Cognitive impairment is considered to be key research topics in the field of neurodegenerative diseases and in understanding of learning and memory. In the present study, we investigated neuroprotective effects of Schisandra chinensis (SC) and Ribes fasciculatum (RF) extracts in hydrogen peroxide-induced neuronal cell death in vitro and scopolamine-induced cognitive impairment in Sprague Dawley® (SD) rat in vivo. Apoptotic cell death in neuroblastic PC12 cell line was induced by hydrogen peroxide for 1 hour at 100 μM. However, mixture of SC and RF treatment prevented peroxide induced PC12 cell death with no neurotoxic effects. For in vivo experiment, the effect of SC and RF extracts on scopolamine-induced cognitive impairment in SD rat was evaluated by spontaneous alternation behavior in Y-Maze test. After 30 min scopolamine injection, the scopolamine-induced rats presented significantly decreased % spontaneous alteration and acetylcholine level, compared to non-induced group. However, treatment of SC+RF extracts rescued the reduced % spontaneous alteration with acetylcholine concentration from hippocampus in scopolamineinduced rats. These results suggested that mixture of SC and RF extract may be a potential natural therapeutic agent for the prevention of cognitive impairment.

This study was conducted to separate microorganisms with excellent odor component decomposition ability from nature. Microorganisms growing sulfur and ammonia compounds as substrates were isolated and identified in the tidal flat of Suncheon Bay. The strain YUN4 cultured on ammonia and sulfur compound substrates was found to have 100% genetic homology to Streptomyces fulvissimus. The optimum growth temperature of YUN4 was 20oC to 40oC, and the optimum pH was investigated in the range of pH 5 to pH 9. In addition, in order to evaluate the ability to reduce odor, after mixing the culture strain with each concentration of 1%, 5%, and 10% in the malodor generating sample, the efficiency of malodor reduction was evaluated after 30 minutes. As a result, the ammonia decomposition efficiency was 82.4%~93.9%, and hydrogen sulfide was 88.7%~94.9%.

국내에서 오래 전부터 오미자와 칠해목은 약용식물로 이용해져 왔다. 오미자의 경우 생리활성 물질인 lignan을 통하여 여러가지 효능들이 연구를 통하여 알려졌으나, 칠해목의 경우 항염증과 관련된 연구가 진행되었을 뿐, 산화 스트레스와 관련된 연구는 미비한 실정이었다. 이에 본 연구에서는 오미자․칠해목의 추출혼합물을 이용하여, 과산화수소로 산화 스트레스가 유도된 SH-SY5Y 신경세포에서의 보호 효과를 알아보고자 하였다. 과산화수소의 처리 농도의 경우, 신경세포 독성 실험을 통하여 100 μM의 농도를 본 연구에 사용하였다. 또한, 오미자와 칠해목 추출물은 SH-SY5Y 신경세포에서 세포 독성이 없음을 실험을 통해 확인하였으며, 과산화수소를 이용한 신경세포 보호효과를 확인한 결과, 30% 에탄올 추출물 50 μg/mL의 농도에서 각각의 추출물에서 가장 높은 보호 효과를 확인할 수 있었다. 이에 오미자․칠해목 추출혼합물의 최적 효능 비율을 알아보기 위해서 각각의 추출물을 다양한 수율로써 6:4, 7:3, 8:2의 비율로 신경세포 보호 활성을 확인한 결과, 오미자와 칠해목 7:3의 비율과 50 μg/mL의 농도에서 가장 높은 신경세포 보호효과가 나왔으며, 이에 본 연구에서 오미자․칠해목 추출혼합물의 최적의 비율과 처리 농도로 사용하였다. Annexin V와 PI를 이용한 SH-SY5Y 신경 세포의 세포사멸을 확인해 본 결과에서도 오지마․칠해목 추출혼합물은 SH-SY5Y 신경세포의 세포사멸를 억제시키는 것을 확인할 수 있었다. 이에 본 연구에서는 오미자․칠해목 추출혼합물이 과산화수소로 유도된 산화적 스트레스에서 SH- SY5Y 신경세포에서 보호 효과가 있다는 것을 확인할 수 있었지만, 그에 대한 메카니즘에 대한 연구는 미비한 실정이다. 이에 차후 연구에서는 오미자․칠해목 추출혼합물의 산화 스트레스에 대한 정확한 기전을 파악하기 위하여 In vitro와 In-vivo에서의 후속적 연구가 필요하다고 사료된다.

This study has implemented an experiment in which hydrogen sulfide was removed by establishing a two-stage packed tower effector filled with nutritious medium and also filling a tower that was immobilized in ceramic media after isolating and identifying the sulfur oxidizing bacteria from a sewage treatment plant. As a result, strains isolated from the sewage treatment plant were found to be similar, including Bacillus fusiformis, Bacillus anthracis sp., Paenibacillus sp., Serratia marcescens sp., Bacillus thuringiensis. The effector that immobilized isolated strains in the ceramic media achieved an approximately 90% removal rate of hydrogen sulfide, while the sterilized ceramic media not immobilized with isolated strains showed a removal rate of about 65%. In addition, the removal rate of hydrogen sulfide in the primary media packing effector immobilized with sulfur oxidizing bacteria was about 92%, while the secondary effector filled with medium had a hydrogen sulfide removal rate near 100%. In addition, 90% efficiency of removal was shown in conditions of EBCT 60s in the experiment that investigated removal rate of hydrogen sulfide according to residence-time, while the efficiency was rapidly reduced up to 45% in conditions of EBCT 30s. On the other hand, when operating for an extended period time while increasing the concentration of injected hydrogen sulfide, the amount of sulfate was increased from 2 mg/L to 12.7 mg/L, and pH was rapidly reduced to 2.7.

During the aerobic composting of livestock excrement, or leachate, which is generated in the composting process, is distributed through a bulking agent. In this research, a specific microorganism expected to reduce the emission of odor was activated in livestock excrement supernatant, which is similar to the leachate used for water control. While the microorganism was being diffused, odor properties were examined. The bulking agent, in which the specific microorganism was activated, was produced by applying a bioreactor filled with pumice and pellets to the treatment process of livestock excrement activation sludge method. The dominant microorganisms were Pseudomonas genera. Experiment results showed ammonia content was lowered as to 0.27 ppm 1n 15 days; however, it remained at levels of 3.15 ppm in the control reactor. After the composting time was completed, the ammonia concentrations were 0.07 ppm and 3.43 ppm, respectively. The complex odor in the test reactor was 28~30 times greater than of dilution, but was 42~45 times greater in the control reactor. Hydrogen sulfide and methyl mercaptan were not detected in either reactors. Ammonia was thought to be the major odor-producing source during the aerobic composting process of livestock excrement, and it was expected that the odor could be reduced by spraying a microorganism -activated solution as a bulking agent.

Background : Ribes fasciculatum var. chinense Maxim. has been traditionally used as febrifuge, diuretic and antidote against urushiol in Korea. This study described a metabolomics approach used to discriminate the genus Ribes from different sources. Methods and Results : Four different types of Ribes from Korea were analyzed by ultra-high-resolution mass spectrometry (UHPLC-HR-MS/MS) based metabolomics. Multivariate statistical method such as principal component analysis (PCA) were used to compare the derived patterns among the samples. The data set was subsequently applied to various metabolite selection methods for sophisticated classification with the optimal number of metabolites. The results showed variations in accuracy among the classification methods for the samples of different origins, especially for cultivation region. Conclusion : This proposed analytical method coupled with multivariate analysis is fast, accurate, and reliable for discriminating the origin of the genus Ribes samples and is a potential tool to standardize quality control in the genus Ribes related products.

신규의 환경오염물질로서 PFOS나 PFOA와 같은 과불화 화합물(perfluorinated compounds, PFCs)은 표면처리제, 계면활성제, 화제진압용 소화제 등 다양한 용도로 널리 사용된다. 하지만 이들 PFCs은 PBT(persistency, bioaccumulation, toxicity) 특성으로 인해 심각한 환경오염을 유발하고 있는 실정이다. 예를 들면, 오염원이 없는 극지방을 비롯한 거의 모든 환경매체에서 지속적으로 검출되는 것으로 알려져 있다. 그래서 PFCs의 연구는 매우 중요하다. 이 연구는 대표적인 영산강 수계인 황룡강과 영산강을 대상으로 10종의 PFCs를 정량적으로 측정하였다. 시료는 봄철과 가을철 두 번에 걸쳐 이루어졌고, 조사 지점은 총 19개 지점으로, 담양(1지점), 장성(2지점), 광주(6지점), 나주(3지점), 함평(3지점), 무안(1지점), 영암(1지점), 목포(1지점)이였다. 총 10종의 PFCs을 대상물질로 하여 LC-MS/MS를 사용하여 분석한 결과, PFOS (perfluorooctanesulfonate)가 8.24~115.34 ng/L (평균 41.6 ng/L), PFOA (perfluorooctanoate)가 4.02~8.86 ng/L (평균6.64 ng/L)로 검출되었다. 또한, PFNA(perfluorononanoate)는 두 번의 모니터링에서 모두 검출되지 않았고, PFHxS (perfluorohexanesulfonate)의 경우 평균농도가 1.47 ng/L로 PFOS/PFOA에 비해 비교적 낮은 농도로 검출되었다. 현재까지 영산강 수계에서 조사된 PFCs 모니터링한 결과는 조사지역에 따라 큰 차이를 보였으나, 타 지역 수계에 비해 농도가 낮은 것으로 나타났다. 결과적으로 PBT 특성을 갖고 있는 PFCs가 영산강 수계 전반에서 검출되고 있어서 지속적인 모니터링 연구조사를 수행해야 할 것으로 판단된다.

영산강 수계의 perfluorooctane sulfonate (PFOS), perfluorooctanoic acid (PFOA) 및 관련 과불화화합물(perfluorinated compounds; PFCs)의 오염도를 모니터링하기 위해 2013년 5월말부터 6월초에 걸쳐 영산강 수계 18개소 지점을 대상으로 조사 하였다. KIEST(Korea Institute of Environmental Science & Technology)에서 확립한 분석법을 토대로 liquid chromatography–mass spectrometry(tandem LC/MS)를 이용하여 분석하였다. 또한, 육상으로부터 하천수계로 유입되는 PFCs가 영산강 수계에 어떠한 농도 분포를 하고 있는지 18지점을 중심으로 오염실태를 파악하였다. 분석결과, 18지점에서의 PFOS 농도는 10.1 ~ 46.0 (평균 21.6) ng/L의 범위로 나타났으며, PFOA는 LOQ(limit of quantitation) ~ 14.2 (평균 7.3) ng/L의 범위로 분석되었다. 이 중 화순에서 흘러오는 광주천은 PFOS와 PFOA 농도가 각각 15.3 ng/L와 5.3 ng/L로 보였고 하수처리장에서 1km 떨어진 광주천에서는 높은 농도의 PFOS 35.5 ng/L와 11.7 ng/L로 검출되었다. 이와 반대로 광주천과 황룡강이 합류하는 영산강 본류 구간에서는 PFOS 15.9 ng/L으로 검출되었으나 그 외에 다른 PFCs는 검출되지 않았다. 또한 나주 지역을 따라 흐르는 영산강 본류에서는 PFOS 와 PFOA 농도 각각 27.4 ng/L와 8.5 ng/L로 비교적 높게 검출되었지만 전반적으로 주변 지역은 보다 낮게 검출되었다. 영산강이 함평과 무안을 거쳐 서해로 빠져나가는 목포 지역에서는 20.1 ng/L와 7.5 ng/L로 검출되었다. 본 연구 결과를 토대로 전라남도 영산강 수계 내에 PFCs인 독성화학물질이 존재한다는 사실을 확인할 수 있었다. 따라서 인공화학물질의 자연수내의 존재 및 거동 등에 관한 연구가 지속적으로 모니터링 되어야할 것이다.