• Title/Summary/Keyword: aquatic toxicity

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A mixture of seaweed extracts and glycosaminoglycans from sea squirts inhibits α-MSH-induced melanogenesis in B16F10 melanoma cells

  • Wang, Lei;Cui, Yong Ri;Yang, Hye-Won;Lee, Hyo Geun;Ko, Ju-Young;Jeon, You-Jin
    • Fisheries and Aquatic Sciences
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    • 제22권5호
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    • pp.11.1-11.8
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    • 2019
  • Background: In the present study, the skin-whitening effects of a marine-sourced mixture that includes a fucoidanrich extract of Undaria pinnatifida (UPEF), a phlorotannin-rich extract of Ecklonia cava (ECE), and glycosaminoglycans (GAGs) from sea squirt skin were investigated. Methods: The whitening effects of the mixture and its components were evaluated by measuring the inhibition of mushroom tyrosinase and melanin synthesis in alpha-melanocyte-stimulating hormone (${\alpha}$-MSH)-stimulated B16F10 melanoma cells. Results: Each component alone markedly inhibited mushroom tyrosinase in a dose-dependent manner, and in ${\alpha}$-MSH-stimulated B16F10 cells, they inhibited melanin synthesis and were cytotoxic. However, the whitening effects of UPEF, ECE, and GAGs in combination were greater than those of each component alone. A mixture in the ratio of 4:5:1 (UEG-451) showed the strongest activity without cytotoxicity. Further study suggested that UEG-451 inhibits ${\alpha}$-MSH-stimulated melanogenesis in B16F10 cells by downregulating tyrosinase and tyrosinase-related proteins, such as TRP-1 and TRP-2, via the inhibition of MITF expression. Conclusions: These results suggest that mixing the different components at optimum ratios might be an effective way to improve their bioactivities and reduce toxicity and that UEG-451 possesses strong whitening effects that could be used in the cosmetic industry.

순환여과양식 시스템 내 감성돔(Acanthopagrus schlegelii) 치어에 미치는 질산성 질소의 만성적 영향 (Chronic Effects of Nitrate Nitrogen on Juvenile Blackhead Seabream Acanthopagrus schlegelii in a Recirculating Aquaculture System)

  • 서석;최태건;박정환
    • 한국수산과학회지
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    • 제52권5호
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    • pp.474-481
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    • 2019
  • This study evaluated the chronic effects of $NO_3-N$ on juvenile blackhead seabream Acanthopagrus schlegelii. The experiment used six identically configured recirculating aquaculture systems (435 L), with three tanks (70 L) each. The $NO_3-N$ concentrations studied were 0 (control), 62.5, 125, 250, 500, and 1,000 mg/L $NO_3-N/L$. Thirty juvenile blackhead seabream ($18.8{\pm}2.2g$) were stocked in each tank. Growth and hematological changes were evaluated after 120 days. At the end of the experiment, the growth, survival, and cortisol levels indicated that blackhead seabream were healthy in 500 mg $NO_3-N/L$. However, insulin-like growth factor I (IGF-1) and the IGF-1 receptor were significantly lower at 250, 500, and 1,000 mg $NO_3-N/L$ than in controls (62.5 and 125 mg $NO_3-N/L$). Juveniles were likely affected at a much lower $NO_3-N$ concentration than 250 mg/L $NO_3-N/L$ in terms of IGF-1 and the IGF-1 receptor. Therefore, for the sake of long-term fish welfare, the $NO_3-N$ should be maintained at lower than 250 mg/L for blackhead seabream in recirculating aquaculture systems.

부안산 참굴(Crassostrea gigas) 추출물로부터 피부 상재균에 대한 새로운 항균 펩타이드, cgCAFLP의 탐색 및 정제 (Screening and Purification of a Novel Antibacterial Peptide, cgCAFLP, Against Skin Pathogens from the Extract of the Pacific Oyster Crassostrea gigas from Buan in Korea)

  • 이지은;서정길
    • 한국수산과학회지
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    • 제54권6호
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    • pp.927-937
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    • 2021
  • This study was performed to screen the antimicrobial activities of the extract from the Pacific oyster Crassostrea gigas against skin pathogens and to purify the relevant antibacterial peptide. The acidified extract showed potent antibacterial activities against gram-positive and gram-negative bacteria but showed no activity against Candida albicans and no significant cell toxicity. Among acne-causing pathogens, the acidified extract showed potent antibacterial activity only against Staphylococcus aureus, and its antibacterial activity was completely abolished by treatment with trypsin or chymotrypsin, and was inhibited by salt treatment. The acidified extract showed strong DNA-binding ability but did not show bacterial membrane permeabilizing ability. Based on antimicrobial activity screening and cytotoxic effects, a novel antibacterial peptide was purified from the acidified gill extract using solid-phase extraction, cation-exchange, and reversed-phase HPLC. The resulting peptide had a molecular weight of 4800.8 Da and showed partial sequence homology with the carbonic anhydrase 4 (CA4) protein in the hard-shelled mussel. Overall, we purified a novel antibacterial peptide, named cgCAFLP, which is related to carbonic anhydrase 4 (CA4) protein, against skin pathogens. Our results suggest that the Pacific oyster extract could be used as an additive to control some acne-related skin pathogens (S. aureus).

환경 중 1,2-Benzisothiazol-3-one에 대한 초기 생태위해성 평가 (Initial Ecological Risk Assessment of 1,2-Benzisothiazol-3-one in Environment)

  • 한혜진;김은주;유선경;노희영;백용욱;심일섭;엄익춘;김현미;김필제;최경희
    • 대한환경공학회지
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    • 제35권3호
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    • pp.165-170
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    • 2013
  • 본 연구에서는 벤즈이소시아졸리논의 초기 생태위해성을 평가하기 위해 물리 화학적 특성과 환경거동 및 경로를 조사하였고, 어류, 물벼룩 및 조류를 이용한 수생태 독성시험을 수행하였다. 조사 결과, 벤즈이소시아졸리논은 비휘발성으로 환경 중 주로 토양과 물에 분포하는 특성이 있으며, 토양 내 이동성과 생물농축 가능성이 낮은 편으로 나타났다. Oryzias laties를 이용한 급성 독성시험 결과 96시간-$LC_{50}$ 값은 4.7 mg/L(측정농도), Daphnia magna를 이용한 48시간-$EC_{50}$ 값은 3.3 mg/L(측정농도)이었다. Pseudokirchneriella subcapitata를 이용한 72시간-$EC_{50}$ 값은 0.456 mg/L(평균 성장률, 설정농도)와 0.262 mg/L(수율, 설정농도)이었다. 시험 종 가운데 독성에 가장 민감한 조류의 수율 $EC_{50}$ 값에 평가 계수 100을 적용한 예측무영향 농도는 2.62 ${\mu}g/L$이었다. 각 시험군의 독성 종말점을 GHS (Globally Harmonized System) 기준에 따라 분류한 결과 조류 독성은 급성독성 1등급, 어류 및 물벼룩 독성은 급성독성 2등급에 해당되었다. 본 결과를 토대로 볼 때 벤즈이소시아졸리논은 생태 환경에 대한 위해성이 예측된다.

마비성패류독의 제독방법 및 패류독성과 원인플랑크톤과의 관계에 관한 연구 (Detoxification of PSP and relationship between PSP toxicity and Protogonyaulax sp.)

  • 장동석;신일식;김지회;변재형;최위경
    • 한국수산과학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.177-188
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    • 1989
  • 임비성패류독의 제독방법 및 패류독성과 원인 플랑크톤과의 관계를 알아보기 위하여 1987년과 1988년 2월 부터 6월 사이에 마산의 수정, 진동의 양도, 거제도의 하청 해역에시 진주담치의 PSP 함량과 해수의 온도, pH, 염분농도와의 관계와 1989 년 3월부터 6월 사이에 부산의 감천만 해역에서 진주담치의 PSP 함량과 Protogonyaulax sp.의 밀도, 그리고 해역의 무기염(질소와 인) 농도와의 관계를 조사하고 독화된 진주담치의 자숙온도 및 시간에 따른 독력변화를 실험한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. PSP가 빈번히 검출되는 2월과 5월 사이에 있어서 같은 해역이라도 PSP의 검출률이나 독소함양은 연도에 따라 심한 차이가 있었다. 2. 진주담치 서식해역의 수온이 $8.0^{\circ}C$에서 $14.0^{\circ}C$ 사이일 때 PSP가 주로 검출되었다. 3. 부산 감천만 해역에서 진주담치의 PSP 함양과 Protogonyaulax sp.의 밀도 사이에 출현초기에는 상관관계가 있었지만 항상 일정한 상관관계는 나타나지 않았다. 4. Protogonyaulax sp.의 밀도는 $NO_3-N$의 농도와 가장 밀접한 상관관계가 있었다. 5. 진주담치의 PSP는 $70^{\circ}C$ 이하에서는 60분간 자숙에도 거의 변화가 없었으나, $80^{\circ}C$ 이상에서는 온도가 상승함에 따라 감독률도 증가하였다. 6. 독력이 $150{\mu}g/100g$인 진주담치는 자숙 30분만에 동물실험결과 독성이 나타나지 않았으나, $5400{\mu}g/100g$인 진주담치의 경우는 90분 이상 자숙하여도 식품위생상 안전한 수준으로 감독시킬 수 없었다.30 mm로 체측의 흑색소포의 분포상태와 체형이 성어와 닮아 있다. 두개골 및 내흉골은 부화 $9\~10$일째의 전장 6.0mm에서 골화되기 시작하여 치어기에 달한 부화후 $40\~43$일째의 전장 13.50 mm에 이르러 골화가 완전하게 이루어진다. 척추골은 복추골이 먼저 발달하여 미추골쪽으로 골화가 진행되며, 각 추체에 대응하는 배경극과 혈관극이 추체보다 늦게 골화한다. 척추골수는 12+21=33개이다. 요대골은 편수골 중 쇄골의 하단과 접착되어 있다. 미골은 미부봉상골 앞의 추체가 먼저 골화된 후에 골화가 진행된다. 골격은 부화 $9\~10$일째인 전장 6.0 mm의 자어에서 섭이와 호흡에 연관된 부분부터 먼저 골화가 일어나 빠른 속도로 발달이 진행되어 부화 40-43일째인 전장 13.52 mm를 전후하여 대부분의 골격이 완성된다. 체장 9.87cm, 수컷은 9.65cm이었다. 병어는 채집된 최소체장인 암컷 18.6cm, 수컷 16.7cm 이상에서 $100\%$ 전개체가 재생산에 참여하였다.전체의 $80.8\%$를 차지하였다. 고등어분말수우프의 맛성분은 건물량 기준으로 유리아미노산 및 관련화합물이 1,279.4 mg/100g, 불휘발성유기산이 948.1mg/100g, 핵산 관련물질 672.8 mg/100g, 총 creatinine이 430.4 mg/100g, betaine 86.6mg/100g 및 미량의 TMAO로 이루어져 있었고 국물로 우려낼때 맛성분의 추출조건은 $100^{\circ}C$에서 1분간의 고온단시간 추출이 적합하였다. 증가를 나타내었는데, 저장기간에 따른 물성의 변화는 숭어에 비하여 붕장어가 적었다.양식산은 aspartic acid 및 proline이 많았다. 또한

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Bacillus속 미생물의 용존황화수소 저감효과와 흰다리새우(Litopenaeus vannamei)에의 영향 (Reduction of dissolved hydrogen sulfide and mortality of white leg shrimp, Litopenaeus vannamei by Bacillus spp. microorganisms)

  • 최준호;이지훈;박정진;이민선;배준성;신동훈;박관하
    • 한국어병학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.41-48
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    • 2018
  • 흰다리새우양식에 있어 저면에서 생성된 황화수소($H_2S$)를 Bacillus속 미생물을 이용하여 저감이 가능한지 아래 3가지 균주들의 조합에 대해 시험하였다. 시험에 사용한 3가지 Bacillus속 균주들을 A시험군(B. subtilis + B. licheniformis), B시험군(B. licheniformis +B. amyloliquefaciens) 및 C시험군(B. subtilis + B. licheniformis + B. amyloliquefaciens)으로 구성하였다. 3가지 조합으로 시험균을 배양 한 뒤, 인위적으로 황화수소(3 mg/L)를 폭로하여 용존황화수소를 측정하였다. 그 결과, 시험군C가 용존황화수소를 초기에 저감하는 것을 측정하였다. 또한 시험군C를 배양하여 분리한 균체의 양을 달리하여 황화수소용액에 가했을 때 황화수소 감소능은 첨가한 균체의 양에 비례하여 증가하였다. 그러나 이 조건에서 최대량의 균체를 가하였을 때에도 시험군A 및 B는 황화수소 감소능을 발휘하지 못하였다. 용존황화수소가 흰다리새우에게 미치는 독성을 평가하기 위해, 황화수소(1-8 mg/L)를 폭로(매 1회/1일, 7일간 반복)하여 생존율을 측정한 결과 8 mg/L에서 가장 높은 누적치사율(20%)을 유발하였다. 흰다리새우 사육수에 시험군C(1 g/L)를 48시간 배양한 후 황화수소 1 mg/L에 폭로시키면서 흰다리새우 생존율을 14일간 지속 관찰한 결과 대조군에서 82.5% 시험군C를 가한 시험군에서는 97.5% 수준의 생존율이 관찰되었다. 그러므로 새우양식에서 3종의 Bacillus속 시험군C는 유해한 용존황화수소의 발생을 줄이고 나아가 흰다리새우 생산량의 증대를 가져올 수 있을 것으로 사료된다.

아세트아닐리드의 초기 환경위해성 평가 (Initial Risk Assessment of Acetanilide with Respect to Ecological Integrity)

  • Lee, Su-Rae;Park, Seon-Ju;Lee, Mi-Kyung;Nam, U-Kyung;Chung, Sun-Hwa;Seog, Geum-Su;Park, Kwang-Sik;Kim, Kyun;Kim, Yong-Hwa
    • Environmental Analysis Health and Toxicology
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    • 제15권1_2호
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    • pp.19-29
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    • 2000
  • 아세트아닐리드는 의약품과 염료의 합성과정에서 중간체로서 공기와 폐수를 통하여 환경 중에 방출될 수 있다. 아세트아닐리드는 호기적 조건하에서 신속히 생분해되고 OH 래디컬의 존재하에 간접적으로 광분해된다. 생물농축계수는 4.5로 추정되므로 수생생물에서의 생물농축은 낮을 것으로 예상된다. 아세트아닐리드에 관한 생태독성학적 데이터 조사결과 4종 어류에 대한 급성독성치만 보고되어 있으며, EUSES시스템에 의하면 어류에서의 최저 PNEC 값(예상 무작용농도)은 0.01mg/l이고 표면수에서의 PEC값(예상 환경농도)은 지역수준에서 최악의 경우 9.1$\times$$10^{-5}$mg/l이다. 지역수준에서 표면수에 대한 아세트아닐리드의 RCR(위해성지수)은 9.1$\times$$10^{-3}$으로 추정되어 어류에 대한 안전성은 충분하다. 그러나 국지 수준에서의 RCR은 물과 침적물에서 각각 1.3과 1.6이므로 제조공장 주변에서는 생태독성 위험이 존재할 것으로 추정된다. 아세트아닐리드의 환경위해성 평가를 보다 정확하게 하기 위해서는 물벼룩과 조류에 대한 급성독성 자료가 보완되어야 할 것이며, 따라서 이에 대한 실험이 진행되어야 할 것으로 사료된다.

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분자지표 유전자 발현을 통한 Chironomus riparius 중금속 노출 스트레스 평가 (Stress Evaluation to Heavy Metal Exposure using Molecular Marker in Chironomus riparius)

  • 김원석;박기연;곽인실
    • 생태와환경
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    • 제53권2호
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    • pp.165-172
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    • 2020
  • 중금속은 다양한 경로를 통해 환경 중 배출되어 서식 생물에 노출되며 체내 다양한 생리학적 불균형을 유도한다. 본 연구에서는 수서생물지표종으로 이용되는 깔따구(Chironomus riparius)를 이용하여 야외 중금속(Al, Aluminum; Cr, Chromium; Cu, copper; Mn, Manganese; Zn, Zinc) 농도 노출에 따른 다양한 분자발현 반응과 상관성을 분석하였다. 생물 체내 분자 반응을 관찰하기 위해 heat shock protein 40, 70, 90 (HSP40, 70, 90), cytochrome 450(CYP450), Glutathione S-transferase (GST) and Serine-type endopeptidase (SP)를 이용하였다. 그 결과, 스트레스 분자마커로 이용되는 HSPs 유전자들은 중금속 노출된 개체들에서 대조군보다 높은 경향을 보였으며 Cu 노출 시 가장 높은 발현을 나타냈다. 해독에 관여하는 CYP450과 GST 유전자 발현 결과, Cr과 Cu에서는 다른 노출군에 비해 높은 발현 경향을 나타냈다. SP 유전자 발현 결과 Al을 제외한 모든 노출군이 대조군과 유사한 발현 패턴을 보였다. 이와 같은 연구 결과는 실내에서 환경 중 존재하는 실제 농도를 반영한 독성실험을 통해 노출물질과 농도에 따라 특이적으로 발현하는 분자마커 패턴을 보고하였다. 또한, 수생태계로 유입되는 중금속이 하천에 서식하는 생물에 주는 유해 영향에 대한 정보와 분자 지표 유전자들의 현장 적용 가능성을 보여준다.

미국 멕시코만 기름유출사고에서 본 유처리제 사용의 효용성 고찰 (The Effectiveness of the Dispersant Use during the "Deepwater Horizon" Incident -REVIEW of the Proceedings from 2011 International Oil Spill Conference-)

  • 조현진;하창우
    • 해양환경안전학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.61-65
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    • 2012
  • 바다에 기름오염 사고가 발생하면 여러 가지 방제 방법 중 물리적 회수 방법을 우선적으로 사용하고 유처리제는 최후 수단으로 고려하는 경향이 있다. 유처리제는 수중으로 기름이 신속히 분산되도록 하여 해수면으로부터 제거하는 방법이다. 해수면으로부터 신속히 기름을 제거하는데 대한 유처리제의 효용성은 널리 증명되어 왔으나 아직도 대부분의 국가들은 해양환경에 미치는 독성을 우려하여 적극적인 사용을 하지 않고 있는 실정이다. 보고된 자료에 의하면 유처리제와 혼합된 기름이 기름 그 자체보다 독성이 더 크게 나타나지 않았다. 멕시코만 기름유출 사고시 미국 정부와 BP사는 최대한 해안에 기름이 도달하지 않는데 중점을 두고 해수면뿐만 아니라 수중의 기름에 대해서도 유처리제를 사용하였다. 유처리제에 대한 순환경편익을 분석하면 유처리제를 사용함으로써 기름이 생태계에 머무는 시간이 줄어들며 장기간 노출을 예방하고 야생동물에 심각한 오염을 방지하는 효과가 있는 등 다양한 연구가 진행되고 있다. 미국 멕시코만 유류오염 사고와 같은 대규모 해양오염사고의 위험이 상존하는 우리 실정에서도 과학적 결과를 바탕으로 한 유처리제 사용의 효용성과 안전성에 대한 검토가 이루어져야 할 시점이라 사료된다.

쉴드 TBM 뒤채움용 무기계 가소성 그라우트의 공학적 특성 및 현장적용성 평가 (Evaluation of engineering characteristics and field applicability of inorganic thixotropic-grout for backfilling of shield TBM tail voids)

  • 김대현;정두회;정경환
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제12권1호
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    • pp.75-85
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    • 2010
  • 본 연구는 새로 개발된 쉴드 TBM 테일 보이드 동시주입용 무기계 가소성 그라우트의 현장적용 가능성을 평가하기 위하여 체적변화성 및 투수계수를 측정하였으며, 환경영향성 평가를 실시하였다. 또한, 무기계 가소성 그라우트의 현장 시험 시공에 앞서, 쉴드 TBM 모형주입장치 및 후방주입 공동충전 시험체를 이용하여 실내실험을 실시하였으며, 실제 서울 전력구 쉴드 TBM 시공현장에 시험시공을 수행하였다. 기중에서 14일 양생시킨 공시체를 이용해서 무기계 가소성 그라우트의 체적 변화성을 평가한 결과, 무기계 가소성 그라우트의 체적변화는 거의 발생하지 않았다. 그리고 투수계수를 측정하여 비교한 결과 무기계 가소성 그라우트의 우수한 차수효과를 확인 할 수 있었다. 어독성 시험과 용탈시험을 통한 환경영향성 평가를 수행한 결과, 무기계 가소성 그라우트의 경우 평균 pH가 8.0으로 측정되었으며, 96시간 경과 후 10%의 폐사율을 보였다. 용탈액에 대한 원자흡광분광 시험 결과 용탈에 의한 유해 중금속 성분은 수질관리 기준치 이하로 검출되었다. 가소성 그라우트의 현장 적용성 실험을 위하여 실내 모형실험을 수행한 결과 충전성은 확보되었으며, 실제 시공현장에 적용한 결과 우수한 주입성을 보였다.