Background: Red-skin root disease has seriously decreased the quality and production of Panax ginseng (ginseng). Methods: To explore the disease's origin, comparative analysis was performed in different parts of the plant, particularly the epidermis, cortex, and/or fibrous roots of 5-yr-old healthy and diseased red-skin ginseng. The inorganic element composition, phenolic compound concentration, reactive oxidation system, antioxidant concentrations such as ascorbate and glutathione, activities of enzymes related to phenolic metabolism and oxidation, and antioxidative system particularly the ascorbate-glutathione cycle were examined using conventional methods. Results: Aluminum (Al), iron (Fe), magnesium, and phosphorus were increased, whereas manganese was unchanged and calcium was decreased in the epidermis and fibrous root of red-skin ginseng, which also contained higher levels of phenolic compounds, higher activities of the phenolic compound-synthesizing enzyme phenylalanine ammonia-lyase and the phenolic compound oxidation-related enzymes guaiacol peroxidase and polyphenoloxidase. As the substrate of guaiacol peroxidase, higher levels of $H_2O_2$ and correspondingly higher activities of superoxide dismutase and catalase were found in red-skin ginseng. Increased levels of ascorbate and glutathione; increased activities of $\text\tiny L$-galactose 1-dehydrogenase, ascorbate peroxidase, ascorbic acid oxidase, and glutathione reductase; and lower activities of dehydroascorbate reductase, monodehydroascorbate reductase, and glutathione peroxidase were found in red-skin ginseng. Glutathione-S-transferase activity remained constant. Conclusion: Hence, higher element accumulation, particularly Al and Fe, activated multiple enzymes related to accumulation of phenolic compounds and their oxidation. This might contribute to red-skin symptoms in ginseng. It is proposed that antioxidant and antioxidative enzymes, especially those involved in ascorbate-glutathione cycles, are activated to protect against phenolic compound oxidation.
인삼 (Panax ginseng C.A. Meyer)의 뿌리로부터 유도한 모상근의 proton 방출은 철이온의 결핍 또는 nitrate나 ammonium이온에 의해 증가되었다. 철이온 결핍에 의한 수소이온 방출의 증가는 정단 조직에서 나타나는 반면에 nitrate와 ammonium 이온에 의한 수소이온 방출은 기저부위에서 높게 나타났다. 배지의 pH변화에 따른 무기이온의 흡수는 무기이온의 종류에 따라 다양한 양상을 나타냈다. $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$ 그리고 Fe$^{2+}$ 는 pH 4.8 에서 가장 높은 흡수를 나타냈으며, Mn$^{2+}$, $Zn^{2+}$ 그리고 Cu$^{2+}$ 는 pH 3.8에서 가장 높았다. HPLC를 이용한 유리당 및 ginsenoside분석에서, 인삼모상근 유리당 구성의 주성분은 sucrose, glucose 그리고 fructose 였으며, glucose와 fructose는 pH 6.8에서 sucrose는 pH 4.8 에서 함량이 가장 높았다. 반면에 ginsenosides와 phenolic compound의 함량은 MS 배지의 표준인 pH 5.8 에서 가장 높았다. pH 변화에 대한 인삼모상근의 이러한 생리적 반응은 인삼근의 적변유발과 관련된 무기이온의 mobilization 및 흡수기작의 구명을 위한 모델 시스템으로 이용할 수 있는 가능성을 제시하였다.
To determine contents of inorganic elements of Ganoderma lucidum, the horn-shaped carpophores and the pileus of Ganoderma lucidum were incinerated and analyzed by inductively coupled plasma atomic emission spectrophotometry. The ash contents of the pileus and the horn-shaped carpophore were 1.48% and 1.40%, respectively. The pileus contained calcium, magnesium, sodium, manganese, iron, zinc and germanium in that order. The horn-shaped carpophore contained magnesium, calcium, zinc, manganese, iron, copper and germanium in that order. To examine the protein-bound polysaccharide from Ganoderma lucidum for immunopotentiating activity, its fruit bodies were extracted with hot water. Purification of the extract was carried out by acetone precipitation and dialysis. The fraction obtained during the purification procedure consisted of a polysaccharide moiety (51%) and a protein moiety (5%). When the compound was administered intraperitoneally to the mice at a dose of 50mg/kg, it enhanced the accumulation of the peritoneal exudate cells, macrophage and polymorphonuclear leucocytes, thereby indicating immunopotentiation.
보로실리케이트와 HZSM-5 제올라이트 및 이들의 골격에 철이 일부 치환된 촉매를 제조하여 메탄올의 전환반응에서 촉매성질을 조사하였다. 산점의 세기와 양이 생성물 분포에 미치는 영향을 암모니아의 승온 탈착곡선으로부터 얻어진 산성도와 연관지어 고찰하였다. 강한 산점이 적은 보로실리케이트 촉매에서는 프로필렌 선택도가 높았으나, 강한 산점이 많은 HZSM-5 제올라이트 촉매에서는 방향족 화합물의 선택도가 높았다. 약한 산점이 전환반응에 기여하는지 여부는 확인되지 않았으나, 생성물 선택도는 강한 산점의 양과 관련지어 설명할 수 있었다. 철의 치환으로 약한 산점이 많아졌으나, 전화율이나 올레핀 선택도에는 영향이 없었다.
Cyclic voltammetry를 이용하여 boratabenzene의 산화반응을 연구하였다. (${\eta}^6$-1-Methylboratabenzene) (${\eta}^5$-pentamethylcyclopentadiennyl)iron 3을 모델분자로 하여 methanol 용매상에서 산화제 ($Hg(OAc)_2$, $HgSO_4$, $Cu(OH)_2$, $AgCF_3SO_3$, $FeCl_3$)와 반응시킴으로서 mechanism을 조사하였다. Boratabenzene 고리에 ortho proton이, boron에는 methyl기가 그르고 nucleophile로서 methanol이 존재할 때 반응은 비가역적으로 진행되었다. 중간 전이단계로 [3]을 거치는 것으로 추측되며, 우선적으로 6과 7이 생성되었고, 그 다음 6은 8로, 7은 9로 변환되어감을 알 수 있었다.
To make good use of chitosan forming complex with heavy metals in wood preservative treatment, woods impregnated with chitosan and copper sulfate were prepared. Amounts of leached copper, decay resistance, anti-mold efficacy, iron corrosion rates, moisture regain rates and degradation pattern in chitosan pre-treated and untreated wood were compared. After leaching test, amounts of leached copper from chitosan pre-treated wood had a much smaller than chitosan untreated wood, and good decay resistance was retained even after leaching test. From these results, it was proved that chitosan-copper complex formed in wood played and important role for decay durability. In chitosan pre-treated wood, damage values by test molds became remarkably smaller, but the growth of test molds was not perfectly inhibited. Distinct differences in iron corrosion rates between chitosan pre-treated and untreated woods was not recognized but chitosan pre-treated wood showed the lower moisture regain rates than chitosan untreated wood because of water insoluble chitosan membrane formed in wood. After leaching test, the tracheid walls in the wood treated with 2.0% copper sulfate only were eroded by the fungal attacks, but those in the wood pre-treated with chitosan remained almost intact.
The charge transfer compounds $(TTF)_4FeCl_3{\cdot}CH_3OH,\;(TTF)_4SbCl_4\;and\;(TTF)_5(SbBr_4)_2{\cdot}CH_3COCH_3$ were prepared from reactions of the TTF (tetrathiafulvalene) and metal halides. The compounds were characterized by spectroscopic (UV,IR, EPR and XPS) methods, magnetic susceptibility and electrical conductivity measurements. The d.c electrical conductivities of the pressed pellets are in the order of $10^{-1}-10^{-3} Scm^{-1}$, which lies in the range of semiconductor region at room temperature. It means that the partially ionized TTF has stacked in low-dimensional chain in each compound. Spectroscopic properties also indicate that TTF molecules are partially ionized and charge transfer has occurred from (TTF)n to Fe(III) center in $(TTF)_4FeCl_3{\cdot}CH_3OH$ whereas to the $-SbX_4^-$ entity in $(TTF)_4SbCl_4\;and\;(TTF)_5(SbBr_4)_2{\cdot}CH_3COCH_3$. The EPR g values are consistent with TTF radical formation and EPR linewidths suggest the delocalization of unpaired electrons along TTF stacks. A signal arised from metal (Fe and Sb) ions were not detected in EPR spectra, indicating that metal ion is in the diamagnetic state in each compound. The diamagnetic state was also examined by the magnetic susceptibility measurement. The magnetic properties reveal the significant interaction between the $TTF^+$ radical cations in the stacks. The oxidation state of metal ions was also investigated by XPS spectra.
Porous hybrid preforms were fabricated by reactive sintering using the compacts consisting of SiC particles, Fe and Al powders. Squeeze casting processing was employed to produce the composite in which the matrix phase is Al-Si7Mg. The microstructural change and wear resistance of the composites were investigated in terms of an amount of SiC particles. The wear loss was increased with increasing the contact pressure in the alloy containing SiC particles coated with Cu. The most drastic change was found to the specimen tested at 2.5 MPa of contact pressure. Concerning the alloys containing SiC particles coated with Ni-P, a drastic increase in the wear loss exhibited at 2 MPa of contact pressure in those alloys containing 4 and 8 wt. % of SiC particles coated with Ni-P. In the alloy containing 16 wt. % a proportional increase in wear loss was observed to the change of contact pressure. With respecting to the sliding velocity, the wear loss of the alloy containing SiC particles coated with Cu increased at the initial stage of wear process and then decreased. Similar result was found in the alloys containing SiC particles coated with Ni-P. On the basis of the present results obtained, it was found that wear resistance of the alloys tested was improved to show in the order of the alloy reinforced by coated SiC particles > by uncoated SiC particles > by intermetallic compound without SiC particles.
철원 한탄강 유역에서 채취한 화산암인 현무암 시료에 대하여 X-선 회절분석 실험, X-선 형광 분광 분석 및 $M{\ddot{o}}ssbauer$ 분광 분석으로 물리적 특성을 조사하여 현무암의 화학적 조성과 시료 내에 존재하는 Fe의 원자가 상태와 자기적 성질을 연구하였다. 철원 한탄강 유역에서 채취한 화산암인 현무암 시료는 알칼리 장석 계열의 광물들이 주 광물로 구성되어 있으며, 휘석과 티탄철석과 감람석이 포함되어 있음을 알 수 있었다. 이 지역에서 채취한 화산암인 현무암은 제주도 화산암에 비하여 상대적으로 많은 $SiO_2$ 중량 비와 상대적으로 적은 양의 Fe 화합물을 포함하고 있음을 알 수 있었다. $M{\ddot{o}}ssbauer$ 분광 분석 결과로부터 철원지역 한탄강 유역에서 채취한 화산암인 현무암 시료들에서 다양한 clay mineral에 포함된 $Fe^{3+}$에 의한 한 개의 2중선과 휘석과 티탄철석 그리고 감람석등에 포함되어 있는$Fe^{2+}$에 의한 2개의 2중선들이 나타나고 있음을 알 수 있으며, $Fe^{2+}/Fe^{3+}$ 비가 2.27~3.42 정도임을 알 수 있었다.
제주도 한라산 중산간지대 남부 지역에 분포하는 스코리아의 특성을 알아보기 위하여 이 지역 스코리아 시료들에 대한 광물 조성과 산화철의 원자가 상태 그리고 자기적 성질을 고찰하였다. XRD 분석으로부터 조성 광물을 확인하였으며, $M{\ddot{o}}ssbauer$ 분광법을 통해 시료 내에 존재하는 철 화합물 특성을 조사하였다. XRD 분석으로부터 구성 광물들은 석영 및 장석 anorite가 주 성분을 이루는 장석 현무암임을 알 수 있었으며, 철 화합물로는 olivine, pyroxene, ilmenite, hematite, magnetite 등으로 구성되어 있음을 알았다. 이들 철 화합물에 관한 $M{\ddot{o}}ssbauer$ 분광 분석으로부터 한라산 남부 지역에 분포하고 있는 스코리아는 대부분 6중 선의 초미세자기장을 나타내는 hematite와 magnetite로 구성되어 있고, olivine, pyroxene, ilmenite에 의한 2중선들도 함께 나타내고 있음을 볼 수 있었다. 이전 연구에서 발표했던 제주 서부 지역의 시료들과 비교한 결과, $Fe^{2+}$인 olivine의 I.S.와 Q.S. 값은 각각 1.22 mm/s와 3.09~3.13 mm/s로써 서로 비슷한 구조의 $Fe^{2+}$ olivine이 함유되어 있음을 알았고, $Fe^{3+}/Fe_{tot.}$의 비율은 85.90~92.82 %이었다. 이 결과로부터 서로 같은 시기에 육상 형성된 시료들임을 추정할 수 있었다. 시료 내의 magnetite에 대한 사면체(A site) 면적 비와 팔면체(B site) 면적 비(B/A)를 조사한 결과, 2보다 작은 0.22~0.55으로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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