• BMB Reports
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• 제56권2호
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• pp.96-101
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• 2023

Particulate matter is an air pollutant composed of various components, and has adverse effects on the human body. Particulate matter is known to induce cell death by generating an imbalance in the antioxidant system; however, the underlying mechanism has not been elucidated. In the present study, we demonstrated the cytotoxic effects of the size and composition of particulate matter on small intestine cells. We found that particulate matter 2.5 (PM_2.5) with extraction ion (EI) components (PM_2.5 EI), is more cytotoxic than PM containing only polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs). Additionally, PM-induced cell death is characteristic of ferroptosis, and includes iron accumulation, lipid peroxidation, and reactive oxygen species (ROS) generation. Furthermore, ferroptosis inhibitor as liproxstatin-1 and iron-chelator as deferiprone attenuated cell mortality, lipid peroxidation, iron accumulation, and ROS production after PM_2.5 EI treatment in human small intestinal cells. These results suggest that PM_2.5 EI may increase ferroptotic-cell death by iron accumulation and ROS generation, and offer a potential therapeutic clue for inflammatory bowel diseases in human small intestinal cells.

• 미생물학회지
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• 제43권4호
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• pp.273-278
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• 2007

난분해성과 독성을 나타내고 인간에게 돌연변이와 암을 유발한다고 알려진 다핵방향족 탄화수소를 대상으로 분자적 방법을 이를하여 개발한 백색부후균 형질전환체와 야생형균주의 최적 생분해조건에서의 생분해능을 비교하였다. 구름버섯 Trametes versicolor와 그것의 형질전환체 T. versicolor MrP1의 phenanthrene 생분해는 veratryl alcohol과 tryptophan을 첨가한 pH 6.0의 약산성 배지에서 $30^{\circ}C$로 진탕배양할 때 최적의 생분해능을 나타내었으며 형질전환체와 야생형균주 대조군의 최적조건은 유사하였다. 조사된 최적조건의 최소배지에서 20일간 배양하였을 때 T. versicolor MrP1이 대조군에 비해 31% 더 높은 phenanthrene 분해능을 나타냈다. 실제 토양 환경을 대상으로 한 생분해 실험에서도 형질전환체가 우수한 phenanthrene 분해능을 나타났으며 이러한 결과는 형질전환체를 이용한 새로운 균주의 개발이 환경에 존재하는 난분해성 물질의 분해에 큰 기여를 할 수 있음을 보여준다.

• 한국환경과학회지
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• 제25권10호
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• pp.1349-1368
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• 2016

Concentrations of fine particulate matter ($PM_{2.5}$) and several of its particle constituents measured outside homes in Houston, Texas, and Los Angeles, California, were characterized using multiple regression analysis with proximity to point and mobile sources and meteorological factors as the independent variables. $PM_{2.5}$ mass and the concentrations of organic carbon (OC), elemental carbon (EC), benzo-[a]-pyrene (BaP), perylene (Per), benzo-[g,h,i]-perylene (BghiP), and coronene (Cor) were examined. Negative associations of wind speed with concentrations demonstrated the effect of dilution by high wind speed. Atmospheric stability increase was associated with concentration increase. Petrochemical source proximity was included in the EC model in Houston. Area source proximity was not selected for any of the $PM_{2.5}$ constituents' regression models. When the median values of the meteorological factors were used and the proximity to sources varied, the air concentrations calculated using the models for the eleven $PM_{2.5}$ constituents outside the homes closest to influential highways were 1.5-15.8 fold higher than those outside homes furthest from the highway emission sources. When the median distance to the sources was used in the models, the concentrations of the $PM_{2.5}$ constituents varied 2 to 82 fold, as the meteorological conditions varied over the observed range. We found different relationships between the two urban areas, illustrating the unique nature of urban sources and suggesting that localized sources need to be evaluated carefully to understand their potential contributions to $PM_{2.5}$ mass and its particle constituents concentrations near residences, which influence baseline indoor air concentrations and personal exposures. The results of this study could assist in the appropriate design of monitoring networks for community-level sampling and help improve the accuracy of exposure models linking emission sources with estimated pollutant concentrations at the residential level.

• 한국해양생명과학회지
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• 제4권2호
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• pp.45-52
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• 2019

다환방향족탄화수소류(PAHs)는 해양 환경에 오랜 기간 잔류하며 해양 생태계에 유해한 보편적인 환경 오염 물질이다. PAH류는 대부분 해양 환경에서 금속을 비롯한 다양한 오염 물질과 복합적으로 존재하지만 혼합 오염 물질이 개체에 미치는 영향에 대한 연구는 부족하다. 본 연구는 HgCl₂와 Benzo[a]pyrene (B[a]P)이 해양 생물에 미치는 영향을 개체 수준에서 평가하기 위하여 기수산 물벼룩(Diaphanosoma celebensis)을 이용하여 단일 및 혼합 급성 독성 시험을 진행하였다. 혼합 독성 평가에 사용한 혼합물의 농도는 단일 독성 시험을 통하여 얻은 각각의 LC₅₀을 기준으로 3:7 (Mixture A), 5:5 (Mixture B), 7:3 (Mixture C)의 비율로 혼합하여 결정하였다. 실험 결과 B[a]P와 HgCl₂의 48 h - LC₅₀은 각각 25.75 ㎍ l^-1와 3.6 ㎍ l^-1로 나타났다. 혼합 독성 평가 결과 Mixture A, B, C에서 TU는 각각 1.06, 0.83, 0.96로 나타났다. 이는 Mixture A, B, C가 CA 모델에 따라 작용함을 보여주며, HgCl₂와 B[a]P의 상호작용을 연구하기 위해 CA 모델을 사용하는 것이 적합할 것으로 생각된다. 본 연구는 금속과 PAH류의 혼합 독성 평가를 위한 기초 자료가 될 수 있을 것이다.

• 한국식품조리과학회지
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• 제9권4호
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• pp.323-328
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• 1993

유지를 가열할때 생성되는 B(a)P 및 기타 PAHs함량과 각 유지의 이화학적 성질변화와의 관계를 비교해 봄으로써 각 유지의 적절한 가열 온도와 시간을 알아보기 위하여 시판 대두유를 $180\pm$5^{\circ}C$$,$200\pm$5^{\circ}C$$, $300\pm$5^{\circ}C$$,에서 50시간 가열한 것을 시료로 취하였다. 이들 각 시료의 B(a)P 및 기타 PAHs함량은 HPLC/UV를 사용하여 측정하였고, 산패와 관련된 이화학적 성질변화를 알아보기 위하여 가열유지의 산값(Acid Value, AV)과, 공액이중 산값(Conjugated Diene Value, CDNV)을 측정하였다. 그 결과는 다음과 같았다. 1. 시료로 사용한 대두유의 B(a)P 및 PAHs함량은 Pyr 1.093, B(a)P 0.986, Ch 1.147, DMBA 1.082, B(e)P 0.664, Per 1.135, B(a)P 0.146, DBA 1.053, 3-MC 0.055 $\mu\textrm{g}$/kg 이었다. 대두유를 $180\pm$5^{\circ}C$$, 에서 10,20,30,50시간 가열했을 때 B(a)P함량은 각각 0.391, 0.692, 0.451, 0.372$\mu\textrm{g}$/kg이었으며 $200\pm$5^{\circ}C$$, 와 $300\pm$5^{\circ}C$$,에서 가열했을 때 B(a)P함량은 각각 10시간일때 0.844와 0.466, 20시간일때 0.512와 0.706, 30시간일때 0.479와 0.607, 50시간일때 0.367과 0.247 $\mu\textrm{g}$/kg이었다. 2. 대두유를 10,20,30,50시 간 가열했을 때 산값은 180$\pm$5$^{\circ}C200\pm$5^{\circ}C$$,에서는 0.26, 0.26, 0.27, 0.33이었고, 200$\pm$5$^{\circ}C$에서는 0.23, 0.21, 0.21, 0.52였으며 $300\pm$5^{\circ}C$$,에서는 0.47, 1.57, 3.90, 6.42였다. CDNV는 $180\pm$5^{\circ}C$$,에서는 0.67,0.76,0.99,1.04였으며, $200\pm$5^{\circ}C$$,$^{\circ}C$에서는 0.39, 0.49, 3.27, 3.89였고 $300\pm$5^{\circ}C$$,에서는 0.65, 2.I5, 3.00, 3.88이었다. 3. 대두유를 가열했을 때 B(a)P의 생성과 산패도의 변화와의 관계를 볼때 B(a)P함량은 $180^{\circ}C$에서는 20시간가열시 0.692$\mu\textrm{g}$/kg, $200\pm$5^{\circ}C$$,에서는 10시 간 가열시 0.844$\mu\textrm{g}$/kg, $300\pm$5^{\circ}C$$,에서는 20시간 가열시 0.706$\mu\textrm{g}$/kg으로 가장 높게 생성된 후 서서히 감소하였다. 그러나 산값과 공액이중산값은 계속 증가하는 양상을 나타냈다. 즉 B(a)P생성과 산패도 변화사이에는 일정한 관계를 나타내지는 않았다.

• 분석과학
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• 제19권1호
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• pp.86-95
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• 2006

현재 가동 중인 생활폐기물 소각시설에서 배출되는 소각재의 수세처리에 의한 유기화학물질 용출특성을 확인하기 위해 GC/MSD로 정성 분석을 하였다. 바닥재 및 비산재에서 각각 44종 및 17종의 다양한 유기화합물질을 확인하였다. 이러한 정성분석은 각 피크의 질량스펙트럼에 대한 Library(NIST21, NIST107, WILEY229) 검색 후 일치도가 90% 이상인 유사지표(similarity index)에 의해 수행되었다. 바닥재는 Naphthalene 그리고 Phenanthrene인 2종의 다방향족화합물(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons, PAHs)을 포함한 18종의 방향족화합물과 사슬모양의 탄화수소인 26종의 지방족화합물을 검출하였다. 비산재의 경우 잔류성유기오염물질(Persistent Organic Pollutants, POPs)인 헥사클로로벤젠(Hexachlorobenzene, HCB)을 포함한 10종의 방향족화합물과 7종의 지방족화합물을 정성적으로 확인하였다. 또한, 바닥재와 비산재의 용출액과 용출잔사의 용출특성을 비교분석한 결과, 바닥재에서는 Ethenylbenzene, Benzaldehyde, 1-Phenyl-ethanone 그리고 1,4-Benzenedicarboxylic acid dimethyl ester 등이, 비산재에서는 Naphthalene, Dodecane, 1,2,3,5-Tetrachlorobenzene, Tetradecane, Hexadecane 그리고 Pentachlorobenzene등의 유기화합물이 수층으로 용출되는 결과를 얻었다. 따라서 소각재 중 비산재 및 바닥재가 단순 매립될 경우 유기화합물에 의한 침출수 및 지하수, 토양 등 2차 오염이 발생할 것으로 추정되며, 이러한 2차 오염을 방지하기 위해서 소각재에 함유되어 있는 다양한 종류의 유기화학물질의 용출특성을 조사하여 이에 대한 효율적이고 적정한 관리가 이루어져야 할 것으로 판단된다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제12권4호
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• pp.25-31
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• 2007

물질 간 상호작용이 위해도에 많은 영향을 미칠 수 있다는 것은 널리 알려져 있지만 이를 위해성평가에 적용할 수 있는 방안은 아직 미미한 실정이다. 본 연구에서는 p-xylene이 토양 내에 존재할 때, 대수층으로의 이동성이 극히 제한적인 benz[a]anthracene (BaA)의 지하수로의 이동성 증가를 확인하고 그 증가된 위해도를 산정하기 위하여, 지하 환경을 모사한 셀을 제작하여 실험을 수행하였으며, 이를 해석하는 간단한 물질이동 모델을 개발하였다. 셀 실험 결과 BaA의 이동성은, BaA와 p-xylene이 혼합물질로 동시에 존재하는 경우에, BaA만으로 오염되어 있는 경우보다 월등히 높았다. 후자의 경우는 강우에 의한 이동이 주요 이동기작이었으며 그 정도는 아주 미미하였다. Defined Time Steps (DTS)을 이용하여 개발된 오염물질 이동모델은 두 물질 모두 실험결과와 유사한 경향을 보이며 변하는 것을 확인하였으나, 더욱 정확한 예측을 위하여 모델의 수정, 보완작업이 계속되고 있으며 이는 다음 연구의 주제가 될 것이다. 실험실 규모의 셀 실험의 경우 모세관대가 물질이동에 중요한 역할을 하기 때문에 실험실 규모의 시뮬레이션에서는 모세관대 모듈을 적용하는 것이 보다 적합한 것으로 나타났다. 현장규모 오염에서의 모델링 결과를 토대로 위해도를 산정하고 비교한 결과, 지하수 섭취를 통한 BaA의 발암위해도는 NAPL이 존재할 때, 존재하지 않을 때보다, 약 15${\sim}$87배 크게 계산되었다. NAPL이 존재하지 않는 경우 BaA의 지중 이동속도는 매우 느리며, 실제 오염현장의 경우 이동 과정에서 물질분해가 일어나므로 NAPL의 존재 여부에 따른 실제 위해도 차이는 더 크게 발생할 것으로 예상된다.

• 분석과학
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• 제31권6호
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• pp.247-258
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• 2018

본 연구는 대기오염 영향에 따라 주변의 오염도를 식물로 평가할 수 있는 여부를 고찰하기 위한 연구이다. 국내 자생하는 소나무의 1년생 솔잎가지를 대상 평가지표로 선택하였으며, 채취지점은 공단지역 주변의 공원 2곳, 상대적으로 오염원이 적다고 예상되는 도시지역 공원 2곳을 선정하였다. 대상 채취지점에서 소나무 10 그루 이상에서 지상 2 m 이상의 솔잎가지를 채취하였다. 채취한 솔잎가지 표면에 침착된 입자상 물질에 대한 분석항목은 입도분포, 전자현미경의 표면촬영, 먼지제거율, 납 등 중금속, 다환방향족탄화수소류(PAHs) 유기물질이었다. 초음파를 이용하여 탈착시킨 침착된 입자상 물질의 입도는 $0.4{\mu}m{\sim}200{\mu}m$ 범위로 나타났고, $10{\mu}m$ 이하의 입도는 20 % 수준이었다. 솔잎가지에 침착된 입자상 물질의 양은 평균 0.636 mg (0.450 mg~0.825 mg) 이었고, 강수장치에의한제거율은 평균 18.8 % (10.0 %~27.6 %)로 나타났다. 고주파전처리장치로 산전처리한 후 ICP/MS로 측정한 입자상 물질의 중금속 농도는 As 18.8~26.3 mg/kg, Be 0.08~0.13 mg/kg, Cd 0.06~0.08 mg/kg, Cr 4.91~17.8 mg/kg, Cu 5.26~405 mg/kg, Fe 1,930~2,670 mg/kg, Pb 3.03~28.1 mg/kg, Mn 26.9~42.8 mg/kg, Ni 2.66~10.4 mg/kg, Al 4,560~8,730 mg/kg, Ba 2,500~6,120 mg/kg, Rb 5.27~17.8 mg/kg, Sr 40.9~95.3 mg/kg, Zn 4,030~8,260 mg/kg 범위이었다. 침착된 입자상 물질의 세척액을 액-액 추출 정제한 후 GC/MS/MS로 분석한 PAHs의 농도는 ${\Sigma}PAH_{16}$은 1.179~12.396 mg/kg, ${\Sigma}PAH_7$은 0.147~0.741 mg/kg 범위이었다.

• Molecular & Cellular Toxicology
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• 제1권3호
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• pp.209-215
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• 2005

Recently, a large number of clinical experiments have shown that exposure of organic pollutants lead to various cancers through the abnormal cell growth. Environmental pollutants, such as 2, 3, 7, 8-Tetrachloro dibenzo-p-dioxin (TCDD) and polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), are carcinogen and are known to cause the cognitive disability and motor dysfunction in the developing of brain. The effects of these pollutants on neurodevelopmental disorder is well established, but the underlying mechanism(s) and similarity of gene expression profiles in human brain tumors with organic pollutants still remain unclear. In this study, we first examined the gene expression profiles in glioblastomas compared with meningioma that are kinds of primary human brain tumor by using human cDNA microarray. The results of cDNA microarray analysis revealed that 26 genes were upregulated (Z-ratio>2.0) and 14 genes were downregulated (Z-ratio<-2.0) in glioblastoma compared with meningioma. From the altered gene patterns, mitogen-activated protein kinase (MAPK) signaling related genes, such as MAP2K3, MAP3K11 and jun activated domain binding protein, and transcription factors, such as UTF2 and TF12, were upregulated in glioblastoma. Also, we tried to investigate the relation between important genes up- and down-regulated in giloblastoma and various organic pollutants. Therefore, the identification of changes in the patterns of gene expression may provide a better understanding of the molecular mechanisms involved in human primary brain tumors and of the relation between gene expression profiles and organic pollutants in brain tissue.

• Journal of the korean society of oceanography
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• 제39권1호
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• pp.57-71
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• 2004

Based on the data obtained under the China-Korea joint project (1997-2001) and historic observations, the distribution, transportation and sedimentation of sediment in the southern Yellow Sea (SYS) are discussed, and the controversial formation mechanism of muddy sediments is also explored. The sediment transport trend analysis indicates that the net transport direction of sediment in the central SYS (a fine-grained sediment deposited area) points to $123.4^{\circ}E,\;35.1^{\circ}N$, which is a possible sedimentation center in the central SYS. The sediment transport pattern is verified by the distribution of total suspended matter (TSM) concentration and ${\delta}^{13}C$ values of particulate organic carbon (POC), the latter indicates that the bottom water plays a more important role than the surface water in transporting the terrigenous material to the central deep-water area of the SYS, and the Yellow Sea circulation is an important control factor for the sediment transport pattern in the SYS. The carbon isotope signals of organic matter in sediments indicate that the Shandong subaqueous delta has high sedimentation rate and the deposited sediments originate mainly from the modern Yellow River. The terrigenous sediments in deep-water area of the SYS originate mainly from the old Yellow River and the modern Yellow River, and only a small portion originates from the modern Yangtze River. The analytical results of TSM and stable carbon isotopes are further confirmed by another independent tracer of sediment source, polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs). Five light mineral provinces in the SYS can be identified and they indicate inhomogeneity in sources and sedimentary environment. The modern shelf sedimentary processes in the SYS are controlled by shelf dynamic factors. The muddy depositional systems are produced in the shelf low-energy environments, which are controlled by some meso-scale cyclonic eddies (cold eddies) in the central SYS and the area southwest of the Cheju Island. On the contrary, an anticyclonic muddy depositional system (warm eddy sediment) appears in the southeast of the SYS (the area northwest of the Cheju Island). In this study, we give the cyclonic and anticyclonic eddy sedimentation patterns.