• ALGAE
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• 제28권3호
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• pp.281-288
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• 2013

Photosynthetic carbon fixation regulates air-sea $CO_2$ fluxes in the waters of coral reefs. However, little has been documented on the effects of solar UV radiation (UVR, 280-400 nm) upon photosynthetic behaviors of phytoplankton dwelling in these ecosystems. In order to evaluate the aforesaid, surface dwelling tropical coral reef phytoplankton assemblages collected from the South China Sea were exposed to solar radiation (i.e., photosynthetically active radiation [PAR] + UV radiation A [UVA] + UV radiation B [UVB], 280-700 nm; PAR + UVA, 320-700 nm; and PAR, 400-700 nm) under static or simulated-mixing conditions. Under the static condition, UVA and UVB significantly reduced the carbon fixation with the maximum of 22.4 and 15.3%, respectively; while lower UVR-related photosynthetic inhibition was observed in case of phytoplankton samples being subjected to mixing. At a moderate level of mixing (i.e., circulation time 80 min), the UVA and UVB caused inhibition were lowered by 52.1 and 79.6%, respectively. Based on this it could be stated that vertical mixing induced by winds and/or tides in the natural environments could reduce the inhibitory effect of solar UVR on phytoplankton productivity in the coral reefs water.

• Journal of Korean Biological Nursing Science
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• 제3권1호
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• pp.53-61
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• 2001

Skin is constantly exposed to air, solar radiation, ozone and other air pollutants formulating free radicals. The reactive oxygen species(ROS), formed under these conditions, are associated with skin cancers, cutaneous photoaging, and cutaneous inflammatory disorders. In this study, we sought to establish an animal model for UVB-induced skin alteration using BALB/c mice. The level of UVB irradiation used in this model was within physiological dose. BALB/c mice were exposed to a single dose of UVB ($200mJ/cm^2$ and were sacrificed at 3, 6, 24, and 48 hours following the irradiation. The effect of a single exposure to UVB irradiation on skin catalase(CAT), superoxide dismutase(SOD), and glutathione peroxidase(GPx) activities were examined. Significant decrease in the activity of all enzymes were observed at 6 hours after irradiation(p<.05). The activity of CAT decreased more sharply than those of SOD and GPx, and then remained depressed until 48 hours after UVB irradiation, whereas the activity of GPx recovered to basal level at 48 h after UVB irradiation. Our results indicate that BALB/c mouse could be an adequate animal model of UVB irradiation experiment. These results will also provide fundamental knowledge for the effective nursing strategies in reducing UV-induced skin disorders.

• International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
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• 제47권2호
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• pp.90-98
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• 2023

The human eye, constantly exposed to solar radiation, can be damaged by UV radiation. In particular, ultraviolet B (UVB)-induced damage plays an important role in retinal degeneration and cell aging. In this study, we investigated the protective effects of the methanol extract of Oxya chinensis sinuosa (OCM), an edible insect known for its high protein content (64.2%), and various pharmacological effects, on human retinal pigment epithelial cells. ARPE-19 cells were treated with OCM and subsequently UVB irradiated. Our results showed that OCM effectively attenuates UVB-induced cell damage by reducing MAPK phosphorylation (JNK and p38 MAPK). Additionally, OCM increased the phosphorylation of Akt, and cell cycle regulators, including p21 and p27, in a dose-dependent manner. Moreover, OCM treatment increased ARPE-19 cell proliferation by activating the S6K1/S6 pathway. This study suggests that OCM prevents UVB-induced retinal cell damage by increasing cell proliferation via ROS reduction, suggesting its potential as a functional therapeutic superfood against retinal cell damage.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제49권6호
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• pp.429-436
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• 2016

본 연구에서는 피부의 표피와 진피에 분포하는 HaCaT 세포와 HDF 세포를 이용하여 항산화효과가 우수한 두릅순 추출물의 처리가 UVB에 의한 피부광노화를 억제할 수 있는지 알아보기 위하여 피부 염증반응과 관련한 사이토카인과 피부의 주요 구성 단백질인 collagen에 영향을 미칠 수 있는 MMP-1, type-I procollagen, TRPV-1 등의 단백질 발현에 미치는 영향을 분석하였다. HaCaT에 두릅순 추출물을 24시간 전처리한 경우 UVB ($55 mJ/cm^2$) 노출로 인해 증가한 염증매개인자인 IL-6, IL-8, $PGE_2$를 유의하게 감소시켰다. 또한, 피부 collagen의 정상적인 구조 및 양에 영향을 미치는 단백질들의 발현을 측정한 결과 HaCaT에서는 UVB 조사로 인해 증가한 TRPV-1과 MMP-1 단백질의 발현이 두릅순 에탄올 추출물의 전처리로 모두 감소하였고, HDF에서는 UVB를 조사한 대조군에 비하여 두릅순 추출물 처리가 MMP-1 단백질 발현을 감소시키는 동시에 collagen의 전구체인 type-I procollagen의 발현을 증가시키는 효과를 보였다. 이들 결과들로부터 항산화효과가 우수한 두릅순 70% 에탄올 추출물은 피부세포에서 UVB에 의한 염증반응을 억제시키는 동시에 피부 collagen의 감소를 억제시킴으로써 피부 광노화를 예방할 수 있는 천연 소재로 이용될 수 있다고 본다.

• 한국식품과학회지
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• 제41권6호
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• pp.700-705
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• 2009

본 연구에서는 식물에서 추출된 천연 클로로필 a를 이용하여 UVB에 의해 유도되는 산화적 손상 및 MMPs의 변화를 평가하고, 콜라겐의 합성에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 본 연구의 결과를 종합해 보면, 클로로필 a는 UVB에 의해 유도되는 ROS의 발생을 저해함으로써 그로부터 발생할 수 있는 일련의 물리화학적 혹은 생물학적 신호 전달을 방지하는 효능을 가지며, 지질 과산화 역시 억제하는 효과를 지닌다. 또한 피부의 콜라겐, 탄력 섬유 등 기질 단백질을 분해하는 효소인 MMPs의 발현 또는 활성을 억제하고 콜라겐의 합성을 촉진하는 효과를 보여 피부 광노화에 대한 예방제로서 클로로필의 임상 적용의 가능성을 확인 할 수 있었다. 현재까지 보고된 피부에 대한 클로로필의 효능은 DMBA 또는 TPA 등의 화학 물질로 유발된 피부암을 예방하거나 억제하는 효능에 대한 연구가 대부분이었으며, 본 연구와 같이 UVB에 의해 유발되는 세포 반응에 대한 클로로필 a의 효능연구는 체계적으로 이루어진 바가 없다. 따라서 본 연구는 클로로필의 피부암 예방 및 치료뿐 아니라 피부 노화의 예방 관점에서 클로로필의 효능을 검토하고 확인했다는 것에서 의미가 있다. 그러나 본 연구 결과만으로는 클로로필의 농도 의존적 효능에 대한 명확한 판단을 하기에 부족한 부분이 있어 클로로필 효능의 농도 의존성에 대한 검토가 필요할 것으로 보여진다. 클로로필의 농도에 따른 효능 및 세포 독성의 상관성을 파악하고 동물, 인체효능 용량에 대한 연구를 통해 가장 바람직한 효능을 나타내는 클로로필의 농도를 산정하기 위한 검토가 이루어져야 할 것이다. 또한 피부 노화 예방을 위한 유용한 소재로서 클로로필의 임상적 활용 가능성을 판단하기 위해서는 동물, 인체 시험을 통한 클로로필의 효능 검증이 체계적으로 진행되어야 할 것으로 보여진다.

• 생명과학회지
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• 제29권12호
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• pp.1321-1328
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• 2019

자외선B(UVB: 290-320 nm) 방사선으로도 알려진 중간 파장 태양광선은 인간에게 조기 노화 및 산화손상에 의존하는 피부암을 유발할 수 있다. UVB가 유발하는 반응성 산소종(ROS)의 형성은 종종 이러한 광선에 과도하게 노출되는 결과로 MMP-1과 MMP-3와 같은 매트릭스 금속단백질(MMP)을 활성화할 수 있다. 이 효소들은 인간의 섬유질에서 type 1형 콜라겐을 분해한다. 본 연구에서는 블루베리(EEB)의 에틸 아세테이트 추출물의 항산화 및 항노화 효과를 평가했다. 블루베리의 항산화 실험은 DPPH 분석과 CCD-986sk 세포를 사용하여 ROS 생성을 평가했다. 블루베리의 주름방지 효능을 평가하기 위해 MMP-1 생성과 type 1형 procollagen 합성을 평가하고 Western Blot과 RT- PCR을 통해 MMP 1, 3의 발현량을 평가하였다. EEB는 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) 라디칼의 소거능을 보이며 UVB에 유도된 ROS의 생성을 저해하였다. 또한 EEB는 procollagen 생성감소 및 MMP-1 생성량의 증가 등 광노화 및 피부암과 관련된 UVB로 야기되는 과정을 억제하였다. 더 정확히 말하면, EEB (50㎍/ml)는 MMP-1과 -3의 mRNA와 단백질 발현을 현저히 억제하였다. EEB의 항노화 효과는 항산화 작용에 기인한다. 이러한 연구 결과는 EEB가 type 1형 procollagen, MMP-1, MMP-3의 수준을 조절함으로써 인간 섬유아세포에서 UVB가 유발하는 노화로부터 보호 효과를 가지고 있음을 나타낸다.

• 한국조경학회지
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• 제41권6호
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• pp.20-28
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• 2013

우리나라의 공원과 옥외 공공 공간에서 쉽게 접할 수 있는 조경용 차양시설과 녹음수가 하절기 옥외 공간에서 태양광의 자외선을 실질적으로 얼마나 차단하는가를 객관적으로 검증하기 위하여, 대표적인 조경용 차양시설인 목재쉘터, 막구조물과 녹음수인 버드나무 하부의 자외선량을 현장에서 연속적으로 측정하여 태양광과 비교 분석하였다. 자외선 현장측정을 위하여 자외선 A와 B의 조사량을 지속적으로 측정 및 기록할 수 있는 자동시스템을 구축하였으며, 이를 각 시험구의 중앙부에 설치하여 지상 1.1m 위치의 연직방향 자외선량을 2012년 7월에서 9월의 오전 9시부터 17시까지 매 분 단위로 기록하였다. 기상조건과 계측자료의 유효성 등을 고려하여 총 17일 동안의 자외선량을 바탕으로 시험구별 특성을 해석하였는데, 대조구에서 관측된 오전 10시부터 오후 4시까지의 총 648건의 10분 단위 평균데이타를 바탕으로 태양광 UVA+B와 UVB의 일중 시간대별 특성과 월별 특성을 비교하였다. 시설별 자외선량 비교에는 태양광의 자외선량이 현격하게 떨어지는 9월의 자료를 제외하고, 7월과 8월의 15일치 자료 중 오전 10시부터 오후 4시까지 총 2,052건의 데이터를 바탕으로 분석하였다. 시험기간 동안 태양광의 UVA+B는 평균 $1,148{\mu}W/cm^2$로 측정되었는데, 이때 목재쉘터와 막구조물, 녹음수 하부에서 측정된 평균값은 각각 $39{\mu}W/cm^2$(3.4%), $74{\mu}W/cm^2$(6.4%), $87{\mu}W/cm^2$(7.6%)에 불과했다. 즉, 목재쉘터가 약 97%의 자외선 차단율을 보여 가장 효과적인 것으로 나타났으며, 녹음수와 막구조물이 약 93%의 차단율을 보임으로서 세 시험구 모두 한낮동안의 자외선을 최소 약 93% 이상 차단하는 것이 확인되었다. UVB의 경우, 태양광이 $207{\mu}W/cm^2$의 평균값을 보일 때 목재쉘터와 녹음수 및 막구조물이 각각 $12{\mu}W/cm^2$(5.8%), $17{\mu}W/cm^2$(8.2%), $26{\mu}W/cm^2$(13%)로 평균값이 분석되어, 막구조물의 차단율이 상대적으로 낮은 것이 확인되었다. 그러나, 전체적으로 태양광의 자외선량과 상대적으로 비교했을 때, 태양의 남중고도가 높은 한낮 동안에는 시험구별로 측정된 자외선량에서 큰 차이가 있다고 보기는 어려웠다. 반면에, 차양시설과 수목의 형태적 특성에 의해 태양남중고도에 따라서 측면으로 조사되는 자외선이 이른 오전과 늦은 오후에 높은 수준으로 측정되는데, 이것이 하절기 인간의 옥외활동에 더 큰 장애요인이 되는 것으로 해석되었다. 결론적으로 조경용 차양시설과 녹음수는 하절기 옥외공간의 태양광에 의한 자외선을 최소 93% 이상 차단하는 것으로 나타났다. 차양면의 재료와 특성에 따라서 차단율에 다소 차이는 발생하였지만, 전체적으로 비슷한 성능을 보인 것으로 해석되었다. 다만, 차양시설의 구조적 형태적 특성에 따라서 측면으로 유입되는 자외선을 차단할 수 있는 방안이 보완된다면, 옥외의 쾌적한 휴식공간으로 기능할 수 있을 것으로 예상된다.

• Journal of Photoscience
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• 제9권2호
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• pp.197-200
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• 2002

UVR-induced immunosuppression contributes to skin cancer. The aim was to construct accurate dose response curves for primary and secondary contact sensitivity for solar-simulated UVR (ssUVR; 290-400nm), UVA and UVB as the role of UVA in immunosuppression is controversial. We used a xenon arc source. The mice were immobilised, enabling accurate dosing. C57BL/6 mice were immunosuppressed at half the dose of ssUVR required to cause sunburn but not by higher doses (up to the sunburn dose). Thus, ssUVR causes systemic immunosuppression only over a narrow, low dose range. UVA caused suppression at low but not high doses whereas UVB induced immunosuppression at all doses tested. 8 weeks later the mice were resensitised to assess tolerance. Mice exposed to the minimum immunosuppressive dose of ssUVR prior to primary sensitisation were tolerant to re-sensitisation. However, at higher doses of ssUVR, these mice were protected from tolerance. Interestingly, while low doses of UV A caused immunosuppression, even lower doses enhanced the response to the second sensitisation. Higher doses of UVA had no affect. UVB induced tolerance in a dose related manner. Thus, ssUVR only induces immunosuppression and tolerance over a narrow dose range. Both UVA and UVB are immunosuppressive at this dose, while higher doses of UVA protect from the suppressive effects of UVB. Surprisingly very low doses of UVA enhanced memory development. Thus UVR has complex effects on the immune system depending on dose and spectrum.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제23권6호
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• pp.557-563
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• 2015

Skin aging is the most readily observable process involved in human aging. Ultraviolet B (UVB) radiation causes photo-oxidation via generation of reactive oxygen species (ROS), thereby damaging the nucleus and cytoplasm of skin cells and ultimately leading to cell death. Recent studies have shown that high levels of solar UVB irradiation induce the synthesis of matrix metalloproteinases (MMPs) in skin fibroblasts, causing photo-aging and tumor progression. The MMP family is involved in the breakdown of extracellular matrix in normal physiological processes such as embryonic development, reproduction, and tissue remodeling, as well as in disease processes such as arthritis and metastasis. We investigated the effect of diphlorethohydroxycarmalol (DPHC) against damage induced by UVB radiation in human skin keratinocytes. In UVB-irradiated cells, DPHC significantly reduced expression of MMP mRNA and protein, as well as activation of MMPs. Furthermore, DPHC reduced phosphorylation of ERK and JNK, which act upstream of c-Fos and c-Jun, respectively; consequently, DPHC inhibited the expression of c-Fos and c-Jun, which are key components of activator protein-1 (AP-1, up-regulator of MMPs). Additionally, DPHC abolished the DNA-binding activity of AP-1, and thereby prevented AP-1-mediated transcriptional activation. These data demonstrate that by inactivating ERK and JNK, DPHC inhibits induction of MMPs triggered by UVB radiation.

• Archives of Pharmacal Research
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• 제23권4호
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• pp.396-400
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• 2000

For an attempt to develop safe materials protecting solar ultraviolet (UV)-induced skin damage, plant extracts were evaluated for their inhibitory activities of free radical generation and arachidonic acid/metabolites release from UVB-irradiated normal human keratinocytes. From the results of these screening procedures, the ethanol extract of the flowers of Prunus persica (Ku-35) was selected for further study. It was found that Ku-35 (100-1,000 ${u}g/m\ell$) inhibited the amount of $^{14}C$-arachidonic acid/metabolites release from UVB-irradiated keratinocytes. It was also demonstrated that Ku-35 possessed the protective activity against UV-induced cytotoxicity of keratinocytes and fibroblasts. In addition, Ku-35 was revealed to protect UVB-induced erythema formation using guinea pigs in preliminary in vivo study. All these results indicate that the flowers of P. persica extract may be beneficial for protecting UV-induced skin damage when topically applied.