• 제목/요약/키워드: Na-K pump

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Mitochondria의 Calcium Uptake에 미치는 Ouabain의 영향 (Effect of Ouabain on the Interaction of Mitochondria with Calcium)

  • 홍사악;박찬웅;김명석;정명희
    • 대한약리학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.67-75
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    • 1972
  • Many studies on the mechanism of the inotropic action of cardiac glycosides have shown the possible intimate relationship between the mobilization of intracellular calcium and inotropic effect. Evidence obtained from recent studies suggests that cardiac glycosides may increase the intracellular $Ca^{++}$ concentration through the release of this ion from cellular or intracellular membrane. It seemed imperative to study the effect of ouabain on the interaction between mitochondria and $Ca^{++}$, because mitochondria are known to have a rather powerful $Ca^{++}$ pump mechanism which may have an important role on the regulation of intracellular $Ca^{++}$ concentration. The present investigations was made into the effect of ouabain on $Ca^{++}$ untake of mitochondria in the presence of ATP and its dependence on $K^+$ and $Na^+$ in the medium. The results are summarized as follows: 1. The rate of rise in the turbidity of superprecipitation was solely influenced by ionic strength of the medium, not by the species of ion, i.e. $Na^+$ or $K^+$. The higher ionic strength suppressed and the lower enhanced the rate of superprecipitation respectively. 2. No effect of ouabain was found on the rate of superprecipitation. 3. Mitochondria depressed the rate of superpretipitation, and the depressed rate of superprecipitation by mitochondria was reversed by ouabain, and the degree of this reversal was almost identical in $Na^+$ and $K^+$ medium. 4. $Ca^{++}$ uptake of mitochondria was inhibited by ouabain in the presence of ATP and the degree of inhibition showed the dose-response manner in terms of concentration of ouabain. 5. In the absence of ATP, mitochondria took or the $Ca^{++}$ in initial period but released it later. Such uptake and release of $Ca^{++}$ was not influenced by ouabain. 6. It is suggested that intracellular calcium mobilization by ouabain through the action upon the mitochondria was due to inhibition on ATP-dependent $Ca^{++}$ uptake by this agent, not to the action upon so called binding.

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Microwave Sol-Gel Process for Microcystalline Ho3+/Yb3+/Tm3+ Tri-Doped NaY(WO4)2 Phosphors and Their Upconversion Photoluminescence Properties

  • Lim, Chang Sung
    • 한국재료학회지
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    • 제26권12호
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    • pp.757-763
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    • 2016
  • $Ho^{3+}/Yb^{3+}/Tm^{3+}$ tri-doped $NaY_{1-x}(WO_4)_2$ phosphors with proper doping concentrations of $Ho^{3+}$, $Yb^{3+}$ and $Tm^{3+}$ ($x=Ho^{3+}+Yb^{3+}+Tm^{3+}$, $Ho^{3+}$=0.04, 0.03, 0.02, 0.01, $Yb^{3+}$=0.35, 0.40, 0.45, 0.50 and $Tm^{3+}$=0.01, 0.02, 0.03, 0.04) were successfully synthesized via the microwave sol-gel route, and their upconversion properties were investigated. Well-crystallized microcrystalline particles showed fine and homogeneous microcrystalline morphology with particle sizes of $1-2{\mu}m$. The optical properties were comparatively examined using photoluminescence emission and Raman spectroscopy. Under excitation at 980 nm, the doped particles exhibited white emissions based on blue, green and red emission bands, which correspond to the $^1G_4{\rightarrow}^3H_6$ transitions of $Tm^{3+}$ in the blue region, the $^5S_2/^5F_4{\rightarrow}^5I_8$ transitions of $Ho^{3+}$ in the green region, the $^5F_5{\rightarrow}^5I_8$ transitions of $Ho^{3+}$, and the $^1G_4{\rightarrow}^3F_4$ and $^3H_4{\rightarrow}^3H_6$ transitions of $Tm^{3+}$ in the red region. The pump power dependence of the upconversion emission intensity and the Commission Internationale de L'Eclairage chromaticity coordinates of the phosphors were evaluated in detail.

Synthesis, Molecular and Microstructural Study of Poly-N-Vinylpyrrolidone Oximo-L-Valyl-Siliconate with IR, 1H-NMR and SEM

  • Singh, Man;Padmaja, G. Vani
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제31권7호
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    • pp.1869-1874
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    • 2010
  • By reducing PVP with $H_2NOH$.HCl and NaOH 2:2:1 mass ratios in aqueous ethanol, poly-N-vinyl pyrrolidone oxime [PVPO] was prepared with 92% yield. Applying the sol-gel concept, orthosilicic acid [OSA] was made by hydrolyzing TEOS with ethanol in 1:0.5 molar ratios using 1 N KOH aqueous solution as a catalyst. The OSA + PVPO + $_L$-Valine ($\alpha$-amino acid) were mixed with pure ethanolic medium in 1:2:2 mass ratios and refluxed at $78^{\circ}C$ and 6 pH for 6.5 h. A white residue of poly-N-vinyl pyrrolidone oximo-L-valyl-siliconate [POVS] appeared after 5 h. The heating of reaction mixture was stopped and the contents were brought to NTP. The residue formation of POVS was intensified with lowering a temperature and completely solidified within 5 h, was filtered using a vacuum pump with Whatmann filter paper no. 42. The residue of POVS was washed several times with 20% aqueous cold ethanolic solution and dried in vacuum chamber at $25^{\circ}C$ for 24 h. The MP was noted above $350^{\circ}C$. Structural and internal morphology were analyzed with IR and $^1H$-NMR, and SEM respectively. A drug loading and transporting ability of the POVS in water and at pH = 5 and 8 was determined chromatographically.

Tight epithelia의 세포특성과 수송체계에 관한 전자현미경적 연구 (Electron Microscopic Studies on Cellular Characteristics and Transport Systems in Tight Epithelia)

  • 전진석
    • Applied Microscopy
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    • 제26권1호
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    • pp.47-57
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    • 1996
  • This study analysed the transport properties of bladder mucosa known as the typical system of 'tight epithelia' by using TEM observation with both rapid freeze-fracture electron microscopy and thin-section method and mainly analysed the cellular characteristics of turtle bladder epithelial cells. The bladder epithelium, like other tight epithelia, consists of a heterogenous population of cells. The majority of the mucosal cells are the granular cells and may function primarily in the process of active $Na^+$ reabsorption in turtle bladder. The remaining two types of cells are rich in mitochondria and is believed to be res-ponsible for a single major transport system, namely, $H^+$ transport by A-type of cell and urinary $HCO_{3}^-$ secretion by B-type of cell. As viewed in freeze-fracture electron micrograph, the tight junctions form a continuous tight seal around the epithelial cells, thus restricting diffusion in tight epithelia. In addition, the apical surface membranes have a population of rod-shaped intramembranous particles (IMPs). It is believed that these IMPs probably represent the components of the proton pump. However, it is likely that these characteristics of the apical transporter remain to be clarified in tight epithelial cells.

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심한 허혈성 좌심실 기능부전 환자에서 관상동맥우회술시 체외순환 여부에 따른 좌심실 기능 회복력 비교 (The Recovery of Left Ventricular Function after Coronary Artery Bypass Grafting in Patients with Severe Ischemic Left Ventricular Dysfunction: Off-pump Versus On-pump)

  • 김재현;김근직;백만종;오삼세;김종환;나찬영
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제38권2호
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    • pp.116-122
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    • 2005
  • 배경: 심폐바이패스 없이 시행하는 관상동맥우회술("Off-pump" Coronary Artery Bypass grafting, OPCAB)은 체외순환의 부작용을 피할 수 있는 이점이 있으며 합병증 발생을 감소시킴으로써 특히 고 위험군 환자에서 유리한 것으로 보고되고 있다. 저자들은 심한 허혈성 좌심실 기능부전 환자들에서 관상동맥우회슬시 체외순환 유무에 따른 수술 성적을 비교하였으며 좌심실 기능의 회복정도를 비교분석 하였다. 대상 및 방법 1997년 3월부터 2004년 2월까지 본원에서 관상동맥우회술을 시행 받은 환자들 중 술 전 좌심실 박출계수(Left Ventricular Ejection Fraction, LVEF)가$ 35\%$ 이하이고, 관상동맥우회술만을 단독으로 시행한 환자들을 대상으로 하였다. 대상 환자는 전체 75명으로 OPCAB을 시행한 경우가 33명$(mean\;LVEF\;=\;28.3\%),$ 전통적인 관상동맥우회술(Conventional Coronary Artery Bypass grafting, CCAB)을 시행한 경우가 42명$(mean\;LVEF\;=\;27.6\%)$으로 수술 전 위험인자 및 수술성적을 비교하였고 수술 후 가장 최근에 시행한 심초음파 검사 결과를 이용하여 두 군간의 좌심실 기능변화 정도를 비교하였다. 결과: 수술 전 위험요인 중 CCAB군에서 불안정성 협심증, 삼혈관 질환, 급성 심근경색이 많았으며 그 외 술 전 인자는 두 군 간 차이를 보이지 않았다 OPCAB군에서 수술시간이 통계적으로 유의하게 짧았으며, 원위부 문합수, 좌회선동맥 분지의 문합수는 CCAB군에서 유의하게 많았다. 수술 사망률$(OPCAB\; 9.1\%\;(n=3)\;Vs\;CCAB\;9.5\%\;(n=4)),$ 호흡기 사용일수, 중환자실 체류일수 및 재원기간은 차이가 없었다. 수술 후 합병증 발생률은 통계적 의미는 없었으나 CCAB군에서 더 많이 발생하는 양상이었다. 술 후 평균 16개월에 시행한 심초음파 검사에서 OPCAB군은 LVEF가 평균 $9.1\%$ 향상되었고 좌심실 확장기말 치수(LVEDD)는 4.3mm, 좌심실 수축기말 치수(LVESD)는 4.2mm 감소하였으며, CCAB군은 LVEF가 $11.0\%$ 향상되었고, LVEDD는 5.1mm, LVESD는 5.5mm 감소하였다. 그러나 두 군간의 차이에는 통계적인 유의성이 없었다. 결론: 심한 허혈성 좌심실 기능부전 환자에서 관상 동맥우회술이 수술 후 좌심실 기능을 향상시켜주는 것을 확인할 수 있었으나 체외순환 여부에 따른 좌심실 기능의 회복정도에는 차이가 얼었다. OPCAB은 심한 좌심실 기능저하가 있는 환자에서 수술 사망률 및 술 후 좌심실 기능 회복 측면에서 CCAB에 대등한 결과를 보였으며, 수술시간이 단축되는 장점과 합병증 발생이 감소되는 경향을 고려할 때 CCAB보다 우월하므로 좌심실 기능이 심하게 저하된 환자 수술 시 먼저 시도해 보아야 할 것이다.

콩 뿌리조직에서의 $Ca^{2+}$에 의한 마이크로솜 이온펌프 활성저해 ($Ca^{2+}-induced$ Inhibition of Microsomal ATPases in Soybean Roots)

  • 조광현;조경수;이은형;김영기
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제40권3호
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    • pp.202-208
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    • 1997
  • 콩 뿌리조직의 이온 흡수와 관련된 생리활성을 조사하기 위하여 뿌리조직으로부터 마이크로솜을 분리하였고, 마이크로솜 ATPase (이온점프) 활성을 분광학적 방법인 enzyme-coupled 분석방법에 따라 측정하였다. 마이크로솜 ATPase의 활성에 미치는 여러 가지 이온의 효과 또는 ATPase의 이온선택성을 조사하기 위하여 $10mM\;Na^+$$120mM\;K^+$을 포함하는 대조용액에서의 평균활성을 측정한 결과 190 nmol/min/mg protein으로 나타났다. 대조활성에 비하여 $Na^+$을 포함하지 않은 $130mM\;K^+$ 용액에서는 활성이 150%로 증가하였고, $K^+$을 포함하지 않은 $130mM\;Na^+$ 용액에서는 활성이 63%로 감소되었다. 반응용액의 $K^+$ 농도에 따른 활성변화를 측정한 결과, ATPase의 활성은 외부용액의 $K^+$ 농도 증가에 따라 활성이 증가됨을 알 수 있었다. 또한 마이크로솜 ATPase 활성은 반응용액의 pH 감소에 따라 증가되어 $pH\;6{\sim}7$에서는 비교적 높은 활성을 보였으나, pH 8 이상에서는 급격히 활성이 감소되었고, pH 9에서는 80%이상의 활성이 저해되었다. $Ca^{2+}$에 의한 이온펌프의 활성조절 여부를 평가하기 위해서 마이크로솜 내부 및 외부의 $Ca^{2+}$에 의한 ATPase 활성변화를 측정하였다. 마이크로솜 ATPase의 활성은 반응액의 $Ca^{2+}$ 농도가 낮아질수록 증가하여 $10^{-9}M$ 이하에서 최대활성이 관측되었고, $Ca^{2+}$ 농도가 증가할수록 활성은 감소하여 $500\;{\mu}M$ 전후에서 50%의 활성이 감소하였다. 또한 ATPase의 활성은 마이크로솜 내부의 $Ca^{2+}$ 농도증가에 의해서 저해되어, $Ca^{2+}\;ionophore\;A23187$처리에 의한 외부의 $Ca^{2+}$ 유입에 의해서 약30%의 활성감소를 보였으며, EGTA 처리에 의한 $Ca^{2+}\;chelation$에 의해서 마이크로솜 내부의 $Ca^{2+}$ 농도가 감소되었을 때, ATPase 활성은 증가하였다. 위의 조건에서 실제 마이크로솜 내부로의 $Ca^{2+}$ 유입 여부는 $‘Ca^{2+}’$를 이용하여 확인하였다. 이상의 결과는 마이크로솜 막에 위치한 ATPase의 내부 및 외부에 $Ca^{2+}$에 의한 효소활성 조절부위가 각각존재함을 시사한다.

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솔-젤법을 이용한 2-propanol 탈수소화 반응 Pt 촉매의 제조 (Preparation of Pt Catalysts for 2-propanol Dehydrogenation using Sol-gel Method)

  • 이영권;이화웅;송형근;나병기
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제45권4호
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    • pp.328-334
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    • 2007
  • 2-propanol/acetone/hydrogen 계 화학반응 열펌프 시스템은 발전소의 폐열 등을 이용하기 위한 가장 적합한 반응계로 알려져 있다. 솔-젤법을 이용하여 2-propanol 탈수소화 반응용 5 wt% Pt-alumina 촉매를 다양한 형태로 제조하여 각각의 특성을 알아보았고 각각의 반응성을 비교하였다. Pt-alumina xerogel 촉매는 기존의 담지촉매보다 우수한 반응성을 보였으며 또한 지속성도 우수한 것으로 나타났다. 또한, Pt-alumina aerogel 촉매가 반응속도 면에서 가장 우수한 결과를 보였다. Aerogel 촉매의 지속성을 유지시키기 위해서는 충분한 시간의 숙성과정이 필요한 것으로 나타났으며 이 과정을 통해서 높은 반응성은 물론 안정적인 지속성도 얻을 수 있었다. Pt-alumina aerogel 촉매의 가장 큰 특징은 높은 반응성은 물론, 일반적으로 반응전에 필수적으로 거쳐야하는 고온의 열처리가 전혀 필요 없다는 것으로서 이는 경제적으로 큰 이점을 가진다. 또한 alumina xerogel에 초기함침법으로 Pt를 담지시킨 촉매는 기계적 강도 및 반응성 면에서 우수한 성능을 보였으며 이를 통하여 alumina xerogel은 금속촉매의 지지체로서도 이용할 수 있다는 사실을 알 수 있었다.

망간단괴의 분화율과 망간단괴 분말 및 해저퇴적물의 물리적 특성 (Shattering Ratio of Manganese Nodule and Physical Properties of Powdered Manganese Nodule and Sea eottom Sediment)

  • 최헌수;강중석;장세원;고상모;엄인권
    • 한국광물학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.277-287
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    • 2007
  • 망간단괴의 분말과 채광과정에서 함께 유입되는 해저퇴적물이 양광과정에 어떠한 영향을 끼치는지 파악하기 위하여 망간단괴의 분화정도와 망간단괴의 분말과 해저퇴적물의 물리적 특성을 파악하였다. 망간단괴의 자체분화율과 파쇄분화율은 각각 약 27%와 3%로, 총 분화율은 약 30%정도이다. 망간단괴의 탁도는 초기에는 매우 높은 값(약 3,100)을 보이나 시간에 따라 급격히 감소하여 1 h 후에는 반으로(약 1,570) 줄어든다. 해저퇴적물 시료는 초기의 약 1,850의 높은 값에서 1 h 후 1,310, 2 h 후 약 1,110으로 빠른 감소를 보이나 망간단괴에 비해 느린 감소를 보인다. 그러나 시추용 이수제로 사용되는 Na-벤토나이트는 초기 820에서 1 h 후 730, 2 h 후 700으로 매우 변화가 적다. 망간단괴의 점도는 $1.4{\sim}1.5cP$이며, 해저퇴적물의 점도는 1 cP 미만으로 매우 낮다. 반면 Na-벤토나이트의 점도는 초기 37.2에서 시간이 갈수록 증가하여 30 min 후에는 86.4cP의 값을 보인다. 망간단괴의 탁도 초기 값이 높은 것은 망간단괴 자체의 짙은 색깔에 의한 것으로 생각되며, 높은 비중으로 쉽게 침전되어 탁도의 빠른 감소를 보인다. 해저퇴적물은 매우 미립으로 쉽게 분산되어 초기에는 높은 값을 보이나물과 결합하여 겔을 형성하기보다 응집되어 쉽게 침전되므로 탁도의 빠른 감소를 보이게 된다. 그러나 이들 망간단괴 및 퇴적물의 구성광물은 거의 비팽윤성으로 겔을 형성하지 않아 매우 낮은 점도 값을 보인다. 이러한 특성으로 미루어 보아 망간단괴의 파쇄된 분말이 양광과정에서 양광관이나 수중펌프의 내부에 강하게 점착되어 스케일링을 형성할 가능성은 비교적 낮을 것으로 생각된다. 반면 채광과정에 유입된 해저퇴적물도 그 특성상 망간단괴의 부양을 쉽게 할 수 있는 이수로서의 역할은 거의 할 수 없을 것으로 생각되며, 매우 미립이므로 양광 후 분리는 쉬우나 해상에서 폐기처리 할 경우 환경적인 문제의 가능성을 있을 것으로 사료된다.

Optimization of membrane fouling process for mustard tuber wastewater treatment in an anoxic-oxic biofilm-membrane bioreactor

  • Chai, Hongxiang;Li, Liang;Wei, Yinghua;Zhou, Jian;Kang, Wei;Shao, Zhiyu;He, Qiang
    • Environmental Engineering Research
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    • 제21권2호
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    • pp.196-202
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    • 2016
  • Membrane bioreactor (MBR) technology has previously been used by water industry to treat high salinity wastewater. In this study, an anoxic-oxic biofilm-membrane bioreactor (AOB-MBR) system has been developed to treat mustard tuber wastewater of 10% salinity (calculated as NaCl). To figure out the effects of operating conditions of the AOB-MBR on membrane fouling rate ($K_V$), response surface methodology was used to evaluate the interaction effect of the three key operational parameters, namely time interval for pump (t), aeration intensity ($U_{Gr}$) and transmembrane pressure (TMP). The optimal condition for lowest membrane fouling rate ($K_V$) was obtained: time interval was 4.0 min, aeration intensity was $14.6 m^3/(m^2{\cdot}h)$ and transmembrane pressure was 19.0 kPa. And under this condition, the treatment efficiency with different influent loads, i.e. 1.0, 1.9 and $3.3kgCODm^{-3}d^{-1}$ was researched. When the reactor influent load was less than $1.9kgCODm^{-3}d^{-1}$, the effluent could meet the third discharge standard of "Integrated Wastewater Discharge Standard". This study suggests that the model fitted by response surface methodology can predict accurately membrane fouling rate within the specified design space. And it is feasible to apply the AOB-MBR in the pickled mustard tuber factory, achieving satisfying effluent quality.

오리나무 열수 추출물이 실험적으로 유발된 흰쥐의 위염 및 위궤양에 미치는 영향 (Effect of Hot Water Extract of Alnus japonica Steud on the Experimentally-induced Acute Gastritis and Peptic Ulcers in Rats)

  • 나천수;이상범;김진범;정하숙;동미숙
    • 생약학회지
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    • 제43권1호
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    • pp.72-78
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    • 2012
  • Alnus japonica Steud (A. japonica) have long been used in the traditional medicine for gastric disorder, hepatitis and fatty liver in Korea. Antiulcer effects of A. japonica hot water extract (AJ ext) were evaluated by in vitro antibacterial activity against H. pylori, by the inhibitory action against the in vitro gastric $H^+/K^+$-ATPase and using rat models of gastric mucosal damage and gastric ulcer induced by HCl-ethanol, indomethacin, and restraint and water-immersion stress. For the determination of antibacterial activity of AJ ext against H. pylori, the activity of urease which released from H. pylori was measured in culture. AJ ext showed weak antibacterial activity against H. pylori with the growth inhibitions of 37% and 61% by adding final concentrations of 500 and $1000{\mu}g/ml$ culture, respectively at 24 h. To observe the inhibitory activity of AJ ext against the $H^+/K^+$-ATPase in hog gastric membrane vesicle, $IC_{50}$ value of AJ ext was $806.3{\mu}g/ml$. Pretreatment of AJ ext (200, 500 mg/kg, p.o.) prevented in a dose-dependent manner the acute gastritis in HCl-ethanol model and the formation of gastric ulcer in indomethacin model and restraint and water-immersion stress model. These results suggest that the AJ ext can be used for prevention and treatment of gastric mucosal damage and ulcers induced by various stress.