• 한국미생물·생명공학회지
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• 제18권3호
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• pp.233-238
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• 1990

The mechanism of intracellular accumulation of cadmium in a cadmium-ion tolerant yeast, Hansenula ammala B-7, which is an extreme cadmium tolerant strain and has the ability to take up a large amount of cadmium was investigated. The amounts of cadmium taken up by the scalded yeast cells were 2 to 3 times more than the value of the living cells. The living Hansenula anomala B-7 cells adsorbed 74% of cadmium taken up onto the other layer of the cells and 26% of it accumulated inside the cells. But the scalded cells adsorbed 98.3% of cadmium taken up and accumulated 1.7% of it inside the cells. A cadmium uptake and its accumulation were accelerated up to 162.3% and 275.4% by Triton X-100 in the living cells, respectively. Whereas in the scalded cell cadmium uptake was not affected by Triton X-100. Furthermore the cadmium uptake and its accumulation were strongly inhibited by metabolic inhibitors like 2,4-dinitrophenol, sodium azide and potassium cyanide in the living cells, but in the scalded cells cadmium uptake was not affected by metabolic inhibitors. These results suggested that the intracellular accumulation of cadmium by the cadmium-tolerant Hansenula anomala B-7 cells was apparently dependent of biological activity, and also gave evidence of the existance of energy-dependent system.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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• pp.157-157
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• 2017

In last study, Genome-Wide Association Studies (GWAS) was conducted for cadmium content of 295 rice varieties including 137 rice core set and 157 Korea breeding varieties collected from Kongju National University. The results showed that 9 varieties had SNP allele and amino acid substitution in exon of chromosome 1. This study was aim to understanding mechanism of cadmium uptake to confirm correlation of cadmium and other mineral nutrients (Cu, Mn, Fe) among 9 rice varieties. Nine varieties were planted on polluted soil of mine in Korea and cadmium content in root, stem, leaf and it's brown rice was analyzed by ICP-MS (Inductively Coupled Plasma Mass spectrometer, Agilent 7700E, US). Results of this study showed that mechanism for cadmium uptake and accumulation was diversity among varieties. Chin-nong and Ho-nong contained higher levels of cadmium in root, but contained relatively lower levels cadmium in brown rice than other varieties. Cheong-nam, Nam-pyeong, Gan-cheok, Suan absorbed high levels of cadmium through root and then accumulated high cadmium to brown rice. Meanwhile, Yeong-deok and Su-kwang absorbed lower cadmium in root, but high cadmium was accumulated in brown rice. Correlations between cadmium and other mineral nutrients (Cu, Mn, Fe) were analyzed by using SPSS statistics 20. The contents of iron in leaf had minus correlation (p<0.05) with cooper and cadmium in root, cadmium in brown rice. Therefore understanding of cadmium uptake mechanism among varieties will be used to basic data for further breeding and phytoremediation.

• The Korean Journal of Ecology
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• 제22권1호
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• pp.39-43
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• 1999

중금속에 대한 내성을 나타낸 Serratia marcescens를 이용하여 카드뮴 흡착 기작에 관하여 조사하였다. 먼저 카드뮴에 대하여 민감성을 나타내는 돌연변이 균주인 PM을 개발하였으며 PM균주는 50ppm 이상의 카드뮴 농도에서 성장하지 못하였다. 카드뮴을 50ppm 처리한 균주에서 10회 이상 계대 배양하여 카드뮴에 적응을 유도한 PA균주는 PC, PM균주에 비해 성장 속도가 증가하였으며 세포 내 카드뮴 축적량도 4∼5배 증가하였다. PA균주는 100 ppm 카드뮴 처리군에서 처리량 중 23%를 세포내에 축적하였으며 세포막 부위보다 세포질 부위에 더욱 많은 카드뮴을 축적하였다. 카드뮴 처리시, 전 세포 단백질 양상에서 28 KDa과 64 KDa의 2개의 유도 단백질과 45 KDa의 감소 유도 단백질을 확인하였으며 원자 흡광 분석을 통하여 각각의 유도 단백질에 결합된 카드뮴 양은 단백질 1 g당 318.25 ㎍, 325.37 ㎍이 검출되었다. 세포내에 축적된 카드뮴을 전자현미경을 이용하여 카드뮴 결합 물질을 확인한 결과, 세포질의 단백질 분획에서 28 KDa크기의 유도 단백질이 카드뮴과 흡착한 것으로 나타났다. 카드뮴 흡착에 대한 DNA조사 결과 20 Kb 크기의 plasmid가 존재하였으며, curing agent로 plasmid를 제거한 결과 카드뮴 내성을 상실하여 본 분리 균주의 카드뮴 내성 유전자는 plasmid상에 위치하는 것으로 확인하였다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제40권3호
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• pp.190-195
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• 2020

Cadmium (Cd) toxicity is a serious limitation for agricultural production. In this study, we explored tolerance mechanism associated with Cd toxicity tolerance in alfalfa plants. We used three distinct alfalfa cultivars M. sativa cv. Vernal, M. sativa cv. Zhung Mu, and M. sativa cv. Xing Jiang Daye in this study. Cd showed declined chlorophyll score in Xing Jiang Daye compared with Zhung Mu and Vernal. No significant change observed among the cultivars for root and shoot length. Atomic absorption spectroscopy analysis demonstrated a significant accumulation of Cd, Fe, S and PC in distinct alfalfa cultivars. However, Zhung Mu and Xing Jiang Daye declined Cd accumulation in root, where Fe, S and PC incremented only in Zhung Mu. It suggests that excess Cd in Zhung Mu possibly inhibited in root by the increased accumulation of Fe, S and PC. This was further confirmed by the response of Fe (MsIRT1) and S transporters (MsSULTR1;2 and MsSULTR1;3), and MsPCS1 genes associated with Fe, S and PC availability and translocation in roots and shoots. It suggests that specially the transcript signal inducing the responses to adjust Cd especially in Zhung Mu. This finding provides the essential background for further molecular breeding program for forage crops.

• 한국식품영양과학회지
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• 제30권6호
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• pp.1272-1277
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• 2001

카드뮴 급여에 따른 구기자차 음용수가 흰쥐의 신장 무게, 신장 조직의 카드뮴 함량과 혈중 renin 및 aldosterone 호르몬 함량에 미치는 영향을 조사하였다. 체중 증가량과 식이 효 율은 각각 카드뮴 농도를 달리하여 급여한 군은 대조군, 구기자차 음용수군, 카드뮴과 구기자차 음용수 병합 급여군에 비하여 유의적으로 감소되었다. 신장조직의 무게에서 대조군이 2.33 g, 구기자 차 음용수 급여군은 2.51 g으로 대조군에 비하여 약간 감소하였고 각각 농도를 달리 한 카드뮴 급여군은 카드뮴과 구기자차 음용수 병합 급여군에 비하여 유의적으로 감소하였다. 신장조직의 카드뮴 함량은 구기자차 음용수군이 0.15$\mu\textrm{g}$/g, 대조군은 0.21 $\mu\textrm{g}$/g으로 대조군에 비하여 감소하였고, 각각 농도를 달리한 카드뮴 급여군에 비하여 구기자와 카드뮴 병합 급여군이 유의적으로 감소되었다. Renin 활성도에서 구기자차 음용수 급여군은 14.20 ngAl/mL/hr으로 대조군인 16.89 ngAl/mL/hr에 비하여 약간 감소하였으나 유의적 인 차이는 나타나지 않았다. 각각 농도를 달리한 카드뮴 급여군은 28.72, 29.12 ngAl/mL/hr으로 카드뮴과 구기자 차 음용수 병합 급여군인 17.99, 16.52 ngAl/mL/hr에 비하여 유의성 있게 증가하였다. Aldosterone활성도에서 대조군에 비하여 구기자 차 음용수 급여군이 약간 감소하였으나 유의적인 차이는 나타나지 않았다. 각각 농도를 달리한 카드뮴 급여군은 각각 731.37 pg/mL, 820.01 pg/mL에 비하여 카드뮴, 구기자차 음용수 병합 급여군인 408.48, 385.93 pg/mL로 유의적으로 감소하였다.

• Toxicological Research
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• 제17권3호
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• pp.215-223
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• 2001

카드뮴의 주요한 표적장기이며 카드뮴이 만성 및 급성 폭로시 축적되는 가장 중요한 장기인 간의 세포독성을 Hepalclc7세포에서 caspases및 Bax단백질의 활성과 발현 그리고 미토콘드리아 세포막 전위 변화(MPT) 등을 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 카드뮴은 농도의존적으로 간세포인 Hepalclc7 세포의 생존율을 감소시켰다. 2. 카드뮴을 농도별로 처리하였을 때 100 M 이상의 농도에서 세포사멸의 특징중의 하나인 DNA분절현상을 확인하였다. 3. 카드뮴 처리 후 caspase-3, caspase-8, caspase-9 의 활성변화를 조사한 결과 caspase-3,-9 pretease 활성이 시간이 경과함에 따라 증가하였다. 4. 카드뮴 처리 후 cytochrome c가 세포질내로 방출되었고 이는 caspase-9 proteas의 활성화를 유도하였다. 5. 카드뮴 처리 후 Bax가 세포질에서 미토콘드리아로 이동하여 cytochrome c의 세포질내로의 방출에 관여하였다. 6. 카드뮴 처리시 미토콘드리아 세포막 전위차의 감소를 JC-1 형광염색을 통하여 확인하였다. 이상의 결과는 카드뮴에 의한 Hepalclc7 세포사멸의 신호전달기전은 세포질내에 있는 Bax가 미토콘드리아로 이동, cytochrome c의 세포질내로의 방출, 그리고 caspase-3, 9 pretease 활성화를 의해서 매개되는 것으로 판단된다. 또한 Bax 단백질의 발현변화가 미토콘드리아의 기능변화에 기여하였으리라 사료된다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제26권3호
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• pp.286-298
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• 1993

In order to investigate the effect of selenium (Se) on the liver damage, metallothionein synthesis and hepatic antioxidative detoxification system in cadmium(Cd) administered rats. Sprague-Dawley male rats(60\\5g) were divided into two diet groups, depending on with (CdS groups) or without (Cd groups) 0.5ppm Se supplementation and fed experimental diets ad libidum for 4 weeks. And then each group was again subdivided into five groups, depending on injection number of Cd, i.e., 0, 1, 2, 3, and 4 times of 2.5mg Cd/kg of body wt once a day. Hemoglobin concentration, hematocrit values, superoxide dismutase, glutathione peroxidase and glutathione S-transferase activite were decreased progressively with increasing number of Cd injection, but increased by the supplementation of Se. The reduced form of glutathione (GSH) contents in blood and liver and vitamin E content were decreased and oxidized form (GSSG) increased in Cd groups, but these of Se supplemented groups were not very different from controls. Cd reduced liver vitamin E content which was not restored by Se supplementation. Liver lipid peroxide values were elevated with increasing doses of Cd, but Se supplementation reduced these elevated levels. Accumulation of metallothionein in liver and kidney was increased with increasing number of Cd injection, but Se did not affect on them. Histological examination revealed that lysosomes were significantly increased and mitochondria and Golgi apparatus were enlarged by Cd, however, these changes were reduced by Se. It was concluded that Se administration promoted antioxidative detoxification and alleviated peroxidative damage in rat liver by Cd.

• 한국식품영양과학회지
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• 제27권5호
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• pp.980-986
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• 1998

The effects of mungbean sprout juice on cadmium-induced hepatotoxicity in rats were investigated. Sprague-Dawley rats weighing about 90g were divided into 4 groups and raised for 6 weeks. ; control group(CON), mungbean sprouts juice-administered group(MSJ), cadmium-administered group(CAD) fed water containing 40 ppm cadmium chloride and mung bean sprouts juice and cadmium-administered group(MCD). The diet was supplied every day for the measurement of feed efficiency ratio(FER) and net weight gain was measured every 3 days. The activities of serum glutamic oxaloactic transaminase(GOT) and glutamic pyruvic transaminase(GPT), superoxide dimutase(SOD), catalase and glutathione peroxidase(GSH-Px) in the liver and the hepatic contents of glutathione were examined. The contents of Cd in liver and kidney of the rats were determined by using ICP(Inductively Coupled Plasma Emission Spectrophotometer). Growth rate and FER were decreased in CAD group, compared with CON group but the changes were not significant in MCD group. The activities of serum GOT and GPT, SOD, catalase and GSH-Px in the liver were increased by Cd administration, but the alterations were decreased by supplementation with mungbean sprouts juice. The level of glutathione decreased in CAD group(26.8$\pm$9.0mg/g liver), whereas it increased in MCD group(36.4$\pm$15.8mg gliver). The content of Cd in the liver and kidney in MCD group(9.57 ppm, 4.88 ppm) was decreased, compared with CAD group(12.81 ppm, 5.46 ppm). This result suggested that mungbean sprout juice has a lowering effect on the accumulation of Cd in the liver and kidney and it is believed that the juice has some protective effects to Cd-induced hepatotoxicity in rats, but the mechanism of these effects was obscure.

• 한국환경농학회지
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• 제11권1호
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• pp.67-76
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• 1992

카드뮴내성균인 Pseudomonas Putida C1의 세포 내 카드뮴 축적기작을 구명하기 위하여 균체내 축적된 카드뮴의 세포 구성성분별 분포도, 단백질 함량변화 및 세포구성물질의 변화를 조사한 결과, 세포내에 축적된 카드뮴의 약 57%는 cell wall에 분포되어 있었으며 약 43%는 cytoplasm에 분포되어 있었다. Cytoplasm에 축적된 카드뮴은 protein과 nucleic acid 두 성분 모두에 분포되어 있었으며, cell wall에 축적된 카드뮴의 약 84% 이상이 polyphosphate-polysaccharide fraction에 분포되어 있는 것으로 나타났다. 세포내 protein 합성에 미치는 카드뮴의 영향을 조사한 결과, 카드뮴 무첨가배지에서 생장한 균체와 카드뮴이 함유된 배지에서 생장한 균체의 세포내 protein 함량은 카드뮴을 첨가함으로써 감소되었으나, ammonium sulfate($30{\sim}75%$ saturation)에 의하여 침전되는 soluble protein의 함량은 카드뮴을 첨가한 배지에서 생장한 균체에서 더 증가되었다. 고분자 가용성 단백질은 카드용 첨가배지에서 배양된 세포가 카드뮴 무첨가 배지에서 배양된 세포에 비하여 증가되었으나, 저분자 단백질 은 감소되었다. 따라서 세포내 protein의 합성은 카드뮴에 의하여 감소되었으나 ammonium sulfate(30-75% saturation)에 의하여 침전되는 고분자 단백질의 합성은 카드뮴에 의하여 촉진되는 것으로 나타났다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제15권1호
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• pp.161-168
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• 2008

말차, 오룡차, 홍차 및 보이차로 제조한 음료가 Cd에 중독된 SD계 흰쥐의 해독에 미치는 영향을 조사하였다. 관능검사 결과 일반 물 추출물에 비하여 색상, 향, 맛에 대한 기호도가 현저하게 향상되었으며, 종합적 기호도는 오룡차 음료가 4.18점, 홍차음료가 4.14점으로 말차음료나 보이차 음료의 $3.74{\sim}3.88$점에 비하여 높았다. SD계 흰쥐를 정상군 (NC), Cd 대조군(Cd-Co), Cd투여 말차음료 15% 급여군 (Cd-Gt), Cd투여 오룡차음료 15% 급여군(Cd-Ot), Cd투여 홍차음료 15% 급여군(Cd-Bt) 및 Cd투여 보이차음료 15% 급여군 식이군(Cd-R)의 6군으로 구분하여 5주간 사육하였다. 차 음료 식이군의 체중증가량은 NC군에 미치지는 못하였으나 Cd에 의하여 감소된 현상을 상당히 개선하였다. 식이효율, 뇨량 및 분변량은 각 실험군간의 유의적인 차이가 없었다. Cd의 투여는 간과 신장의 중량, 경골의 중량 및 대퇴골의 길이를 감소시켰으나 차 음료의 섭취로 다소 개선되었다. 혈청 AST 및 ALT 활성은 모두 Cd 투여군에서 현저하게 증가하는 경향을 보였으나 차 음료 급여군에서는 5%수준에서 유의적으로 감소되었다. 대퇴골의 조회분 함량은 Cd-Co군에서 40.72%, Cd 투여-차 음료 급여군에서는 $35.31{\sim}37.02%$로 차음료의 급여에 의하여 5%수준에서 유의적으로 감소하였다. 대퇴골의 조회분 함량은Cd-Co군에서 40.72%, Cd 투여-차 음료 급여군에서는 $35.3{\sim}37.02%$로 차음료의 급여에 의하여 유의적으로 감소하였다 대퇴골의 Cd함량은 NC군에서는 0.08 ppm이었으나 Cd-Co군은 123.28 ppm, 실험식이군에서는 $23.07{\sim}28.82 ppm$으로 차음료의 급여로 현저하게 감소하였으며, Ca 함량은 NC군에서 6700 ppm, Cd-Co군에서 3760 ppm, 실험식이군에서는 $4040{\sim}5420 ppm$이었다. 분변의 회분함량은 Cd-Bt군이 14.80%로 높았으나 기타 음료군은 Cd-Co군과의 유의적인 차이를 보이지 않았다. 분변의 Cd 함량은 NC군 0.02 ppm, Cd-Co군 2.06ppm, 실험식이군 $4.38{\sim}5.35ppm$로 차 음료 급여군에서 높았으며, 이와 대조적으로 Ca함량은 차음료 급여군에서 낮았다. 이상의 실험결과, 말차, 오룡차, 홍차 및 보이차로 제조한 음료는 상호간의 뚜렷한 차이는 없으나 모두 섭취한 Cd를 체외로 배설시킴으로서 Cd에 의한 장기 손상을 경감시켜 줄 수 있을 것으로 생각된다.