This study was conducted to explore the immune activity, anticancer activity and nitrile scavenging activities of methanol extracts from the various organs of four Korean resource plants. The immune responses from both human T and B cell line was significantly enhanced in the cell growth compared to control while the cell growth was influenced at a certain period of culture. The results revealed that the cell growth of both human T and B cell was altered in a time dependent manner. Among tested several resource plants, the flower extract of E. japonicum demonstrated a pronounced cytotoxicity against HCT-116 cell with an IC50 value 132.08 ㎍ ㎖-1. The flower extract from Corylopsis coreana had a promising scavenging activity against pH 1.2 compared to other species. Taken together, the studied resource plants have influenced significantly in response to immunity and also have the potential cytotoxicity and nitric scavenging activities. However, the species E. japonicum exhibited the pronounced activities from several resource plants. The result from this investigation suggests that the extracts of studied resource plant could be an addition to basic medicine for some diseases.

This study was executed to evaluate the phenolic content, DPPH radical scavenging rate, and the cytotoxic effect in human cancer cell, 3T3-L1 cell from C. lanceolata extracts at various ethanol concentration. Total polyphenol and flavonoid content of the C. lanceolata at various ethanol concentration showed the high amount in 70%, 100% ethanol extract. The DPPH radical scavenging activity progressively increased in a dose-dependent manner, and showed the highest in 100% ethanol extract. The cytotoxic effect against human cancer cell of the C. lanceolata was higher in 50% and 70% ethanol extracts. In particular, the cytotoxic effect in MCF-7 cell was relatively higher than in other cells. The IC50 (concentration causing 50% cell death) value showed the highest on MCF-7 cell (538.39 ㎍/㎖) in 70% ethanol extract, and exhibited significant activity against Hela cell (637.87 ㎍/㎖), Calu-6 cell (728.64 ㎍/㎖). The extract of 70% ethanol at 1,000 ㎍/㎖ exhibited a pronounced cytotoxic effect on 3T3-L1 cell comparable to that of the other extracts, and reduced in a concentration-dependent manner.

물은 22.1 MPa의 압력하에 100℃ - 374℃의 온도범위에서 액체상태로 존재하며, 이를 아임계수라 한다. 아임계수 조건에서 물은 분자간 수소결합이 약해지면서 유전상수, 점성, 표면장력이 감소되어 유기용매와 유사한 특성을 지니게 된다. 원유오염토양은 전남 여수지역 공단 내에 있는 유류로 오염된 토양을 이용하였으며, 오염기간은 약 1년이며 저분자성 휘발유류성분 및 고분자성 유류로 오염되어 있었다. 초기 오염된 TPH농도는 16,895 mg/kg였다. 원유오염토양은 고분자성 물질이 다량 함유되어 있어 기존정화방법으로는 처리하기 어려운 점이 있다. 이를 해결하기 위하여 상기 아임계수 특성을 이용하여 원유로 오염된 토양으로부터 오염물질을 추출하는 연구를 수행하였다. 이와 함께 친유성 용매인 등유를 이용하여 토양으로부터 원유 일부를 탈착(전처리)시킨 후, 아임계수로 토양 내에 잔류되어 있는 유류성분을 제거하는 실험도 수행하였다. 이를 통해 아임계수 추출만을 적용하였을 경우와 등유 전처리가 추가된 경우의 제거율과 정화공정상 효율을 비교하였다. 아임계수 추출 시 275℃에서 2시간 추출을 5회 반복 진행하였을 때, 토양 내의 잔류 유류 농도가 498 mg/kg(제거율 97%)로 나타났다. 등유 전처리(토양 : 등유=1 : 0.5 wt%)후 아임계수 적용시 250℃에서 1시간동안 추출 시, 토양 내 잔류 유류 농도는 223 mg/kg로 나타났다. 적용된 두가지 공정 모두 토양1지역 우려기준(500mg/kg)이하로 정화되었으나, 상대적으로 등유전처리가 포함된 공정이 아임계수 기술만을 적용하여 추출을 진행한 것보다 상대적으로 높은 제거율을 보였다. 또한 등유 전처리가 추가된 아임계 공정이 추출시간, 공정수, 투입에너지(가열)에 있어 경제적으로 판단되며, 따라서 원유 오염토양의 아임계수 정화공정에서는 등유전처리 도입이 효과적인 것으로 판단된다.

국내에서 토양 내 중금속 농도를 정량하기 위하여 다양한 분석장비 및 전처리관련 공정시험법이 존재한다. 대표적으로 환경부 토양환경공정시험법에서는 토양의 전분해(왕수추출)후 AAS 또는 ICP로 분석을 제시하고 있으며, 해양환경공정시험법에서는 퇴적물의 완전분해 후 분석이 제시되어 있다. 또한, 상기 화학적 전처리공정을 거치지 않는 XRD분석이나 입자를 레이저빔으로 승화시켜 측정하는 레이저 유도 붕괴 분광법(LIBS; Laser-Induced Breakdown Spectroscopy)도 상용화 되고 있다. 이러한 각종 전처리 및 분석 방법은 특히 전처리 정도에 따라 동일시료라 하더라도 경우에 따라 측정된 농도 값에 차이가 발생되나, 신기술이나 검증 등에 고려하지 않는 경우가 많기 때문에 혼란이 야기되는 실정이다. 따라서, 토양시료를 대상으로 전처리에 따른 분석결과차이를 증명하고, 이를 상용화 중인 LIBS분석방법과 비교하고자 한다. 중금속 오염토양 10가지를 대상으로 하였으며, 각 토양을 왕수분해(전분해)하고 충분히 반응시키고 원심분리하여 상등액을 분취하여 분석시료로 하였다. 이 왕수추출 후 잔류입자 내 잔류 중금속 농도를 정량하기 위하여 불산 등을 투입(완전분해)하여 잔류입자를 완전히 용해시켜 이를 분석시료로 하였다. 전분해와 완전분해는 각각 토양오염공정시험법과 해양환경공정시험법(-퇴적물)을 바탕으로 실험하였다. 중금속 농도 정량에는 ICP-OES(Perkin Elmer DV2100)을 사용하였으며, 총 5종(납, 아연, 구리, 크롬, 카드뮴)을 분석하였다. 추가로 동일 토양시료를 레이저유도 붕괴 분광법(LIBS)으로도 분석하여 이를 비교해 보았다. 토양시료 10개에서 납, 아연, 구리, 크롬의 분석농도는 완전분해(불산 등)대비 왕수분해(전분해)가 65~100%, 62~94%, 71~91%, 30~52%로 나타났으며, 이때 카드뮴은 검출되지 않았다. 토양 왕수추출 후에도 잔류입자(주로 실리카)에 중금속이 일부 존재하고 있는 것으로 나타났으며, 이는 전처리 후 입자유무에 따라 토양 에서 잔류중금속 농도 분석 값이 다를 수 있음을 나타낸다. 완전분해 시 납, 구리, 크롬, 아연 농도는 LIBS측정치 대비 평균회수율이 각각 87.8, 96.8%, 106.2%, 90.1%로 나타나 상대적으로 LIBS방법과 유사한 측정결과가 나타났다. 이는 완전분해 측정법과 LIBS측정법이 입자까지 모두 용해 또는 승화시켜 측정하는 방법이라는 점에서 유사하기 때문으로 판단된다.

런던협약에 의해 2015년부터 폐기물 해양투기가 전면 금지됨에 따라 국내 광물자원 관련 산업체에서는 폐기물의 처리 방안 마련이 요구되고 있다. 알루미늄 생산 공정에서 보크사이트 부산물은 연간 27만 톤 가량 발생하고 있으며 대부분 토목공사 성토용 골재로 재활용되고 있으나, 전량 골재로 활용이 어려워 매년 8만 톤 이상적치되고 있는 실정이다. 우리나라 농경지는 하절기 집중호우, 화학비료 다량 사용 등으로 토양의 산성화가 가속화되고 있어 농작물 생육조건에 적합한 pH 유지를 위해 주기적인 토양 개량이 필요하다. 보크사이트 부산물을 활용한 토양개량제가 석회(Ca), 고토(Mg)를 대체하여 산성토양 개량제로 재활용 가능성에 대하여 연구하고자 한다. 보크사이트 부산물을 토양개량제로 활용함으로써 매립 등에 소요되는 처리비용을 절감하고 자원순환 측면에서 폐기물제로화(waste zero)에 크게 기여할 것이다. 보크사이트 부산물의 위해성 여부를 확인하기 위해 ｢토양환경보전법｣ 토양오염 우려기준에서 정하고 있는 중금속 8종 물질의 분석 결과 불검출 또는 기준치 이하로 검출됨을 확인하였다. 전남 나주시 금천면 석곡리 일원(임야와 농경지 연접부)에서 pH 4.9 ~ 5.0 범위의 토양을 채취하여 샘플 토양으로 사용하였으며 채취한 샘플산성토양에 보크사이트 부산물 과립 개량제를 1~10%(wt) 범위로 혼입하여 pH 변화를 조사하였다. 이때 농경지에서 경운, 강우에 의한 수화반응 등을 적용하고자 일정 기일간 양생을 거친후 pH를 측정하였다. 증류수(토양의 25%)와 5일간 양생 반응 후 측정한 결과 토양개량제 1%를 혼입한 시료에서는 pH 7.5 ~ 8.0, 10% 혼입시료는 pH 9.0 ~ 9.5 범위로 나타났다. 보크사이트 부산물을 토양개량제로 활용 시 중금속류에 의한 오염은 없을 것으로 사료되며 보크사이트 부산물이 경작 작토부 토양의 1% 이내로 살포할 경우 산성토양 중화에 적합할 것으로 판단된다.

This study was executed to evaluate the immune activity, nitrite scavenging activity and ABTS radical scavenging activity against extracts of various concentration of ethanol solvent from Codonopsis lanceolata cultured at 6 local regions. The immune responses from both human T and B cell line was significantly enhanced in the cell growth compared to control while the cell growth was influenced at a certain period of culture. The results revealed that the cell growth of both human T and B cell was altered in a time dependent manner. The nitrite scavenging activity of ethanol extracts from various solvent concentration of C. lanceolata were affected by pH. At a pH of 1.2, the nitrite scavenging effect of all of the extracts tested observed higher than that of the other two pH ranges. There was no distinct detection of nitrite scavenging effects of the pH range 6.0. The ABTS radical scavenging activity was progressively increased in a dose-dependent manner, and the activity was the highest in 100% ethanol extract. The result from this investigation suggests that the extract of Codonopsis lanceolata could be an addition to basic medicine for immune modulation and natural food additives.

This study was conducted to evaluate the cytotoxicity and α-amylase, α-glucosidase, pancreatic lipase inhibition in vitro by different solvent fractions from the roots of Codonopsis lanceolata. The values of IC50 against Calu-6 cell showed a high effect in n-hexane fraction (10.13 μg/mL) whereas DW fraction exhibited the weakest inhibition on cell viability, having an IC50 value of over 1,000 μg/mL. The values of IC50 against HCT-116 cell showed the highest activity in n-BuOH fraction (102.01 μg/mL), followed by n-hexane fraction (145.85 μg/mL), methylene chloride fraction (332.02 μg/mL), ethyl acetate fraction (462.93 μg/mL) and DW fracion (>1,000 μg/mL). α-Amylase inhibitory activity in methylene chloride fraction and ethyl acetate fraction was found to have a higher inhibitory effect with 24.5% and 25.6% than the other fractions. The highest α-glucosidase inhibitory activity was observed from the ethyl acetate fraction extract, while the extract of DW fraction showed the lowest level of inhibitory activity at given experiment concentration. The pancreatic lipase inhibitory activity of C. lanceolata was found to have a higher the effect in ethyl acetate fraction. Inhibition of lipase activity of the ethyl acetate fraction and n-hexane fraction showed a relatively high, while the extract of DW fraction showed the lowest level at given experiment concentration. These results suggested that the roots of C. lanceolata may assist in the potential biological activity on carbohydrate, lipid Inhibitory activity and anticancer activity.

This study was conducted to clarify the antimicrobial effect, antioxidant and tyrosinase inhibitory activities of the biological composition having the Phytolacca americana, and to enhance the natural materials utilization of foods and cosmetics. The antimicrobial activities of the different parts of P. americana were evaluated using the agar diffusion test. The antimicrobial activity of P. americana was relatively high in Malassezia furfur known as a skin fungi and Vibrio parahaemolyticus compared to Escherichia coli and Staphylococcus epidermidis. However, the antimicrobial activity in Vibrio parahaemolyticus did not show at all parts of P. americana. Both the DPPH radical scavenging activity and ABTS radical scavenging activity have been increased with the higher concentration of methanol extract. In particular, leaf extract of P. americana exhibited the highest activity both ABTS radical scavenging activity and DPPH radical scavenging activity. The nitrite scavenging activity was decreased when the pH was changed from pH 1.2 to pH 6.0. The highest nitrite scavenging activity was exhibited from the methanol extract of fruit, followed by root, stem, and leaf at pH 1.2. However, the nitrite scavenging activity at pH of 6.0 was not almost detected. All plant parts of P. americana showed tyrosinase inhibitory activity. The highest activity was found in the stem, and followed by root, leaf, and fruit in order. These tyrosinase inhibitory activity was progressively increased in a concentration-dependent manner. In this experiment on the methanol extracts of different organ from P. americana, we confirmed that the extract of P. americana showed potent tyrosinase inhibitory activity. Taken together, we conjectured that the P. americana had the potent biological activities, therefore this plant having various functional components could be a good material for development into source of natural food additives and cosmetics

In Korea, the chemical oxygen demand(CODsed) in freshwater sediments has been measured by the potassium permanganate method used for marine sediment because of the absence of authorized analytical method. However, this method has not been fully verified for the freshwater sediment. Therefore, the use or modification of the potassium permanganate method or the development of the new CODsed analytical method may be necessary. In this study, two modified CODsed analytical methods such as the modified potassium permanganate method for CODMn and the modified closed reflux method using potassium dichromate for CODCr were compared. In the preliminary experiment to estimate the capability of the two oxidants for glucose oxidation, CODMn and CODCr were about 70% and 100% of theoretical oxygen demand(ThOD), respectively, indicating that CODCr was very close to the ThOD. The effective titration ranges in CODMn and CODCr were 3.2 to 7.5 mL and 1.0 to 5.0 mL for glucose, 4.3 to 7.5 mL and 1.4 to 4.3 mL for lake sediment, and 2.5 to 5.8 mL and 3.6 to 4.5 mL for river sediment, respectively, within 10% errors. For estimating CODsed recovery(%) in glucose-spiked sediment after aging for 1 day, the mass balances of the CODMn and CODCr among glucose, sediments and glucose-spiked sediments were compared. The recoveries of CODMn and CODCr were 78% and 78% in glucose-spiked river sediments, 91% and 86% in glucose-spiked lake sediments, 97% and 104% in glucose-spiked sand, and 134% and 107% in glucose-spiked clay, respectively. In conclusion, both methods have high confidence levels in terms of analytical methodology but show significant different CODsed concentrations due to difference in the oxidation powers of the oxidants.