• 한국환경농학회지
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• 제15권1호
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• pp.46-69
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• 1996

본(本) 실험(實驗)은 오염원(汚染源)에 대한 식물종(植物種) 간(間)의 반응(反應) 차이(差異)를 파악(把握)함으로서 식물(植物)을 이용(利用)한 환경오염(環境汚染)의 모니터링 방법(方法) 확립(確立)을 위한 기초(基礎) 자료(資料)를 얻고자 실시(實施)하였다. 독성산소(毒性酸素)의 유발원(誘發源)으로 paraquat, 질소독성(窒素毒性)의 유발원(誘發源)으로 ammonium, 그리고 중금속(重金屬) 오염원(汚染源) cadmium을 처리(處理)하여 식물종(植物種)의 반응(反應) 조사(調査)하였다. 꿀풀과(科)와 십자화과(十字花科), 석죽과(科) 식물(植物)들은 paraquat에 대한 내성(耐性)을 보였으며 화본과(禾本科)와 국화과(菊花科)의 식물(植物)들은 비교적(比較的) 감수성(感受性)을 나타냈다. 꿀풀과(科)의 쥐깨풀, 십자화과(十字花科)의 장대나물과 개갓냉이, 국화과(菊花科)의 지칭개와 미국쑥부쟁이, 화본과(禾本科)의 참새피는 특히 강(强)한 내성(耐性)을 보인 종(種)이었다. Paraquat에 대한 내성(耐性)은 월동(越冬) 능력(能力)과 관련이 있었으며, 일년생(一年生)보다는 월년생(越年生) 식물(植物)이나 다년생(多年生) 식물(植物)이 강(强)한 내성(耐性)을 나타내었다. Ammonium에 대한 반응(反應)을 보면, 화본과(禾本科)의 식물(植物)들이 내성(耐性)을 보였으며 콩과(科)나 석죽과(科)의 식물(植物)들이 감수성(感受性)을 나타내었다. 내성(耐性)을 보인 식물(植物)은 돌피, 미국개기장, 금강아지풀, 명아주, 까마중 등이었으며 쥐깨풀, 벼룩이자리, 들깨 등은 감수성(感受性)을 나타냈다. Cadmium에 대한 반응(反應)은 바랭이, 녹두, 개비름 등이 강(强)한 내성(耐性)을 보였고, 별꽃아재비, 질경이, 미국돼지풀, 참새피 등은 감수성(感受性)을 나타내었다. 특히 콩과 식물(植物)에서 감수성(感受性)이 크게 나타났다. 오염원(汚染源)이 발아율(發芽率)에 주는 영향(影響)은 성식물(成植物)에 주는 피해(被害)와는 큰 관련(關聯)이 있지는 않았다. 특히 오염원(汚染源)의 피해는 유아(幼芽)보다 유근(幼根)에 있어서 심하였다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제26권3호
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• pp.260-265
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• 2011

Fe-NTA는 전립선에 산화 스트레스를 일으킨다고 보고되어 있으며, 본 연구자는 랫드에 항산화 효과가 있다고 알려진 차전초잎 추출물(P. asiatica leaf extract, PLE)올 1, 2 또는 4 g/kg body weight (b.w.) 1주일간 경구 투여하고 ferric nitrilotriacetate (Fe-NTA)의 복강 주사로 전립선에 손상을 일으킨 후 차전초가 전립선에서 산화 스트레스를 얼마나 억제하여 주는지를 항산화 바이오 마커들인 reduced glutathione (GSH), glutathione-S-transferase (GST), glutathione reductase (GR) 및 지질과산화물의 척도인 malondialdehyde (MDA)를 통해서 측정하였다. 전립선 기능 이상 시 증가되는 GSH 및 GR은 아무것도 처리하지 않은 대조군(193.84${\pm}$37.78 mmol/g tissue, 31.32${\pm}$3.85)에 비해 Fe-NTA로 산화스트레스를 유발한 그룹에서 101.89${\pm}$24.31, 15.74${\pm}$2.92mmol/g tissue 48%의 감소를 나타낸다. 반면 PLE 1 g/kg b.w.을 투여한 그룹에서는 GSH 및 GR 수치가 119.01${\pm}$1.23 mmol/g tissue와 19.24${\pm}$0.53 mmol/g tissue, 2 g/kg b.w.을 투여한 그룹에서는 150.80${\pm}$34.11 mmol/g tissue와 19.17${\pm}$3.31 mmol/g tissue 마지막으로 4 g/kg b.w. 투여 그룹에서는 182.99${\pm}$10.89와 26.88${\pm}$4.40 mmol/g tissue로 Fe-NTA만 처리한 그룹에 비해 농도 의존적으로 GSH와 GR 함량이 회복되는 경향을 보이며, 이는 GSH 함량이 농도에 따라 약 l.2, 1.5, 1.8배 증가, GR 함량이 약 1.2, 1.22, 1.7배 증가한 것이다. 이렇듯 정자 보호와 전립선 조직 세포 보호에 관련이 있는 GSH와 GR값이 유의적 차이로 회복되는 결과에 따라 PLE의 전립선 보호 효과를 확인하였다. 또한, 항산화의 또 다른 바이오 마커인 GST 값은 아무것도 처리하지 않은 그룹 96.11${\pm}$6.23 mmol/g tissue에 비해 Fe-NTA 만 처리한 그룹 53.29${\pm}$11.45 mmol/g tissue이 약 45% 정도 감소하였지만, PLE 1, 2 또는 4 g/kg b.w.을 투여 한 그룹에서 각각 65.74${\pm}$9.79 mmol/g tissue, 76.54${\pm}$4.44 mmol/g tissue, 91.66${\pm}$5.53 mmol/g tissue의 값을 나타내며 Fe-NTA에 의해 생성된 산화 스트레스의 자유라디칼을 효과적으로 억제함을 확인하였다. 또한, 전립선에서 철 이온에 의해 유도된 산화스트레스에 의해 발생된 지질과산화물을 측정하였을 때 Fe-NTA에 의해 산화 스트레스만 유발한 그룹은 192.74${\pm}$33.20mmol/g tissue로 대조군 그룹의 75.66${\pm}$14.90 mmol/g tissue 보다 2.55배 높은 MDA를 생성한 것으로 지질과산화가 많이 일어난 것을 확인하였으나, PLE 1, 2 또는 4 g/kg을 투여한 그룹의 MDA의 생성량은 137.84${\pm}$23.29, 125.16${\pm}$16.69, 85.98${\pm}$5.12 mmol/g tissue로 약 29%, 35%, 55% 감소한 것을 확인하였다. 랫드의 전립선에서, 독성을 유발하는 Fe-NTA를 투여 후 PLE를 투여하였을 때 전립선 인지질 막의 손상지표인 MDA의 농도 의존적 감소와 항산화 및 정자 보호의 전립선 기능의 지표인 GSH, GR의 값이 증가하였다. 위의 결과들을 종합하였을 때, 우리는 Fe-NTA가 전립선에서 산회스트레스를 유발하고, 전립선 인지질 막의 손상을 줄 수 있으며, PLE는 이러한 전립선 손상을 항산화 효과를 기본으로 하여 전립선 보호 효과가 있음을 확인하였다.

• 대한한방내과학회지
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• 제29권4호
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• pp.988-999
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• 2008

Objectives : The study was conducted to evaluate antioxidative, anti-atherosclerotic and anti-hypertensive effects of natural remedies. Alisma Rhizome (AR) has been used for a long time in Asia in folk remedies for treatment of hypertension and stroke and has been used in Korean traditional medicine for the treatment of glycosuria, gonorrhea, hypercholesterolemia, hypertension, and jaundice and its diuretic effect. These pharmacological effects of AR might come from antioxidant properties of phytochemicals in these materials. Methods : In this study, the antioxidant activity of extract from AR was studied with in vitro methods by measuring the antioxidant activity by TEAC, measuring the scavenging effects on reactive oxygen species (ROS) [superoxide anion, hydroxyl radical] and on reactive nitrogen species (RNS) [nitric oxide and peroxynitrite] as well as measuring the inhibitory effect on $Cu^{2+}$ induced human LDL oxidation and on ACE. Results : The AR extracts were found to have a potent scavenging activity, as well as an inhibitory effect on LDL oxidation and on ACE against all of the reactive species tested, with the water extract showing particularly strong antioxidant activities. Conculsions : The AR extracts have antioxidative, anti-atherosclerotic and anti-hypertensive effects in an in vitro system, which can be used for developing pharmaceutical drugs against oxidative stress and atherosclerosis.

• Toxicological Research
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• 제33권1호
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• pp.43-48
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• 2017

With ultraviolet and visible light exposure, some pharmaceutical substances applied systemically or topically may cause phototoxic skin irritation. The major factor in phototoxicity is the generation of reactive oxygen species (ROS) such as singlet oxygen and superoxide anion that cause oxidative damage to DNA, lipids and proteins. Thus, measuring the generation of ROS can predict the phototoxic potential of a given substance indirectly. For this reason, a standard ROS assay (ROS assay) was developed and validated and provides an alternative method for phototoxicity evaluation. However, negative substances are over-predicted by the assay. Except for ultraviolet A (UVA), other UV ranges are not a major factor in causing phototoxicity and may lead to incorrect labeling of some non-phototoxic substances as being phototoxic in the ROS assay when using a solar simulator. A UVA stimulator is also widely used to evaluate phototoxicity in various test substances. Consequently, we identified the applicability of a UVA simulator to the ROS assay for photoreactivity. In this study, we tested 60 pharmaceutical substances including 50 phototoxins and 10 non-phototoxins to predict their phototoxic potential via the ROS assay with a UVA simulator. Following the ROS protocol, all test substances were dissolved in dimethyl sulfoxide or sodium phosphate buffer. The final concentration of the test solutions in the reaction mixture was 20 to $200{\mu}M$. The exposure was with $2.0{\sim}2.2mW/cm^2$ irradiance and optimization for a relevant dose of UVA was performed. The generation of ROS was compared before and after UVA exposure and was measured by a microplate spectrophotometer. Sensitivity and specificity values were 85.7% and 100.0% respectively, and the accuracy was 88.1%. From this analysis, the ROS assay with a UVA simulator is suitable for testing the photoreactivity and estimating the phototoxic potential of various test pharmaceutical substances.

• 한국수정란이식학회지
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• 제31권3호
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• pp.299-305
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• 2016

Although cryopreservation of sperm is routinely used for clinical requirement, it has some problems, such as high generation of reactive oxygen species (ROS) and cold-shock. To reduce the detrimental damage in sperm, anti-oxidants were added to cryoprotectant for sperm. Curcumin is one of anti-oxidants, which are added in cryoprotectants. However, recent studies have demonstrated that curcumin decreases sperm viability and motility. This study was performed to identify the effect of curcumin on hydrogen peroxide ($H_2O_2$)-exposed bovine sperm, which were cryopreserved-thawed. In $H_2O_2$-exposed bovine sperm, reactive oxygen species (ROS) were significantly reduced by treatment with curcumin in a dose-dependent manner (p < 0.05). Among tested concentrations of curcumin (1 to $50{\mu}M$), 30 and $50{\mu}M$ curcumin showed anti-oxidant effect on $H_2O_2$-induced ROS generation. On the other hand, combination of 30 or $50{\mu}M$ curcumin with anti-oxidant $H_2O_2$ increased the percentage of apoptotic sperm compared to only $H_2O_2$ treatment. Sperm viability was also decreased in the combination of 30 or $50{\mu}M$ curcumin with $H_2O_2$ as judged by FDA/PI staining. $H_2O_2$-induced decrease in sperm progressive motility was recovered by treatment with $1{\mu}M$ curcumin. These results show that high concentration of curcumin has anti-oxidant effect, but it has also cytotoxic effect on bovine sperm. Sperm viability and motility might be more affected by cytotoxic signals of curcumin compared to antioxidant signals.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제34권3호
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• pp.515-524
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• 2017

본 연구에서는 고량(Sorghum nervosum) 70 % 에탄올 추출 후 항염증 및 UVB에 대한 세포 보호 효과를 검증하고자 하였다. 고량 추출물의 효능 평가는 세포생존율분석, 활성산소 측정, 항염증, COX-2 단백질 변화, UVB에 대한 세포 보호 효과를 수행하였다. 실험 결과, RAW264.7 대식세포, HaCaT 세포에서 고량추출물 모든 농도에서 97 %이상 세포 생존율을 확인하였다. 항염증 NO 생성 억제능에서는 농도 의존적으로 저해 효과가 나타났으며, COX-2 단백질 발현량 역시 25, $50{\mu}g/mL$ 농도에서 유의하게(p<.001) 저해되었다. UVB에 대한 세포 보호 효과로는 세포 내 활성산소종(ROS) 정량 분석 결과, 고량 추출물이 ROS 총 양 감소에 효과가 있음을 확인하였다. 연구결과를 종합적으로 고려해 볼 때, 고량추출물은 항염증 및 UVB에 대한 세포 보호 기능을 나타내는 화장품 원료로서의 개발 가능성이 있다고 사료된다.

• 대한약침학회지
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• 제21권1호
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• pp.18-25
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• 2018

Objective: D-galactose (D-gal) is well-known agent to induce aging process. In the present study, we selected crocin, the main constituent of Crocus sativus L. (saffron), against D-gal- induced cytotoxicity in human neuroblastoma SH-SY5Y cells. Methods: Pretreated cells with crocin ($25-500{\mu}M$, 24 h) were exposed to D-gal (25-400 mM, 48 h). The MTT assay was used for determination cell viability. Dichlorofluorescin diacetate assay (DCF-DA) and senescence associated ${\beta}$-galactosidase staining assay (SA-${\beta}$-gal) were used to evaluate the generation of reactive oxygen species and beta-galactosidase as an aging marker, respectively. Also advanced glycation end products (AGEs) expression which is known as the main mechanism of age-related diseases was measured by western blot analysis. Results: The findings of our study showed that treatment of cells with D-gal (25-400 mM) for 48h decreased cell viability concentration dependency. Reactive oxygen species (ROS) levels which are known as main factors in age-related diseases increased from $100{\pm}8%$ in control group to $132{\pm}22%$ in D-gal (200 mM) treated cells for 48h. The cytotoxic effects of D-gal decreased with 24h crocin pretreatment of cells. The cell viability at concentrations of $100{\mu}M$, $200{\mu}M$ and $500{\mu}M$ increased and ROS production decreased at concentrations of 200 and $500{\mu}M$ to $111.5{\pm}6%$ and $108{\pm}5%$, respectively. Also lysosomal biomarker of aging and carboxymethyl lysine (CML) expression as an AGE protein, significantly increased in D-gal 200 mM group after 48h incubation compare to control group. Pre-treatment of SHSY-5Y cells with crocin ($500{\mu}M$) before adding D-gal significantly reduced aging marker and CML formation. Conclusion: Treatment of SH-SY5Y cells with crocin before adding of D-gal restored aging effects of D-gal concentration dependency. These findings indicate that crocin has potent anti- aging effects through inhibition of AGEs and ROS production.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제19권3호
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• pp.229-234
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• 2015

Nafamostat mesilate (NM) is a serine protease inhibitor with anticoagulant and anti-inflammatory effects. NM has been used in Asia for anticoagulation during extracorporeal circulation in patients undergoing continuous renal replacement therapy and extra corporeal membrane oxygenation. Oxidative stress is an independent risk factor for atherosclerotic vascular disease and is associated with vascular endothelial function. We investigated whether NM could inhibit endothelial dysfunction induced by tumor necrosis factor-${\alpha}$ (TNF-${\alpha}$ ). Human umbilical vein endothelial cells (HUVECs) were treated with TNF-${\alpha}$ for 24 h. The effects of NM on monocyte adhesion, vascular cell adhesion molecule-1 (VCAM-1) and intracellular adhesion molecule-1 (ICAM-1) protein expression, p38 mitogenactivated protein kinase (MAPK) activation, and intracellular superoxide production were then examined. NM ($0.01{\sim}100{\mu}g/mL$) did not affect HUVEC viability; however, it inhibited the increases in reactive oxygen species (ROS) production and p66shc expression elicited by TNF-${\alpha}$ (3 ng/mL), and it dose dependently prevented the TNF-${\alpha}$ -induced upregulation of endothelial VCAM-1 and ICAM-1. In addition, it mitigated TNF-${\alpha}$ -induced p38 MAPK phosphorylation and the adhesion of U937 monocytes. These data suggest that NM mitigates TNF-${\alpha}$ -induced monocyte adhesion and the expression of endothelial cell adhesion molecules, and that the anti-adhesive effect of NM is mediated through the inhibition of p66shc, ROS production, and p38 MAPK activation.

• 미생물학회지
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• 제52권2호
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• pp.236-241
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• 2016

탈유비퀴틴 효소 중 PPPDE 상과에 속하는 Schizosaccharomyces pombe의 $sdu1^+$ 유전자가 유비퀴틴 C-말단 가수분해 효소 활성을 갖는 단백질을 인코딩하고, 산화적 및 일산화질소 스트레스 방어에 관여함이 이전에 밝혀진 바 있다. 예비적인 본 연구는 정상적인 및 과잉발현의 조건에서 S. pombe 유비퀴틴 C-말단 가수분해 효소 활성의 활성산소종 의존성 조절에 초점을 맞추었다. 과산화수소, 수퍼옥사이드 라디칼 생성하는 메나디온 및 일산화질소 생성하는 sodium nitroprusside (SNP)에 노출시킨 S. pombe 세포에서 유비퀴틴 C-말단 가수분해 효소 활성이 감소되었다. 환원형 글루타치온과 그 전구체인 N-acetylcysteine은 과산화수소의 존재 유무에 상관없이 유비퀴틴 C-말단 가수분해 효소 활성을 현저하게 증강시켰다. 그러나, 과산화수소의 부재 시 혹은 존재 시 활성산소종에 미치는 글루타치온과 N-acetylcysteine의 영향은 같은 조건 하에서의 유비퀴틴 C-말단 가수분해 효소 활성 패턴과 상반되었다. 과잉발현의 유비퀴틴 C-말단 가수분해 효소 활성을 보이는 재조합 플라즈미드 pYSTP를 보유하는 S. pombe 세포에서 유비퀴틴 C-말단 가수분해 효소 활성도 과산화수소, 메나디온 및 SNP에의 노출되는 조건에서 감소되었지만, 벡터 대조 세포에서 보다는 높게 유지되었다. 요약하면, S. pombe 유비퀴틴 C-말단 가수분해 효소 활성은 활성산소종에 의하여 하향조절 되지만, 그 의의는 현재로썬 알려지고 있지 않은 상태이다.

• 환경생물
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• 제41권1호
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• pp.41-53
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• 2023

식품첨가제로 주로 사용되는 이산화타이타늄 혼합물인 최근 E171은 체내 축적 및 유전 독성을 야기할 수 있다는 사실이 입증되어, 현재 규정 개정을 통해 E171의 식품첨가물 사용이 제한되고 있다. 그러나, 현재까지 E171의 인체 위해성 연구는 많이 진행된 반면, E171의 환경생물에 미치는 독성 연구는 상대적으로 부족한 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 최근 우려되는 잠재적 독성물질인 E171의 환경적 위해성을 파악하기 위해 수생태계를 대표하는 물벼룩(Daphnia magna)과 제브라피쉬(Danio rerio)를 대상으로 나노물질의 특성을 반영한 최신 표준문건을 활용하여 기존 시험법의 한계점을 보완한 최적의 독성시험을 수행하였다. 독성시험 결과, 실제 환경적 현실성을 고려한 농도범위의 E171에 노출된 물벼룩에서 유영저해가 발생했지만, 어류의 경우 치사나 이상행동개체가 관찰되지 않았다. 그러나, 산화스트레스 관련 분자생물학적 분석 결과, E171이 물벼룩과 어류에 모두 산화스트레스를 유발하여 이의 방어작용으로 항산화효소의 활성이 증가하는 것을 확인하였다. 다만, 항산화효소 관련 유전자의 발현 여부는 생물종에 따라 차이가 존재하였다. 따라서, 본 연구 결과를 통해 E171은 실제 환경적 현실성을 고려한 농도에서 수생물에 산화스트레스를 유도할 수 있으나, 생물체의 종류에 따라 가시적인 독성의 정도와 산화스트레스 관련 유전자 발현에 차이가 존재함을 확인하였다. 본 연구는 기존 시험법의 한계점을 보안한 최적의 독성시험을 통해 E171이 수생물에 미치는 위험성을 확인하였으며, 이 결과는 E171의 환경 위해성 평가를 위한 과학적 자료로서 활용될 수 있을 것으로 사료된다.