• 제목/요약/키워드: Ultraviolet-B (UV-B)

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Ultraviolet-B radiation sensitivities in rice plant: cyclobutane pyrimidine dimer photolyase activities and gene mutations

  • Hidema, Jun;Kumagai, Tadashi
    • 한국식물생명공학회:학술대회논문집
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    • 한국식물생명공학회 2004년도 생명공학 실용화를 위한 비젼
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    • pp.29-34
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    • 2004
  • Reduction in stratospheric ozone layer increases the amount of ultraviolet-B radiation (UVB: 280-320 nm) that reaches the earth ’ s surface. UVB radiationcan damage plants, resulting in decrease in growth and productivity. UVB-augmentation studies have indicated that the sensitivity to UVB radiation in plants varies among the species and cultivars. However. there are no definitive answers for the mechanisms of UVB-resistance in higher plants and for bioengineering design and development of UVB-tolerant plants. We have been studying physiological and biochemical aspects of the effects of UVB radiation on growth and yield of rice COryza sativa LJ. aiming to clarify the mechanism of resistance to UVB radiationin rice. At this meeting. weintroduce our research as followed: (1) supplementary UVB radiation has inhibitory effects on the growth. yield and grain development of rice; (2) UVB sensitivity of rice varies widely among cultivars; (3) among Japanese rice cultivars. Sasanishiki. a leading variety in northeast Japan. is more resistant to UVB. while Norin 1. a progenitor of Sasanishiki. is less resistant; (4)UV-sensitive Norin 1 cultivar is deficient in photorepair of UVB-induced cyclobutane pyrimidine dimer (CPD). and this deficiency results from one amino acid residue alteration of CPD photolyase. These results suggest that spontaneously occurring mutation in CPD photolyase gene could lead to difference in UVB sensitivity in rice. and that CPD photolyase might be a useful target for improving UVB-sensitivity in rice by selective breeding or bioengineering of UVB-tolerant rice.

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Protective effect of Oxya chinensis sinuosa methanol extract on UVB-induced damage in human retinal pigment epithelial cells

  • Hyun Jung Lim;Sohyun Park;Joon Ha Lee;In-Woo Kim;HaeYong Kweon;Minchul Seo
    • 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.

Ultraviolet A Induces Immunosuppression, Protection or Memory Enhancement Depending on Dose, while Ultraviolet B is Immunosuppressive and Tolerogenic over a Large Dose Range

  • Halliday, Gary M.;Byrne, Scott N.
    • 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.

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Protective effects of red orange (Citrus sinensis [L.] Osbeck [Rutaceae]) extract against UVA-B radiation-induced photoaging in Skh:HR-2 mice

  • Yoon Hee Kim;Cho Young Lim;Jae In Jung ;Tae Young Kim;Eun Ji Kim
    • Nutrition Research and Practice
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    • 제17권4호
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    • pp.641-659
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    • 2023
  • BACKGROUND/OBJECTIVES: The skin is the outermost organ of the human body and plays a protective role against external environmental damages, such as sunlight and pollution, which affect anti-oxidant defenses and skin inflammation, resulting in erythema or skin reddening, immunosuppression, and epidermal DNA damage. MATERIALS/METHODS: The present study aimed to investigate the potential protective effects of red orange complex H extract (ROC) against ultraviolet (UV)-induced skin photoaging in Skh:HR-2 mice. ROC was orally administered at doses of 20, 40, and 80 mg/kg/day for 13 weeks, along with UV irradiation of the mice for 10 weeks. RESULTS: ROC improved UV-induced skin barrier parameters, including erythema, melanin production, transepidermal water loss, elasticity, and wrinkle formation. Notably, ROC inhibited the mRNA expression of pro-inflammatory cytokines (interleukin 6 and tumor necrosis factor α) and melanogenesis. In addition, ROC recovered the UV-induced decrease in the hyaluronic acid and collagen levels by enhancing genes expression. Furthermore, ROC significantly downregulated the protein and mRNA expression of matrix metalloproteinases responsible for collagen degradation. These protective effects of ROC against photoaging are associated with the suppression of UV-induced phosphorylation of c-Jun NH2-terminal kinase and activator protein 1 activation. CONCLUSIONS: Altogether, our findings suggest that the oral administration of ROC exerts potential protective activities against photoaging in UV-irradiated hairless mice.

Peracetic Acid Treatment as an Effective Method to Protect Wood Discoloration by UV Light

  • PARK, Kyoung-Chan;KIM, Byeongho;PARK, Hanna;PARK, Se-Yeong
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제50권4호
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    • pp.283-298
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    • 2022
  • Wood has always been used for various day-to-day applications such as interior or exterior construction materials, and household products. However, it can undergo photodegradation and discoloration by environmental factors including ultraviolet (UV) light, and thus has shortened its service life. Bleaching or delignification of wood surfaces is a suitable solution to stabilize wood against weathering by UV because these techniques can alter or remove the chromophores in lignin, which is a main factor of wood discoloration. To improve the color stability of wood surface according to the lifespan, surface delignification was conducted using peracetic acid (PAA) and hydrogen peroxide (HP) on the woods of Larix kaempferi and Quercus mongolica. After the PAA treatment, L* increased considerably from 60-70 to 90-95. Furthermore, wood surface color did not change significantly after UV exposure. The color differences (𝜟E*) between before and after PPA treatment of wood showed the 4.8-12.2 of L. kaempferi, and 1.7-3.7 of Q. mongolica, respectively. The lignin-related peaks in Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) spectra disappeared with increased duration of PAA treatment. These results confirmed that the lignin component was partially or completely removed after the PAA treatment; the color differences (𝜟E*) clearly showed that there was a reduction in redness (a*) and yellowness (b*), and an increase in lightness (L*) owing to the removal of lignin. Based on these results, this study demonstrated that the partial removal of lignin from wood surfaces is a fundamental method for resolving photo-degradation.

상이한 광질 및 광주기 하에서 UV-A LED 부가 조사가 상추의 생장, 안토시아닌 및 아스코르빈산 함량에 미치는 영향 (Growth and Contents of Anthocyanins and Ascorbic Acid in Lettuce as Affected by Supplemental UV-A LED Irradiation with Different Light Quality and Photoperiod)

  • 김용현;이재수
    • 원예과학기술지
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    • 제34권4호
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    • pp.596-606
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    • 2016
  • 본 연구의 공시품종은 적치마 상추(Lactuca sativa L., cv. 'Jeokchima')로서 파종 후 본엽이 4매일 때 식물공장 내에 설치된 DFT 재배시스템에 정식하였다. 본 연구에서는 피크파장이 각각 450nm, 660nm, 365nm인 청색 LED, 적색 LED, UV-A LED를 이용하여 청색 LED (B), 적색 LED (R), 청색+UV-A LED (BUV), 적색+UV-A LED (RUV) 등 4개의 처리구를 설정하였고, 대조구로서 3파장 백색형광등을 사용하였다. 또한 광주기(명기/암기)에 따른 효과를 분석하고자 3수준(12/12h, 16/8h, 20/4h)의 광주기를 설정하였다. 식물공장 내 환경 조건은 기온(명기/암기) $22/18^{\circ}C$, 상대습도 70%, $CO_2$ 농도 $800{\mu}mol{\cdot}mol^{-1}$로 조절하였다. 한편 광합성유효광양자속과 UV-A LED의 조사강도는 각각 $230{\pm}11{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$, $80{\pm}3mW{\cdot}m^{-2}$이었다. 정식 후 28일째에 측정된 상추의 엽수, 엽장, 엽폭, 엽면적, 지상부 생체중 및 건물중은 본 연구에서 적용된 광질 및 광주기에 따라 유의차가 인정될 만큼 다르게 나타났다. 명기가 증가할수록 R 처리구에서의 엽수, 엽장, 엽폭, 엽면적, 지상부 생체중 및 건물중은 증가하였다. 한편 B 처리구에서는 잎의 신장이 억제되었으나, 엽록소함량은 증가하였다. UV-A의 부가 조사로 인하여 엽장, 엽폭, 엽면적 및 지상부 생체중이 감소하였다. 그러나 상추 잎의 안토시아닌 함량은 청색광 하에서 많이 증가하였으며, 명기가 짧아질수록 높게 축적되었다. 한편 UV-A의 부가 조사에 따른 안토시아닌 함량의 증가 효과는 R 처리구에서 높게 나타났다. 상추 잎의 아스코르빈산 함량은 광주기의 영향을 크게 받았다. 청색 또는 적색 LED에서 UV-A LED의 부가 조사에 따라 아스코르빈산 함량이 20-30% 증가하였다. 결론적으로 상추의 생장, 안토시아닌 및 아스코르빈산 함량에 미치는 UV-A LED의 조사 효과가 분명하게 나타났다. 향후 폐쇄형 시스템에서 엽채류의 영양성을 향상시키는 데 필요한 UV-A LED의 운용 조건을 제시하고자 할 때 본 연구 결과가 기초 자료로서 유용하게 활용될 것이다.

자외선 조사 표고버섯 분말과 해조칼슘이 첨가된 냉면의 제조 (Preparation of Buckwheat Cold Noodles with UV-irradiated Shiitake Mushroom Powder and Seaweed Derived Calcium)

  • 윤교희;오혜숙
    • 한국지역사회생활과학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.55-62
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    • 2007
  • 본 연구는 표고버섯에 많이 함유된 ergosterol을 비타민 D로 전환시킨 표고버섯 분말을 메밀 냉면에 첨가함으로써 우리 국민의 골격 건강에 도움을 줄 수 있는 건강편의식을 개발하기 위한 것이다. 표고버섯 분말의 활용성을 조사하기 위하여 제조한 냉면의 종류는 기본 메밀 냉면 외에 3% 표고버섯분말 첨가냉면, 5% 표고버섯분말 및 해조칼슘 첨가 냉면, 3% 표고버섯 분말 및 해조칼슘 첨가 냉면 등 총 5종이었다. 표고버섯 분말은 총 반죽 무게의 3%와 5% 수준으로 첨가하였고, 해조칼슘의 첨가량은 냉면 1회 분량 당 1.4g의 칼슘이 함유되도록 하였다. 냉면의 질감에 대한 기계적 측정 결과, 버섯분말 혹은 해조칼슘 첨가로 인해 조리면의 경도, 응집성, 검성 및 탄력성 등은 영향을 받지 않는 것으로 나타났다. 접착성은 3% 버섯분말첨가 냉면에서만 약하게 나타났으며, 씸힘성은 특히 해조칼슘에 의해 유의적으로 감소하였고 버섯분말 첨가량이 증가량이 증가할수록 낮아지는 경향을 보였다. 냉면의 색도는 버섯분말 첨가로 농도와 황색도가 낮아진 반면 해조칼슘은 이를 보완하는 경향을 나타냈으며, 생면에 비해 조리면에서 L값은 높아진 반면, a, b 값은 모두 감소하였다. 조리면의 농도는 기존 메밀냉면에 비해 버섯분말이나 해조칼슘을 첨가하였을 때 유의적으로 낮았으며, 황색도는 버섯분말 첨가로 감소하였다가 해조칼슘 첨가시 유의적으로 증가하였고, 적색도는 대조군과 3% 버섯분말 첨가냉면의 경우에는 적색보다는 오히려 녹색 쪽으로 기울었다. 버섯분말 및 해조칼슘 첨가에 따른 메밀냉면의 기호도를 비교한 결과, 풍미, 맛, 질감은 기존의 메밀냉면과 유의적 차이를 보이지 않았으나, 색깔과 수응도에서 5% 버섯분말 첨가 냉면이 가장 좋게 평가되었다. 결과적으로 냉면에 풍미는 버섯분말 첨가에 의해, 그리고 맛과 질감은 해조칼슘을 가함으로써 개선되는 것으로 해석할 수 있다.

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자외선 살균고의 자외선 램프 교체 주기와 위생관리 방안 (Ultraviolet Lamp Replacement Period and Hygiene Management Plan of Ultraviolet Sterilizer)

  • 이영주;이주현;고은솔;김중범
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제38권1호
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    • pp.26-30
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    • 2023
  • 본 연구에서는 자외선 살균기의 미생물 오염 상태를 분석하고 위생관리 방안을 제시하고자 하였다. 본 실험에 사용된 자외선 살균기는 전라남도 소재 일부 보육시설 98곳의 자외선 살균기를 대상으로 하였다. 일반세균 및 대장균군은 식품공전 미생물 시험법에 따라 실험하였다. 일반 세균은 98개 보육시설 중 67개소(68.4%), 대장균군은 5개 소(5.1%)에서 검출되었다. 식중독세균 실험 결과 Salmonella spp. 등 6종의 식중독세균은 검출되지 않았지만 B. cereus 는 98개 보육시설 중 1개소(2.8%)에서 검출되었다. 자외선 램프 교체 주기에 따른 일반세균 검출율은 3개월 이내가 6개 보육시설 중 3개소(50%), 3개월 이상 6개월 이내가 5개 보육시설 중 3개소(60%), 6개월 이상이 87개 보육시설 중 61개소(70.1%)로 나타났다. 대장균군 검출율은 6개월 이내에는 검출되지 않았으나 6개월 이상이 87개 보육시설 중 5개소(5.7%)로 나타났다. 자외선 살균기의 미생물 오염도는 램프 교체 주기가 길어질수록 미생물 오염도가 높게 나타났다. 또한 자외선 램프 교체 주기가 6개월 이상인 87개 보육시설 중 23개소(26.4%)의 자외선 살균기 반사판에는 물기가 있고 청소상태가 불량한 것으로 나타났다. 이러한 결과를 종합해 볼 때 보육시설에서 사용 중인 자외선 살균기의 위생관리를 위해 주기적인 청소 와 자외선 램프 교체가 필요한 것으로 판단된다. 또한 보육시설 급식담당자들에게 자외선 살균기 청결과 램프 교체에 대한 지속적인 교육이 필요할 것으로 판단되었다.

Effect of Oral Administration of Lactobacillus plantarum HY7714 on Epidermal Hydration in Ultraviolet B-Irradiated Hairless Mice

  • Ra, Jehyeon;Lee, Dong Eun;Kim, Sung Hwan;Jeong, Ji-Woong;Ku, Hyung Keun;Kim, Tae-Youl;Choi, Il-Dong;Jeung, Woonhee;Sim, Jae-Hun;Ahn, Young-Tae
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제24권12호
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    • pp.1736-1743
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    • 2014
  • In this study, we evaluated the effect of Lactobacillus plantarum HY7714 on skin hydration in human dermal fibroblasts and in hairless mice. In Hs68 cells, L. plantarum HY7714 not only increased the serine palmitoyltransferase (SPT) mRNA level, but also decreased the ceramidase mRNA level. In order to confirm the hydrating effects of L. plantarum HY7714 in vivo, we orally administered vehicle or L. plantarum HY7714 at a dose of $1{\times}10^9CFU/day$ to hairless mice for 8 weeks. In hairless mice, L. plantarum HY7714 decreased UVB-induced epidermal thickness. In addition, we found that L. plantarum HY7714 administration suppressed the increase in transepidermal water loss and decrease in skin hydration, which reflects barrier function fluctuations following UV irradiation. In particular, L. plantarum HY7714 administration increased the ceramide level compared with that in the UVB group. In the experiment on SPT and ceramidase mRNA expressions, L. plantarum HY7714 administration improved the reduction in SPT mRNA levels and suppressed the increase in ceramidase mRNA levels caused by UVB in the hairless mice skins. Collectively, these results suggest that L. plantarum HY7714 can be a potential candidate for preserving skin hydration levels against UV irradiation.

이산화염소수와 Ultraviolet-C 병합 처리에 따른 레드 치커리와 청경채의 저장 중 품질에 미치는 영향 (Effect of Combined Treatment of Aqueous Chlorine Dioxide with Ultraviolet-C on the Quality of Red Chicory and Pak Choi during Storage)

  • 김현진;송현정;송경빈
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제40권2호
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    • pp.245-252
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    • 2011
  • 신선 채소 중 레드 치커리와 청경채의 미생물학적 안전성 확보를 위해 50 ppm 이산화염소수와 10 kJ/$m^2$ UV-C 조사 병합 처리에 따른 저장 중 미생물 수 및 품질 변화에 미치는 영향을 처리 후 $4{\pm}1^{\circ}C$에서 7일 동안 저장하면서 실험하였다. 레드 치커리와 청경채의 총 호기성 세균 수는 대조구와 비교 시, 이산화염소수와 UV-C 병합 처리구에서 2.64, 2.55 log CFU/g 감소시켰으며, 효모 및 곰팡이는 2.41, 2.00 log CFU/g 감소시켰다. 또한, 레드 치커리와 청경채의 저장 7일 후, 이산화염소수와 UV-C 병합 처리구의 총 호기성 세균수는 3.71, 3.93 log CFU/g으로 대조구와 비교할 때, 2.60, 2.69 log CFU/g의 유의적인(p<0.05) 차이를 나타냈다. 병합 처리는 대조구와 비교하여 레드 치커리와 청경채의 저장 중 Hunter 색도 값에 부정적인 영향을 끼치지 않았다. 관능검사에 있어서도 병합 처리구가 대조구보다 저장 중 관능적 품질 유지에도 효과가 있는 것으로 나타났다. 따라서 본 연구결과, 50 ppm 이산화염소수와 10 kJ/$m^2$ UV-C 조사의 병합 처리가 레드 치커리와 청경채의 저장 중에 오염될 수 있는 위해미생물의 감소와 외관적 품질유지에 효과적인 처리 기술이라고 판단된다.