• 제목/요약/키워드: biological activity

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실행방식 측면에서 살충제의 신중한 사용에 의한 저항성 발달의 관리 (Management of the Development of Insecticide Resistance by Sensible Use of Insecticide, Operational Methods)

  • 정부근;박정규
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제48권2호
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    • pp.123-158
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    • 2009
  • 해충의 저항성발달로 야기되는 문제를 해결하기 위한 정보를 제공함으로써 향후연구를 촉진시키고자 하였다. 농약사용이 지속되는 한 저항성 발달은 필연적이라는 생각으로, 저항성발달을 지연시키기 위해 재배자가 활용할 수 있는 약제성질에 근거를 둔 약종선택, 혼용, 교호, 모자이크 처리 등 약제살포법과, 천적과 양립할 수 있는 선택성 살충제와 저항성 천적의 이용을 중심으로 한 병해충 종합관리(IPM)에 대해 고찰하였다. 저항성관리에 약종의 성질을 이용할 경우 약종별로 작용점과 mode of action(작용방식)이 같거나 다를 수 있고, 2차 해충과 함께 살충제의 활성, 잔류기간, 약제 저항성 발달에 대한 취약성도 다르다. 약제는 섭식, locomotion(거동), 비행, 교미, 포식자 회피 등에도 영향을 미치므로 종합적으로 고려하여 역교차저항성을 나타내는 살충제의 사용이 바람직하다. 농약혼용은 실제 많이 이루어지고 있고 앞으로도 그러하겠지만, 진정한 의미에서 저항성 발달 지연을 위한 혼용, 교호, 모자이크 처리법은 대립유전자의 우성도, 교차저항성, 유입(immigration), fitness 불이익 등과 함께 살충제의 작용방식과 작용점들의 차이에서 구성약제가 매우 높은 비율로 충을 죽이는 부의 교차저항성을 가진 살충제들의 채택에 대하여 논의하였다. 저항성 관리에 약제혼용의 대표적인 사례 22가지와 교호처리 사례 27가지를 표로 제시하였다. 혼용처리의 잠재적 불이익은 생물적 방제의 와해, 이차해충의 저항성발달, 고도의 저항성 개체군 선발, 다양한 살충제에 대한 교차저항성 범위 확대를 내포하고 있다. 교호처리는 살포약량을 높이거나 낮추고, 다른 대사기구를 가진 살충제를 사용하는 것도 고려되었다. 모자이크 처리는 진딧물 같이 정주성 해충인 경우에 연관없는 살충제를 교호로 다른 구역에 처리하거나, 살충제 처리한 열(列)과 그렇지 않은 것을 혼합 배치하여 저항성 발달을 지연시키거나 피해를 감소시킬 수 있다. 해충의 저항성 진화 측면에서 볼 때, 기생자와 포식자의 저항성과 선택성은 농약처리를 요하는 세대 수를 감소시키고 농약으로부터 피난처의 상보적 역할을 수행할 수 있다. 작물별, 기주별, 기생자와 포식자에게 선택성을 보이는 약제를 별도의 표로 요약하여 제시하였다. 기생자의 생존력 향상을 위해 살충제의 선택성과 선택성에 영향을 주는 내 외적 요인에 대하여 검토하였다. 농약사용 하에서 기생자를 사용하기 위해 농약에 대해 저항성이거나 내성이 있는 기생자를 검정, 채집 혹은 선발하는 것을 논의하였다. 포식자에 대한 선택독성에 영향을 미치는 요인들로 농약의 선택성, 선택성의 포장적용과 그에 미치는 요인, 포식자와 기주의 균형, 선택성을 도외시한 방제법의 문제점, 천적과 농약의 양립성 등에 대하여 논의하였다.

한국 서해안 백합 Meretrix lusoria의 생물학적 활성요인의 계절성 (Seasonality of the Biological Activity Factors of the hard clam Meretrix lusoria in the Western Coast of Korea)

  • 송재희;김치홍;박성우;유진하;조영조
    • 한국양식학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.111-122
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    • 2008
  • 서해안 갯벌에 서식하는 양식대상 패류 중에서 백합 Meretrix lusoria은 가장 고급 품종으로서 각광받고 있지만, 수많은 연구에도 불구하고 하절기부터 가을까지 지속적으로 발생하는 폐사로 인하여 생산성은 낮은 편이다. 본 연구에서는 갯벌에 서식하는 백합의 환경요인 중에서는 수온 및 염분과 더불어 가장 중요한 요인이 갯벌의 지온일 수 있다는 가정하에 갯벌의 지온을 시기별, 깊이별로 조사하였다. 백합의 내부방어기능을 이해하기 위한 지표로서는 혈림프 중에 존재하는 혈구의 밀도와 혈구의 종류별 조성비율을 조사하였다. 표층으로부터 1cm 깊이의 지온은 봄철에는 $8.7{\sim}26.8^{\circ}C$, 여름철에는 $27.6{\sim}32.8^{\circ}C$ 였으며, 유의차는 없었지만 공기 중에 노출된 곳보다는 해수가 고인 지점의 지온이 더 높았다. 백합의 성장기인 봄(3월)부터 가을(10월)까지 정상적인 백합의 잠입깊이는 평균 $0.9{\sim}3.6cm$ 였으며 겨울철(2월)에는 평균 8.0cm 까지 잠입하였고, 서식지의 기온, 수온, 지온 등이 잠입깊이와 높은 상관관계가 있었다. 백합의 잠입소요시간은 2월에 약 40분, 8월에 약 5분으로서 시기별 차이가 컸고 서식지의 온도환경의 영향이 매우 컸다. 백합의 비만도는 습중량과 건조중량을 이용하여 4가지 방법으로 조사해 본 결과, 여름기간 중에는 김제산 백합의 비만도가 더 높았으며, 태안산 백합은 5월 이후에 김제산 백합에서는 6월 이후에 비만도 감소가 나타났다. 백합 혈중의 총혈구수는 태안산의 경우 6월에서 7월로 가며 급격한 감소를 보였고, 김제산은 태안산과 변화패턴은 비슷하였으나 최저치를 나타내는 시기는 태안산보다 1개월 늦은 8월이었고, 9월부터 11월 사이에는 급격한 증가를 보였다. 백합의 혈구는 대과립구, 소과립구, 무과립구로 나뉘며, 봄에서 가을로 가며 소과립구는 지속적으로 증가하는 반면, 무과립구의 비율은 감소하는 특성을 나타내었다. 본 연구결과, 백합 양식장의 폐사로 인한 피해감소와 생산성 향상을 위한 과학적 관리를 위하여는, 연안의 수온 뿐 아니라 갯벌의 지온이 환경요인으로서 매우 중요하게 지속적으로 모니터링할 필요성이 있었다. 백합의 행동학적 특성으로서 노출직후 다시 잠입하는 데 소요되는 시간, 생물학적 지표로서 비만도, 총혈구수 및 혈구의 종류별 조성 등을 개체 수준에서 각 지표들간의 상호 관련성을 밝힐 수 있다면 자연산 및 양식 백합의 건강상태를 예측할 수 있는 지표로서 유용하게 활용될 수 있을 것으로 생각한다.

아스파라거스 부위별 유효성분 및 생리활성 분석 (Analysis of Biological Activities and Functional Components in Different Parts of Asparagus)

  • 권순배;권혜정;전신재;서현택;김희연;임재길;박지선
    • 한국식품과학회지
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    • 제52권1호
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    • pp.67-74
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    • 2020
  • 본 연구에서는 아스파라거스의 부위별 비타민 C, 루틴, 사포닌, 글루타티온, 아스파라긴산, 총 페놀함량, 항산화 활성(DPPH radical 소거능, ABTS radical 소거능), α-amylase 저해활성, Nitric oxide(NO) 생성량의 효과를 측정하였다. 분석한 결과 아스파라거스는 부위별로 성분함량이 다르게 관찰되었는데 Ca 과 Mg, Mn은 잎에서 높았고, K은 순 상부 25 cm에서 유의적으로 높았다. 뿌리에서는 Fe과 Na이 유의적으로 높았다. 비타민 C과 루틴, 총 폴리페놀 함량, 총 플라보노이드 함량은 잎에서 많았으며, 아스파라긴과 글루타티온은 각각 뿌리와 순 상부 25 cm에서 유의적으로 높음을 확인할 수 있었다. 특히, 순 하부 5 cm 부위에는 사포닌 함량(12.42%)이 다른 부위보다 높음을 확인할 수 있었다. 아스파라거스 잎의 DPPH, ABTS radical 소거능은 1.0 mg/mL 농도에서 각각 44.52, 15.58%로 줄기(23.41, 8.10%), 뿌리(18.57, 2.92%), 순 하부 5 cm (10.35, 7.16%), 순 상부 25 cm (8.14, 10.33%)에 비해 높은 항산화 활성을 확인하였다. 부위별 α-amylase에서는 순하부 5 cm (79.16%)가 다른 부위보다 저해능이 높았고, 순 하부 5 cm (12.93 μM), 순 상부 25 cm (12.10 μM), 뿌리(11.68 μM), 잎(10.43 μM), 줄기(9.70 μM) 순으로 LPS 처리군에 비해 NO 생성이 유의하게 저해되었다(p<0.001). 본 연구를 통해 아스파라거스의 부위에 따른 품질 특성과 항산화 활성을 비교하였다. 국내에서는 순 25 cm만을 제외한 나머지 부위들은 농가에서 부산물로 버려진다. 줄기와 뿌리는 다른 부위보다 아스파라긴함량이 높았고, 유통상의 이유로 버려지는 순 5 cm에는 사포닌함량이 많았다. 또한, 잎에는 다른 부위보다 총 폴리페놀 함량, 비타민 C와 루틴이 다량 함유되어 있어 생리활성 소재로 개발 가치가 높을 것으로 판단된다. 추후, 생리활성물질이 많은 다른 부위들의 활용대안 모색이 필요할 것으로 사료된다.

미생물 발효 쌀 배아의 품질특성 및 생리활성 (Biological Activities and Quality Characteristics of Rice Germ after Microbial Fermentation)

  • 송효남;이연리
    • 한국식품영양학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.59-66
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    • 2017
  • 쌀 배아의 활용가능성을 높이기 위한 기초연구로서 미생물을 이용하여 발효 쌀 배아를 제조한 후 품질특성과 생리활성을 분석하였다. 대조군인 왕겨와 쌀 배아 30% 및 70% 함유시료를 Bacillus 속의 발효균으로 발효시켰다. 일반성분 분석결과, 쌀 배아 함량이 증가할수록 조단백질 함량이 유의적으로 증가하였고, 발효 전에 비해 발효 후에 유의적으로 높았다. 수분함량은 발효 후 현저히 감소하였다. 발효 후 pH는 5.83~6.26에서 4.77~4.93으로 급격히 감소하였고, 총산도는 증가하였다. 총고형분 함량은 $0.40{\sim}0.87^{\circ}Bx$에서 발효 후 $1.63{\sim}2.20^{\circ}Bx$로 증가하였고, 총당 함량은 377.56~450.64 mg/mL에서 136.81~151.53 mg/mL로 감소하였다. 발효 전 후 폴리페놀 함량은 대조군이 0.59 및 0.73 mg GAE/g으로 가장 높았고 쌀 배아 30% 및 70% 함유시료는 발효 전 각각 0.26 및 0.28 mg GAE/g에서 발효 후 0.52 및 0.70 mg GAE/g과 같이 유의적으로 증가하였다. 플라보노이드 함량은 시료별 및 발효 전 후의 차이가 미미한 것으로 나타났다. DPPH 자유라디칼에 대한 전자공여능을 분석한 결과, 대조군의 $IC_{50}$은 가장 낮았으며, 발효 전 3.77 mg/mL에서 발효 후 3.36 mg/mL로 유의적으로 감소하였다. 쌀 배아 30% 함유시료는 발효 전 후 각각 6.05 및 3.90 mg/mL로 나타났고, 70% 함유시료는 각각 10.52 및 6.58 mg/mL와 같이 발효 후 유의적으로 감소하였다. 대조군의 xanthine oxidase 저해활성은 발효 전 59.65%에서 발효 후 63.69%로 증가하였으며, 모든 시료 중 가장 높았다. 쌀 배아 30% 및 70% 함유시료는 발효 전 각각 43.12% 및 49.81%에서 발효 후 51.32% 및 59.32%로 유의적으로 활성이 증가하였다. ACE 저해활성은 대조군이 발효 전 후에 가장 높아 36.11%에서 40.51%로 증가하였다. 쌀 배아 30% 함유시료는 14.79%에서 22.69%로 활성이 증가하였고, 70% 함유시료는 28.54%에서 33.91%로 유의적으로 증가하였다. 종합적으로 쌀 배아의 함량이 증가할수록 단백질 함량은 증가하고, DPPH 라디칼 소거능, XO 및 ACE 저해활성은 낮아지나, 미생물 발효에 의해 이와 같은 생리활성이 증진되는 것으로 나타났다. 따라서 미생물 발효는 향후 쌀 배아의 이용가능성 증진에 효과적인 것으로 사료된다.

흑마늘 및 개똥쑥 추출물의 급이가 강제운동 시 흰쥐의 체내 지질 성분 및 간조직의 항산화효소 활성에 미치는 영향 (Effect of Black Garlic and Gaeddongssuk (Artemisia annua L.) Extracts on the Lipid Profile and Hepatic Antioxidant Enzyme Activities of Exercised Rats)

  • 강재란;이수정;황초롱;김인성;성낙주
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제42권6호
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    • pp.869-876
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    • 2013
  • 생리활성이 증강된 흑마늘 음료 개발을 위하여 흑마늘(BG), 개똥쑥(GS) 추출물 및 2종의 혼합물(MBS-I, 흑마늘 추출물 7 brix :개똥쑥 추출물 0.7 brix=93:7; MBS-II, 흑마늘 추출물 14 brix :개똥쑥 추출물 1.4 brix=93:7, v/v)을 트레드밀에 의해 강제운동 시킨 실험쥐에게 급이하였다. 실험 기간 동안 강제운동에 의한 체중감소는 없었다. 혈청 알부민 함량은 대조군에 비해 실험 식이 급이군에서 유의적으로 증가되었다. BUN 함량은 대조군에 비해 BG군과 MBS-II군에서 유의적으로 낮았다. AST 및 ALP 활성은 대조군에 비하여 실험 식이 급이군에서 유의적으로 감소하였다. 혈청의 중성지방 및 총 콜레스테롤 함량은 흑마늘과 개똥쑥의 혼합물 급이군에서 유의적인 감소를 보였다. 혈청과 간조직의 지질 함량은 MBS-I군과 MBS-II군 간에 유의차가 없었다. 혈청과 간조직에서 지질과산화물 함량은 대조군에 비하여 모든 시료 급이군에서 유의적으로 감소되었으며, 혈청에서는 MBS-I군, 간조직에서는 MBS-II군에서 가장 낮은 함량이었다. 간조직의 catalase 활성은 대조군에 비해 GS군과 혼합물 급이군에서 1.8~2.3배의 증가를 보였다. SOD 및 GSH-px 활성은 대조군에 비해 시료 급이군에서 각각 1.3~1.5배, 1.2~1.7배 정도 증가하였다. 전반적으로 혼합물 급이군이 흑마늘이나 개똥쑥의 단독 급이군에 비해 활성이 높아, 이들 혼합물은 체내 산화적 스트레스 완화에 효과적일 것으로 판단된다. 특히 MBS-I은 MBS-II에 비해 낮은 농도에 의해서도 생리활성의 증가에 효과적인 것으로 생각된다.

영지 균주별 생육특성, 생리활성, 영양성분 및 당 성분 함량 비교 (Comparisons of growth characteristics, biological activities, nutritional contents, and sugar contents of Ganoderma spp. strains)

  • 안기홍;한재구;조재한
    • 한국버섯학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.221-233
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    • 2020
  • 본 연구에서는 국내외에서 수집한 영지 유전자원에 대한 평가를 위하여 균주별 생육특성을 분석하였고, 영지의 항산화 활성과 관련이 있는 생리활성 성분, 베타글루칸 함량, 필수 및 비필수 아미노산 성분, 단당류, 이당류 및 당알콜 등의 당 성분 함량을 분석하였다. 14종의 영지 중 갓의 크기, 수확량 등을 고려하여 생육특성이 우수한 균주는 KMCC02960 (G. meredithae), KMCC02932 (G. tropicum)이었다. 14종의 영지 70% 에탄올 추출물 1 mg/ml 농도에서의 DPPH 라디컬 소거능은 53.1% ~ 79.4%를 나타냈으며, 그 중에서 KMCC02932 (G. tropicum) 균주가 가장 높은 소거활성을 나타냈으며, 아질산염 소거능은 영지1호인 KMCC02824 (G. lucidum)와 KMCC02852 (G. neo-japonicum)가 각각 69.5%와 63.2%로 높은 소거활성을 보였다. 총 폴리페놀의 함량은 영지1호인 KMCC02824 (G. lucidum)와 KMCC02852 (G. neojaponicum)가 각각 38.0 mg GAE/g와 37.8 mg GAE/g로 다른 균주에 비하여 높은 함량치를 보였다. 14종의 영지 중에서 높은 베타글루칸 함유량을 보이는 균주는 32.95%의 KMCC02852 (G. neo-japonicum)와, 33.43%의 KMCC03018 (G. lingzhi)이었다. 4종류의 단당류와 2종류의 이당류, 4종류의 당알콜류 분석결과, 모든 성분이 검출된 영지 균주는 KMCC02996 (G. weberianum)과 KMCC03018 (G. lingzhi)이었으며, 총 아미노산과 총 필수아미노산 함량이 높은 균주는 KMCC02932 (G. tropicum)로 티로신(Tyr), 페닐알라닌(Phe) 성분함량이 높게 검출되었으며, 균주별로 성분함량 차이가 있었으나 시스테인(Cys), 티로신(Tyr), 페닐알라닌(Phe) 성분이 다른 성분에 비하여 높게 검출되었다. 위와 같은 결과를 바탕으로 우수 유전자원을 선발하는데 기초자료로서의 활용도가 높으리라 기대되며, 추후 영지 고유의 유용성분인 가노데릭산(ganoderic acid) 등의 분석을 통하여 기능성 소재에 관한 연구를 진행하려 한다.

삼출건비탕의 추출용매에 따른 성분 함량 및 효능 비교 연구 (Comparative Study on Biological Activities and Ingredient Contents of Different Solvent Extracts of Samchulkunbi-tang)

  • 진성은;서창섭;하혜경;임혜선;김예지;전우영;유새롬;김정훈;신인식;김성실;신나라;이미영;정수진;김온순;신현규
    • 생약학회지
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    • 제43권4호
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    • pp.328-337
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    • 2012
  • In order to investigate anti-inflammatory, anti-allergic and anti-obesity activities of Samchulkunbi-tang (SCT; Shen zhu jian pi-tang) water and 70% ethanol (EtOH) extracts, in vitro inhibitory activities against nitric oxide (NO), prostaglandin $E_2$ $PGE_2$), interleukin (IL)-6 and tumor necrosis factor (TNF)-${\alpha}$ production in lipopolysaccharide-stimulated RAW 264.7 cells, and macrophage-derived chemokine (MDC/CCL22) and regulated on activation of normal T-cell-expressed and -secreted (RANTES/CCL5) production in TNF-${\alpha}$/interferon-${\gamma}$-stimulated HaCaT and BEAS-2B cells as well as glycerol-3-phosphate dehydrogenase (GPDH) activity and leptin production in 3T3-L1 cells were determined. A HPLC was used for quantification of the seven marker components (albiflorin, paeoniflorin, liquiritin, naringin, hesperidin, poncirin and glycyrrhizin) of SCT water and 70% EtOH extracts. SCT showed inhibitory effects against MDC and RANTES production in HaCaT cells, as well as RANTES production in BEAS-2B cells. In addition, SCT reduced not only NO, $PGE_2$, IL-6 and TNF-${\alpha}$ production in RAW 264.7 cells, but also GPDH activity and leptin production in 3T3-L1 cells. Furthermore, the biological activities and the contents of six compounds (except paeoniflorin) were higher in 70% EtOH extract than water extract. These results suggest that SCT has anti-inflammatory, anti-allergic and anti-obesity activities. These efficacies of 70% EtOH extract are relatively higher than that of water extract.

고지방식이로 유도한 비만 흰쥐에서 Monascus pilosus 균사체 추출물의 간 손상 예방효과 (Protective Effect of Monascus pilosus Mycelial Extract on Hepatic Damage in High-Fat Diet Induced-obese Rats)

  • 이상일;김재원;이예경;양승환;이인애;서주원;김순동
    • Journal of Applied Biological Chemistry
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    • 제54권3호
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    • pp.206-213
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    • 2011
  • 본 연구는 Monascus pilosus mycelial ethanol extract (MPME)의 간 손상 예방 효과를 관찰할 목적으로 고지방-고콜레스테롤 식이로 유도한 비만 흰쥐(Sprague-Dawly계)를 대상으로 실험하였다. 실험동물은 정상 대조군(NC)과 고지방-고콜레스테롤 식이군(고지방식이군)으로 분류하였으며, 고지방식이군은 15% lard-1% cholesterol 첨가 5L79 diet로 3주간 성장시켜 비만을 유도한 후 고지방식이 대조군(HF), 0.5% MPME extract 첨가 고지방식이군(MPM) 및 2% CLA (conjugated linoleic acid) 첨가 고지방식이군(CLA)의 4개군 (n=5)으로 나누어 7주 동안 성장시켜 다음과 같은 결과를 얻었다. 1일 평균 체중증가량은 NC군은 3.48 g, HF군은 4.48 g인데 비하여 MPM군과 CLA군은 각각 3.09 g 및 4.38 g으로 HF군에 비하여 각각 31.03% 및 2.24%의 감소를 나타내었다. 체중에 대한 간 중량(%)은 모든 실험군에서 NC군에 비해 유의하게 증가하였으나 MPM군은 HF군에 비하여 유의하게 감소하였으며 CLA군은 HF군과의 차이를 보이지 않았다. 간 조직손상의 지표로 이용되는 혈청 ALT와 AST의 활성은 HF군에서는 NC군 보다 2.70배 및 2.55배가 각각 증가하였으며, CLA군은 NC군의 수준으로 회복되지는 못하였으나 HF군에 비해 현저히 감소하였고 MPM군에서는 정상상태인 NC군 수준으로 감소되었다. MPM군과 CLA군의 간조직 reduced glutathione의 함량은 HF군에 비해 높게 나타났으며, 이와 반대로 MPM 및 CLA군의 과산화지질 함량은 현저하게 낮았다. HF군의 간 조직 xanthine oxidoreductase (XOR)의 type O활성과 O/T ratio는 NC군에 비해 증가하였으며, MPM과 CLA군의 경우에는 HF군에 비해 감소하였다. 또한 HF군의 간 조직 superoxide dismutase (SOD) 및 glutathione Stransferase (GST)의 활성은 NC군에 비해 감소하였으나 MPM과 CLA군에서는 HF군에 비해 증가하였다. 이상의 결과를 종합해 볼 때, 본 실험의 결과로서는 MPME의 정확한 간 보호기전을 알 수가 없으나 MPME는 지방의 흡수를 억제함과 동시에 SOD와 같은 ROS 제거계 효소의 유도를 통하여 비만과 간 조직 손상을 예방하거나 경감시키는 효과가 있는 것으로 생각된다.

토마토 뿌리조직에서 분리한 이온채널의 중금속에 의한 저해 (Characterization of an Ion Channel Prepared from Tomato Roots and Inhibitory Effects by Heavy Metal Ions)

  • 신대섭;한민우;김영기
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제47권4호
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    • pp.390-395
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    • 2004
  • 토마토 뿌리에 존재하는 이온채널의 특성을 조사하기 위하여, 마이크로솜을 분리하고 전기생리용 분석장치가 연결된 인공지질 이중막에 유입하였다. 그 결과 다섯 종류의 이온채널을 확인하였고, 이들 중 450 pS의 전기전도도를 갖는 비선택성 양이온채널을 가장 자주 관측하였다. 이 채널은 세 가지의 subconductance 상태를 보였으며, 이들의 전기전도도는 450, 257, 105 pS으로 측정되었다. 모든 subconductance 상태는 막전위 변화에 따른 전류변화가 직선적으로 나타났다. 채널의 활성은 양의 막전위에서 열림과 닫힘이 반복되는 전이상태를 보였지만, 음의 막전위에서는 평균 열림시간과 함께 열림확률도 증가하였다. 막전위 -40mV에서 측정한 채널의 열림확률은 0.83이었다. 이온선택성을 측정하기 위하여 지질막의 한쪽에만 50mM의 $K^+$ 또는 $Na^+$을 가하여 비대칭 이온조건을 만들었을 때, 두 경우 모두에서 전류역전전위는 동일하게 약 -l0mV 이동하였다. 이것은 450 pS채널이 $K^+$$Na^+$을 구별없이 통과시킴을 나타낸다. 중금속 이온들 중, $100\;{\mu}M$ 농도의 $La^{3+}$$Ba^{2+},\;Zn^{2+}$는 채널의 활성을 크게 저해하여 열림확률을 0.2 이하로 감소시켰다. 그러나, $Al^{3+}$$Cd^{2+}$은 활성을 약 20% 저해하였다. 흥미롭게도, 각각의 중금속 이온은 서로 다른 형태로 채널활성을 저해하였다. $La^{3+}$$500\;{\mu}M$ 농도에서 모든 subconductance 상태를 저해하였으나, $Zn^{2+}$는 1 mM의 농도에서도 105 pS의 subconductance 상태는 저해하지 않았다. 또한 $Cd^{2+}$은 음의 막전위에서도 채널의 열림을 long-opening상태에서 전이상태 열림으로 전환시켰다. 이러한 결과는 중금속 이온들이 채널단백질에 각각의 결합부위를 가질 수 있을 가능성을 의미하여, 식물 뿌리의 생리현상에서 450 pS 채널의 기능적 역할 뿐 만아니라 구조적 특징을 탐색할 수 있는 유용한 조절자나 탐색자로 이용될수 있음을 시사한다.

비교 분자 유사성 지수분석(CoMSIA) 방법에 따른 1-(5-methyl-3-phenylisoxazolin-5-yl)methoxy-2-chlore-4-fluorobenzene 유도체들의 Protox 저해 활성에 관한 이해 (Understanding the Protox Inhibition Activity of Novel 1-(5-methyl-3-phenylisoxazolin-5-yl)methoxy-2-chloro-4-fluorobenzene Derivatives Using Comparative Molecular Similarity Indices Analysis (CoMSIA) Methodology)

  • 송종환;박경용;성낙도
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제47권4호
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    • pp.414-421
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    • 2004
  • 새로운 5-methyl-3-phenylisoxazolin-5-yl)methoxy-2-chloro-4-fluorobenzenes 유도체들의 구조 변화에 의한 벼(Orysa sativa L.)와 논피 (Echinochloa crus-galli) 뿌리와 줄기 부위의 protox 저해활성에 대한 3차원적 구조-활성관계(3D-QSAR)에 근거하여(성낙도, 등 (2004) 한국응용생명화학회지 47(3), 351-356) 비교분자 유사성 지수분석(CoMSIA) 방법으로 연구하였다. 두 초종의 부위별 protox 저해활성에 관한 CoMSIA 모델들은 수소결합 주게장이 제외된 입체장, 정전기장, 소수성장, 수소결합 받게장 등으로 조합된 CoMSIA장과 부가적 설명 인자로서 LUMO 분자 궤도장, 몰라 굴절을(MR) 및 쌍극자 능율(DM) 등이 추가된 조건에서 유도되었다. 방제 대상인 논피에 대한 모델이 벼에 대한 모델보다 양호하였으며 논피에 대한 모델은 cross-validated $r^2\;_{cv.}$$(q^2=0.871{\sim}0.913)$과 non cross-validated $r^2\;_{ncv.}$$(0.936{\sim}0.920)$ 그리고 PRESS 값$(0.255{\sim}0.273)$에 근거하여 매우 좋은 예측성을 나타내었다. 그리고 protox 저해 활성은 분자의 입체장$(5.4{\sim}15.7%)$ 및 소수성장$(68.0{\sim}84.3%)$과 높은 상관성을 보였다. 이같은 CoMSIA 분석결과, 논피에 대한 선택적인 protox 저해활성은 C-phenyl 고리상 ortho-위치가 steric bulky 할수록 클 것으로 예상되었다.