• 제목/요약/키워드: photosensitization

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461nm 청색 LED를 이용한 식중독세균의 살균효과 (Bactericidal effect of 461 nm blue light emitting diode on pathogenic bacteria)

  • 도정선;방우석
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.419-423
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    • 2013
  • 이 연구는 3가지 유형의 식중독균인 E. coli O157:H7, S. aureus 그리고 V. parahaemolyticus의 in vitro를 통해 461 nm LED의 살균효과를 입증하였다. Bacterial cultures는 약 $15^{\circ}C$에서 10시간동안 LED에 노출되었다. 3종의 E. coli, ATCC 8739, ATCC 43894, ATCC 35150 과 3 종의 S. aureus, ATCC 43300, ATCC 19095, ATCC 27664의 bacteria cultures는 각각 461 nm LED에서 10시간 조사된 후 평균적으로 6, 2.5, 6, 2.5, 2, 1.5 log CFU/mL 감소하였다(p<0.05). 반면에 V. parahaemolyticus, ATCC 43969는 461 nm에서 4시간 노출된 후 6 log CFU/mL 감소하였다. 이 결과는 그람양성균과 그람음성균 모두 불활성화 되었으며 461 nm LED 노출에 의해 그람양성균보다 그람음성균이 더 민감함을 보여준다. 그러므로 이 결과는 LED의 사용이 식품보존과 응용기술로써 잠재력이 있음을 나타낸다.

벤젠의 광촉매분해반응에 대한 음이온효과 (Anionic Effect on Photocatalytic Decomposition of Benzene)

  • 김영희;김태균;이춘식
    • 청정기술
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    • 제6권2호
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    • pp.107-111
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    • 2000
  • $TiO_2$를 광촉매로 사용한 벤젠의 광촉매분해반응에서 근자외선과 가시광 또는 원자외선을 조사하였을 때, 수용액속에 공존하는 음이온들에 의한 영향을 확인해 보았다. 근자외선과 가시광을 조사하였을 때, 광증감제로 작용할 수 있는 $S_2O{_8}^{2-}$ 또는 $NO{_3}^-$$TiO_2$와 공존하는 경우에는 $TiO_2$만 사용하였을 때에 비해 벤젠의 분해효율이 약간 증가되었으나 $NO{_2}^-$ 또는 $Cl^-$의 경우에는 이들 이온에 의한 활성화학종의 생성이 억제되어 벤젠의 광분해효율이 크게 감소되었다. 반면에 자외선을 조사하였을 때에는 $S_2O{_8}^{2-}$ 또는 $NO{_3}^-$가 공존하는 경우에는 이들 이온에 의한 활발한 광증감작용으로 벤젠의 광분해효율이 크게 증가되었으며, $NO{_2}^-$$Cl^-$이 공존할 때에는 벤젠의 광분해효율이 약간 감소되었는데 근자외선과 가시광을 조사하였을 때와는 달리 그 감소폭이 그다지 커지지 않았다.

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Oxidative stability of extracts from red ginseng and puffed red ginseng in bulk oil or oil-in-water emulsion matrix

  • Lee, Sang-Jun;Oh, Sumi;Kim, Mi-Ja;Sim, Gun-Sub;Moon, Tae Wha;Lee, JaeHwan
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제42권3호
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    • pp.320-326
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    • 2018
  • Background: Explosive puffing can induce changes in the chemical, nutritional, and sensory quality of red ginseng. The antioxidant properties of ethanolic extracts of red ginseng and puffed red ginseng were determined in bulk oil and oil-in-water (O/W) emulsions. Methods: Bulk oils were heated at $60^{\circ}C$ and $100^{\circ}C$ and O/W emulsions were treated under riboflavin photosensitization. In vitro antioxidant assays, including 2,2-diphenyl-1-picrylhudrazyl, 2,2'-azinobis-3-ethyl-benzothiazoline-6-sulfonic acid, ferric reducing antioxidant power, total phenolic content, and total flavonoid content, were also performed. Results: The total ginsenoside contents of ethanolic extract from red ginseng and puffed red ginseng were 42.33 mg/g and 49.22 mg/g, respectively. All results from above in vitro antioxidant assays revealed that extracts of puffed red ginseng had significantly higher antioxidant capacities than those of red ginseng (p < 0.05). Generally, extracts of puffed red and red ginseng had high antioxidant properties in riboflavin photosensitized O/W emulsions. However, in bulk oil systems, extracts of puffed red and red ginseng inhibited or accelerated rates of lipid oxidation, depending on treatment temperature and the type of assay used. Conclusion: Although ethanolic extracts of puffed red ginseng showed stronger antioxidant capacities than those of red ginseng when in vitro assays were used, more pro-oxidant properties were observed in bulk oils and O/W emulsions.

PHOTOCHEMISTRY AND PHOTOBIOLOGY OF PSORALENS

  • Shim, Sang-Chul;Jeon, Young Hee;Kim, DongWon;Han, GyuSeok;Yoo, Dong Jin
    • Journal of Photoscience
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    • 제2권1호
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    • pp.37-45
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    • 1995
  • INTRODUCTION : Psoralens are planar tricyclic furocoumarins present in numerous plants and fungi found throughout the world.' Naturally occurring and synthesized psoralen derivatives(see Figure 1) are photosensitizers of UVA especially from 320 nm to 400 nm, a range at which cellular nucleic acids and proteins are weakly absorbing if any at all. Because of their skinphotosensitizing properties, these compounds have been used in the photochemotherapy of psoriasis and vitiligo. However, undesirable side effects such as carcinoma development in hairless mice as well as possible liver damage from the use of 8-methoxypsoralen(8-MOP) have been reported. The other photobiological effects include inactivation of DNA viruses, killing and mutagenesis of bacteria, inhibition of tumor transmitting capacity of various cells, and hyperpigmentation on human and guinea pig skin. PUVA(psoralen+UVA) photochemotherapy is in fact thousands of years old, having been used in Egypt and India since B.C. 1200-2000. Photochemotherapy for a common disfiguring disease, vitiligo, was practiced in the ancient world by physicians and herbalists who used boiled extracts of the fruits of certain umbelliferous plants, e.g. Ammi majus Linnaeus in Egypt or the leguminous plants, Psoralea corylifolia L. in India. It was first described by Kuske in 19388 that photosensitization of skin by plants was related to the presence of psoralen. He identified natural psoralens in plants as photosensitizers and isolated bergapten(5methoxypsoralen) from the oil of bergamot. The scientific interest in photosensitizing psoralens, however, has grown considerably after the introduction into clinics of the psoralen photochemotherapy for the treatment of psoriasis and of other skin (abbreviation)

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Application of Chemical Probes to Detect Superoxide Anion and Singlet Oxygen in Biological Systems during Gamma Irradiation

  • Lee, Min Hee;Cho, Eun Ju;Kim, Ji Hong;Kim, Ji Eun;Chung, Byung Yeoup;Cho, Jae-Young;Lee, Kang-Soo;Kim, Jin-Hong
    • 방사선산업학회지
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    • 제5권3호
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    • pp.221-225
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    • 2011
  • To detect superoxide anion ($O_2{\cdot}^-$) or singlet oxygen ($^1O_2$) in biological systems during gamma irradiation, specific chemical probes, 4,5-dihydroxy-1,3-benzene disulfonic acid (Tiron) or 2,2,6,6-tetramethyl-piperidine (TEMP), were evaluated. Tiron or TEMP spin adducts was structurally stable in aqueous solution during gamma irradiation up to 500 or 1,000 Gy, respectively. The signal of Tiron semiquinone radical, a spin adduct of Tiron upon reaction with $O_2{\cdot}^-$, was slightly increased by gamma irradiation. This trend was dose-dependently manifested in $O_2$-saturated aqueous solution using nitro blue tetrazolium (NBT), a common probe for both hydrated electron ($e{^-}_{aq}$) and $O_2{\cdot}^-$. In contrast, a spin adduct of TEMP, was never inducible by gamma irradiation, while its signal was substantially enhanced by photosensitization of riboflavin. These results suggest that Tiron and NBT or TEMP could be utilized to detect $O_2{\cdot}^-$ or $^1O_2$ in biological systems during gamma irradiation, although $O_2{\cdot}^-$ or $^1O_2$ are not the main reactive oxygen species produced by water radiolysis.

In vivo에 의한 미색류 콘드로이틴황산의 기능성 화장품 소재로서의 가능성 (In Vivo Evaluation of Chondroitin Sulfates from Midduk (Styela clava) and Munggae Tunics (Halocynthia roretzi) as a Cosmetic Material)

  • 김배환;안삼환;최병대;강석중;김영림;이후장;오명주;정태성
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.641-645
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    • 2004
  • 단회경구독성시험에서 미더덕 및 멍게 유래 crude콘드로이틴황산의 LD$_{50}$는 2g/kg 이상으로서 판명되어, 단회경구독성 측면에서 는 안전한 원료로 판단되었다. 비록 기니픽을 이용한 감작성시험은 미더덕 유래 crude 콘드로이틴황산만을 사용하여 실시하였고, 시험 농도는 GAGs의 임상 사용 예정량이 0.03∼0.15%임을 고려하여 inductiuon 농도는 임상사용 예정량의 10배인 3.0%, challenge 적용 농도를 0.3% 이하로 잠정 설정하여 3.0%, 0.3%, 0.03%농도에서 실시하였다. 그 결과 0.03% 및 0.15% 농도에서는 반응을 나타낸 개체가 없었으나, 양성대조군과 비교할 때 0.3% 농도에서는 24시간 후에는 10% 그리고 48시간 후에는 5%의 반응율을 나타냈지만 사용가능범위에 해당되어 미더덕의 GAGs은 감작성 측면에서 안전성이 높은 원료로 0.3%이하 농도에서는 사용 가능하다고 판단되었다. 토끼를 이용한 안점막 자극시험에서는 미더덕과 멍게 유래 crude 콘드로이틴황산 및 bovine trachea 콘드로이틴황산의 3.0% 적용 시 모두 A.O.I.가 기준치 이하로 나타나 실제 사용 시 눈에 자극성이 없음이 판명되었다. 토끼를 이용한 피부일차자극 시험에서는 미더덕 및 멍게 유래 crude 콘드로이틴황산을 3.0% 및 1.5%는 무자극을 보였지만, 멍게 유래 crude 콘드로이틴황산에서는 미약하게 보이던 피부반응이 미더덕 유래 crude 콘드로이틴황산에서는 3.0% 적용에서 다소 강한 반응을 보였다. 광독성 및 광감작성을 위한 UV 흡광 실험결과 미더덕 및 멍게 유래 crude 콘드로이틴황산과 대조군으로서 사용한 표품 콘드로이틴황산 모두 자외선영역(280∼420 nm)에서 흡광을 보이지 않아서 광독성 및 광감작성 시험을 시행하지 않았다. 실험동물을 사용하여 조사한 결과 화장품 원료로서의 미더덕 및 멍게 유래 crude 콘드로이틴황산은 3.0% 이내에서는 사용이 안전함이 증명되었고, 멍게가 미더덕 유래의 콘드로이틴황산에 비교하여 생체반응에 나은 것으로 나타났다.다.

그라비올라로부터 분리된 Kaempferol 및 Nicotiflorin의 1O2으로 유도된 세포손상에 대한 보호 효과와 그 메커니즘 (Cellular Protective Effects and Mechanisms of Kaempferol and Nicotiflorin Isolated from Annona muricata against 1O2-induced Damage)

  • 박소현;신혁수;이난희;홍인기;박수남
    • 공업화학
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    • 제29권1호
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    • pp.49-55
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    • 2018
  • 본 연구에서는 그라비올라의 주성분인 nicotiflorin을 분리하고 그 아글리콘 성분인 kaempferol을 얻어 세포 보호 효과 및 그 보호 메커니즘을 규명하였다. L-Ascorbic acid 및 (+)-${\alpha}$-tocopherol을 대조군으로 하여, $^1O_2$로 유도된 세포 손상에 대해 nicotiflorin 및 kaempferol의 보호 효과를 측정한 결과 nicotiflorin < (+)-${\alpha}$-tocopherol < kaempferol 순으로 보호 효과가 증가하였다. L-Ascorbic acid는 세포 보호 효과를 보이지 않았다. 이들의 세포 보호 효과 메커니즘을 밝히기 위해 singlet oxygen 소광 속도 상수, 자유라디칼 소거 활성, ROS 소거 활성 및 적혈구 세포 침투율을 측정하였다. 실험 결과, kaempferol과 그 배당체인 nicotiflorin의 세포 보호 효과에 있어서 큰 차이는 세포막에의 침투가 가장 큰 요인으로 확인되었다. 대조군 L-ascorbic acid가 항산화능은 크지만 실험 조건에서 세포막에 침투가 잘 안되어 세포 보호 효과가 나타나지 않은 것으로 확인되었다. Kaempferol과 (+)-${\alpha}$-tocopherol의 비교를 통해 세포 침투뿐만 아니라 라디칼 소거활성 및 ROS 소거 활성도 세포 보호 효과에 기여하는 것으로 나타났다. 결론적으로, 광증감 반응으로 유도된 세포막 파괴에 대한 보호작용은 항산화제들의 세포 침투, 자유라디칼 및 ROS 소거 활성이 큰 영향을 미치는 것으로 확인되었다.

소리쟁이(Rumex crispus L.) 뿌리 추출물의 항산화 및 광피해 억제 효과 (Antioxidant and photoprotective activities of various extracts from the roots of Rumex crispus L.)

  • 김연순;서화진;박신
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제20권5호
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    • pp.684-690
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    • 2013
  • 이 연구의 목적은 소리쟁이 뿌리로부터 얻어진 다양한 용매 추출물의 항산화 활성과 광 피해 억제 효과를 확인하는 것이다. 항산화 활성은 총 페놀 함량 분석과 DPPH 라디칼 소거능, ABTS 라디칼 소거능, 단일항산소 억제 효과로 확인하였다. DPPH 라디칼 소거 활성을 나타내는 $IC_{50}$ 값은 0.005~0.093 mg/mL를 나타내어 소리쟁이 뿌리 추출물의 DPPH 소거 활성이 우수하다는 것을 알 수 있었다. 특히 에틸아세테이트 추출물이 0.005 mg/mL로 높은 DPPH 라디칼 소거 활성을 나타내었는데, 비교 물질로 주로 사용되는 ascorbic acid의 0.010 mg/mL 보다 높은 우수한 항산화력을 가지는 것을 확인하였다. 단일항산소 억제 효과를 나타내는 $QC_{50}$ 값은 부탄올과 에틸아세테이트 추출물의 경우 각각 0.464, 0.365 mg/mL을 나타내어 높은 소거 활성을 보였으며, 대장균 및 DNA와 같은 생체기관의 피해로부터 이들 추출물의 광 피해 억제 효과를 시험한 결과 강한 빛에 의해 야기되는 활성산소의 피해로부터 생물체를 보호해주는 것을 알 수 있었다. 총 페놀 함량도 에틸아세테이트와 부탄올 추출물에서 높은 수준을 나타내었다. 결론적으로 소리쟁이 뿌리의 추출물은 생물체의 산화적 스트레스로부터 야기되는 활성산소를 억제하는 중요한 역할을 하며, 보다 심도 깊은 연구를 진행한다면 새로운 생물 소재로 활용성이 높을 것으로 사료된다.

저온에서 산 처리와 적색, 녹색, 청색 LED 조사의 조합에 따른 식중독 세균의 살균 효과 (Bactericidal Effect of Pathogenic Bacteria on Acid Treatment Combined with Red, Green, and Blue LED Light at a Low Temperature Environment)

  • 도정선;정현정;방우석
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제44권11호
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    • pp.1725-1732
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    • 2015
  • 본 연구는 $15^{\circ}C$ 저온환경에서 642 nm, 521 nm, 그리고 461 nm LED를 이용하여 E. coli O157:H7, S. aureus의 식중독균에 대해 pH 7.2, 4.0, 3.5의 환경에서 10시간 동안 조사 후 살균 효과를 측정하였다. 이는 화학적 photosensitizer 없이 직접 조사로 이루어졌다. 642 nm 적색 LED와 521 nm 녹색 LED는 pH 7.2에서 미생물을 효과적으로 저해시키지 못했다. 반면 461 nm 청색 LED는 모든 pH 환경에서 가장 높은 살균 효과를 나타냈다. 특히 pH 3.5 환경은 모든 균종에서 높은 생육 저해가 이루어져 그람음성균과 그람양성균에 관계없이 높은 살균 효과를 나타냈다. 모든 파장에서 pH는 강한 산성 환경이 형성될수록 높은 살균 효과가 나타나 pH 3.5의 환경에서 가장 효과적인 저해가 일어났다. 본 연구의 결과는 LED 처리 및 산 환경과의 조합을 통해 식품산업의 미생물 안전성을 증진시키는 새로운 살균 처리 기술로 적용하기 위한 기초자료로의 이용이 가능할 것으로 판단된다.

Effect of Water Temperature and Photoperiod on the Oxygen Consumption of Four Different Strains of Red Seabream, Pagrus major

  • Oh, Sung-Yong;Choi, Hee Jung;Kim, Min-Suk;Park, Yong Joo;Myoung, Jung-Goo;Kwon, Joon Yeong;Choi, Cheol Young
    • 한국해양생명과학회지
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    • 제1권2호
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    • pp.109-116
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    • 2016
  • We determined the effects of different water temperatures (15, 20, and 25℃) and photoperiod cycles (24L:0D, 12L:12D, and 0L:24D) on the oxygen consumption of the offspring of a cultured Japanese strain (JJ), a selected Korean strain (KK), and intraspecific hybrid strains (JK and KJ) of red seabream, Pagrus major, under starvation conditions. The different fish strains, water temperatures, and photoperiod cycles had effects on the mean oxygen consumption of fish. Oxygen consumption increased with increasing water temperatures for all photoperiod treatments (p<0.001). Fish held in continuous darkness (0L:24D) used consistently less oxygen than fish exposed to continuous light (p<0.05). The oxygen consumption of fish exposed to the light phase in a 12L:12D photoperiod was higher than that of fish in the dark phase of the 12L:12D cycle, and differences were significant in three of the strains: JJ (15℃), KK (15 and 20℃), and KJ (25℃). The oxygen consumption of the inbred (JJ and KK) and intraspecific hybrid (JK and KJ) strains varied with differing water temperatures and photoperiod cycles. The JK strain displayed significantly higher oxygen consumption than the other strains under all experimental conditions except 15℃ with a 0L:24D photoperiod. The JK and KJ strains usually showed the highest and lowest oxygen consumption values, respectively, whereas the inbred strains exhibited intermediate values. Oxygen consumption in the JJ and JK strains was usually higher than that of the KK and KJ strains. We propose that differences in the thermal sensitivity and photosensitization properties of the strains contribute to differences in their ability to adapt to changes in water temperature and photoperiod, thus resulting in differences in the amplitude of their metabolic rates.