• 한국자원식물학회지
• /
• 제36권1호
• /
• pp.15-25
• /
• 2023

이삭물수세미는 민간에서는 전초를 고름, 염증 등에 약용으로 사용하였으나, 염증에 대한 연구가 미비한 상황이다. 이에 본 연구에서는 이삭물수세미 추출물(EMS)의 항산화 효능과 항염증 효능을 분석하였다. 항산화 효능은 DPPH 라디칼 소거능과 환원력을 통해 산화적 스트레스를 통해 염증을 유발시킬 수 있는 ROS (Hong et al., 2020; Snezhkina et al., 2019)를 억제하는지 확인하였고, 항염증 효능은 염증 발현 인자인 LPS를 이용하여 RAW 264.7 대식세포에 염증을 유도한 뒤 pro-inflammatory cytokine (TNF-α, IL-1β)과 염증 매개체(NO, PGE₂)의 억제 및 TLR4/Myd88/NF-κB signaling pathway 발현 억제를 통해 확인하였다. 연구 결과, 항산화 효능에 있어서는 DPPH 라디칼 소거능과 Fe³⁺를 Fe²⁺로 환원시키는 환원력이 농도 의존적으로 증가함을 확인하였다. 무독성 상태에서 실험하기 위해 LPS와 EMS를 처리한 RAW 264.7 대식세포에서 90% 이상의 생존율을 나타내는 조건에서 실험을 진행하였다. LPS로 염증이 유도된 RAW 264.7 세포에서 EMS는 염증 매개 인자의 발현 및 생성 억제(iNOS에 의한 NO 생성 및 COX-2에 의한 PGE₂ 생성억제)와 pro-inflammatory cytokine (TNF-α 및 IL-1β)의 생성 또한 억제하였다. 특이적으로 COX-2에 의한 PGE₂ 생성 억제에서는 고농도에서 작용함을 확인하였고, IL-1β에서는 약한 억제력을 보였다. 이후 signaling pathway에서 염증 전사인자 경로를 확인하기 위하여 TLR4/MyD88의 활성을 확인하였고, EMS 처리에 따라 농도 의존적으로 억제되는 것을 확인하였다. 이에 따라 염증 초기 단계에서 NF-κB p65가 nuclear로 들어가는 것을 억제하는지 확인하기 위해 early time (LPS 처리 후 30, 60 min) 조건으로 nuclear에서 p65 인산화를 확인하였다. 그 결과, LPS 자극으로 인해 증가된 p65 인산화가 EMS에 의해 부분적으로 억제됨을 확인하였다. 이상의 결과를 통해 LPS로 염증이 유도된 RAW 264.7 대식세포에서 EMS가 COX-2에 의한 PGE₂ 생성 억제와 IL-1β의 생성에 있어 낮은 억제력을 가진 반면, iNOS에 의한 NO과 TNF-α 생성 및 TLR4/MyD88 singnaling pathway에 있어 강한 억제력을 가짐을 확인하였다. 결론적으로 EMS가 ROS를 제거하고 TLR4/MyD88/NF-κB signaling pathway를 억제함으로써 염증 인자들의 전사를 억제하고, 염증 인자 부분에서는 iNOS에 의한 NO 생성과 TNF-α 생성을 강하게 억제하여 RAW 264.7 대식세포에서 LPS로 자극된 염증을 억제하는 것으로 판단된다. 또한 TLR4/Myd88/NF-κB signaling pathway를 통한 pro-inflammatory cytokine과 염증 매개체와의 연관성에 대한 기초자료로 활용할 수 있는 근거 자료가 될 수 있을 것으로 생각된다.

• 생명과학회지
• /
• 제33권1호
• /
• pp.1-7
• /
• 2023

세포내 운반체는 kinesin과 dynein과 같은 미세소관 분자 모터단백질에 의하여 운반된다. Kinesin은 분자 모터단백질의 큰 그룹을 형성하며, kinesin-1은 미세소관 위를 정방향으로 세포내 소기관, 단백질 복합체, 그리고 mRNAs을 운반한다. Kinesin-1은 kinesin superfamily protein (KIF) 5A, 5B, 그리고 5C (또 다른 명칭으로 kinesin장쇄) 그리고 kinesin 단쇄로 구성되어져 있다. Kinesin-1은 KIF5s의 carboxyl (C)-말단 부위를 통하여 다양한 단백질과 결합한다는 사실은 알려져 있지만, 결합단백질에 대하여서는 아직 충분히 밝혀지지 않았다. 본 연구에서는 KIF5A의 C-말단 특정영역과 결합하는 단백질을 효모 two-hybrid system을 사용하여 탐색한 결과, Glutamate-rich 4 (ERICH4)를 분리하였다. ERICH4는 KIF5A의 C-말단 특정영역과 결합하지만, KIF5B와 KIF3A (kinesin-2의 모터단백질)와는 결합하지 않았다. 그리고 KIF5A는 ERICH4의 다른 isoform인 ERICH1과는 결합하지 않았다. 또한 KIF5A은 GST-ERICH4, GST-ERICH4-amino (N)-말단과는 결합하지만 GST-ERICH4-C말단과 GST와는 결합하지 않았다. HEK-293T 세포에 ERICH4와 KIF5A을 발현시켰을 때 ERICH4와 KIF5A는 세포 내의 같은 부위에서 발현하며, ERICH4을 면역침강한 결과 KIF5A와 KLC은 같이 침강하였다. 이러한 결과들은 ERICH4는 kinesin-1이 운반하는 수송체와 KIF5A와의 결합에 매개단백질로의 역할의 가능성을 시사한다.

• Journal of Nutrition and Health
• /
• 제56권1호
• /
• pp.35-53
• /
• 2023

소아청소년은 성인과는 다른 신체적, 생리적 특성이 있으므로 동일한 신체활동을 할지라도 에너지소비량이 다름이 보고된 바 있다. 그러나 지금까지 국내에서 수행된 소아청소년 대상 연구에서 이들의 에너지소비량을 평가 시, 성인 대상으로 측정한 에너지소비량 또는 성인대상 18단계 신체활동분류표가 이용되어왔다. 최근 소아청소년을 대상으로 한 미국의 자료와 국내의 일부 자료를 토대로 4단계 연령대 (6-9세, 10-12세, 13-15세 및 16-18세)에 따라 서로 다른 에너지당량 (METs)을 제시하는 한국 소아청소년을 위한 신체활동분류표가 보고되었다. 이에 본 연구의 1부에서 에너지소비량 측정방법의 gold standard로 알려져 있는 이중표식수법을 이용하여 소아청소년을 위한 신체활동분류표의 타당도를 평가한 결과, 이의 활용 가능성을 확인하였다. 2부에서는 세계보건기구에서 제안한 방법 (TEE = REE × PAL), 즉 간접열량계로 측정한 REE과 소아청소년 신체활동분류표로 측정한 PAL을 이용하여 166명의 소아청소년 (초·중·고등학생)의 일일 총에너지소비량을 산출하였다. 이를 기준으로 한국인 영양소 섭취기준에서 제시한 공식을 이용한 EER을 비교한 결과, 과대평가 비율이 47.3%로 나타났다. 또한 소아청소년 신체활동분류표를 이용하여 산출된 신체활동 강도별 및 신체활동 유형별 소비시간이 성별 및 연령대별로 차이가 있음을 알 수 있었다. 앞으로 중학생 및 고등학생을 포함하는 다수의 소아청소년을 대상으로 이중표식수법을 이용하여 일일 총에너지소비량을 측정하는 연구가 수행되어, 소아청소년을 위한 신체활동분류표의 타당도가 폭넓게 평가되어야 한다. 또한 이와 같은 이중표식수법 연구를 통하여 우리나라 소아청소년을 위한 에너지필요추정량 산출 공식의 타당도 평가와 함께 한국의 소아청소년을 위한 에너지필요추정량공식이 개발되어야 할 것이다. 또한 학업부담이 많은 고등학생 뿐만 아니라, 중학생 및 초등학생에서도 강도있는 신체활동의 소비시간이 매우 낮은 것으로 나타났으므로 우리나라 소아청소년의 건강 및 비만의 예방 및 관리를 위하여 이들의 에너지소비량을 증진시킬 수 있는 프로그램의 개발 및 적용이 요구된다

• 한국자원식물학회지
• /
• 제36권1호
• /
• pp.1-14
• /
• 2023

본 연구에서는 섬모시풀의 항산화 활성과 유용성분을 채집 지역별로 측정하였다. 6개 지역에서 채집한 섬모시풀 192개체의 DPPH라디칼 소거능은 0.02 ~ 1.35 mgAAE/g으로 나타났으며, 고흥(0.53 ± 0.37)과 울릉도(0.52 ± 0.28)에서 채집한 섬모시풀이 가장 높은 활성을 보였다. ABTS라디칼 소거능은 0.07 ~ 1.81 mgAAE/g으로 울릉도(0.47 ± 0.36)에서 채집한 시료들이 가장 높은 활성을 보였다. 총 폴리페놀의 함량은 18.6 ~ 234.8 ㎍GAE/g으로 목포(93.4 ± 34.7)와 진도(90.4 ± 24.5)에서 채집한 섬모시풀이 가장 높은 함량을 보였으며, 총 플라보노이드 함량은 0.10 ~ 1.22 mgQE/g으로 울릉도(0.49 ± 0.31)에서 채집한 섬모시풀이 가장 높은 함량을 보였다. 상관관계 분석에서 환경조건과 항산화 활성은 유의적 관계를 보이지 않았으며 총 폴리페놀 함량은 일교차와 정의 상관을 보였고, 평균풍속, 평균 습도와는 부의 상관을 보였다. 총 플라보노이드의 경우 평균온도, 최고온도, 최저온도와 모두 부의 상관관계를 보였다. 본 연구 결과 채집지역 환경에 따라 섬모시풀의 생리활성물질 함량차이를 확인할 수 있었으며 환경요인과 상관관계가 없었던 항산화 활성의 지역적 차이는 생리활성물질의 차이에서 기인한 것으로 사료한다. 추후 채집지역별 섬모시풀의 유전적, 연차간 차이에 관한 추가적 연구가 필요하지만 본 결과는 기능성 원료로 섬모시풀의 가능성과 유용성 증대 섬모시풀 재배조건 확립을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

• Journal of Nutrition and Health
• /
• 제55권6호
• /
• pp.670-683
• /
• 2022

본 연구는 한국 비만 성인의 개인의 특성을 고려한 구체적인 가이드라인 마련을 위한 기초자료를 제공하고자, 2013-2018년 국민건강영양조사 자료를 분석하여 비만군을 대상으로 연령에 따라 식품군·음식군 섭취비율 분석하였으며, 그 결과는 다음과 같다. 비만 여부에 따른 총 에너지 섭취 대비 식품군의 섭취 비율을 분석한 결과 남성에서는 곡류, 고기·생선·달걀·콩류, 채소류, 기타로 나타났으며, 여성에서 곡류, 고기·생선·달걀·콩류, 채소류, 우유 및 유제품류, 유지 및 당류, 기타로 나타났다. 비만 여부에 따른 총 에너지 섭취 대비 음식군의 섭취 비율을 분석한 결과 남성에서는 면·만두류, 구이류, 볶음류, 나물·무침류, 회류, 장아찌류, 과일군, 밥류, 빵·과자류, 우유 및 유제품, 음료·차류였으며, 여성에서는 밥류, 면·만두류, 빵류, 구이류, 볶음류, 튀김류, 나물·무침류, 김치류, 회류, 과일군, 떡류, 우유 및 유제품, 음료·차류로 나타났다. 비만 성인에서 연령에 따른 총 에너지 섭취 대비 식품군 섭취비율을 분석한 결과 남성은 연령에 따라 곡류, 고기·생선·달걀·콩류, 채소류, 기타에 유의한 차이를 보이는 것으로 나타났으며, 여성은 곡류, 고기·생선·달걀·콩류, 채소, 우유 및 유제품류, 유지 및 당류에서 연령에 따라 유의한 차이를 보이는 것으로 나타났다. 비만 성인에서 연령에 따른 총 에너지 섭취대비 음식군 섭취비율을 분석한 결과 남성은 연령에 따라 빵·과자류, 면·만두류, 찌개류, 찜류, 구이류, 튀김류, 우유 및 유제품류, 음료·차류에 유의한 차이를 보이는 것으로 나타났으며, 여성은 밥류, 빵·과자류, 면·만두류, 구이류, 볶음류, 튀김류, 김치류, 나물·무침류, 음료·차류, 떡류, 기타에서 연령에 따라 유의한 차이를 보이는 것으로 나타났다. 본 연구 통해 비만 성인에서 연령별 식품군 및 음식군의 섭취 비율을 파악하였으며, 향후 비만 성인의 성별과 연령대를 고려한 식사 섭취 가이드라인의 기초자료로 활용이 기대되는 바이다.

• 한국자원식물학회지
• /
• 제36권1호
• /
• pp.62-90
• /
• 2023

본 연구는 경상북도 경산시와 청도군 경계면에 위치한 발백산의 관속식물을 연구하기 위해 수행되었다. 2020년 9월부터 2021년 11월까지 총 13회에 걸쳐 수행되었고, 조사된 관속식물은 총 93과 302속 482종 10아종 40변종 13품종 총 545 분류군으로 확인되었다. 특산식물은 18 분류군으로 조사되었으며, 희귀식물 9 분류군; 취약종(Vulnerable, VU) 5 분류군, 약관심종(Least concerned, LC) 3 분류군, 자료부족종(Data Deficient, DD) 1 분류군, 적색목록식물 5 분류군; 관심대상(Least concerned, LC) 3 분류군, 미평가(Not Evaluated, NE) 2 분류군, 국외반출승인대상 생물자원 183 분류군, 구계학적특정종 78 분류군 ; IV등급종 9 분류군, III등급종 20 분류군, II등급종 20 분류군, I 등급종 28 분류군으로 나타났다. 기후변화 적응 대상식물 4 분류군; 특산식물 2 분류군, 남방계식물 1 분류군, 기후변화생물지표종 4 분류군, 기후변화생물지표종 후보종 2 분류군, 외래식물 65 분류군, 생태계교란종 3 분류군으로 조사되었으며, 용도별 구성은 식용식물 235 분류군(43.1%), 약용식물 257 분류군(47.2%), 관상식물은 148 분류군(27.2%), 목재용식물 54 분류군(9.9%), 목초용식물 37 분류군(6.8%), 공업용식물 15 분류군(2.8%), 섬유용식물 11 분류군(2.0%), 그리고 용도를 알 수 없는 식물은 73 분류군(13.4%)으로 확인되었다. 발백산의 식물상 조사는 국내 최초로 수행 되었으며, 유용한 식물 자원 및 생물 주권을 확보하기 위해 보전해야 할 식물들을 확인하였다. 최근 사람들의 왕래가 잦아짐에 따라 초래될 수 있는 외래식물유입을 방지하기 위해 꾸준한 모니터링이 필요할 것으로 생각된다.

• 한국응용곤충학회지
• /
• 제61권3호
• /
• pp.399-408
• /
• 2022

새롭게 육성된 낭충봉아부패병 저항성 신품종 토종벌(Apis cerana koreana) 과 기존 농가에서 관행적으로 사육되는 토종벌 사이의 형태학적 차이를 육안으로 확연하게 구분하는 것은 어렵지만 본 연구에서는 신품종 토종벌(A. c. koreana) 을 기존 토종벌(A. c. koreana) 품종 및 계통 간 형태학적 비교를 통해 신품종 만의 특성을 결정할 수 있는 표현형 정보를 제공하였다. 신품종 토종벌(A. c. koreana)의 외부형질을 이용한 품종 특성은 22가지의 형태학적 특성을 기하학적, 형태학적 분석 방법을 적용하고 토종벌(A. c. koreana)의 로얄젤리 생산량, 일벌, 여왕벌, 수벌의 특성을 비교 분석하였다. 본 연구 결과, 신품종 토종벌(A. c. koreana)은 기존 토종벌과 앞날개의 길이에 차이를 보였으며, 중국의 동양종꿀벌(A. cerana)과 비교한 결과, 일벌은 몸무게, 혀의 길이, 앞날개의 길이 등의 값이 높았다. 또한, 신품종 토종벌(A. c. koreana)은 A. cerana indica 보다 두 가지 부위에서 형태학적인 차이를 보였다. 그리고 신품종 토종벌(A. c. koreana)은 로얄젤리를 다른 품종과 비교하여 많이 분비하여 봉군의 발육에 긍정적인 영향을 끼쳤다. 따라서 본 연구결과는 신규 육성 토종벌(A. cerana)에 대한 형태학적 분석 방법을 이용하여 품종을 분류하는데 도움이 될 것으로 기대한다.

• 한국농림기상학회지
• /
• 제25권1호
• /
• pp.17-27
• /
• 2023

포장에서 잡초의 발생은 농작물의 생산량을 크게 떨어트리는 원인 중 하나이고 SSWM을 기반으로 잡초를 변량 방제하기 위해서 잡초의 발생 위치, 밀도 그리고 이를 정량화하는 것은 필수적이다. 본 연구에서는 2020년의 국립식량과학원에서 잡초 피해를 입은 옥수수 포장의 영상데이터를 무인항공기를 활용해서 수집하였고 이를 배경과 옥수수로 분리하여 딥러닝 기반 영상 분할 모델 제작을 위한 학습데이터를 획득하였다. DeepLabV3+, U-Net, Linknet, FPN의 4가지의 영상 분할 네트워크들의 옥수수의 검출 정확도를 평가하기 위해 픽셀정확도, mIOU, 정밀도, 재현성의 지표를 활용해서 정확도를 검증하였다. 검증 결과 DeepLabV3+ 모델이 0.76으로 가장 높은 mIOU를 나타냈고, 해당 모델과 식물체의 녹색 영역과 배경을 분리하는 지수인 ExGR을 활용해서 잡초의 면적을 정량화, 시각화하였다. 이러한 연구의 결과는 무인항공기로 촬영된 영상을 활용해서 넓은 면적의 옥수수 포장에서 빠르게 잡초의 위치와 밀도를 특정하고 정량화하는 것으로 잡초의 밀도에 따른 제초제의 변량 방제를 위한 의사결정에 도움이 될 것으로 기대한다.

• 한국농림기상학회지
• /
• 제25권1호
• /
• pp.48-59
• /
• 2023

본 연구에서는 새롭게 개발된 식생의 BVOCs 배출계수를 기반으로 MEGANv2.1을 구동 후 BVOCs 배출량을 산출하여 질소산화물과의 결합을 통해 대류권 오존농도에 어떠한 영향을 미치는지 분석하고 그에 대한 신뢰성을 검토하고자 한다. BVOCs 대상물질은 이소프렌(Isoprene)과 모노테르펜(Monoterpenes)으로 한정하였고, 모델링 도메인의 공간적 범위는 남한지역을 포함하는 한반도의 남부(위도 : 32.8N~39.3N, 경도 : 123.4E~130.9E)와, 시간은 2008년 5월 1일부터 6월 30일까지를 대상으로 하였다. 식생 BVOCs 배출 모델의 입력자료를 생성하기 위해 토지피복 자료는 MODIS (MODerate resolution Imaging Spectroradiometer)의 MCD12Q1 (Land Cover type 5, PFT)와 환경부의 중분류 토지피복도를 사용하였고, 엽면적지수 자료는 MODIS의 MCD15A2를 사용하였다. 또한, 인위적 활동에 의한 배출량을 산출하기 위해 사용된 모델은 SMOKE-Asia 1.20 버전(Woo et al., 2009)이며, 오존농도를 모의하기 위해 CAMx v6.0 모델을 사용하였다. 연구의 진행은 1) 기존에 우리나라에서 측정된 식생 배출 값들을 조사하여 새로운 식생 배출계수를 BVOCs 배출모델에 적용하고, 2) GIS S/W을 이용하여 식생 배출모델(MEGAN)에 사용되는 입력자료를 생성하고, 3) MEGANv2.1을 구동하여 식생 배출량을 산출하고, 4) 인위적 배출을 산출하는 모델(SMOKE-Asia)을 구동하여 나온 인위적 배출량과 식생 배출량을 결합하여 대기화학 수송 모델(CAMx)의 입력자료로 사용하고, 5) 대기화학 수송 모델에서 구동된 오존농도의 결과 값을 실제 측정 값과 비교하여 식생 배출량 결과의 적정성에 대해 검토하였다. CAMx 모델을 통해 5개의 시나리오(인위적+식생 VOCs 배출 시나리오 4개 : A, B, C, D / 인위적 VOCs 배출 시나리오 1개 : E)에 대해 오존 생성농도를 비교한 결과, 본 연구에서 새롭게 적용한 식생 배출계수와 MODIS PFT를 사용한 시나리오 C에서 오존농도가 가장 높게 모의되었고, 인위적 VOCs 배출만을 고려한 시나리오 E보다 지역별로는 최대 53ppb, 도메인 평균으로는 2ppb 정도 높게 오존농도를 모의하고 있었다. 배출계수와 토지피복지도의 변화로 인한 오존농도의 차이 중에서는 배출계수의 변화로 인한 오존농도의 변화가 더 큰 것으로 확인되었다. 오존농도에 대해 모델링한 결과를 6개 도시지역의 오존 측정망 값과 비교한 결과, 자연적 VOCs 배출량이 상대적으로 작은 대도시와 주변 도시지역에서는 시나리오에 따른 모델과 측정 값과의 결정계수 값의 변화가 작게 나타났고, 자연적 VOCs 배출량이 높은 중소 도시지역에서는 시나리오에 따른 모델과 측정 값과의 결정계수 변화가 높게 나타났다.

• 한국환경생태학회지
• /
• 제37권1호
• /
• pp.1-12
• /
• 2023

무등산국립공원의 과거(1966년)와 현재(2017년) 항공사진으로 암설사면 분포면적을 분석했고, 암설사면과 그 일대의 식생을 조사하여 암설사면의 면적 변화에 영향을 주는 식생의 특성을 알아보았다. 무등산에 외관상 보이는 암설사면의 면적은 과거보다 1/4수준까지 줄어들었다. 이곳의 암설사면은 51년 동안 식생 피복에 의해 연평균 2.3ha씩 감소했다. 특히, 저지대 완경사지에 소면적의 암설사면은 식생 피복이 활발하여 대부분이 사라졌다. 하지만 서향, 남서향, 남향 그리고 대면적의 암설사면이 남아 있었는데 이는 태양의 복사열이 암괴의 표면온도를 급속도로 상승시켜, 수분 건조에 따른 수목 생육이 불리해졌기 때문이다. 이런 입지특성 때문에 가장 넓은 덕산너덜 중간부의 소규모 식생은 인접한 산림지역과 다른 특성을 보였다. 덕산너덜에는 양지바른 곳이나 내건조성이 뛰어난 수종이 흔하게 출현했다. 하지만, 토양조건이 양호한 계곡부에 잘 자라는 호습성 수종 또한 세력이 우세했다. 이곳 일부에는 암괴 틈사이로 세립물질과 유기물 축적으로 토양층이 발달해 이런 수종이 정착해 자라는 것으로 보인다. 한편, 무등산 정상부에는 산림이 암설사면을 덮었는데 고지대에 전형적으로 자라는 신갈나무·철쭉이 우세했다. 이곳은 덕산너덜처럼 암괴 밀도가 높지 않고 토양이 드러나, 식생 발달에 유리했다고 본다. 또한 이곳에는 계곡부에 출현하는 물푸레나무와 당단풍나무의 세력이 강했다. 이는 일부 지역에 암괴들이 떨어져 아래에 쌓이면서 원지형을 오목한 형태의 함몰지형으로 만들어, 빗물 집수로 인해 토양수분이 높아졌기 때문이다. 결론적으로 암괴사면의 면적, 암괴밀도, 분포유형이 암설지형에서의 식생발달과 종조성에 지대한 영향을 미쳤다고 본다.