• Title/Summary/Keyword: In Vitro toxicity

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항생제와 제초제가 배추 자엽 및 배축 절편체로부터의 신초 형성에 미치는 영향 (Effect of Antibiotics and Herbicide on Shoot Regeneration from Cotyledon and Hypocotyl Explants of Chinese Cabbage)

  • 강병국;박영두
    • 원예과학기술지
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    • 제19권1호
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    • pp.17-21
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    • 2001
  • 배추(Brassica campestris L. ssp. pekinensis) 형질전환 세포로부터의 식물체 재분화를 위한 선발체계를 확립하기 위하여 kanamycin, hygromycin, carbenicillin, cefotaxime등 4가지 항생제와 제초제 phosphinotricin가 자엽 및 배축 절편체로부터의 신초형성에 미치는 영향을 조사하였다. 자엽절편체는 kanamycin $1mg{\cdot}L^{-1}$처리에서 신초형성에 아무 영향을 받지 않았으나 $2mg{\cdot}L^{-1}$ 처리부터 형성수가 감소하여 $6mg{\cdot}L^{-1}$ 이상 처리구부터는 신초가 전혀 형성되지 않았다. 배축 절편체도 자엽과 비슷한 결과를 나타내어 kanamycin의 경우 $7mg{\cdot}L^{-1}$의 농도가 배추 형질전환체의 선발에 적당하다고 생각되었다. Hygromycin은 $4mg{\cdot}L^{-1}$ 처리부터 신초형성을 억제하여 배추형질전환을 위하여 낮은 농도로 사용할 수 있는 선발 마커로 생각된다. Cephalosporin type의 항생제인 carbenicillin과 cefotaxime은 신초형성에 아무 영향을 주지 않아 배추 절편체에 독성을 주지 않는 결과를 보여 주어, Agrobacterium과의 공동배양 후 이를 제거하는데 적당한 항생제라 할 수 있었다. 제초제인 phosphinotricin의 경우 $1mg{\cdot}L^{-1}$ 처리부터 신초 형성이 감소하기 시작하여 $2mg{\cdot}L^{-1}$ 이상부터는 완전히 억제되어 항생제와 더불어 형질전환 세포의 선발에 이용될 수 있다고 생각된다. 배추는 다른 배추속의 작물과 비교할 때 신초 재분화가 어렵기 때문에 비록 escape율이 높아진다고 해도 낮은 농도의 항생제나 제초제를 사용하여 선발압을 낮추어 주는 것이 형질전환에 효과적이라 생각된다.

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추출용매 변화에 따른 바나바(Lagerstroemia speciosa Pers.) 잎 추출물의 항당뇨 효과 (Anti-diabetic Effects of Banaba Leaf Extracts (Lagerstroemia speciosa Pers.) through Solvents)

  • 김균하;노상근;이춘일;김춘봉;김안드레;최원철
    • 생명과학회지
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    • 제18권9호
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    • pp.1305-1311
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    • 2008
  • 본 연구는 바나바 잎 추출 용매에 따른 항당뇨 효과에 관한 것으로 세포 독성 실험을 통하여 인체에 대한 독성이 없음을 확인하였고 $\beta$-cell 인슐린 분비 실험을 통하여 항당뇨 효과를 알아보았다. 또한 당뇨 유발쥐를 이용한 인슐린 분비 실험, 체중변화 측정, 혈중 및 혈청의 glucose 농도, 총콜레스테롤 수치, HDL-cholesterol 농도, triglyceride 농도, free fatty acid 농도, langerhans islet에서의 인슐린 분비 의 확인을 통해 혈당조절 효과를 비교하였다. 물 혹은 에탄올을 단독으로 이용하여 추출한 추출물이나 70%, 90% 에탄올로 추출한 추출물 보다 열수로 먼저 추출한 후 에탄올로 다시 추출하여 혼합안 추출물이 항당뇨 효과가 더 뛰어남을 알 수 있었다. 이는 친수성(hydrophilic) 유효성분들과 소수성(hydrophobic) 유효성분들의 추출 유무나 함량에 의한 것이다. 특히, 많은 문헌에 언급된 코로소린산이라는 단일 성분(unique)에 의한 항당뇨 효과라기보다는 친수성 및 소수성 폴리페놀 및 항산화성분과 같은 유효성분들이 조합되어(mixture) 항당뇨 효과에 영향을 미치는 것으로 사료된다.

Anticancer Effects of Thymoquinone, Caffeic Acid Phenethyl Ester and Resveratrol on A549 Non-small Cell Lung Cancer Cells Exposed to Benzo(a)pyrene

  • Ulasli, Sevinc Sarinc;Celik, Sefa;Gunay, Ersin;Ozdemir, Mehmet;Hazman, Omer;Ozyurek, Arzu;Koyuncu, Tulay;Unlu, Mehmet
    • Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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    • 제14권10호
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    • pp.6159-6164
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    • 2013
  • Background: Phytochemical compounds are emerging as a new generation of anticancer agents with limited toxicity in cancer patients. The purpose of this study was to investigate the potential effcts of thymoquinone, caffeic acid phenylester (CAPE) and resveratrol on inflammatory markers, oxidative stress parameters, mRNA expression levels of proteins and survival of lung cancer cells in Vitro. Materials and Methods: The A549 cell line was treated with benzo(a)pyrene, benzo(a)pyrene plus caffeic acid phenylester (CAPE), benzo(a)pyrene plus resveratrol (RES), and benzo(a)pyrene plus thymoquinone (TQ). Inflammatory markers, oxidative stress parameters, mRNA expression levels of apoptotic and anti-apoptotic proteins and cell viability were assessed and results were compared among study groups. Results: TQ treatment up-regulated Bax and down-regulated Bcl2 proteins and increased the Bax/Bcl2 ratio. CAPE and TQ also up-regulated Bax expression. RES and TQ down-regulated the expression of Bcl-2. All three agents decreased the expression of cyclin D and increased the expression of p21. However, the most significant up-regulation of p21 expression was observed in TQ treated cells. CAPE, RES and TQ up-regulated TRAIL receptor 1 and 2 expression. RES and TQ down-regulated the expression of NF-kappa B and IKK1. Viability of CAPE, RES and TQ treated cells was found to be significantly decreased when compared with the control group (p=0.004). Conclusions: Our results revealed up-regulation of the key upstream signaling factors, which ultimately cause increase in their regulatory p53 levels affecting the induction of G2/M cell cycle arrest and apoptosis. Overall these results provide mechanistic insights for understanding the molecular basis and utility of the anti-tumor activity of TQ, RES and CAPE.

식용버섯 추출물의 항산화 활성 및 혈액암세포에 대한 저해효과 (Antioxidant Activity and Inhibitive Effects on Human Leukemia Cells of Edible Mushrooms Extracts)

  • 김현정;배준태;이지원;황보미향;임효권;이인선
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.80-85
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    • 2005
  • 일상생활에서 식용 또는 약용으로 이용되고 있는 12종의 버섯 추출물을 제조하여 이들 추출물의 항산화능 검색과 함께 인간유래의 혈액암 세포주 및 정상 임파구세포의 성장에 미치는 영향에 대하여 조사하였다. 그 결과, 향버섯, 번데기동충하초, 만가닥버섯, 아가리쿠스, 영지버섯, 표고버섯 메탄올 추출물에서 $30\~60\%$정도의 DPPH radical 소거 활성을 보였고, 목이버섯, 그물버섯, 새송이버섯에서 $10\~30\%$의 활성을 보였다. 또한 chinese hamster V79 cells에서 만가닥 버섯, 번데기동충하초, 향버섯 메탄올추출물의 경우 H2O2로 유도된 세포 독성에 대한 $39\~53\%$ 정도의 유의적인 생존율을 나타내었다. 그리고 인간유래 혈액암세포인 HL6O과 U937에 대해 향버섯, 만가닥버섯, 번데기동충하초, 아가리쿠스, 영지버섯 추출물들이 높은 증식 억제 활성이 보였다. 특히 버섯 메탄올추출물 1.0 mg/mL 처리시 HL 60에 대해 향버섯이 $70.5\%$로 가장 높은 저해율을, U937에 대해서는 번데기동충하초가 $81.5\%$의 가장 높은 저해율을 나타내었다. 그리고 버섯 열수추출물들은 메탄올추출물보다 낮은 저해 활성을 보였다. 그러나 모든 버섯추출물들은 인간의 정상 임파구세포에 대해 $95\%$ 이상의 높은 생존율을 나타내어, 정상 세포에 대한 성장 저해 효과가 없음을 보여주었다. 번데기동충하초, 아가리쿠스, 만가닥버섯, 영지버섯, 향버섯 추출물은 항산화 할성 및 혈액암 세포주에 대한 증식 억제 활성이 높음을 확인할 수 있었다.

제 1상 임상시험에서 다양한 멈춤 규칙을 이용한 최대허용용량 추정법 (Maximum tolerated dose estimations using various stopping rules in phase I clinical trial)

  • 전소영;김동재
    • 응용통계연구
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    • 제35권2호
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    • pp.251-263
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    • 2022
  • 제1상 임상시험은 '투약 용량 발견 시험(dose finding study)'라고도 불리는데 동물 실험 또는 시험관 실험을 통하여 개발된 신약 물질을 사람에게 시험하는 첫 단계이다. 제 1상 임상시험의 목적 중 하나는 환자에게 허용할 수 있으면서 최대의 효능을 가진 복용량인 최대허용용량(maximum tolerated dose, MTD)을 결정하는 것이다. 본 논문에서는 다양한 멈춤 규칙을 이용한 MTD 추정법들을 소개한다. 또한 모의실험을 통해 SM3, NM, Rim, J3, BSM 방법을 비교하고 효율적인 MTD 추정법에 대해 고찰한다. 모의실험 결과 BSM방법이 목표독성확률에 가장 가깝게 MTD를 추정하는 것으로 나타났다. 또한 J3방법의 피험자 수가 가장 적었다. 이러한 결과는 두 방법의 멈춤 규칙의 특성 때문이라고 판단되는데 BSM방법은 독성 반응이 있을 때 같은 용량에 피험자를 2명 또는 1명을 추가한다. 또한 J3방법은 동일한 용량에 할당되는 최대 피험자 수가 다른 방법에 비해 적다. 이러한 특성들을 결합하여 추정법을 개선한다면 더 효율적으로 MTD를 추정할 수 있을 것이다. 특히 BSM방법의 멈춤 규칙을 이용하면서 총 피험자 수를 줄일 수 있다면 적은 수의 피험자로 정확한 추정이 가능할 것이다.

농약에 대한 피부자극성 대체시험법 적용연구 (The application of alternative methods for skin irritation evaluation on pesticides)

  • 정미혜;김미경;박수진;유아선;홍순성;박경훈;박재읍
    • 농약과학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.261-266
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    • 2012
  • 농약을 포함한 화학물질의 독성을 평가하기 위하여 많은 실험동물이 사용되고 있다. 최근 동물실험에 대한 규제 강화와 실험동물의 윤리적 보호를 위해 동물실험을 대체하려는 동물대체시험법 연구가 활발히 진행되고 있다. 우리나라에서 화학농약 등록 시 급성경구독성시험, 급성경피독성시험, 피부자극성시험 등 여러 시험에서 실험동물을 이용하여 인축독성평가를 하고 있다. 세계적인 추세에 맞춰 농약의 안전성 평가를 위한 동물대체시험법 연구제시와 규제가 시급한 실정이다. 본 연구는 국제적으로 승인된 대체시험법 중 인공피부모델을 이용한 피부자극성평가 적용 가능성을 검토하기 위하여 실시하였다. 시험물질은 기존의 토끼를 이용한 피부자극성시험에서 피부반응을 평점화하여 산출한 피부 1차 자극지수(P. I. I.) 0-7(구분:없음-강도) 값을 가진 농약제품 16종을 선발, 인공피부(KeraSkin$^{TM}$)를 이용하여 피부자극성평가를 수행하였다. 그 결과, 중도이상의 농약인 경우 세포생존율 50% 이하로 자극성 물질로 나타났으며, 경도 이하의 농약인 경우 세포생존율 50% 이상으로 비자극성 물질로 나타났다. 피부의 자극성이 있는 경도에서 강도의 농약의 경우 현재 농촌진흥청 고시 농약표시 기준에 따라 주의사항을 표시하게 되어 있고(RDA, 2012b), 농약의 피부자극성의 경우 민감도가 사람에 따라 많은 차이를 보이기 때문에 피부자극성 대체시험법 적용여부는 추후 추가적인 검토가 필요할 것으로 판단되며, 앞으로 농약안전성평가를 위한 동물실험을 대체할 수 있는 시험법 검증연구를 통해 농약등록 시험기준과 방법을 개선할 필요성이 있다고 사료된다.

제주도 자생식물들에 대한 미백 및 항산화 효능 탐색 (Preliminary Screening of Some Jeju Island Native Plants for Whitening and Antioxidant Activity)

  • 유병삼;문지영;김주호;현진원;강경아;고재숙;서영경;백지훈;박덕훈;이종성;정은선
    • 대한화장품학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.161-171
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    • 2006
  • 본 연구에서는 제주도에서 자생하는 37 종의 식물추출물에 대한 미백 및 항산화 효능을 조사하였다. 미백 효능은 in vitro tyrosinase 저해활성과 B16-F1 세포를 이용한 멜라닌 합성 저해효과를 조사하여 확인하였고, 항산화 효능은 DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl)를 이용한 전자공여능 측정방법과 DCF-DA (dichlorofluorescin diacetate)를 이용한 V79-4 폐 섬유아세포에서 활성 산소종 소거작용 능력을 조사하여 측정하였다. 세포실험 조건에서 식물추출물들의 투여농도에 따른 세포독성 정도를 조사하기 위하여 MTT (3-(4,5-dimethyl-2-thiazolyl)-2,5-diphenyl-2H-tetrazolium bromide) assay를 수행하였다. 미백 효능조사 실험에서 우수한 결과를 나타내었던 8종의 식물 추출물들은 토끼를 이용한 국소 독성 시험 및 인체 피부 자극 임상 시험에 적용하여 안전성을 조사하였다. 연구결과에서 높은 미백과 항산화 효능을 동시에 나타내었던 비수리(Lespedeza cuneata), 제주광나무(Ligustrum lucidum (stem)), 산뽕나무(Morus bombycis (stem)), 꿀풀(Prunella vulgaris var. lilacina)의 식물추출물들은 화장품 원료화에 매우 유리한 조건을 갖고 있음을 확인하였다.

Optomizing Transfection Efficiency of Cervical Cancer Cells Transfected by Cationic Liposomes LipofectamineTM2000

  • Huang, Fei;Zhao, Feng;Liang, Li-Ping;Zhou, Mei;Qu, Zhi-Ling;Cao, Yan-Zhen;Lin, Chen
    • Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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    • 제16권17호
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    • pp.7749-7754
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    • 2015
  • Background: Currently, cationic liposome has become the commonly used vehicles for gene transfection. Furthermore, one of the most significant steps in microRNAs expression studies is transferring microRNAs into cell cultures successfully. In this study we aim to approach the feasibility of transfection of cervical cancer cell lines mediated by liposome and to obtain the optimized transfection condition for cervical cancer cell lines. Materials and Methods: $Lipofectamine^{TM}2000$ as the carrier, miR-101 mimic was transfected into Hela cells and Siha cells. Using green fluorescent protein as reporter gene, to set different groups according to cell seeding density, the amount of miRNA, miRNA and the proportion of Liposomes, Whether to add serum into medium to study their impact on the liposomal transfection efficiency. Finally, MTT assay was used to analyze the relative minimal cell toxicity of liposome reagents. Results: The seeding density of Hela cell line and Siha are $1.5{\times}10^4$ (per well of 24 well plates), miRNA amount is 1ul of both, the ratio of miRNA and liposome is 1:0.5 of Hela cell line; 1:0.7 of Siha cell line respectively, after 24 hours we can get the highest transfection efficiency. Compared with serum medium, only Siha cells cultured with serum-free medium obtained higher transfection efficiency before transfection (P<0.01). MTT assay showed that according to the above conditions which has the lowest cytotoxicity. Conclusions: The method of Liposome to transfected is a suitable way and it can be an efficient reagent for miRNA delivery for Hela cells and Siha cells in vitro. It may serve as a reference for the further research or application.

화학적, 대사적 산화반응 중 생성되는 S-oxide를 이용한 O-ethyl S-methyl ethylphosphonothioate (1) 의 독성 기작에 관한 연구 (Study of the possible mode of action of O-ethyl S-methyl ethylphosphonothioate via the formation of S-oxide in chemical and metabolic oxidation systems)

  • 허장현;;한대성
    • 한국환경농학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.167-177
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    • 1991
  • O,S-dialkyl alkylphosphonothioates 계열 유기인제 농약의 체내 작용기작을 이해하기 위하여 model 화합물 (1), O-ethyl S-methyl ethylphosphonothioate [$LD_{50}$(rat, oral) 4.6mg/kg ; $K_i$(bovine erythrocyte acetylcholinesterase) 303 $M^{-1}min^{-1}$]이 선정되었다. 이 유기인계 화합물들은 체내에서 활성화(活性化) 과정을 겪으면서 독성(毒性)을 발현하는 것으로 가설(假說)되어져 왔다. 생체 내 mixed function oxidases에 의한 산화 활성화 과정을 화학적(化學的)으로 재현하기 위하여 두 종류의 유기산화제 즉, meta-chloroperoxybenzoic acid와 monoperoxyphthalic acid가 사용되었고, 대사적(代謝的) 산화를 재현하기 위하여 쥐 간(肝)에서 추출한 microsomal oxidation system을 이용한 in vitro 산화반응이 시도되었다. 산화반응 중간생성물인 S-oxide의 존재가 전구물질(1)의 가설적 산화 반응경로를 통해서 간접적으로나마 충분히 확인 되어질 수 있었다. 더욱이 ethanol을 이용한 trapping 실험에서 불안정한 산화중간물질인 S-oxide가 강한 phosphorylating agent라는 것이 확인되어, 전구물질 (1)로부터 산화반응을 거치면서 생성된 이 중간물질이 체내 신경전달에 중요한 역할을 하는 acetylcholinesterase를 phosphorylation하게 되고, 결국 이런 활성화 과정을 통해 이 계열의 화합물들이 독성을 발휘하는 것으로 이해될 수 있었다.

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Bacillus amyloliquefaciens IUB158-03이 생산하는 항진균물질의 생화학적 특성 및 독성 (Toxicity and Characteristics of Antifungal Substances Produced by Bacillus amyloliquefaciens IUB158-03)

  • 김혜영;이태수
    • 생명과학회지
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    • 제19권11호
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    • pp.1672-1678
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    • 2009
  • B. amyloliquefaciens IUB158-03균주에서 정제된 항진균물질은 극성인 용매에 잘 용해되고, pH 6.0~10.0와 $-70{\sim}121^{\circ}C$에서와 같이 넓은 범위의 온도 및 pH에서 안정성을 보였다. 항진균물질의 FAB-MS, UV 흡수 스펙트럼, 아미노산 조성 등을 분석한 결과 분자량은 1,042 이었고, TLC를 이용하여 분석한 결과 ninhydrin solution에서 보라색으로 발색되었다. UV 스펙트럼은 220 nm, 277 nm에서 ${\lambda}max$를 보였으며, $Asn_3$, $Gln_2$, $Ser_1$ $Gly_1$, $Tyr_1$의 아미노산 조성을 갖는 것으로 나타났다. 그리고 $^1H$-NMR spectrum, $^1H$-COSY, HMQC 을 분석한 결과 iturin A계에 속하는 물질로 확인되었다. NIH3T3 섬유아세포에 대해 항진균물질이 세포독성을 나타내지 않는 것은 물론 마우스에 항진균물질을 경구투여하여 장기 내의 변화와 백혈구 수, 생체내의 생리적인 기능면에서 정상 마우스와 차이를 보이지 않았으므로 생체독성이 없는 것으로 나타났다. 따라서 본 연구를 통하여 B. amyloliquefaciens IUB158-03에서 분리된 항진균물질이 앞으로 고추탄저병의 생물적 방제제로 이용될 수 있는 잠재성을 갖고 있는 것으로 사료된다.