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CHEMOPREVENTION OF COLON CANCER BY THE KOREAN FOOD STUFFS COMPONENTS

  • Kim, Dae-Joong;Shin, Dong-Hwan;Ahn, Byeong-Woo;Jang, Dong-Deuk;Hiroyuki Tsuda;Shoji Fukushima
    • 한국독성학회:학술대회논문집
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    • 한국독성학회 2002년도 국제심포지움
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    • pp.106.2-132
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    • 2002
  • 형질전환 (유전자 결핍; Knockout) Min 마우스를 이용하여 대장암 발생에서 배추, 양배추 주성분인 indole-3-carbinol (I3C)의 대장암 예방효과를 규명하고자 하였다. 실험동물로는 C57BL/6J-Apc$^{min/+}$(Min 마우스)계의 5내지 6주령의 수컷 이형접합체 형질전환 마우스 70마리와 C57BL/6J계의 동일 산자, 동일 주령의 수컷 wildtype 비형질전환 마우스 10kfl를 The Jackson Laboratory 사 (Bar harber, ME, USA)로부터 직접 구입하였다. C57BL/6J-Apc$^{min/+}$계 수컷 이형접합체 형질전환 (Min)마우스 70마리를 각 군 20내지 25마리씩 세군으로 나누었다. Group 1에는 20마리, Group 2에는 25마리, Group 3에는 25마리를 배치하고, I3C 투여 실험군 (Group 1과 2)에는 실험시작시에 AIN-76A 분말사료에 I3C가 각각 100 및 300ppm이 함유되도록 조제하여 공급하였다. 그리고 실험군(Group 3)에는 실험시작부터 종료시까지 AIN-76A 정제고형사료(Teklad사, WI, USA)를 자유로이 급이하였다. 각군간의 체중, 사료 및 음수소비량을 매 2주마다 측정하였고, 10주간 (16주령)의 실험종료시에는 최종체중과 간장, 신장, 비장 등의 장기무게를 측정하여 상대장기 무게비를 산출하였다. 대조군으로서 C57BL/6J계의 동일 산자, 동일 주령의 수컷 wildtype 비형질전환 마우스 10마리는 같은 조건의 사육실에서 AIN-76A 정제고형사료를 33주간 자유로이 급이하였다. 실험동물은 부검전에 하룻밤 동안 절식하고 이산화탄소 흡입 마취하에서 흉대동맥을 절단하여 방혈하고 각 장기(심장, 폐, 위)를 적출하여 생리심염수에 넣어 장기무게를 측정하고 포르말린에 고정하였다. 소장과 대장의 검사를 위하여 위의 식도부위와 직장을 실로 결찰하여 적출하고 생리심염수를 주입하여 팽창시켜, 십이지장, 공장, 및 회장, 그리고 대장으로 나누어 여과지에 펼친 후 포르말린에 고정하였다. 소장과 대장은 육안 및 자동 영상분석길ㄹ 이용한 분석이 끝난 후에 각 부위별로 4-6개의 절편을 작제하여 포르말린에 재고정하고, 통상적인 조직처리과정, 파리핀 포매 및 3-4$\mu$m 두께의 조직절편을 제작하여 H&E 염색을 실시하여 현미경으로 검경하였다. 약 1주일간의 포르말린 고정이 끝난 소장 및 대장을 부위별, 별 종양개수 및 분포를 자동영상분석기(Kontron Co. Ltd., Germany)로 분석하였다. 체의 변화, 장기무게, 사료소비량 및 마리당 종양의 개수에 대한 통계학적 유의성 검증을 위하여 Duncan's t-test로 통계처리 하였고, 종양 발생빈도에 대하여는 Likelihood ration Chi-square test로 유의성을 검증하였다. C57BL/6J-Apc$^{min/+}$계 수컷 이형접합체 형질전환 마우스에 AIN-76A 정제사료만을 투여한 대조군의 대장선종의 발생률은 84%(Group 3; 21/25례)로써 I3C 100ppm 및 300ppm을 투여한 경우에 있어서는 각군 모두 60%(Group 1; 12/20 례, Group 2; 15/25 례)로 감소하는 경향을 나타내었다. 대장선종의 마리당 발생개수에 있어서는 C57BL/6J-Apc$^{min/+}$계 수컷 이형접합체 형질전환 마우스에 AIN-76A 정제사료만을 투여한 대조군은 1.40$\pm$0.24(100%)에 비하여 I3C 저농도 투여 실험군(Group 1; 0.85$\pm$0.23; 61%, P<0.01), 그리고 I3C 고농도 투여 실험군(Group 2 ; 1.32$\pm$0.29 ; 94%)의 순으로 감소하였다. 선종의 크기별 종양의 발생개수의 분포에 있어서 I3C 저농도 투여 실험군에 있어서는 선종의 크기가 3mm이하의 수가 현저하게 감소하였다. C57BL/6J-Apc$^{min/+}$계 수컷 이형접합체 형질전환 마우스에 AIN-76A 정제사료만을 투여한 대조군의 부위별 소장선종의 발생수는 십이지장부위를 제외하고 각 군에서 유의한 변화는 관찰되지 않았다. 십이지장 종양의 발생개수에서만 I3C 저농도 투여 실험군(Group 1 ; 3.11$\pm$0.85)이 대조군 (Group 3: 1.48$\pm$0.35) 및 I3C 고농도 투여 실험군(Group 2: 1.56$\pm$0.47)에 비하여 유의성 있게 증가하였다. (P<0.05). 따라서 I3C은 소장에서는 암예방 효과가 뚜렷하지 않으나, 대장에 대한 암에방 효과가 있을 것으로 생각된다. 소장 및 대장을 제외한 간장, 신장, 비장, 심장, 폐 그리고 위 등의 기타 장기에서의 조직병리학적 변화는 관찰되지 않았다. 소장 및 대장의 종양은 선종(polyps)으로 관찰되었다. 지난 10여년간 형질전환 및 유전자 결핍 실험동물의 종류가 기하 급수적으로 증가하여 이용되고 있다. 가족성 대장 선종성 용종증(FAP)의 대표적인 모델로 이용되고 있는 C57BL/6J-Apc$^{min/+}$계 수컷 이형접합체 형질전환 마우스를 사용하여 배추나 양배추의 주요성분인 Indole-3-carbinol(I3C)의 대장암 예방효과가 있는지를 검색하여 본 결과 AIN-76A정제사료만을 투여한 대조군의 대장선종의 발생률 84%에 비하여 I3C 100 및 300ppm을 투여한 실험군에 있어서 각군 모두 60%로서 감소하는 경향을 나타내었으며, 대장선종의 마리당 발생개수에 있어서는 대조군의 1.40$\pm$1.041를 100%로 환산하였을 경우 I3C 저농도 및 고농도 투여 실험군에서는 각각 약 61%와 94%를 나타내여 감소하였다. 특히 대장선종의 크기별 분포에 있어서 선종의 크기가 3mm이하의 수가 현저하게 감소하였다. 따라서 저농도 I3C의 투여는 실험적 유전성 가족성 대장 선종성 용종증 모델에 있어서 어느정도 암 예방효과가 있는 것으로 생각된다. 그러나 소장 선종의 발생에는 별 영향이 없는 것으로 생각된다. 그러나 본 실험에 사용된 C57BL/6J-Apc$^{min/+}$계 수컷 이형접합체 형질전환 마우스는 실험개시 시점이 7내지 8주령이 경과하여 이미 태생기부터 소장 및 대장의 선종 발생이 진행되어 온 것을 감안하고 특히 비스테로이드계 항염증 소염제(NSAIDS)와 같은 강력한 COX-2억제제가 아님을 고려하면, 상당한 선종의 발생을 억제할 수 있는 가능성이 매우 높다고 생각한다. 또한 이제까지 배추나 양배추 성분의 복합성분들에 대한 실험적 대장암 모델에서의 촉진효과 등에 대한 보고들이 있어 온 점을 고려할 때 위암(Kim 등, 1994) 간암(Kim 등, 1994), 유방암(Grubbs, 등, 1995; Bradlow 등, 1995)에 대한 예방효과가 있을 것으로 생각된다. 앞으로 이러한 종양조직내에서의 COX-2 및 iNOS mRNA와 단백질의 발현정도를 분자병리학적으로 연구중에 있으며, 향후 십자화과식물 성분인 indole-3-carbinol이 마우스뿐 만 아니라 랫드의 화학발암물질에 의한 대장종양에 대한 억제효과 있는지 연구 필요가 있다. Min 마우스와 같은 형질 전환(유전자결핍;knockout) 실험동물을 이용한 새로운 중기 발암성 시험범의 확립을 통한 각종 환경 유해물질의 발암성 유무 및 COX-2 억제작용이 있는 식품인자의 암예방 후보물질을 체계적으로 검색하는데 유용하게 활용될 수 있을 것으로 생각한다.

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랫드에서 TCDD 투여에 의해 유도된 생체독성의 고려홍삼 추출물에 의한 억제 효과 (Protective Effects of Korean Panax Ginseng Extracts against TCDD-induced Toxicities in Rat)

  • 최수진;손형옥;신한재;현학철;이동욱;송용범;이수현;강동호;임학섭;이철원;문자영
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제32권4호
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    • pp.382-389
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    • 2008
  • TCDD가 실험동물에 노출되었을 때 유발되는 생체독성을 예방 또는 억제할 수 있는 고려홍삼 추출물의 효과를 탐색하였다. 이를 위하여 TCDD($25\;{\mu}g/kg$ bw, 1회 투여)와 홍삼추출물(100 mg/kg bw, 격일투여)을 각각 단독 또는 병행 복강 투여한 다음 32일 동안에 체중과 각 장기들의 무게의 변화, 뇨 분석, 혈액학적 및 혈액화학적 변화를 관찰하였다. TCDD의 단독투여에 의하여 체중의 증가정도가 정상군 또는 홍삼단독 투여군의 체중증가율에 비하여 상당히 감소하였다. TCDD와 홍삼추출물을 병행 투여한 흰쥐에서의 체중증가율은 TCDD 단독투여에 의해 감소된 체중증가율을 다소 회복 시키는 결과를 나타내었다. TCDD를 단독 투여한 실험군에서는 간의 무게가 TCDD 투여 후 2, 5, 및 16일째에 대조군에 비하여 특이적으로 증가하는 특징을 보였으나, 홍삼추출물을 단독 투여한 실험군에서의 간의 무게는 대조군의 간의 무게에 비하여 다소 감소하였다. TCDD와 홍삼추출물이 병행 투여된 흰쥐에서의 간의 무게의 증가정도는 TCDD을 단독투여한 흰쥐 간의 무게에 비하여 약간 감소하였다. TCDD를 단독투여한 흰쥐에서의 신장(Kidney)의 무게는 대조군에 비하여 다소 감소하였으나 통계적으로는 유의하지 않았다. TCDD와 홍삼추출물을 병행투여한 흰쥐에서의 신장의 무게의 변화는 TCDD를 단독 투여한 흰쥐에서의 결과와 차이가 없었다. 홍삼추출물 단독 투여군에서의 신장의 무게는 실험초기(1-2일)에 대조군에 비하여 다소 감소하는 경향을 보였으나 5일 째부터는 대조군과 같은 수준으로 회복되었다. Spleen은 TCDD의 단독투여에 의해 2-3일 이내에 일시적인 감소가 있었으나 노출기간이 증가할수록 대조군 수준으로 회복되었다. 홍삼추출물단독 투여군과 TCDD와 홍삼추출물의 병행투여군에서 spleen의 무게는 대조군에 비하여 투여 후 16일 이후에는 유의적으로 증가하였다. TCDD와 홍삼추출물의 단독 또는 병행 투여군에서의 뇌의 무게는 유의적인 변화를 보이지 않았다. 실험동물 뇨에서의 specific gravity는 대조군에서 주령에 상관없이 대체적으로 1.030 이상의 수준을 유지하였으나 홍삼추출물을 단독 투여한 흰쥐에서는 투여 후 14일부터 specific gravity가 1.02 수준으로 낮아지는 경향이 나타났다. TCDD 단독 투여군에서는 투여 초기에 specific gravity가 1.02 수준으로 감소하는 경향이 있었으나 홍삼추출물을 병행투여했을때 1.02 수준으로 감소하는 경향이 14일 이후에 나타났다. 실험동물 뇨에서의 Total protein 함량은 대조군에서 전체 실험기간 동안에 $100\;{\mu}g/dL$ 수준을 유지하였으나, TCDD 단독 투여군과 TCDD와 홍삼추출물의 병행 투여군에서는 $300\;{\mu}g/dL$ 이상의 함량을 나타내는 개체수가 증가하는 현상을 보였다. 한편, 홍삼추출물 단독 투여군에서는 대조군에서와 비슷한 Total protein 함량의 수준을 나타내었다. 뇨에서 ketone body의 함량은 대조군에서 주령의 증가에 따라 높아지는 경향을 나타내었으나 실험군 간의 차이는 나타나지 않았다. Glucose, ketone, bilirubin, Occult blood, nitrite 및 urobilinogen의 함량은 모든 실험군에서 거의 유사하게 나타났으며, pH 값은 주령의 증가에 따라 높아지는 경향이 특징적이었으나 실험군간의 차이는 나타나지 않았다. 혈액화학적 검사결과 TCDD의 단독투여에 의한 AST는 대조군에 비하여 전 실험기간에 걸쳐서 전반적으로 높게 나타났으며, 특히 32일 실험군에서 가장 높은 AST 값을 나타내었다. 홍삼추출물의 단독 투여에 의한 AST는 TCDD의 단독 투여군과는 대조적으로 오히려 노출기간이 경과할수록 감소하였다. 그리고 TCDD의 투여에 의해 증가된 AST는 홍삼추출물을 병행투여 한 지 16일부터 정상 수준으로 회복되었다. TCDD를 단독 투여한 흰쥐 혈청 ALT의 활성은 16일 까지는 대조군의 ALT 활성과 비슷한 수준이었으나 32일 째에는 대조군에 비하여 상당히 증가하였다. 이에 비하여 TCDD와 홍삼추출물을 병행 투여한 실험군에서는 16일군과 32일군에서 ALT의 활성이 급격히 감소하여 대조군의 ALT 활성보다 낮게 나타났다. 홍삼을 단독 투여한 실험군에서의 ALT 활성은 전 실험기간동안에 ALT 활성에 영향을 주지 않았다.

자갈함량과 질소시비량이 고랭지 배추재배시 침투수에 의한 질소용탈 및 생육에 미치는 영향 (Influence of Gravel Content and Nitrogen Application on Nitrogen Leaching by the Leachate and Chinese Cabbage Growth in Highland)

  • 박철수;이계준;정영상;주진호;황선웅
    • 한국환경농학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.1-5
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    • 2005
  • 고랭지 배추재배지의 성토재로 사용되고 있는 석비레는 모래와 자갈함량이 높아 토양침식과 양분용탈의 주 요인이 되고 있어 본 연구는 자갈함량에 따른 배추수량과 질소의 용탈양상을 구명하고자 pot 시험을 수행하였다. 시험 결과, 배추의 생체수량은 자갈의 함량이 증가할수록 감소하는 경향이었고, 특히 질소시비량 240 kg/ha 구에서는 현저한 수량감소를 보였다. 질소시비량 60 kg/ha 구에서는 자갈함량 30%, 질소시비량 120 kg/ha 구에서는 자갈함량 50%를 변환점으로 하여 배추수량이 급격히 감소하였다. 배추의 생육장해는 질소시비량이 240 kg/ha인 구에서는 대부분 위조현상이 나타났으며 결구 초기인 8월 초순에는 자갈함량이 50% 이상이 되면 질소시비량을 ha당 120 kg만 사용해도 50% 이상이 위조현상을 보였다. 침출수의 암모늄태 질소는 자갈함량과 질소시비량이 많을수록 침출수의 농도가 높아지는 경향을 보였는데, 특히 배추의 고사가 발생한 30% 이상의 자갈함량과 질소시비량 240kg/ha인 처리구의 농도는 139-339 mg/L이었다. 침출수의 질소용탈량은 자갈함량에 따라 정의 상관관계를 보였고, 자갈함량이 10% 증가될 때마다 pot당 0.14g씩 증가하여 자갈함량이 10%일 때에 비하여 자갈함량이 30%가 되면 약 3.8배 증가하였다. 배추재배 시험 후 토양의 화학성은 $NH_4-N$ 농도와 pH는 처리간에 일정한 경향을 보이지 않았고, $NO_3-N$ 농도는 자갈함량 30%까지는 증가하다가 50%부터는 감소하는 경향을 보였다. 사양토에서 자갈의 함량이 30%일 때 질소비료 240 kg/ha, 자갈함량이 50%일 때 질소비료 120 kg/ha을 사용하면 배추의 생육장해를 가져올 수 있다. 따라서 이러한 토양에 시비를 하게 되면 염류장해와 위조현상을 초래하므로 토양유실이 심한 고랭지는 특수환경을 고려한 시비기준이 설정되어야 할 것으로 판단된다.

온도처리가 비트와 쌈추의 생육과 생리활성 물질 함량에 미치는 영향 (Effect of Air Temperature on Growth and Phytochemical Content of Beet and Ssamchoo)

  • 이상규;최장선;이희주;장윤아;이준구
    • 원예과학기술지
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    • 제33권3호
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    • pp.303-308
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    • 2015
  • 쌈채소는 웰빙시대의 도래와 더불어 식생활에서 큰 변화를 주었고, 소비량이 계속적으로 증가하고 있다. 지금까지 국내에서는 배추, 상추 등 일부 채소 작물에 대한 쌈문화가 발달해 왔지만 최근 들어 다양한 종류의 쌈채소와 재배기술에 관한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 본 연구는 인공 광원으로 형광등을 이용하여 식물공장내에서 비트와 쌈추의 수량과 품질을 향상시키고자 수행하였다. 처리는 식물공장내 식물체로부터 30cm 위치에 자동센서를 설치하여 온도가 20, 25, $30^{\circ}C$가 유지 되도록 하였고, 광량은 $200{\mu}mol{\pm}20{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$로 고정하고 일장은 주야간이 12/12hr, 상대 습도 50-80%로 하였다. 모든 처리구의 근권부 전기전도도(EC)는 $2.0dS{\cdot}m^{-1}$로 공급하였으며 재배기간 pH는 6.1-7.2로 유지되었다. 그 결과 비트의 초장과 엽면적은 온도가 높았던 $25^{\circ}C$$30^{\circ}C$ 처리구가 $20^{\circ}C$ 처리구보다 높았고, 쌈추의 경우도 온도가 높았던 처리구에서 초장, 엽면적, 생체중 및 건물중이 유의적으로 높았다. 식물체 잎의 총 페놀 함량은 비트의 경우, $20^{\circ}C$$25^{\circ}C$ 처리구가 각각 42.4와 $46.9mg{\cdot}g^{-1}DW$$30^{\circ}C$ 처리구의 $22.4mg{\cdot}g^{-1}DW$보다 2배이상 높았고, 쌈추의 경우도 $20^{\circ}C$ 처리구가 $79.2mg{\cdot}g^{-1}DW$로 가장 높았고, $30^{\circ}C$ 처리구가 $53.7mg{\cdot}g^{-1}DW$로 가장 낮아 두 작물 모두 온도가 낮았던 $20^{\circ}C$ 처리구가 높은 경향을 보였다. 또한 식물체 잎의 총 플라보노이드 함량은 두 작물 모두 총 페놀 함량과 비슷한 경향으로 온도가 낮은 $20^{\circ}C$ 처리구에서 높은 것으로 나타났다. 따라서 인공광 이용형 식물공장에서 생육과 기능성 물질 함량은 반비례 관계를 나타내고 있어 기능성 물질 함량이 높은 비트와 쌈추를 생산하고자 할 때에는 생육 온도를 $20^{\circ}C$ 정도로 관리하는 것이 적절할 것으로 판단된다. 그러나 향후 생육 단계에 따른 변온관리 방법, LED와 형광등 병용이용 시스템 적용 등으로 수량성에 대한 추가적인 검토가 필요할 것으로 판단된다.

서해 경기만의 기초생산력 및 질소계 영양염의 재생산에 관한 연구 (Primary Production and Nitrogen Regeneration by Macrozooplankton in the Kyunggi Bay, Yellow Sea)

  • 정경호;박용철
    • 한국해양학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.194-206
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    • 1989
  • 1986년 2월부터 1987년 11월까지 한국 서해 경기만에서 영양염(암모니아염 질소, 아질산염 질소, 질산염 질소, 인산염, 규산염)의 분포양상과 식물성부유생물의 기초생산력 및 동물성부유생물의 영양염 재생산율의 계절적 변화를 조사하였다. 연구해역의 식물성부유생물의 현존량(chlorophyll-a)은 1.20-5.78 ${\mu}g$ chl-a/l의 변화폭을 보였으며 무기영양염의 계절변화는 통계에 증가하고 하계에 감소되나 홍수 등의 강우량이 영향을 크게 미치는 9월에는 일시적인 대량의 담수유업으로 인해 고농도현상이 나타났다. 식물성부유생물의 일일 기초생산력은 동계에 30.3 mgC/$m^2$/day로 최소를 나타냈으며 하계에 3580.0 mgC/$m^2$/day로 최대를 보였다. 월평균 일일 기초생산력은 883.9mgC/$m^2$/day로 나타났으며 년간 기초생산력은 320.0 gC/$m^2$/year로 일반적인 연안해역에 비해 높은값을 보였다. 세포의 크기가 20 ${\mu}m$ 이하인 미세식물성부유생물의 기초생산력은 총기초생산력의 38.0-85.0%의 점유율을 보였다. Carbon assimilation number(chlorophyll-a당 기초생산력)은 2.9-19.4mgC/mg chl-a/hour의 변화폭을 보였으며 하계에 증가하고 동계에 감소하는 경향을 보였다. 식물성부유생물의 질소요구량은 동계의 0.4에서 하계의 45.0mg at-N/$m^2$/day로 증가하였고 질소계 영양염에 대한 turnover time은 동계의 122.7일에서 하계의 2.4일로 질소이용 회전율이 매우 빨라지는 것을 보였다. 동물성부유생물(300 ${\mu}m$ 이상)에 의한 질소계 영양염 재생산율은 0.02-1.34 mg at-N/$m^2$/day의 변화폭을 나타냈으며 식물성부유생물의 질소요구량에 대해 연간 14.9%의 기여를 하고 있음이 규명되었다.

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열처리에 따른 은행 외종피 추출물의 생리활성 (Physiological Activities of Ginkgo biloba Sarcotesta Extract with Heat Treatment)

  • 김성태;이지현;이상훈;장귀영;;김민영;윤나라;이준수;정헌상
    • 한국식품영양학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.369-375
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    • 2015
  • 은행 가공산업에서 부산물로 제거되는 은행 외종피의 활용성을 증대시키고자 다양한 생리활성에 미치는 열처리의 영향을 살펴보았다. 은행 외종피를 분리하여 $130^{\circ}C$에서 2시간 열처리한 후 물, 70% 에탄올 및 80% 메탄올 추출물을 제조하여 생리활성변화를 살펴본 결과, ABTS와 DPPH 자유라디칼 소거활성은 80% 메탄올 추출물을 제외하고, 열처리 후 증가하는 경향을 보였으며, 물 추출물에서 각각 14.95 mg AAE/g과 7.36 mg TE/g으로 높게 나타났다. ${\alpha}$-Glucosidase 저해 활성은 물 추출물을 제외하고 열처리 시 감소하는 경향을 보였으며, 열처리 전 80% 메탄올 추출물에서 98.66%로 가장 높게 나타났다. Angiotensin converting enzyme I 저해 활성은 추출물 간의 유의적인 차이가 없었으며(P>0.05), 열처리 후 모두 감소하였다. 산화질소 생성억제 활성은 열처리 시 증가하였으며, 물 추출물($200{\mu}g/mL$)이 $12.33{\mu}M$로 LPS 처리구에 비해 산화질소 생성량을 72.39% 감소시켰다. 지방구 축적억제 활성은 세포독성을 보이지 않는 농도에서 열처리 시 감소하였다. 유방암 세포주에 대한 항암 활성은 열처리 후 증가하는 경향을 보였다. 이상의 결과로부터 은행 외종피 추출물의 다양한 생리활성을 확인하였으며, 특히 열처리 후 항산화 활성과 유방암 세포주에 대한 증식억제 활성이 크게 증가하였으며, 추후 생리활성물질의 규명 연구가 필요하다고 판단된다.

흡수성 차폐막에 접목된 두개관골세포의 골조직 재생에 미치는 영향 (Effect of Calvarial Cell Inoculated Onto the Biodegradable Barrier Membrane on the Bone Regeneration)

  • 유부영;이만섭;권영혁;박준봉;허익
    • Journal of Periodontal and Implant Science
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    • 제29권3호
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    • pp.483-509
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    • 1999
  • Biodegradable barrier membrane has been demonstrated to have guided bone regeneration capacity on the animal study. The purpose of this study is to evaluate the effects of cultured calvarial cell inoculated on the biodegradable barrier membrane for the regeneration of the artificial bone defect. In this experiment 35 Sprague-Dawley male rats(mean BW 150gm) were used. 30 rats were divided into 3 groups. In group I, defects were covered periosteum without membrane. In group II, defects were repaired using biodegradable barrier membrane. In group III, the defects were repaired using biodegradable barrier membrane seeded with cultured calvarial cell. Every surgical procedure were performed under the general anesthesia by using with intravenous injection of Pentobarbital sodium(30mg/Kg). After anesthesia, 5 rats were sacrificed by decapitation to obtain the calvaria for bone cell culture. Calvarial cells were cultured with Dulbecco's Modified Essential Medium contained with 10% Fetal Bovine Serum under the conventional conditions. The number of cell inoculated on the membrane were $1{\times}10^6$ Cells/ml. The membrane were inserted on the artificial bone defect after 3 days of culture. A single 3-mm diameter full-thickness artificial calvarial defect was made in each animal by using with bone trephine drill. After the every surgical intervention of animal, all of the animals were sacrificed at 1, 2, 3 weeks after surgery by using of perfusion technique. For obtaining histological section, tissues were fixed in 2.5% Glutaraldehyde (0.1M cacodylate buffer, pH 7.2) and Karnovsky's fixative solution, and decalcified with 0.1M disodium ethylene diaminetetraacetate for 3 weeks. Tissue embeding was performed in paraffin and cut parallel to the surface of calvaria. Section in 7${\mu}m$ thickness of tissue was done and stained with Hematoxylin-Eosin. All the specimens were observed under the light microscopy. The following results were obtained. 1 . During the whole period of experiment, fibrous connective tissue was revealed at 1week after surgery which meant rapid soft tissue recovery. The healing rate of defected area into new bone formation of the test group was observed more rapid tendency than other two groups. 2 . The sequence of healing rate of bone defected area was as follows ; test group, positive control, negative control group. 3 . During the experiment, an osteoclastic cell around preexisted bone was not found. New bone formation was originated from the periphery of the remaing bone wall, and gradually extended into central portion of the bone defect. 4 . The biodegradable barrier membrane was observed favorable biocompatibility during this experimental period without any other noticeable foreign body reaction. And mineralization in the newly formed osteoid tissue revealed relatively more rapid than other group since early stage of the healing process. Conclusively, the cultured bone cell inoculated onto the biodegradable barrier membrane may have an important role of regeneration of artificial bone defects of alveolar bone. This study thus demonstrates a tissue-engineering the approach to the repair of bone defects, which may have clinical applications in clinical fields of the dentistry including periodontics.

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방사성동위체(放射性同位體) 도입(導入)과 그 추적기술(追跡技術)에 의(依)한 수도근계(水稻根系) 활성상(活性相)의 해명(解明)과 개선(改善)에 관(關)한 연구(硏究) - 인산질(燐酸質) 비료(肥料)의 비종별(肥種別) 시용효과(施用效果)에 대(對)하여 - (제2보)(第2報) (Studies on the Use of Radioisotope Tracer Technique to Investigate and Improve the Root Activities in Rice Plant (II) - Effect of Application of Several Kinds of Phosphorous Fertilizer -)

  • 안학수;정희돈;안종성;노준정;김규원;심상칠
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제15권1호
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    • pp.85-92
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    • 1972
  • 현재(現在) 우리나라에서 시용(施用)하고 있는 인산질비료(燐酸質肥料)(중과석(重過石), 용인(熔燐), Simagarin)의 수도근계(水稻根系)에 대(對)한 생리적(生理的) 활성상(活性相), 생육상(生育相) 그리고 수량구성요소면(收量構性要素面)에 미치는 영향(影響)들을 살피기 위(爲)하여 방사성동위체(放射性同位體)$(P^{32}-labelled$ phosphoric acid)를 이용(利用) 추적(追跡)한 결과(結果) 다음과 같은 사실(事實)을 알 수가 있었다. 1. 분벽수확보(分蘗數確保)에 있어서는 중과석시용구(重過石施用區)가 유의성(有意性)있게 높았으나 후기(後期) 수수확보결과(穗數確保結果)에서 나타난 유효경률(有效莖率)에서는 유의차(有意差)있게 반전저낙(反轉低落)(77%)되었으며 용인(熔燐), Simagcarin시용구(施用區)에서는 최고분벽수(最高分蘗數)와 거의 동일(同一)하고 유의성(有意性)있는 유효경(有效莖) (평균(平均)92%)을 시현(示顯)했다. 2. 수량면(收量面)에서도 용인(熔燐)과 Simagcarin시용구(施用區)(이 양자간(兩者間)에서는 통계적(統計的) 유의차(有意差)가 인정(認定)되지 못하였다)가 중과석구(重過石區)에 비(比)하여 유의성(有意性)있게 증수(增收)$(20{\sim}30%)$되었고 이는 높은 유효경률(有效莖率)과 임실률(稔實率)의 향상(向上)등이 주효(奏效)한 것으로 풀이되었다. 따라서 이 양린비(兩燐肥)는 무효분벽(無效分蘗)의 억제(抑制)와 임실률향상(稔實率向上)에 큰 작인(作因)으로서 작용(作用)한 것으로 잠작되었다. 3. 근계(根系) 활성상(活性相)에서도 중과석구(重過石區)에서는 상층근형성(上層根形成) (root-mat)이 많았으며 심층부(深層部)에서는 전(戰)혀 근계분포(根系分布)가 없었다. 그러나 용인(熔燐), Simagcarin시용구(施用區)에서는 근계분포(根系分布)와 그 활성상(活性相)이 심층부위(深層部位)까지 강인하고 균형성(均衡性)있게 표현포착(表現捕捉)되었다. 4. 용인(熔燐), Simagcarin은 인산질인료(燐酸質認料)라기보다는 이들의 개량자재적(改良資材的) 분량(分量)의 투여(投與)와 용수(用水)의 적정조정(適正調整) 그리고 유기질(有機質)의 합리적(合理的)인 투여(投與)등으로 훨씬 안정(安定)된 고수량유지(高收量維持)가 이루어질 것이며 증수적(增收的) 방향(方向)으로의 토양조성(土壤造成)도 겸(兼)할 수도 있다는 가능성(可能性)을 제시(提示)하였다.

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새우 가열(加熱)중의 아미노산의 변화(變化) 및 향기성분(香氣成分) 생성기구(生成機構)에 관한 연구(硏究) (Changes of Amino Acids and Formation Mechanism of Flavor in Cooked Small Shrimps)

  • 최성희;이병호
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.371-378
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    • 1987
  • 새우 및 크릴류 향기생성(香氣生成)의 전구물질(前驅物質)을 밝히기 위해 유리(遊離)아미산과 전(全)아미노산에 관하여 가열전후(加熱前後)의 조성(組成)을 조사(調査)하였다. 젓새우에 있어서 유리(遊離)아미노산 중 함량(含量)이 현저하게 많은 것은 Pro과 Tau이고 함량(含量)이 적은 것은 Cys, Tyr과 His 등이 된다. 대부분의 유리(遊離)아미노산은 가열처리(加熱處理)에 의해 감소(減少)하였다. 현저하게 감소(減少)하는 것으로는 Thr, Val, Ile, Leu, Lys과 Glu 등이었다. 남극(南極)크릴의 유리(遊離)아미노산 중 함량(含量)이 많은 것은 Gly, Tau, Ala 등이고, 함량(含量)이 적은 것은 Cys, Glu 등이었다. 곤쟁이의 유리(遊離)아미노산 중 함량(含量)이 많은 것은 Gly, Tau, Pro 등이고, 함량(含量)이 적은 것은 Car, Glu 등이었다. 남극(南極)크릴과 곤쟁이에 있어서도 가열전후(加熱前後)의 유리(遊離)아미노산의 현저한 감소(減少)가 있다. 남극(南極)크릴에서는 Thr, Ser, Cys, Leu과 Lys이, 곤쟁이에서는 Lys, His과 Asn 등이 급히 급격하게 감소(減少)하였다. 젓새우 및 크릴류에서 가열(加熱) 중에 감소(減少)된 유리(遊離)아미노산은 amino-carbonyl반응(反應) 등의 화응반응(化應反應)을 일으켜 새우 혹은 크릴류의 가열향기(加熱香氣) 생성(生成)에 크게 기여하리라 생각된다. 또 새우류의 가열향기(加熱香氣) 생성기구(生成機構)를 규명(糾明)하기 위해 새우 중에 있는 저분자(低分子)의 당(糖)과 유리(遊離)아미노산의 가열반응(加熱反應), 즉 amino-carbonyl 반응(反應)을 이용(利用)한 모델계(系)를 설정하여 검토(檢討)한 결과(結果) 모델계(系) 1(Pro+glucose), 모델계(系) 2(Pro+glucose+Tau)와 모델계(系) 3(Pro+glucose+Bet)의 휘발성농축물(揮發性濃縮物)은 새우향기(香氣)가 거의 없고 휘발성성분(揮發性成分)의 대부분은 1,4,5,6-tetrahydro-acetopyridine과 2-acetyl pyridine이었다. 이것들은 Pro 유래의 것이라 생각되며, 이 결과(結果) 새우류에 함량(含量)이 높은 아미노산과 당(糖)을 이용(利用)한 단순계(系)만으로는 새우류의 가열향기(加熱香氣)를 재현하는 것이 어렵고, pH의 영향 등 더욱 복잡한 요인들이 관여하여 특유의 가열향기(加熱香氣)를 생성(生成)하리라 생각된다.

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한국의 논과 밭에서 $^{137}Cs$ 의 토양-작물체 전이계수 (Soil-to-Plant Transfer Factors of $^{137}Cs$ in Paddy and Upland Fields of Korea)

  • 최용호;임광묵;이명호;최근식;정규회
    • 한국환경농학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.164-168
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    • 1999
  • 우리나라 농경지에서의 토양-작물체간 $^{137}Cs$ 전이계수를 조사하기 위하여 전국 33지역의 논과 밭에서 벼와 배추의 수확기에 작물과 표층토를 채취하고 ${\gamma}$-스펙트로메트리법으로 $^{137}Cs$ 농도를 측정하였다. 경작지 토양중 $^{(137)}Cs$의 농도는 논에서는 $0.7{\sim}17.7$ Bq/kg-dry, 밭에서는 $1.2{\sim}27.8$ Bq/kg-dry의 범위로 평균은 각각 6.9Bq/kg-dry 및 9.9Bq/kg-dry였다. 현미 및 배추내 $^{(137)}Cs$의 농도는 각각 12 지역에서만 측정되었는데 현미의 경우 0.019$0.019{\sim}0.111$ Bq/kg-dry의 범위로 평균 0.049Bq/kg-dry였고 배추의 경우 $0.012{\sim}0.066$ Bq/kg-fresh의 범위로 평균 0.028Bq/kg-fresh였다. 논토양 및 현미내 $^{(137)}Cs$의 농도는 일본에 비해 낮은 편이었다. $^{(137)}Cs$의 토양-작물체 전이계수는 현미의 경우 지역에 따라 $1.2{\times}10^{-3}{\sim}1.1{\times}10^{-2}$(건조중 기준)의 변이를 보였고 배추의 경우 $6.8{\times}10^{-4}{\sim}1.7{\times}10^{-2}$(생체중 기준)의 변이를 보였으며 평균은 각각 $5.7{\times}10^{-3}$$4.2{\times}10^{-3}$이었다. 이러한 값들은 $^{137}Cs$이 토양에 침적된 후 적어도 10년 이상이 경과되어 고정이 상당히 진행된 경우에 해당한다. 전이계수는 현미와 배추에서 모두 토양의 유기물 함량이나 양이온치환용량이 증가할수록 감소하는 경향이, 또한 현미에서는 점토 함량이 증가할수록 증가하는 경향이 약간씩 있었다. 토양의 pH나 모래함량은 전이계수에 영향을 거의 미치지 않았다. 본 연구결과는 국민 전반의 식생활에 따른 방사선 위해 정도를 평가하고 원자력사고 발생시 영농적 대책 수립에 활용될 수 있다.

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