• Nutrition Research and Practice
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• 제3권2호
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• pp.89-94
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• 2009

The aim of this study was to investigate if dietary Chlorella vulgaris(chlorella) intake would be effective on cadmium(Cd) detoxification in rats fed dietary Cd. Fourteen-week old male Sprague-Dawley(SD) rats weighing $415.0{\pm}1.6\;g$ were randomly divided into two groups and fed slightly modified American Institute of Nutrition-93 Growing(AIN-93G) diet without(n=10) or with(n=40) dietary Cd(200 ppm) for 8 weeks. To confirm alteration by dietary Cd intake, twenty rats fed AIN-93G diet without(n=10) and with(n=10) dietary Cd were sacrificed and compared. Other thirty rats were randomly blocked into three groups and fed slightly modified AIN-93G diets replacing 0 (n=10), 5 (n=10) or 10% (n=10) chlorella of total kg diet for 4 weeks. Daily food intake, body weight change, body weight gain/calorie intake, organ weight (liver, spleen, and kidney), perirenal fat pad and epididymal fat pad weights were measured. To examine Cd detoxification, urinary Cd excretion and metallothonein (MT) concentrations in kidney and intestine were measured. Food intake, calorie intake, body weight change, body weight gain/calorie intake, organ weight and fat pad weights were decreased by dietary Cd intake. Urinary Cd excretion and MT concentrations in kidney and small intestine were increased by dietary Cd. After given Cd containing diet, food intake, calorie intake, body weight change, body weight gain/calorie intake, organ weights and fat pad weights were not influenced by dietary chlorella intake. Renal MT synthesis tended to be higher in a dose-dependent manner, but not significantly. And chlorella intake did not significantly facilitate renal and intestinal MT synthesis and urinary Cd excretion. These findings suggest that, after stopping cadmium supply, chlorella supplementation, regardless of its percentage, might not improve cadmium detoxification from the body in growing rats.

• Molecular & Cellular Toxicology
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• 제3권4호
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• pp.267-272
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• 2007

Environmental and anthropogenic changes affect the health and stability of marine ecosystem. In this study we aimed to identify molecular biomarkers for ecotoxicological pollutants risk assessment in the rockfish (Sebastes schlegeli). We designed primers based on conserved sequences by multiple alignments of target genes from related species, and cloned the partial cDNAs of cytochrome P450 (CYP1A1), glutathione S-transferase (GST), metallothionein (MT), superoxide dismutase (SOD), ubiquitin (UB), vitellogenin (VTG) and $\beta$-actin by reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR) from S. schlegeli. Northern blot results indicated that these six genes expressions were significantly induced by benzo[a]pyrene (BaP, 1 ${\mu}M$) and that the level of each of their transcripts increased in BaP-exposed rockfish in a time-dependent manner. This study suggests that transcriptional changes in these six genes may be used for monitoring environmental exposure to polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs).

• 한국축산식품학회:학술대회논문집
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• 한국축산식품학회 1999년도 정기총회 및 제23차 춘계학술발표회
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• pp.97-117
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• 1999

돼지고기 섭취가 카드뮴(Cd)에 중독된 흰쥐의 카드뮴 배설에 미치는 영향을 규명하고자 본 연구를 수행하였다. $CdCl_2$를 카드뮴 기준으로 AIN-76 purified diet에 다섯 수준(0, 25, 50, 100, 250 ppm)으로 혼합한 Cd 중독식이를 8주 동안 급여하여 임상적인 중독을 유발시킨 다음 다시 7주 동안 단백질 급원인 카제인을 돼지고기로 대체시킨 해독식이를 7주간 급여하여 돼지고기에 의한 해독효과를 대조구와 비교하였다. 8주 동안 Cd 중독 실험식이를 급여한 결과, 카드뮴 중독과 관련한 성장지연, 카드뮴의 표적장기인 신장무게의 증가와 헤마토크릿치(Ht)와 헤모글로빈 함량(Hb)이 감소하였다. 병리조직학적 검사 결과 육안병변에서 뚜렷한 임상적인 관찰 예가 나타났다. 카드뮴 급여를 중단하고 해독 실험 사료 급여 후 흰쥐의 체중은 급속하게 회복되었다. 즉 돼지고기 급여구의 흰쥐는 카제인 급여구의 흰쥐에 비해 평균체중이 약간 높았으나 유의적인 차이는 나타나지 않았다. 카드뮴 중독 시 Hb 함량과 Ht치는 카드뮴 농도에 상관하였으나 해독시에 모든 처리군에서 Hb 함량과 Ht치는 정상 범위의 수준으로 증가하여 처리군간에 차이가 나타나지 않았다. 간, 신장, 정소의 무게는 카드뮴 투여에 따라 점차로 낮아졌지만 체중에 따른 간의 비율과 신장의 비율은 카드뮴 투여에 의해 영향을 받지 않은 것으로 나타났다. 체중 100g 당 간의 무게는 250ppm 카드뮴 중독 후 해독 실험사료 급여시 돼지고기를 섭취한 처리군에서 가장 높았다. 카드뮴 섭취량이 높을수록 간과 신장에서의 축적량은 통계적으로 유의하게 차이가 있었고 신장에서의 축적 농도가 간에서 보다 약 2배 정도 높았다. 해독 시에는 간과 신장중의 카드뮴 함량이 감소하였으며 간에서의 Cd 제거 속도가 신장에서 보다 빠른 것으로 보여졌다. 카제인 섭취 군보다 돼지고기 섭취군에서 카드뮴의 축적이 더 낮았고 특히 신장에서의 카드뮴 축적 농도에 영향을 미치는 인자로서 카드뮴 뿐만 아니라 카드뮴과 돼지고기 섭취여부의 교호작용($Cd^{***}$, $Cd{\times}Pork^{***}$) 등이 나타났다. 카드뮴 중독시에 metallothionein(MT)는 Cd의 섭취량이 늘어남에 따라 증가하였지만 해독 시의 결과를 보면 MT합성은 돼지고기에 의해 영향을 받지 않는 것으로 나타났다. 이상의 결과에서 카드뮴의 해독과 관련하여 단백질 급원으로서 카제인을 돼지고기로 대체한 실험식이를 급여하였을 때 돼지고기 첨가군의 성장률이 높았고 Ht치 역시 정상범위로 회복되었다. 신장조직의 병리조직학적 검사 결과 Cd 50ppm 투여군에서부터 돼지고기 첨가군이 돼지고기 무첨가군에 비해 Cd에 의해 손상된 세포를 의미하는 세뇨관의 호염성이 현저하게 감소된 것으로 관찰됨으로서 돼지고기의 Cd 해독능이 유효한 것으로 평가되었다.

• 한국동물생명공학회지
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• 제34권4호
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• pp.280-291
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• 2019

Potential utility of 14 candidate housekeeping genes as normalization reference for RT-qPCR analysis with developmental samples (fertilized eggs to late veliger larvae) in Pacific abalone Haliotis discus hannai was evaluated using four different statistical algorithms (geNorm, NormFinder, BestKeeper and comparative ΔCT method). Different algorithms identified different genes as the best candidates, and geometric mean-based final ranking from the most to the least stable expression was as follow: RPL5, RPL4, RPS18, RPL8, RPL7, UBE2, RPL7A, GAPDH, RPL36, PPIB, EF1A, ACTB and B-TU. The findings were further validated via relative quantification of metallothionein (MT) transcripts using the stable and unstable reference genes, and expression levels of MT were greatly influenced according to the choice of reference genes. In overall, our data suggest that RPL5 and RPS18, either singly or in combination, are appropriate for normalizing gene expression in developmental samples of this abalone species, whereas ACTB, B-TU and EF1A are less stable and not recommended. In addition, our findings propose that standard deviations in geometric ranking as well as geometric mean itself should also be taken into account for the final selection of reference gene(s). This study could be a useful basis to facilitate the generation of accurate and reliable RT-qPCR data with developmental samples in this abalone species.

• 한국가축번식학회지
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• 제23권1호
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• pp.1-12
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• 1999

카드뮴 (Cd)의 투여가 흰쥐의 임상적인 중독 정도와 청자능력 및 장기조직에 미치는 영향을 조사하였다. 카드뮴의 임상적인 중독증 유발을 위한 시험사료는 흰쥐용 purified diet(AIN-76)에 CdCl를 이용하여 Cd 농도가 각각 0, 25, 50, 100 및 250ppm이 되도록 첨가하였다. 생후 7주령 ( 평균체중 231$\pm$14g) 된 Sprague-Dawley계 웅성 흰쥐 30 수를 체중에 따라 완전임의 배치법으로 6수씩 5군으로 나누어 8주간 사육하였다. 중체량, 사료섭취량 및 음수량은 카드뮴 첨가수준이 높을수록 유의하게 감소한 것으로 나타났으며, 장기무게에 있어서 특히 신장과 정소의 무게는 카드뮴 첨가수준이 높을수록 비대하였고 처리구간 유의한 차이가 있었다 (P＜0.05). Hematocrit 치와 hemoglobin 함량 역시 Cd 첨가수준이 높을수록 감소하였고 처리구간 유의한 차이가 있었다 (P＜0.05). 식이중 카드뮴의 간과 신장조직에의 평균 축적율은 간 조직이 34.1%, 신장조직이 54.3% 이었고, 저수준의 Cd 투여군이 고수준의 Cd 투여군 보다 간과 신장조직에의 축적율이 대체로 높았다. 간 조직중 metallothionein(MT) 함량은 대조군 (A) 이 30.0 $\mu\textrm{g}$/g 인데 비해 250ppm 투여군 (E) 에서는 138.6 $\mu\textrm{g}$/g 으로 카드뮴 투여수준에 따라 MT 합성은 유의한 영향을 받은 것으로 나타났다. 정자농도는 대조군에 비해 Cd 투여수준에 따라 유의한 감소 경향 (P＜0.05) 이었고, 정자 활력은 비록 통계적인 차이는 없었으나 대조군에 비해 Cd 투여군에서 낮은 경향이었다. 한편 카드뮴 투여가 조직병변에 미치는 결과를 보면 육안병변의 경우 대조군에 비하여 Cd l00ppm과 250ppm 투여군의 흰쥐에서 외관상 수척되어 있었고, 특히 250ppm 투여군의 흰쥐에서 신장과 고환의 현저한 위축이 관찰되었다. 병리조직학적 검사에서 Cd 투여군에서 간상간세포의 변성, 간세포와 간세포사이의 모세혈관이 sinusoid에서의 호산성물질의 저류 및 Kupffer cell의 활성화가 관찰되었다. 신장의 경우 Cd 투여군에서 세뇨관 상피세포의 변성 및 호염성병변이 관찰되었으며 고환에서는 Cd 투여 농도에 의해서 세포변성, 정자세포수의 감소 및 거핵세포의 출현이 관찰되었다. 따라서 카드뮴에 장기간 노출은 성선조직의 변화에 의해 정자활력 및 농도의 감소가 일어나고 이로 인해 번식효율이 저하되는 한 요인으로 작용되는 것으로 사료된다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제30권3호
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• pp.252-265
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• 1997

This study was performed to investigate effect of dietary fibers in rice and barley on glucose, lipid and cadmium (Cd) metabolism in the rat. Fifty-six male Spague-Dawley rats weighing 244.6$\pm$2.7g were blocked into eight groups according to body weight and raised for four weeks with diets containing 0 or 0.04%(w/w) CdCl2 and four different carbohydrate sources, starch, rice flour, barley flour and mixture of rice and barley flour(7 : 3, w/w). Total dietary fibers and $\beta$-glucan contents of barley were about three times higher than those of rice (10.75% vs. 3.94%, 3.11% vs. 1.06%, respectively). Food intake, weight gain, food efficiency ratio, liver and kidney weights were lower in Cd exposed groups, and barley group among Cd exposed animals showed highest weight gain, food efficiency ratio and organ weights. Fasting serum glucose levels were not significantly different among groups, Serum cholesterol level was lowest in Cd exposed barley group. Serum HDL-cholesterol level was higher in none-Cd exposed starch and barley groups, and HDL-cholesterol : total cholesterol ratios were higher in none-Cd rice and mixed flour groups than other groups. Liver total lipid and triglyceride levels were lowest in barley groups regardless of Cd administration. Fecal total lipid, cholesterol and triglyceride excretions were high in barley and mixed flour groups. Liver Cd concentrations were low in Cd exposed barley and mixed flour groups. In Cd exposed barley group, fecal weight and Cd excretion were highest and Cd retention ratio was lowest among groups. Small intestine metallothionein(MT) concentration was highest in Cd exposed rice group, and kidney MT concentration was highest in Cd exposed barley group. In conclusion, cereals showed different effects on lipid and Cd metabolism that might be mediated by dietary fibers in cereals. Especially $\beta$-glucan-rich barley group showed greatest lipid and Cd lowering effects by increasing fecal lipids and Cd excretions.

• 한국식품영양과학회지
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• 제44권5호
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• pp.649-656
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• 2015

무지개송어 아가미상피세포를 이용하여 cortisol에 의해 유도된 세포 손상에 대항하는 아연의 보호 효과를 연구하였다. 24시간 동안 cortisol에 노출된 세포들은 농도 의존적으로 LDH 방출이 증가하였고, 세포 생존율은 감소하였다. 아연($100{\mu}M$ $ZnSO_4$) 처리에 의해 이와 같은 영향이 감소하였고, 아연은 cortisol에 의해 유도된 caspage-3 활성, 즉 apoptosis에 대항하여 세포를 보호하였다. Cortisol에 의해 유도된 세포 사멸, LDH 방출과 caspase-3 활성은 glucocorticoid 수용체의 길항제인 Mifepristone(RU-486) 처리에 의해 차단되었는데, 이것은 세포 손상이 cortisol과 관련이 있다는 것을 제안하였다. 더하여 cortisol에 의해 유도된 세포 손상 모델에서 MT, GST 그리고 G6PD와 같은 항산화 유전자 발현에 대한 아연의 영향을 연구했다. MTA, MTB, GST 그리고 G6PD mRNA 수준은 아연과 cortisol을 각각 단독 처리에 의해 그리고 아연과 cortisol을 동시 처리에 의해 증가하였다. 이와 같은 증가는 아연이나 cortisol 단독 처리보다는 $100{\mu}M$ $ZnSO_4$와 $1{\mu}M$ cortisol을 동시에 처리했을 때 MTA, MTB, GST 그리고 G6PD mRNA 수준이 더 높았다. 아연 처리에 의해 세포 내 자유 아연 농도가 증가하였고, 이와 같은 반응은 cortisol과 아연을 함께 처리했을 때 세포 내 자유 아연 농도가 더 증가하였다. 결론적으로 아연 처리는 간접적인 항산화 활성을 통해 cortisol에 의해 유도 세포독성 및 apoptosis를 저해하였다.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제4권1호
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• pp.63-72
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• 2000

Chronic exposure to cadmium (Cd) results in an inhibition of protein endocytosis in the renal proximal tubule, leading to proteinuria. In order to gain insight into the mechanism by which Cd impairs the protein endocytosis, we investigated the effect of Cd on the acidification of renal cortical endocytotic vesicles (endosomes). The endosomal acidification was assessed by measuring the pH gradient-dependent fluorescence change, using acridine orange or FITC-dextran as a probe. In renal endosomes isolated from Cd-intoxicated rats, the $V_{max}$ of ATP-driven fluorescence quenching ($H^+-ATPase$ dependent intravesicular acidification) was significantly attenuated with no substantial changes in the apparent $K_m,$ indicating that the capacity of acidification was reduced. When endosomes from normal animals were directly exposed to free Cd in vitro, the $V_{max}$ was slightly reduced, whereas the $K_m$ was markedly increased, implying that the biochemical property of the $H^+-ATPase$ was altered by Cd. In endosomes exposed to free Cd in vitro, the rate of dissipation of the transmembrane pH gradient after $H^+-ATPase$ inhibition appeared to be significantly faster compared to that in normal endosomes, indicating that the $H^+-conductance$ of the membrane was increased by Cd. These results suggest that in long-term Cd-exposed animals, free Cd ions liberated in the proximal tubular cytoplasm by lysosomal degradation of cadmium-metallothionein complex (CdMT) may impair endosomal acidification 1) by reducing the $H^+-ATPase$ density in the endosomal membrane, 2) by suppressing the intrinsic $H^+-ATPase$ activity, and 3) possibly by increasing the membrane conductance to $H^+$ ion. Such effects of Cd could be responsible for the alterations of proximal tubular endocytotic activities, protein reabsorption and various transporter distributions observed in Cd-exposed cells and animals.

• 한국가금학회지
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• 제46권3호
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• pp.161-171
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• 2019

본 연구는 한국 재래닭에서 Zn 보충제 급여가 체내 항산화 지표 및 아연운반체 발현에 미치는 영향을 조사하기 위하여 기초사료(100 ppm, 대조군)에 산화아연(ZnO) 또는 Zn-methionine(ZnM)을 각각 50 ppm을 첨가하여 모두 3개군으로 설정하여 4주간 사양시험을 실시하였다. 혈중 total protein, albumin, blood urea nitrogen과 같은 질소화합물은 처리군들 간 차이가 없었으나, uric acid는 ZnM군에서 ZnO군보다 유의하게(P<0.05) 증가되었다. 혈액의 총 항산화능과 지질과산화도에서는 아연의 급여원에 따른 차이는 없었다. 소장에서 항산화 효소 활성도 및 지질과산화도를 조사한 결과, superoxide dismutase(SOD), glutathione peroxidase(GPX) 및 지질과산화도는 아연의 보충급여 및 급여원에 따른 차이는 없었으나, glutathione S-transferase (GST) 활성도는 ZnM군에서 대조군에 비해 현저히(P<0.05) 증가되었다. 간 조직에서 SOD와 GPX 활성도 및 지질과산화도는 처리군간 비슷한 수준을 보였으나, GST는 ZnM군에서 대조군에 비해 현저히(P<0.05) 증가하였다. 소장 흡수세포에서 아연 운반단백질 ZnT-1(8.62배 P=0.09) 및 ZnT-5(7.3배, P=0.06) mRNA 발현은 ZnM군에서 증가되는 경향은 보였으나, 통계적 차이는 인정되지 않았다. 간에서 아연운반체 mRNA 발현은 아연급여에 따른 통계적 차이는 없었으나, ZnM군에서 대조군에 비해 MT mRNA 발현이 4.12배 증가되는 경향(P=0.10)을 보였다. 이상의 결과로 보아 기초사료에 Zn-methionine 보충급여(50 ppm)는 재래닭의 소장 및 간 조직에서 GST 활성도를 유의하게 증가시키고, 소장에서 아연운반체 mRNA 발현을 증가시키는 경향을 보여 유기태 아연급여는 체내 산화적 스트레스 방어 긍정적인 영향을 미칠 수 있는 것으로 생각된다.