• 제목/요약/키워드: physiological activities

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미세먼지(PM2.5)로 유도된 산화적 스트레스에 대한 두충(Eucommia ulmoides Oliver) 잎의 in vitro 뇌 신경세포 보호 효과 (Protective effect of Eucommia ulmoides oliver leaves against PM2.5-induced oxidative stress in neuronal cells in vitro)

  • 김민지;강진용;박선경;김종민;문종현;김길한;이효림;정혜린;허호진
    • 한국식품과학회지
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    • 제53권4호
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    • pp.423-433
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    • 2021
  • 본 연구에서는 두충 잎의 분획물을 이용하여 미세먼지(PM2.5)로 유도한 in vitro 뇌 신경세포 독성에 대한 항산화 활성 및 세포보호 효과를 확인하였다. EFEL은 우수한 ABTS 및 DPPH 라디칼 소거능을 나타냈으며, 지질과산화물 억제활성에서 양성대조군인 catechin과 동일한 농도에서 유사한 활성을 나타냈다. 또한, EFEL은 미세먼지로 유도된 해마세포(HT22), 뇌신경세포(MC-IXC) 및 미세아교세포(BV-2) 내의 ROS 수준을 효과적으로 감소시켜주었으며, 세포 생존능을 증가시킴으로써 세포보호 효과를 나타냈다. 미세먼지로 활성화된 BV-2에서 EFEL은 세포 활성화와 관련된 세포막 수용체인 TLR4와 p-JNK의 발현을 감소시켰다. 또한, 세포 사멸에 관여하는 caspase-3 활성화 전 단계인 procaspase-3와 세포 생존 경로에 관여하는 p-Akt 발현의 증가된 수준을 나타냈며, 염증성 사이토카인으로써 증가된 TNF-α의 수준을 감소시켰다. EFEL의 생리활성 물질을 HPLC로 분석한 결과, rutin과 chlorogenic acid가 확인되었다. 결과적으로, 두충 잎의 아세트산에틸 분획물은 우수한 페놀성 화합물 및 플라보노이드 함량을 나타냄으로써 높은 항산화능을 보였으며, 미세먼지로 유도된 산화적 스트레스에서 사멸 및 염증반응을 조절하여 뇌 신경세포를 보호하였다. 이를 고려할 때, EFEL은 미세먼지로 유도된 염증성 뇌신경세포 관련 질환 예방에 도움을 줄 수 있는 건강기능식품 소재로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

자색옥수수 포엽과 속대 혼합 추출물의 영양성분, 항산화 활성 물질 함량분석 및 생리활성 평가 (Assessment of Nutritional Components, Antioxidant Contents and Physiological Activity of Purple Corn Husk and Cob Extracts)

  • 이기연;김태희;김재은;박아름;노희선;김시창;안문섭;김희연
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제33권6호
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    • pp.500-509
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    • 2018
  • 본 연구는 색소 1호 포엽과 속대 추출물의 영양성분을 분석하고 항산화 및 항당뇨 활성을 검정하여 향후 기능성 식품으로서의 활용을 위한 기초자료로 제공하고자 수행되었다. 색소 1호 포엽과 속대 추출물의 일반성분 분석결과, 수분, 조회분, 조지방, 조단백질은 각각 6.90%, 7.31%, 0.52%, 7.07%이었다. 색소 1호 포엽 및 속대 혼합추출물의 지방산은 palmitic acid, oleic acid, linoleic acid, linolenic acid인 것으로 나타났으며 불포화 지방산의 비율은 83.33%이었다. 색소 1호 포엽 및 속대 혼합추출물의 구성 아미노산 함량을 분석한 결과 glutamic acid, aspartic acid 등을 포함한 총 17종의 아미노산이 검출되었으며 이 중 glutamic acid의 함량이 736.08 mg / 100 g으로 가장 높았다. 색소 1호 포엽 및 속대 추출물의 DPPH 및 ABTS radical 소거활성은 각각 95.62% ($1,000{\mu}g/mL$), 92.00% ($10,000{\mu}g/mL$)이었으며 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량은 각각 99.87 mg/g, 25.02 mg/g이었다. 색소 1호 포엽 및 속대 추출물의 ${\alpha}-amylase$${\alpha}-glucosidase$ 저해활성은 추출물 10 mg/mL의 처리농도에서 각각 95.86%, 76.92%인 것으로 나타났다.

프로테아제 종류에 따른 이용한 연산 오계육 단백질 가수분해물의 아미노산 및 생리활성 특성 (Biological Characteristics of Protein Hydrolysates Derived from Yoensan Ogae Meat by Various Commercial Proteases)

  • 하유진;김주신;유선균
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제36권3호
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    • pp.1018-1027
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    • 2019
  • 천연물 유래 저분자 펩타이드들은 항산화, 고혈압 완화, 면역조절, 진통완화 및 항균작용 등 생리활성이 있는 것으로 알려져 왔다. 본 연구는 연산오계육 단백질을 상업용 프로티아제(alcalase, bromelain, flavourzyme, neutrase, papain, protamex)를 이용하여 저분자 펩타이드를 생산하고 항산화 활성(DPPH 소거능, 슈퍼옥사이드 라디칼 소거능, 하이드록시 라디칼 소거능 및 금속 킬레이션 능력), 펩타이드의 구성 아미노산 및 분자량을 분석하였다. 효소반응은 효소반응기에 다진 오계육 슬러리 50 g와 단백질 효소 2%(w/v)를 넣고 pH 6 와 온도 $60^{\circ}C$ 조건에서 2시간 반응을 하였다. 반응 후 가수분해도(%)의 범위는 $36.65{\pm}4.10%$에서 $70.75{\pm}5.29%$ 사이의 범위를 보여주었는데 protamex의 가수분해도는 46.3%로 가장 높았으며, papain hydrolysate가 $70.75{\pm}5.29%$로 가장 높은 값을 보여주었으며, 반면에 alcalase hydrolysate가 $36.65{\pm}4.10%$로 가장 낮은 값을 보여주었다. DPPH 라디칼 소거능은 bromelain 처리 저분자 펩타이드가 가장 높게 나타났고, alcalase 처리 펩타이드에서 소거능이 가장 낮게 나타났다. 슈퍼옥사이드 라디칼 소거능 역시 bromelain 처리 저분자 펩타이드가 50% 이상의 가장 높은 라디칼 소거능을 보여주었다. 하이드록시 라디칼 소거능은 약 16.73에서 69.16% 사이의 분포를 보여 주었는데 bromelain 처리 저분자 펩타이드에서 가장 높게 나타났다. $Fe^{2+}$ 킬레이션 능력은 약 17.85에서 47.84% 사이의 분포를 보여 주었다. hydrolysate들의 킬레이션 능력은 사용 효소들에 상관없이 큰 차이점이 없었다. 아미노산의 분석결과 alcalase, bromelain, flavourzyme, neutrase, papain, protamex 효소 가수분해 시켰을 때 차이점을 보여 주었고 가장 많은 아미노산은 glutamic acid이었다. 효소 hydrolysate들의 분자량의 분포는 처리 효소에 따라 분자량의 분포가 다르게 나타났지만 300-2,000 Da 범위에 있었다.

국내에서 재배된 밀 유전자원의 통밀에서 단백질 및 아라비노자일란 함량 분석 (Protein and Arabinoxylan Contents of Whole Grains from Wheat Genetic Resources Cultivated in Korea)

  • 양진우;박진희;손재한;김경훈;김경민;정한용;강천식;손지영;박태일;최창현
    • 한국작물학회지
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    • 제66권1호
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    • pp.29-36
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    • 2021
  • 본 연구는 국내외서 수집된 614 자원의 밀 자원에 대하여 근적외선 분광분석기을 이용하여 품질을 평가하고 통밀의 아라비노자일란의 함량을 분석하여 고품질의 밀 자원의 개발을 위한 데이터베이스를 구축하고자 하였다. 근적외선 분광분석기을 이용한 밀 종자의 품질 분석법을 이용하여 빠른 시간 안에 종자의 단백질, 회분, 그리고 단백질의 특성은 침전가를 분석할 수 있었으며 단백질과 SDS-침전가가 매우 높은 상관관계를 지니고 있음을 확인 할 수 있었다. 또한 원산지별 비교를 실시하였을 때, 자원간의 유전적 차이가 더 중요하게 작용하는 것을 확인 할 수 있었다. 통밀의 아라비노자일란의 함량을 측정하기 위하여 효소법을 이용하여 측정하였으며, 실험법을 검증하기 위하여 반복성, 재현성 그리고 회수율을 측정하여 실험법에 대한 검증 및 신뢰도를 확보하였다. 이후 검증된 효소법을 이용하여 아라비노자일란 함량을 측정하였다. 국내외에서 수집 및 개발된 자원이 다른 국가에서 수집된 자원과 비교하였을 때 비교적 높은 함량을 보유하고 있음을 확인 할 수 있었으며, 이를 통해 국내 밀 자원이 영양 및 기능적으로 우수함을 알 수 있었다. 이러한 결과를 통해 밀 자원에 대한 품질 및 주요 성분에 대한 데이터베이스를 구축함으로써 고품질 및 고기능성의 밀 자원 육종에 유용하게 이용 될 수 있을 것으로 기대한다.

인삼근의 휴면타파과정에 있어서 Abscisic acid 함량 및 Gibberellin 활성의 변화 (Changes in Abscisic Acid and Gibberellin Levels during Stratification in Panax ginseng Roots)

  • 최선영;이강수;류점호
    • 한국작물학회지
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    • 제34권1호
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    • pp.7-13
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    • 1989
  • 인삼근에 있어서 신아의 휴면타파 및 맹아과과에 대한 생리기구 해명을 위한 기초자료를 얻고자 일년생근의 저온처리 및 맹아과정중 ABA 함량 및 GA활성의 변화를 처리단계별로 조사하여 휴면 및 맹아와의 관계를 실험하였다. 1. 4$^{\circ}C$ 처리후 15$^{\circ}C$ 처리에서의 맹아률은 30일 처리에서 35%, 60일 이상 처리에서 100%이었으나 4$^{\circ}C$나 15$^{\circ}C$에서 연속처리한 경우에는 전혀 맹아하지 않았다. 맹아시 및 50% 맹아일수는 저온처리기간이 길어 질수록 저온처리후부터의 일수가 짧아졌으며, 매아시부터 50% 맹아까지의 일수도 단축되었다. 2. 두부를 포함한 근상부에서의 ABA함량은 4$^{\circ}C$나 15$^{\circ}C$에서 모두 처리기간이 경과함에 따라 점차 증가하였으며 그 증가정도는 15$^{\circ}C$에서 높았다. 근하부에서의 ABA함량은 처리기간중 15$^{\circ}C$에서 미미한 증가를 보였으나 4$^{\circ}C$에서는 거의 변화가 없었다. 또, 4$^{\circ}C$에서 60일처리후 15$^{\circ}C$의 처리기간중 ABA함량은 근상부에서는 크게 증가하였으나 근하부에서는 오히려 다소 감소하였다. 3. 근상부에서의 GA활성은 4$^{\circ}C$나 15$^{\circ}C$에서 모두 점차 계속 감소하였는데, 그 감소정도는 15$^{\circ}C$에서 컸다. 근하부에서의 GA활성은 근상부 및 근하부에서 모두 크게 증가하였는데, 특히, 15$^{\circ}C$처리기간중에는 근의 부위에 관계없이 Rf치가 낮은 쪽에서는 증가하였으나 높은 쪽에서는 상대적으로 감소하였다. 4. 이상의 결과를 종합하여 보면 인삼근에 있어서 신아의 휴면타파 및 맹아는 ABA와는 별로 관계가 없고 온도숙건에 지배되어 나타나는 GA의 생합성 능력과 그 생합성에 의한 활성증가와 밀접한 관계가 있는 것으로 추정된다.

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생육시기별 양파 전초의 영양 및 기능성 성분과 항산화 활성 비교 (Nutritional and functional constituents and antioxidant activity in whole onion (Allium cepa L.) by growth stage)

  • 이선경;이유석;지수현;김표현;김주현;김성준;마경철;이진우
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제30권5호
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    • pp.833-846
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    • 2023
  • 양파는 한국인의 식생활에 필수적인 채소로 항산화작용, 심혈관계 질환 예방, 항혈전, 혈당 저하, 항염과 항알레르기등의 다양한 유용 생리활성이 알려져 있다. 하지만 생산-수요의 불균형으로 인한 문제가 매년 나타나고 있다. 따라서 본 연구에서는 양파의 이용성을 극대화하고자, 양파 전초의 우수성을 확인하고 양파의 사용 목적에 따른 수확시기 확립을 위해 생육시기별 영양성분, 기능성성분 및 항산화 활성을 분석하였다. 일반성분은 탄수화물을 제외하고 6월 수확시기에 가까워질수록 감소하는 경향을 보여 전초가 구근보다 높은 함량을 나타냈다. 유리당은 glucose > fructose > sucrose로 구성되어 있으며 6월 수확시기에 증가하여 구근이 전초보다 높은 함량을 나타냈다. 무기성분은 P, Cu를 제외하고 구근보다 전초가 높은 경향을 보였다. 유기산은 malic acid > citric acid > oxalic acid로 구성되어 있었고 전초가 구근보다 높은 함량을 보였다. 총플라보노이드 함량은 생장할수록 유의적으로 감소하여 6월 수확한 구근에서 가장 낮은 함량을 나타냈다. 플라보노이드 화합물은 spiraeoside > quercetin > isorhamnetin로 구성되어 있었고, isorhamnetin을 제외한 두 성분은 전초가 구근보다 더 높은 함량을 나타냈다. 총엽록소 함량은 생장할수록 감소하였지만 전초가 구근보다 높은 함량을 나타냈으며, 총 thiosulfinate 함량은 생장할수록 감소하다 다시 증가하여 초기 전초와 구근은 비슷한 함량을 나타냈다. 항산화 활성 역시 전초가 구근보다 높은 함량을 나타냈다. 양파의 품종별로 플라보노이드 화합물과 항산화 활성을 비교한 결과, 모든 품종에서 25주에 수확한 전초가 6월 수확한 구근보다 값이 더 높은 것을 알 수 있었다. 결론적으로, 유리당과 일부 무기성분을 제외한 영양성분과 기능성성분, 항산화 활성은 6월 수확한 구근보다 이전에 수확한 전초에서 그 함량이 높아, 6월 수확기 이전 시기의 양파 전초는 식품으로서 활용가치가 우수하다고 판단되었다. 특히 21주 이전의 전초는 영양성분이 대파보다 뛰어났으며, 23주 이후의 전초는 기능성 성분 및 항산화 활성이 구근과 대파보다 더 뛰어난 것을 확인할 수 있었다. 따라서, 양파 전초는 영양성분 및 녹색이 목적인 가공 제품에 이용하기 위해 21주 이전에 수확하고, 기능성성분 및 항산화 활성이 목적인 가공 제품에 이용하기 위해 23주 이후에 수확하는 것이 바람직 할 것으로 생각된다.

자생 및 재배 큰비쑥의 이화학적 특성 비교 (Comparison of the physicochemical properties of native and cultivated Artemisia fukudo Makino)

  • 강보라;김은희;김연경;김아현;오규연;박유민;조아현;나환식;신미영;안양준;조정용;이소현
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.267-275
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    • 2024
  • 국화과에 속하는 큰비쑥은 '갯쑥'으로도 알려져 있는 염생식물로서 생물학적 이용 가능성이 높은 2차 대사산물이 풍부할 것으로 기대되며, 항염, 항산화, 미백효과 등 다양한 생리 활성이 있다고 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 큰비쑥을 경쟁력있는 작물로써 이용성을 높이고자 생장 환경별 총폴리페놀 함량, 라디칼 소거능, 무기질 함량, 중금속 및 잔류농약을 분석하였다. 총폴리페놀은 가장 높은 함량을 보인 자생 성숙잎을 제외하고는 유의적인 차이가 없었으나(p<0.05), ABTS 및 DPPH 라디칼 소거능은 자생잎보다 재배잎에서 높은 활성을 보였다. 이는 폴리페놀 화합물의 구조적 요인이나 폴리페놀 화합물 이외의 영양성분들이 라디칼 소거능에 복합적으로 작용한 결과로 판단된다. 무기질 중 Na 함량은 자생 어린잎이 가장 높았으나, Na을 제외한 총 무기질 함량은 재배잎이 자생잎보다 높았다. K 및 Ca 함량은 자생잎보다 재배잎이 높았다. 큰비쑥 4종의 안전성을 알아보기 위해 중금속을 분석한 결과, Pb, Cd, As, Hg이 검출되었으나, 엽채류 식약처 고시 기준인 Pb 0.3 mg/kg, Cd 0.2 mg/kg보다 낮은 수준으로 나타났고 전반적으로 재배잎이 자생잎보다 낮게 측정되었다. 잔류농약은 큰비쑥 4종에서 검출되지 않아 안전하다고 판단된다. 결론적으로 본 연구를 통해 재배 큰비쑥은 전라남도 해안지역 자생 큰비쑥과 비교하여 큰 차이가 없어 재배잎을 육종하여 대량생산한다면 이용 가능성이 높은 품종으로 활용 가능하다고 판단된다.

급성(急性) Ethyl 알콜 중독(中毒) 흰쥐의 폐용압률(肺容壓率)과 폐포활성물질(肺胞活性物質)의 변화(變化) (Effect of Acute Ethanol Intoxication on the Pulmonary Compliance and Surfactant in Rats)

  • 이승정;주영은
    • The Korean Journal of Physiology
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    • 제15권1호
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    • pp.27-36
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    • 1981
  • Alcohol 의 급성중독(急性中毒)으로서 폐기능중(肺機能中) 특(特)히 폐용압률(肺容壓率)과 폐포활성물질(肺胞活性物質)(surfactant)의 변화(變化)를 살펴봄으로써 alcohol 이 폐기능(肺機能) 또는 폐대사(肺代謝)에 미치고 효과(效果)의 일단(一端)을 알기 위(爲)하여 흰쥐를 재료(材料)로 하여 50% alcohol 을 체중(體重) 100 gm 당(當) 1.5 ml 씩 경구적(經口的)으로 단회투여(單回投與)하여 급성(急性) Ethyl alcohol 중독(中毒)을 일으켰다. Alcohol 중독과정(中毒過程)에서 24 시간(時間)까지 경시적(經時的)으로 혈중(血中) alcohol 농도(濃度)와 hematocrit(Hct)치(値)를 측정(測定)하고, 폐용압률(肺容壓率) 및 surfactant 중(中)의 단백량(蛋白量)과 무기인(無機燐)(Pi)를 측정(測定)하여, 정상군(正常群)과 비교(比較)하여 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. Alcohol 혈중농도(血中濃度)는 정상치(正常値)인 $0.17{\pm}0.01\;gm%$(평균(平均)${\pm}$표준오차(標準誤差) 이하동일(以下同一))에 비(比)하여 중독(中毒) 1시간(時間)에서 $0.71{\pm}0.02\;gm%$로 최고치(最高値)에 달(達)하고, 그후(後) 차차(次次) 낮아져서 24 시간(時間)에서는 $0.36{\pm}0.02\;gm%$이었으나, 전실험치(全實驗値)는 정상(正常)에 비(比)해서는 유의(有意)하게 높았다. Hct 치(値)는 1시간(時間)에서 $64.86{\pm}2.45%$로서 최고치(最高値)를 나타내었고, 그후(後) 계속(繼續) 정상치(正常値)인 $48.87{\pm}0.28%$에 비(比)하여 유의(有意)하게 높은 값을 유지(維持)하였다. 폐중량대(肺重量對) 체중비(體重比)(L/B 비(比))는 중독(中毒) 3시간(時間)부터 $5.49{\pm}0.61$로서 정상치(正常値)인 $7.57{\pm}0.56$에 비(比)하여 유의(有意)하게 낮아지고, 24시간(時間)까지 유의(有意)한 감소(減少)를 나타내었다. 폐용압률(肺容壓率)은 확대(擴大)(inflation)와 축소(縮小)(deflation)에서 모두 3시간(時間)까지 정상(正常)과 큰 차이(差異)가 없었으나, 6및 12 시간(時間)에서는 증가(增加)된 값을 나타내었고, 특(特)히 12 시간(時間)에서는 유의(有意)하게 높은 값을 나타내었다가, 24시간(時間)에는 정상(正常)에 가까워지는 경향(傾向)을 나타내었다. 폐세척액(肺洗滌液)의 단백량(蛋白量)은 정상(正常)의 $10.65{\pm}0.62\;mg/gm$에 비(比)하여 3시간(時間)에서 $12.36{\pm}0.35\;mg/gm$, 12시간(時間)에서 $12.70{\pm}0.74\;mg/gm$ 및 24시간(時間)에서는 $12.65{\pm}0.88\;mg/gm$로서 유의(有意)하게 높은 값을 나타내었고, Pi치(値)도 중독(中毒) 6시간(時間)부터는 높은 값을 나타내었으며, 특(特)히 12 시간(時間)에서는 $7.65{\pm}0.63\;{\mu}mol/gm$, 24시간(時間)에서는 $6.70{\pm}0.36\;{\mu}mol/gm$로서, 정상(正常)의 $5.32{\pm}0.20\;{\mu}mol/gm$에 비(比)하여 유의(有意)하게 높은 값을 나타내었다. 한편, 폐추출액(肺抽出液)의 단백량(蛋白量)은 1및 3시간(時間)에서 낮은 값을 나타내었으나, 대체(大體)로 정상(正常)과 비슷한 경향(傾向)을 나타내었고, Pi 치(値)는 대체(大體)로 높은 양상(樣相)을 나타내었으며, 특(特)히 중독(中毒) 6, 12 및 24 시간(時間)에서는 각각(各各) $17.77{\pm}1.54\;{\mu}mol/gm$, $13.92{\pm}0.78\;{\mu}mol/gm$$14.57{\pm}5.53\;{\mu}mol/gm$로서, 정상(正常)의 $10.34{\pm}0.37\;{\mu}mol/gm$에 비(比)하여, 모두 유의(有意)하게 높은 값을 나타내었다. 이상(以上)의 결과(結果)로서 alcohol 급성중독(急性中毒)에서는, surfactant 의 활성도(活性度)나 폐용압률(肺容壓率)이 증가(增加)되어 폐기능(肺機能)에 변화(變化)가 초래(招來)된다고 하겠다.

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Insulin-like Growth Factor Systems의 생식기능에서의 역할;자궁편 (Roles of the Insulin-like Growth Factor System in the Reproductive Function;Uterine Connection)

  • 이철영
    • Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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    • 제23권3호
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    • pp.247-268
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    • 1996
  • 여포와 난포의 성숙, 배란과 착상, 임신의 유지와 태아의 성장 발달, 분만 및 유선발육과 비유 등 일련의 생식현상에서 있어서 성선자극호르몬과 스테로이드 호르몬의 작용이 중추적인 역할을 한다는 사실은 오래 전부터 알려져왔다. 그러나 이러한 일련의 현상에 고전적인 호르몬 외에도 다수의 성장인자가 관여되고 있음이 최근의 연구 결과 밝혀지고 있다. 생식기관에서 성장인자들은 대부분 autocrine/paracrine mode로 작용하여, 성선자극호르몬과 스테로이드 호르몬의 작용을 매개하거나 이들 호르몬 등과 교호적인 작용(synergy)을 한다. 생식기관 내 insulin-like growth factor(IGF) system은 최근 가장 활발히 연구된 분야 중의 하나로 생식현상의 전반에 걸쳐 중요한 역할을 하고 있음이 밝혀졌다. 본 지면에서는 IGF system에 관한 개괄적인 정보를 소개하고 현재까지 보고된 intrauterine IGF system에 관한 연구를 요약하고자 한다. IGF family는 IGF-I과 IGF-II ligands, 두종류의 IGF receptors(수용체), 그리고 지금까지 발견된 6종류의 IGF-binding proteins(IGFBPs)로 이루어져 있다. IGF-I과 IGF-II는 proinsulin과 상동한 구조를 가진 peptide로서 포도당과 아미노산 운반을 자극하는 등 insulin과 유사한 작용을 한다. 이 외에도 IGFs는 세포분열촉진제(mitogens)로서 여러 형태의 세포에 걸쳐 세포증식을 자극하고, 세포의 분화(differentiation)과 세포기능의 발현에 관여한다. IGFs는 간과 주로 messenchymal cells에서 발현되어 endocrine mode는 물론 autocrine/paracrine mode로 거의 모든 조직에 작용한다. IGF 수용체는 두종류가 알려져 있는데 type I IGF receptor는 tyrosine kinase로서 IGF-I과 IGF-II에 공히 high-affinity를 나타내고, 상기한 대부분의 IGFs의 작용을 매개한다. Type II IGF receptor 혹은 IGF-II/mannose-6-phosphate receptor는 두개의 서로 다른 binding sites를 가지고 있는데 IGF-II binding site는 IGF-II에만 high-affinity를 나타낸다. Type II IGF receptor의 주요 역할은 IGF-II를 lysosomal targeting하여 ligand를 파괴하는데 있다. 체액 속의 IGFs는 대부분 IGFBP에 결합되어 있다. IGFBPs는 IGF의 저장/운반체 혹은 IGF 작용을 조절하는 역할을 하는 것으로 알려져 있으나 개개 IGFBP의 역할에 대해서는 지극히 제한된 정보만이 알려져 있다. IGFBPs의 IGF ligands에의 affinity는 IGF receptors의 IGFs에의 affinity보다 크기 때문에 대부분의 in vitro 상황 하에서 IGFBPs는 IGF 작용을 억제한다. IGFBP에 결합되어 있는 IGF가 어떤 기작에 의해 IGFBP로부터 분리되어 IGF receptor에 도달하는지는 알려지지 않고 있으나, 혈액과 조직액에 들어있는 불특정 IGFBP protease activity는 IGF의 방출과정에서 일역을 하는 것으로 믿어지고 있다. 최근 연구보고에 의하면 특정 in vitro 상황 하에서 IGFBP-1, -3, -5 등은 IGF와 무관한 작용도 있다는 증빙이 있어 IGF system의 또 다른 차원을 예고하고 있다. IGF family members의 mRNAs & proteins는 영장류, 설치류 및 가축의 자궁조직과 수태물(conceptus)에서 발현되어 자궁과 태아의 성장 발달에 중요한 역할을 한다. 자궁조직의 IGF system의 발현은 성선호르몬, 국소 생리조절인자 등에 의해 발현시기와 장소의 특이성이 결정되며, 발현된 IGFs와 IGFBPs는 autocrine/paracrine mode로 자궁조직에 작용하기도 하고, 자궁강에 분비되어 수태물의 성장 발달에 관여한다. 착상을 전후하여 수태물에서도 IGF system이 발현되는데 개개 IGF family member의 발현 시기는 모체로부터 유래된 mRNA의 유무, 수태물 자체의 genetic programming, 모체와의 상호작용 등에 의해 결정되고, IGFs의 작용 부위 역시 시간(생리적 상태)과 장소의 특이성이 있다. 이와같이 conceptus IGF system의 발현이 시간적, 공간적으로 조절되고있다는 사실은 IGFs가 수태물의 성장 발달에 일역을 한다는 가설을 간접적으로 지지해 준다. 자궁조직과 수태물에서 발현된 IGFs는 세포의 증식과 분화, 포도당과 아미노산의 운반과 단백질합성, placental lactogen과 prolactin 등과 같은 유선자극호르몬의 생성을 자극하고 스테로이드 호르몬의 합성에도 관여한다. 태아의 성장 발달에 있어서 IGFs의 역할은 embryo의 IGF-I, IGF-II, 혹은 IGF receptor gene을 homologous recombination technique에 의해 파괴(gene targeting)하여을 때의 결과로써 입증되었다. 생쥐의 IGF and/or IGF-II gene 혹은 IGF receptor gene을 파괴했을 때 출생 전후 모두 성장 발달이 지연되며 출생시 무게는 정상치의 30-60% 수준에 머물고, 특히 type I IGF receptor gene 혹은 IGF-I과 IGF-II genes를 모두 파괴했을 경우에는 출생 후 곧 치사한다. 자궁 내의 IGFBPs는 IGF ligands를 자궁 내에 제한시키거나 IGFs의 receptor binding을 억제하는 negative regulators 역할을 하는 것으로 믿어지고 있다. 그러나 영장류의 자궁에서 IGFBP-I과 같은 특정 IGFBP는 IGFs보다 월등히 많은 양이 발현 분비되고 있는 것으로 추산되고 있으며, 또한 이 단백질은 모체탈락막세포에서 분비되는 주요 단백질 중의 하나라는 점을 감안할 때 IGFBP-I이 IGF과 무관한 작용이 있을 가능성도 배제할 수 없다. 따라서 IGFBPs의 역할 규명은 IGF system을 이해하는데 중요한 부분을 차지하고 있어 향후 이 분야의 연구에 많은 기대와 촛점이 모여지고 있다.

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기상재해와 수도육종상의 대책 - 내냉성품종육성방안- (Meteorological Constraints and Countermeasures in Rice Breeding -Breeding for cold tolerance-)

  • 허문회;함영수
    • 한국작물학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.371-384
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    • 1982
  • 1. 내냉성품종의 요망은 고위도지대뿐만 아니라 열대지방에서도 간절하며 요망되는 내냉성품종의 특성도 여러 가지이다. 세계적으로 요망되는 내냉성을 IRRI에서는 편의상 a) 북해도형, b) 수원형, c) 태북일기작형, d) 태북이기작형, e) 열대고냉지형 및 f) Bangladesh형으로 구분하고 있다. 우리나라에서 요망되는 내냉성은 통일계품종에서 더욱 간절하며 생육전반에 걸쳐 Japonica 정도의 생리적 활성이 요망되지만 적어도 유묘기와 성숙기의 저온장해가 Japonica보다 크지 않은 것이 우선 당면한 문제라 하겠다. 일반계품종에서는 조생이면서 안정된 기본영양생장성을 가지고 고온에서 과민하지 않고 저온에서 생육지연이 비교적 작은 것이라면 좋을 것이다. 2. 국내에서의 내냉성계통검정방법과 시설은 통일계품종의 출현 이후 급속히 발전되었으며 저온항온기, 냉수 Tank, growth cabinet, phytotron, 춘천의 냉수포장, 진부, 운봉, 영덕의 내냉계통육종포 등 내냉계통선발을 위해서는 비교적 잘 갖춰진 편이다. 국외의 시설로는 IRRI의 냉수 Tank와 세대촉진시설 그리고 Banaue, Kathmandu나 Kashirnir의 자연생태적조건을 우리가 이용할 수 있을 것이다. 참고로 일본에서 보고된 생육각단계에서의 여러 가지 내냉성검정방법을 소개하였다. 3. 내냉성품종들이 가지고 있는 내냉형질의 단리는 아직 분명히 되어 있지 못하지만 a) 저온발아성, b) 저온유묘생장성, c) 저온묘변색 d) 저온발근력, e) 저온분벽력, f) 저온양분흡수능력, g) 저온동화력, i) 저온임실장해, j) 저온등숙장해 등에 품종간차가 분명한 것이 보고되어 있다. 위의 형질간의 상관관계는 형질에 따라 재료에 따라 구구하였다. 내냉성형질들의 유전에 관한 보고는 많지 않아 저온발아력에 관해 4개 이상의 다인자, 유묘저온생존력에 관해 단인자 또는 다인자, 유수형성기 저온저항력에 관해 4개 또는 그 이상의 다인자, 냉수포장에서의 저온저항력에 관해, 4개 이상의 유전자가 관여되는 것으로 그리고 heritability는 항상 높은 것으로 보고되어 있지만 같은 그 재료들을 가지고 다른 저온에서 검토하면 상이한 결과가 나올 것은 쉽게 짐작할 수 있다. 여러 가지 내냉성검정기술의 발전과 IRRI의 국제 내냉성품종연락시험으로 Japonica, Indica, Bulu 등에서 다같이 많은 품종들이 내냉성모본으로 검정되어 있다. 4. 육종방안을 구상할 때 고려해야 할 사항들 a) 유전질의 다양화, b) 내병충성의 집적, c) 지역별 적응품종의 동정, d) 장려품종의 체계적 통제 등을 고려하면서 단기적 및 장기적 육종방안을 제안하였다. 단기적으로는 일반계품종을 대상으로 하되 우리나라 기존품종을 기초로 알려진 내냉성품종을 가지고 생육일수와 내냉성을 조정하는 한편 극조생내냉성 찰벼모본에 내충내병인 Indica 모본을 일회친으로 Japonica로 Back cross하면서 내병충성을 유지한 계통을 선발하여 이것으로 내냉조합에 내병충성을 첨가시키도록 한다. 장기적 방안으로는 Japonica뿐만 아니라 Indica, Javanica 등 모든 내냉성모본을 이용하여 germplasm의 다양화를 꾀하며 모본별 형질별 내냉성유전자를 동정하여 이들을 종합하여 생육전기간을 안정하게 경과할 수 있게 내냉성을 향상하고 내병충성을 첨가하는 단계적인 과정을 제안하였다. 육종효율을 높이기 위하여 세대촉진, 화분배양과 국제협력의 필요성을 강조하였다.

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