적변인삼의 원인 물질을 구명코저 인삼뿌리의 적변현상과 항산화 활성과의 상관관계를 조사하기 위하여 적변뿌리와 건전뿌리의 각 부위별 항산화 활성을 조사하였다. 적변삼의 표피와 피층조직의 superoxide dismutase(SOD) 활성(units/mg protein)은 각각 126.9와 79.6으로 정상뿌리에 비해 각각 3.5배, 2.0배 높았다. 적변뿌리의 catalase활성은 약 1.6배 높았으나, peroxidase 활성은 오히려 약간 낮았다. 적변뿌리 각 조직의 DPPH 자유라디칼 포착활성은 정상뿌리에 비해 약 2.0배 높았다. 정상뿌리의 ascorbate 함량은 조직에 따라 약간의 차이를 나타내었지만(166~240 $\mu$g/g fr. wt.), 산화형dehydroascorbate(DHA) 함량이 전체 ascorbate 함량의 약 97~79%를 차지하였다. 적변뿌리의 전체 ascorbate함량은 정상뿌리와 비슷하였지만 환원형 ascorbate의 함량은 조직에 따라 다르지만 정상뿌리에 비해 3.5~7.5배 높았다. 적변뿌리의 표피조직, 피층조직, 중심주 조직의 전체 glutathione 함량은 정상조직에 비해 각각 7.3배, 4.8배, 1.2배 높았다. 적변화에 따른 환원형 glutathione(GSH)과 산화형 glutathione(GSSG)의 함량비는 전체 glutathione 함량변화와 비슷하였다. 이상의 결과는 인삼의 적변조직은 어떤 외부스트레스에 의해 과다하게 발생되는 활성산소종을 제거하기 위하여 SOD 활성, 환원형 ascorbate 함량, 환원형 glutathione 함량이 크게 증가하는 것으로 사료된다.
삭막한 도시환경으로부터 오는 스트레스는 도시민들에게 다양한 질병을 발생시키거나 건강을 악화시키는 반면, 자연은 인간에게 긍정적인 치유효과를 준다. 자연을 통한 치유프로그램은 활동공간의 특성에 따라 숲치유와 원예치료로 구분할 수 있다. 그러나 치유프로그램에 대한 연구는 독립적으로 이루어져 다양한 프로그램의 적용과 연계에 따른 효과를 파악하는데 한계가 있다. 따라서 본 연구는 숲치유와 원예치료의 생리적 심리적 효과를 비교 분석하여 각 프로그램의 효과와 차이점을 밝혀 향후 치유프로그램 개발과 치유공간 설계의 기초자료를 제공하고자 한다. 실험은 숲치유 5명, 원예치료 5명의 피험자를 대상으로 5일간의 프로그램에 대한 사전사후검사를 실시하였다. 생리적 반응은 혈압, 맥박, 코티솔 변화량으로 측정하였고, 심리적 반응은 기분상태검사로 측정하였다. 분석방법은 통계프로그램 SPSS 18.0 for windows의 분산분석(ANOVA)과 대응표본 T-test를 실시하였다. 연구결과, 1) 숲치유와 원예치료는 생리적, 심리적으로 모두 긍정적 효과를 보이며, 2) 숲치유는 원예치료보다 생리적 이완과 스트레스 감소에 더 효과적이고, 3) 원예치료는 숲치유보다 우울감 감소에 더 효과적인 경향이 있는 것으로 나타났다. 위 결과는 각 치유프로그램의 특징을 파악함으로써, 향후 치유프로그램 개발과 치유공간 설계를 위한 기초자료와 지침 설정에 도움이 될 것으로 기대한다.
피부는 끊임없이 외부환경에 노출되며 가장 주요한 스트레스 요인 중 하나는 자외선방사이다. 자외선 방사로 인하여 피부에 염증, 착색, 광노화 및 피부암을 포함하는 생물학적 영향을 끼치게 된다. 본 연구에서는 해양천연소재 (김, 다시마, 모려, 모자반, 미역, 석결명, 우뭇가사리, 청각, 톳, 파래)로부터 피부보호 항산화제를 조사하기 위해 자외선으로부터 기인된 세포보호 효과를 증명하였으며 세포독성, 산화에 의한 세포사멸, 항노화 효과에 대하여 평가를 실시하였다. 그 결과, 모자반, 한천, 석결명, 청각 에탄올 추출물을 처리한 군이 자외선으로 유도된 세포독성 및 세포사멸을 효과적으로 억제하는 것으로 나타났다. 또한 다른 실험에서 자외선에서 인한 세포사멸은 세포내 축적이나 ROS로부터 매개되지만 해양추출물을 처리함으로써 현저하게 감소되었다. 이러한 해양추출물의 보호효과 증가는 Type I collagen과 Type I procollagen에 의해 매개하는 것과 연관되는 것으로 사료된다. 이들의 결과는 해양추출물이 노화예방 및 항산화제로서의 우수한 특성으로 피부손상에 의한 산화적 스트레스에 대응하는 새로운 기능성 소재로서의 가능성을 가지는 것으로 평가된다.
식물이 접하는 다양한 환경 스트레스(고온, 저온, 냉해, 고염, 가뭄 등) 중에서 물부족(가뭄) 스트레스는 식물의 생장 및 생산성을 저해하는 가장 주요한 요인으로 보고되어 왔다. 그러므로, 물부족 스트레스에 대한 식물의 반응 기작을 명확히 이해하는 것은 물부족 스트레스 저항성이 증가된 유용 작물 개발에 적용될 수 있을 것으로 기대되며, 그 결과 작물 재배 가능 지역의 확대에 기여할 수 있을 것으로 생각된다. 식물의 물부족 스트레스 신호 과정은 크게 식물 호르몬인 앱시스산 의존적인 과정과 비의존적인 과정으로 분류되며, 각각 AREB/ABF, DREB2 전사 조절 인자가 주요한 전사 조절 인자로 참여하여 하위 단계 반응 유전자의 발현 조절에 참여한다. 이러한 AREB/ABF, DREB2 의존적인 regulon에 대한 연구를 통해 물부족 스트레스 신호 과정 중 전사 수준의 조절에 대한 규명이 활발히 이루어지고 있다. 해당 신호 과정에는 전사 수준의 조절뿐만 아니라 인산화, 유비퀴틴화와 같은 번역 후 변형 과정 및 염색질 변형에 의해 매개되는 후성유전학적 조절도 연관되어 있다. 본 총설에서는 현재까지 보고된 물부족 스트레스 신호 전달 과정을, 이와 관련되어 보고된 다양한 신호 전달 단백질들의 기능과 연계시켜 알아보고자 한다. 이러한 물부족 스트레스 신호 전달 과정에 대한 명확한 이해는 향후 유용 내건성 작물 개발을 위한 이론적 기반 구축에 도움이 될 수 있을 것이라 생각된다.
독도에 자생하고 있는 야생 가지과 식물근권세균들의 특성을 밝히기 위해 까마중을 채집하였다. 까마중 근권으로부터 총 44종의 포자형성세균 혹은 질소고정세균을 분리하였다. 이 균주들은 16S rDNA 염기서열을 이용하여 부분 동정하였다. PGPR로써의 특성을 밝히기 위해 옥신 생산능, 인 가용능, 그리고 Siderophore 형성능을 측정하였다. 식물 생장호르몬인 옥신을 형성하는 균주는 19종, 난분해성 인을 분해할 수 있는 균주는 8종, 식물병원균을 억제하는 siderophore를 형성할 수 있는 균주는 13종으로 확인되었다. 우리나라에서 널리 재배되고 있는 가지과식물인 담배와 고추에 직접 적용하여, 식물의 생장 촉진 효과 및 식물 전신유도저항성 효과를 확인하였다. 특히 KUDC1009는 식물의 생장 촉진 효과 그리고 식물병원균에 대한 저항성을 증가시키는 등 다기능의 능력을 가지는 것을 확인할 수 있었다. 독도의 근권세균들은 다양한 스트레스 환경하에서 야생 까마중이 생존하는데 많은 도움을 주는 것을 추측 할 수 있었다.
이 연구에서는 SD600 철근 B급 이음에 대한 현행 설계기준의 적용성 평가를 위하여 실험적 연구가 수행되었다. 단순 지지된 12개의 B급 겹침 이음 실험체에 단순 증가 하중을 가하여 실험하였다. 주요 변수는 겹침 이음 철근직경, 콘크리트 피복 두께, 콘크리트 강도, 횡보강 철근 간격이다. 콘크리트는 24 MPa의 보통 강도 콘크리트와 60 MPa의 고강도 콘크리트를 사용하였다. 대부분의 실험체는 현행 설계기준의 B급 이음 길이를 만족하도록 설계하였다. 실험에서 발현된 철근 응력의 평균을 현행 KCI설계기준의 예측 철근 응력과 비교하였으며, 그 결과를 통하여 SD600 철근에 대한 현행 설계기준의 적용성을 평가하였다. 현행 설계기준은 모든 D13 겹침 이음과 횡보강 철근이 배치된 D22, D32 겹침 이음에 대하여 안전측이었다. 직경 D22 이상 철근의 겹침 이음은 횡보강 철근의 사용이 권장되는 결과를 나타내었다. 고강도 콘크리트를 사용한 D22, D32 철근의 겹침 이음은 안전한 경향성을 보였으나, 확실한 검증을 위하여 추가적인 연구가 필요하다.
본 연구에서는 유황양파를 수확한 이후 $4^{\circ}C$에서의 장기간 저장이 양파의 품질 특성과 항산화 활성에 미치는 영향을 탐색하고자 하였다. 수확 직후의 유황양파는 무첨가군에 비해 황과 질소가 유의적으로 높았으며, 탄수화물, 단백질, 조회분, 지방 등의 일반성분과 플라보노이드 등의 항산화 성분이 상대적으로 높은 경향을 나타내었다. 유황처리에 의한 양파의 이화학적 품질 특성 및 항산화 활성 개선 효과는 선행연구로부터 일관되게 보고되었으며, 재배 중 황 강화 때문에 양파의 성장 및 생합성 대사가 활성화된 결과로 해석되었다. 한편 유황처리 여부에 관계없이 양파는 저장 20주까지 비교적 수분함량을 일정하게 유지하였다. 또한, 저장 기간이 증가함에 따라 탄수화물과 수용성 고형분 함량은 감소하는 경향을, 플라보노이드, 총환원력, SOD 유사 활성 등 항산화 활성은 증가하는 경향을 보였다. 이는 수확 이후 환경변화에 대한 식물의 전형적 방어기전으로, 파이토알렉신, 이소플라보노이드 등의 스트레스 대사산물의 생성 촉진과 이에 필요한 에너지를 충당하기 위한 가속화된 호흡의 결과로 해석되었다. 한편 저장 36주에 이르러서는 양파에서 지나친 발아와 연부 현상이 관찰되었으며 항산화 활성도 급격히 감소한 것으로 평가되었다. $4^{\circ}C$에서 36주 동안 관찰된 저장 중 위 변화들은 유황처리 여부와 관계없이 비교적 동일하게 나타났다. 이는 재배 중 유황처리가 수확 직후 양파의 품질 특성 및 항산화 활성 개선에는 영향을 주었지만, $4^{\circ}C$ 저장 중 진행된 변화에는 저장 기간의 효과가 더 크게 관찰됨으로써 유황처리 효과가 미미하였음을 시사해주었다.
Kim, Jung Jin;Lee, Soo Jung;Toh, Kyu Young;Lee, Chang Uk;Lee, Chul;Paik, In Ho
생물정신의학
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제6권2호
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pp.202-208
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1999
Schizophrenia has many clinical expressions and probably different etiologic factors. Infections, autoimmune mechanism and related neurodevelopmental abnormalities have been suggested as possible etiologic factors of schizophrenia. It has been reported that immunoreactivity to heat shock proteins, which play a protective role against environmental stresses in a cell, might be related to the pathogenesis of schizophrenia. Therefore, we examined the immunoreactivity to heat shock protein 70kDa and 90kDa(HSP70 and 90) in 91 patients with schizophrenia and 83 normal controls. Ig G antibodies to HSP70 and 90 of sera were quantitated by ELISA. The optical density(OD) was measured by an automated microplate reader at a wavelength of 490nm. The amounts of antibodies to HSPs were expressed as arbitrary units(AU)/ml related to a standard serum. The limit for elevated antibody titers(anti-HSPs positive or negative) was set at two standard deviations added to the mean of the normal controls. Twenty nine(31.9%) of the 91 patients showed anti-HSP70 positive and 19(20.9%) of those showed anti-HSP90 positive. On the other hand, only 1(1.4%) of the normal controls and 4(4.8%) of those showed anti-HSP70 positive and anti-HSP90 positive, respectively. The titers of anti-HSP70 positive were related with BPRS scores, while those of anti-HSP90 positive were not. There were no relationship between antibody titers and clinical variables including age at onset, duration of illness, family history of schizophrenia or number of admission. The titers of anti-HSP70 positive were significantly associated with anti-HSP90 positive. Our results suggest the presence of abnormal immune reactivity involving HSP70 and HSP90 in a subset of patients with schizophrenia.
Bax, a mammalian pro-apoptotic member of the Bcl-2 family, induces cell death when expressed in yeast. To investigate whether Bax expression can induce cell death in plant, we produced transgenic Arabidopsis plants that contained murine Bax cDNA under control of a glucocorticoid-inducible promoter. Transgenic plants treated with dexamethasone, a strong synthetic glucocorticoid, induced Bax accumulation and cell death, suggesting that some elements of cell death mechanism by Bax may be conserved among various organisms. Therefore, we developed novel yeast genetic system, and cloned several Plant Bax Inhibitors (PBIs). Here, we report the function of two PBIs in detail. PBI1 is ascorbate peroxidase (sAPX). Fluorescence method of dihydrorho-damine 123 oxidation revealed that expression of Bax in yeast cells generated reactive oxygen species (ROS), and which was greatly reduced by co-expression with sAPX. These results suggest that sAPX inhibits the generation of ROS by Bax, which in turn suppresses Baxinduced cell death in yeast. PBI2 encodes nucleoside diphosphate kinase (NDPK). ROS stress strongly induces the expression of the NDPK2 gene in Arabidopsis thaliana (AtNDPK2). Transgenic plants overexpressing AtNDPK2 have lower levels of ROS than wildtype plants. Mutants lacking AtNDPK2 had higher levels of ROS than wildtype. $H_2O_2$ treatment induced the phosphorylation of two endogenous proteins whose molecular weights suggested they are AtMPK3 and AtMPK6. In the absence of $H_2O_2$ treatment, phosphorylation of these proteins was slightly elevated in plants overexpressing AtNDPK2 but markedly decreased in the AtNDPK2 deletion mutant. Yeast two-hybrid and in vitro protein pull-down assays revealed that AtNDPK2 specifically interacts with AtMPK3 and AtMPK6. Furthermore, AtNDPK2 also enhances the MBP phosphorylation activity of AtMPK3 in vitro. Finally, constitutive overexpression of AtNDPK2 in Arabidopsis plants conferred an enhanced tolerance to multiple environmental stresses that elicit ROS accumulation in situ. Thus, AtNDPK2 appears to play a novel regulatory role in $H_2O_2$-mediated MAPK signaling in plants.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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