• 제목/요약/키워드: oxygen toxicity

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Laccase를 이용한 Chlorophene 산화전이에 관한 연구 (Laccase-Catalyzed Transformation of Chlorophene)

  • 김종오;김영진
    • 한국환경보건학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.63-67
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    • 2007
  • Laccase catalyzes the oxidation and polymerization of aromatic compounds in the presence of molecular oxygen. The oxidative transformation of chlorophene with laccase was conducted in a closed, temperature controlled system. The optimal pH for transformation of chlorophene was proven to be about 5-6. As the temperature rose up to $55^{\circ}C$, the transformation of chlorophene increased. The chlorophene transformation was not enhanced in the presence of soluble polymers. The toxicity of the reaction mixture was increased two times than that of initial reaction mixture after the enzymatic treatment. ABTS has enhanced chlorophene transformation at 0.1 mM and showed negative linear relationship with residual chlorophene by the reaction.

Phenol 함유 폐수의 처리를 위한 반응 특성과 속도론 (Reaction Characteristics and Kinetics for Treatment of Wastewater Containing Phenol)

  • 강선태;김정목
    • 상하수도학회지
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    • 제11권3호
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    • pp.124-130
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    • 1997
  • Wastewater containing phenol was treated using Pseudomonas sp. B3 in continuous reactor, reaction characteristics and kinetics according to variation of volumetric loading rate in continuous reactor were studied. The removal efficiencies of phenol were more than 99% at the whole range of experiment, and those of COD were 97% at the volumetric loading rate, $0.96kg/m^3{\cdot}d$ and 88% at $3.0kg/m^3{\cdot}d$, respectively. Kinetics constants of $q_m$, $K_s$, Y and $K_d$ were obtained 0.901 l/d, 0.620mg/l, 0.659 and 0.219 l/d, respectively. As compared with to constants of standard activated sludge process, these constants were remarkably different because of toxicity and inhibition of phenol to microbes. And also, kinetics constants of oxygen utilization, a, and b, were shown 0.384 kg $O_2/kg$ phenol and 0.029 l/d.

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적작약 꽃 추출물의 활성산소 억제와 항염증 및 MMP-1 발현 억제능 효과에 관한 연구 (The Effects of Paeonia Lactiflora Pallas on Inhibition of Oxygen Free Radical, Anti-inflammation and MMP-1 Inhibitory Activity)

  • 이재남;김영삼
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제35권3호
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    • pp.797-806
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    • 2018
  • 본 연구는 적작약 꽃 추출물의 활성산소 억제와 항염증 및 MMP-1 발현 억제능 효과에 관해 알아보고 기능성 화장품 소재로써의 가능성을 확인하고자 하였다. 본 실험 방법으로는 세포 내 ROS 측정을 통한 활성산소 억제효과와 세포 독성 평가 및 항염증 측정, HDF 세포에서의 MMP-1의 발현 억제능 효과를 측정하고자 하였다. 실험 결과, RAW 264.7 세포와 HDF 세포 내에서 ROS로 억제효과를 확인하였고, 세포 독성평가는 적작약 꽃 추출물 5, $10{\mu}g/mL$ 처리 농도에서 90% 이상의 세포 생존율, 그 외 처리 농도에서는 80% 이상의 세포 생존율을 확인하였다. 또한 RAW 264.7 세포에서의 NO 생성 억제와 HDF 세포에서 MMP-1의 발현 억제능이 유의하게 억제되는 것을 확인하였다. 이상의 결과를 종합하면, 적작약 꽃 추출물의 세포 내 ROS 생성억제와 NO 생성 억제로 항산화와 항염증 효과, 피부세포에 대한 낮은 독성, MMP-1의 발현 억제를 통한 노화 효과가 확인됨에 따라 기능성 화장품 소재로써의 활용 가능성을 확인할 수 있었다.

백서에서 Bleomycin 투여로 인한 폐손상 및 폐섬유화에 대한 Vitamin E의 영향 - Penicillamine, Deferoxamine 투여군과 비교 - (The Effect of Vitamin E on Bleomycin-Induced Pulmonary Injury and Fibrosis in Rat - Comparison of Penicillamine- or Deferoxamine-Treated Group -)

  • 정순희;용석중;안철민;신계철;최인준;조상호
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제42권2호
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    • pp.184-205
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    • 1995
  • 연구배경: Bleomycin(BLM) 투여로 유발되는 폐손상 및 폐섬유화는 특발성 폐섬유증의 실험적 모델로써 BLM의 폐독성 기전은 산소유리기에 의한 직접 독성과 염증세포, 섬유모세포 및 세포외 기질에 의한 간접 독성으로 나누어 설명하고 있다. 이에 저자는 폐손상의 주요 원인이 되는 산소유리기의 생성과 이미 형성된 산소유리기를 보집할 수 있는 산화방지제들을 투여함으로써, BLM에 의한 폐손상 및 폐섬유화의 발생과 그 억제기전을 이해하고자 본 실험을 시행하였다. 방법: 웅성 백서에 폐손상 및 폐섬유화의 대표적인 실험적 방법인 bleomycin (BLM)을 투여함과 동시에 산화방지제로 구리의 킬레이트제인 penicillamine, 철의 킬레이트제인 deferoxamine과 산소유리기의 보집제인 vitamine E를 투여한 후 그 형태학적 변화를 보기 위해 기관지폐포 세척액 검사, 광학현미경 소견과 세포외 기질인 교원섬유 제 I, III, IV형과 비교원성 기질인 fibronectin과 laminin 그리고 근섬유모세포에 대한 NBD phallicidin에 대한 면역형광염색 및 면역조직화학염색소견을 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 결과: 1) 기관지폐포세척액의 검사소견상 총 세포수는 BLM 단독투여군의 경우 제4일에 최고값에 도달한 후 감소하기 시작하여 제28일에 대조군과 비슷해졌지만, penicillamine과 deferoxamine 처치군은 제1일부터 제28일까지 계속 높았으며, vitamin E 처치군은 제3일부터 현저한 차이로 감소하여 제7일부터 대조군과 비슷해졌다. 기관지폐포 세척액의 각 염증세포구성비는 BLM 단독투여군은 초기 즉 제1, 3, 4일에 중성구가 현저히 증가하다가 제7일부터 감소하여 제28일에 대조군과 비슷해졌지만, vitamin E 처치군은 중성구가 제3일부터 BLM 단독투여군의 1/3이하로 현저히 감소하였다. 2) 광학현미경소견은 BLM 단독투여군의 경우 다른 실험군에 비해 섬유화가 가장 심하였고, penicillamine 처치군은 중성구의 침윤이 지속적으로 많았으며, deferoxamine 처치군은 폐포 중격의 림프구 침윤이 뚜렷하였고, vitamin E 처치군은 페포 중격 및 폐포강내 대식세포 증가가 많았다. 이러한 소견은 기관지폐포세척액 소견과 잘 일치하였다. 산화방지제 처치군의 섬유화 소견은 deferoxamine 처치군이 가장 뚜렷하였고, penicillamine 처치군은 적었지만 관찰되었으며, vitamin E 처치군은 거의 없었다. 3) 세포외 기질의 변화로 폐포 간질의 기저막에 양성반응을 나타내는 제 IV형 교원섬유와 laminin 및 Jones' methenamine silver 염색결과는 비슷한 양상이었는데, BLM 단독투여군, penicillamine 처치군과 deferoxamine 처치군은 모두 제28일군에서 음성반응을 나타냈으나, vitamin E 처치군은 제28일까지 대조군과 비슷하게 기저막이 유지되었다. 섬유화 부위에 증가된 세포외 기질은 제 I 형 교원섬유와 fibronectin 이었으며, 제 III 형 교원섬유는 각 국에서 초기에 일시적으로 양성반응을 나타내었다. NBD phallicidin은 BLM 단독투여군에서 특히 제 28일군 육아조직의 방추형세포에 양성반응을 보였다. 결론: Bleomycin 투여에 의한 폐손상 및 폐섬유화 기전은 bleomycin이 구리 또는 철 이온의 존재하에 생성한 산소유리기에 의해 유발될 수도 있으나, 주로 중성구의 활성화로 인한 산소유리기에 의해 유발되고, 폐의 섬유화 제 I 형 교원섬유와 fibronectin의 증가로 초래되었다. 폐손상의 억제는 킬레이트제 보다는 산소유리기의 보집제인 vitamin E 투여시 가장 효과가 있었는데 이것은 초기의 중성구 증가 및 중성구의 활성화 정도에 따라 간질내 폐포의 기저막 유지 및 재생이 가능하고 이것이 폐의 탄력성을 유지시켜 폐손상을 억제할 수 있기 때문으로 사료된다.

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Effects of Several Cosmetic Preservatives on ROS-Dependent Apoptosis of Rat Neural Progenitor Cells

  • Ryu, Onjeon;Park, Bo Kyung;Bang, Minji;Cho, Kyu Suk;Lee, Sung Hoon;Gonzales, Edson Luck T.;Yang, Sung Min;Kim, Seonmin;Eun, Pyeong Hwa;Lee, Joo Young;Kim, Kyu-Bong;Shin, Chan Young;Kwon, Kyoung Ja
    • Biomolecules & Therapeutics
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    • 제26권6호
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    • pp.608-615
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    • 2018
  • Benzalkonium chloride, diazolidinyl urea, and imidazolidinyl urea are commonly used preservatives in cosmetics. Recent reports suggested that these compounds may have cellular and systemic toxicity in high concentration. In addition, diazolidinyl urea and imidazolidinyl urea are known formaldehyde (FA) releasers, raising concerns for these cosmetic preservatives. In this study, we investigated the effects of benzalkonium chloride, diazolidinyl urea, and imidazolidinyl urea on ROS-dependent apoptosis of rat neural progenitor cells (NPCs) in vitro. Cells were isolated and cultured from embryonic day 14 rat cortices. Cultured cells were treated with 1-1,000 nM benzalkonium chloride, and $1-50{\mu}M$ diazolidinyl urea or imidazolidinyl urea at various time points to measure the reactive oxygen species (ROS). PI staining, MTT assay, and live-cell imaging were used for cell viability measurements. Western blot was carried out for cleaved caspase-3 and cleaved caspase-8 as apoptotic protein markers. In rat NPCs, ROS production and cleaved caspase-8 expression were increased while the cell viability was decreased in high concentrations of these substances. These results suggest that several cosmetic preservatives at high concentrations can induce neural toxicity in rat brains through ROS induction and apoptosis.

수은 독성에 대한 Schizosaccharomyces pombe 단백질2황화물이성질화효소 2의 저항성 (Participation of protein disulfide isomerase 2 in the tolerance against mercury toxicity in Schizosaccharomyces pombe)

  • 최지예;임창진;김경훈
    • 미생물학회지
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    • 제51권4호
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    • pp.338-346
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    • 2015
  • 본 연구는 Schizosaccharomyces pombe의 단백질2황화물이성질화효소 2 (Pdi2)가 수은 독성에 대한 저항성에 관여하는지를 입증하기 위하여, Pdi2 과잉 발현 재조합 플라즈미드 pYPDI2와 대응되는 벡터플라즈미드인 pRS316을 사용하여 수행되었다. 염화제2수은($25{\mu}M$, $50{\mu}M$, $200{\mu}M$)에 노출되었을 때, pYPDI2 포함 S. pombe 세포는 벡터 포함 대조 세포보다 훨씬 더 잘 성장하였다. pYPDI2 포함 S. pombe 세포는, 6시간 동안 염화제2수은과 같이 배양하였을 때, 벡터 포함 대조 세포보다 낮은 세포 내 활성산소종과 일산화질소 수준을 나타내었다. 반면, 같은 배양 조건에서, pYPDI2 포함 S. pombe 세포는 벡터 포함 대조 세포보다 높은 수준의 총 글루타치온 및 수퍼옥시드 디스뮤타아제을 나타내었다. 그러나, pYPDI2 포함 S. pombe 세포는 벡터 포함 대조 세포와 비슷한 수준의 글루타치온과산화효소 활성을 보여 주었다. 종합하면, S. pombe Pdi2는 총 글루타치온과 수퍼옥시드 디스뮤타아제 활성을 증가시켜, 그에 따라 활성산소종과 일산화질소의 상승을 억제함으로써 수은 독성에 대한 저항성에 관여한다.

잡초종(雜草種)에 대한 Paraquat 독성(毒性) : 내성종(耐性種)과 감수성(感受性) 종간(種間)의 반응(反應) 차이(差異) (Paraquat Toxicity in Weed Species : Difference in Physiological Responses between Tolerant and Susceptible Species)

  • 강병화;심상인
    • 한국잡초학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.224-231
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    • 1995
  • Paraquat에 대한 잡초종(雜草種)의 다양한 반응(反應)은 여러 가지 요인에 의한다. Paraquat에 대하여 내성종(耐性種)과 감수성종(感受性種)은 가시적(可視的)인 피해율(被害率)의 차이(差異)를 비롯하여 체내(體內) 물질(物質) 변화(變化)의 차이(差異)는 물론 체내(體內) 효소(酵素) 활성(活性)의 차이(差異) 등을 나타났다. 내성종(耐性種)은 paraquat에 의한 photosystem II의 활성(活性) 저하(低下) 정도가 감수성종(感受性種)보다 작았으며, 지질(脂質)의 과산화(過酸化) 정도(程度) 역시 내성종(耐性種)에서 낮았다. 체내(體內) 물질(物質) 중 엽록소(葉綠素)는 paraquat에 의해 줄어들었으나 환원당(還元糖)의 경우는 paraquat의 농도(濃度)가 높아질수록 증가하였다. 항산화제(抗酸化劑)인 glutathione의 경우 처리농도(處理濃度)가 증가함에 따라 함량(含量)이 증가하는 경향이었으나 내성종(耐性種)과 감수성종(感受性種)의 구분은 뚜렷하지 않았다. 항산화효소(抗酸化酵素)인 glutathione reductase의 활성(活性)은 내성종(耐性種)에서 높게 나타났으며, superoxide dismutase의 경우는 paraquat의 처리농도(處理濃度)가 증가함에 따라 그 활성(活性)이 증가하였다. 체내대사(體內代謝)의 주요 효소(酵素)들인 catalase, NADPH-cytochrome c reductase, malate dehydrogenase의 활성(活性)은 catalase의 경우 저농도(低濃度)의 paraquat에 의해서는 활성(活性) 저하(低下) 정도(程度)가 낮은 반면 나머지 두 효소(酵素)는 저농도(低濃度)에서부터 급격한 활성저하(活性低下)가 나타났다.

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제2형 당뇨 마우스 모델에서 청혈플러스의 항고지혈 및 항산화효과 (Hypolipidemic and Anti-oxidant Effects of Chunghyl Plus in Type II Diabetic Mice Model)

  • 최고은;설인찬;김윤식;조현경;유호룡
    • 동의생리병리학회지
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    • 제30권3호
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    • pp.164-176
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    • 2016
  • This study was perfomed to investigate the effects of Chunghyul-plus(CHP) on oxidative damage and hyperlipidemia in db/db mouse. After treatment with CHP, safety in cytotoxicity, heavy metal toxicity, production of reactive oxygen species(ROS), nitric oxide (N0) and proinflammatory cytokine IL-Ib, TNF-a, IL-6 in RAW 264.7 cells. Serum total cholesterol, LDL cholesterol, HDL cholesterol, triglyceride, insulin, GLP-1, glucose, food intake, body weight, organ weight, AST, ALT, ALP, BUN, creatine and histologic change of liver and aorta were measured in db/db mouse after oral administration of CHP. CHP showed safety in cytotoxicity and toxicity of liver and kidney for logn time administration. CHP increased the DPPH and ABTS radical scavenging activity. CHP showed significant inhibitory effect on reactive oxygen species (ROS), and showed inhibitory effect on nitiric oxide(NO) compared to control group. CHP decreased cytokine IL-6 production significantly, and decreased IL-1β and TNF-α compared to control group. CHP decreased body and organ weitht, intake food, and glucose levels compared to control group. CHP decreased total cholesterol and triglyceride significantly, and decreased LDL-cholesterol levels and increased HDL-cholesterol levels compared to control group. CHP decreased atherogenic index and cardiac risk factor significantly. CHP increased serum insulin and GLP-1 compared to control group. In histologic examination, lipophagy in the liver and aorta decreased in CHP treated mice and the cell was regular and boundary of vessel wall was clear compared to control group. These results suggest that CHP is effective in antioxidation activity and treatment and prevention of hyperlipidemia, atherosclerosis, diabetes, ischemic heart disease, stroke and other cardiocerebrovascular disease.

Tat-Fused Recombinant Human SAG Prevents Dopaminergic Neurodegeneration in a MPTP-Induced Parkinson's Disease Model

  • Sohn, Eun Jeong;Shin, Min Jea;Kim, Dae Won;Ahn, Eun Hee;Jo, Hyo Sang;Kim, Duk-Soo;Cho, Sung-Woo;Han, Kyu Hyung;Park, Jinseu;Eum, Won Sik;Hwang, Hyun Sook;Choi, Soo Young
    • Molecules and Cells
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    • 제37권3호
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    • pp.226-233
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    • 2014
  • Excessive reactive oxygen species (ROS) generated from abnormal cellular process lead to various human diseases such as inflammation, ischemia, and Parkinson's disease (PD). Sensitive to apoptosis gene (SAG), a RING-FINGER protein, has anti-apoptotic activity and anti-oxidant activity. In this study, we investigate whether Tat-SAG, fused with a Tat domain, could protect SH-SY5Y neuroblastoma cells against 1-methyl-4-phenylpyridinium ($MPP^+$) and dopaminergic (DA) neurons in the substantia nigra (SN) against 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetra-hydropyridine (MPTP) toxicity. Western blot and immunohistochemical analysis showed that, unlike SAG, Tat-SAG transduced efficiently into SH-SY5Y cells and into the brain, respectively. Tat-SAG remarkably suppressed ROS generation, DNA damage, and the progression of apoptosis, caused by $MPP^+$ in SH-SY5Y cells. Also, immunohistochemical data using a tyrosine hydroxylase antibody and cresyl violet staining demonstrated that Tat-SAG obviously protected DA neurons in the SN against MPTP toxicity in a PD mouse model. Tat-SAG-treated mice showed significant enhanced motor activities, compared to SAG- or Tat-treated mice. Therefore, our results suggest that Tat-SAG has potential as a therapeutic agent against ROS-related diseases such as PD.

고장초 추출물의 t-BHP로 산화적 손상이 유도된 HepG2 세포 보호 효과 (The Protective Effect of Zizania latifolia Extract against t-BHP-induced Oxidative Stress in HepG2 Cells)

  • 박세호;이재열;양선아;방대석;지광환
    • 생명과학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.338-345
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    • 2021
  • 고장초는 오랫동안 식용 및 의약 목적으로 차를 만드는 데 사용되어 왔다. 그러나 고장초를 고부가가치 식용 재료로 사용하는 연구는 불충분하다. 이전 연구에서 우리는 tricin이 고장초의 주요 화합물임을 확인했다. 본 연구에서는 고장초 추출물의 HepG2 세포 보호 효과를 조사하였다. 고장초 추출물 또는 tricin의 HepG2 세포에 대한 독성 실험 결과, 사용한 모든 농도에서 고장초 추출물 또는 tricin에 대한 독성은 나타나지 않았다. 또한 tert-butyl hydroperoxide (t-BHP)에 의해 감소된 세포 생존율은 고장초 추출물(100 ㎍/ml에서 69.23%) 또는 tricin (100 ng/ml에서 74.47%)에 의해 증가되었다. 또한 고장초 추출물(250 ㎍/ml) 또는 tricin (250 ng/ml)은 산화적 손상에 의한 활성 산소종(ROS) 생성을 효과적으로 억제했다. 또한 항산화 효소로 알려진 superoxide dismutase 1(SOD1), catalase, heme oxygenase-1 (HO-1), nuclear factor erythroid-related factor 2 (Nrf2)의 단백질 발현은 고장초 추출물(100 ㎍/ml에서 2.1, 1.6, 1.7, 1.5배) 또는 tricin (250 ng/ml에서 2.6, 1.8, 2.2, 2.0배) 처리로 증가했으며, 이는 고장초 추출물의 HepG2 세포 보호 효과는 tricin의 활성과 관련이 있다는 것을 시사한다. 종합하면 고장초는 간 기능개선 관련 기능성 식품 소재로 개발이 가능할 것으로 기대된다.