• BMB Reports
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• 제48권7호
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• pp.395-400
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• 2015

Parkinson's disease (PD) is a neurodegenerative disability caused by a decrease of dopaminergic neurons in the substantia nigra (SN). Although the etiology of PD is not clear, oxidative stress is believed to lead to PD. Catalase is antioxidant enzyme which plays an active role in cells as a reactive oxygen species (ROS) scavenger. Thus, we investigated whether PEP-1-Catalase protects against 1-methyl-4-phenylpyridinium (MPP⁺) induced SH-SY5Y neuronal cell death and in a 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-trtrahydropyridine (MPTP) induced PD animal model. PEP-1-Catalase transduced into SH-SY5Y cells significantly protecting them against MPP⁺-induced death by decreasing ROS and regulating cellular survival signals including Akt, Bax, Bcl-2, and p38. Immunohistochemical analysis showed that transduced PEP-1-Catalase markedly protected against neuronal cell death in the SN in the PD animal model. Our results indicate that PEP-1-Catalase may have potential as a therapeutic agent for PD and other oxidative stress related diseases. [BMB Reports 2015; 48(7): 395-400]

• Reproductive and Developmental Biology
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• 제35권4호
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• pp.441-447
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• 2011

The study aim is to investigate the free radicals scavenging and spermatogenic potentials, as well as to analyze any reproductive toxicity of ethanolic extract of Mucuna prureins (M. pruriens) Linn. in spermatozoa, under different dosages in normal male rat. Normal rats were randomly selected and suspension of the extract was administered orally at the dosages of 150, 200 and 250 mg/kg body weight of the different groups of male rats (n=6) once in a day for 60 days and grouped as group II, III and IV respectively. Saline treated rats served as control -group I. On the $60^{th}$ day the animals were sacrificed and the epididymal sperm were subjected to various analyses like level of ROS production, LPO, enzymatic and non enzymatic antioxidant, morphology, morphometry, chromosomal integrity and DNA damage. Results showed significant reduction in ROS production and peroxidation and significant increase in both enzymic and non-enzymic antioxidants in all concentration treated groups when compared with control. Results from all the drug treated groups showed good sperm morphology, increased sperm count and motility. There was no DNA damage and showed normal chromosomal integrity even in 250 mg/kg dose. When compared with control all the three extract treated groups showed increased ROS scavenging activity. However, group II (200 mg/kg) showed significant changes in all the parameters. From the present study it was confirmed that the M. pruriens has potential to improve the sperm qualitatively and quantitatively through scavenging the excess ROS with any adverse side effects. These observations suggest that ethanolic seed extract of M. pruriens may serve as anti-oxidant that can exploit to treat the oxidative stress mediated male factor infertility.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제31권6호
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• pp.8-15
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• 2017

화재발생 시에 대부분의 인명 피해는 연기에 의해 발생되는데, 최근 건축 내장재에서 차지하는 플라스틱의 양이 많아지며 발생되는 연기의 유독성이 점차적으로 증가되고 있다. 연기에 의한 인체피해의 상당부분은 흡입연기의 폐침전과 관련이 있으며, 연기입자의 크기분포는 폐침전 특성에 직접적인 영향을 미친다. 따라서 플라스틱 종류에 따른 연기입자의 크기별 발생량 검토는 폐침전에 의한 인체피해 연구에 필수적으로 요구된다. 최근의 목재와 폴리프로필렌(PP)에 대한 연기입자의 발생특성 연구에서 PP의 연기입자 크기분포 특성이 몇 가지 측면에서 목재와는 확연히 다르게 나타났다. 이에 따라, 본 연구에서는 다른 플라스틱들도 연기입자 크기분포에서 PP와 같은 특성을 보이는지 알아보기 위해서 대표적인 4가지 플라스틱(LDPE, PA66, PMMA, PVC)에 대하여 연기입자 크기분포 측정실험을 수행하였다. 특정 조건에서 연소생성물을 균일하게 생성하고 분석하기 위하여 ISO/TS 19700 기준에 따른 등속튜브연소로를 이용하여 연소로의 온도와 산소공급량에 따라 다양한 화재조건에서 연기입자를 균일하게 발생시키고, 정전저압 임팩터를 사용하여 연기입자의 크기에 따른 개수농도를 실시간으로 측정하였다. 실험 결과 4가지 플라스틱의 연기입자 크기분포 특성은 여러 측면에서 PP와 유사하며 목재와는 확연히 다르게 나타났다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제30권4호
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• pp.65-72
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• 2016

이 연구는 비스-(디메틸아미노메틸) 포스핀산(DMDAP), 비스-(디에틸아미노메틸) 포스핀산(DEDAP) 과 비스-(디부틸아미노메틸) 포스핀산(DBDAP)으로 처리된 리기다소나무의 연소 독성 가스의 생성에 관하여 조사하였다. 리기다소나무는 15 wt.% 방염제 수용액으로 3번 붓칠 한 후 상온에서 건조하였다. 연소 독성 기체의 생성물은 콘칼로리미터(ISO 5660-1)를 사용하여 조사하였다. 화학 첨가제로 처리된 첫 번째 피크 질량손실속도($1^{st}-TMLR_{peak}$) 시간은 처리하지 않은 시편과 비교하여 5.9%와 41.2% 범위에서 감소되었다. 두 번째 피크 질량손실속도($2^{nd}-TMLR_{peak}$) 시간은 DMDAP에 대해서 1.8%, DBDAP에 대해서 5.3% 감소하였고 DEDAP에 대하여 1.8% 증가하였다. 피크 일산화탄소 생성농도($CO_{peak}$)는 처리되지 않은 시편보다 1.5~2.0배 더 높았다. 피크 이산화탄소 생성 농도($CO_{2peak}$)는 처리되지 않은 시편과 비교하여 DMDAP에 대해 0.01배 감소되었고 DEDAP에 대해 1.15배, DBDAP에 대해 1.19배 증가하였다. 특히 산소농도는 사람에게 치명적인 15%보다 매우 높게 측정되었다. 전반적으로 가연성 기체의 연소 독성은 처리하지 않은 시편과 비교하여 화학 첨가제에 의해 부분적으로 증가하였다.

• Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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• 제43권4호
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• pp.193-198
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• 2016

Objective: Glucose-6-phosphate dehydrogenase (G6PD) deficiency is the most common human enzyme defect. G6PD plays a key role in the pentose phosphate pathway, which is a major source of nicotinamide adenine dinucleotide phosphate (NADPH). NADPH provides the reducing equivalents for oxidation-reduction reductions involved in protecting against the toxicity of reactive oxygen species such as $H_2O_2$. We hypothesized that G6PD deficiency may reduce the amount of NADPH in sperms, thereby inhibiting the detoxification of $H_2O_2$, which could potentially affect their motility and viability, resulting in an increased susceptibility to infertility. Methods: Semen samples were obtained from four males with G6PD deficiency and eight healthy males as a control. In both groups, motile sperms were isolated from the seminal fluid and incubated with 0, 10, 20, 40, 60, 80, and $120{\mu}M$ concentrations of $H_2O_2$. After 1 hour incubation at $37^{\circ}C$, sperms were evaluated for motility and viability. Results: Incubation of sperms with 10 and $20{\mu}M\;H_2O_2$ led to very little decrease in motility and viability, but motility decreased notably in both groups in 40, 60, and $80{\mu}M\;H_2O_2$, and viability decreased in both groups in 40, 60, 80, and $120{\mu}M\;H_2O_2$. However, no statistically significant differences were found between the G6PD-deficient group and controls. Conclusion: G6PD deficiency does not increase the susceptibility of sperm to oxidative stress induced by $H_2O_2$, and the reducing equivalents necessary for protection against $H_2O_2$ are most likely produced by other pathways. Therefore, G6PD deficiency cannot be considered as major risk factor for male infertility.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권2호
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• pp.217-222
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• 2012

이산화탄소를 이용하여 디메틸카보네이트(DMC)를 제조하는 반응은 지구온난화 현상의 주요 원인으로 지적되는 이산화탄소의 효율적 전환 방법의 하나로 주목 받고 있다. DMC는 유독한 포스겐과 디메틸슬페이트를 대체하는 반응 매개체, 가솔린 연료 첨가제, 폴리카보네이트 수지의 전구체 등으로 다양하게 활용되고 있다. 본 연구에서는 에틸렌카보네이트(EC)와 메탄올의 에스테르 교환반응에 의한 DMC의 제조 반응에 대하여 이온성 액체와 금속 촉매의 특성을 조사하였다. 촉매 스크리닝 실험 결과 [Choline][OH]와 [BMIm][OH]가 금속염인 MgO, ZnO, CaO보다 더 좋은 촉매 활성을 나타내었다. [Choline][OH] 촉매에 대해서 반응변수인 반응온도, MeOH/EC 몰비, 이산화탄소 압력이 반응에 미치는 영향을 고찰하였다. 반응온도가 높고 MeOH/EC 몰비가 클수록 EC의 전화율이 증가하였다. 그러나 이산화탄소 압력의 영향에서는 1.34 MPa에서 최고의 DMC 수율을 나타내었고 그 이상의 압력에서는 DMC 수율이 오히려 감소하였다. $ZnCl_2$를 조촉매로 사용한 경우 각각 촉매의 활성보다 더 높은 활성을 나타내어 시너지 효과가 관찰되었으며, 이것은 혼합촉매의 산-염기적 특성에 기인하는 것으로 판단된다.

• 생명과학회지
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• 제26권8호
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• pp.928-935
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• 2016

본 연구에서는 천연물 유래 항산화 소재로서 흰색 느티만가닥버섯(Hypsizygus marmoreus)의 부위별 이용 가능성을 알아보기 위하여 흰색 느티만가닥버섯을 갓(pileus)과 대(stipe)로 분리하여 열수와 80% 에탄올에 침지한 다음 부위별 항산화 활성을 조사하였다. 흰색 느티만가닥버섯은 에탄올 추출물(갓 부위 923.47±0.18 mg GAE/100 g, 대 부위 324.05±0.03 mg GAE/100 g)에 비해 열수 추출물(갓 부위 1137.39±0.38 mg GAE/100 g, 대 부위 700.86±0.06 mg GAE/100 g)의 총 폴리페놀 함량이 높게 나타났고 대 부위보다는 갓 부위의 총 폴리페놀 함량이 높게 나타났다. DPPH 라디칼 소거 활성은 10 mg/ml의 농도에서 에탄올 추출물 갓 부위의 활성이 47.32±0.23%로 가장 높았으며 ABTS 라디칼 소거 활성도 10 mg/ml의 농도에서 에탄올 추출물 갓 부위의 활성이 57.33±0.10%로 가장 높았다. 환원력과 ORAC 지수는 에탄올 추출물에 비해 열수 추출물이 높게 나타났고 환원력은 갓 부위와 대 부위에 큰 차이가 없었으나 ORAC 지수는 대 부위보다는 갓 부위가 높게 나타났다. 흰색 느티만가닥버섯 추출물의 세포 독성은 WST-1 assay를 이용하여 추출물이 RAW 264.7 세포에 미치는 영향으로 평가하였다. 이상의 결과를 종합해보면, 흰색 느티만가닥버섯의 총 폴리페놀 함량과 항산화 활성은 추출물의 농도가 증가함에 따라 증가하는 경향을 나타내었으며 대 부위보다는 갓 부위의 항산화 활성이 우수하였다.

• 생명과학회지
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• 제20권5호
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• pp.760-767
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• 2010

지질, 단백질 및 DNA의 산화적 손상이 관절염, 간염, 위염, 대장염 및 치주 질환과 같은 만성 염증뿐만 아니라 암 전이에 관련되어 있다고 알려져 있다. 이러한 질환의 발생을 예방하기 위하여 독성이 없는 천연 화합물을 개발하는 것이 최근의 주요 연구 관심 대상이다. 산화적 스트레스와 관련 있는 DPPH radical, hydrogen peroxide, hydroxyl radical 및 과산화수소와 같은 활성산소에 대한 흑마늘(ABGE)의 소거능력이 연구되었다. 뿐만 아니라 TBARS assay를 이용하여 본 연구에서 사용된 산화방법으로 Fenton반응에 의하여 hydroxyl radical에 노출된 세포에서 ABGE의 항산화 효과도 조사되었다. ABGE는 활성산소종 중에서 특히 과산화수소에 대한 항산화 효능이 우수하였고 hydroxyl radical에 노출된 genomic DNA의 산화에 대한 보호 효과도 관찰되었다. 살아있는 세포에 대한 산화적 스트레스도 ABGE의 존재 하에서 억제되었다. 뿐만 아니라, 암전이와 관련 있는 MMP-2 및 MMP-9의 활성과 발현에 대한 ABGE의 효과를 gelatin zymography 및 western blot을 이용하여 조사하였다. ABGE는 PMA로 자극한 사람 섬유아육종세포로부터 분비된 MMP-2 및 MMP-9의 활성과 발현을 동시에 억제 하였으므로 암을 억제 할 수 있는 하나의 생리활성물질로 개발 될 수 있으리라 판단된다.

• 대한환경공학회지
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• 제34권1호
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• pp.63-71
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• 2012

현대산업에서 나노기술의 이용성이 증가되면서 나노물질이 가질 수 있는 잠재적인 위해성에 대한 관심이 증가되고 있는 추세이다. 나노물질은 다양한 경로를 통해 환경으로 유출되고 있으며, 수생태계로 유출된 나노물질은 태양광에 포함된 자외선에 노출될 개연성이 높다. 광반응성 나노물질은 광활성 조건에서 생태독성이 변화할 가능성이 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 광반응성 나노물질이 생태계에서 자외선에 노출되었을 때 유발될 수 있는 생태독성 변화에 대한 연구동향을 파악하고자, 수서 및 토양생물을 대상으로 가용한 모든 자료를 조사하여 분석하였다. 본 연구에서 조사된 광반응성 나노물질은 zinc oxide, titanium dioxide, 그리고 fullerene이었으며, 미생물, 지렁이, 토양선충, 조류, 그리고 어류 등을 대상으로 한 나노물질 생태독성연구를 분석하였다. 그 결과, 자외선에 노출된 나노물질의 광독성영향에 대한 연구는 현재까지 매우 부족한 상태로, 현재까지 발표된 나노물질에 대한 광독성 연구는 8개였고, 일부 연구에서는 광반응성 나노물질의 광이온화와 나노물질로부터 용출된 이온독성을 함께 제시하였다. 광반응성 나노물질은 생체 내에서 산소활성종 생성을 유발하고 산화스트레스를 증가시키는 것으로 확인되었다.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제5권3호
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• pp.223-230
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• 2001

Melatonin, a pineal gland hormone, is believed to act as an antioxidant via the stimulation of radical detoxifying enzymes and scavenging of free radicals. In this study, effects of in vitro and in vivo treatments of melatonin on the cisplatin-induced lipid peroxidation, LDH release and plasma creatinine were determined in rabbit renal cortical cells. The level of malondialdehyde (MDA) was assayed as an index of lipid peroxidation and the level of LDH release as an indicator of cellular damage. In in vitro studies, cisplatin increased the levels of MDA and LDH release in a concentration-and time-dependent manner. Melatonin inhibited the cisplatin-induced lipid peroxidation and LDH release in a concentration-dependent manner. The minimal effective concentration of melatonin that significantly reduced the $300\;{\mu}M$ cisplatin-induced lipid peroxidation and LDH release was 1 mM. In in vivo studies, the levels of lipid peroxidation and LDH release in renal cortical cells increased significantly 24 or 48 hours after a single injection of cisplatin (6 mg/kg). When the cisplatin-injected rabbits were pretreated with 10 mg/kg of melatonin, a significant reduction in both lipid peroxidation and LDH release was observed. The plasma creatinine level increased from $0.87{\pm}0.07$ mg/dl in control to $6.33{\pm}0.54$ mg/dl in cisplatin-injected rabbits (P＜0.05). Melatonin partially prevented the increase in serum creatinine level $(1.98{\pm}0.11\;mg/dl)$ by cisplatin (P＜0.05). In the proximal tubules from cisplatin-treated group, tubular cells had microvilli of variable heights. Necrotic debris was seen in tubular lumens. In most of cells, the mitochondria and lysosomes were increased in frequency. The endocytic vacuoles were not prominent and distribution of the brush border was irregular and shortened. These cisplatin-induced morphological changes were moderate in the melatonin-pretreated group. These results suggest that the toxicity of cisplatin is associated with the generation of reactive oxygen free radicals and that melatonin is a powerful antioxidant, which prevents some of the adverse effects of cisplatin.