가스 중에 포함되어 있는 질소산화물을 안전하게 처리하기 위하여 저온 플라즈마 반응기를 제작하여 반응기내에 공급되는 반응물질의 유량과 방전주입전력량에 대한 장치의 특성을 실험적으로 조사하고, 유효성을 검정하였다. 반응가스는 $NO/N_2$ 혼합가스와 $N_2/O_2$ 혼합가스를 이용하여 초기 NO 농도를 설정하고, 유속을 1~4 l/min으로 공급하였다. 반응물질의 유량이 증가할 때 NO의 감소율이 낮고, 방전주입전력이 높을 때 NO의 분해가 용이하였다. 또한 반응물질의 지연시간이 길고 방전주입전력이 높을수록 NO의 분해에너지 효율이 높았으며, 유량이 많고 방전 주입 전력량이 증가할수록 오존의 생성량이 증가하였다.
일반적으로 NOx배출은 연소과정에 의해 강력하게 지배되고 있으며, NOx 저감 기술은 1970년대 후반부터 많은 연구들이 수행되어, 그 이론들이 확립되고 있다. 석탄 연소시스템에서는 공기 다단(air staging, OFA), 연료다단(fuel staging, reburning) 및 배기가스 재순환(FGR) 등이 대표적인 NOx 저감 기술이며 [1∼4], 그 중 배기가스 재순환법은 저산소 배기가스를 연소용 공기에 재혼입시키므로써 NO의 생성속도를 저하시켜 NOx를 저감시키는 기법이다.(중략)
본 연구에서는 기체연료 연소시 산소부화연소의 적용에 대한 연구를 시작하는 단계에서 상용 프로판을 산소부화연소 시킴으로써 첨가된 산소에 의한 반응시간의 단 축과 공급 공기량중의 질소량 저감에 희한 연소가스중의 NO농도를 측정하고, 이에 따 른 화염장의 온도 및 연소가스중의 $O_{2}$ 및 N$_{2}$농도를 측정하여 그들의 상관관 계를 가지고 NO의 배출특성을 고찰함으로써 기체연료의 산소부화연소에 따른 효율적인 에너지 이용을 위한 연소장치개발과 오염물질 저감대책에 기초자료를 제공하는데 그 목적이 있다.
연구배경: 본 연구는 교통량이 많은 서울의 한 대로변에서 채취된 복합적인 미세분진이 염증반응이 일어날 때 형성되는 것으로 알려진 NO와 NO를 형성하는 iNOS발현 및 NO에 의하여 생성이 증가되는 nitro-tyrosilated-protein의 발현에 미치는 영향을 알아보고자 SPF 흰쥐와 염증성 흰쥐에서 분리된 폐포대식세포와 그람음성 세균의 세포벽 성분인 LPS에 감작시켜 분석하였다. 방법: SPF 흰쥐와 염증성 흰쥐의 폐포대식세포에서 PM을 농도별로 처리하였을 때와 동일한 농도에서 배양시간을 달리하였을 때 분비되는 NO를 Griess reaction 방법으로 측정하였고, iNOS와 nitrotyrosilated-protein의 발현을 세포면역화학염색법과 western blot 분석법으로 확인하였다. 결과: PM의 단독투여 및 LPS와 PM을 혼합하여 투여하였을 때 NO의 생성 및 iNOS와 nitrotyrosilated-protein의 발현을 확인할 수 있었고, 그 효과는 LPS를 단독투여 하였을 때보다 발현이 증가함을 확인할 수 있었다. 한편, 폐 내 자연적 염증성 증상이 있는 흰쥐에서 분리된 폐 내 대식세포는 PM의 농도 증가에 따라 비례하여 NO의 형성을 증가시켰다. 결론: 본 실험에 사용된 PM은 그 자체만으로도 SPF 흰쥐와 폐렴증상이 있는 흰쥐 BAL cell에서 NO의 생성을 증가시켰고, LPS가 처리된 세포들에 PM을 병용하여 투여하였을 경우에는 NO의 생성과 iNOS와 nitrotyrosilated-protein의 발현이 유의하게 상승되었다.
본 연구는 치주질환 주요 병인균주 중의 하나인 Porphyromonas gingivalis의 세균내독소가 마우스 대식 세포주인 RAW264.7 세포에서의 nitric oxide의 생성과 iNOS의 발현에 미치는 영향을 분석하고 그 기전을 규명하기 위해 수행되었다. Butanol추출법과 phenol-water법에 의해 P. gingivalis 381로부터 세균내독소를 추출하였으며, NO의 생성은 배양 상층액 내의 nitrite 농도를 측정하여 결정하였다. 또한, iNOS의 western blot 분석과 reverse transcription (RT)-PCR 산물의 분석을 수행하였다. P. gingivalis의 세균내독소는 부가적인 자극이 없는 상태에서도 iNOS의 발현과 NO 생성을 유발하였으며, NF- ${\kappa}B$, microtubule polymerization, protein tyrosine kinase, 그리고 protein kinase C 등이 P. gingivalis 세균내독소에 의한 NO 생성에 간여하는 것으로 여겨진다. 또한, P. gingivalis 세균내독소에 의한 NO 생성에는 L-arginine이 요구되었다. P. gingivalis 세균내독소에 의한 NO 생성은 염증성 치주질환의 발병과 진행에 있어 중요한 역할을 하는 것으로 여겨진다.
NO는 대식세포의 면역조절에서 중요한 역할을 하며 iNOS의 과발현시 NO가 다량으로 발생을 하며 결과적으로 NO의 증가는 다양한 염증성 질환을 유발한다. 이에 본 연구에서는 식용 및 약용버섯인 상황, 차가, 능이, 노루궁뎅이 그리고 청버섯을 이용하여 RAW264.7 세포에 LPS로 유도 된 NO의 생성에 억제 활성을 통한 항염증 효능 및 그 기작을 분석하였다. 5종의 버섯 중 노루궁뎅이버섯 열수 추출물의 NO 저해 활성이 가장 우수함을 확인하였다. 노루궁뎅이버섯 열수 추출물은 또한 LPS로 유도된 iNOS, COX-2 등 염증유발 인자의 발현량을 감소시켰다. 이러한 결과는 버섯류의 생리활성을 구체적으로 제시한 것으로, 버섯류를 이용한 생리 기능성 바이오 소재 개발 및 조리연구를 위한 기초자료로 널리 활용되리라 사료된다.
본 연구는 환경호르몬(endocrine disruptors)으로 분류되었으며, 에스트로젠 화합물의 특성을 지닌 4-Nonylphenol (NP)이 설치류 Pituitary 세포 중 성장호르몬을 분비하는 GH3 세포의 Nitric oxide(NO)을 증가시키는 작용기전을 규명코자 수행되었다 먼저 GH3세포에 NP처리 농도에 따른 NO의 생성을 측정한 결과 NP처리농도 의존적으로 증가시켰다. 이러한 NO의 증가가 genomic action인지를 확인하기 위해 GH3세포의 NO를 증가시키는 효소인 neuronal oxide synthase의 단백질량을 측정한 결과 GH3세포에서 NP에 의한 nNOS의 단백질의 변화는 없었다. 에스트로젠 화합물인 NP가 에스트로젠 리셉터 (ER)와의 관계를 조사하기 위해 ER억제제(ICI 168,780)클 처리한 경우 NP에 의해 증가한 NO가 감소하였다. 또한 유전자 전사억제제인 actinomycin D 및 단백질 발현 억제제인 cycloheximide을 처리한 경우는 NP에 의한 NO 증가억제효과가 없었다. 이러한 결과를 종합해 볼 때 GH3 세포에서 NP는 ER을 매개한 non-genomic action에 의해 NO를 증가키는 것으로 사료된다.
본 연구에서는 DEP의 노출이 새로운 호흡기계 질환 유발의 가능성과 호흡기계의 염증성인자로 잘 알려진 lipopolysaccharide (LPS)의 역할에 어떠한 영향을 미치는 지를 확인하고자 폐에서 염증성 반응 시 생성이 증가하는 것으로 알려진 Nitric Oxide (NO)의 형성과 NO의 생성에 관련된 효소인 inducible nitric oxide synthase (iNOS) 및 NO에 의하여 형성되는 것으로 알려진 nitrotyrosilated-protein을 폐포 대식세포를 통해 분석하였다. 폐포대식세포에 DEP를 농도 별로 단독 처리하였을 때와 동일한 농도에서 배양시간을 달리하였을 때는 NO가 생성되지 않았으나 DEP와 함께 LPS를 처리하였을 때는 LPS를 단독으로 처리했을 때보다. 유의성이 있게 증가함을 확인할 수 있었다. 또한 NO의 생성에 관련된 효소인 iNOS 및 NO에 의하여 형성되는 것으로 알려진 nitrotyrosilated-protein 발현의 정도를 면역화학염색과 Western analysis로 확인할 수 있었다. DEP는 폐포대식세포에서 직접적으로 NO생성에 영향을 미치지 않았으며, NO를 생성하는 iNOS나 nitrotyrosilated-protein의 발현에도 영향을 주지 않았으나 세균성 염증인자의 한 종류인 LPS가 NO를 형성하는 데에는 통계학적인 상승효과가 있었다. 결론적으로 본 연구에서는 염증성질환의 환자에서 DEP의 흡입은 간접적으로 NO를 형성하는데 영향을 미쳐 질환을 악화시킬 것으로 판단한다.
본 연구는 구실잣밤나무(C. cuspidate) 잎 추출물의 항염증 활성이 염증성 매개인자 생성 저해 및 염증성 사이토카인의 억제와 관련이 있을 것으로 예상되어짐에 따라, 구실잣밤나무를 대상으로 80% 에탄올를 가지고 추출한 후 추출물을 극성에 따라 순차적으로 용매분획을 실시하여, 구실잣밤나무 80% 에탄올 추출물 및 용매분획물들이 염증반응의 주체가 되는 대식세포 계열인 RAW 264.7 세포에서 LPS로 유도된 NO의 생성억제효과, 그리고 iNOS와 COX-2의 mRNA와 단백질 발현 억제효과 및 IL-6와 IL-$1{\beta}$와 같은 염증성 사이토카인 생성 억제효과 등을 알아보았다. 대식세포 계열인 RAW 264.7 세포에 LPS로 자극을 주고 구실잣밤나무 80% 에탄올 추출물 및 분획물을 처리하여 확인해본 결과, 헥산, 디클로로메탄 및 에틸아세테이트 분획물에서 NO의 생성억제 효과가 강하게 나타났으며, 헥산과 디클로로메탄 분획물에서는 iNOS와 COX-2 생성 억제 효과가 다른 분획물에 비해 강하게 나타났으며 염증성 사이토카인 생성 억제 효능도 80% 에탄올 추출물 및 분획물들이 다소 차이는 있었지만 헥산과 디클로로메탄 분획물에서 IL-6와 IL-$1{\beta}$에서 생성억제 효과가 나타났다. 이러한 결과는 구실잣밤나무 잎에서 유효성분 추출을 통한 항염증 물질의 연구 또는 예방하거나 치료할 수 있는 염증 억제 성분의 분리 및 그 작용기전 연구에 중요한 기초 자료가 될 것이라 사료된다. 또한 구실잣밤나무 추출물로부터 염증억제 성분을 도출하고자 활성분획인 디클로로 메탄 분획물에 대하여 활성성분의 분리가 진행 중이다.
본 연구는 토복령의 항염증 및 세포보호 효과에 미치는 영향에 관한 것으로서 주요 내용은 다음과 같다. 본 실험에서는 세포독성, NO의 생성, PGE2, TNF-$\alpha$와 카탈라아제 농도, SOD, MAP kinase 등을 측정하였다. 본 실험의 결과 토복령 추출물은 세포 독성이 없었고 NO의 생성을 억제하며, 항염증과 세포보호 효과가 있었다. 그러나 이러한 효과에 대한 명확한 메커니즘에 대해서는 좀 더 연구가 필요하다는 내용이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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