated under aerobic fermentation conditions at elevated headspace pressures.

물환경에서의 유기물질 지표 특성 및 효율적 이용방안 -낙동강수계 호소수를 대상으로- (Characteristics and Effective Usage of Organic Indexes in Water Environments -Lakes in Nakdong River Basin-)

  • 강미아
    • 한국습지학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.153-160
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    • 2014
  • 호소의 유기물질 오염도를 정확하게 파악하고, 호소내 수질관리를 개선하기위해 총유기탄소(TOC) 환경기준이 설정되었다. 낙동강수계에 위치하고 있는 상수원수로 이용되는 4개 호소의 화학적산소요구량(COD)과 TOC의 상관성은 $R^2$=0.639로 매우 유의한 결과로 나타났다. 농업용수 2개 호소와 늪 1개소의 자료를 모두 이용한 COD와 TOC의 상관성은 $R^2$=0.774로 더 높아졌으나 이것은 검출된 농도범위의 증가에 의한 것으로 보인다. TOC에 의해 요구되는 COD의 수준에 관계없이 탄소산화율은 평균 62%에 해당하였으며, 호소에 따른 현저한 차이는 보이지 않았다($62{\pm}8%$). 이것은 연구대상으로 한 호소의 유기물질 성상이 유사함을 나타낸다. TOC 자료가 충분히 구축될 때까지 COD 자료를 현명하게 활용하여야 하고, 이를 위해서는 호소에 영향을 미치는 유역의 특성과 호소의 이용측면을 고려하여 호소의 유기물질 수준을 평가할 필요가 있다.

복합생약 HO-Series의 숙취개선 임상적 유용성 평가 (Evaluation of Clinical Usefulness of Herbal Mixture HO-Series for Improving Hangover)

  • 장보윤;배진혜;김다은;김대성;조형권;김성연
    • 생약학회지
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    • 제51권4호
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    • pp.278-290
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    • 2020
  • The purpose of this study is to investigate the hangover relieving effect of HO-series. HO-S1 is an herbal mixture, which consists of extracts from Flower of Pueraria lobata Ohwi, Glycyrrhiza glabra Linné, Fruit of Lycium chinense Miller, Poria cocos Wolf, Acanthopanax sessiliflorum Seeman, Scutellaria baicalensis Georgi, Atractylodes lancea De Candlle and Zingiber officinale Roscoe. HO-S2 is a candidate that has been performed to ultra filtration based on HO-S1. HO-S3 is a mixture of amino acids and vitamins based on HO-S2. HO-01 is the final beverage base produced based on HO-S3. The antioxidant activity of HO-series was similar to that of vitamin C or trolox. The production of t-BHP induced reactive oxygen species(ROS) was significantly blocked in the presence of HO-series. In vivo study, AUC of alcohol and acetaldehyde concentrations in HO-S2 and HO-S3 treated groups significantly decreased. Hepatic alcohol dehydrogenase(ADH) and acetaldehyde dehydrogenase(ALDH) activity were significantly higher in HO-S2 and HO-S3 treated groups. And 2E1 activity and glutathione were significantly elevated, while the malondialdehyde level was not significantly in liver tissue. After alcohol exposure, the sensitivity scores of blood alcohol and acetaldehyde concentration and hangover symptoms were significantly decreased in the HO-01 intake group compared with the non-intake group. ALDH activity was significantly increased in the HO-01 intake group. HO-series have antioxidant activity and a protective effect from ROS. HO-S2, HO-S3 and HO-01 are potentially highly beneficial in relieving hangover, as it scavenges reactive free radicals and boosts the endogenous antioxidant system.

만경-동진강 유역 지하수의 화학적 특성에 대한 농업용수 측면의 예비적 평가 (A Preliminary Assessment of Groundwater Chemistry for Agricultural Water Supply in the Mangyeong-Dongjin Watershed)

  • 최한나;권홍일;윤윤열;김용철;고동찬
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제26권1호
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    • pp.65-75
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    • 2021
  • We investigated hydrochemical and stable isotope characteristics of groundwater in a large agricultural plain, the Honam plain, to evaluate the adequacy of agricultural water supply. For preliminary assessment for the area, we collected 23 groundwater samples from domestic wells and conducted hydrochemical and water stable isotope analysis. Groundwater in the study area is mainly Ca-HCO3 type resulting from water-rock interactions. Stable oxygen and hydrogen isotopic compositions indicated that recharge water is derived from precipitation while some sampling sites had evaporation signatures. Irrigation water quality using sodium absorption ratio and salinity hazard showed most of the groundwater samples were found to be suitable for irrigation. The groundwater in the southwestern part of the study area was affected by both seawater intrusion and agricultural activities, indicating a higher possibility of groundwater contamination near the coastal areas. Elevated concentrations of nitrate and phosphate ions in the groundwater are considered to be influenced by anthropogenic activities such as fertilizer application. It is expected that this study would be able to provide preliminary information on groundwater quality for agricultural water supply in the Mangyeong-Dongjin watershed.

고강도운동 지속시간이 rat의 혈액학적 조성과 사이토카인에 미치는 영향 (Effects of High-Intensive Exercise Duration on Hematologic Properties and Cytokines in Rats)

  • 현경예
    • 생명과학회지
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    • 제21권7호
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    • pp.1039-1045
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    • 2011
  • 고강도운동 시간이 레트의 혈액학적 조성과 염증관련 인자의 변화에 미치는 영향을 연구하였다. 고강도운동을 매일 20, 60, 그리고 120분 동안 8주간 실시하였다. 거의 모든 혈액세포수의 측정에 있어서 고강도운동이 미치는 영향은 거의 찾아볼 수 없었으나 백혈구의 경우 대조군보다 47% 더 증가한 것으로 나타났고 60분 이후로는 대조군의 70% 수준까지 감소하였다. 60분 혹은 그 이상의 시간 동안 운동을 했을 경우 혈청 내 $Fe^{++}$, UIBC, 그리고 TIBC수준이 대조군에 비해 유의성 있게 증가한 반면 20분간의 운동에서는 이들의 변화를 볼 수 없었다. 염증촉진성 사이토카인인 IL-6와 항염증성 사이토카인인 IL-10 모두의 혈청 내 수준이 고강도운동에 의해 증가하였으나 운동시간 대비 IL-6의 증가폭이 훨씬 높은 것으로 보아 염증반응의 내재 가능성을 보여주었다. 혈청 내의 인터페론-감마는 20분과 60분의 고강도운동에서 증가하였으나 120분에서는 그 수준이 대조군보다 낮아졌다. 혈청내의 nitric oxide 농도는 고강도운동에 의해 높아졌다. 전반적으로, 본 연구에서 보여진 장시간의 고강도운동에 의한 유사염증 반응은 혈류의 상승과 산소요구량이 높아진 결과로 사료되며 본 연구의 조건하에서는 고강도의 운동은 단시간운동이 건강관리에는 도움이 되는 것으로 사료된다.

Corosolic acid의 유방암세포 증식 및 전이에 미치는 영향 (Effect of corosolic acid on apoptosis and angiogenesis in MDA-MB-231 human breast cancer cells)

  • 손건호;황진현;김동하;조영은
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제53권2호
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    • pp.111-120
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    • 2020
  • 본 연구는 인간 유래 유방 암세포 MDA-MB-231를 대상으로 CA에 의한 세포사멸, 세포 이동 및 침윤 효과를 조사하였다. 암세포의 증식 억제 효과는 CA 농도 의존적으로 증식률이 감소하는 것을 확인하였다. CA에 의한 apoptosis 양성 세포를 확인하기 위해 DAPI stain를 진행한 결과, CA 농도 의존적으로 죽은 세포를 확인하였다. MDA-MB-231 세포에서 CA에 의한apoptosis marker 단백질 발현 증가와 ROS production증가를 확인할 수 있었다. 또한 CA에 의한 MDA-MB-231의 세포 이동률이 유의적으로 감소하는 것을 확인하였다. 마지막으로 세포의 이동과 전이 능력 또한 CA를 처리한 군에서 통계적으로 감소하는 것을 확인하였다. 본 연구 결과를 통해서 CA의 암세포 증식률 억제, 세포사멸 증가, 그리고 세포 이동 및 전이 억제 효과가 나타나는 것을 확인했으며, 이 결과를 통해서 향후 유방암에 대한 항암제로 개발될 수 있는 가능성을 가지고 있는 것으로 사료된다.