한국독성학회 2001년도 International Symposium on Signal transduction in Toxicology
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pp.129-129
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2001
Alkylphenol ethoxylates have been used extensively as nonionic surfactants in industrial processing, household and institutional cleaning products. They are apparently degraded microbially to alkylphenol. Alkylphenol has been shown to possess estrogenic properties and, therefore, is an 'endocrine disrupter' that has significantly influence on sexual and reproductive development.(omitted)
Alkylphenol ethoxylates have been used extensively as nonionic surfactants in industrial processing, household and institutional cleaning products. They are apparently degraded microbially to alkylphenol. Alkylphenol has been shown to possess estrogenic properties and, therefore, is an 'endocrine disrupter' that has significantly influence on sexual and reproductive development. (omitted)
본 연구에는 대장균에서의 과발현 벡터 개발과 FPLC를 사용한 2단계 컬럼 정제과정을 통해 Pseudomonas alkylphenolia의 alkylphenol hydroxylase의 oxygenase 단백질을 다량으로 정제하는 방법을 개발하였다. 재조합 Escherichia coli BL21(DE3)(pJJPMO2)의 50 g의 wet cake로부터 110 mg의 heterodimer이며 화학량론적 철을 갖는 순수한 단백질을 정제하였으며 147nmole/min/mg의 비활성을 보였다.
Structural characteristics of isotactic p-alkylphenol acetaldehyde novolak resins with methyl, t-butyl, and t-octyl as the p-substituent and p-t-butylphenol aldehyde novolak resins with methylene, ethylidene, and propylidene as the linkage were calculated using molecular mechanics and molecular dynamics. The five p-alkylphenol aldehyde resins were found to have common structural characteristics that hydroxyl groups of the p-alkylphenols cluster in the center of the molecule by intramolecular hydrogen bonds of hydroxyl groups of the adjacent p-alkylphenols and the alkyl groups are extended out. Distances between oxygen atoms and between p-carbon atoms of the adjacent p-alkylphenols become longer as the size of the p-substituent increases from methyl to toctyl. Bond angles of the linkage built between the adjacent p-alkylphenols become wider by increasing the p-substituent size and by decreasing the linkage size.
43종의 식물오일들을 대상으로 잿빛곰팡이병균 (Botrytis cinerea) 외 9종의 식물병원균에 대한 살균 효과로 이들의 생리활성 검증을 실시하였다. 이 중 thyme 오일이 잿빛곰팡이병균(Botrytis cinerea), 잎집무늬 마름병균(Rhizoctonia solani), 고추역병균(Phytophthora capsici), 고추탄저병균(Glomerella cingulate), 사과점무늬 낙엽병균(Alternaria mali)과 벼도열병균(Magnaporthe grisea)에서 광범위하게 살균효과를 나타내었다. Thyme 오일의 주성분을 GC/MS로 분석한 결과 thymol, carvacrol, borneol, linalool과 p-cymene임을 확인하였다. 이 중 thymol과 carvacrol이 높은 살균활성을 나타내었다. 한편, 식물병원균에 대한 살균활성관련 작용기작을 실험한 결과, 잿빛곰팡이병균(Botrytis cinerea), 잎집무늬마름병균(Rhizoctonia solani)과 사과점무늬낙엽병균(Alternaria mali)의 포자발아를 억제하는 것으로 나타났다. Thymol과 carvacrol은 in vivo에서 잿빛곰팡이병균(Botrytis cinerea)과 잎집무늬마름병균(Rhizoctonia solani)에 대하여 높은 예방효과를 나타내었으며, thymol, carvacrol의 유사구조를 갖는 alkylphenol계 화합물들도 살균활성이 있음을 검정하였다.
낙동강중류에 있어서 APE(Alkylphenol Polyethoxylate) 및 APE의 분해산물인 NPnEO(Nonylphenol polyethoxylates), NPnEC(Nonylphenol carboxylic acid), NP(Nonylphenol)의 농도 분포를 조사하였다. 각 지점에 있어서 APE의 농도분포는 낙동강과 금호강에서는 $0.62{\sim}11.70\;{\mu}g/L$의 범위를 나타내었고, 공장폐수 및 가정하수가 유입되는 3공단천과 달서천에서는 $70.00{\sim}212.50\;{\mu}g/L$로 조사되었다. 하수처리장에서 APE는 생물분해와 흡착 등에 의해 87% 이상의 제거율을 나타내었다. APE의 분해생성물인 NPnEO와 NPnEC는 생물처리에 의해 NP($n=4{\sim}10$)EO 및 NP($n=4{\sim}10$)EC가 NP($n=1{\sim}3$)EO 및 NP($n=1{\sim}3$)EC로 분해 혹은 슬러지 등에 흡착 제거되는 것으로 조사되었으며, 하천에서는 하류지역이 상류지역보다 생물분해가 덜 진행된 NP($n=7{\sim}10$)EO의 분포분율이 높았다. 따라서 하수처리장과 같은 점오염원뿐만 아니라 비점오염원에 대한 지속적인 감시가 요구되어진다. APE의 최종 분생생성물인 NP는 공장폐수 및 가정하수에서 각각 $4.33\;{\mu}g/L$, $1.70\;{\mu}g/L$를 나타내었고, 하수처리장에서 평균 90% 정도의 제거율을 나타내었다. 그리고, 하천에 있어서 NP의 농도는 미국 및 유럽에서 환경유해농도로 규정하는 $1.0\;{\mu}g/L$를 초과하지는 않았지만, $0.1\;{\mu}g/L$ 이상 전 지역에서 검출되어 NP의 지속적인 감시가 요구된다.
알킬페놀에톡실레이트 (APEO)는 주로 비이온성 계면활성제로 쓰이고 있으며 세제, 액체연료 및 농약에도 이용이 되고 있다. APEO 자체는 독성물질로 분류되어 있지 않지만, 그 대사생성물질인 단사슬 APEO, 알킬페놀 및 카르복실 유도체등은 폐수 또는 음용수를 염소처리하는 동안 mutagenic ring halogenated derivative를 생성한다. 이들 생성물들은 estrogenic effect를 나타내기 때문에 APEO를 제한 또는 규제하고 있는 추세이다. 본 연구에서는 APEO의 대사체로서 단사슬 APEO 인 4-nonylphenol-di-ethoxylate (NP2EO), 4-octylphenol-di-ethoxylate (OP2EO)를 분석하기 위해서 p-n-nonylphenol-di-ethoxylate-ring-$^{13}C_6$을 내부표준물질로 사용하여 HPLC/ESI/MS를 이용하여 분석하였다. 분석조건은 이온화 용매인 trifluoroacetic acid가 $10{\mu}M$이 되도록 각각 물과 메탄올에 첨가시켜 사용하였다. 물시료 1 L에 진한 황산을 이용하여 pH를 2이하로 조정한 후, 아세톤, 메탄올 및 물 (pH 2)로 활성화시킨 Sep-Pak $C_{18}$에 loading 시킨 후 아세톤으로 용출하여 시료용액으로 하였다. 이 방법으로 농도범위가 20 ~ 500 ng/L 내에서 검량선의 직선성은 r=0.999 (OP2EO)와 0.990 (NP2EO)였으며, 검출한계는 OP2EO는 20 ng/L, NP2EO는 50 ng/L 이었다. 정확도 및 정밀도는 85.8~122.1% 및 8.2~18.8 %로 좋은 결과를 나타냈다. 이 방법은 환경시료로부터 미량의 APEO를 분석하는데 사용될 수 있고, APEO 오염실태 조사에 응용될 수 있을 것으로 사료된다.
Bisphenol A is widely used in plastic and other industrial consumer products. Release of bisphenol A and its analogues into the aquatic environment during manufacture, use and disposal has been a great scientific and public concern due to their toxicity and endocrine disrupting effects on aquatic wildlife and even human beings. More recent studies have shown that these alkylphenols may affect the molting processes and survival of crustacean species such as American lobster, crab and shrimp. In this study, we have developed gas chromatography with flame ionization detection (GC-FID) and gas chromatography-mass spectrometric (GC-MS) methods for the determination of bisphenol A and its analogues in shrimp Macrobrachium rosenbergii, blue crab Callinectes sapidus and American lobster Homarus americanus samples. Bisphenol A, 2,4-bis-(dimethylbenzyl)phenol and 4-cumylphenol were found in shrimp in the concentration ranges of 0.67-5.51, 0.36-1.61, and < LOD (the limit of detection)-1.96 ng/g (wet weight), and in crab of 0.10-0.44, 0.13-0.62, and 0.26-0.58 ng/g (wet weight), respectively. In lobster tissue samples, bisphenol A, 2-t-butyl-4-(dimethylbenzyl)phenol, 2,6-bis-(t-butyl)-4-(dimethylbenzyl)phenol, 2,4-bis-(dimethybenzyl)phenol, 2,4-bis-(dimethylbenzyl)-6-t-butylphenol and 4-cumylphenol were determined at the concentration ranges of 4.48-7.01, 1.23-2.63, 2.71-9.10, 0.35-0.91, 0.64-3.25, and 0.44-1.00 ng/g (wet weight), respectively. At these concentration levels, BPA and its analogs may interfere the reproduction and development of crustaceans, such as larval survival, molting, metamorphosis and shell hardening.
The free-living nematode, Caenorhabditis elegans (C. elegans) has been adopted as a multicellular biosensor of biological toxicity for alkylphenol, organotin compounds and heavy metals. To adopt as a biosensor, suitability to assess must be fulfilledthrough several criteria; the organism must be sensitive to the testing toxicants, easy to manage in the laboratory and available throughout the year. C. elegans widely used as a simple multicellular organism in developmental biology studies and satisfies all these criteria, and its culture conditions, developmental staging, anatomy and genetic properties are well defined. In addition, researchers can take advantage of the worm's short life cycle, low cost and little individual variation. Moreover, genomic sequencing of C. elegans has recently been completed. With these aspectsof the organism, C. elegans become a more potent model organism for basic and applied bioassays.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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