• 제목/요약/키워드: detoxification

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Thiazole 또는 Pyrazine유도성 Microsomal Epoxide Hydrolase의 순수정제: Epoxide Hydrolase-관련성 43 kDa 단백질의 유도증가 (Purification of Thiazole- and Pyrazine-inducible Microsomal Epoxide Hydrolase: Induction of Epoxide Hydrolase-related Novel 43 kDa Protein)

  • 김상건
    • 대한약리학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.275-282
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    • 1993
  • Microsomal epoxide hydrolase (mEH)은 epoxide형 중간대사물을 해독화하는 효소이다. 본 실험실에서는 thiazole 또는 pyrazine을 rat에 투여할 때 mEH mRNA수준이 증가되고 mEH가 유도증가한다는 것을 밝힌바 있다(Carcinogenesis, Kim et al, 1993). 본 연구에서는 Thiazole처리를 한 rat의 간 microsome 분획으로 부터 DEAE-cellulose column chromatography를 이용하여 mEH를 순수분리하였고, 이를 SDS-PAGE분석 및 N 말단 amino acid 서열분석으로 확인하였다. Pyrazine처리를 한 rat의 간 microsome분획에서는 mEH와 더불어 이와 관련된 43 kDa 단백질이 함께 정제되었다. 정제된 thiazole 유도성 mEH를 토끼에 주사하여 항체를 생산하였고, 이 항체를 이용한 immunoblot 분석을 하였을 때 간 microsome 분획의 mEH가 thiazole투여군에서는 대조군에 비하여 10배, pyrazine 투여군에서 7배 증가하였다. Pyrazine처치한 rat의 간 microsome 분획에서는 mEH 관련성 43 kDa 단백질이 동시 유도증가하는 것을 면역화학적 반응으로도 확인하였다. 이때 Pyrazine으로 유도된 rat의 간 microsome 분획 또는 정제분획에 존재하는 43 kDa 단백질과 mEH의 비율은 1 : 15로 나타났다. 정제된 mEH와 43 kDa 단백질의 N 말단 amino acid 서열을 분석하였을때 43 kDa 단백질의 N 말단이 mEH와 동일하게 나타나 관련 단백질임을 확인하였다. 이러한 mEN 유도현상에 종차가 있는지를 알아보기 위하여 thiazole과 pyrazine을 각각 rabbit에 투여하였을 때 rabbit에서 는 mEH의 유도증가가 일어나지 않았으며, pyrazine 투여군에서 43 kDa 단백질의 증가는 관찰 되었다. 본 연구는 thiazole 또는 pyrazine 투여후 mEH 발현이 유도증가되며, pyrazine 투여 후에는 mEH 및 이와 관련된 43 kDa 단백질이 동시유도되고, 이러한 mEH 유도발현에 rat와 rabbit간에는 종차가 있음을 보여준다.

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약용식물의 열수추출물과 적정 조성추출물 및 그 발효물이 알콜대사 효소활성에 미치는 영향 (Effects of Aqueous Medicinal Herb Extracts and Aqueous Fermented Extracts on Alcohol-Metabolizing Enzyme Activities)

  • 이가순;김관후;성봉재;김현호;김미연;김미리
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.259-265
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    • 2009
  • 숙취해소효과가 우수한 제품을 개발하기 위하여, 약용식물 25종의 열수추출물에 대하여 in vitro에서 ADH와 ALDH의 저해 및 활성작용이 우수한 약용식물 12종을 선발, 일정 비율로 혼합한 약용식물 추출액에 대하여 발효를 행한 후 in vitro 및 in vivo실험을 통하여 숙취해소효과를 검토하였다, 그 결과, 감초 -0.3%, 갈근 -3.2%, 구기자 -1.7%, 맥문동 4.8%, 속새 8.3%, 오가피 3.5%, 및 지구자 -2.1%를 보여 지구자를 비롯한 7종의 추출물이 90%이상의 강한 저해활성을 보였고, ALDH활성에서는 오가피가 166.3%로 활성이 가장 촉진되었고, 뒤이어 구기자, 속새 및 백복령도 1.5배 이상의 활성을 촉진하였으며 이 외에 맥문동, 인진쑥, 작약, 차전초, 지구자, 홍삼 및 흑두에서도 효소활성을 촉진하는 것으로 나타나는 등 갈근을 포함하여 약 10여종의 약용식물에서 130%이상의 활성을 증가시키는 결과를 보여주었다. 12종으로 조성 혼합된 약용식물 추출물에서는 ADH활성이 -20.22%인데 비하여 추출발효액은 -62.63%정도 ADH저해활성이 높았으며, ALDH활성은 추출물에서는 173.20%이었으며, 추출발효액은 280.17%로 ALDH활성이 추출액보다 약 1.6배가 증가됨을 볼 수 있었다. 또한 흰쥐를 이용하여 약용식물 추출발효물의 숙취해소효과를 보기 위해 알코올 투여 후 시간에 따른 혈중 알코올과 아세트알데히드의 농도를 측정한 결과, 알코올 섭취 후 3시간 경과시 추출 발효물 400 mg/kg 처리군이 시판 숙취개선음료 처리군보다 24.1% 정도 우수한 효능을 보였고, 추출발효물 공급 3시간 경과 시부터 7시간까지 혈중 아세트알데히드의 감소폭은 추출 발효물 400 mg/kg 처리군에서 -65.1%로 시판 숙취개선음료를 공급한 군에서 -57.5%를 나타냈다.

폐암발생의 위험인자로서 흡연과 Paraoxonase 1 유전자 다형성 (Cigarette Smoking and Polymorphism of the Paraoxonase 1 Gene as Risk factors for Lung Cancer)

  • 이철호;이계영;홍윤철;최강현;김용대;강종원;김헌;홍장수
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제58권5호
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    • pp.490-497
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    • 2005
  • 연구배경 : Paraoxonase는 산소유리기 제거효소의 하나로서, 유기인제 화합물의 독소제거에 있어서 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 한국인 남성에서 PON1 Q192R 유전자 다형성이 흡연과 관련하여 폐암발생에 미치는 영향을 조사하였다. 대상 및 방법 : 연구대상자는 조직 병리학적으로 폐암으로 새롭게 진단받은 남성 환자 335명과, 이들과 3세 이내에서 연령을 짝지은 동수의 대조군으로 하였다. 직접면접조사를 통하여 인적사항과 직업력 그리고 흡연력, 음주력 등을 조사하였다. TaqMan 실시간 중합 효소 연쇄반응을 이용하여 PON1 유전자 다형성을 확인하고, 폐암과 흡연 그리고 PON1 유전자 다형성 유형 사이의 상호 관련성을 통계적으로 분석하였다. 결 과 : 흡연과 PON1 유전자 Q/Q형이 폐암 발생 위험도를 유의하게 증가시켰다. 흡연자에서 PON1 Q/Q형인 사람이 Q/R 혹은 R/R형인 사람에 비하여 폐암에 대한 교차비(95% 신뢰구간)가 2.56(1.52 - 4.31)으로 폐암발생 위험도가 통계적으로 유의하게 증가하였다. 비흡연자이며 PON1 Q/R 혹은 R/R형인 사람을 비교군으로 하였을 때, 비흡연자이며 PON1 Q/Q형인 군, 흡연자이며 Q/R 혹은 R/R형인 군, 흡연자이며 Q/Q형군으로 이행할수록 대응비는 모든 세포유형에서 유의하게 증가하였다. 특히 흡연자이며 Q/Q형인 사람은 비흡연자이며 PON1 Q/R 혹은 R/R형인 사람에 비하여, 편평세포암종은 53.77(6.55 - 441.14)배, 선암종은 6.25(1.38 - 28.32)배, 소세포암종은 59.94(4.66 - 770.39) 배 더 잘 생기는 것으로 나타났다. 결 론 : 흡연과 PON1 Q/Q형은 폐암의 위험인자이며, 흡연과 PON1 Q/Q형은 조직학적 유형에 관계없이 폐암발생 위험도를 서로 상승적으로 증가시키는 것으로 판단된다.

내독소 투여에 의한 Kupffer 세포의 미세형태학적 해독반응 (Fine Structure and Detoxification Kinetics in Kupffer Cells after Injection of Endotoxin in Rats)

  • 최준혁;최원희;이태숙
    • Journal of Yeungnam Medical Science
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    • 제10권2호
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    • pp.313-337
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    • 1993
  • 내독소에 의한 간 상해 때 Kupffer 세포의 역할과 작용 기전을 규명하기 위하여 내독소 (Escherichia coli 026 : B6 lipopolysaccharide)를 Sprague-Dawley rat에 체중 100g 당 1.5mg을 복강내에 투여하여 15분, 30분, 1시간, 2시간, 4시간, 8시간, 16시간, 24시간, 72시간, 120시간 후 Kupffer세포의 형태학적 변화를 광학 및 전자현미경적으로 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 광학현미경적 소견으로는 내독소 투여 15분 후 부터 Kupffer 세포 수의 증가와 비대가 관찰되었으며 시간이 경과함에 따라 더욱 심해졌고, 동모양혈관내 호중구, 적혈구 및 섬유소의 침윤이 관찰되었다. 4시간 후에는 동모양혈관의 울혈과 확장이 관찰되었고 호중구외에도 호산구 및 림프구 등의 염증세포가 침윤되었다. 72시간 후 울혈은 감소되었고, 120시간 경과 후 Kupffer 세포의 수는 증가하였지만 형태학상 대조군과는 큰 차이는 없었다. 전자현미경적 소견으로는 내독소 투여 15분 후부터 Kupffer 세포에서는 포음소포의 증가와 일차 리소솜과 이차 리소솜의 수와 크기의 증가가 관찰되었으며 시간이 경과함에 따라 더욱 심해졌다. 진정염색질이 증가하였고 무과립형질내세망의 증가와 종창, 과립형질내세망의 종창, 골지복합체의 종창 및 폴리리보솜이 관찰되었다. 사립체의 종창, 전자밀도 저하 및 능선의 소실이 관찰되었고, 혈소판과 섬유소의 응집으로 인한 미소혈전이 동모양혈관내에서 관찰되었다. 72시간 후 Kupffer 세포의 이차리소솜이 감소되었으며, 120시간후 Kupffer 세포는 형태학적으로 대조군과 큰 차이는 없었다. 간세포는 1시간 후 지방변성이 보였고, 16시간 후에는 저산소성 공포 및 괴사가 관찰되었다. 이상의 성적을 종합하면 Kupffer 세포는 음세포작용에 의해 내독소를 탐식하고 진정염색질의 양의 증가와 세포소기관의 증가에 의해 활성화되어 리소솜의 형성을 증가시켜 내독소를 분해하고 해독화하여 간세포의 방어에 중요한 역할을 하며 내독소에 의한 간 상해는 간세포에 대한 직집적인 독성작용이라기 보다는 이러한 Kupffer 세포의 탐식과 분해하는 기능부전과 동모양혈관내 미소혈전 형성에 의한 허혈이 간 상해를 일으키는데 관여하였을 것으로 생각되었다.

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발생중인 흰쥐 간에서의 Metallothionein 발현에 관한 면역세포화학적 연구 (Immunocytochemistry of Metallothionein Expression in Developing Rat Liver)

  • 오승한;안영모;신길상;김완종
    • Applied Microscopy
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    • 제34권3호
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    • pp.171-178
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    • 2004
  • 메탈로사이오닌 (metallothionein: MT)은 시스테인(cysteine)이 다수 포함되어 있고, 저분자량인 단백질로서 중금속이온이나 다양한 세포 독성 인자에 의해 유도되며, 최근 발암과정 (carcinogenesis)이나 혹은 세포분화와 연관하여 활발하게 연구가 이루어지고 있다. 본 연구는 흰쥐를 수정시킨 후 발생과정 또는 출생 후 성장과정 단계에서 태아와 신생 흰쥐의 간 조직 및 세포내 MT의 분포 양상을 조사하고자 하였다. 흰쥐 간 조직내 MT의 분포는 면역조직화학적 방법을 적용하여 광학현미경으로 관찰하였고, 세포내 미세구조적 위치 (localization)는 금 입자 표지를 이용한 면역세포화학적 방법을 이용하여 투과전자현미경으로 관찰하였다. MT는 발생 13일이 경과한 흰쥐 태아의 간에서 처음으로 관찰되기 시작하여, 출생 당일의 신생 흰쥐에서 가장 높게 관찰되었다. 면역 조직화학 및 세포화학적 방법으로 관찰한 결과, MT 염색성은 발생 후기에서 출생후 10일째까지 비교적 높게 나타났다. MT에 대한 양성반응은 난형 세포 (oval cell)들과 간 실질세포 (liver parenchymal cell)들에서 뚜렷하게 존재하였다. 발생과정과 신생 흰쥐의 간 조직에서는 핵과 세포질 양쪽에서 공통적으로 양성 반응을 보였으나, 생후 30일 이후부터 성체에 이르는 시기까지는 세포질에 한정되어 있는 양상을 보였다. 금 입자 표지법에 의한 MT의 세포질내 분포를 보면, 발생 중인 흰쥐 간 세포에서는 핵과 세포질내에 고르게 산재되어 있었다. 즉, 핵내 염색질, 인, 조면소포체 및 cytosol에서도 MT에 대한 면역 금 입자들이 관찰되었으나, 미토콘드리아와 지질 소포 등에서는 거의 관찰되지 않았다. 상기의 결과들은 발생중 혹은 성장중인 흰쥐의 간에서 MT가 점차 증가하는 것으로 요약될 수 있는 것으로서, 이는 MT가 세포들의 증식과 분화에 금속 이온의 저장과 방출 혹은 전사인자 (transcription factor)로서 작용할 수 있음을 암시하는 것으로 판단된다.

대두(Glycine max)의 생장 및 번식 특성에 미치는 제초제의 영향 (Effects of Herbicides on Growth and Reproductive Characters of Glycine max)

  • 강혜순;하승희
    • The Korean Journal of Ecology
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    • 제24권3호
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    • pp.157-168
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    • 2001
  • 제초제는 잡초 방제를 위해 수 십 년간 사용되어 왔다. 만약 제초제에 노출된 작물이 이의 해독에 많은 에너지를 소비한다면 제초제 처리는 작물의 생장과 번식 기능에 대한 자원 분배에 영향을 미치게 될 것이다 본 연구에서는 대두(Glycine max)의 발아 전/후 2회 제초제를 처리한 뒤 비처리군, 저농도군, 고농도군의 제초제 처리군을 설정하여 제초제가 대두의 발아와 생장 및 번식 특성에 미치는 효과를 조사하였다. 대두의 개화 시기가 두 무리로 분리되어 본 연구에서는 개화 시기도 변인으로 설정하였다. 대두의 발아율은 다른 두 처리군에 비해 저농도군에서 높은 경향이 있었다. 2차 제초제 처리 후 잎의 황화현상 및 형태 변이가 나타났으나 제초제 처리 6주 후에는 완전히 사라졌다. 생장특성에 대한 제초제의 효과는 초기와 후기 개화군에 따라 다소 다르게 나타났으나 두 개화군 모두 생장 초기에는 비처리군에 비해 저/고농도군에서 생장특성 저해가 뚜렷하였다. 생장 후기에는 고농도군의 식물체가 가장 높은 생장률을 보였는데 이는 제초제를 처리한 대두가 보상 작용을 통해 어느 정도 회복되었음을 의미한다. 그러나 고농도군의 생장특성 저해는 생장 후기까지 지속되었다. 후기 개화군의 경우 비처리군이 저/고농도군보다 더 많은 뿌리혹을 생산하였으나 초기 개화군은 이러한 양상을 보이지 않았다. 개체 당 총 꽃수와 무게도 비처리군에 비해 저/고농도군에서 감소하였다. 따라서 본 실험은 제초제가 비목표 식물인 작물의 생장과 번식 특성뿐 아니라 대두에 공생하여 뿌리혹을 형성하는 질소 고정 박테리아의 발생과 생장에도 영향을 미치는 것을 보여주고 있다. 성형술의 보다 장기적인 관찰이 필요하나, 첩포를 사용하지 않아 이와 관련된 문제점들을 피할 수 있고, 자가 주폐동맥플랩의 성장을 기대할 수 있을 것으로 생각된다. 또한 주폐동맥과 좌폐동맥 사이를 둔각으로 유지함으로써 향후 폐동맥 폐쇄부전과 관련된 우심실유출로 확장에 의한 좌폐동맥의 뒤틀림의 가능성을 줄일 수 있을 것으로 생각한다.시행하였다. 결과: 전자현미경을 통한 세포의 형태학적 검사에서 Groups I-7, I-14, II-5, II-7, 그리고 II-14정맥군들이 Gundry score의 의미 있는 증가(p <0.05)를 보이는 형태학적 변화가 나타났다. 트롬보모듈린을 이용한 면역조직화학검사와 트리판 블루를 이용한 세포 생존율 검사에서는 냉장군은 7일째 생활성 저하를 나타냈으나 냉동 보존군에서는 보존 기간에 상관없이 모두 생활성이 저하된 것으로 관찰되었다. 결론: 사람의 복재정맥을 우태혈청이 포함된 $4^{\circ}C$의 RPMI 1640에 냉장 보존하였을 경우 냉장 7일째부터 형태학적, 기능적 생활성 저하를 관찰할 수 있었으나, $-196^{\circ}C$에 냉동 보존한 경우에는 냉장 5일 후 냉동 보존한 정맥에서도 형태학적인 생활성 저하를 관찰할 수 있었으며 혈관 내피의 항응고 기능을 나타내는 트롬보모듈린 면역조직화학검사에서는 냉동 보존한 대부분 정맥에서 기능적 생활성이 저하된 것으로 관찰되었다. 그러나 이러한 생활성 및 항응고 기능의 저하가 일시적인 현상인지의 여부와 이러한 기능 저하가 이식 혈관의 장기 개통률에 미치는 영향에 대하여 지속적 연구가 필요하다.타내었다. 혈중

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한약재를 첨가한 오리부산물 추출액이 납과 수은에 노출된 흰쥐 혈청의 중금속 및 혈액지표에 미치는 영향 (Effect of Peking-Duck By-Product Extracts Supplemented with Medicinal Herbs on Serum Heavy Metal Levels and Blood Parameters of Rats Exposed to Lead and Mercury)

  • 박성혜;신언환;박성진;한종현
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.476-483
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    • 2005
  • 본 연구는 오리 부산물 추출액과 영지, 가시오가피, 두충, 진피, 감국 및 대조를 섞어 만든 오리즙의 영양성분을 분석하고 이 오리즙을 납과 수은에 노출된 흰쥐에게 3가지 농도로 투여하여 혈청 내 중금속 농도의 변화 및 건강지표 parameters의 농도를 측정하여 중금속 피해 완화에 어느 정도 효과를 가질 수 있는지를 확인하여 건강보조식품으로 활용할 수 있는지의 여부를 판단하여 보고자 수행하였다. 뼈, 간 등 오리부산물과 6가지 한약재를 이용하여 만든 오리즙의 단백질 함량이 $49.92\%$, 섬유소 함량이 $37.02\%$로 구성되어 있어 중금속과 chelate를 형성하여 중금속 흡수를 억제할 수 있는 보조식품의 성분으로 바람직하다고 사료된다. 오리즙을 300 mg/mL를 투여 받은 군에서는 중금속의 노출에 의해 체중이 감소되는 현상을 완화시키는 결과를 나타내었고 혈액학적 성상 및 혈청의 여러 variables의 농도를 판단한 결과 오리즙이 비정상농도를 정상범위로 조절시켜 중금속에 의한 피해를 완화시켰다고 판단한다. 혈청 내 납과 수은의 농도는 오리즙을 mL당 30 mg, 300 mg 섭취 했을 때 유의적으로 감소되었다. 본 연구에서는 중금속 농도를 독성이 유발될 정도의 고농도가 아니라 유해한 환경속에서 현대인들에게 노출될 수 있는 정도로 혼합하여 투여하였다. 이 정도에 노출된 흰 쥐의 오리즙 섭취가 혈액의 여러 parameters의 농도를 완전하게 정상 범위내로 $100\%$회복되지는 못하였으나 축적 및 순환하는 양이 오리즙 섭취에 의해 감소되었음을 확인하였다. 또한 오리즙의 섭취량에 따라 정도의 차이도 나타났는데 1일 30 mg 이상을 섭취했을 때 중금속 노출에 대한 피해를 완화시킬 수 있는 것으로 나타났다. 이런 결과는 오리즙 중의 일정수준의 단백질, 아미노산과 선정된 약재의 성분 중 polyphenol 성분인 flavonoid가 착화합물형성 또는 화학흡착에 의해 체내 침착 억제 및 배설을 촉진시키는 작용에 의한 것으로 사료된다. 이 성분중 어느 것의 영향이 어느정도인지는 정확히 판단이 어려우므로 이런 결과를 뒷받침 할 수 있도록 각각 중금속별로, 농도별로 노출시켜 그 효과를 기대할 수 있는 성분들을 각각 작용시켜서 exposure and reaction design을 통한 좀 더 구체적인 연구도 필요하리라 생각되며 각 장기의 축적정도도 조사한다면 더욱 명확해질 수 있으리라 생각된다. 1일 30 mg이라는 양은 우리들이 섭취할 때는 80 mg(1포)에 해당하는 양이다. 따라서 사람에 따라 차이가 있을 수 있으나 일반적으로 꾸준히 1일 1포 이상의 섭취는 체내 중금속 농도를 감소시키는데 도움을 줄 수 있으리라 판단된다.

Are Bound Residues a Solution for Soil Decontamination\ulcorner

  • Bollag, Jean-Marc
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2003년도 International Symposium
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    • pp.111-124
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    • 2003
  • 기존의 오염물질을 제거하는 많은 화학적-물리적 정화 방법은 고비용과 오랜 시간을 요구하는 처리 과정 등의 단점을 갖고 있는 경우가 많았다. 따라서 흙과 수(水)환경내로 유입된 오염물질을 빠른 시간 내에 제거 할 수 있는 대안이 요구 되었다. 흙에 유출된 화합 물질 중 상당양은 흙에 의해 격리, 구속되고 이로 인해 일단 구속된 오염물질은 물과 유기 용매에 의해서도 잘 추출되지 않는 것으로 보고 되고 있다. 이러한 흙에 의한 오염물질의 비유동성(immobilization) 과정은 오염물질의 제거 기술의 대안으로 평가 될 수 있다. 기존 연구자들의 연구 결과, 화학적 혹은 물리적 반응 작용을 통해 오염물질을 흙을 구성하는 물질에 구속할 수 있음이 증명되었다. 이러한 과정 중 환경적 측면에서 볼 때, 화학적 반응이 더 우수하다 할 수 있다. 이는 강한 공유결합(covalent bonds)으로 연결될 경우 미생물의 활동이나 화학 처리로도 이를 분리하기 어렵기 때문이다. 리그닌(lignin) 분해에서 발생하는 휴믹(humic) 물질 등이 안정 된 화학적 연결을 통해 흙 매질 내에 오염물질과 결합하는 대표적 물질이다. 인위적으로 제조된 많은 화학물질은 자연적에서 발생하는 휴민산 발생원(humic acid precursors)과 닮았다. 따라서 화학물은 부식 과정(humifications process)동안 부식토(humus) 내로 병합(incorporate)되어 진다. 일단 이렇게 구성된 결합체는 생물체와 오염물질과의 반응을 방지하여 오염물질로 인한 생물체로의 독성을 감소시키는 역할을 하게 된다. 본 논문에서는 이러한 흙의 유기물(organic matter)와 오염물질과의 결합체에 대한 평가로서 다음의 항목에 대한 고찰이 이루어져야 함을 강조하였다. (a)결합체에서 생물체(biota)와의 반응에 의해 오염물질은 감소되는가\ulcorner (b) 모(parent) 화합물과 비교하여 복합체 생성물(complexed products)이 얼마나 덜 유독한가\ulcorner 그리고 (c)지하수 오염이 오염물질의 유동성 구속에 의해 얼마나 감소되는지\ulcorner

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Ochratoxin A의 신장독성감소 방법에 대한 연구 (Study of Antidotes on the Nephrotoxicity of Ochratoxin A)

  • 서경원;김준규;김태완;정세영;김효정
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.121-128
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    • 1998
  • 곰팡이 독소인 ochratoxin A(OA)는 신장독성, 최기형성, 발암성 및 면역독성을 나타내며, 식품, 곡류 및 정육등에 잔류한다고 알려져 있다. 최근 우리나라의 된장, 간장등 발효식품에서도 OA가 검출되었다는 보고가 있어 OA에 대한 관심이 높아지고 있다. 본 연구에서는 OA의 전반적인 위해성 평가의 일환으로 OA의 독성 표적장기인 신장에 초점을 맞추어 신장독성 감소방법을 제시하고자 한다. 신장독성을 감소시키기 위한 대상 물질로는 1) 기존에 독성감소 물질로 알려진 phenylalanine(Phe), 2) phenylalanime과 asparitc acid로 구성된 감미료인 아스파탐(Asp), 3) 녹차의 성분이며 free radical scavenger 및 ntioxidant 작용이 있는 polyphenol(PP), 4) 최근 수명연장 효과가 있고 특히 신장 질환에 대한 예방 효과가 있다고 알려진 aloe 추출물(AE)을 선택하였다. 신장독성을 유발시키기 위하여 OA를 2.0 mg/kg의 용량으로 2주간 연속 경구 투여하였다. Phe(40 mg/kg, i.p.)과 Asp(25 mg/kg, p.o.)은 OA(2.0 mg/kg, p.o.)와 병용 투여하였으며, PP(200 mg/kg, p.o)는 OA 투여 2주전부터, AE(50 mg/kg, i.v.) 은 3일전부터 전처리하여 OA(2.0 mg/kg, p.o.)와 2주간 병용 투여하였다. 신장독성의 확인은 혈청중 BUN, creatinine 치 및 뇨중 ${\gamma}-glutamyltranspeptidase와\;N-acetyl-{\beta}-D-glucosaminidase$의 활성을 측정하였고, 신장에 대한 조직 병리 검사를 실시하였다. 실험결과, OA를 2주간 2.0 mg/kg용량으로 투여한 결과 신장독성이 유발되었으며, 독성 감소 물질로 사용한 4개의 화합물 모두 혈액 및 뇨중 신장독성 지표를 유의성 있게 감소시켰다. 조직 병리 검사결과 OA에 의하여 신장의 근위 세뇨관에 변성이 유발되었으며, 4개의 혼합물 처리군에서는 변성이 관찰되지 않았다. 이러한 결과로부터 Phe, Asp, PP 및 AE는 모두 OA에 의한 신장독성을 감소시킬 수 있으며, OA에 의한 신장독성 유발에는 Phe에 대한 경쟁작용 및 free radical 생성이 관여되어 있음을 알 수 있다.

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Induction of Phase I, II and III Drug Metabolism/Transport by Xenobiotics

  • Xu Chang Jiang;Li Christina YongTao;Kong AhNg Tony
    • Archives of Pharmacal Research
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    • 제28권3호
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    • pp.249-268
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    • 2005
  • Drug metabolizing enzymes (DMEs) play central roles in the metabolism, elimination and detoxification of xenobiotics and drugs introduced into the human body. Most of the tissues and organs in our body are well equipped with diverse and various DMEs including phase I, phase II metabolizing enzymes and phase III transporters, which are present in abundance either at the basal unstimulated level, and/or are inducible at elevated level after exposure to xenobiotics. Recently, many important advances have been made in the mechanisms that regulate the expression of these drug metabolism genes. Various nuclear receptors including the aryl hydrocarbon receptor (AhR), orphan nuclear receptors, and nuclear factor-erythoroid 2 p45-related factor 2 (Nrf2) have been shown to be the key mediators of drug-induced changes in phase I, phase II metabolizing enzymes as well as phase III transporters involved in efflux mechanisms. For instance, the expression of CYP1 genes can be induced by AhR, which dimerizes with the AhR nuclear translocator (Arnt) , in response to many polycyclic aromatic hydrocarbon (PAHs). Similarly, the steroid family of orphan nuclear receptors, the constitutive androstane receptor (CAR) and pregnane X receptor (PXR), both heterodimerize with the ret-inoid X receptor (RXR), are shown to transcriptionally activate the promoters of CYP2B and CYP3A gene expression by xenobiotics such as phenobarbital-like compounds (CAR) and dexamethasone and rifampin-type of agents (PXR). The peroxisome proliferator activated receptor (PPAR), which is one of the first characterized members of the nuclear hormone receptor, also dimerizes with RXR and has been shown to be activated by lipid lowering agent fib rate-type of compounds leading to transcriptional activation of the promoters on CYP4A gene. CYP7A was recognized as the first target gene of the liver X receptor (LXR), in which the elimination of cholesterol depends on CYP7A. Farnesoid X receptor (FXR) was identified as a bile acid receptor, and its activation results in the inhibition of hepatic acid biosynthesis and increased transport of bile acids from intestinal lumen to the liver, and CYP7A is one of its target genes. The transcriptional activation by these receptors upon binding to the promoters located at the 5-flanking region of these GYP genes generally leads to the induction of their mRNA gene expression. The physiological and the pharmacological implications of common partner of RXR for CAR, PXR, PPAR, LXR and FXR receptors largely remain unknown and are under intense investigations. For the phase II DMEs, phase II gene inducers such as the phenolic compounds butylated hydroxyanisol (BHA), tert-butylhydroquinone (tBHQ), green tea polyphenol (GTP), (-)-epigallocatechin-3-gallate (EGCG) and the isothiocyanates (PEITC, sul­foraphane) generally appear to be electrophiles. They generally possess electrophilic-medi­ated stress response, resulting in the activation of bZIP transcription factors Nrf2 which dimerizes with Mafs and binds to the antioxidant/electrophile response element (ARE/EpRE) promoter, which is located in many phase II DMEs as well as many cellular defensive enzymes such as heme oxygenase-1 (HO-1), with the subsequent induction of the expression of these genes. Phase III transporters, for example, P-glycoprotein (P-gp), multidrug resistance-associated proteins (MRPs), and organic anion transporting polypeptide 2 (OATP2) are expressed in many tissues such as the liver, intestine, kidney, and brain, and play crucial roles in drug absorption, distribution, and excretion. The orphan nuclear receptors PXR and GAR have been shown to be involved in the regulation of these transporters. Along with phase I and phase II enzyme induction, pretreatment with several kinds of inducers has been shown to alter the expression of phase III transporters, and alter the excretion of xenobiotics, which implies that phase III transporters may also be similarly regulated in a coordinated fashion, and provides an important mean to protect the body from xenobiotics insults. It appears that in general, exposure to phase I, phase II and phase III gene inducers may trigger cellular 'stress' response leading to the increase in their gene expression, which ultimately enhance the elimination and clearance of these xenobiotics and/or other 'cellular stresses' including harmful reactive intermediates such as reactive oxygen species (ROS), so that the body will remove the 'stress' expeditiously. Consequently, this homeostatic response of the body plays a central role in the protection of the body against 'environmental' insults such as those elicited by exposure to xenobiotics.