• 제목/요약/키워드: hydrogen peroxide$(H_2O_2)$

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Antioxidant activities of Erythrina stricta Roxb.using various in vitro and ex vivo models

  • AsokKumar, K;UmaMaheswari, M;Sivashanmugam, AT;SubhadraDevi, V;Subhashini, N;Ravi, TK
    • Advances in Traditional Medicine
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    • 제8권3호
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    • pp.266-278
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    • 2008
  • Erythrina stricta, a deciduous tree widely used traditionally in indigenous system of medicine for various ailments such as rheumatism, fever, leprosy, epilepsy etc. The leaves of Erythrina stricta was extracted with ethanol (70%) and used for the evaluation of various in vitro antioxidant assays which includes H - donor activity, nitric oxide scavenging, superoxide anion scavenging, reducing ability, hydroxyl radical, hydrogen peroxide scavenging, total phenolic content, total flavonoid content, total antioxidant activity by thiocyanate and phosphomolybdenum method, metal chelating, $\beta$-carotene bleaching, total peroxy radical assays. The pro-oxidant activity was measured using bleomycin-dependent DNA damage. Ex vivo models like lipid peroxidation and erythrocyte haemolysis were also used to study the antioxidant property of the extract. The various antioxidant activities were compared with suitable standard antioxidants such as ascorbic acid, butylated hydroxyl toluene, $\alpha$-tocopherol, curcumin, quercetin and Trolox. The generation of free radicals viz. $O_2^{{\cdot}-}$, $OH^{\cdot}$, $H_2O_2$, $NO^{\cdot}$ and peroxyl radicals were effectively scavenged by the ethanolic extract of Erythrina stricta. In all the methods, the extract offered strong antioxidant activity in a concentration dependent manner. The total phenolic content, flavonoid content and total antioxidant activity in Erythrina stricta were determined as microgram (g) pyrocatechol, quercetin and $\alpha$-tocopherol equivalent/mg respectively. The extract did not exhibit any prooxidant activity when compared with ascorbic acid. The results obtained in the present study clearly indicates that Erythrina stricta scavenges free radicals and reduces lipid peroxidation, ameliorating the damage imposed by oxidative stress in different disease conditions and serve as a potential source of natural antioxidant.

γ-Aminobutyric acid (GABA) confers chromium stress tolerance in mustard (Brassica juncea L.) seedlings by modulating the antioxidant defense and glyoxalase systems

  • Al Mahmud, Jubayer;Hasanuzzaman, Mirza;Nahar, Kamrun;Rahman, Anisur;Hossain, Md. Shahadat;Fujita, Masayuki
    • 한국작물학회:학술대회논문집
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    • 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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    • pp.235-235
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    • 2017
  • Chromium (Cr) toxicity is hazardous to the seed germination, growth, and development of plants. ${\gamma}$-Aminobutyric acid (GABA) is a non-protein amino acid and is involved in stress tolerance in plants. To investigate the effects of GABA in alleviating Cr toxicity, we treated eight-d-old mustard (Brassica juncea L.) seedlings with Cr (0.15 mM and 0.3 mM $K_2CrO_4$, 5 days) alone and in combination with GABA ($125{\mu}M$) in a semi-hydroponic medium. The roots and shoots of the seedlings accumulated Cr in a dose-dependent manner, which led to an increase in oxidative damage [lipid peroxidation; hydrogen peroxide ($H_2O_2$) content; superoxide ($O{_2}^{{\cdot}-}$) generation; lipoxygenase (LOX) activity], MG content, and disrupted antioxidant defense and glyoxalase systems. Chromium stress also reduced growth, leaf relative water content (RWC), and chlorophyll (chl) content but increased phytochelatin (PC) and proline (Pro) content. Furthermore, supplementing the Cr-treated seedlings with GABA reduced Cr uptake and upregulated the non-enzymatic antioxidants (ascorbate, AsA; glutathione, GSH) and the activities of the enzymatic antioxidants including ascorbate peroxidase (APX), monodehydroascorbate reductase (MDHAR), dehydroascorbate reductase (DHAR), glutathione reductase (GR), glutathione peroxidase (GPX), superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), glyoxalase I (Gly I), and glyoxalase II (Gly II), and finally reduced oxidative damage. Adding GABA also increased leaf RWC and chl content, decreased Pro and PC content, and restored plant growth. These findings shed light on the effect of GABA in improving the physiological mechanisms of mustard seedlings in response to Cr stress.

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사람 폐포대식세포에서 내독소의 Priming 효과 (Priming Effect of Endotoxin in Human Alveolar Macrophage)

  • 정만표;유철규;김영환;한성구;심영수;한용철
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제43권1호
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    • pp.46-53
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    • 1996
  • 연구배경: 폐포대식세포가 내독소에 노출되면 이 후 자극에 의해 종양괴사인자, 활성산소 등 독성이 강한 분비물 방출이 더욱 촉진되어 성인성호흡곤란증후군과 같은 각종 폐질환이 초래되는 중요한 기전으로 이해되고 있다. 그러나 문헌에 보고된 내독소에 의한 이런 priming효과는 다형핵백혈구, 단핵세포나 동물의 폐포대식세포를 대상으로 한 결과로서, 인체 폐포내에서의 폐포대식세포, 폐포상피세포 및 내독소의 상호작용을 밝히는 면에서는 한계가 있었다. 방법: 폐포상피세포에서 기원한 폐암세포주인 A549 24-well Linbro plate에 배양하여 세포단층을 형성한 후 기관지폐포세척술로 얻은 사람의 폐포대식세포($10^6/ml$)를 A549세포에 부착시켜 생체내와 유사한 환경을 만들어 실험을 시행하였다. 방법은 A549세포 부착 전후에 내독소(500 ng/ml)로 전처치한 다음 PMA, fMLP로 자극하여 방출된 과산화수소를 nM/well/2hrs 단위로 측정하여 대조군과 비교하였고 아울러 A549세포만종 없이 각 well에 직접 폐포대식세포단층을 형성한 후 동일하게 처치하였으며 결과는 다음과 같았다. 결과: 1) 24-well의 표면에 폐포대식세포단층을 형성한 후 내독소로 처치(n=7)한 경우, 대조군은 무자극군, PMA 자극군, fMLP자극군에서 각각 $9.48{\pm}2.44$, $10.38{\pm}2.34$, $10.28{\pm}2.33$ nM/well/2hrs의 과산화수소 분비능을 보였고 내독소 전처치군은 각각 $9.56{\pm}2.15$, $9.82{\pm}1.80$, $11.31{\pm}2.48$ nM/well/2hrs을 보여 내독소에 의한 priming효과는 없었다. 2) 폐포대식세포를 미리 내독소로 처치한 후 A549세포단층에 부착(n=7)시킨 경우에는 대조군의 과산화수소 분비능은 무자극군 $4.82{\pm}1.59$, PMA자극군 $8.31{\pm}1.67$, fMLP자극군 $7.06{\pm}1.82$ nM/well/2hrs이고 내독소 전처치군은 각각 $4.44{\pm}1.41$, $7.05{\pm}1.64$, $6.32{\pm}1.69$ nM/well/2hrs로서 내독소에 의한 priming 효과는 없었다. 3) 폐포대식세포를 A549세포단층에 부착시킨 후 내 독소로 처치(n=11)하면 대조군은 무자극군, PMA자극군, fMLP자극군에서 각각 $4.33{\pm}1.04$, $7.94{\pm}1.42$, $6.00{\pm}1.22$ nM/well/2hrs의 과산화수소를 분비하였고 내독소 전처치군은 각각 $5.43{\pm}1.19$, $7.56{\pm}1.31$, $6.38{\pm}1.19$ nM/well/2hrs를 보여 A549세포 부착후에도 내독소의 priming 효과는 관찰되지 않았으나 PMA나 fMLP로 자극하지 않은 무자극군에서 내독소 전처치군이 대조군에 비해 과산화수소 분비능의 유의한 증가를 보였다(p<0.05). 결론: 이상의 결과는 사람 폐포대식세포에서 내독소에 의한 priming효과는 없으나 폐포상피세포와의 상호작용에 의해 내독소가 폐포대식세포를 직접 자극함을 시사하는 소견이며 향후 추시가 필요할 것으로 사료된다.

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Modified Fenton Reaction과 Fenton-like Reaction을 이용한 화약류 오염 토양/지하수의 처리에 관한 연구 (A Study on Remediation of Explosives-Contaminated Soil/Ground Water using Modified Fenton Reaction and Fenton-like Reaction)

  • 허정욱;서승원;김민경;공성호
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제43권1호
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    • pp.153-160
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    • 2005
  • 본 실험은 TNT 오염토양의 효율적 제거를 위한 화학적 처리기술 개발을 목적으로 다양한 Fenton reaction 적용성에 관해 고찰하였다. 기존 Fenton reaction은 낮은 pH 요구성을 가지는 단점이 있고 천연토양은 pH에 대한 buffering capacity를 가지고 있으므로 그 적용성이 미약하였다. 이에 중성 pH에서도 효율적으로 Fenton reaction을 유도할 수 있는 modified Fenton reaction을 본 실험에 적용하였다. 또한, 천연 토양 내 다양한 철광석을 철이온 대신 사용함으로써 철슬러지의 발생의 최소화를 위한 Fenton-like reaction의 적용 가능성에 대하여 검토하여 보았다. 실험결과는 오염토양의 기존 Fenton reaction 제거효율은 약 20시간 후 pH 3에서 93%이며 반면 pH 7에서는 21%임을 보였다. 한편, TNT 오염 수용액 처리에 철이온과 5종의 chelating agent를 투입한 실험에서는 24시간 반응 후 pH 7에서 NTA-Fe의 경우가 87%로 그 효율이 가장 우수하였고 citrate-Fe 46%, EDTA-Fe 71%, oxalate-Fe 64%, acetate-Fe 37%의 각각의 제거효율을 나타내었다. 또한, TNT 오염 수용액 처리에 3종의 철광석으로 Fenton-like reaction을 적용한 경우, pH 3에서 24시간 후 goethite 33%, hematite 40%, magnetite 40%의 처리효율을 보였고, pH 7인 경우 goethite 28%, hematite 34%, magnetite에서는 36%의 처리효율을 보였다. 게다가, 성능이 우수한 chelating agent 3종과 2종의 철광석을 이용한 복합처리 실험에서는 magenetite 경우 pH 7에서 NTA 79%, oxalate 59%, EDTA 14%의 제거효율이 측정되었고, hematite 경우 NTA 73%, oxalate 25% 그리고 EDTA 19%의 처리효율을 얻었다. 결론적으로 철광석과 modified fenton reaction의 복합처리의 경우 처리 기간 등의 운영인자를 확보할 경우 효율적으로 TNT 오염토양에 적용될 수 있을 것으로 기대된다.

Regulation of Vacuolar $H^+-ATPase$ c Gene Expression by Oxidative Stress

  • Kwak, Whan-Jong;Kim, Seong-Mook;Kim, Min-Sung;Kang, Jung-Hoon;Kim, Dong-Jin;Kim, Ho-Shik;Kown, Oh-Joo;Kim, In-Kyung;Jeong, Seong-Whan
    • The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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    • 제9권5호
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    • pp.275-282
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    • 2005
  • By using differential display, we identified one of the genes encoding the multi-subunit complex protein V-ATPase, c subunit gene (ATP6L), and showed alterations of the gene expression by oxidative stresses. Expression of the ATP6L gene in Neuro-2A cells was increased by the treatment with $H_2O_2$ and incubation in hypoxic chamber, implying that the expression of the ATP6L gene is regulated by oxidative stresses. To examine mechanisms involved in the regulation of the gene expression by oxidative stresses, the transcriptional activity of the rat ATP6L promoter was studied. Transcription initiation site was determined by primer extension analysis and DNA sequencing, and promoter of the rat ATP6L and its deletion clones were constructed in reporter assay vector. Significant changes of the promoter activities in Neuro-2A cells were observed in two regions within the proximal 1 kbp promoter, and one containing a suppressor was in -195 to -220, which contains GC box that is activated by binding of Sp1 protein. The suppression of promoter activity was lost in mutants of the GC box. We confirmed by electrophoretic mobility shift and supershift assays that Sp1 protein specifically binds to the GC box. The promoter activity was not changed by the $H_2O_2$ treatment and incubation in hypoxic chamber, however, $H_2O_2$ increased the stability of ATP6L mRNA. These data suggest that the expression of the ATP6L gene by oxidative stresses is regulated at posttranscriptional level, whereas the GC box is important in basal activities of the promoter.

알루미늄 함유 티타늄 실리카라이트-1 촉매의 합성 및 특성 연구 (Synthesis and Characterization of Al-containing Titanium Silicalite-1 Catalysts)

  • 고용식;홍석봉;김건중;안화승
    • 공업화학
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    • 제9권5호
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    • pp.639-647
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    • 1998
  • 알루미늄 함유 티타늄 실리카라이트-1 ([Al]-TS-1) 촉매를 수열합성하고 실리카원, 알루미늄원, $SiO_2/TiO_2$ 몰비, 및 숙성처리와 같은 합성인자들의 영향을 살펴 보았다. 제조한 촉매의 구조, 결정의 크기 및 모양은 X-선 회절분석 및 주사전자 현미경으로 살펴보았으며, UV-vis DRS 분석으로 제올라이트 구조 내로 치환된 티타늄의 상태를 확인하였다. [Al]-TS-1의 합성에 있어서는 약 24시간의 숙성과정이 필수적이었으며, Cab-O-Sil을 실리카원으로 사용한 경우가 Ludox 및 TEOS를 사용한 경우보다 더욱 빠른 결정화 속도를 나타내었다. 알루민산나트륨을 알루미늄원으로 사용한 경우가 질산알루미늄을 사용한 경우보다 더 높은 결정화도를 나타내었고 결정화 시간도 단축되었다. 합성한 촉매의 산화/환원 특성은 과산화수소를 산화제로 2-butanol의 액상 산화를 모델 반응으로 선택하여 검토하였다. 산촉매반응으로 톨루엔 알킬화반응을 수행한 결과, [Al]-TS-1의 산세기는 구조내에 존재하는 티타늄에 기인하여 약해졌으며 para-에틸톨루엔의 선택도는 향상됨을 알 수 있었다.

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어유산화생성물의 DNA손상작용 2. 극성 및 비극성지질획분산화생성물의 DNA 손상작용 (The DNA Damage of Fish Oil Peroxidation Products 2. DNA Damage by the Peroxidation Products of Polar and Non-polar Lipid Fractionated from Mackerel Lipid)

  • 강진훈;도정용;김인수;김선봉;박영호
    • 한국수산과학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.300-307
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    • 1987
  • 어유의 산화에 의한 DNA 손상작용기구를 밝히는 연구의 일환으로 고등어에서 추출한 지질을 다시 극성 및 비극성지질로 분획하여 이들을 각각 plasmid DNA와 $37^{\circ}C$에서 반응시키면서 이들 지질의 산화에 의한 DNA 손상작용을 $1\%$ agarose gel 전기영동을 통하여 조사하였는데 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 극성지질을 DNA와 반응시킨 경우에는 가장 적은 농도에서도 DNA 손상작용이 크게 나타나 반응 l일째에 Form I DNA가 완전히 절단되어 Form II 및 Form III DNA로서 검출되었다. 극성지질의 산화에 의하여 그 농도가 증가함에 따라 POV의 증가가 빠르게 이루어졌으나 반응 4일동안 POV가 100 millieq./kg 이하에서 DNA 손상작용이 일어나는 것을 알 수 있었고, 한편, 극성지질의 산화에 의한 DNA 손상작용에 대한 활성산소종의 영향에서는 총지질의 경우처럼 일중항산소 $^1O_2$와 superoxide anion ${\cdot}O_2^1$의 영향이 가장 컸으며 수산 radical${\cdot}OH$과 과산화수소$(H_2O_2)$는 그다지 뚜렷한 영향을 나타내지 않았다. 비극성지질의 경우에서도 극성지질과 마찬가지로 농도에 따라 DNA 손상능이 커졌으나 극성지질과 총지질에 비하여 그 정도가 훨씬 떨어지는 것을 알 수 있었으며, 이상의 DNA 손상작용에 대한 활성산소종의 영향에 있어서도 극성지질과 동일한 경향을 나타내었다.

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한약재-식물성천연화학물질의 항산화 효능 및 기전 (Anti-Oxidant Efficiency and Memchanisms of Phytochemicals from Traditional Herbal Medicine)

  • 김종봉
    • 대한예방한의학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.103-118
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    • 2008
  • Antioxidants are compounds that protect cells against the damaging effects of reactive oxygen species (ROS). Some ROS, such as superoxide and hydrogen peroxide, are normally produced in cells as by-products of biochemical reactions or as signaling molecules. When ROS-generating reactions are activated excessively, pathological quantities of ROS are released to create an imbalance between antioxidants and ROS, called as oxidative stress. Oxidative stress, which may result in cellular damage, has been linked to cardiovascular disease, diabetes, cancer, and other degenerative conditions. In humans the first line of antioxidant defence are the antioxidant enzymes, especially SOD, glutathione peroxidase (GPX), and to a lesser extent catalase, as well as the tripeptide glutathione(GSH). These enzymes will help destroy ROS(reactive oxygen species) such as hydroxyl radical, $H_2O_2$ and lipid peroxides, while GSH protects against oxidized protein. Many herbal medicines possess antioxidant properties. Herbal antioxidants may protect against these diseases by contributing to the total antioxidant defense system of the human body. Here, many herbal medicines including Ginseng, Licorice, Ligusticum Chuanxiong, Ginkgo biloba and many others was reviewed in terms of anti-oxidant efficiency related to their components.

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Regulation of Ascorbate Peroxidase Gene Expression in Response to Stresses and Phytohormone in Rehmannia glutinosa

  • Park Myoung Ryoul;Park Moon Hee;Yoo Nam Hee;Yu Chang Yeon;Yun Song Joong
    • 한국작물학회지
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    • 제50권4호
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    • pp.286-290
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    • 2005
  • Ascorbate peroxidase (APX) plays a crucial role in the detoxification of hydrogen peroxide. APX activity is maintained significantly higher in the paraquat­treated leaves of the paraquat-tolerant Rehmannia glutinos. This study was conducted to understand structural and regulatory characteristics of APX gene in R. glutinosa. A putative APX cDNA clone (RgAPX1) was isolated from a leaf cDNA library using a partially sequenced expressed sequence tag clone. RgAPX1 is consisted of 1148 bp nucleotides and contains an open reading frame encoding a 250 amino acid-long polypeptide. Deduced RgAPX1 amino acid sequence shares higher sequence similarity to cytosolic APXs. RgAPX1. expression was higher in the leaf than in the flower and root. Southern blot result indicates the presence of one or two RgAPX1-related genes in R. glutinosa genome. RgAPX1 transcription was affected differentially by various stresses and phytohormone. The results indicate that RgAPXl is constitutively expressed in most tissues and its expression is modulated for the immediate and efficient detoxification of $H_2O_2$ under normal and stress conditions.

적고(赤枯) 및 호마엽고(胡麻葉枯) 수도엽중(水稻葉中) Peroxidase와 Polyphenoloxidase의 활성(活性) (Diversity in Activities of Peroxidase and Polyphenoloxidase in the Akagare or Helminthosporium-infected Rice Leaves)

  • 박훈;전재근
    • 한국토양비료학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.27-28
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    • 1973
  • 적고(赤枯) 및 호마엽고리병엽(胡麻葉枯罹病葉)(엽신상반부위(葉身上半部位)) 중(中)의 Peroxidase와 Polyphenol oxidase의 활성(活性)을 검압법(檢壓法)으로 측정(測定)하였다. 건전엽(健全葉)에서는 Polyphenoloxidase의 활성(活性)이 Peroxidase의 활성(活性)보다 약간 낮지만 라병엽에서는 Polyphenoloxidase의 활성(活性)이 56% 증가(增加)하는데 반(反)하여 Peroxidase의 활성(活性)은 35% 감소(減少)하였다. 이러한 사실에서 리병엽중(罹病葉中)의 Polyphenol류(類)의 산화(酸化)에 Polyphenol oxidase가 주역(主役)을 담당하며 Peroxidase 활성(活性)의 감소(減少)로 $H_2O_2$가 유독수준(有毒水準)까지 집적(集積)하여 Polyphenol류(類)의 비산소적(非酸素的) 산화(酸化)가 예상된다.

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