본 연구는 플라즈마 발생 장치를 수경재배 시스템과 결합하여 상추를 재배하고 수확 후 플라즈마 활성수와 과산화수소 0, 3, 6% 농도에 침지 처리를 하여 생육량 및 바이오 활성 물질 함량을 비교하였다. 고농도의 과산화수소로 인하여 근권부 생체중이 저해되는 결과를 나타냈으며, 엽장과 근권부 생체중을 제외하고는 유의적 차이가 발생하지 않았다. 상추 지상부의 chlorogenic acid와 4-hydroxy3-benzoic acid, 4-hydroxy benzoic acid 그리고 지상부 총 페놀 함량은 과산화수소 6%에 서 유의적으로 가장 높았다. 하지만 근권부에서 측정된 이차 대사산물인 quercetin 및 근권부 총 페놀 함량은 과산화수소 처리구보다 플라즈마 활성수에서 유의하게 높았다. 과산화수소 처리 기간 동안 상추의 뿌리는 직접적인 피해를 받으며 괴사하였으나, 잎에서는 과산화수소 6% 처리에서 바이오 활성 물질이 증가하는 결과를 나타내었다. 플라즈마 활성수 처리 상추는 생리 장해가 발생하지 않았으며, 과산화수소 6% 처리와 유사한 양의 이차대사산물 증대 효과를 나타내었다. 또한, 뿌리의 바이오 활성 물질 함량이 가장 높았던 결과 등을 고려 할 때 근채류 및 엽채류의 수경재배에 플라즈마 기술을 적용할 시 작물의 바이오 활성 물질 함량을 증대시키는 데 효과적일 것으로 판단된다.

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.

Hydrogen peroxide (H2O2) is originally an endogenous small molecule which is reduced into water in cells. In order to know the H2O2-induced oxidative stress in RAW 264.7 cells, first of all, the optimum concentration of exogenous H2O2 which show reactive cellular responses was determined as 40 μM by MTT assay, and followed by 40 μM H2O2 application in RAW 264.7 cells for 30 min, 1, or 2 hours. The expressional changes of essential proteins for cellular proliferation, epigenetic modification, inflammation, apoptosis, survival, and protection were assessed by immunoprecipitation high performance liquid chromatography (IP-HPLC) using 51 antisera. 40 μM H2O2 treatment down-regulated proliferation-related proteins, Ki-67, PCNA, CDK4, cyclin D2, cMyc, and PLK4, induced histone methylation/ deacetylation and DNA methylation by increasing levels of HDAC10 and DMAP1 and by decreasing levels of DNMT1 and KDM4D, activated inflammatory reaction by increasing levels of MCP-1, COX-2, CD68, LTA4H, CXCR4, and lysozyme, and dramatically up-regulated cellular apoptosis-, survival-, and protection-related proteins, AIF, PARP-1, caspase 9, c-caspase 9, pAKT1/2/3, SOD-1, HO-1, NF-kB, NRF2, and GSTO1 in RAW 264.7 cells. These observations suggest exogenous 40 μM H2O2-induced oxidative stresses which resulted global cellular responses including not only antioxidant, inflammation, and apoptosis but also proliferation and epigenetic modification. Particularly, 40 μM H2O2-induced apoptosis was mainly derived from PARP-1/AIF signaling leading parthanatos, and 40 μM H2O2-induced suppression of cMyc/MAX/MAD network was relevant to reduction of RAW 264.7 cell proliferation. Accordingly, H2O2 appears to affect RAW 264.7 macrophages in several ways eliciting not only oxidative stresses but also genome-wide DNA damage.

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.

The purpose of this study was to evaluate the protective effect of PineXol® on H2O2-induced cell death in SK-N-MC cells, and in early stage focal ischemia rodent model. SK-N-MC cells were pre-treated with 200 μM H2O2 or various concentrations of PineXol® (10, 30, and 50 pg/mL) for 24 h, and then exposed to H2O2 for 3 h. Cell death was assessed by the CCK-8 assay, reactive oxygen species (ROS) assay, and lactate and dehydrogenase (LDH) release assay. Superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), and glutathione peroxidase (GPx) expressions were also analyzed by western blotting. Focal ischemia rodent model was used as the in vivo model, and different concentrations of PineXol® (1, 10, and 100 mg/kg) were administered. One week after administration, reduction of infarct volume was analyzed by TTC staining. Cell viability of H2O2-treated SK-N-MC cells significantly increased by pre-treatment of PineXol® (p<0.05). PineXol® pre-treatment also induced significant decrease of ROS and LDH expressions. However, PineXol® did not affect the infarct volume. These results suggest that PineXol® has significant neuroprotective effect in vitro, but statistical significance was not confirmed in the in vivo focal ischemia mo

The aim of this study was to evaluate the chemical quenching system for residual ozone and to determine the operating condition for the quenching system. Hydrogen peroxide (H₂O₂) and sodium thiosulfate (Na₂S₂O₃) were investigated as quenching reagents for ozone removal, and the tendency of each chemical was notably different. In the case of H₂O₂, the degradation rate of ozone was increased as the concentration of H₂O₂ increase, and temperature and pH value have a significant effect on the degradation rate of ozone. On the other hand, the degradation rate of ozone was not affected by the concentration of Na₂S₂O₃, temperature and pH value, due to the high reactivity between the S₂O₃²- and ozone. This study evaluates the decomposition mechanism of ozone by H₂O₂ and Na₂S₂O₃ with consideration for the water quality and reaction time. Furthermore, the removal test for the quenching reagents, which can be remained after reaction with ozone, was conducted by GAC process.

Programmed cell death or apoptosis is associated with changes in K+ concentration in many cell types. Recent studies have demonstrated that two-pore domain K+ (K2P) channels are involved in mouse embryonic development and apoptotic volume decrease of mammalian cells. In cerebellar granule neurons that normally undergo apoptosis during the early developmental stage, TASK-1 and TASK-3, members of K2P channels, were found to be critical for cell death. This study was performed to identify the role of K+ channels in the H2O2-induced or cryo-induced cell death of mouse and bovine embryos. Mouse and bovine two-cell stage embryos (2-cells) exposed to H2O2 for 4 h suffered from apoptosis. The 2-cells showed positive TUNEL staining. Treatment with high concentration of KCl (25mM) inhibited H2O2-induced apoptosis of 2-cells by 19%. Cryo-induced death in bovine blastocysts showed positive TUNEL staining only in the cells near the plasma membrane. Cryoprotectant supplemented with 25 mM KCl reduced apoptosis slightly compared to cryoprotectant supplemented with 5 mM KCl. However, the combination of antioxidants (β-mercaptoethanol) with 25 mM KCl significantly decreased the rate of H2O2-induced and cryo-induced apoptosis compared to treatments with only antioxidants or 25 mM KCl. These results show that blockage of K+ channel efflux for a short-time reduces H2O2- and cryo-induced apoptosis in mouse and bovine embryos. Our findings suggest that apoptosis in mouse and bovine embryos might be controlled by modulation of K+ channels which are highly expressed in a given cell type.

We have accomplished a various reaction experiment for a purifying agent selection which is related with efficient site demobilization about soil contaminated with the total petroleum hydrocarbon(TPH) in link of contaminated soil purification enterprise of power train center in Y railway car places of business for an oxidizer comparison experiment, we have differed consistency and implantation quantity of the hydrogen peroxide (H2O2). The result showed the highest 98.8% removal ratio, when H2O2 is 35% consistency. In the same way, the result which implants at 1:1 ratio (hydrogen peroxide (H2O2) : the catalyst (FeSO4 ․7H2O)) showed a similar result, when only the hydrogen peroxide was implanted.

본 연구는 파프리카 재배농가에서 과산화수소를 이용하여 여름철 고온극복에 관한 연구수행 결과이다. 고온기 과산화수소(순도 30%)를 0.3%로 희석하여 5일주기로 살포한 결과 파프리카의 엽이 두꺼워지고 기공저항 속도가 낮아 순조로운 증산작용이 가능하였다. 주당 착과수는 무처리에 비하여 약 2개가 많았다. 또한 과산화수소처리에 따라 엽내 과산화수소량이 증가하는 경향이었고, 항산화효소인 catalase와 peroxidase의 활력이 증가되었다. 여름철 파프리카 재배에서 가장 많이 발생하는 흰가루병 방제를 위하여 농약사용이 불가피한 상황이지만 생산물의 농약잔류 등으로 사용에 많은 제한이 있는 현 상황에서 과산화수소의 주기적인 이용으로 흰가루병을 방제할 수 있고 생산량도 높일 수 있어 금후 파프리카 재배농가의 많은 이용이 기대 된다.

수분 공급을 제한하여 수분 부족 스트레스를 처리한 상추식물에서 산화적 스트레스와 관련된 monodehydroascorbate reductase (MDHAR)의 활성도, 엽록소 함량, 과산화수소의 함량 등과의 상관관계를 조사한 결과, 생육배지의 수분의 함량이 감소함에 따라 식물체내 과산화수소의 생성량이 증가(R2=0.8851)하였으며, 수용성단백질 함량은 점차 감소(R2=0.9826)하는 경향을 나타내었다. 총 엽록소함량은 수분 부족 스트레스를 처리한 공시작물에서의 함량이 정상 생육시 보다 그 함량이 대체적으로 낮은 경향을 보였으며, 엽록소 a와 엽록소 b함량 변화도 총 엽록소의 함량변화와 비슷한 경향을 보였다. 그러나 총 엽록소에 대한 카로티노이드의 비율은 수분 부족 스트레스를 처리한 식물에서 정상생육 시 보다 더 높은 경향을 보였다. 수분 부족 스트레스가 진행됨에 따라 아스코브산의 함량은 정상 생육 시 보다 더 높은 경향을 보였으나 환원형인 디하이드로아스코브산의 함량은 수분 부족 스트레스를 처리한 초기에 정상생육 시 보다 더 낮은 경향을 보였다. MDHAR의 활성도는 사이토졸(cytosolic) 분획과 엽록체(chloroplastic) 분획에서 공히 크게 증가하였으며 MDHAR의 mRNA 전사 정도도 수분 부족 스트레스가 진행됨에 따라 크게 증가하였다. 수분함량이 감소함에 따라 MDHAR의 활성도가 크게 증가하였으며, 또한 과산화수소의 함량이 증가함에 따라서도 MDHAR의 활성도가 크게 증가(R2=0.9937과 0.8645)되어 수분 부족 스트레스로 나타나는 요인들과 MDHAR 사이에 밀접한 관련이 있음을 확인할 수 있었다.