This study was designed to investigate the effects of Korean Lycii fructus water extract in Al (Aluminum) administered rats. Forty-eight male Sprague-Dawley rats were divided into six groups: Control group, water extract group with 3% Lycii fructus, 1000 and 2000 ppm of Al groups, and 1000 and 2000 ppm of Al with 3% Lycii fructus water extract group. The Al content of rat tissue in the Al administered group was lower than that in rat tissue in the Al with 3% Lycii fructus water extract group. Plasma levels of renin and aldosterone activity was higher in the Al administration group, compared with the 3% Lycii fructus water extract group and Al administered group. Aspartate amino transaminase and alanine amino transaminase activities were elevated in the Al administered group and lower in the 3% Lycii fructus water extract group. Lactate dehydrogenase was lower in the 3% Lycii fructus water extract Al group than in the Al group. Choline acetyltransferase was higher in the 3% Lycii fructus water extract Al group than in the Al group.

To investigate the protective effect of omija(Schizandra chinensis Baillon) tea extracts against the aluminum toxicity, Sprague-Dawley rats(100±10g) were divided into 6groups consisting of a control group, a 3% Schizandra chinensis Baillon tea plus extract group, a 1, 000 and 2, 000ppm aluminum group, and a 1, 000 and 2, 000ppm aluminum plus 3% Schizandra chinensis Baillon tea plus extract group. The rats administered aluminum were given 1, 000 and 2, 000ppm of Al2(SO4)3 dissolved in distilled water. The aluminum content in tissues from rats administered aluminum was lower than in the tissues of rats of administered aluminum plus 3% Schizandra chinensis Baillon tea in the water extract. Aspartate aminotransferase (AST) and alanine aminotransferase(ALT) levels were increased in the aluminum group and lower in the group receiving a 3% extract of Schizandra chinensis Baillon tea. Lactate dehydrogenase(LDHase) was lower in the group receiving a 3% extract of Schizandra chinensis Baillon tea plus aluminum than in the aluminum group. Cholinesterase(ChEase) was higher in the 3% Schizandra chinensis Baillon tea-aluminum group than in the aluminum group. Plasma levels of renin were increased in the aluminum group, compared to the group receiving 3% Schizandra chinensis Baillon tea plus aluminum. Plasma levels of aldosterone were increased in the aluminum group compared with the 3% Schizandra chinensis Baillon tea plus aluminum group. These results suggest that the group receiving Schizandra chinensis Baillon tea in water extract had a lowered level of aluminum accumulation, and it is believed that the Schizandra chinensis Baillon tea plus water had some protective effects against aluminum toxicity when administered in rats, but the mechanism of these effects remains obscure.

본 연구는 농도를 달리한 알루미늄 급여가 두충의 효과에 미치는 영향을 실시한 결과 식이섭취량에서 두충차 추출액과 알루미늄 병합급여군은 알루미늄 단독급여군에 비하여 증가하였으나 각 실험군간에 유의성은 나타나지 않았다. 음용수 섭취량은 알루미늄 단독 급여군에 비하여 알루미늄과 두충차 추출액 병합급여군이 약간 증가하였다. 체중 증가량은 대조군과 두충차 추출액 급여군에 비하여 농도를 달리한 알루미늄 급여군이 감소하였으며 식이효율은 각 실험군간에 유의적인 차이는 나타나지 않았다. 간, 심장, 신장, 폐, 위, 소장, 대장 및 비장 조직 중의 알루미늄 함량에서 대조군과 두충차추출액급여군 간에는 별다른 차이를 보이지 않았으나 각각의 농도를 달리한 알루미늄 급여군에 비하여 알루미늄과 두충차 추출액 병합급여군의 함량은 감소하였다. 레닌활성도에서 대조군에 비하여 두충차 추출액 급여군이 감소하였고, 각각 농도를 달리한 알루미늄 급여군에 비하여 알루미늄과 두충차 추출액 병합급여군이 유의적으로 감소하였다. 알도스테론농도는 각각 농도를 달리한 알루미늄 급여군에 비하여 알루미늄과 두충 추출액 병합급여군이 유의적으로 감소하였다. ALT와 AST는 농도를 달리한 알루미늄 단독 급여군에 비하여 알루미늄과 두충차 추출액 병합 급여군이 유의적으로 감소하였다. LDHase는 알루미늄 급여군에 비하여 알루미늄과 두충차 추출액 병합급여군이 감소하였으나 유의한 차이는 없었다. ChEase는 농도를 달리한 알루미늄 단독급여군에 비하여 두충차 추출액과 알루미늄 병합급여군 및 대조군과 두충차 추출액군이 유의하게 증가하였다. 따라서 알루미늄을 만성적으로 섭취하게 되면 독성효과를 나타낼 수 있으나 두충차추출액이 알루미늄에 의해 손상된 조직과 AST, ALT, LDHase. ChEase 활성도, 레닌, 알도스테론 호르몬 농도에 어느정도 영향을 미치는 것으로 나타나 두충의 폴리페놀 성분이 알루미늄에 의한 어느 정도 중독 완화 효과가 있으며, 본 실험은 흰쥐를 이용한 동물모델로 실시하였으나 알루미늄은 여러 경로를 통해 사람에게 노출 될 수 있으므로 알루미늄이 인체에 어떤 영향을 미치는지에 대한 연구는 계속되어져야 한다고 사료된다.

This study was designed to investigate the effects of green tea extract on aluminum-induced damage to phospholipid content in old rat cerebral tissue. The aim of this study was to investigate the possibility that aluminum is the cause of Alzheimer’s disease. Forty Sprague-Dawley old male rats weighing 350±10 g were divided into four groups, consisting of a control group (CON), 40 ppm aluminum sulfate group (Al-40), green tea water extract group (GTWE), and 40 ppm aluminum sulfate and green tea water extract groups (Al-40+GTWE) and kept on their respective diets for 12 weeks. In order to discover the influence of aluminum on cerebral tissue of old male rats, the serum aluminum concentration and phospholipid composition were compared between the aluminum-treated group and the normal group. The results showed that the serum aluminum concentration was higher in the aluminum sulfate-treated group than in the normal group. The cerebral tissue phospholipid concentration decreased significantly in the aluminum sulfate treated group as compared to the normal group. The results of this experiment show that increase of aluminum concentration in experimental animals causes the rise of serum aluminum and phospholipid concentrations, phenomena that are very similar to those shown in Alzheimer’s disease., The results of this experiment, together with reports that aluminum is a cause of neurofibrillary tangles in cerebral tissue, therefore demonstrate the possibility that aluminum is the cause of Alzheimer’s disease. Green tea water extract is also shown to be an effective therapeutic candidate for the treatment of Alzheimer’s disease.

알루미늄 용액과 갈근 열수 추출액의 급여가 흰쥐의 Aldosterone, rennin의 호르몬과 GOT, GPT. LDH의 효소 활성도에 미치는 영향을 조사하였다. 식이섭취량은 각 실험군간에 유의성은 나타나지 않았으며 체중증가량은 농도를 달리한 알루미늄 단독 급여군에 비하여 갈근과 알루미늄의 병합 급여군이 유의적으로 감소하였다. 신장조직은 다론 조직에 비하여 농도를 달리한 알루미늄 단독 급여군은 1.78~1.83g이었으나 알루미늄과 갈근 병합 급여군은 2.10~2.19g으로 유의적으로 증가하였다 rennin 활성도에서 각각 농도를 달리한 알루미늄 급여군은 399.98~464.58ngAl/ml/hr에 비하여 알루미늄과 갈근 병합 급여군이 289.74~88ngAl/ml/hr으로 알루미늄 단독 급여군에 비하여 유의적으로 감소하였다. aldosterone 활성도는 각각 농도를 달리한 알루미늄 병합 급여군은 1351.60~1394.83pg/ml 알루미늄과 갈근 열수 추출물 병합 급여군이 954.54(~9632.57pg/ml으로 알루미늄 병합 급여군에 비하여 감소하였다. GOT는 농도를 달리한 알루미늄 단독 급여군은 258.60~395.80IU/L인데 비하여 알루미늄과 갈근 열수 추출물 병합 급여군이 314.20~320.20IU/L으로 유의적으로 감소하였다. GPT는 농도를 달리한 알루미늄 급여군은 100.40~108.20IU/L인데 비하여 갈근 열수 추출액 급여군과 알루미늄 병합 급여군은 70.80~81.00IU/L으로 유의적으로 감소하였다. LDH는 농도를 달리한 알루미늄 급여군은 3157.20~3726.20IU/L인데 비하여 갈근 열수 추출액 급여와 알루미늄 동시 병합 급여군은 2846.60~2993.20IU/L으로 유의적으로 감소하여 갈근 열수 추출액 급여군에 의한 알루미늄 중독 완화 효과를 볼 수 있었다.

대구지역의 경우 성서, 서대구 산업단지에 공업용수를 공급하는 정수장을 포함해 6개소의 정수장에서 한해 평균 4만톤의 정수슬러지가 발생되고 있다. 2012년 기준 대구광역시의 정수슬러지 발생량은 124 톤/일로 나타났으며, 이들 정수슬러지 중 약 23.4 톤/일이 대구소재 성서･서대구산업단지에 공업용수를 공급하는 죽곡 정수사업소에서 발생한 것으로 나타났다. 대구광역시에서 발생되는 모든 폐 정수슬러지는 연간 15억 원의 처리비용을 지불하고 시멘트의 원료로 처분되고 있어서 처리비에 대한 부담이 큰 실정이다. 이렇게 발생되는 정수슬러지는 하수처리 과정에 발생되는 슬러지에 비하면 많은 양이라고 볼 수 없지만, 정수장이 대형화되고, 하천유량의 감소와 환경규제의 강화 등으로 하천이나 토양으로의 직접배출이 규제되면서 정수슬러지의 처리가 현안으로 부각되었다. 정수슬러지는 유효한 알루미늄 자원을 함유하고 있음에도 불구하고 매립･해양투기에 의해 처리되거나 시멘트의 원료와 같이 제한된 산업 분야에서만 재활용되고 있는 실정이다. 그러나 런던협약의 발효로 슬러지의 해양투기가 금지되고 매립의 경우에도 부지문제 등의 부수적인 문제점들이 발생하여 이에 대한 해결책이 필요하다. 아울러 정수슬러지 처리비용은 2013년 기준으로 톤당 35,000원으로 년간 약 15억원에 이르고 있으며, 처리 비용은 지속적으로 증가될 가능성이 높다고 알려져 있다. 이와 같이 단순 매립처분의 한계점이나 처리비용의 상승을 고려한다면, 정수슬러지의 다양한 활용 방안의 모색이 시급하다고 볼 수 있다. 이에 따라 본 연구에서는 기존 매립, 소각에 의해 처리되었던 폐정수슬러지를 재생응집제로 제조하여 산업단지 공단을 비롯한 기업에 재이용 하고자 한다.

치매유발제인 알루미늄(aluminum, Al)에 대한 세포독성과 이에 대한 쇠비름(Portulaca oleracea L., PO)추출물의 영향을 배양 신경교종세포(C6 glioma)를 재료로 항산화 측면에서 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 본 연구에서 염화알루미늄(AlCl3)을 배양 C6 glioma세포에 처리한 결과 처리 농도에 비례하여 세포생존율을 유의하게 감소시킴으로서 세포독성을 나타냈으며 XTT50값이 100uM 이상으로 나타남으로서 중간독성(mid-toxic)인 것으로 나타났다. 한편, 항산화제인 vitamin E는 AlCl3에 의하여 감소된 세포생존율을 유의하게 증가시킴으로서 AlCl3에 의한 세포독성을 방어하였다. 한편, AlCl3의 세포독성에 대한 PO추출물의 영향에 있어서, PO추출물은 AlCl3에 의하여 감소된 세포생존율을 유의하게 증가시킴으로서 AlCl3에 의한 세포독성을 방어하였으며, 또한 superoxide dismutase (SOD)-유사활성(SOD-like activity)과 지질과산화(lipid peroxidation, LP)억제능 및 lactate dehydrogenase (LDH)활성 감소를 나타냈다. 이상의 결과에서 AlCl3의 세포독성에 산화적 손상이 관여하고 있으며 PO추출물은 AlCl3에 의한 세포독성을 항산화 측면에서 유효하게 방어하였다. 따라서 PO와 같은 천연추출물은 산화적 손상에 의하여 매개되는 치매와 같은 병변의 예방이나 치유를 위한 소재로서의 활용성이 클 것으로 생각된다.