• 제목/요약/키워드: inhibiting activity

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자외선 LED 포장용기 시스템에 의한 포장절단당근의 품질보존 (Quality Preservation of Shredded Carrots Stored in UV LED Packaging System)

  • 김남용;이동선;안덕순
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제43권1호
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    • pp.135-140
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    • 2014
  • 신선농산물의 저장성을 향상시키기 위해 저장용기에 장착된 자외선영역의 LED는 저온 냉장시스템에서 지속적 조사처리 또는 간헐적 조사 처리 방식으로 활용되며 비교적 저렴한 가격으로 이용 가능하다. 저장용기에 자외선영역의 280 nm, 365 nm, 405 nm LED를 각각 장착하고 대표적 신선편이식품의 하나로서 절단당근을 선택하여 $10^{\circ}C$ 온도에 저장하면서 LED 조사 처리 조건에 따른 품질변화를 살펴보았다. 저장용기의 뚜껑 안쪽 부분에 장착된 자외선 LED는 절단당근의 표면으로부터 2 cm 높이에서 조사되도록 하였으며, 하루에 30분 간격으로 on/off를 2회 반복하여 조사하였다. 공기조건에서 절단당근에 Escherichia coli 균주를 접종한 경우와 자연적 미생물 오염도를 측정해 본 결과, 280 nm 자외선 LED 조사 처리를 한 경우 다른 파장(365 nm, 405 nm)의 조사 처리구보다 더 큰 미생물 성장 억제능력을 보여 가장 효과적이었다. 공기 조건에서 절단당근의 카로티노이드 함량은 365 nm와 405 nm에서 대조구에 비해 높은 함량을 보였다. MA 조건에서는 대조구를 포함한 모든 처리구에서 산소농도 1.2~4.3%, 이산화탄소 농도 8.4~10.6%의 가스농도로 유지하여 LED 처리에 따른 내부기체조성의 차이는 나타나지 않았지만, 280 nm 자외선 LED 조사 처리가 가장 큰 미생물 성장 억제를 보였다. 카로티노이드 함량은 LED 조사 효과보다 MA 포장 효과에 의해 카로티노이드 보존이 지배적으로 작용한 것으로 보여 처리구 간의 유의적인 차이는 없었다. MA 조건에서 DPPH 라디칼에 대한 소거활성은 365 nm와 405 nm에서 약간 높게 나타났다. 이를 바탕으로 자외선 LED를 이용하여 신선농산물 포장의 적용가능성을 확인하였으며, 저장용기에 자외선 LED를 장착함으로써 수확 후 수송, 판매, 저장 단계에서 신선농산물을 더욱 신선하게 유지시킬 것으로 기대된다.

멜론(Cucumis melo L.) 수확 후 관리기술 최근 연구 동향 (Current Status of the Research on the Postharvest Technology of Melon(Cucumis melo L.))

  • 오수환;배로나;이승구
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.442-458
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    • 2011
  • 박과에 속하는 멜론은 다양한 형태, 과실 크기, 과피와 과육의 변이를 가진다. 또한, 멜론은 당도가 높고 향기와 과즙이 풍부하여 경제적으로도 중요한 작물이다. 멜론 종내에는 호흡과 에틸렌의 차이에 따라 호흡급등형(climacter)과 비호흡급등형(non-climacteric) 타입이 동시에 존재한다. 멜론은 에틸렌 발생량이 많은 과실이며 에틸렌은 성발현에 중요한 역할을 하며 다른 호르몬들도 상호 작용하여 과실이 성숙 시에 영향을 끼친다. 멜론은 성숙하면서 이러한 생리적 변화뿐만 아니라 당도, 경도, 향기, 색소 그리고 네트 발현과 같은 생화학적 변화가 나타난다. 이러한 변화들은 수확의 지표로 사용될 수 있으며 멜론의 수확적기 판정은 수분 후 일수가 가장 많이 이용된다. 수확 후 멜론은 $10^{\circ}C$로 품온을 낮추기 위한 예냉 작업을 한 후, 선별, 포장 과정을 거친다. 수확 후 고품질을 유지하기 위하여 열처리를 하여 효소 활성 및 미생물 번식을 억제시키며, 칼슘 처리를 하여 경도를 유지할 수 있다. 1-MCP를 처리하면 호흡과 에틸렌 발생을 억제시켜 저장성이 증가하였다. 멜론의 저장기간은 짧은 편이며 저온 저장 시 저온 장해를 쉽게 받으므로 $10^{\circ}C$ 정도가 가장 적절하다. 국내에서는 저온저장이 가장 보편적으로 이용되고 있으며 장기유통을 할 경우에는 CA저장으로 후숙과 노화를 지연시킨다. 신선편이 멜론의 가공은 살균제가 첨가된 세척수로 세척과 살균 과정을 거쳐 플라스틱 필름 포장을 하여 저온유통 한다. 최근 신선편이 멜론의 수요가 증가하고 있어 품질과 저장 기간을 늘리기 위한 연구가 필요하다.

구강 편평세포암종 세포주에서 Cyclosporin A와 Taxol 투여시 PI-3 kinase/Akt1 Pathway에 의한 세포사멸 병용효과 (APOPTOTIC EFFECT IN COMBINATION OF CYCLOSPORIN A AND TAXOL ON ORAL SQUAMOUS CELL CARCINOMA CELL LINE THROUGH THE PI-3 KINASE/AKT1 PATHWAY)

  • 김규영;이재훈
    • Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
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    • 제33권5호
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    • pp.426-436
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    • 2007
  • Oral cancer take up 2-6% of all carcinomas and squamous cell carcinoma, which is the most common type in oral cancer, has a poor prognosis due to its high metastasis and recurrence rates. In treating oral cancer, chemotherapy to the primary, metastasized and recurrent lesion is a very important and useful treatment, even though its widespread usage is limited due to high general toxicity and local toxicity to other organs. Taxol, a microtubule stabilizing agent, is an anticancer drug that induces cell apoptosis by inhibiting depolymerization of microtubules in between the metaphase and anaphase of the cell mitosis. Recently, its effectiveness and mechanism on various tumor has been reported. However, not much research has been done on the application of Taxol to oral squamous cell carcinoma. Cyclosporin A, which is an immunosuppressant, is being used on cancers and when co-administered with Taxol, effectiveness of Taxol is enhanced by inhibition of Taxol induced multidrug resistance. In this study, Cyclosporin A with different concentration of Taxol was co-administered to HN22, the oral squamous cell carcinomacell line. To observe the cell apoptosis and the mechanisms that take part in this process, mortality evaluation of tumor cell using wortmannin, c-DNA microarray, RT-PCR analysis, cytometry analysis and western blotting were used, and based upon the observation on the effect and mechanism of the agent, the following results were obtained: 1. The HN22 cell line viability was lowest when $100{\mu}M$ of Wortmannin and $5{\mu}g/ml$ of Taxol were co-administered, showing that Taxol participates in P13K-AKT1 pathway. 2. In c-DNA microarray, where $1{\mu}g/ml$ of cyclosporine A and 3mg/ml of Taxol were co-administered, no up regulation of AKT1, PTEN and BAD c-DNA that participate in cell apoptosis was observed. 3. When $1{\mu}g/ml$ of Cyclosporin A was applied alone to HN22 cell line, no difference was found in AKT1, PTEN and BAD mRNA expression. 4. Increased AKT1, mRNA expression was observed when $3{\mu}g/ml$ of Taxol was applied alone to HN22 cell line. 5. When $1{\mu}g/ml$ of Cyclosporin A and Taxol($3{\mu}g/ml\;and\;5{\mu}g/ml$) were co-administered to HN22 cell line, PTEN mRNA expression increased, whereas AKT1 and BAD mRNA decreased. 6. As a result of cytometry analysis, in the group of Cyclosporin A($1{\mu}g/ml$) and Taxol($3{\mu}g/ml$) co-administration, increased Annxin V was observed, which shows that apoptosis occurred by deformation of plasma membrane. However, no significant difference was observed with vary ing concentration. 7. In western blot analysis, no caspase 3 was observed in the group of Cyclosporin A($1{\mu}g/ml$) and Taxol($3{\mu}g/ml$) co-administration. From the results of this study, it can be concluded that synergistic effect can be observed in combination therapy of Taxol and Cyclosporin A on oral squamous cell carcinoma cell line, where decreased activity of the cell line was observed. This resulted in decreased AKT1 and BAD mRNA and increased PTEN mRNA expression and when wortmannin and Taxol were co-administered, the viability decreased which confirms that Taxol decreases the viability of tumor cell line. Hence, when Taxol and cyclosporine A are co-administered, it can be assumed that cell apoptosis occurs through AKt1 pathway.

할로겐 화합물의 첨가가 반추위 발효성상과 메탄생성에 미치는 영향 (Effects of Halogenated Compounds on in vitro Fermentation Characteristics in the Rumen and Methane Emissions)

  • 황희순;옥지운;이신자;추교문;김경훈;오영균;이상석;이성실
    • 생명과학회지
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    • 제22권9호
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    • pp.1187-1193
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    • 2012
  • 본 연구는 할로겐 화합물의 첨가가 in vitro 상의 반추위 발효성상과 메탄생성에 미치는 영향에 대한 효과를 규명하고자 실시하였다. Italian rye grass 및 배합사료를 6:4의 비율로 급여한 반추위 cannula가 시술된 홀스타인에서 반추위액을 채취하여 사용하였고, 채취된 반추위액은 분쇄된 timothy (대조구; C)에 bromochloromethane (BCM구), 2-Bromoethanesulfonic acid (BES구), 3-Bromopropanesulfonic acid (BPS구), chloroform (CLF구) 및 Pyromellitic diimide (PMDI구)의 5가지 할로겐 화합물을 각각 1 ppm씩 첨가하여 in vitro 배양하였다. pH는 6.72에서 6.25 정도로 배양시간이 경과함에 따라 낮아지는 경향을 나타내었고, 배양 48시간에는 처리구간 차이가 없었다. 배양 48시간 후의 총 가스 발생량은 처리구간 유의적인(p<0.05) 차이는 없었고, BPS구를 제외한 모든 처리구에서의 메탄 발생량은 대조구에 비해 유의적으로(p<0.05) 감소하였다. 배양 12시간에서의 총 휘발성 지방산 및 propionic acid의 발생량은 처리구가 대조구에 비해 유의적으로(p<0.05) 높았다. 본 실험의 결과, 할로겐 화합물의 첨가는 반추위 내의 pH, 건물 소화율, 미생물 수 및 총 가스 발생량의 발효 성상에는 영향을 주지 않으면서 메탄의 발생량이 감소 되었다. 실험 결과를 종합해 보면, 할로겐 화합물 첨가는 반추위 내 pH, 가스 발생량, 반추위 미생물 성장량 및 propionic acid 모두 증가하였으며, 반추위내 메탄생성을 억제하였다. 앞으로 할로겐화합물과 다른 메탄억제 물질과 혼합하여 반추위 내 메탄생성 억제에 관한 구체적인 연구가 필요한 것으로 생각된다.

커피박 추출물이 간고등어의 저장성과 품질에 미치는 영향 (Effect of Roasted Ground Coffee Residue Extract on Shelf-life and Quality of Salted Mackerel)

  • 송유진;김진율;이소영;김꽃봉우리;김서진;윤소영;이소정;이청조;안동현
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제38권6호
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    • pp.780-786
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    • 2009
  • 커피박의 항산화능을 확인하고 커피박의 새로운 용도를 개발하고자 지질산화로 인한 선도저하가 문제시 되는 간고등어의 제조에 커피박 열수 추출물을 천연항산화제로 이용하였다. 먼저, 커피박 열수 추출물의 항산화 활성을 측정하기 위해 DPPH radical 소거능을 측정한 결과, $4{\sim}0.4\;mg/mL$ 농도에서 약 92%의 높은 라디칼 소거능을 유지하였다. 항산화 활성을 확인한 커피박 열수 추출물 5, 10 및 15%를 염수에 첨가하여 간고등어를 제조한 후, $4^{\circ}C$에 15일간 저장하면서 산화도, VBN, pH 및 관능적 특성의 변화를 측정하였다. 그 결과, 15% 커피박 열수 추출물 처리구가 저장기간 내내무처리구에 비해 낮은 산화도 값을 나타내었으며, VBN 함량은 10일까지는 시험구간의 차이를 보이지 않다가 급격한 산화가 시작된 저장 15일에 유의적으로 낮은 값을 보였다. pH는 저장기간이 증가할수록 증가하는 경향을 보였으나 실험구간의 유의적인 차이는 나타나지 않았다. 저장 0일과 5일에 관능평가를 실시한 결과, 향, 맛 그리고 전체적인 호감도항목에서 10과 15% 커피박 열수 추출물 처리구가 높은 값을 보였다. 이상의 결과를 통해 15% 커피박 열수 추출물 처리를 통해 간고등어의 산화도가 억제됨을 확인하였으며 동시에 관능적 품질이 증진됨을 알 수 있었다. 따라서 커피박열수 추출물을 간고등어와 같이 빠른 지질산화로 인한 저장성 및 품질저하를 유발하는 식품에 천연 항산화제로써 사용할 수 있을 것으로 사료된다.

벼 종자에서 액포막 aquaporin (tonoplast intrinsic protein) 유전자의 발현과 기능 (Functional implications of gene expression analysis from rice tonoplast intrinsic proteins during seed germination and development)

  • 허선미;이인숙;김범기;신영섭;이강섭;김둘이;변명옥;김동헌;윤인선
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제37권4호
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    • pp.517-528
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    • 2010
  • 종자 발달과 발아는 수분과 양분 함량의 급격한 변화를 수반하는 복합적인 과정이다. 본 연구에서는 유전자 발현과 단백질 구조 비교 분석을 통해 벼 종자의 발아와 발달과정에 관여하는 액포막 aquaporin (tonoplast intrinsic protein)을 규명하였다. OsTIP3;1, OsTIP3;2는 종자 특이적인 TIP로 종자가 성숙되는 시기에 발현되었다가, 종자가 발아하면서 전사체가 사라지는 양상을 보였으며, ABA 처리에 의해 발현이 유도되었다. 단백질 구조 예측 결과로부터 OsTIP3;1, OsTIP3;2가 단백질의 N-말단, B와 E loop에 다른 TIP와 뚜렷이 구분되는 인산화 잔기 특징을 확인하였다. OsTIP2;1과 OsTIP4;3은 종자가 발달하는 과정에서 유전자 발현이 감소하였다가, 종자 발아 후기에 뿌리와 배축의 신장이 활발한 시기에 발현이 급증하였다. 특히 OsTIP2;1은 뿌리에서 강한 발현을 보였으므로, 뿌리 생장에 필요한 팽압 공급에 중요한 기능을 할 것으로 제안된다. OsTIP2;1과 OsTIP4;3 단백질의 N-말단에는 특징적으로 메틸화 (methylation) 가능성이 높은 아미노산 잔기가 예측되었다. OsTIP2;2는 OsTIP2;1과는 달리 종자 침윤 후 7시간 이내에 발현이 빠르게 유도되며, 발아가 억제되는 조건에서도 유전자 발현이 유지되는 것으로 보아 종자의 초기 수화 과정에 관여할 것으로 추측된다. OsTIP2;2 단백질의 N-말단에는 OsTIP2;1에 존재하는 인산화 Ser 잔기와 메틸화 잔기가 결실된 특징을 보였다. 이런 결과들은 벼 종자의 발달과 발아 과정에서 나타나는 액포의 종류와 기능에 따라 서로 다른 TIP가 선택적으로 유전자 발현수준에서 조절되며, 인산화, 메틸화 등 단백질 수식에 의한 활성조절 기작 역시 매우 다르다는 것을 시사한다.

Cancer Chemopreventive Effects of Ginsenoside $Rg_3,\;Rg_5,\;Rh_2$ and BST from Enzymatically Fermented Korean Ginseng Extract

  • Yun Taik-Koo
    • 고려인삼학회:학술대회논문집
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    • 고려인삼학회 2002년도 학술대회지
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    • pp.35-46
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    • 2002
  • Panax ginseng C. A. Meyer has been one of the most highly recognized medicinal herbs in the Orient. Previous experiments have demonstrated that $Rg_3,\;and\;Rg_5$ statistically significantly decreased the incidence of benzo(a)pyrene-induced mouse lung tumor, $Rh_2$ showed tendency of decrease and $Rh_1$ showed no effect. It was, therefore, concluded that $Rg_3,\;Rg_5\;and\;Rh_2$ are active cancer chemopreventive components in red ginseng and they either singularly or synergistically act in the prevention of cancer. This study was undertaken to compare the cancer chemopreventive effects of $Rg_3,\;Rg_5\;and\;Rh_2$(purity: more than $60\%$) isolated from fermented ginseng extract and BST fermented ginseng with fortified ginsenoside $Rg_3\;and\;Rh_2$. The cancer chemopreventive effects were investigated in experimental groups treated with benzo(a)pyrene(BP) with ginsenoside $Rg_3,\;Rg_5\;Rh_2\;or\;BST$ at three doses of $50^{\circ}C/ml,\;100^{\circ}C/ml\;and\;200^{\circ}C/ml$ When mice given with $50^{\circ}C/ml$ concentration of ginsenoside $Rg_3$ combined with BP for 6 weeks after BP administration, $Rg_3\;showed\;60\%$ of lung tumor incidence, where as $100^{\circ}C/ml\;and\;200^{\circ}C/ml\;of\;Rg_3$ combined with BP groups had significant decrease of incidence $(40.0\%)$ respectively, with the inhibition rate being $35.5\%.$ While the tumor incidence was not decreased in the group treated with BP and 50 of $Rg_5,$ the incidence was $34.0\%\;and\;32.0\%$ in the group treated with BP and 100 and 200 of $Rg_5$, respectively. These incidences were significantly less than the group treated with BP alone, with the inhibition rate being $45.2\%\;and\;48.4\%,$ respectively. On the other hand, in the group treated with BP and 50 of ginsenoside $Rh_2,$ the tumor incidence was not decreased. However, the incidence was $40.0\%\;and\;38.8\%$ in the experimental treated with BP and 100 and 200 of $Rh_2,$ respectively, with the inhibition rate being $45.2\%\;and\;48.4\%,$ respectively. In addition, the incidence showed the tendency to decrease in the experimental group treated with BP and 50 of BST which contained $16.2\%\;of\;Rh_2,\;15.4\%\;of\;Rg_3\;and\;2.5%\;of\;Rg_5.$ The tumor incidence was $54.0\%$ in this group. In the group treated with 100 and 200 of EST, the incidence was $34.0\%\;and\;30.0\%,$ respectively, the incidences significantly being lower than the group treated with BP alone, with the inhibiting rate being $45.2\%\;and\;51.6\%,$ respectively. The results of this study strongly suggested that ginsenoside $Rg_3,\;Rg_5\;and\;Rh_2$ are the active components of red ginseng having a cancer chemopreventive activity and $Rg_5$ is the strongest cancer chempopreventive among them. On the other hand, the results demonstrating that the incidence of lung tumor was more markedly reduced by BST fermented ginseng with fortified ginsenoside $Rh_2\;or\;Rg_3$ compared to the single component alone, suggest that the combination of these components may remarkablely improve the cancer preventive effect

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발아 서목태 가수분해물의 근위축 억제 효과 (Germinated Rhynchosia nulubilis Hydrolysate Ameliorates Dexamethasone-induced Muscle Atrophy by Downregulating MAFbx Expression in C2C12 Cells and C57BL/6 Mice)

  • 이원경;김은지;김상곤;구영민;길영숙;신승미;안민주;강민철;하영술
    • 생명과학회지
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    • 제33권3호
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    • pp.277-286
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    • 2023
  • 스테로이드 유발 근위축은 장기간 코르티코스테로이드 요법의 일반적인 부작용이며 근육량과 기능의 현저한 감소로 이어질 수 있다. 발아된 Rhynchosia Nulubilis (GRH)는 항염증 및 항산화 특성이 있는 것으로 밝혀진 전통적인 약용 식물이다. 그러나 근 감소 억제 효능에 대하여는 보고된 바가 없다. 본 연구에서는 덱사메타손에 의해 유도된 근위축 C2C12 근관세포 모델과 마우스 모델에서 근위축 억제 활성에 대한 GRH의 영향을 평가하였다. 또한 골격근에 대한 GRH 효과의 기본이 되는 분자 경로를 확인하였다. May Grunwald-Giemsa 염색을 통한 근관 세포 염색 결과는 GRH 처리군에서 근관의 길이와 면적이 증가함을 보여주었다. 또한, muscle ring-finger protein-1 (MuRF-1)와 muscle atrophy F-box (MAFbx) 발현이 GRH 처리군에서 유의하게 감소하였다. 더욱이 덱사메타손에 의해 유도된 근위축 C57BL/6 마우스에서 트레드밀을 사용한 지구력 측정과 악력측정기를 이용한 악력 측정을 통한 근육 기능을 평가한 결과 GRH를 경구 투여한 마우스의 근육 기능이 향상되었다. 또한 이러한 결과는 근육 조직에서 GRH에 의한 MAFbx의 발현 억제를 통해 일어남을 확인하였다. 결론적으로 GRH는 MAFbx 발현을 억제하여 유비퀴틴-프로테아좀 경로를 차단함으로써 덱사메타손에 의해 유발된 근위축을 개선할 수 있을 것이다.

Insulin-like Growth Factor Systems의 생식기능에서의 역할;자궁편 (Roles of the Insulin-like Growth Factor System in the Reproductive Function;Uterine Connection)

  • 이철영
    • Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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    • 제23권3호
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    • pp.247-268
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    • 1996
  • 여포와 난포의 성숙, 배란과 착상, 임신의 유지와 태아의 성장 발달, 분만 및 유선발육과 비유 등 일련의 생식현상에서 있어서 성선자극호르몬과 스테로이드 호르몬의 작용이 중추적인 역할을 한다는 사실은 오래 전부터 알려져왔다. 그러나 이러한 일련의 현상에 고전적인 호르몬 외에도 다수의 성장인자가 관여되고 있음이 최근의 연구 결과 밝혀지고 있다. 생식기관에서 성장인자들은 대부분 autocrine/paracrine mode로 작용하여, 성선자극호르몬과 스테로이드 호르몬의 작용을 매개하거나 이들 호르몬 등과 교호적인 작용(synergy)을 한다. 생식기관 내 insulin-like growth factor(IGF) system은 최근 가장 활발히 연구된 분야 중의 하나로 생식현상의 전반에 걸쳐 중요한 역할을 하고 있음이 밝혀졌다. 본 지면에서는 IGF system에 관한 개괄적인 정보를 소개하고 현재까지 보고된 intrauterine IGF system에 관한 연구를 요약하고자 한다. IGF family는 IGF-I과 IGF-II ligands, 두종류의 IGF receptors(수용체), 그리고 지금까지 발견된 6종류의 IGF-binding proteins(IGFBPs)로 이루어져 있다. IGF-I과 IGF-II는 proinsulin과 상동한 구조를 가진 peptide로서 포도당과 아미노산 운반을 자극하는 등 insulin과 유사한 작용을 한다. 이 외에도 IGFs는 세포분열촉진제(mitogens)로서 여러 형태의 세포에 걸쳐 세포증식을 자극하고, 세포의 분화(differentiation)과 세포기능의 발현에 관여한다. IGFs는 간과 주로 messenchymal cells에서 발현되어 endocrine mode는 물론 autocrine/paracrine mode로 거의 모든 조직에 작용한다. IGF 수용체는 두종류가 알려져 있는데 type I IGF receptor는 tyrosine kinase로서 IGF-I과 IGF-II에 공히 high-affinity를 나타내고, 상기한 대부분의 IGFs의 작용을 매개한다. Type II IGF receptor 혹은 IGF-II/mannose-6-phosphate receptor는 두개의 서로 다른 binding sites를 가지고 있는데 IGF-II binding site는 IGF-II에만 high-affinity를 나타낸다. Type II IGF receptor의 주요 역할은 IGF-II를 lysosomal targeting하여 ligand를 파괴하는데 있다. 체액 속의 IGFs는 대부분 IGFBP에 결합되어 있다. IGFBPs는 IGF의 저장/운반체 혹은 IGF 작용을 조절하는 역할을 하는 것으로 알려져 있으나 개개 IGFBP의 역할에 대해서는 지극히 제한된 정보만이 알려져 있다. IGFBPs의 IGF ligands에의 affinity는 IGF receptors의 IGFs에의 affinity보다 크기 때문에 대부분의 in vitro 상황 하에서 IGFBPs는 IGF 작용을 억제한다. IGFBP에 결합되어 있는 IGF가 어떤 기작에 의해 IGFBP로부터 분리되어 IGF receptor에 도달하는지는 알려지지 않고 있으나, 혈액과 조직액에 들어있는 불특정 IGFBP protease activity는 IGF의 방출과정에서 일역을 하는 것으로 믿어지고 있다. 최근 연구보고에 의하면 특정 in vitro 상황 하에서 IGFBP-1, -3, -5 등은 IGF와 무관한 작용도 있다는 증빙이 있어 IGF system의 또 다른 차원을 예고하고 있다. IGF family members의 mRNAs & proteins는 영장류, 설치류 및 가축의 자궁조직과 수태물(conceptus)에서 발현되어 자궁과 태아의 성장 발달에 중요한 역할을 한다. 자궁조직의 IGF system의 발현은 성선호르몬, 국소 생리조절인자 등에 의해 발현시기와 장소의 특이성이 결정되며, 발현된 IGFs와 IGFBPs는 autocrine/paracrine mode로 자궁조직에 작용하기도 하고, 자궁강에 분비되어 수태물의 성장 발달에 관여한다. 착상을 전후하여 수태물에서도 IGF system이 발현되는데 개개 IGF family member의 발현 시기는 모체로부터 유래된 mRNA의 유무, 수태물 자체의 genetic programming, 모체와의 상호작용 등에 의해 결정되고, IGFs의 작용 부위 역시 시간(생리적 상태)과 장소의 특이성이 있다. 이와같이 conceptus IGF system의 발현이 시간적, 공간적으로 조절되고있다는 사실은 IGFs가 수태물의 성장 발달에 일역을 한다는 가설을 간접적으로 지지해 준다. 자궁조직과 수태물에서 발현된 IGFs는 세포의 증식과 분화, 포도당과 아미노산의 운반과 단백질합성, placental lactogen과 prolactin 등과 같은 유선자극호르몬의 생성을 자극하고 스테로이드 호르몬의 합성에도 관여한다. 태아의 성장 발달에 있어서 IGFs의 역할은 embryo의 IGF-I, IGF-II, 혹은 IGF receptor gene을 homologous recombination technique에 의해 파괴(gene targeting)하여을 때의 결과로써 입증되었다. 생쥐의 IGF and/or IGF-II gene 혹은 IGF receptor gene을 파괴했을 때 출생 전후 모두 성장 발달이 지연되며 출생시 무게는 정상치의 30-60% 수준에 머물고, 특히 type I IGF receptor gene 혹은 IGF-I과 IGF-II genes를 모두 파괴했을 경우에는 출생 후 곧 치사한다. 자궁 내의 IGFBPs는 IGF ligands를 자궁 내에 제한시키거나 IGFs의 receptor binding을 억제하는 negative regulators 역할을 하는 것으로 믿어지고 있다. 그러나 영장류의 자궁에서 IGFBP-I과 같은 특정 IGFBP는 IGFs보다 월등히 많은 양이 발현 분비되고 있는 것으로 추산되고 있으며, 또한 이 단백질은 모체탈락막세포에서 분비되는 주요 단백질 중의 하나라는 점을 감안할 때 IGFBP-I이 IGF과 무관한 작용이 있을 가능성도 배제할 수 없다. 따라서 IGFBPs의 역할 규명은 IGF system을 이해하는데 중요한 부분을 차지하고 있어 향후 이 분야의 연구에 많은 기대와 촛점이 모여지고 있다.

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독립영양 황탈질 미생물을 이용한 관정형 반응벽체의 현장적용성 연구 (Pilot-scale Applications of a Well-type Reactive Barrier using Autotrophic Sulfur-oxidizers for Nitrate Removal)

  • 이병선;엄재연;이규연;문희선;김양빈;우남칠;이종민;남경필
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제14권3호
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    • pp.40-46
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    • 2009
  • 독립영양 황탈질 미생물 Thiobacillus denitrificans를 이용한 질산염 오염지하수 정화 기술을 개발하고자, 3열의 관정형 반응벽체(길이 $\times$ 너비 $\times$ 깊이 = $3m\;{\times}\;4\;m\;{\times}\;2\;m$)를 한국농어촌공사 수리시험장(길이 $\times$ 너비 $\times$ 깊이 = $8m\;{\times}\;4\;m\;{\times}\;2\;m$)에 설치하고 현장적용성을 검토하였다. 전자공여체로 총 80 kg의 황입자를, 탈질미생물로 Thiobacillus denitrificans를 준비하였다. 황입자 표면에 Thiobacillus denitrificans를 부착하는 1톤 용량 물통 실험에서, Thiobacillus denitrificans는 질산염 농도 375 mg/L(6.1 mM)의 오염수를 11일 경과 후 ~12% (0.7 mM), 18일 경과 후 ~24%(1.3 mM), 32일 경과 후 ~45%(2.4 mM), 그리고 부착 종료 시(60일)까지 ~52%(2.8 mM)를 제거하며 황입자 표면에 성공적으로 부착 증식하였다. 이후, Thiobacillus denitrificans가 부착된 황입자를 3열의 관정형 반응벽체(각 열 간격 1 m)에 주입하여 황탈질 미생물 관정형 반응벽체를 설치하였다. 초기 질산염 농도 평균 181 mg/L 인 인공오염지하수에 대하여 28일 간 1차 정화실험을 실시하였고, 평균 281 mg/L 인 인공오염지하수에 대하여 14일 간 2차 정화실험을 실시하였다. 1차 실험의 인공오염지하수(2.9 mM)는 1열 반응 후 ~2%(0.06 mM), 2열 반응 후 ~9%(0.27 mM), 3열 반응 후 ~15%(0.44 mM)의 질산염이 제거되었다. 2차 실험의 인공오염지하수(4.5 mM)는 1열 반응 후 ~1%(0.02 mM), 2열 반응 후 ~6%(0.27 mM), 3열 반응 후 ~8%(0.37 mM)가 제거되었다. 실험 기간 중 인공오염지하수의 주입용량은 $1.24\;m^3/d$, 유속은 0.44 m/d를 유지하였고, pH는 6.7~8.3, DO는 0.9~2.8 mg/L 범위로 큰 변화가 없었다. 본 관정형 반응벽체 실험의 낮은 정화효율의 원인은 인공오염지하수에 대한 Thiobacillus denitrificans의 탈질 소요 시간 부족, 관정형 반응벽체의 개별 관정사이로 빠져나가는 인공오염지하수체, 그리고 질산염 환원효소의 활성 및 생성을 억제시키는 용존산소의 상대적으로 높은 농도 때문으로 추정된다. 황탈질 관정형 반응벽체의 현장적용시에는 탈질반응에 필요한 체류시간, 관정형 반응벽체의 개수 및 간격, 그리고 용존산소 농도 등 해당 오염부지의 고유 특성을 고려한 설계가 필요하다.