• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제33권10호
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• pp.1351-1360
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• 2023

Endocrine-disrupting chemicals (EDCs) are compounds that disturb hormonal homeostasis by binding to receptors. EDCs are metabolized through hepatic enzymes, causing altered transcriptional activities of hormone receptors, and thus necessitating the exploration of the potential endocrine-disrupting activities of EDC-derived metabolites. Accordingly, we have developed an integrative workflow for evaluating the post-metabolic activity of potential hazardous compounds. The system facilitates the identification of metabolites that exert hormonal disruption through the integrative application of an MS/MS similarity network and predictive biotransformation based on known hepatic enzymatic reactions. As proof-of-concept, the transcriptional activities of 13 chemicals were evaluated by applying the in vitro metabolic module (S9 fraction). Identified among the tested chemicals were three thyroid hormone receptor (THR) agonistic compounds that showed increased transcriptional activities after phase I+II reactions (T3, 309.1 ± 17.3%; DITPA, 30.7 ± 1.8%; GC-1, 160.6 ± 8.6% to the corresponding parents). The metabolic profiles of these three compounds showed common biotransformation patterns, particularly in the phase II reactions (glucuronide conjugation, sulfation, GSH conjugation, and amino acid conjugation). Data-dependent exploration based on molecular network analysis of T3 profiles revealed that lipids and lipid-like molecules were the most enriched biotransformants. The subsequent subnetwork analysis proposed 14 additional features, including T4 in addition to 9 metabolized compounds that were annotated by prediction system based on possible hepatic enzymatic reaction. The other 10 THR agonistic negative compounds showed unique biotransformation patterns according to structural commonality, which corresponded to previous in vivo studies. Our evaluation system demonstrated highly predictive and accurate performance in determining the potential thyroid-disrupting activity of EDC-derived metabolites and for proposing novel biotransformants.

• Mass Spectrometry Letters
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• 제14권4호
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• pp.178-185
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• 2023

QuEChERS is used worldwide as a universal sample preparation method with many benefits, such as being quick, easy, cheap, effective, rugged and safe. This study examined whether QuEChERS can be employed in isotope dilution mass spectrometry (ID-MS) for accurate analysis of pesticides in food. The ratios of fortified values and measured values of malathion and fenitrothion using the QuEChERS method were compared with those using the solid phase extract (SPE) method which was previously used in this laboratory. The separations of the two pesticides on DB-5MS and VF-1701MS columns were compared. Malathion and fenitrothion were fortified into kimchi cabbage and pretreated with the QuEChERS method and the SPE method. The results obtained using the DB-5MS column varied according to the sample preparation method, column and pesticide level. Using the VF-1701 column, ratios were 98-102% by both QuEChERS and Carb/NH₂ SPE method for all fortification level. Malathion and fenitrothion were fortified into strawberry samples for comparison with kimchi cabbage. The results for the strawberry samples indicated that the ratios were not influenced by the sample preparation methods or GC column. The QuEChERS method could be acceptable in the ID-MS method for pesticide residue analysis in food, however other conditions should be carefully considered for accurate determination, such as the column, amount of analyte and food matrix.

• Journal of Ginseng Research
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• 제47권6호
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• pp.766-772
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• 2023

Background: Korean Red Ginseng (KRG) is an effective anti-stress treatment. In this study, we investigated the therapeutic potential effects of KRG on relieving stress in a general population using transcriptome analysis. Methods: We conducted an 8-week clinical pilot study on 90 healthy men who reported stress. The study was completed by 43 participants in the KRG group and 44 participants in the placebo group. Participants were randomized 1:1 to the KRG and placebo groups. We evaluated the stress by stress response inventory (SRI) at baseline and 8 weeks. The main outcomes were changes in the levels of neurotransmitters (NTs) and NT-related gene expression. NTs were analyzed using automated (GC) content, and levels of gene expression were measured by reads per kilobase of transcript per million mapped reads (RPKM). Results: The KRG group showed significantly preserved epinephrine decrease compared with placebo group at 8 weeks (changes in epinephrine, KRG vs. placebo; -1623.2 ± 46101.5 vs. -35116.3 ± 86288.2, p = 0012). Among subjects who higher SRI score, meaning stress increased compared to baseline, the KRG group showed a smaller decrease in serotonin than the placebo group (changes in serotonin, KRG vs. placebo; -2627.5 ± 5859.1 vs, -8087.4 ± 7162.4, p = 0.005) and a smaller increase in cortisol than the placebo group (changes in cortisol, KRG vs. placebo; 1912.7 ± 10097.75 vs. 8046.2 ± 8050.6 , p = 0.019) in subgroup analysis. Transcriptome findings indicated that KRG intake affects gene expression related with metabolism of choline, adrenalin, and monoamine. Conclusion: These findings suggest that KRG has beneficial effects on the amelioration of stress response in NTs, and this effect is more prominent in stressful situations. Further clinical studies are required to confirm the anti-stress effect of KRG.

• 분석과학
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• 제24권2호
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• pp.69-77
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• 2011

에틸렌 글리콜은 주로 자동차, 선박, 항공기 등의 부동액 성분으로 우리 실생활에 널리 쓰 이고 있으며 그 만큼 접근성이 용이하여 자살 목적이나 보관 사용 단계에서 의도적 혹은 실수로 인한 오용 사고가 끊이지 않고 있다. 에틸렌 글리콜 자체는 인체에 대한 독성이 그리 크지 않으나 생체 내에서 대사 과정을 거치면서 보다 독성이 높은 대사체를 생성하게 되며, 특히 글리콜산과 옥살산 대사체는 에틸렌 글리콜 중독의 주된 독성 발현체로서 대사성 산증 및 조직 손상 등을 유발하고 최종적으로 치사에 이르게 한다, 에틸렌 글리콜 중독으로 판정할 수 있는 가장 결정적인 데이터는 생체 시료 중 에틸렌 글리콜 농도가 되겠으나, 에틸렌 글리콜은 반감기가 3 ~ 5시간 정도로 매우 짧아 발견 당시 이미 상당 수준의 단계로 대사가 진행되어 있는 경우가 많고, 병원 등에서 위 세척 등 응급 치료 중 사망하기도 하며, 경우에 따라서는 매우 늦게 발견되어 시체가 부패되어 혈액을 채취할 수 없는 등, 에틸렌 글리콜 분석만으로 사인을 규명하기 어려운 때가 있으며, 이런 경우에 대사체의 분석이 필수적이다. 본 연구에서는 에틸렌 글리콜로 인하여 사망한 4건의 사례에서 혈액 및 조직 등 11점의 생체 시료에서 에틸렌 글리콜과 초기 대사체인 글리콜산 및 최종 대사체인 옥살산의 함량을 분석하고 그 분포에 대하여 살펴보았다. 에틸렌 글리콜 분석은 유도체화 후 가스크로마토그래프/질량분석법으로, 글리콜산과 옥살산 분석은 이온크로마토그래피로 수행하였으며, 혈액에서(3건)에서 에틸렌 글리콜 농도는 $10\sim2,400\;{\mu}g/mL$ 글리콜산 농도는 $224\sim1,164\;{\mu}g/mL$ 옥살산 농도는 불검출 $\sim40\;{\mu}g/mL$ 이었다. 간, 신장, 담즙, 흉강 액의 시료(3건)에서는 에틸렌 글리콜 농도는 불검출 $\sim55,000\;{\mu}g/mL$ 글리콜산 농도는 불검출 $\sim1,124\;{\mu}g/mL$ 옥살산 농도는 불검출 $\sim60\;{\mu}g/mL$ 이었다. 간 조직과 신장 조직에서는 치료 등에 따라 에틸렌 글리콜이 검출되지 않더라도 최종 대사체인 옥살산이 의미 있는 양으로 검출되어, 혈액과 더불어 유용한 생체 증거물 시료로서 권장되었다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제47권4호
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• pp.221-228
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• 2014

본 연구는 유자씨유 (Citron seed oil, CSO)의 지방산분포와 생리활성 효과를 세포수준에서 확인함으로서 기능성 식용유 소재로서의 CSO의 활용가능성을 제시하고자 하였다. 그 결과 oleic acid 32%, linoleic acid 34%, palmitic acid 19.2%, stearic acid 3.8%, linolenic acid 2.0%, palmitoleic acid 0.6%, arachidic acid 0.3%를 함유하고 있었다. 세포독성실험을 통해 0.2 mg/ml 농도까지 독성이 관찰되지 않음을 확인하였으며 그 이상의 농도에서는 용매 DMSO에 의한 독성이 관찰되어 CSO의 독성 유무를 확인할 수 없었다. HUVECs과 3T3-L1 세포에서 생리활성을 확인하기위해 nitric oxide 생성, Oil Red O 염색을 이용한 지방적형성, leptin 분비를 관찰하였다. CSO는 HUVEC에서 TNF-${\alpha}$의 처리에 의해 통계적으로 유의한 수준으로 감소된 nitric oxide를 농도 의존적으로 증가시켜 0.1 mg/ml에서 control 수준까지 nitric oxide 분비량을 회복시키는 것으로 관찰되었다. 또한, CSO는 MDI solution (0.5 mM 3-isobutyl-1-methylxanthine (IBMX), $1{\mu}M$ dexamethasone, $10{\mu}g/ml$ insulin) 처리를 통해 분화가 유도된 3T3-L1 adipocyte에서 control (100%) 대비 0.05 mg/ml에서 약 27.5%, 0.1 mg/ml에서 약 15.1%의 지방적 (lipid droplet) 형성 억제효과를 확인하였으며 이는 CSO가 항비만 활성에 잠재적으로 기능을 할 수 있음을 의미한다. 또한 leptin 방출이 control군 (100%)대비 CSO 0.05 mg/ml에서 144.5%, 0.1 mg/ml에서 138.3%로 증가하여 식욕억제작용을 유도할 수 있음을 시사한다. 연구결과를 종합해보면 CSO는 불포화지방산이 다량 함유된 우수한 식물성유지이며 몇 가지 생리활성효과를 가지는 우수한 소재임을 확인하였으므로 이를 이용한 기능성 식품 및 소재개발에 활용되기를 기대한다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제56권3호
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• pp.138-156
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• 2023

우리나라 문화유산에서 상당한 비중을 이루는 금속문화재 중 일부는 고유 기능과 역할, 규모 등으로 인해 야외에 설치·전시되고 있다. 그렇기에 안정적 환경에서보다 다양하고 복합적인 훼손이 발생할 수 있다. 따라서 야외 설치 문화유산의 보존상태 진단을 위한 조사뿐만 아니라 조사 결과로 확보한 기초 자료를 장기적이고 지속적인 보존관리의 데이터로 활용하기 위해서는 정확한 진단과 체계화된 조사법을 접목할 필요가 있다. 제작 당시부터 야외에 설치·전시된 국보 창경궁 자격루 누기는 지속적인 보존관리에도 손상이 발생하여, 전면적인 보존처리에 앞서 보존상태 진단을 위한 과학적인 조사를 실시하였다. 먼저 조사 목적에 따라 제원 및 육안조사, 과거 보수이력 조사를 통해 보존상태를 조사하였다. 그리고 3D 스캔과 표면 문양 조사, 색차 분석을 통한 정밀조사와 P-XRF, FT-IR, Py-GC/MS 분석으로 재질과 오염물을 분석하였다. 과학적 조사 결과에 대한 검토를 통해 과거 보존처리 과정에서 사용된 스쿠알란(squalane)과 실리콘 오일(silicone oil)이 야외 환경 요인에 직접적으로 노출되어 손상이 발생하였으며, 그 위에 먼지 등의 이물질이 두텁게 고착되어 오염이 심화된 것으로 확인되었다. 상대적으로 노출 영향이 높은 부분을 중심으로 손상의 발생 정도가 큰 것이 확인되었으며, 이는 색차 데이터를 그룹화(grouping)하여 파악한 경향성과 일치하였다. 이처럼 보존상태를 진단하고 기초자료를 확보하는데 다양한 조사법을 접목한 결과 발생한 손상 원인과 양상을 파악할 수 있었다. 또한 조사에서는 다양하게 활용 가능한 디지털 데이터의 확보 과정과 가시적으로 확인되는 손상을 과학적 데이터로 제시하고 손상 양상 등의 경향성을 파악할 수 있는 색차 분석이 효과적인 것으로 확인되었다.

• 분석과학
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• 제27권1호
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• pp.60-65
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• 2014

전통주류의 한가지인 막걸리 중의 기능성 성분인 E,E-farnesol과 squalene를 분석하는 방법을 확립하였다. 막걸리에 들어있는 E,E-farnesol과 squalene은 stir bar sorptive extraction (SBSE)와 GC-MS를 사용 분석하였다. SBSE방법은 막걸리 중의 E,E-farnesol과 squalene함량을 분석하는데 매우 효율적이었다. 이 두 성분을 SBSE법으로 분석하였을 때 E,E-farnesol은 0.5-200 ng/mL ($R^2=0.9974$) 범위에서 squalene은 100-50000 ng/mL ($R^2=0.9982$)에서 직선성을 보였다. SBSE법으로 분석할 경우 E,E-farnesol과 squalene의 limit of detection (LOD)와 limit of quantification (LOQ)는 각각 0.1 과 0.5 ng/mL 및 15.0과 40.0 ng/mL 이었다. SBSE법에 의한 E,E-farnesol과 squalene의 회수율은 각각101-107%와 98-103%로 정확도가 매우 높았다.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제16권9호
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• pp.3645-3651
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• 2015

Background: Previous studies evaluating the association between the xeroderma pigmentosum group G (XPG) Asp1104His polymorphism and head and neck cancer susceptibility have proven controversial. This meta-analysis of the literature was performed to obtain a more precise estimation of the relationship. Materials and Methods: We systematically searched PubMed, Embase and Web of Science with a time limit of Dec 18, 2014. Odds ratios (ORs) with 95% confidence intervals (CIs) were used to assess the strength of any association. Results: We performed a meta-analysis of eight published case-control studies, including 3,621 cases and 5,475 controls. Overall, no significant association was found between the XPG Asp1104His polymorphism and head and neck cancer susceptibility under all genetic models. In the subgroup analysis by ethnicity, the XPG Asp1104His polymorphism had statistically significant association with elevated head and neck cancer risk under CC vs GG (OR=1.24, 95% CI=1.00~1.54) and the recessive model (OR=1.22, 95%CI=1.01~1.46) in Asian populations. A similar result was found under CC vs GG (OR =1.22, 95%CI=1.01~1.47) in the population based subgroup by source of control. When performed by tumor site, the XPG Asp1104His polymorphism had statistically significant association with elevated laryngeal cancer under all genetic models (CC vs GG: OR=1.59, 95% CI=1.16~2.19; GC vs GG: OR=1.38, 95%CI=1.10~1.72; dominant model: OR=1.42, 95% CI=1.15~1.74; recessive model: OR=1.36, 95% CI=1.02~1.81). Conclusions: This meta-analysis suggested that the XPG Asp1104His polymorphism is a risk factor for head and neck cancer susceptibility, especially for laryngeal cancer and in Asian populations.

• 한국도시환경학회지
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• 제18권4호
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• pp.523-530
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• 2018

오존층의 파괴물질인 CFCs의 대체물로써 $SF_6$의 사용량이 늘어나면서 대기 중의 $SF_6$의 농도가 높아지고 있다. $SF_6$은 지구온난화가스중의 하나로써 대기 중에서 3,200년 이상 머무를 뿐만 아니라 온난화지수도 매우 높아 무려 22,800이나 된다. 그러나, 대기 중에서의 $SF_6$ 농도는 낮은 수준이어서 검출한계이하인 경우가 많다. 본 연구에서는 이러한 극미량 $SF_6$ 농도를 정확하게 분석하기 위해서 $GC-{\mu}ECD$를 이용한 12가지 분석방법을 실험적으로 고찰하였다. 극미량 $SF_6$ 농도를 가장 정확하게 분석할 수 있는 방법은 Carboxen-1000 물질을 사용한 흡착관과 저온농축 고온탈착 방식의 농축장치에 역추출방식의 분석법을 사용할 경우가 최상의 효율을 나타냈다.

• 원예과학기술지
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• 제29권6호
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• pp.623-632
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• 2011

본 연구는 배추에서 항암물질 PEITC의 함량을 높이기 위하여 PEITC 대사과정에서 관련 유전자인 myrosinase (MYR)와 Glutathione S-transferase(GST) 유전자를 분리하고 Agrobacterium tumefacien 형질전환 방법을 통하여 유전자 발현을 조절하였다. 분리된 MYR과 GST의 cDNA는 각각 1647bp와 624bp임을 확인하였고 pET system으로 단백질의 발현을 확인하였다. 형질전환을 위해서 MYR-과발현 벡터와 GST-발현억제 벡터를 제작하였으며 이를 이용하여 배추에 형질전환한 후 PCR 검정을 통해 MYR-과발현 벡터로 형질전환된 개체(IMS) 13개체를 GST-발현억제 벡터로 형질전환된 개체(IGA) 5개체를 선발하였다. 선발된 $T_0$ 개체는 $T_1$ 세대로 진전시켰으며 $T_1$ 형질전환 계통의 서던분석 결과 배추 genome내로 1-4 copy의 T-DNA가 삽입된 것을 확인하였다. 유전자 발현양을 real-time RT PCR로 조사한 결과 IMS는 발현량이 1.03-4.25배 증가하였고 IGA는 26.42-42.22배 감소하였다. IMS와 IGA의 각 계통에서 PEITC의 농도를 GC-MS 방법을 이용하여 확인한 결과 IMS는 PEITC 함량이 형질전환이 되지 않은 대조군에 비해 최대 4.86배까지 증가한 계통을 확인하였고 IGA는 최대 3.89배까지 증가된 계통을 확인하였다. 최종적으로 본 연구를 통하여 항암물질 PEITC량의 증가를 보인 형질전환계통 IMS 1, 3, 5, 12, 15 및 IGA 1, 2, 4를 선발하였다.