• 한국산림과학회지
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• 제102권4호
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• pp.601-607
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• 2013

오존에 따른 피해 현상을 관찰해 보고 식물 수종에 따라 어떤 차이가 있는지 알아보기 위해서 소나무(Pinus densiflora)와 실내식물 가운데 많이 활용되는 스파티필름(Spathiphyllum patinii), 스킨답서스(Epipremnum aureum)의 항산화 효소인 GR(Glutathione Reductase), APX(Ascorbate peroxidase)의 활성, 광합성속도와 잎의 해부학적 피해 현상을 관찰하였다. 오존농도는 30 ppb로 유지했고, 50일 동안 하루 8시간(09:00~17:00) 오존을 처리한 후 다음과 같은 결과를 얻었다. 오존 농도가 30 ppb정도의 낮은 농도에서 소나무는 광합성속도, 수분이용효율, 항산화 효소의 활성, 잎의 해부학적인 특성에서 대조구와 크게 다르지 않은 것을 알 수 있었다. 반면에 실내식물인 스파티필름과 스킨답서스의 광합성속도, 항산화 효소의 활성(특히, GR의 활성), 잎의 해부학적 특성이 대조구와 오존 처리구간의 상당한 차이를 보여, 오존에 대한 민감성이 소나무에 비해 큰 것으로 나타났다.

• 한국잡초학회지
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• 제30권2호
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• pp.111-121
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• 2010

Protoporphyrinogen oxidase(Protox) 저해형 제초제인 oxyfluorfen에 대한 내성차이는 동일 개체내의 호박 엽령에서 관찰되었다. 엽위별 oxyfluorfen에 내성기작을 구명하기 위해 잎의 피해정도, 세포내 구성물질의 누출, 포르피린 생합성 경로의 tetrapyrrole 중간물질 축적량 및 항산화효소 활성을 포함한 생리적 반응을 조사하였다. 중앙애호박의 1, 2 및 3엽에 대한 oxyfluorfen에 내성은 4엽에 비해 각각 >10,000, 1,286 및 1.6배 높았고, 신토좌의 1, 2 및 3엽에 대한 oxyfluorfen에 내성은 4엽에 비해 각각 725, 366, >0.6배 높았다. 그러나 oxyfluorfen과 작용기작이 다른 paraquat 처리에서는 oxyfluorfen 처리의 결과와 다르게 두 품종 모두 상위엽인 4엽이 하위엽인 1, 2 및 3엽에 비해 훨씬 피해가 적었다. Oxyfluorfen 처리에 따른 전해물질의 누출은 처리 후 광노출 기간이 경과할수록 상위엽(4엽)에서 하위엽(1, 2, 3엽) 보다 많았다. Oxyfluorfen 처리에 의한 tetrapyrrole 중간물질 protoporphyrin IX(Proto IX), Mg-Proto IX 및 Mg-Proto IX monomethyl ester의 축적량은 감수성인 4엽이 내성인 1엽에 비해 많았다. 따라서 oxyfluorfen 처리에 대한 호박 엽령별 반응 차이는 tetrapyrrole 중간물질의 과다한 축적에 의해 기인되는 것으로 생각된다. Tetrapyrrole 중간 물질 축적량의 결과와 다르게 항산화효소 superoxide dismutase, catalase, peroxidase, ascorbate peroxidase 및 glutathione reductase 활성은 무처리 및 oxyfluorfen 처리 후 4엽이 1엽에 비해 높았다. 그러나 4엽에서 항산화효소 활성 유도는 Protox 저해제 oxyfluorfen의 독성효과를 극복하는데 충분하지 않아 결국 4엽은 고사하게 되는 것으로 생각된다.

• 원예과학기술지
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• 제28권3호
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• pp.343-352
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• 2010

염 스트레스(0, 50, 100mM NaCl)에 의한 식물 반응을 이해하기 위하여, 본 실험은 수경법으로 2엽기까지 기른 배추를 이용하였다. 신선중과 건물중, 엽록소, 항산화 물질, 폴리아민함량, 항산화 효소 활성, 그리고 이온 레벨을 조사하였다. 배추의 생체중 및 건물중은 염의 증가에 따라 증가하였으며, 50mM NaCl 처리시 최적의 성장을 보였다. Chl a, total Chl, carotenoid 함량과 Chl a/b 비는 100mM NaCI 처리후 6일째 증가하였으나, Chl b 함량은 감소하였다. 글루타치온 함량은 염처리 후 6일째 뿌리에서 증가하였으며, dehydroascorbate는 6일째 잎과 뿌리에서 현저하게 증가하였다. 염처리후 6일째 잎에서, ascorbate peroxidase 활성은 증가하였으나, catalase와 glutathione reductase 활성은 감소하였다. 지상부에 100mM NaCI 처리후 3일째, $Na^+$ 함량은 12.5배 증가하였으나, $Ca^{2+}$, $K^+$과 $Mg^{2+}$ 함량은 43-57% 감소하였다. 또한 염 스트레스에 의한 스페르미딘 감소 현상과 스페르민 증가현상을 나타내었다. 50mM NaCl 처리에 의해 배추의 생장 촉진, 글루타치온 및 비타민 C 함량 증가 현상이 나타났으며, 또한 식물의 생장 촉진에 의한 재배 기간의 단축효과도 기대된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제26권4호
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• pp.682-688
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• 1997

본 논문에서는 당뇨에 의한 CYP2El의 유도와 이에 따른 지질과 산화의 증가에 비타민 C가 미치는 영향을 간 소포체와 미토콘드리아에서 알아보고자 하였다. Cy-tochrome P450의 함량은 간 소포체와 미토콘드리아 모두에서 정상과 당뇨간에 차이를 보이지 않았고, 비타민 C의 공급은 영향이 없었다. Superoxide anion에 의한 지질과 산화에 가장 큰 영향을 끼친다는 CYP2El에 대하여 immunoblotting으로 그 함량을 알아본 결과, 간 소포체 CYP2El이 당뇨에서 증가하고 비타민 C의 보강은 50mg/d의 공급으로도 현저한 감소를 보여 간 소포체 P450의 함량과는 다른 결과를 나타냈다. 간 미토콘드리아의 경우 소포체와 동량(20$\mu\textrm{g}$)의 단백질을 loading하였는데 CYP2El의 발현을 볼 수 없었다. 간 소포체와 미토콘드리아 NDMA demethylase의 활성이 정상군과 당뇨군에서 유의적인 차이를 보이지 않았으나, 250mg/d의 비타민 C 공급시 간 소포체에서는 유의적으로, 간 미토콘드리아에서는 유의적이지는 않으나 감소하였다. NDMA demethylase의 활성은 CYP1El의 함량을 반영한다고 알려져 있는데 본 연구에서는 동일한 pattern으로 진행되지는 않은 듯하다. NADPH-cyto-chrome c reductase의 활성은 NDMA demethylase의 활성과 양의 상관관계를 보였다. 따라서, 비타민 C의 공 급은 당뇨에 의한 CYP2El의 유도를 감소시키고 NDMA demethylase, NADPH-cyto-chrome c reductase와 같은 약물대사계 효소의 활성을 감소시켜 지질과 산화를 낮출 것으로 사료된다 그러나, 비타민 C의 공급량에 따라 조금씩 다른 결과를 보여 당뇨에 있어 가장 좋은 효과를 보일 수 있는 최적의 비타민 C 보강량을 결정하는 연구가 요구된다. 당뇨군에서 지질과 산화의 지표인 thiobar-bituric acid reactive substances(TBARS)의 함량이 간 소포체에서 유의적으로 증가하였고, 비타민 C의 공급랑에 의존하여 TBARS의 함량이 감소하였다. TBARS의 함량은 NDMA demethylase의 활성과 양의 상관관계를 보여 CYP2E1이 당뇨의 지질과 산화에 영향을 끼친다고 생각된다. 이러한 비타민 C의 항산화 효과는 비타민 C 자체의 항산화 능력, 비타민 E와 glutathione 같은 다른 항산화제의 절약 효과, CYP2El의 유도 저하를 통하는 것으로 생각되며 그중 어떤 것에 가장 큰 영향을 받는 지는 아직 알려지지 않았고 더욱 많은 연구가 요구된다.

• Journal of Photoscience
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• 제8권1호
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• pp.1-7
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• 2001

The deteriorative effect of ultraviolet-B(UV-B) radiation on photosynthesis was assessed by the simultaneous measurement of O$_2$ evolution and chlorophyll(Chl) fluorescence in green pepper. UV-B was given at the intensity of 1 W$.$m$\^$-2/, a dosage often encountered in urban area of Seoul in Korea, to detached leaves. Both Pmax and quantum yield of O$_2$ evolution was rapidly decreased, in a parallel phase, with increasing time of UV-B treatment. Chl fluorescence parameters were also significantly affected. Fo was increased while both Fm and Fv were decreased. Photochemical efficiency of PSII(Fv/Fm) was also declined, although to a lesser extent than Pmax. Both qP and NPQ were decreased similarly with increasing time of UV-B treatment. However, PS I remained stable. The addition of lincomycin prior to UV-B treatment accelerated the decline in Fv/Fm to some extent, suggesting that D1 protein turnover may play a role in overcoming the harmful effect of UV-B. The amount of photosynthetic pigments was less affected than photosynthetic response in showing decline in Chl a and carotenoids after 24 h-treatment. Presumptive flavonoid contents, measured by changes in absorbance at 270 nm , 300 nm and 330nm, were all increased by roughly 50% after 8 h-treatment. Among antioxidant enzymes, activities of catalase and peroxidase were steadily increased until 12h of UV-B treatment whereas ascorbate perxidase, dehydroascorvate reductase and glutathione reductase did not show any significant change. The results indicate that deteriorative effect of UV-B on photosynthesis precedes the protection exerted by pigment synthesis and antioxidant enzymes.

• 한국농림기상학회지
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• 제6권1호
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• pp.24-29
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• 2004

서울시내의 대기오염이 식물에 미치는 영향과 대기오염의 해독 메카니즘을 규명하기 위해서 서울시의 대기오염이 높은 종로지역의 은행나무 가로수와 대기오염농도가 약간 낮은 양재동의 은행나무를 선정하였다. 은행나무 각 개체를 대상으로 엽록소함량, 광합성능력, 항산화효소의 활성을 분석하였다. 양재동의 은행나무가 엽록소함량, 광합성능력이 종로지역의 은행나무보다 높은 것으로 나타났고 항산화 효소인 APX와 GR의 활성은 종로지역의 가로수에서 높은 것으로 나타났다. 이는 종로지역의 은행나무가 대기오염이 심한 환경에서 항산화를 극복하기 위해서 항산화 효소의 활성을 높이는 것으로 짐작된다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제43권2호
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• pp.67-74
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• 2023

To understand antioxidant enzyme response of two contrasting Arundinella hirta ecotypes to drought stress, drought-tolerant Youngduk and drought-sensitive Jinju-1, were comparatively analyzed changes in the enzymatic activities of peroxidase (POD), ascorbate peroxidase (APX), catalase (CAT), superoxide dismutase (SOD), and glutathione reductase (GR). Two ecotypes, drought-tolerant Youngduk and drought-sensitive Jinju-1 were subjected to drought stress by withholding water for 12 days. ROS accumulation level and electrolytic leakage were significantly increased in both A. hirta ecotypes by drought stress treatment but less in Youngduk than Jinju-1. The RWC significantly decreased in both the drought stress-treated ecotypes as compared to control, but less in Youngduk than Jinju-1. Soluble sugar and protein content were increased more in drought stress-treated Youngduk as compared to Jinju-1. The activities of antioxidant enzymes such as SOD, CAT, POD, APX, and GR increased significantly in both the drought stress-treated ecotypes Youngduk and Jinju-1 as compared to control. The increase in antioxidant enzyme activity level was more prominent in drought stress-treated Youngduk as compared to Jinju-1. Taken together, these results suggest that Youngduk was more tolerant to drought stress than Jinju-1, and seem to indicate that tolerance of A. hirta to drought stress is associated with increased activity of antioxidant enzymes.

• 대한의생명과학회지
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• 제4권1호
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• pp.1-9
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• 1998

효모의 티올특이성 항산화단백과 아미노산 서열상 상동성을 보이는 50종류의 단백은 새로운 항산화 단백군을 형성하며 또한 병원성 미생물에도 널리 분포하고 있으나 이들 단백의 생화학적 및 생리적인 기능은 거의 알려져 있지 않은 실정이다. 본 연구는 병원성 미생물의 티올특이성 항산화단백의 기능에 관한 연구로서 Saccharomyces cerevisiae의 TSA 및 Salmonella typhimurium alkcyl hydroperoxide reductase의 AhpC subunit와 상동성을 나타내는 Corynebacterium diphtheriae의 DirA 유전자를 PCR 방법으로 클로닝하고 대장균에 발현시킨 후 정제하여 항산화 특성을 조사하였다. 정제된 DirA는 티올을 함유하는 금속촉매 산화계인 DTT/Fe$^{3+}$를 선택적으로 억제하였으며 티오레독신 의존성 과산화물 분해활성을 나타내었다. DTT/Fe$^{3+}$ 금속촉매 산화계에 의한 효소의 불활성화를 50% 억제 하는 DirA의 농도는 0.12 mg/ml로 효모 TSA 항산화활성의 약1/4 수준이었으며, 효모의 티 오레 독신계와 반응시켰을때 과산화물 분해활성은 0.02 unit/mg로서 효모 TSA의 티오레독신 의존성 과산화물 분해활성의 1/20수준이었다. 정제된 단백질을 이용하여 항체를 제조하였으며 이항체를 이용하여 Corynebacterium diphtheriae에서 발현됨을 확인하였다. 이러한 결과를 통하여 Corynebacterium diphtheriae의 병원성은 숙주세포의 방어기전인 백혈구에 의하여 생성되는 과산화수소 또는 다른 활성산소종을 제거하는 DirA작용과 연관이 있는 것으로 사료된다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제33권3호
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• pp.159-166
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• 2013

We have previously investigated the proteome changes of rice leaves under heat stress (Lee et al. in Proteomics 2007a, 7:3369-3383), wherein a group of antioxidant proteins and heat shock proteins (HSPs) were found to be regulated differently. The present study focuses on the biochemical changes and gene expression profiles of heat shock protein and antioxidant genes in rice leaves in response to heat stress ($42^{\circ}C$) during a wide range of exposure times. The results show that hydrogen peroxide and proline contents increased significantly, suggesting an oxidative burst and osmotic imbalance under heat stress. The mRNA levels of chaperone 60, HSP70, HSP100, chloroplastic HSP26, and mitochondrial small HSP responded rapidly and showed maximum expression after 0.5 or 2 h under heat stress. Transcript levels of ascorbate peroxidase (APX), dehydroascorbate reductase (DHAR) and Cu-Zn superoxide dismutase (Cu-Zn SOD) showed a rapid and marked accumulation upon heat stress. While prolonged exposure to heat stress resulted in increased transcript levels of monodehydroascorbate reductase, peroxidase, glyoxalase 1, glutathione reductase, thioredoxin peroxidase, 2-Cysteine peroxiredoxin, and nucleoside diphosphate kinase 1, while the transcription of catalase was suppressed. Consistent with their changes in gene expression, the enzyme activities of APX and DHAR also increased significantly following exposure to heat stress. These results suggest that oxidative stress is usually caused by heat stress, and plants apply complex HSP- and antioxidant-mediated defense mechanisms to cope with heat stress.

• 한국환경농학회지
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• 제19권4호
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• pp.309-313
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• 2000

UV-B 증가가 식물의 생장에 미치는 영향과 식물의 생화학적 방어반응을 조사하고자 오이를 이용하여 3단계의 UV-B[일일 평균 $UV-B_{BE}$; 무처리(0.03), 저UV-B(6.42), 고UV-B(11.30) $kJ\;m^{-2}$] 조사 실험을 수행하였다. UV-B 강도가 증가함에 따라 오이식물에 극심한 생육억제, chlorophyll 감소 및 황백화현상이 나타났다. AsA 및 GSH 함량은 UV-B 강도가 증가함에 따라 감소하는 경향을 보였으나, MDA 함량과 DHA/AsA 및 GSSG/GSH의 비율은 크게 증가하였다. 또한 항산화효소인 SOD, AP, DHAR, GP 등의 활성도 UV-B 조사에 의해 증가하는 것으로 나타났다. 이상의 결과로 볼 때 UV-B 증가에 의해 오이 식물에 활성산소 생성에 의한 산화스트레스가 일어나며, 이를 무독화하기 위해 식물의 생화학적 방어반응이 작용하는 것으로 사료된다.