Paraquat는 비선택적 속효성 제초제이다. SOD, acetylcholinesterase의 활성과 NAD 합성을 저해하고, glutathione과의 복합체 형성, collagen 증가, tryptophan-niacin 전환율 감소, 등의 독작용이 있다고 보고되고 있다. 본 연구는 paraquat의 전자 수용 및 방출 기능을 검토하여 cytochrome 호흡쇄로의 전자 흐름에 미칠 수 있는 paraquat의 영향을 조사했다.
<p>Paraquat는 비선택성의 속효성 제초제로 생체세포에 대한 독작용은 SOD활성저해에 기인한 지질과산화물의 축적에 있으나 그 독작용이 확대 해석되고 있는 바, glutathione과의 복합체 형성, paraquat에 의한 collagen의 증가, tryptophan에서 niacin으로의 전환율 감소 밎 NAD합성저해, acetylcholinesterase의 활성저해 및 돌연변이 유발등이 보고되고 있으며, paraquat 독성에 대한 면역학적 치료제인 항체 생산에 대한 연구도 행해지고 있다.</p> <p>Paraquat의 전자전달에 대한 관련성의 연구로는 Liochev 등이 paraquat에 의한 전자흐름의 이상을 보고한바 있고, paraquat가 산화 및 환원 복합체를 가속시킨다는 연구 및 paraguat의 전자공여체로서의 작용 등의 보고가 있다. 그러나, 이러한 paraquat의 전자전달 매체로서의 성질이 세포내 에너지 대사과정 중 연속된 전자전달계로 구성되어 있는 cytochrome 호홉쇄에 미치는 영향에 대해서는 연구가 미흡하다.</p> <p>paraquat가 생체내 이화작용에서 생성되는 전자를 흡수한다면 cytochrome 호흡쇄로의 전자의 흐름에 이상을 초래할 수 있을 것이며 이것은 paraquat의 급성독성의 기작으로 이해될 수 있을 것이다.</p> <p>따라서 본연구는 paraquat의 전자수용 및 방출의 기능을 검토하여 생체내의 전자전달계에 미칠 수 있는 paraquat의 영향을 검토 하였다.</p> <h1>재료 및 방법</h1> <h2>Mitochondria 분리</h2> <p>정상의 쥐(sprague-dawley중 수컷 흰쥐)로부터 채취한 간 조직을 \( 0.9 \% \) saline 용액으로 세척한 후 빙냉한 \( 0.15 \mathrm { M } \)의 KCl 용액에서 잘게 절편한 후 teflon glass homogenizer를 사용하여 \( 10 \% \) \(( \mathrm { w } / \mathrm { v } ) \)의 간조직 균질액을 만들었다. 이 마쇄 균질액을 \( 600 \mathrm { ~g } \)에서 10분간 2회 원심분리 \( (4 ^ {\circ } \mathrm { C } \), \(600 \times \mathrm { g } \times 10 \mathrm { ~min } ) \)하여 조직의 미마쇄 획분 및 원형질 막 획분을 제거하고 가아제로 여과한 후 2회 원심분리 \( (4 ^ {\circ } \mathrm { C } \), \(10,000 \times \mathrm { g } \times 20 \mathrm { ~min } ) \)하여 얻은 침전물을 mitochondria획분으로 하였다. Mitochondria 획분은 \( \mathrm { ml } \) 당 \( 57 \mathrm { mg } \)의 protein을 함유하였다.</p> <h2>전자수용 및 방출의 반응계</h2> <p>Paraquat 와 NAD의 전자수용 및 방출에 대한 비교실험은 photo cell에 \( 0.1 \mathrm { ~mA } \)의 전류가 흐르도록 동선전극을 장치하고 반응액에 잔존하는 proton의 홉수제로는 sodium hydroxide를, 전해질로는 silver nitrate를 사용한 반응계로 행하였다.</p> <p>전자수용반응은 여기에 \( 1.0 \mathrm { mM } \)의 paraquat 혹은 NAD를 넣고 전류를 통하면서 전자수용에 따른 \( 340 \mathrm { ~nm } \)에서의 흡광도 증가현상을 측정하였으며 전자방출은 동일조건의 photo cell에 \( 1.0 \mathrm { mM } \) 의 paraquat를 넣고 전류를 통하여 청색으로 발색시킨 후 proton 및 발생기 산소와 분자상태의 산소는 hydroperoxide에 catalase를 넣어 생성된 산소를 미세관을 통하여 photo cell에 연결시켜 주입하였다. 반응은 U.V.분광광도계(Ultraviolet Spectrophoto- meter. CECIL)로 \( 340 \mathrm { ~nm } \) 및 \( 660 \mathrm { ~nm } \)에서 측정하였다.</p>