• 제목/요약/키워드: Nitrate reductase activity

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알루미늄을 투여한 흰쥐의 해마와 대뇌피질에서 Reactive Oxygen Species 생성으로 인한 생체거대분자의 산화적 손상 (The Effects of Oxidative Stress Induced by Aluminum on Cellular Macromolecules in the Hippocampus and Cerebral Cortex of Rats)

  • 문철진;고현철;신인철;이은희;문해란
    • Toxicological Research
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    • 제20권3호
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    • pp.213-223
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    • 2004
  • This work aimed to study the effectiveness of cellular oxidative parameter (malondial-dehyde, protein carbonyl, and 8-hydroxy-2'deoxyguanosine). The experimental groups were aluminum treated rats and control rats. Aluminum treatd rats were given intraperitoneally aluminum nitrate nonahydrate ($Al^{3+}$, 0.2 mmol/kg) daily for 30 days except Sunday. Control rats were injected 1 ml of saline. After the dose, rats were decapitated and hippocampus and cerebral cortex were removed. The measured parameters were tissue malondialdehyde (MDA, index of lipid peroxidation), protein carbonyl (index of protein oxidation), 8-hydroxy-2'-deoxy-guanosine (8-OHdG, index of DNA oxidation), reduced glutathione (GSH) levels as well as glutathione reductase (GR) and catalase. AI concentrations in the tissues were also measured. All results were corrected by tissue protein levels. The results were as followed; 1. The concentrations of AI in the cortex and hippocampus were significantly higher in the AI-treated rats than in the control rats. 2. Antioxidative enzyme's activity, catalase and GR, were significantly higher in the AI-treated rats than the control rats. GSH levels were also higher in the AI-treated rats. 3. MDA, protein carbonyl, and 8-OHdG concentration of AI-treated rats were significantly higher than those of control rats. 4. The concentrations of antioxidants, and oxidative stress parameter were correlated with the concentrations of AI in hippocampus and cerebral cortex. Catalase and GR activity were also correlated with the concentration of AI. Based on these results, it can be suggested that intraperitoneally injected AI was accumulated in the brain and induced the increase of antioxidant levels and antioxidative enzyme activity. Also, the oxidative products of cellular macromolecules are significantly related to tissue AI concentration. Therefore MDA, protein carbonyl, and 8-OHdG are useful markers for oxidative stress on cellular macromolecules.

땅콩의 생화학성분에 미치는 Hexaconazole의 영향 (Influence of Hexaconazole on Biochemical Constituents of Groundnut)

  • ;;;차병진
    • 농약과학회지
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    • 제12권4호
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    • pp.335-341
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    • 2008
  • 인도에서 온실조건 하에 땅콩을 재배하면서 ergosterol 생합성 저해제인 hexaconazole 5% SC를 추천농도($500\;mL\;ha^{-1}$) 및 고농도($2,000\;mL\;ha^{-1}$)로 처리하고 그 영향을 관찰하였다. Phaeoisariopsis personata(Berk and Curt)에 의한 점무늬병 방제능력과는 별도로 땅콩식물체의 생화학적 구성성분에 대한 영향을 조사하였다. 또한, hexaconazole 5% SC를 분무한 식물체에서 다양한 시간 간격으로 잎 표본을 채취하여 조사하였다. 분석결과 엽록소, 가용성 단백질, 총페놀함량 등 식물 구성성분과 질산환원효소의 역가에 심한 차이가 있음이 나타났다. 방어관련 효소, 즉 peroxidase의 활성 유도 또한 관찰하였으나, isozyme 양상에는 차이가 없었다. 더욱이, 처리한 식물에서 수확한 토양의 땅콩에서도 탄수화물과 기타 구성성분들의 양적 차이가 보이지 않았다.

온도와 질소원 종류에 따른 대형갈조류 감태(Ecklonia cava)의 생장 (Growth responses of kelp species Ecklonia cava to different temperatures and nitrogen sources)

  • 최선경;강윤희;박상률
    • 환경생물
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    • 제38권3호
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    • pp.404-415
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    • 2020
  • 감태(Ecklonia cava)는 다년생 대형갈조류로써 활용성이 매우 높은 것으로 알려졌다. 이 연구는 감태의 대량 생산을 위한 실내 배양 조건 확립을 위해서 계절과 질소원 종류에 따른 감태 포자체의 생장과 생화학적 반응을 조사하였다. 제주도 서귀포 해역에 생육하는 감태를 계절별로 채집하여 계절별 수온조건(봄 17℃, 여름 25℃, 가을 21℃와 겨울 15℃)과 4가지 영양염 조건[대조구(control), 100 μM NH4+를 넣은 실험구(NH), 100 μM NO3-를 추가한 실험구(NO), 50 μM NH4+와 50 μM NO3-를 함께 넣은 실험구(NHNO)]에서 배양하여 엽체의 생체량과 면적 변화에 따른 생장률, 질산환원효소 활성도와 광합성 색소 함량을 조사하였다. 감태의 생장은 뚜렷한 계절 변화를 나타냈고, 무게와 면적과의 상관성은 계절별로 차이를 보였다. 무게와 면적의 일일생장률은 겨울에 최고 값(5.8±0.5와 6.6±0.5% day-1)을 보였고, 여름에 최저 값(2.2±0.2와 3.0±0.3% day-1)을 나타냈다. 엽체의 일일생장률은 NH와 NO 실험구에서 가장 높았으며 NHNO 실험구에서 중간 값 그리고 대조구에서 가장 낮은 값을 보였다. 감태의 질산환원 효소 활성도는 계절적으로 유의한 차이를 나타났으며, 대조구에서 가장 높고(1.32±0.10 μmol NO2- g-1 dry weight h-1), NH 실험구에서 가장 낮았다(0.25±0.02 μmol NO2- g-1 dry weight h-1). 엽체 내 광합성 색소의 함량은 대조구에서 가장 낮고 NHNO 실험구에서 가장 높았다. 본 연구결과는 감태 배양을 위한 배양액을 제작 시, 단일 종류의 질소원으로 제작하는 것이 생장률을 향상시킨다는 것을 보여주었으며, 실내배양에 따른 최적 질소원 종류를 결정하는 데 중요한 기초자료를 제공할 것이다.

멧돼지(Sus scrofa coreanus Heude)의 임상 교란이 토양의 생물학적 활성에 미치는 영향 (Effects of Grubbing by Wild Boars on the Biological Activities of Forest Floor)

  • 차상섭;이상훈;채희명;심재국
    • 한국환경생태학회지
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    • 제26권6호
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    • pp.902-910
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    • 2012
  • 한반도 낙엽활엽수림에서 멧돼지(Sus scrofa coreanus Heude)는 그 수효가 날로 증가하고 있으며 그들의 임상 교란은 광범위하게 일어나고 있다. 본 연구는 멧돼지의 임상을 파헤치는 교란이 토양생태계의 기능에 어떠한 영향을 미치는지 알아보고자 환경부 장기생태연구지소인 점봉산 지역에서 미생물량 C와 토양 효소의 활성 측정을 실시하였다. 멧돼지에 의해 생성된 교란지형은 표층토양과 하층토양이 섞인 흙더미와 파인 구덩이의 노출된 바닥 2종류로 구분하였고, 인근의 교란을 받지 않은 지역을 대조구로 설정하였다. 토양 유기물 함량은 유기물 함량이 높은 표층의 토양과 하층의 토양이 섞이면서 대조구에서 20.22%로 가장 높은 값이 나타났고, 흙더미와 구덩이의 바닥은 각각 16.91%, 15.52%를 나타내었다. 용적밀도는 구덩이 바닥 토양에서 가장 높은 값을 보였다. 미생물량 C와 토양 $CO_2$의 발생은 교란을 받지 않은 대조구에서 가장 높이 나타났으며 이는 토양의 유기물 함량과 양의 상관관계를 나타내었다. 토양의 cellulase와 invertase의 활성은 미생물량 C와 높은 상관관계를 나타내어 유기물의 함량이 토양 효소 활성에 영향을 미침을 나타내었다. 질산환원효소는 구덩이 바닥 토양에서 가장 높은 값을 나타내었고, 용적밀도와 높은 상관관계를 나타내어 토양 공극이 적은 다소 혐기적 조건에서 그 활성이 높게 나타났다. 본 연구의 결과 멧돼지의 파헤치는 교란은 토양의 물리적 특성을 변화시키고, 토양 효소의 활성에 영향을 미쳤다고 판단된다.

Cell-meditated studies on blooming and growth of potentially ichthyotoxic Cochlodinium polykrikoides(Dinophyceae)

  • Cho, Eun-Seob
    • 해양환경안전학회:학술대회논문집
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    • 해양환경안전학회 2007년도 추계학술발표회
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    • pp.187-188
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    • 2007
  • The fluctuations of biochemical and molecular activities III the harmful dinoflagellate, Cochlodinium polykrikoides, depending on water temperatures, were studied. In genomic DNA concentration, a similar value of 0.6 was shown at $12^{\circ}C$ and $15^{\circ}C$, but significantly increasing DNA from $18^{\circ}C$ (p<0.05), with a maximum of 1.8 at $24^{\circ}C$. After$24^{\circ}C$, the DNA significantly decreased to 0.6. Likely, the concentrations of RNA and total protein were at their highest values of 1.7 and 0.07 g $mL^1$ at $24^{\circ}C$, respectively. In contrast to ONA, RNA and total protein began to increase at $15^{\circ}C$. Oxygen availability between lower and higher temperatures was significantly different and increased from $18^{\circ}C$ according to light intensity, regardless of wavelengths (p<0.05). At $24^{\circ}C$, the highest value of the maximum electron transport rate (ETRmax), ranging from 537.9 (Ch 1) to 602.5 mol electrons $g^{-1}$ Ch1 a $s^{-1}$ (Ch 4), was also shown. Nitrate reductase (NR) and ATPase activities were at their highest values of 0.11 mol $NO_2^-g^{-1}$ Ch1 a $h^{-1}$ and 0.78 pmol 100 $mg^{-1}$ $at^2$ $4^{\circ}C$, respectively. When the cells cultured at $15^{\circ}C$, NR and ATPase activities significantly increased compared to $12^{\circ}C$ (p<0.05). In an analysis of CHN, the concentration of C and N also significantly increased (p<0.05). However, at $27^{\circ}C$, most of the molecular and biochemical movements were much lower, compared to $24^{\circ}C$. These results suggest that C. polykrikoides is very sensitive biochemical and molecular activities depending on water temperatures. Possibly, it is desirable to estimate at $18^{\circ}C$ the initiation of the massive blooming development of C. polykrikoides. In nature, it will be very difficult to maintain the massive blooms after $24^{\circ}C$ because of the possibility of significantly decreasing the molecular movement and activity of C. polykrikoides.

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대황감초음자(大黃甘草飮子)와 그 구성약물군(構成藥物群)이 Alloxan 유도 당뇨(糖尿) 백서(白鼠)의 혈청 조성 및 항산화 효과에 미치는 영향 (Effects of Daehwanggamchoeumja and its component groups on diabetes, free radical and antioxidative defense system in Alloxan-induced diabetic rats)

  • 고원도;곽동걸;신화석;최오철;박선동
    • 대한한의학방제학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.159-188
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    • 2002
  • The purpose of this study was to reseach the effect of Daehwanggamchoeumja(大黃甘草飮子) and its component groups on diabetes, free radicals, and antioxidants system in Alloxan-induced diabetic rats. The experimental group was divided into three groups: Daehwanggamchoeumja(DG), and its components groups, Gamdutang (Gamcho&Daedu; DG-I) and Daehwanggamchotang(DG-2). The results were obtained as follows: 1. In the study of effect on diabetic metabolic dysfunction(Glucose, Triglyceride, Total Cholesterol, HDL Cholesterol, Total Protein, Albumin, Creatine, BUN), only DG has a significant effect. 2. In the study on free radical scavenging effect in vitro(the suppressing effect on peroxidation of linoleic acid on concentration, the scavenging effect of DPPH radical, inhibitory effect of superoxide in xanthine-xanthine oxidase system, inhibitory effect on lipid peroxidation reaction by hydroxy radical in $H_2O_2Fe^{2-}$system, and the effect on Nitrate reductase activity), DG and DG-2 have more effect than DG-l relatively. 3. In the study on antioxidants system in vivo(The level of serum LPO, The level of hepatic LPO, Catalase, GSH, GST), only DG has a significant effect. These results suggest that Daehwanggamchoeumja(大黃甘草飮子) has an effect on diabetes, peroxidative damage by free radical, so it seems to be useful to prevent and treat diabetes. The mechanisms of these are supposed to be involved in antioxidant and three drugs' cooperative synergy effect.

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Effect of SO2 - NO2 fumigation on wooden tree seedlings in open top chamber system

  • Katiyar, Vinita
    • Advances in environmental research
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    • 제3권4호
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    • pp.355-365
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    • 2014
  • The present study has been performed on one year old tree saplings of Azadirachta indica (L.), Cassia siamea (L.), Dalbergia sissoo (Roxb.), Eucalyptus rostrata (L.), Mangifera indica (L.) and Schyzygium cumini (L.) in order to assess the effect of exposure of $SO_2-NO_2$, alone and combination of two gases. Tree saplings have been exposed to an average of $495{\mu}g\;m^{-3}$ $SO_2$ and $105{\mu}g\;m^{-3}$ $NO_2$ for 40 d at the rate of $4hd^{-1}$ during 10:00 am to 01:00 pm in OTC. Total chlorophyll, specific leaf area (SLA), nitrate reductase (NR) activity, foliar protein, free proline content and free amino acids (AAs) of foliage have been the plant parameters, taken into consideration to evaluate the effect of gaseous exposure. Exposure of two gases has caused reduction in total chlorophyll content (P < 0.05, 0.01). Physiological and biochemical process has been seemed to be altered noticeable due to the combined effect of $SO_2+NO_2$ followed by $SO_2$ alone (P < 0.05, 0.01). $NO_2$ mediated stress has produced, stimulatory and inhibitory responses in tree saplings. Results reveal that tree saplings have been attempted to absorb the $NO_2$ through N assimilation pathway. E. rostrata, C. siamea have been emerged as moderate tolerant to $SO_2$ mediated stress followed by A. indica. Response pattern of S. cumini, M. indica and D. sissoo set them as good indicators of $SO_2-NO_2$ exposure. Effects of two gases on tree saplings have been found to be synergistic.

국내 특수 생태환경의 탈질 저영양 세균의 종 다양성 및 생리적 특성 분석 (Analysis of Species Variety and Physiological Characteristics of Denitrifying Oligotrophic Bacteria Isolated from the Specific Environment in Korea)

  • 이창묵;원항연;권순우;강한철;구본성;윤상홍
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제39권3호
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    • pp.210-217
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    • 2011
  • 국내의 대표적 섬이나 생태환경이 잘 보존된 토양으로부터 저영양세균 3,471주를 분리하였고 이로부터 질소발생 분석법에 의해 탈질균 135주를 최종 선발하였다. 이들 균주의 16S rDNA를 염기서열 분석한 결과 이들의 90% 가량이 Proteobacterium문에 속하였으며 다른 44속에 대부분 포함되었다. 대표적인 44속에 대해 분자생물학적 동정을 한 후 다양한 외부환경(온도, pH, 염, 무기질소염) 조건에 대한 이들의 생존성 범위를 조사한 결과, 넓은 온도($4^{\circ}C{\sim}42^{\circ}C$)와 pH(4~10)범위에서 자랄 수 있는 탈질균 12종을 최종 선발하였다.

탄광 폐석지내 자생 수종의 생리적 피해 및 내성 (Physiological Tolerance of Native Tree Species in Abandoned Coal Mine Spoils)

  • 이재천;한심희;장석성;김판기;허재선;염규진
    • 한국농림기상학회지
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    • 제5권3호
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    • pp.172-178
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    • 2003
  • 본 연구는 폐석지의 성공적인 식생 복원을 위하여 자생 수종을 대상으로 피해 수준을 평가하고, 내성 특성을 구명하고자 실시하였다. 연구 조사지는 강원도 태백시 소도동과 싸리재에 위치한 폐석지를 대상으로 하였으며, 이미 선발한 거제수나무와 박달나무의 잎을 채취하여 NR 활성, MDA와 $H_2O$$_2$ 함량, SOD 활성, 탄수화물 함량을 분석하였다. 폐석지 내 수목들은 폐석지 주변 산림 내 수목들 보다 MDA함량과 $H_2O$$_2$ 함량이 높아 폐석지 내 부적당한 환경 요인에 영향을 받고 있음을 보여 주었다. 또한 낮은 NR 활성은 폐석지 내 질소원의 부족을 간접적으로 나타냈으며, 폐석지내 수목의 잎에서 항산화 효소인 SOD의 활성 증가가 나타나지 않은 것으로 보아 스트레스에 대한 내성 기능이 적절하게 작용하지 못하고 있음을 알 수 있었다. 특히 포도당의 감소와 전분의 증가는 탄수화물 대사가 부적당한 환경 요인에 의해 저해되고 있음을 보여 주었다. 결론적으로 폐석지 토양 내 낮은 질소함량은 스트레스에 대한 수목의 내성 발현에 도움을 주지 못하여 수목의 피해가 증가한 것으로 판단된다. 따라서 폐석지 내 수목의 피해를 막고 스트레스에 대한 내성을 증가시키기 위해서는 각종 대사의 에너지원으로 이용되는 양료 공급이 절실히 요구된다.

수온에 따른 유해성 Cochlodinium polykrikoides 적조생물의 세포생리 변화 (Dependence of Sub-Cellular Activities of the Blooming and Harmful Dinoflagellate Cochlodinium Polykrikoides on Temperature)

  • 조은섭
    • 생명과학회지
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    • 제18권9호
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    • pp.1194-1201
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    • 2008
  • 본 연구는 유해성 Cochlodinium polykrikoides 적조생물을 대상으로 수온변화에 따른 세포 생화학적 및 생리 활성도를 측정했다. Genomic DNA 함량은 $12^{\circ}C$$15^{\circ}C$에서 거의 비슷한 0.6을 보였으나, $18^{\circ}C$부터 급격히 높아져서 $24^{\circ}C$ 최고 1.8를 나타내었다. RNA와 total protein도 $24^{\circ}C$에 가장 높은 1.7과 0.07 ${\mu}g$ $ml^{-1}$으로 나타났다. 광합성량도 수온에 따른 큰 변화를 보였다. 빛의 파장에 관계없이 $18^{\circ}C$ 이상에서 현저히 높은 값을 보였다. $24^{\circ}C$ $ETR_{max}$ Ch1-Ch4까지의 범위는 537.9에서 602.5 ${\mu}mol$ electrons $g^{-1}$ Chl ${\alpha}s^{-1}$ 나타났다. Nitrate reductase와 ATPase 효소 활성도는 $24^{\circ}C$에서 각각 0.11 ${\mu}mol$ $NO_{2}^{-}$ ${\mu}g^{-1}$ Chl ${\alpha}h^{-1}$ , 0.78 pmol 100 $mg^{-1}$ 나타났다. CHN 분석에서도 수온에 따라 C, H, N의 함량이 현저하게 상이했다. $27^{\circ}C$ 배양시 $24^{\circ}C$에 비하여 대부분의 세포생리물질이 낮게 보였다. 따라서 C. polykrikoides는 수온 변화에 대하여 세포대사물질의 함량이 많은 차이를 볼 수 있어서 초기 적조 발생 조건은 $18^{\circ}C$로 추측된다. 본 실험의 결과로 $24^{\circ}C$ 이상이 되면 C. polykrikoides 대번식은 세포 내 생리물질의 현저한 저하로 형성되기가 어려울 것으로 보인다.