• Applied Biological Chemistry
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• 제38권4호
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• pp.283-288
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• 1995

시판 농약류의 미생물에 대한 독성을 검정한 결과 제초제인 paraquat(1,1'-dimethyl-4,4'-bipyridylium dichloride)가 편성혐기성 세균을 제외한 세균류와 효모 및 곰팡이에 걸치는 광범위한 미생물의 증식을 저해하였다. Paraquat는 $1.0\;{\mu}M$(0.186ppm)의 농도에서도 공시균(Escherichia coli KCTC 1039)의 turbidometric growth를 지연시켰으나, 생균수 변화 및 well test 등의 결과로부터 공시균에 대한 paraquat의 생육저지 최소 농도는 1.0mM(186ppm)로 평가되었다. Paraquat 처리시 공시균의 생균수는 처리직후에 대조구의 약 50%로 급격히 감소되었으나, 이후 4시간 동안 1.0mM의 paraquat 존재하에서도 유의적으로 증가되었다. 그러나 처리 4시간 이후로는 생균수가 서서히 감소되었으며 계속된 배양에도 불구하고 재증식은 관찰되지 아니하였다.

• 생명과학회지
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• 제15권2호
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• pp.304-310
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• 2005

생체세포에 대한 paraquat의 독작용은 superoxide dismutase 활성저해에 기인하는 것으로 알려져 있다. 그러나 세균이 paraquat에 매우 짧은 시간동안의 노출에 의하여서도 독작용을 받을 수 있는 것으로 검토됨에 따라 paraquat의 독작용의 하나로서 전자전달에 미치는 영향 중 NAD(H)의 산화 및 환원반응에 미치는 영향을 검토한 결과는 다음과 같다. 공시균의 원형질막 획분, rat mitocondria분산액 및 NAD-dependent dehydrogenase에 의한 산화 및 환원시 paraquat 첨가구에서 반응 Graph의 경사도가 더 컸으며, 반응 개시점 및 종결점이 대조구에 비해 낮은 결과로 반응이 가속화되는 결과를 볼 수 있었다. 반응을 경시적으로 NAD(H)의 함량변화로 검토한 결과에서도 원형질 막 획분과 rat mitocondria 분산액을 이용한 경우에 10분간의 NADH산화량이 대조구는 각각 960 mM, 1,187 mM이었으나 Paraquat 처리구는 각각 1,200 mM, 1,434 mM로 Paraquat 처리구가 반응 가속화 경향을 보였다. NAD(H) dependent dehydrogenase에 의한 NAD(H)의 산화 및 환원 반응에서도 대조구에 비하여 Paraquat 처리구가 초기반응의 가속화 및 총산화량의 증가를 보였다.

• 생명과학회지
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• 제15권2호
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• pp.311-315
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• 2005

Pparaquat의 전자수용 및 방출에 대한 작용을 검토한 결과는 다음과 같다. Rat mitocondria분산액에 paraquat를 첨가하였을 때 반응액이 청색으로 변색되었으며 Aluminium 박 또는 동전극을 장치한 photo cell중에서 paraquat에 전류를 통한 경우에도 음극에서부터 청색으로 변색되기 시작하여 660 nm에서 높은 홉광도를 나타내었다. 이 착색반응은 반응액에 산소를 첨가함으로서 탈색되었다. Paraquat에 $H^+$을 첨가하고 전류를 통한 결과 340 nm에서의 홉광도가 증가되었으며 경시적인 흡광도 증가의 모양은 $NAD^+$에 전류를 통한 경우와 거의 일치하였다. 이상의 결과로부터 paraquat가 전자를 수용 또는 방출할 수 있음이 확인되었고 이러한 paraquat의 작용이 생체내에 이화작용에서 생성되는 전자를 포획하고 산소에 직접 넘겨줌으로써 cytochrome 호흡쇄로의 단계별 전자전달계가 차단되어 급성독성을 일으키는 요인으로 추정된다.

• 농약과학회지
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• 제3권3호
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• pp.20-26
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• 1999

Paraquat가 존재하는 수용액에 강력한 산화작용을 나타내는 Fenton시약을 첨가한 다음 UV 광을 조사하여 paraquat의 분해 정도를 조사하였다. Paraquat의 농도에 관계없이 암 조건이나 UV 광이 조사되는 반응조건에서 hydrogen peroxide나 ferric ion을 각각 단독으로 처리하였을 경우에는 paraquat의 분해가 이루어지지 않았다. Ferric ion 과 hydrogen peroxide를 동시에 처리하였을 경우에는 암 조건과 UV 광이 조사되는 반응조건 모두 반응개시 후 10시간 이내에 반응이 평형상태에 도달하였으며 암 조건의 경우에는 약 78%, UV 광이 조사되는 반응 조건의 경우에는 약 90%의 paraquat 분해정도를 나타내었다. 암 조건에서 hydrogen peroxide와 ferric ion의 농도 변화에 따른 paraquat의 분해 정도를 조사한 결과 $0.2{\sim}0.8$ mM의 ferric ion이 처리되었을 경우, $10{\sim}500mg/{\ell}$의 paraquat는 hydrogen peroxide의 농도에 관계없이 $20{\sim}70%$의 분해율을 나타내었다. UV 광이 조사된 반응 조건에서는 10 $mg/{\ell}$과 100 $mg/{\ell}$의 paraquat 농도에서는 ferric ion과 hydrogen peroxide의 농도와 관계없이 95% 이상의 분해율을 나타내었으나 200 $mg/{\ell}$과 500 $mg/{\ell}$의 paraquat 농도에서는 암 조건에서와 마찬가지로 ferric ion의 농도가 증가할수록 paraquat의 분해율도 증가하는 경향을 나타내었다. 반응시간의 경과와 ferric ion의 농도 변화($0.2{\sim}0.8$ mM)에 따른 paraquat의 분해 초기 반응속도 상수는 암 조건의 경우 $0.0004{\sim}0.0314$, UV 광이 조사되는 반응 조건의 경우 $0.0023{\sim}0.0367$로 나타났다. Paraquat의 분해초기 반응속도는 UV 광이 조사되는 반응 조건이나 암 조건에 상관없이 ferric ion의 농도가 증가할수록 증가하였다. 암조건에서의 분해 반감기는 $20{\sim}1,980$분, UV 광이 조사되는 반응 조건에서의 분해 반감기는 $19{\sim}303$분으로 나타나 암 조건보다는 UV 광이 조사되는 반응 조건이 paraquat의 분해를 위한 반응 조건으로 유리함을 알 수 있다.

• 농약과학회지
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• 제2권3호
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• pp.90-95
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• 1998

Paraquat 토양 잔류량을 사과원, 배원, 포도원 및 복숭아원을 대상으로 조사하였다. 대상 과수원은 각 과수별 주산 단지에서 15개소씩을 선정하였다. 한편 과수원별 토양의 paraquat 흡착능을 밀 뿌리 생육 50%를 저해하는 농도(Strong adsorption capacity measured using wheat bioassay, SAC-WB)로 산출하고, 총 SAC-WB (SAC-WB값+paraquat 잔류량)에 대한 paraquat 잔류 수준을 조사하였다. 우리나라 과수원 토양 60개소의 paraquat 결합성 잔류량은 평균 6.9 ppm이었다. 잔류량이 가장 높았던 토양은 사과원 토양의 20.2 ppm이었으며, 사과원 토양의 paraquat 평균 잔류량은 다른 과원 토양의 거의 두 배 정도의 높은 경향을 보였다. 잔류량이 높았던 상위 5개소 양에 대한 치환성 잔류량은 0.5 ppm 검출한계 미만이었다. SAC-WB 값은 평균 276.1 ppm이었으며, SAC-WB 값과 점토 함량, 유기물 함량 및 양이온 치환 용량간에는 상관관계를 인정할 수 없었다. 한편 우리나라 과수원 토양의 총 SAC-WB 값 대비 paraquat 잔류 수준은 평균 2.43%이었다.

• 한국잡초학회지
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• 제15권3호
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• pp.224-231
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• 1995

Paraquat에 대한 잡초종(雜草種)의 다양한 반응(反應)은 여러 가지 요인에 의한다. Paraquat에 대하여 내성종(耐性種)과 감수성종(感受性種)은 가시적(可視的)인 피해율(被害率)의 차이(差異)를 비롯하여 체내(體內) 물질(物質) 변화(變化)의 차이(差異)는 물론 체내(體內) 효소(酵素) 활성(活性)의 차이(差異) 등을 나타났다. 내성종(耐性種)은 paraquat에 의한 photosystem II의 활성(活性) 저하(低下) 정도가 감수성종(感受性種)보다 작았으며, 지질(脂質)의 과산화(過酸化) 정도(程度) 역시 내성종(耐性種)에서 낮았다. 체내(體內) 물질(物質) 중 엽록소(葉綠素)는 paraquat에 의해 줄어들었으나 환원당(還元糖)의 경우는 paraquat의 농도(濃度)가 높아질수록 증가하였다. 항산화제(抗酸化劑)인 glutathione의 경우 처리농도(處理濃度)가 증가함에 따라 함량(含量)이 증가하는 경향이었으나 내성종(耐性種)과 감수성종(感受性種)의 구분은 뚜렷하지 않았다. 항산화효소(抗酸化酵素)인 glutathione reductase의 활성(活性)은 내성종(耐性種)에서 높게 나타났으며, superoxide dismutase의 경우는 paraquat의 처리농도(處理濃度)가 증가함에 따라 그 활성(活性)이 증가하였다. 체내대사(體內代謝)의 주요 효소(酵素)들인 catalase, NADPH-cytochrome c reductase, malate dehydrogenase의 활성(活性)은 catalase의 경우 저농도(低濃度)의 paraquat에 의해서는 활성(活性) 저하(低下) 정도(程度)가 낮은 반면 나머지 두 효소(酵素)는 저농도(低濃度)에서부터 급격한 활성저하(活性低下)가 나타났다.

• 농약과학회지
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• 제9권1호
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• pp.88-96
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• 2005

생물검정과 RAPD 분석을 통해서 paraquat 저항성 생태형 망초를 선발하고, 저항성 발현 기구에 있어 Paraquat의 흡수와 이행, 그리고 결합친화력 차이가 관여하고 있는지를 조사하였다. 생물검정에 의하여 선발한 paraquat 저항성 생태형 망초는 RAPD 분석 결과 감수성 생태형 망초와의 유전적 관계에 있어서는 서로 먼 유연관계에 있음이 확인되었다. 엽록소 함량을 50% 감소시키는 paraquat의 농도로 나타낸 저항성지수는 저항성 생태형이 감수성 생태형에 비하여 약 7.8배 높았다. 저항성 및 감수성 생태형 간 epicuticular wax의 함량은 비슷한 수준이었고, cuticle의 함량은 저항성 생태형이 감수성 생태형에 비하여 약 1.5배 정도 높게 나타났지만, 이러한 차이는 cuticle을 통한 paraquat의 흡수량과 이행에 영향을 끼치지는 않았다. 세포벽에 대한 결합친화력은 저항성 생태형이 감수성 생태형에 비하여 7.4배 높게 나타났으며, 엽록체포막에 대해서는 감수성 생태형이 저항성 생태형에 비하여 약 1.5배 높은 결합친화력을 보였다. paraquat의 주요 작용점인 thylakoid 막에 대한 결합친화력에서는 저항성 생태형이 감수성 생태형에 비하여 약 16.9배 정도의 차이를 나타내어 그 차이가 매우 크게 나타났다. 이상의 결과로부터 paraquat에 대한 망초의 저항성 기작은 paraquat의 세포막 및 thylakoid 막 결합에 의한 작용점으로부터 격리가 어느 정도 관여하고 있는 것으로 생각된다.

• KSBB Journal
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• 제20권1호
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• pp.21-25
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• 2005

흔하게 사용되어온 제초제인 paraquat는 파킨슨병의 원인이 될 수 있는 유력한 위험 요소이다. 헴산화효소-1(HO-1)은 산화적 스트레스와 소포체 스트레스의 marker인데, 여러 가지 자극에 의해 heme을 분해하여 biliverdin, 일산화탄소, 철 성분으로 전환시킨다 본 연구에서는 뇌의 흑색질 유래의 도파민 세포주 SN4741에서 paraquat가 시간별, 농도별로 HO-1을 활성화시키는 기작을 조사하였다. HO-1이 Paraquat에 의해 활성화되는 것은 주로 유전자 전사 수준에서 조절되었다. HO-1 유전자의 promoter와 5' enhancer인 El, E2를 결실시킨 실험에서, E2 enhancer가 도파민 세포에서 paraquat에 의한 HO-1 유전자 발현을 유도하는 핵심 부위로 판명되었다 E2 enhancer 부위를 돌연변이 시킨 실험 결과는 전사인자 활성 단백질-1 (AP-1) 결합부위를 통해 HO-1 발현이 유도됨을 밝히게 되었다. 또한, 도파민 세포에서 HO-1 유전자 발현의 조절과 신호전달 과정의 관계를 조사하기 위해 MAP kinase들의 특이적 저해제를 처리하고 paraquat로 자극을 준 결과, JNK 저해제인 SP600125가 가장 현저하게 paraquat에 의한 HO-1 발현을 억제하였다. 결론적으로, 도파민 세포에서 paraquat가 HO-1을 유도하는 데는 E2 enhancer가 중요하게 작용하고, AP-1과 JNK 경로를 통해 HO-1 발현이 조절된다는 사실을 처음으로 밝히게 되었다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제43권1호
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• pp.46-51
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• 2000

망초(Conyza bonariensis)에서 제초제 paraquat 저항성을 구명하기 위해 paraquat가 생성하는 superoxide 라디칼과 과산화수소 등의 유해 산소 물질을 제거하는 데에 관련된 효소의 활성을 저항성 종과 감수성 종의 망초에서 측정하였다. 경작지 부근에 자라는 망초는 비경작지에 자라는 망초에 비해 paraquat 저항성이 강하였다. 국내에서 paraquat를 자주 살포하는 지역에서 저항성 종의 망초가 출현하고 있음을 처음으로 보고한다. 저항성 종의 superoxide dismutase의 활성, ascorbate peroxidase의 활성, 그리고 glutathione reductase의 활성은 감수성의 그것에 비해 각각 약 20%, 44%, 그리고 64% 높게 나타났다. 이러한 결과로부터 paraquat에 대한 망초의 저항성은 superoxide dismutase, ascorbate peroxidase, 그리고 glutathione reductase 등으로 구성된 효소의 유해 산소 물질을 제거하는 효율성에 부분적으로 달려 있을 수 있다고 사료된다.

• 한국잡초학회지
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• 제15권1호
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• pp.1-12
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• 1995

제초제(除草劑) paraquat는 대표적(代表的)인 비선택성(非選擇性) 제초제(除草劑)로서 식물체(植物體)내에서 광합성(光合成)의 전자(電子)흐름을 방해 하여 독성(毒性)을 나타낸다. 본(本) 실험(實驗)은 paraquat를 뿌리를 통해 흡수시킨 후 잡초종(雜草種)들의 반응(反應)을 통하여 조사하였다. 1. Paraquat에 대한 저항성(抵抗性)은 식물종의 생태적(生態的) 특성(特性)과 깊은 관계가 있었다. 일반적으로 일년생(一年生)보다는 다년생(多年生)이나 월년생식물(越年生植物)의 저항성(抵抗性)이 크게 나타났다. 2. 꿀풀과와 석죽과 십자화과의 식물들이 비교적 paraquat에 저항성(抵抗性)을 보였으며, 반면에 화본과의 식물들이 비교적 감수성(感受性)을 나타내었다. 3 꿀풀과의 쥐깨풀은 강한 저항성을 나타냈고, 대부분의 종(種)이 감수성(感受性)을 보인 화본과와 국화과에 있어서도 참새피와 지칭게 등은 강한 저항성(抵抗性)을 나타냈다. 4. Paraquat는 발아(發芽)에도 영향을 주였으나, 발아(發芽)시기의 반응(反應)과 성식물(成植物)의 반응(反應)과는 일치하지 않는 경향이었다.