• 제목/요약/키워드: oxygen-tolerance

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육미지황탕 효능의 동의보감과 실험연구결과의 비교고찰 -한의학과 중의학을 중심으로- (The Comparative Effects of Yugmijihwangtang in Donguibogam and Experiment Research Results -Focusing on the Korean Medicine and Traditional Chinese Medicine-)

  • 한유창;김명동;이선동
    • 대한한의학방제학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.223-251
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    • 2017
  • Objectives : A lot of experiment results of Yugmijihwangtang(YM) are reported in various kinds of journals. Many of them report on the new effects that are not recorded in the traditional medical texts. So it is necessary to take it into consideration that newly reported effects could be of help to clinical practice, because this process of comparison of Donguibogam and scientific experiment results will have basis to lead into the evidence based medicine. Methods : We compared the effects of in Donguibogam and the experiment results of YM. Results : The effects of YM in Donguibogam are to replenish essence and marrow, and to treat red wen, fatigue, treat hypouresis, urinary sediment, urinary urgency, hematuria, hydrocephalus, speech and movement retardation, yin-deficiency, diabetes mellitus, nonalcoholic fatty liver, melanoma, disability to see near and far sight, tinnitus, hearing loss, alopecia, angiogenesis, cough, cough at night, trachyphonia, and, infantile convulsion. The experiment results of YM since 2000 in both Korea and China are to inhibit atopic dermatitis, renal interstitial fibrosis, anti-oxidant, emphysema, stress, glomerulosclerosis, diabetic nephropathy, chronic glomerulonephritis, hemorrhage, plantar sweating, dermal aging, kidney aging, bone loss, breast cancer, pathological myocardial cell, primary liver cancer, thrombosis, osteoporosis, intrauterine growth retardation, chronic renal failure, IgA nepropathy, slow cerebral development, and hippocampal tissue lesions on the one hand, and to help bone formation, renin-angiotensin- aldosterone system, cerebral recovery, cognitive function and expression, osteoblast proliferation and differentiation, learning and memory, cold-tolerance and oxygen deficit-tolerance and anti-fatigue, endometrial formation, humoral and cell-mediated immunity, immune regulation effect, Hypothalamus-Pituitary-Ovary Axis, and spermatogenesis, on the other hand. Conclusion : When we compared the effects of YM with the experiment results of YM, there existed a considerable gap between them. So, from now on, it is expected that a great effort and consideration are needed to solve these gaps from an academic and clinical point of view.

Implications of paraquat and hydrogen peroxide-induced oxidative stress treatments on the GABA shunt pathway in Arabidopsis thaliana calmodulin mutants

  • Al-Quraan, Nisreen A.;Locy, Robert D.;Singh, Narendra K.
    • Plant Biotechnology Reports
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    • 제5권3호
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    • pp.225-234
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    • 2011
  • Arabidopsis mutants with T-DNA insertion in seven calmodulin genes (CAM) were used to determine the specific role of CAM in the tolerance of plants to oxidative stress induced by paraquat and hydrogen peroxide ($H_2O_2$) treatments. Arabidopsis calmodulin mutants (cam) were screened for seedling growth, seed germination, induced oxidative damage, and levels of ${\gamma}$-aminobutyric acid (GABA) shunt metabolites. Only the cam5-4 and cam6-1 mutants exhibited an increased sensitivity to paraquat and $H_2O_2$ during seed germination and seedling growth. In response to treatments with $3{\mu}M$ paraquat and 1 mM $H_2O_2$, only the cam5-4, cam6-1 mutants showed significant changes in malonaldehyde (MDA) levels in root and shoot tissues, with highly increased levels of MDA. In terms of the GABA shunt metabolites, GABA was significantly elevated in root and shoot tissues in response to the paraquat treatments in comparison to alanine and glutamate, while the levels of all shunt metabolites increased in root tissue but not in the shoot tissue following the $H_2O_2$ treatments. GABA, alanine and glutamate levels were significantly increased in root and shoot of the cam1, cam4, cam5-4, and cam6-1 mutants in response to paraquat (0.5, 1 and $3{\mu}M$), while they were increased only in the root tissue of the cam1, cam4, cam5-4, and cam6-1 mutants in response to $H_2O_2$ (200 and $500{\mu}M$, 1 mM). These data show that the cam5-4 and cam6-1 mutants were sensitive to the induced oxidative stress treatments in terms of seed germination, seedling growth, and oxidative damage. The accumulation of GABA shunt metabolites as a consequence of the induced oxidative stress treatments (paraquat and $H_2O_2$ treatments) suggests that the GABA shunt pathway and the accumulation of GABA metabolites may contribute in antioxidant machinery associated with reactive oxygen species and in the acquisition of tolerance in response to induced oxidative stress in Arabidopsis seedlings.

Brassica속 작물 유묘에서 저온처리에 따른 생화학적 변화 (Biochemical Changes in Brassica Seedlings Due to Cold Treatment)

  • 박우철;박경배;남민희
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제38권3호
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    • pp.207-211
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    • 1995
  • 유채(B. napus)와 산동채(B. campestris)를 공시하여 발아초기단계에서의 저온처리가 분자산소의 생물학적 환원과 관련이 있는 여러가지 생화학적 인자에 미치는 영향을 분석하여 작물 내한성 기작을 생화학적으로 구명하고자 한 바, 저온장해는 산동채에 비해 유채가 더욱 심하였고 저온처리후 24시간 회복시 유채와 산동채의 peroxidase 활성도는 뿌리부위에서 각각 33%와 87% 배축부위에서 84%와 206% 정도 크게 증가하였으며 특히 내한성이 강한 산동채가 유채보다, 배축부위가 뿌리보다 약 2.5배 이상 더 높은 효소활성 증가율을 보였다. 또한 superoxide($O_2^-$)는 회복직후 부터 급격히 축적되기 시작하여 회복 8시간째에 최고치에 도달하였으며 그 축적정도는 산동채에 비해 내한성이 약한 유채에서 더욱 심하였고, 24시간 회복시에도 산동채는 거의 무처리 수준까지 회복되었으나 유채는 약 38%의 $O_2^-$가 여전히 축적되어 있었다. 저온처리 직후 $H_2O_2$의 감소 정도 역시 산동채가 15% 정도인데 반해 유채는 2%에 불과하였고, 회복시간이 경과함에 따라 산동채는 거의 정상수준까지 회복되었으나 저온장해가 심하였던 유채는 불안정한 회복양상을 보였다. 아울러 유채의 배축 및 뿌리부위에서의 peroxidase 활성증가에는 Uniconazole 처리후 저온 병행처리가 단독처리보다 훨씬 펴 효과적이었으나 새로운 동위효소의 출현은 볼 수 없었다.

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건강한 성인에서 기계승마 운동 동안의 심폐 반응 (Cardiopulmonary Response during Mechanical Horseback Riding Exercise in Healthy Adult)

  • 부승현;노세응;이은선;주민철
    • 재활복지공학회논문지
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    • 제10권4호
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    • pp.243-249
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    • 2016
  • 본 논문에서는 건강한 성인 26명(남자 14명, 여자 12명)을 대상으로 기계승마의 적용을 통한 심폐기능의 변화 및 그에 따른 운동 강도를 정량적으로 측정하여, 기계식 승마 치료의 임상 적용가능성과 유효성을 추정하였다. 기계승마 장비인 JOBA(R)(Panasonic Electric Works, Osaka, Japan)을 이용하였고, 운동의 강도는 level 2 (0.73 Hz)에서 4 (0.9 Hz), 6 (1.03 Hz), 8 (1.2 Hz), 9 (1.3 Hz)까지 증가시키고, 각각의 level에서 3분간 유지하였다. 운동 중 참여자의 심폐 반응은 호흡가스분석 시스템(TruOne 2400, Parvo Medics, USA)과 운동부하검사 시스템(Q Stress, Cardiac Science, USA)을 이용하여 심박수, 혈압, 최대산소소모량(VO2max)을 측정하였다. 또한 기계승마를 통해 유발되는 유산소 운동 강도를 평가하기 위해 대사당량(MET)을 측정하고, 예비심박수율(%HRR), 최대심박수율(%peak HR)과 칼로리소모량을 계산하였다. 그 결과는 SPSS 18.0 프로그램을 이용해 분석하였으며, 건강한 성인에서 간단한 사전 교육 후 15분간의 JOBA(R)를 이용한 기계식 승마 치료시 증등도의 운동 강도에 도달할 수 있는 것으로 평가되었다.

UV-B 조사시 옥수수 잎의 산화적 스트레스에 대한 Nitric Oxide의 보호효과 (Protective Effect of Nitric Oxide against Oxidative Stress under UV-B Radiation in Maize Leaves)

  • 김태윤;조명환;홍정희
    • 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.

금호강의 상.하류간 이.화학적 수질구배 및 이에 따른 어류 길드영향 (Physico-chemical Water Quality Gradients Along the Main Axis of the Headwater-to-Downstream of Geumho River and Their Influences on Fish Guilds)

  • 김용휘;한정호;안광국
    • 한국물환경학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.561-573
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    • 2012
  • The object of this study was to analyze long-term water quality gradients during 1992-2008 at six sites of Geumho River and near-by two sites of Nakdong River and their influences on fish trophic guilds and tolerance guilds along with ecological health. Water quality including biological oxygen demand (BOD), chemical oxygen demand (COD), conductivity, total phosphorus (TP), total nitrogen (TN), and total suspended solids (TSS) varied largely depending on the sampling locations and seasons. Values of ambient BOD, COD, TP, and TN were greater in the downstream than in the upstream reach, and seasonal and interannual variabilities were also higher in the downstreams. This phenomenon was evident due to a dilution by the Asian monsoon rainfall during the monsoon. These outcomes indicate that point sources near the downstream are important for the chemical conditions, but also seasonal stream runoff was considered as an important factor regulating the chemical conditions. Conductivity decreased rapidly during the summer due to ionic dilution, and nutrients (N, P), BOD, COD had an inverse function of seasonal precipitation. Based on the water quality, we selected two sites (control site = $C_s$ vs. impacted site = $I_s$) for impact analysis of water chemistry on fish community and trophic/tolerant guilds. Fish guild analysis showed that species diversity was higher in the headwater stream ($C_s$) than the impacted downstream ($I_s$), and that the proportion of tolerant and omnivore species were greater in the impacted site of downstream. Comparisons of water quality between Geumho River and Nakdong River indicated that Geumho River was considered as a point source which degradated water quality to the Nakdong River. Overall, chemical water quality and fish guild analysis suggest that even if current chemical quality got better after 1996 due to continuous constructions of wastewater disposal plants near the downstreams, fish compositions of tolerant and omnivores were still dominated the community. Thus, biological restoration based on ecological health is required for the ecosystem conservation.

배수성이 다른 자생 버뮤다그래스의 휴면 전후 항산화 효소활성 및 세포막 안정성 변화 (Antioxidant Enzyme Activity and Cell Membrane Stability of Korean Bermudagrass Genotypes Different in Ploidy at Dormant Stage)

  • 이긍주;이혜정;마기윤;전영주;김인경
    • 아시안잔디학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.17-21
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    • 2011
  • 기존 보고된 바에 의하면 한국 자생 버뮤다그래스는 군집 내에서 형태학, 생육 특성, 세포학적 특성에 대해 유전적으로 매우 다양한 변이를 보여주었다. 버뮤다그래스의 염색체 수와 핵 DNA 량에 따르면 배수성 수준의 범위가, 3배 체(2n=3x), 4배체(2n=4x), 5배체(2n=5x), 6배체(2n=6x)로 나타났었다. 본 연구에서는 한국에서 휴면이 유도되는저온과 짧은 일장에 대한 항산화효소(superoxide dismutase, catalase, peroxidase, ascorbate peroxidase)의 다양한 반응과 각 버뮤다그래스 세포형의 세포막 안정성을 조사하였다. 모든 항산화효소는 휴면 기간동안 높게 나타났으나, 과산화수소를 물과 산소 분자로 변환시키는 헴기를 함유한 카탈라제는 6배체 버뮤다그래스를 제외한 세 개의 세포형에서 휴면이 개시되기 전에 활성화되었다. 상대적으로 세엽이며 생육속도가 빠른3배체와 4배체는 superoxide dismutase와 peroxidase 효소의 활성이 증가됨을 확인하였다. 수산기를 가진 라디칼에 의해 손상을 받은 세포막에서 지질과산화의 산물인 말론디알데히드(MDA)는 온도가 감소함에 따라 모든 세포형에서 증가되었고, 방어적인 항산화효소를 더 갖고 있는 3배체와 4배체는 MDA 생산이 현저하게 더 낮게 나타났다. 전해질 유출은 5배체와 6배체에서 더 높았던 것과 유사하게, 저온이 적용될 때 외견상으로 세포막에 더 손상을 받는 것 같았다. 실험 결과, 서로 다른 세포형(cytotype)의 항산화 반응은 유전적으로 특이적이며, 이는 버뮤다그래스에서 저온 저항성과의 연관성을 분자 수준에서 더 연구하는 것이 필요하다.

스트레스에 의한 식물세포 손상에서 Biphasic Reactive Oxygen Species(ROS)와 Ethylene 생합성의 Synergism 효과 (Stress-induced biphasic ethylene and ROS biosynthesis are synergistically interacted in cell damage)

  • 지나리;박기영
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제38권1호
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    • pp.22-29
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    • 2011
  • 비생물학적 스트레스로 $H_2O_2$를 이용하여 산화적 스트레스와 고염분 스트레스를 처리한 후 ROS의 생성을 확인한 결과 스트레스 처리 후 30분에 일시적으로 1차 peak를 형성하였다가 거의 basal level까지 감소하고 다시 증가하여 3시간에 매우 다량의 2차 peak를 형성한 후 거의 basal level로 다시 낮아지는 biphasic 양상을 나타내게 된다. 따라서 ROS의 생성은 초기 30분 내에 일시적으로 발생한 Phase I의 ROS와 Phase II의 좀 더 장기적으로 다량의 고농도로 발생된 ROS의 생리적 역할이 다를 것으로 여겨진다. 본 논문에서는 스트레스 처리 시 생성되는 ROS를 확인한 후 ROS 생성 유전자인 RbohD와 RbohF 유전자 발현이 억제된 RbohD-AS, RbohF-AS 형질전환 식물체를 이용하여 실험을 수행하였다. 스트레스에 의해 생성되는 ROS의 생성을 억제시킴으로써 스트레스에 대한 ethylene 생성이 더 적은 것으로 나타났다. 또한, 이들 형질전환 식물체에서 ethylene 생성과 $H_2O_2$ 억제 효과를 확인하였으며 고염분 등의 스트레스에 대한 저항성은 ROS와 ethylene의 생성이 저하되어 나타난 것으로 판단된다. 산화적 스트레스와 고염분 스트레스에서 후기 ethylene이 다량으로 생성되는 시기, 즉 세포손상이 초래되는 후기에서 DNA fragmentation 분석을 통해서 ROS와 ethylene의 생성이 높은 식물체일수록 PCD가 높게 나타난 것으로 여겨지며, 이 과정에서 작용하는 유전자는 RbohD와 RbohF인 것으로 보이며, RbohD가 더 효과적으로 작용하는 것으로 생각된다. 따라서 스트레스에 반응하는 신호전달과정에서 초기에 ROS가 생성이 되고 후기에 ethylene이 다량으로 생성되어 결국 세포죽음에 이르게 하는 상호 synergism을 일으켜 반응을 나타내며, 이러한 반응 과정에서 RbohD와 RbohF 유전자 발현의 억제가 스트레스에 대한 식물체의 저항성을 높이는 것으로 사료된다.

대두에서 오존처리에 의한 몇가지 효소의 활성도 변화 (Ozone-induced Alterations in the Activities of Enzymes in Soybean Leaves)

  • 강상재;박우철;김복진
    • 한국환경농학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.259-264
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    • 1999
  • 오존의 처리에 의한 식물체의 항산화 제거 시스템에 관여하는 항산화효소의 활성도 변화를 조사한 결과는 다음과 같다.저분자(低分子)의 항산화물질(抗酸化物質)인 아스코브산은 은하콩과 삼남콩 공히 오존의 노출시간(露出時間)이 길어질수록 서서히 감소(減少)하는 경향(傾向)을 보였으며 환원형(還元形) 글루타치온의 함량변화(含量變化)는 은하콩에서는 거의 증가가 없었으나 삼남콩의 경우는 오존처리 1시간 이후(以後)부터 상당한 증가(增加)가 있었다. Ascorbate peroxidase의 활성도(活性度)는 은하콩에서는 오존처리 초기(初期)부터 서서히 증가(增加)하는 경향(傾向)을 보였으나 삼남콩의 경우는 처리 4시간 이후에 급격하게 증가하는 경향(傾向)을 보였다. Glutathione reductase활성도(活性度)는 은하콩은 오존처리 3시간까지는 서서히 증가(增加)하다가 그 이후(以後)에 급격(急激)하게 증가(增加)하는 경향(傾向)이었으며, 삼남콩은 활성증가(活性增加)가 뚜렷하지 않았다. Dehydroascorbate reductase의 활성도(活性度)는 두 품종(品種) 공히 오존처리시 대조구(對照區)보다 활성(活性)이 낮게 나타났으며 처리 3시간 이후(以後)부터 활성(活性)이 크게 감소(減少)하였다. Monodehydrosascorbate reductase는 두 품종(品種) 공히 처리초기부터 활성증가(活性增加)가 뚜렷하게 나타났다. 삼남콩의 경우에는 2시간 처리(處理)시 급격(急激)한 증가(增加)를 보이다가 일정(一定)하게 유지(維持)되는 경향(傾向)을 나타내었다. 은하콩의 Ascorbate peroxidase 동위효소(同位酵素)의 패턴변화는 0.2ppm의 오존의 처리(處理)시 5개의 활성 밴드가 확인되었고 Rf 0.18위치의 밴드가 새로 형성되었으며 Rf 0.38의 밴드가 약해지며 0.48위치의 활성 밴드가 강하게 나타났다.

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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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