• 제목/요약/키워드: pH dependent

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동래 납석광산 산성 광석배수의 중화실험: 중금속의 거동 특성 규명 (Neutralization of Acid Rock Drainage from the Dongrae Pyrophyllite Deposit: A Study on Behavior of Heavy Metals)

  • 염승준;윤성택;김주환;박맹언
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제7권4호
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    • pp.68-76
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    • 2002
  • 동래 납석광산 지역의 산성광석배수(ARD)에 의해 오염된 동래천의 공간적 화학조성 변화와 중금속의 제거 과정을 중화실험을 통하여 조사하였다. 광산에 인접한 동래천은 강산성(pH 3.0~4.2)이며 많은 양의 Al. Fe, $SO_4$및 중금속(Pb, Cu, Zn, Cd)을 포함하고 있다. 동래천의 화학조성은 산성배수의 침출지에서부터 수영강과의 합류지점까지 체계적으로 변화한다. 즉, 동래천으로 유입되는 침출수는 Al과 Fe가 풍부하나 하류로 갈수록 Al이 풍부한 조성으로 변한다. 침출수(pH 2.3)는 오염되지 않은 동래천(pH 6.5)과 소규모의 지류(pH 6.2)와 혼합되면서 pH가 최대 4.2까지 증가한다. 이러한 낮은 pH 범위(<4.2)에서는 거의 모든 Fe가 침전되나 Al은 대부분 용존상태로 남게 되어 하류로 갈수록 A띠 풍부한 조성으로 변화하게 된다. 한편, Al이 풍부한 하류의 지표수는 유량이 큰 수영강(pH 6.9)과 혼합되면서 pH가 증가(5.7)하여 흰색의 Al 침전물을 형성시킨다. 침출수를 대상으로 한 중화실험 결과. pH 3.5 이하에서 Fe침전물이, pH 4~6범위에서 Al 침전물이, 그리고 pH 6.0이상에서 Mn침전물이 형성되었다. pH의 증가에 따른 이러한 Fe, Al 및 Mn의 단계적인 침전은 실제 동래천에서 관찰되는 침전물의 형성과 잘 일치하고 있다. 또한 pH 증가에 따른 Fe및 Ai침전물에 의한 중금속의 흡착순서는 Pb>Cu>Cd$\geq$Zn이었으며, 50%의 흡착을 보이는 pH의 값($pH_{50}$은 Pb 3.2, Cu 4.5, Cd 5.2 및 Zn 5.8이었다. 이와 비교하기 위해서, Al이 풍부한 하류의 지표수를 대상으로 한 중화실험 결과, $pH_{50}$의 값은 Pb 4.5, Cu 5.8, Cd 7.4 및 Zn 7.0으로서 침출수에 비해 높은 값을 보였다. 이와 같은 결과로부터, 광산배수에서의 중금속의 제거는 pH의 변화뿐 만 아니라 하천수의 Fe 및 Al의 상대적인 양에 따라 결정됨을 알 수 있다.

[ $P2X_2$ ] Receptor Activation Potentiates PC12 Cell Differentiation Induced by ACAP in Acidic Environments

  • ;;;;이문희
    • 대한의생명과학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.197-206
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    • 2007
  • P2X receptors are membrane-bound ion channels that conduct $Na^+,\;K^+$, and $Ca^{2+}$ in response to ATP and its analogs. There are seven subunits identified so far ($P2X_1-P2X_7$). $P2X_2$ receptors are known to be expressed in a wide range of organs including brains and adrenal grands. PC12 cells are originated from adrenal grand and differentiated by nerve growth factor or pituitary adenylate cyclase activating poly peptide (PACAP). Previous studies indicate that $P2X_2$ receptor activation in PC12 cells couples to $Ca^{2+}-dependent$ release of catecholamine and ATP. It is known that acidic pH potentiates ATP currents at $P2X_2$ receptors. This leads to a hypothesis that $P2X_2$ receptors may play an important role in PC12 cell differentiation, one of the characteristics of which is neurite outgrowth, induced by the hormones under lower pH. In the present study, we isolated several clones which potentiate neurite outgrowth by PACAP in acidic pH (6.8), but not in alkaline pH (7.6). RT-PCR and electrophysiology data indicate that these clones express only functional $P2X_2$ receptors in the absence or presence of PACAP for 3 days. Potentiation of neurite outgrowth resulted from PACAP (100 nM) in acidic pH is inhibited by the two P2X receptor antagonists, suramin and PPADS ($100\;{\mu}M)$ each), and exogenous exprerssion of ATP-binding mutant $P2X_2$ receptor subunit ($P2X_2[K69A]$). However, acid sensing ion channels (ASICs) are not involved in PACAP-induced neurite outgrowth potentiation in lower pH since treatments of an inhibitor of ASICs, amyloride ($10\;{\mu}M$), did not give any effects to neurite extension. The vesicular proton pump ($H^+-ATPase$) inhibitor, bafilomycin (100 nM), reduced neurite extension indicating that ATP release resulted from $P2X_2$ receptor activation in PC12 cells is needed for neurite outgrowth. These were confirmed by activation of mitogen activated protein kinases, such as ERKs and p38. These results suggest roles of ATP and $P2X_2$ receptors in hormone-induced cell differentiation or neuronal synaptogenesis in local acidic environments.

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Hansenula sp. MS-364의 생육과 Formate Dehydrogenase의 활성

  • 유병욱;권태종
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.403-407
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    • 1997
  • Medium components for maximum activity of NAD$^{+}$-dependent formate dehydrogenase (EC 1.2.1.2; FDH) were optimized with a methanol-assimilating yeast Hansenula sp. MS-364, preserved by our laboratory. The maximum activity of the enzyme was obtained when the strain was cultivated at 30$circ$C for 24 hours in a medium containing methanol 3%(v/v), yeast extract 0.8%(w/v), K$_{2}$HPO$_{4}$, 0.1%(w/v), KH$_{2}$PO$_{4}$ 0.1%(W/V), MgSO$_{4}$, 7H$_{2}$O 0.05%(w/v), and the pH of the culture broth was adjusted at 5.0.

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연초식물체에서의 dsRNA 의존성 인산화 효소 유전자 발현 (Double-Stranded RNA-Dependent Protein Kinase Gene Expression in Tobacco Plant)

  • 이청호;박희성
    • 한국식물병리학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.173-178
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    • 1995
  • 동물계에서 항바이러스와관련된 dsRNA 의존성 인산화 효소(PKR)의 유전자를 식물체에서 발현시킬 경우 PKR에 의한 단백질합성 및 식물바이러스의 증식조절 가능성에 대한 기초자료를 확보하기 위하여 사람에서 분리된 PKR cDNA를 Agrobacterium 방법에 의하여 연초식물체(Nicotiana tabacum cv. Xanthi-nc)로 형질전환시켰다. HindIII/PstI처리에 의해 얻어지는 약 1.8kb의 phPKR cDNA절편을 일련의 유전자 조작 방법을 통하여 식물발현벡터인 pBI121에 도입하여, p12168을 재조합하였다. 이를 A. tumefaciens LBA 4404에 형질전환시켜 연초식물체형질 전환에 이용하였다. 2mg/l BA와 0.5mg/l NAA가 포함되고 100$\mu\textrm{g}$/ml의 kanamycin이 첨가된 MS배지에서 shooting시킨 후 phytohormone이 첨가되지 않은 MS배지상에서 rooting을 시켜 형질전환 연초식물체를 얻었으며, 형질전환식물체는 정상식물체와 유사한 생육양상을 나타내었다. 형질전환식물체의 유전자도입은 hPKR cDNA의 전사부여는 RT-PCR 방법에 의하여 확인되었다.

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Ethanol과 유기산의 첨가가 물김치의 품질에 미치는 영향 (Effect of Addition of Ethanol and Organic Acids on the Quality of Mul-kimchi)

  • 김도희;한영숙
    • 동아시아식생활학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.305-312
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    • 2003
  • 물김치에 ethanol. 또는 유기산 중 adipic acid, citric acid, acetic acid을 첨가하였을 때 김치의 발효 지연효과를 pH, 산도, 미생물수의 변화를 측정하여 조사하였으며 동시에 ethanol과 유기산을 첨가한 이 김치의 기호성을 살펴보아 다음과 같음 결과를 얻었다. 물김치에 ethanol을 0~5% 첨가하여 pH 변화를 조사한 결과 ethanol 함량이 높을수록 pH의 저하가 지연되었다. ethanol은 특히 발효 초기에 pH 저하 지연효과를 보여 2$0^{\circ}C$의 경우 발효 초기에 ethanol를 첨가하지 않은 김치는 pH 5.7에서 4.13까지 감소하는 반면 ethanol 5%를 첨가한 김치에서는 pH 5.8에서 5.14로 약간 감소하는데 그쳤다. 산도의 경우도 ethanol 함량이 높을수록 산도가 낮게 나타났으며 ethanol를 첨가하지 않은 김치에서는 산도 0.7~0.8%까지 증가하였으나 ethanol 5%를 첨가한 김치에서는 산도가 0.5~0.6%로 산도 증가가 억제되었다. 물김치에서 유기산 종류와 농도를 달리하여 첨가하였을 경우 사용된 유기산 중 adipic acid 첨가시 가장 발효 지연 효과가 컸으며 adipic acid 농도가 높아질수록 pH와 산도 변화가 적었다. Ethanol 2%와 adipic acid 0.1%를 병용 첨가한 결과에서는 유기산만을 첨가한 효과와 유사한 경향을 보였다. Ethanol를 2% 첨가한 물김치의 미생물 변화는 발효 중반이후 미생물 수가 낮게 나타났다. 물김치에 위에 사용된 유기산들을 0.025~0.2% 첨가하였을 때 대체적으로 유기산의 함량이 높을수록 균수가 감소하였으며 유기산 중 adipic acid에서 총균수와 젖산균수의 억제 효과가 가장 컸다. 물김치에 ethanol과 adipic acid을 첨가한 경우가 미생물 균수가 억제에 가장 효과가 있었다. Ethanol과 유기산 농도를 달리하여 제조한 김치의 기호도를 조사한 결과 맛과 향에서 control과 ethanol 2%를 첨가한 김치는 알콜 내, 알콜 맛에서만 유의적인 차이를 나타낸 반면 ethanol 2%와 adipic acid 0.1%를 병용 첨가한 김치는 전 항목에서 유의적인 차이를 나타내었다. 또한, 전반적인 기호도에서는 control이 3.4점으로 ethanol을 첨가한 김치와 같은 기호성을 나타내었고 ethanol 2%와 adipic acid 0.1%를 첨가한 김치도 3.2점으로 유사한 기호성을 보였다.

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반응표면분석을 이용한 홍삼주 발효조건 최적화 (Optimization of Fermentation Condition for Red Ginseng Wine Using Response Surface Methodology.)

  • 김성호;강복희;노상균;김종국;이상한;이진만
    • 생명과학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.556-564
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    • 2008
  • 인삼의 다양한 식품소재개발을 위하여 반응표면분석법을 이용한 홍삼주의 최적발효조건을 모니터링하였다. 중심합성 계획법에 의하여 독립변수로서 발효온도, 발효기간 및 초기 pH를 설정하여 종속변수 홍삼주의 이화학적 특성과 유효성분에 대한 영향을 조사하였다. 홍삼주의 알코올 함량과 총당 함량은 발효온도와 발효기간에 영향을 많이 받고 있는 것으로 나타났으며, 조사포닌 함량은 발효기간에 많은 영향을 받고 있는 것으로 나타났다. 발효 후의 pH는 초기 pH에 많은 영향을 받고 있는 것으로 나타났다. 홍삼주의 유효성분인 Ginsenoside 함량을 조사한 결과 주로 발효온도보다는 발효기간 및 초기 pH에 의해 영향을 받고 있는 것으로 조사되었으며, 발효기간이 길고 초기 pH가 높을수록 함량이 증가하는 것으로 나타났다. 홍삼주의 이화학적 특성과 유효성분 함량에 대하여 superimposed counter map으로 최적 조건을 예측한 결과 발효온도 $21{\sim}27^{\circ}C$, 발효기간은 $15{\sim}20$일, 초기 pH의 경우 $4.6{\sim}5.2$로 각각 예측되었다.

Effect of pH on the Vascular Tone and $^{45}Ca$ Uptake in the Aorta of Spontaneously Hypertensive Rats

  • Chang, Seok-Jong;Jeon, Byeong-Hwa;Kim, Se-Hoon;Kim, Hoe-Suk;Park, Hae-Kun
    • The Korean Journal of Physiology
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    • 제28권2호
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    • pp.169-179
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    • 1994
  • The effect of extracellular and intracellular pH on vascular tone and $^{45}Ca$ uptake were investigated in aortic strips and dispersed single aortic smooth muscle cells of spontaneously hypertensive rats (SHR) and aged-matched Wistar-Kyoto rats (WKY). The contraction produced by a change of extracellular pH (pHo) in the range of $6.5{\sim}8.3$ was estimated by comparison with the level of vascular tone at pH 7.4. Contraction was induced below pHo 6.5 in WKY, pHo 7.1 in SHR, and over pHo 8.0 on both strains. The amplitude of contraction induced by high pHo (over pHo 7.7) was similar in SHR and WKY, but that induced by low pHo (below pHo 7.1) in SHR was greater than that in WKY. Either high pHo- or low pHo-induced contractions in WKY and SHR were not induced in the Ca-free Tyrode's solution and were induced by the addition of Ca. $^{45}Ca$ uptake increased progressively as pHo was increased from 6.8 to 8.1 in the single aortic smooth muscle cells of WKY and SHR. $NH_4Cl$ induced a gradually developing contraction in a dose-dependent manner $(5\;mM{\sim}30\;mM)$ and the removal of $NH_4Cl$ induced transient contraction was followed by profound relaxation in the aortic rings of both strains. The contractions induced by $NH_4Cl$ or by the removal of $NH_4Cl$ in SHR were significantly greater than that in WKY. These contractions were not induced in Ca-free Tyrode's solution. $^{45}Ca$ uptake was increased by $NH_4Cl$ (20 mM) and was not changed by the removal of $NH_4Cl$ (20 mM) in the aortic strips of WKY and SHR. As a summary of above results, the vascular tone of SHR was more sensitive to the change pHi and pHo than that of WKY. The contractions induced by change of extracellular or intracellular pH depended on extracellular Ca in the aorta of SHR nnd WKY. However, the Ca uptake was in accord with the changes of contraction but increase in contraction by low pH was not accompanied by an increase in Ca uptake in both strains.

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핵자기공명 현미영상법을 이용한 생체고분자의 팽윤현상에 대한 비파괴연구 (Noninvasive study of the swelling effect for biopolymers using NMR Microimaging)

  • 이동훈;고락길;조장희;김승수
    • 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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    • 대한의용생체공학회 1995년도 춘계학술대회
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    • pp.223-226
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    • 1995
  • Polymers have been developed and applied in many biomedical areas as well as engineering and industrial fields. The first essential to achieve successful development and applications is that properties of such polymer materials would be investigated. In many cases, such investigations are accomplished by observing polymeric behavior arising from the environmental changes such as pH, temperature, and ionic concentration. It has long been known that NMR is extremely sensitive to many biochemical and physical changes occurring in the polymer samples. In the present study we focus our study on NMR Microimaging, which is one of the important NMR applications, to characterize the swelling effect by observing the time dependent spatial variations of polymer specimens. For the samples three kinds of polyvinyl alcohol (PVA) specimens are prepared with different degrees of cross linking density. $^1H$ NMR microimages are acquired as a function of time to visualize the swelling behavior as well as volumetric changes occurring in the specimens. From the acquired time dependent images, the swelling process is exploited.

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옥살레이트 공침전법에 의한 고온 초전도체 YBa2Cu3O7-$\delta$의 합성 I. 분석화학적 측면의 이론적 고찰 (Synthesis of High Tc Superconductor YBa2Cu3O7-$\delta$ by Oxalate Coprecipitation Method I. Theoretical Considerations based on Analytical Chemistry)

  • 김배환;김배연;김창은;최진호
    • 한국세라믹학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.91-99
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    • 1989
  • The concentrations of hydroxide, carbonate and oxalate for Y(III), Ba(II) and Cu(II) ions in an aqueous solution have been theoretically calcuated with respect to pH and their solubility diagram could be obtained. The optimum pH ofr oxalate coprecipitates at room temperature was estimated as<4, which was not influenced by carbonates and hydroxides in H2O solvent. The yield is dependent on the concentration of added oxalic acid, but the concentration of oxalic acid was fixed as 0.1M in this calculation for simplicity.

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CR389, a Benzoimidazolyl Pyridinone Analog, Induces Cell Cycle Arrest and Apoptosis via p53 Activation in Human Ovarian Cancer PA-1 Cells

  • Suh, Hyewon;Choi, Ko-woon;Lee, Chul-Hoon
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제25권3호
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    • pp.418-422
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    • 2015
  • In the course of screening for novel cell cycle inhibitors and apoptotic inducers, CR389, elucidated as 5-(1H-benzoimidazol-2-yl)-1H-pyridin-2-one, was generated as a new hit compound. Flow cytometric analysis and western blots of PA-1 cells treated with $60{\mu}M$ CR389 revealed an appreciable cell cycle arrest at the G2/M phase through direct inhibition of the CDK1 complex. In addition, activation of p53 via phosphorylation at Ser15 and subsequent up-regulation of p21CIP1 showed that CR389 also induces p53-dependent-p21CIP1-mediated cell cycle arrest. Furthermore, apoptotic induction in $60{\mu}M$ CR389-treated PA-1 cells is associated with the release of cytochrome c from mitochondria through up-regulation of the proapoptotic Bax protein, which results in the activation of procaspase-9 and -3, and the cleavage of poly(ADP-ribose) polymerase (PARP). Accordingly, CR389 seems to have multiple mechanisms of antiproliferative activity through p53-mediated pathways against human ovarian cancer cells. Therefore, we conclude that CR389 is a candidate therapeutic agent for the treatment of human ovarian cancer via the activation of p53.