• 생명과학회지
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• 제33권8호
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• pp.651-662
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• 2023

마이크로바디로 알려진 퍼옥시좀은 대부분의 진핵세포에서 흔히 발견되는 형태학적으로 유사한 세포내 소기관의 한 종류이다. 크기는 직경이 0.2~1.8 ㎛이고 단일 막으로 싸여 있다. 매질은 일반적으로 미세한 입자이지만 때로는 결정체 또는 섬유질의 형태가 관찰된다. 이들은 특징적으로 과산화수소(H₂O₂)를 생성하는 산화효소를 가지고 있으며 효소 카탈레이스를 함유하여 세포 소기관 내에서 생성되는 유독한 H₂O₂를 제거한다. 퍼옥시좀은 형태학적으로나 물질대사의 측면에서 진핵세포의 세포내 소기관으로써 대단히 역동적이다. 특히, 식물의 퍼옥시 좀은 β-산화, 글라이옥실산 회로 및 광호흡 등을 포함한 수많은 대사 과정과 관련이 있다. 또한, 식물 퍼옥시좀은 중요한 식물 호르몬인 옥신, 살리실산 및 자스몬산의 합성과 스트레스에 대한 반응 및 발달에 관여한다. 지난 20년 동안 진핵생물의 퍼옥시좀 발생에 관한 연구는 동물과 효모에서 상당한 진전을 이루었다. 정교한 분자생물학 기술의 발전과 유전체학의 광범위 활용으로 대부분의 퍼옥시좀 관련 유전자와 단백질(peroxin, PEX)이 확인되었다. 또한, 최근에 단백체 연구의 적용은 퍼옥시좀 단백질의 표적화, 조절 및 분해에 대한 이해와 함께 식물 퍼옥시좀의 발생에 대한 기초 정보를 얻을 수 있게 되었다. 이와 같은 퍼옥시좀 발달에 관한 연구에 커다란 진전에도 불구하고, 퍼옥시좀이 ER에서 유래하여 조립되고 분열하는 과정에 대하여 여전히 많은 의문이 남아 있다. 퍼옥시좀은 식물 발달의 여러 측면에서 역동적인 역할을 수행하며, 이 논문에서는 식물 퍼옥시좀의 기능, 발생 및 역동성에 대한 이해를 위하여 그 동안의 연구 동향에 중점을 두었다.

• 한국작물학회지
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• 제50권spc1호
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• pp.8-11
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• 2005

자광찰벼, 화선찰벼, 및 일품벼 에탄올 분획의 H4IIE 세포에 대찬 산화적 스트레스 보호효과를 검정하기 위해서 수행하였다. 과산화수소에 의하여 생성된 자유라디칼은 H4IIE 세포에 산화적 손상을 초래하며 이러한 손상에 기인된 세포사멸에 대하여 화선찰벼와 일품벼 추출물은 방어효과가 없었으나, 적색을 띤 자광찰벼 추출물의 에탄올 분획은 과산화수소에 의하여 유도된 산화적 스트레스에 가장 현저한 효과를 나타내었다. 금후, 보다 광범위하고 집중적인 연구를 수행한다면 쌀 함유 유효성분들의 생리활성에 관한 보다 명확한 효과가 구명될 수 있을 것으로 사료된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제55권4호
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• pp.567-573
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• 2017

선박용 경유(황 농도 약 230 ppmw)의 황화합물 제거를 위해 산화텅스텐($WO_x$)을 실리카로 이루어진 다공성 물질인 SBA-15에 담지한 산화 촉매를 제조하였으며 산화제로 과산화수소를 이용한 산화공정과 추출 용매로 아세토니트릴을 이용한 추출공정을 통해 촉매의 산화성능을 확인하였다. XRD 및 XRF, XPS 분석과 BET 이론을 통해 제조한 촉매의 물리적 특성에 대해 조사하였다. 담지된 $WO_x$는 삼산화텅스텐($WO_3$)으로 존재하였으며 실제 담지율이 약 10 wt% 부근일 때 단일층을 형성하는 것으로 판단된다. 제조한 촉매의 산화성능을 확인한 결과, 0.1 g의 13 wt% $WO_x$/SBA-15 촉매와 과산화수소(산소/황 몰 비=10)를 도입하여 $90^{\circ}C$에서 3시간 동안 반응이 이루어졌을 때 76.3%의 가장 높은 황 제거율을 나타냈다. 연속반응 비교 실험을 통해 1회의 산화반응으로 황 화합물의 산화가 충분히 일어났음을 확인하였다. 또한 5회의 추출공정을 통해 최대 94.4%의 황 제거율을 나타냈다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제29권2호
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• pp.288-298
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• 2016

Resveratrol acts as a free radical scavenger and a potent antioxidant in the inhibition of numerous reactive oxygen species (ROS). The function of resveratrol and resveratrol-loaded nanoparticles in protecting human lung cancer cells (A549) against hydrogen peroxide was investigated in this study. The 2,2'-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonic acid (ABTS) assay was performed to evaluate the antioxidant properties. Resveratrol had substantially high antioxidant capacity (trolox equivalent antioxidant capacity value) compared to trolox and vitamin E since the concentration of resveratrol was more than $50{\mu}M$. Nanoparticles prepared from ${\beta}$-lactoglobulin (${\beta}$-lg) were successfully developed. The ${\beta}$-lg nanoparticle showed 60 to 146 nm diameter in size with negatively charged surface. Non-cytotoxicity was observed in Caco-2 cells treated with ${\beta}$-lg nanoparticles. Fluorescein isothiocynate-conjugated ${\beta}$-lg nanoparticles were identified into the cell membrane of Caco-2 cells, indicating that nanoparticles can be used as a delivery system. Hydrogen peroxide caused accumulation of ROS in a dose- and time-dependent manner. Resveratrol-loaded nanoparticles restored $H_2O_2$-induced ROS levels by induction of cellular uptake of resveratrol in A549 cells. Furthermore, resveratrol activated nuclear factor erythroid 2-related factor 2-Kelch ECH associating protein 1 (Nrf2-Keap1) signaling in A549 cells, thereby accumulation of Nrf2 abundance, as demonstrated by western blotting approach. Overall, these results may have implications for improvement of oxidative stress in treatment with nanoparticles as a biodegradable and non-toxic delivery carrier of bioactive compounds.

• 한국환경과학회지
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• 제19권12호
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• pp.1323-1334
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• 2010

The effect of nitric oxide (NO) on antioxidant system and protective mechanism against oxidative stress under UV-B radiation was investigated in leaves of maize (Zea mays L.) seedlings during 3 days growth period. UV-B irradiation caused a decrease of leaf biomass including leaf length, width and weight during growth. Application of NO donor, sodium nitroprusside (SNP), significantly alleviated UV-B stress induced growth suppression. NO donor permitted the survival of more green leaf tissue preventing chlorophyll content reduction and of higher quantum yield for photosystem II than in non-treated controls under UV-B stress, suggesting that NO has protective effect on chloroplast membrane in maize leaves. Flavonoids and anthocyanin, UV-B absorbing compounds, were significantly accumulated in the maize leaves upon UV-B exposure. Moreover, the increase of these compounds was intensified in the NO treated seedlings. UV-B treatment resulted in lipid peroxidation and induced accumulation of hydrogen peroxide ($H_2O_2$) in maize leaves, while NO donor prevented UV-B induced increase in the contents of malondialdehyde (MDA) and $H_2O_2$. These results demonstrate that NO serves as antioxidant agent able to scavenge $H_2O_2$ to protect plant cells from oxidative damage. The activities of two antioxidant enzymes that scavenge reactive oxygen species, catalase (CAT) and ascorbate peroxidase (APX) in maize leaves in the presence of NO donor under UV-B stress were higher than those under UV-B stress alone. Application of 2-(4-carboxyphenyl)-4, 4, 5, 5-tetramethylimidazoline-1-oxyl-3- oxide (PTIO), a specific NO scavenger, to the maize leaves arrested NO donor mediated protective effect on leaf growth, photosynthetic pigment and free radical scavenging activity. However, PTIO had little effect on maize leaves under UV-B stress compared with that of UV-B stress alone. $N^{\omega}$-nitro-L-arginine (LNNA), an inhibitor of nitric oxide synthase (NOS), significantly increased $H_2O_2$ and MDA accumulation and decreased antioxidant enzyme activities in maize leaves under UV-B stress. This demonstrates that NOS inhibitor LNNA has opposite effects on oxidative resistance. From these results it is suggested that NO might act as a signal in activating active oxygen scavenging system that protects plants from oxidative stress induced by UV-B radiation and thus confer UV-B tolerance.

• 한국동물학회지
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• 제29권2호
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• pp.141-158
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• 1986

흰쥐를 실험재료로 그 적혈구에서 glutathione peroxidase를 $(NH_4)_2SO_4$ 침전법, Sephadex filtration column, DEAE-sephadex column chromatogrgphy하여 순화시키고 이것의 성질을 연구하였으며, 간에서 이 효소의 작용부위를 조직화학적 처리를 하여 전자현미경으로 관찰한 결과는 다음과 같다. 1. Glutathione peroxidase는 약 33.5배 순화되었다. 2. Crude glutathione peroxidase의 최적온도는 $40^\\circC$이며, 반응 최적 pH는 7.5였다. 3. 이 효소는 $30^\\circC$에서 가장 안정되었으며 glutathione농도 변화에 대한 Km값은 8.5 mM, 최대 반응속도는 15.6 $\\mu$moles/min이었고, $H_2O_2$ 농도변화에 대한 Km값은 40 $\\mu$M이며, 최대 반응속도는 10.5 $\\mu$moles/min이었다. 4. 이 효소의 분자량은 약 90,000정도로 측정되었다. 5. 쥐의 간에서 이 효소의 활성부위는 microbody에 국한되며 간소염의 주변주에서 그 활성이 크게 나타났다. 6. 조직화학적 방법으로 나타난 반응산물은 직경 $2.0\\sim0.7 \\mum$ 정도의 원형으로 그 경계막은 뚜렷하지 않았다.

• Reproductive and Developmental Biology
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• 제29권2호
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• pp.133-139
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• 2005

Oxidative stress is one of the major causes of failure in in vitro storage of boar semen. Reactive oxygen species (ROS) are known to be important mediators of such stress. The present study examined the effects of pyruvate and taurine on sperm motility and expression of BAD, Cytochrome c, Caspase-3 and Cox-2 protein in in vitro storage of boar semen, and tested the effect of semen treated with antioxidant with or without hydrogen peroxide on the development of IVM/IVF porcine embryos. Semen samples were transported to the laboratory at $17^{\circ}C$ within 2 hr after collection and were treated with different concentration of pyruvate $(1\~10mM)$ and taurine $(25\~100mM)$ with or without 250uM $H_2O_2$ respectively. The supplementation of pyruvate and taurine increased sperm motility in boar semen during in vitro incubation at $37^{\circ}C$. Expression of apoptosis protein (BAD, cytochrome c, caspase-3 and cox-2) were reduced in the group of boar semen treated with pyruvate and taurine when compared to the other groups. The developmental rates of IVM/IVF porcine embryos fertilized by semen treated with pyruvate and taurine were significantly increased when compared to control (P<0.005). These results indicate that supplementation of pyruvate and taurine as antioxidants in boar semen extender can improve the semen quality and increase in vitro development of porcine IVM/IVF embryos when boar semen treated with antioxidants was used for in vitro fertilization.

• Archives of Pharmacal Research
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• 제27권3호
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• pp.340-345
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• 2004

Our work in this study was made in the microsomal fraction to evaluate the lipid peroxidation by measuring superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), glutathione peroxidase (GPx), and malondialdehyde (MDA) and to elucidate the preventive role of CS in the $CCl_4$-induced oxidative stress. The excessive lipid peroxidation by free radicals derived from $CCl_4$ leads to the condition of oxidative stress which results in the accumulation of MDA. MDA is one of the end-products in the lipid peroxidation process and oxidative stress. MDA, lipid peroxide, produced in this oxidative stress causes various diseases related to aging and hepatotoxicity, etc. Normal cells have a number of enzymatic and nonenzymatic endogenous defense systems to protect themselves from reactive species. The enzymes in the defense systems, for example, are SOD, CAT, and GPx. They quickly eliminate reactive oxygen species (ROS) such as superoxide anion free radicalㆍO$^{[-10]}$ $_2$, hydrogen peroxide $H_2O$$_2$ and hydroxyl free radicalㆍOH. CS inhibited the accumulation of MDA and the deactivation of SOD, CAT and GPx in the dose-dependent and preventive manner. Our study suggests that CS might be a potential scavenger of free radicals in the oxidative stress originated from the lipid peroxidation of the liver cells of $CCl_4$-treated rats.

• 대한환경공학회지
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• 제29권5호
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• pp.556-563
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• 2007

고전압 방전극이 기체상에 위치하고 접지 전극이 수중에 설치된 기체-액체 혼합 방전에 의한 화학적 활성종의 발생 특성에 관해 실험실 규모 실험을 수행하였다. 실험된 전극 구조는 기존의 연구에서 사용해왔던 일반적 전극 배열에서보다 높은 전계 강도(electric field strength)를 형성하고 짧은 폭을 지닌 펄스들을 생성시킴으로써 방전에 의해서 일어나는 화학반응의 에너지 효율성을 높일 수 있는 것으로 나타났다. 방전에 의해 기체상에 생성되는 오존 농도는 실험된 전압 범위의 중간 값인 45 kV 조건에서 가장 높은 것으로 관찰되었다. 용액 전도도가 낮을수록 액체상을 통한 전기 저항이 증가하여 기체상에서 높은 전계 강도가 형성되므로 오존 생성을 촉진시키는 것으로 나타났다. 인가전압이 증가할수록 높은 전계 강도가 형성되어 강한 방전이 이루어지므로 과산화수소 생성속도가 증가하는 것으로 나타났다. 낮은 전압에서는 용액 전도도가 증가하면 과산화수소 분해속도가 증가하기 때문에 과산화수소 생성 속도가 감소하며 높은 전압에서는 용액 전도도가 증가하면 자외선 조사 등에 의해 과산화수소 발생의 중간 생성물인 OH 라디칼의 발생이 촉진되므로 과산화수소 생성 속도가 증가하는 것으로 나타났다. 산소와 아르곤의 혼합기체가 공급될 때, 강하고 안정한 방전이 이루어져 과산화수소 생성속도가 증가하는 것으로 나타났다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제42권2호
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• pp.161-167
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• 2013

들깻잎 메탄올추출물(PLME)이 가지는 산화적 스트레스 개선효과를 확인하기 위하여 $H_2O_2$으로 유도된 산화적 스트레스에 대한 HaCaT 피부 각질세포의 보호효과를 조사하였다. 또한 PLME의 항산화 능력을 확인하기 위하여 DPPH, hydroxyl free radical 소거능 및 총 항산화물질(페놀류, 플라보노이드류 및 아스코르브산) 함량을 조사하였다. $H_2O_2$(500 ${\mu}M$)에 의한 산화적 스트레스가 유발된 HaCaT세포에 PLME를 처리한 결과, 농도 의존적으로 세포의 생존율이 증가하였고, 세포 지질과산화물질 MDA의 생성효과는 PLME 처리에 의해 유의적으로 감소하는 것을 관찰하였다. 또한 $H_2O_2$로 인하여 세포내 항산화효소인 SOD, GSH-px와 CAT 등의 활성이 감소된 HaCaT세포에 PLME를 처리했을 때, 이들 효소의 활성이 농도 의존적으로 증가되었다. PLME의 DPPH와 hydroxyl radical 소거능을 측정한 결과, 농도 의존적으로 radical 소거능이 증가함을 알 수 있었다. 50 ${\mu}g/mL$ 이상 농도의 PLME의 DPPH 소거능은 60%의 저해율을 나타낸 천연항산화제인 아스코르브산(50 ${\mu}g/mL$)과 유사한 효과를 보였고, ${\cdot}OH$ radical 소거능은 아스코르브산(50 ${\mu}g/mL$)보다 높은 결과를 나타냈다. 또한 PLME가 함유하고 있는 항산화물질인 폴리페놀류, 플라보노이드류, 아스코르브산의 함량을 측정한 결과 총 페놀류화합물은 $52.2{\pm}1.1$ mg GAE/g, 총 플라보노이드화합물은 $33.7{\pm}4.7$ mg RUE/g, 아스코르브산의 함량은 $17.0{\pm}0.5$ mg AA/g으로 나타났다. HaCaT 세포에서 $H_2O_2$에 의해 발생하는 산화적 스트레스에 대한 보호 효과를 측정한 결과 PLME는 세포 사멸을 방지하고, 세포 지질과산화물질(MDA)의 생성을 억제하여 세포내 항산화효소의 활성을 증가시키는 효과를 가지는 것으로 보인다. 이상의 결과로 들깻잎 메탄올추출물은 인체 피부각질 세포에 대한 보호 작용과 in vitro에서의 항산화 능력이 있는 것으로 확인되었다.