• Title/Summary/Keyword: environmental DNA (eDNA)

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Characterization of Styrene Catabolic Genes of Pseudomonas putida SN1 and Construction of a Recombinant Escherichia coli Containing Styrene Monooxygenase Gene for the Production of (S)-Styrene Oxide

  • Park Mi-So;Bae Jong-Won;Han Ju-Hee;Lee Eun-Yeol;Lee Sun-Gu;Park Sung-Hoon
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제16권7호
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    • pp.1032-1040
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    • 2006
  • Some Pseudomonas species can grow on styrene as a sole carbon and energy source. From the new isolate Pseudomonas putida SN1, the genes for styrene catabolism were cloned and sequenced. They were composed of four structural genes for styrene monooxygenase (styA and styB), styrene oxide isomerase (styC), and phenylacetaldehyde dehydrogenase (styD), along with two genes for the regulatory system (styS and styR). All the genes showed high DNA sequence (91% to 99%) and amino acid sequence (94% to 100%) similarities with the corresponding genes of the previously reported styrene-degrading Pseudomonas strains. A recombinant Escherichia coli to contain the styrene monooxygenase from the SN1 was constructed under the control of the T7 promoter for the production of enantiopure (S)-styrene oxide, which is an important chiral building block in organic synthesis. The recombinant E. coli could convert styrene into an enantiopure (S)-styrene oxide (ee >99%) when induced by IPTG The maximum activity was observed as 140 U/g cell, when induced with 1 mM IPTG at $15^{\circ}C$.

Phototoxicity: Its Mechanism and Animal Alternative Test Methods

  • Kim, Kyuri;Park, Hyeonji;Lim, Kyung-Min
    • Toxicological Research
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    • 제31권2호
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    • pp.97-104
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    • 2015
  • The skin exposure to solar irradiation and photoreactive xenobiotics may produce abnormal skin reaction, phototoxicity. Phototoxicity is an acute light-induced response, which occurs when photoreacive chemicals are activated by solar lights and transformed into products cytotoxic against the skin cells. Multifarious symptoms of phototoxicity are identified, skin irritation, erythema, pruritis, and edema that are similar to those of the exaggerated sunburn. Diverse organic chemicals, especially drugs, are known to induce phototoxicity, which is probably from the common possession of UV-absorbing benzene or heterocyclic rings in their molecular structures. Both UVB (290~320 nm) and UVA (320~400 nm) are responsible for the manifestation of phototoxicity. Absorption of photons and absorbed energy (hv) by photoactive chemicals results in molecular changes or generates reactive oxygen species and depending on the way how endogenous molecules are affected by phototoxicants, mechanisms of phototoxcity is categorized into two modes of action: Direct when unstable species from excited state directly react with the endogenous molecules, and indirect when endogeneous molecules react with secondary photoproducts. In order to identify phototoxic potential of a chemical, various test methods have been introduced. Focus is given to animal alternative test methods, i.e., in vitro, and in chemico assays as well as in vivo. 3T3 neutral red uptake assay, erythrocyte photohemolysis test, and phototoxicity test using human 3-dimensional (3D) epidermis model are examples of in vitro assays. In chemico methods evaluate the generation of reactive oxygen species or DNA strand break activity employing plasmid for chemicals, or drugs with phototoxic potential.

In Vitro Genotoxicity Assessment of a Novel Resveratrol Analogue, HS-1793

  • Jeong, Min Ho;Yang, Kwangmo;Lee, Chang Geun;Jeong, Dong Hyeok;Park, You Soo;Choi, Yoo Jin;Kim, Joong Sun;Oh, Su Jung;Jeong, Soo Kyung;Jo, Wol Soon
    • Toxicological Research
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    • 제30권3호
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    • pp.211-220
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    • 2014
  • Resveratrol has received considerable attention as a polyphenol with various biological effects such as anti-inflammatory, anti-oxidant, anti-mutagenic, anti-carcinogenic, and cardioprotective properties. As part of the overall safety assessment of HS-1793, a novel resveratrol analogue free from the restriction of metabolic instability and the high dose requirement of resveratrol, we assessed genotoxicity in three in vitro assays: a bacterial mutation assay, a comet assay, and a chromosomal aberration assay. In the bacterial reverse mutation assay, HS-1793 did not increase revertant colony numbers in S. typhimurium strains (TA98, TA100, TA1535 and TA1537) or an E. coli strain (WP2 uvrA) regardless of metabolic activation. HS-1793 showed no evidence of genotoxic activity such as DNA damage on L5178Y $Tk^{+/-}$ mouse lymphoma cells with or without the S9 mix in the in vitro comet assay. No statistically significant differences in the incidence of chromosomal aberrations following HS-1793 treatment was observed on Chinese hamster lung cells exposed with or without the S9 mix. These results provide additional evidence that HS-1793 is non-genotoxic at the dose tested in three standard tests and further supports the generally recognized as safe determination of HS-1793 during early drug development.

Morphometric and genetic diversity of Rasbora several species from farmed and wild stocks

  • Bambang Retnoaji;Boby Muslimin;Arif Wibowo;Ike Trismawanti
    • Fisheries and Aquatic Sciences
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    • 제26권9호
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    • pp.569-581
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    • 2023
  • The morphology and genetic identification of Rasbora lateristriata and Rasbora argyrotaenia between cultivated and wild populations has never been reported. This study compares morphology and cytochrome c oxidase (COI) genes between farmed and wild stock Rasbora spp. in Java and Sumatra island, Indonesia. We analyzed the truss network measurement (TNM) characters of 80 fish using discriminant function analysis statistical tests. DNA was extracted from muscle tissue of 24 fish specimens, which was then followed by polymerase chain reaction, sequencing, phylogenetic analysis, fixation index analysis, and statistical analysis of haplotype networks. Basic Local Alignment Search Tool analysis validated the following species: R. lateristriata and R. argyrotaenia from farming (Jogjakarta); Rasbora agryotaenia (Purworejo), R. lateristriata (Purworejo and Malang), Rasbora dusonensis (Palembang), and Rasbora einthovenii (Riau) from natural resources. Based on TNM characters, Rasbora spp. were divided into four groups, referring to four distinct characters in the middle of the body. The phylogenetic tree is divided into five clades. The genetic distance between R. argyrotaenia (Jogjakarta) and R. lateristriata (Malang) populations (0.66) was significantly different (p < 0.05). R. lateristriata (Purworejo) has the highest nucleotide diversity (0.43). R. argyrotaenia from Jogjakarta and Purworejo shared the same haplotype. The pattern of gene flow among them results from the two populations' close geographic proximity and environmental effects. R. argyrotaenia had low genetic diversity, therefore, increasing heterozygosity in cultivated populations is necessary to avoid inbreeding. Otherwise, R. lateristriata (Purworejo) had a greater gene variety that could be used to develop breeding. In conclusion, the middle body parts are a distinguishing morphometric character of Rasbora spp., and the COI gene is more heterozygous in the wild population than in farmed fish, therefore, enrichment of genetic variation is required for sustainable Rasbora fish farming.

신규 합성물질 (E)-3-(4-하이드록시벤질리딘)크로마논 유도체의 티로시나아제 효소활성 저해 및 멜라닌 생성 억제 효과 (A Novel Synthesized Tyrosinase Inhibitor, (E)-3-(4-hydroxybenzylidene) chroman-4-one (MHY1294) Inhibits α-MSH-induced Melanogenesis in B16F10 Melanoma Cells)

  • 전혜영;이슬아;양성욱;방은진;유일영;박유진;정희진;정해영;문형룡;이재원
    • 생명과학회지
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    • 제31권8호
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    • pp.719-728
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    • 2021
  • 멜라닌 색소는 포유동물의 피부, 머리카락, 눈, 신경계에 풍부하게 존재한다. 멜라닌은 다양한 환경적 스트레스로부터 피부를 보호하며, 생리학적 산화-환원 완충 작용을 통해 항상성을 유지한다. 그러나, 과도한 멜라닌 축적은 간반, 주근깨, 노인성 흑자, 염증성 색소침착을 일으킬 수 있다. 티로시나아제는 멜라닌의 생합성 경로 조절에 아주 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 티로시나아제의 활성을 저해하는 다양한 미백제가 개발되었지만 알러지, DNA손상, 세포독성, 돌연변이 유발 등을 야기하는 부작용으로 인해 임상적 적용이 제한되었다. 본 논문에서 여러 4-크로마논 유도체를 합성하여 티로시나아제 억제 활성을 조사하였다. 이들 화합물 중 MHY1294는 IC50가 5.1±0.86 μM으로 양성 대조군인 코직산(14.3±1.43 μM) 보다 나은 티로시나아제 효소 억제 활성을 나타냈다. 또한 MHY1294는 티로시나아제의 촉매 부위에서 경쟁적인 억제 작용을 보였으며 코직산보다 더 큰 기질 결합 친화성을 가지는 것으로 확인되었다. 뿐만 아니라, MHY1294는 B16F10 흑색종 세포에서 멜라닌 세포 자극 호르몬 (α-MSH)에 의해 유도되는 멜라닌 합성과 세포 내 티로시나아제 활성을 유의적으로 억제하였다. 결론적으로 본 연구는 MHY1294가 과도한 멜라닌 축적에 대한 약물 제제 및 미백제로서의 개발 가능성이 있음을 시사한다.

Salmonella 균속의 항균제 내성 및 R-plasmid (Antimicrobial Drug Resistance and R-plasmid of Salmonella species)

  • 이명원;정태화;이연태;강정복
    • 환경위생공학
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    • 제3권2호
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    • pp.23-41
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    • 1988
  • 1986년 1월부터 12월 사이에 전국 시$\cdot$도 보건연구소 및 주요종합 병원으로부터 일차분리 수집된 Salmonelle균속 286주를 실험균주로 하여 확인동정 실험, 항균제 감수성검사, plasmid DNA분리 및 접합에 의한 내성전달 실험을 실시하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 분리된 균주를 sero-group별로 보면 B group이 158주 $(55.2\%)$로 가장 많이 분리되었고, A group이 45주 $(15.7\%)$, D1 group이 43주 $(15\%)$, Cl, C2 group이 22주 $(7.7\%)$등의 순으로 분리되었다. serovar별 분리수는 Salmonella typhimurium이 92주$(32.2\%)$로 가장 많이 분리되었고, S. paratyphi-A 45주 $(15.7\%)$, S. enteritidis 41주$(14.3\%)$, S. paratyphi-B 27주 $(9.4\%)$ 등의 순으로 분리되었다. 분리균주의 월별 분포를 보면 9월 $(17.5\%)$, 5월$(16\%)$, 6월 $(14.7\%)$, 7월 $(10.5\%)$, 8월과 10월$(7.3\%)$등의 순으로 분리되었으며 5월에서 10월 사이에 $73.4\%$인 210주가 분리되었다. 분리균주의 지역별 분포는 강원$(29.7\%)$, 서울 $(27.6\%)$, 충남 $(14.3\%)$등으로 분리되었고, 성별 분포에서는 남성이 $41.6\%$로 여성$(28.6\%)$에서 보다 많이 분리되었으며, 연령별 분리분포는 1세에서 60세까지 고르게 나타났다. 2. 항균제 감수성 검사에서는 제1 이상의 항균제에 내성을 나타내는 균주가 85주$(29.7\%)$로 나타났다. 각 항균제별 내성균주는 tetracycline에서 80주 $(28\%)$가 내성을 보여 가장 많은 내성을 나타냈으며, streptomycin 65주 $(22.7\%)$, ampilcillin, carbenicillin 54주 $(18.8\%)$, chloramphenicol 51주$(17.8\%)$ kanamycin 7주 $(2.4\%)$, co-trimoxazole 2주$(0.7\%)$, tobramycin 1주$(0.3\%)$로 나타났다. 또한 1제내성균이 $8\%$, 2제 내성균이 $2.4\%$, 4제 내성균이 $1.8\%$, 5제 내성균이 $15.4\%$, 6제 내성균이 $1.8\%$, 7제 내성균이 $0.3\%$로 나타났으며, 그 중에서도 AmCbCmSmTc에 동시 내성인 균주가 $15\%$로 가장 많이 나타났다. Sero-group별 내성 양상은 B group에서 $26.2\%$로 가장 많았고, C2 group $(2.4\%)$, D1, E4 group$(0.3\%)$로 나타났다. 3. 접합에 의한 내성전달 결과 1제에서 7제까지 다양한 내성패턴에서 내성전달이 일어났으며, 내성전달은 전달성 R-plasmid에 의한 것이었다. 4. plasmid DNA분리 결과 내성균주 전체에서 한 개에서 네 개의 plasmid를 가지고 있었으며, 그 분자량은 1.6에서 70 megadalton 사이에 있었다. 같은 도에서 분리된 균주들중 내성패턴이 같은 균주들의 plasmid 패턴은 유사하였다. 접합에 의해 전달된 plasmid의 분자량은 42-57 megadalton이었다.

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Virulence Genes of Helicobacter pylori in Gastritis, Peptic Ulcer and Gastric Cancer in Laos

  • Vannarath, Sengdao;Vilaichone, Ratha-Korn;Rasachak, Bouachanh;Mairiang, Pisaln;Yamaoka, Yoshio;Shiota, Seiji;Binh, Tran Thanh;Mahachai, Varocha
    • Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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    • 제15권20호
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    • pp.9027-9031
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    • 2014
  • Background: Helicobacter pylori (H. pylori) infection is an established cause of peptic ulcers and gastric cancer. The aim of this study was to identify H. pylori genotypes and to examine their associations with geographical regions and gastritis, peptic ulcers and gastric cancer in Laos. Materials and Methods: A total of 329 Lao dyspeptic patients who underwent gastroscopy at Mahosot Hospital, Vientiane, Laos during December 2010 - March 2012 were enrolled. Two biopsy specimens (one each from the antrum and corpus) were obtained for CLO testing and only CLO test-positive gastric tissue were used to extract DNA. PCR and sequencing were identified for variants of the cagA and vacA genotypes. Results: Some 119 Laos patients (36.2%) were found to be infected with H. pylori including 83 with gastritis, 13 with gastric ulcers (GU), 20 with duodenal ulcers (DU) and 3 with gastric cancer. cagA was detected in 99.2%. East-Asian-type cagA (62%) and vacA s1c (64.7%) were predominant genotypes in Laos. vacA s1c-m1b was significantly higher in GU than gastritis (53.8% vs. 24.1%; P-value=0.04) whereas vacA s1a-m2 was significantly higher in DU than gastritis (40.0% vs. 16.9%; P-value=0.03). East-Asian-type cagA and vacA s1c were significantly higher in highland than lowland Lao (100% vs. 55.8%; P-value=0.001 and 88.2% vs. 61.5%, P-value=0.03 respectively). Conclusions: H. pylori is a common infection in Laos, as in other countries in Southeast Asia. The cagA gene was demonstrated in nearly all Laos patients, cagA and vacA genotypes being possible important factors in explaining H. pylori infection and disease outcomes in Laos.

인체 급성백혈병 Jurkat T 세포에 있어서 L-canavanine에 의해 유도되는 세포자살기전에 미치는 단백질 티로신 키나아제 p56lck의 저해 효과 (A Natural L-Arginine Analog, L-Canavanine-Induced Apoptosis is Suppressed by Protein Tyrosine Kinase p56lck in Human Acute Leukemia Jurkat T Cells)

  • 박해선;전도연;우현주;류석우;김경민;김상국;박완;문병조;김영호
    • 생명과학회지
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    • 제19권11호
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    • pp.1529-1537
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    • 2009
  • L-arginine 구조유사체인 L-canavanine의 인체 급성백혈병 Jurkat T 세포에 대한 apoptosis 유도활성이 단백질 티로신키나아제 $p56^{lck}$에 어떻게 조절되는지를 규명하기 위해 $p56^{lck}$를 발현하는 Jurkat T 세포주 E6.1과 $p56^{lck}$-결손 Jurkat T 세포주 JCaM1.6에 있어서 L-canavanine의 세포독성, L-canavanine에 의해 유도되는 apoptotic DNA fragmentation 및 apoptotic sub-$G_1$ peak를 비교하여 본 바, $p56^{lck}$-negative JCaM1.6 세포가 $p56^{lck}$-positive E6.1 세포에 비해 L-canavanine의 apoptotis 유도활성에 훨씬 더 민감한 것으로 나타났다. 이러한 $p56^{lck}$-negative JCaM1.6 세포의 민감성은 JCaM1.6 세포에 $p56^{lck}$ 유전자를 transfection시켜 발현시키면 현저히 감소되었다. L-Canavanine에 의해 유도되는 apoptosis관련 현상들을 $p56^{lck}$-stable transfectant인 JCaM1.6/lck 세포와 empty vector-transfectant 인 $p56^{lck}$-negaive JCaM1.6/vector 세포에서 Western blot analysis로 비교한 결과, L-canavanine에 의해 유도되는 mitochondrial membrane potential (${\Delta\Psi}m$)의 감소, caspase-9, -8, -7 및 -3의 활성화, 그리고 PARP 및 $PLC{\gamma}$-1의 분해가 JCaM1.6/vector 세포에 비해 JCaM1.6/lck 세포에서 더 약하게 나타났다. JCaM1.6/lck 세포를 2.5 mM L-canavanine으로 처리한 다음 세포 내 $p56^{lck}$ kinase 활성의 변화를 $\alpha$-casein을 기질로 하여 시간 별로 측정한 결과, L-canavanine의 처리 후 15분만에 $p56^{lck}$ kinase의 활성이 약 1.6배 증가되었으며 이후 6시간 동안은 약 1.3~1.4 배정도 증가된 수준으로 kinase 활성이 유지되는 것으로 확인되었다. L-Canavanine에 의한 apoptosis의 개시에 Fas/FasL 상호작용이 관련되는지를 규명하기 위해 FADD-negative Jurkat T 세포주 I2.1, caspase-8-negative Jurkat T 세포주 I9.2 및 wild-type Jurkat T 세포주 A3에 대한 L-canavanine의 세포독성을 비교한 결과, A3와 I2.1 세포의 경우는 L-canavanine의 세포독성이 동일하게 나타났고, 특히 caspase-8가 결손된 I9.2 세포의 경우는 L-canavanine의 세포독성에 대한 민감성이 A3와 I2.1 세포에 비해 단지 미약하게만 완화되는 것으로 나타나, L-canavanine의한 apoptosis에는 Fas/FasL 상호작용이 관련되어 있지 않으며, 또한 caspase-8의 역할이 필수적이지 않음을 시사하였다. Jurkat T 세포에 있어서 L-canavanie에 의해 유도되는 sub-$G_1$ peak 및 caspases 활성화에 미치는 pan-caspase inhibitor (z-VAD-fmk), caspase-9 inhibitor (z-LEHD-fmk), caspase-3 inhibitor (z-DEVD-fmk), caspase-4 inhibitor (z-LEVD-fmk) 및 caspase-12 inhibitor (z-ATAD-fmk)의 영향을 조사한 결과, L-canavanie에 의한 apoptosis는 ${\Delta\Psi}m$의 감소, caspase-9 및 caspase -3의 활성화에 뒤따른 caspase-8 및 caspase-7의 활성화, 그리고 PARP의 분해의 순서로 유도되는 것으로 나타났으며, 아울러 caspase-9의 활성화와 함께 caspase-12의 활성화가 L-canavanine 처리에 따른 caspase-3의 활성화에 요구되는 것으로 확인되었다. 결론적으로, L-canavanine 처리에 의한 Jurkat T 세포의 apoptosis는 ${\Delta\Psi}m$ 감소, caspase-9, caspase-3 및 caspase-7의 활성화에 의해 유도되며, 이들 apoptosis 현상들은 $p56^{lck}$에 의해 negative regulation되었다.

향나무추출물의 광손상으로부터 피부세포 보호와 자극완화 효과에 대한 연구 (Protection of UV-derived Skin Cell Damage and Anti-irritation Effect of Juniperus chinensis Xylem Extract)

  • 김진화;박성민;심관섭;이범천;표형배
    • 대한화장품학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.63-71
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    • 2004
  • 태양광선과 산소는 피부세포에 자유라디칼(free radical)과 활성산소종(Reactive oxygen species, ROS)을 생성시켜 DNA의 손상과 세포막 지질의 과산화를 유발한다. 또한 콜라겐과 같은 세포 외 기질을 파괴하는데 관여하는 효소(matrix metallo-proteinhse, MMPs)의 발현에 영향을 주어, 결합조직을 손상시키며, 피부 염증을 유발시켜 조직을 파괴하고 노화를 가속화시킨다. 본 연구는 자외선과 SLS에 의한 피부손상에 대한 향나무추물물의 피부 보호 효과에 대한 것이다. 실험 결과 프리라디칼 및 슈퍼옥사이드 라디칼 소거 효과가 우수하게 나타났으며, 피부 콜라겐과 같은 메트릭스를 분해하는 효소인 MMP-1의 활성 및 발현 저해 효과는 섬유아세포에서 UVA 조사에 의한 실험에서 우수하게 나타났으며, 피부세포 배양액에 대해 zymography를 실시하여 활성이 감소됨을 확인하였다. 피부 각질형성세포에서 자외선에 의해 유도된 염증관련 사이토카인인 인터루킨 6의 발현량 실험에서도 무처리군에 비해 향나무추출물이 인터루킨 6를 30% 정도 저해효과가 나타났으며, 염증반응 중 cyclooxygenase (COX)에 의한 경로에서 생성되는 프로스타글란딘 E$_2$의 생성량도 감소시켰다. 사람 피부에서 SLS (0.5%)첩포로 유발된 자극성 피부염의 항염증 효과 평가 시 SLS에 의해 유발되는 자극정도가 피검자의 피부상태에 따라 다양하게 나타났으며, 향나무추출물 함유 에멀젼 제품 도포 실험에서는 피부 홍반 완화 효과와 피부장벽 회복 효과가 우수하게 나타났다. 따라서 향나무추출물은 자외선 조사 및 SLS에 의한 피부손상에 대한 보호 효과를 가진 화장품에서 우수한 소재로 적용될 수 있다. 녹두추출물을 화장품에 사용하였을 경우 우수한 항자극 효과를 보임을 확인하였다.완화시키는데 기여하였다. 이러한 결과를 종합하여 한국에서 삼림쇠퇴를 유발할 수 있는 스트레스요인들의 잠재적 상호작용을 모식화하였다. 나아가 그것을 완화할 수 있는 복원방안을 토양개량과 식생복원의 측면에서 제시하였다. mg/l)치 농도가 높을지라도 이것이 낮은 cinnamic acid와 protocatechuic acid에서 현저한 억제현상을 보였다. 서양등골나물 임상의 토양보다 서양등골나물이 분포하지 않는 토양의 중금속 함량이 전반적으로 높았다. 특히 Al, Fe 및 Mn의 함량이 높았으며 이들 중금속은 total phenolic compound 함량이 높은 잎에 대부분이 축적되었다." separating himself from the real world. Thirdly, The nature of "Gang-Ho" is 'absence of worldly desire' and 'cordiality' that one could be deserved his diligency becoming a part of the harmonious idealistic living place. Fourthly, on the character of story teller. Originally he is a incomer of "Gang-Ho" from real world. so that reason, he is showing dualism not to deny the loyalty oath to his king, while he intends to satisfy with the life in "Gang- Ho" separating himself from real world. As