• 제목/요약/키워드: Dioxygenase

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Phenol 분해균주의 분리 및 페놀함유 폐수의 생물학적 처리 (Isolation of a Phenol-degrading Bacterial Strain and Biological Treatment of Wastewater Containing Phenols)

  • 이현돈;이명은;김형갑;서현효
    • 생명과학회지
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    • 제23권10호
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    • pp.1273-1279
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    • 2013
  • 방향족화합물들로 오염되어있는 토양 및 산업폐수를 포함한 각종 시료로부터 phenol에 분해활성이 높은 56균주를 순수분리 하였으며, 이들 분리 균주 중 균체생육과 phenol 분해활성이 가장 높은 균주인 GN13을 선별하였다. 분리균주 GN13은 형태학적, 생리학적 및 생화학적 특성을 조사한 결과 Neisseria 속 세균과 유사한 것으로 판명되어 최종적으로 Neisseria sp. GN13으로 명명하였다. 분리균주 Neisseria sp. GN13의 균체생육 및 phenol 분해를 위한 최적온도와 최적 pH는 각각 $32^{\circ}C$와 7.0였다. 유일 탄소원으로 phenol 1,000 mg/l를 포함하여 최적화된 배지를 사용한 jar-fermentor 배지에서 배양 30시간에 균체생육이 최대에 이르렀으며 배양 27시간째 거의 모든 phenol이 분해되었으며, catechol deoxygenase 활성측정에 의하여 Neisseria sp. GN13은 meta-와 ortho-pathway를 통하여 catechol 분해가 일어났다. Neisseria sp. GN13은 phenol 함유 인공폐수에서의 phenol 분해율은 배양 30시간 만에 97%의 phenol이 분해되는 것으로 나타났으며, 인공폐수에 대한 Neisseria sp. GN13과 활성슬러지 처리구에서의 TOC 제거효율은 각각 83%와 78%였다. 석유화학폐수에 대한 Neisseria sp. GN13의 COD 제거율은 활성슬러지만을 포함한 대조구보다 약 1.3배 높은 효율을 나타내었다. 이러한 결과로 미루어 분리균주 Neisseria sp. GN13은 phenol을 함유하고 있는 여러 폐수에 효과적으로 적용될 수 있을 것으로 생각된다.

Benzobicyclon 혼합제의 제형에 따른 제초활성 특성 (Herbicidal Efficacy Affected by Different Formulation of Benzobicyclon-Mixtures Herbicides in Paddy Rice Field)

  • 송재은;박매솔;정종희;박은희;정창국
    • 한국잡초학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.384-393
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    • 2011
  • Benzobicyclon은 HPPD활성을 억제하여 plastoquinone의 생합성을 저해하며 최종적으로 carotenoid 합성을 억제하고 대상잡초는 백화현상(bleaching)을 거쳐 고사하게 된다. 본 시험은 저항성잡초에 대한 benzobicyclon의 제형별, 증량제 종류별 제초활성을 비교하기 위하여 실시하였다. 폿트 시험에서 SU계 제초제 저항성 올챙이고랭이에 대한 benzobicyclon의 제형별 제초활성은 SC가 GR보다 높게 나타났고 이러한 결과는 시험포장에서도 동일하였는데, 이는 SC의 평균입경이 GR보다 작기 때문이다. 또한 평균입경이 동일한 benzobicyclon 혼합제의 DT와 GR간의 제초활성은 차이는 용출속도에 의해 차이가 나타났다. Benzobicyclon 혼합제 GR를 분쇄방법을 통해 유효성분의 평균입경을 각각 다르게 하여 제초활성을 비교시 습식분쇄를 거쳐 평균입경을 작게 한 GR-II의 제초활성이 높았다. 또한 건식분쇄를 거쳐 증량제를 talc와 bentonite로 사용한 GR-I보다 증량제를 $CaCO_3$와 kaolin을 사용한 GR-III의 제초활성이 10% 높았다. Benzobicyclon 성분을 습식분쇄하여 제형화한 GR의 제초활성이 높은 이유는 benzobicyclon 성분의 평균 입경이 작아 유효성분의 용출이 신속하게 이루어졌기 때문이고, 증량제의 종류에 따른 용출 차이는 benzobicyclon의 광물질의 종류에 따라 흡착(결합)력이 다르기 때문이다. Benzobicyclon 혼합제의 스크린 사이즈가 1mm인 GR-I와 0.7mm인 GR-IV간의 효과차이는 10% 이내이었다.

Feline adipose tissue-derived mesenchymal stem cells pretreated with IFN-γ enhance immunomodulatory effects through the PGE2 pathway

  • Park, Seol-Gi;An, Ju-Hyun;Li, Qiang;Chae, Hyung-Kyu;Park, Su-Min;Lee, Jeong-Hwa;Ahn, Jin-Ok;Song, Woo-Jin;Youn, Hwa-Young
    • Journal of Veterinary Science
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    • 제22권2호
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    • pp.16.1-16.13
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    • 2021
  • Background: Preconditioning with inflammatory stimuli is used to improve the secretion of anti-inflammatory agents in stem cells from variant species such as mouse, human, and dog. However, there are only few studies on feline stem cells. Objectives: This study aimed to evaluate the immune regulatory capacity of feline adipose tissue-derived (fAT) mesenchymal stem cells (MSCs) pretreated with interferon-gamma (IFN-γ). Methods: To assess the interaction of lymphocytes and macrophages with IFN-γ-pretreated fAT-MSCs, mouse splenocytes and RAW 264.7 cells were cultured with the conditioned media from IFN-γ-pretreated MSCs. Results: Pretreatment with IFN-γ increased the gene expression levels of cyclooxygenase-2, indoleamine 2,3-dioxygenase, hepatocyte growth factor, and transforming growth factor-beta 1 in the MSCs. The conditioned media from IFN-γ-pretreated MSCs increased the expression levels of M2 macrophage markers and regulatory T-cell markers compared to those in the conditioned media from naive MSCs. Further, prostaglandin E2 (PGE2) inhibitor NS-398 attenuated the immunoregulatory potential of MSCs, suggesting that the increased PGE2 levels induced by IFN-γ stimulation is a crucial factor in the immune regulatory capacity of MSCs pretreated with IFN-γ. Conclusions: IFN-γ pretreatment improves the immune regulatory profile of fAT-MSCs mainly via the secretion of PGE2, which induces macrophage polarization and increases regulatory T-cell numbers.

Ginsenoside Rh2 reduces depression in offspring of mice with maternal toxoplasma infection during pregnancy by inhibiting microglial activation via the HMGB1/TLR4/NF-κB signaling pathway

  • Xu, Xiang;Lu, Yu-Nan;Cheng, Jia-Hui;Lan, Hui-Wen;Lu, Jing-Mei;Jin, Guang-Nan;Xu, Guang-Hua;Jin, Cheng-Hua;Ma, Juan;Piao, Hu-Nan;Jin, Xuejun;Piao, Lian-Xun
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제46권1호
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    • pp.62-70
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    • 2022
  • Background: Maternal Toxoplasma gondii (T. gondii) infection during pregnancy has been associated with various mental illnesses in the offspring. Ginsenoside Rh2 (GRh2) is a major bioactive compound obtained from ginseng that has an anti-T. gondii effect and attenuates microglial activation through toll-like receptor 4 (TLR4)/nuclear factor-kappa B (NF-κB) signaling pathway. GRh2 also alleviated tumor-associated or lipopolysaccharide-induced depression. However, the effects and potential mechanisms of GRh2 on depression-like behavior in mouse offspring caused by maternal T. gondii infection during pregnancy have not been investigated. Methods: We examined GRh2 effects on the depression-like behavior in mouse offspring, caused by maternal T. gondii infection during pregnancy, by measuring depression-like behaviors and assaying parameters at the neuronal and molecular level. Results: We showed that GRh2 significantly improved behavioral measures: sucrose consumption, forced swim time and tail suspended immobility time of their offspring. These corresponded with increased tissue concentrations of 5-hydroxytryptamine and dopamine, and attenuated indoleamine 2,3-dioxygenase or enhanced tyrosine hydroxylase expression in the prefrontal cortex. GRh2 ameliorated neuronal damage in the prefrontal cortex. Molecular docking results revealed that GRh2 binds strongly to both TLR4 and high mobility group box 1 (HMGB1). Conclusion: This study demonstrated that GRh2 ameliorated the depression-like behavior in mouse offspring of maternal T. gondii infection during pregnancy by attenuating the excessive activation of microglia and neuroinflammation through the HMGB1/TLR4/NF-κB signaling pathway. It suggests that GRh2 could be considered a potential therapy in preventing and treating psychiatric disorders in the offspring mice of mothers with prenatal exposure to T. gondii infection.

Maternal betaine supplementation ameliorates fatty liver disease in offspring mice by inhibiting hepatic NLRP3 inflammasome activation

  • Lun Li;Liuqiao Sun;Xiaoping Liang;Qian Ou;Xuying Tan;Fangyuan Li;Zhiwei Lai;Chenghe Ding;Hangjun Chen;Xinxue Yu;Qiongmei Wu;Jun Wei;Feng Wu;Lijun Wang
    • Nutrition Research and Practice
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    • 제17권6호
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    • pp.1084-1098
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    • 2023
  • BACKGROUND/OBJECTIVES: Previous research has shown maternal betaine supplementation alleviates fetal-derived hepatic steatosis. Therefore, this study examined the anti-inflammatory effect of maternal betaine intake in offspring mice and its mechanism. MATERIALS/METHODS: Female C57BL/6J mice and their offspring were randomly divided into 3 groups according to the treatment received during gestation and lactation: control diet (CD), fatty liver disease (FLD), and fatty liver disease + 1% betaine (FLD-BET). The FLD group was given a high-fat diet and streptozotocin (HFD + STZ), and the FLD-BET group was treated with HFD + STZ + 1% betaine. After weaning, the offspring mice were given a normal diet for 5 weeks and then dissected to measure the relevant indexes. RESULTS: Compared to the CD group, the offspring mice in the FLD group revealed obvious hepatic steatosis and increased serum levels of alanine aminotransferase, interleukin (IL)-6, and tumor necrosis factor (TNF)-α; maternal betaine supplementation reversed these changes. The hepatic mRNA expression levels of IL-6, IL-18, and Caspase-1 were significantly higher in the FLD group than in the CD group. Maternal betaine supplementation reduced the expression of IL-1β, IL-6, IL-18, and apoptosis-associated speck-like protein containing C-terminal caspase recruitment domain (ASC). Maternal betaine supplementation also reversed the increasing protein expressions of nitric oxide dioxygenase-like receptor family pyrin domain containing 3 (NLRP3), ASC, Caspase-1, IL-1β, and IL-18 in offspring mice exposed to HFD + STZ. Maternal betaine supplementation decreased the homocysteine (Hcy) and s-adenosine homocysteine (SAH) levels significantly in the livers. Furthermore, the hepatic Hcy concentrations showed significant inverse relationships with the mRNA expression of TNF-α, NLRP3, ASC, and IL-18. The hepatic SAH concentration was inversely associated with the IL-1β mRNA expression. CONCLUSIONS: The lipotropic and anti-inflammatory effect of maternal betaine supplementation may be associated with the inhibition of NLRP3 inflammasome in the livers of the offspring mice.

Recombinant Human Bone Morphogenetic Protein-2 Priming of Mesenchymal Stem Cells Ameliorate Acute Lung Injury by Inducing Regulatory T Cells

  • Jooyeon Lee;Jimin Jang;Sang-Ryul Cha;Se Bi Lee;Seok-Ho Hong;Han-Sol Bae;Young Jin Lee;Se-Ran Yang
    • IMMUNE NETWORK
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    • 제23권6호
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    • pp.48.1-48.21
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    • 2023
  • Mesenchymal stromal/stem cells (MSCs) possess immunoregulatory properties and their regulatory functions represent a potential therapy for acute lung injury (ALI). However, uncertainties remain with respect to defining MSCs-derived immunomodulatory pathways. Therefore, this study aimed to investigate the mechanism underlying the enhanced effect of human recombinant bone morphogenic protein-2 (rhBMP-2) primed ES-MSCs (MSCBMP2) in promoting Tregs in ALI mice. MSC were preconditioned with 100 ng/ml rhBMP-2 for 24 h, and then administrated to mice by intravenous injection after intratracheal injection of 1 mg/kg LPS. Treating MSCs with rhBMP-2 significantly increased cellular proliferation and migration, and cytokines array reveled that cytokines release by MSCBMP2 were associated with migration and growth. MSCBMP2 ameliorated LPS induced lung injury and reduced myeloperoxidase activity and permeability in mice exposed to LPS. Levels of inducible nitric oxide synthase were decreased while levels of total glutathione and superoxide dismutase activity were further increased via inhibition of phosphorylated STAT1 in ALI mice treated with MSCBMP2. MSCBMP2 treatment increased the protein level of IDO1, indicating an increase in Treg cells, and Foxp3+CD25+ Treg of CD4+ cells were further increased in ALI mice treated with MSCBMP2. In co-culture assays with MSCs and RAW264.7 cells, the protein level of IDO1 was further induced in MSCBMP2. Additionally, cytokine release of IL-10 was enhanced while both IL-6 and TNF-α were further inhibited. In conclusion, these findings suggest that MSCBMP2 has therapeutic potential to reduce massive inflammation of respiratory diseases by promoting Treg cells.

GC-MS를 이용한 혈장 중 호모겐티식산의 분석;알캅톤뇨증의 진단 (Determination of homogentisic acid in human plasma by GC-MS for diagnosis of alkaptonuria)

  • 마헤셜타파;유준동;이원재;이스람포크롤;윤혜란
    • 분석과학
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    • 제28권5호
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    • pp.323-330
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    • 2015
  • 알캅톤뇨증은 극히 드문 희귀 유전성 대사이상질환으로, 호모겐티세이트 디옥시게나제의 부족이나 결손으로 인한 질환이며 호모겐티식산 (HGA)의 축적을 특징으로 한다. 임상적으로는 호모겐티식산 혈증, 관절염 및 퇴자병 (ochronosis) 등을 보인다. 본 연구는 고가이고 시간이 많이 걸리는 고체상 추출단계 없이 신속하게 우수한 감도로 혈장 중 HGA의 정량분석을 위해 개발되었다. 통합 혈장 중 100 µL를 취하여 에틸아세테이트로 액체-액체 추출(LLE)한 후, 트리메틸 실릴 유도체 (TMS) 화한 후 GC-MS로 정량하였다. 카르복실기 및 히드록실 관능기의 TMS 유도체화의 형성은 80 ℃에서 5 분 동안 BSTFA (10% TMCS 포함)로 반응시켜 수행 하였다. GC-MS 의 선택 이온 모니터링을 위한 HGA의 선택 이온은 m/z=384, m/z= 341, m/z=25로 설정 하였다. 통합 혈장에 여러 농도로 표준품을 첨가하여 검토한 검량선은 1-100 ng/µL 범위에서 직선성은 R2=0.9991로 양호하게 나타났다. 통합 혈장에 HGA를 2, 20과 80 ng/µL 농도를 첨가하여 회수율, 정확도와 정밀도를 측정하였을 때, 일간내 회수율은 99-125% 였고, 일간외 회수율은 95-115% 였고, 정확도는 1-15% 이내로 양호하였다. LOD와 LOQ는 각각 0.4 ng/µL, 4 ng/µL로 관찰되었다. 한국인 정상 혈장으로부터 HGA를 분석하였을 때, 적용된 모든 시료에서 HGA는 검출되지 않았다. 결론적으로 본 연구에서 개발된 분석 방법을 이용하면 알캅톤뇨증 환자를 신속하게 진단할 수 있으며 그 치료과정에서의 HGA 모니터링에 유용하게 응용할 수 있음을 시사한다.

LC-MS/MS를 이용한 농산물 중 Isoxaflutole과 대사산물(Diketonitrile)의 동시시험법 개발 (Development of Simultaneous Analytical Method for Determination of Isoxaflutole and its Metabolite (Diketonitrile) residues in Agricultural Commodities Using LC-MS/MS)

  • 고아영;김희정;도정아;장진;이은향;주윤지;김지영;장문익;이규식
    • 농약과학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.93-103
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    • 2016
  • Isoxaflutole은 isoxazole계 화합물로 광엽잡초의 체내로 흡수되어 plastoquinone의 합성에 관여하는 4-hydroxy-phenylpyruvate dioxygenase (HPPD)를 저해하거나 carotenoid의 생합성을 억제하는 이행성 제초제이다. 본 연구에서는 국내 신규농약 isoxaflutole에 대한 안전관리를 위해 농산물 중 isoxaflutole 및 diketonitrile의 잔류시험법을 개발하였다. 농산물 시료(감귤, 감자, 고추, 현미, 대두) 중 isoxaflutole 및 diketonitrile을 0.1% acetic acid in water/acetonitrile (2/8, v/v)으로 추출한 뒤 dichloromethane을 이용해 분배한 후, LC-MS/MS로 분석하였다. 시험법의 직선성은 농도 대비 피크면적과의 결정계수($r^2$)가 0.997 이상으로 우수하였으며, 검출한계 및 정량한계는 각각 0.003, 0.01 mg/kg으로 높은 감도를 나타냈다. 농산물 시료 중 모든 처리구에서 평균 회수율은 72.9%-107.3% (RSD 9% 이내)였고, 타실험실과의 실험실간 검증 결과에서도 72.4-111.0%를 나타내어 검증 결과는 모두 CODEX 가이드라인(CAC/GL 40, 2003)의 기준이내를 만족하는 값으로 확인되었다. 따라서 개발된 시험법의 낮은 검출한계 및 정량한계, 우수한 직선성, 회수율 시험을 통한 양호한 정밀성 및 재현성 등이 입증되어 농산물 중 isoxaflutole 및 diketonitrile을 분석하기 위한 식품공전 공정시험법으로 활용하고자 한다.