• KSBB Journal
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• 제22권3호
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• pp.162-167
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• 2007

암모니아 가스는 환경오염 중 가장 피해가 큰 물질로 가축 뿐만 아니라 사람에게도 많은 피해를 준다. 본 연구의 목적은 Bacillus subtilis IB101을 이용하여 암모니아 가스의 제거효율이 좋은 조건과 최적으로 배양할 수 있는 생산배지의 최적화에 대하여 알아보는 것이다. 암모니아 제거 효과가 우수한 균주인 B. subtilis IB101의 암모니아 가스 제거 효능이 좋은 성장단계를 알아보았으며, 기본배지의 구성성분 중 $(NH_4)_2SO_4$의 농도에 변화를 주어 각각 다른 $(NH_4)_2SO_4$ 농도의 배지에서 배양된 cell이 암모니아 가스 제거에 미치는 영향을 알아보았다. 그리고 온도 및 pH에 따른 암모니아 가스 제거 효능의 최적조건을 알아보았다. B. subtilis IB101의 대량 배양을 위한 배지 조성을 얻기 위하여 Placket-Burman design과 one factor at a time method를 이용하여 기본배지의 구성성분의 영향에 대하여 살펴보고 최적의 배지조성을 알아보았다. Exponential phase 단계인 B. subtilis IB101을 접종한 것이 stationary phase 단계인 B. subtilis IB101을 접종한 것보다 암모니아 가스 제거 효율이 약 20% 정도 우수하였다. 30$^{\circ}C$, pH 4의 배양조건에서 암모니아 가스 제거 효율이 가장 높았다. 기본 배지 구성성분 중 $(NH_4)_2SO_4$의 농도의 변화에 따른 암모니아 가스 제거 효율에는 영향이 없었다. 최적화된 배지의 구성 성분은 yeast extract 10 g/l, soluble starch 2.5 g/1, $MgSO_4$ 6 g/l, $CaCl_2$ 1.55 g/1, $(NH_4)_2SO_4$ 5 g/1, $KH_2PO_4$ 0.75 g/l, 대두분 8 g/l이었다.

• 한국임상수의학회지
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• 제27권4호
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• pp.325-329
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• 2010

본 연구에서는 hydroxyapatite/poly $\varepsilon$-caprolactone composite (HA/PCL) 지지체와 matrigel을 랫드의 두개골 결손부 모델에 함께 이식 시의 골형성 정도를 평가하였다. 두개골결손부는 Sprague Dawley rat (n = 18)에서 수술적으로 형성하였으며 실험군은 Matrigel과 함께 HA/PCL 지지체를 이식한 군(M-HA/PCL group, n = 6)과 HA/PCL 지지체단독이식군(HA/PCL group, n = 6)으로 나누었고 대조군(CD group, n = 6)에는 아무 것도 이식하지 않았다. 수술 4주 후, 골형성은 방사선촬영, micro CT 및 조직검사를 통해 평가되었다. 방사선상에서 CD군의 골형성은 관찰되지 않았으나 HA/PCL과 M-HA/PCL군에서는 관찰되었고 골과 유사한 방사선비투과성이 M-HA/PCL군에서 더 많이 관찰되었다. Micro CT 평가에서 골부피는 HA/PCL군보다 M-HA/PCL군에서 더 높았으나 두 군 사이의 유의적 차이는 관찰할 수 없었다. 그러나 골밀도에서는 HA/PCL군보다 M-HA/PCL군이 더 유의적으로 높음을 확인할 수 있었다(p < 0.05). 조직학적 검사에서는 CD군에서 새로운 골은 원래 존재하던 골로부터만 형성되었으며 두개골결손부 내의 골형성은 보이지 않았다. HA/PCL군에서 새로운 골형성은 원래 존재하던 골로부터만 유래되었으나 M-HA/PCL군은 가장 많은 골형성을 보여주었으며 새로운 골이 원래 존재하던 골과 HA/PCL지지체 주변에서도 관찰되었다. 이러한 결과로 미루어볼 때 HA/PCL 지지체와 matrigel을 함께 사용하는 것이 골의 임계결손부에서 골형성을 증대시키는 효과적인 방법이 될 수 있을 것으로 생각된다.

• Applied Microscopy
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• 제39권1호
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• pp.1-7
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• 2009

사람에서의 PCO와 몇몇 측면에서 유사한, 실험적으로 유발된 다낭성난소(polycystic ovary, PCO)는 장기간 작용하는 estradiol valerate (EV)에 의해 유발된다. 랫드에서 스테로이드로 유발한 PCO 모델에서 홍삼 총사포닌의 역할에 대한 우리의 이전연구는 전침이 난소의 nerve growth factor (NGF) 농도를 조절하는 것을 검증하였다. 실제로 PCO와 관련된 난소 기능부전의 병리기전에서 신경성 요소의 관련성은 난소로의 교감신경유출(sympathetic outflow)의 증가로 인해 높아진다. 따라서 본 연구에서는 치료제로서의 GTS 투여가 PCO를 유발한 랫드에서 교감신경 활성을 조절할 것이라는 가설을 시험해보고자 하였다. 본 연구에서는 스테로이드로 유발한 PCO에 내재하고 있는 병태생리학적 과정과 연관된 NGF 단백질과 NGF mRNA를 분석함으로써 이루어졌다. PCO가 유발된 랫드에서 EV 대조군은 oil 대조군과 비교하였을 때 유의적으로 높은 NGF mRNA의 발현을 나타내었으며, GTS 투여군은 EV 대조군에 비해 유의적으로 낮은 NGF mRNA의 발현을 나타내었다. 그러나 NGF 단백질은 oil 대조군에 비해 EV 대조군과 GTS 투여군에서도 유의적인 변화를 발견할 수 없었다. 이러한 결과는 EV가 설치류에서 낭종 형성과 무배란을 유발하는 병리학적 단계의 구성요소일 수 있는 난소의 신경향성 단계(neurotrophic state)를 조절한다고 생각할 수 있다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제13권3호
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• pp.187-197
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• 2010

화석연료를 사용하는 발전소 및 제철소 등 대규모 발생원에서 배출되는 $CO_2$를 포집하고 이를 대수층이나 유가스전과 같은 지질학적 구조에 장기간 저장하는 이산화탄소 포집 및 저장기술(Carbon dioxide Capture and Storage, CCS)이 기후변화 대응기술로서 국내외적으로 주목 받고 있다. 이와 같은 CCS 기술을 구현하기 위해서는 포집된 대용량의 $CO_2$ 혼합물을 파이프라인이나 선박 등을 통해 수송하는 과정이 필요하고, 이러한 공정에 대한 기존의 연구는 주로 순수 $CO_2$를 대상으로 하여 진행되어 왔다. 그러나 일반적으로 발전소 및 제철소 등에서 포집된 $CO_2$ 혼합물에는 $N_2$, $O_2$, Ar, $H_2O$, $SO_2$, $H_2S$ 등과 같은 불순물들을 포함하고 있다. 이러한 $CO_2$ 혼합물 내 불순물들은 처리하고자 하는 $CO_2$ 혼합물의 열역학 상태량 등을 변화시킴으로써 압축, 정제, 수송 및 저장 공정들에 커다란 영향을 미칠 수 있다. 본 논문에서는 이러한 불순물 중 황성분이 함유된 $SO_2$가 포함된 $CO_2$ 혼합물의 수송 및 저장 공정을 설계하는데 있어 매우 중요한 $CO_2$ 혼합물의 열역학 거동을 모사하기 위한 상태량 모델들을 비교 분석하였다. 이를 위해 BWRS EOS, PR EOS, PRBM EOS, RKS EOS, SRK EOS 그리고 NRTL-RK 모델과 같은 총 6가지 물리적 상태량 모델을 이용하여 $CO_2-SO_2$ 혼합물의 VLE 거동을 수치계산하고 이를 실험 데이터와 비교하였다. 또한, $CO_2$, $SO_2$와 같은 서로 다른 분자간의 상호작용 효과를 보완하기 위하여 상태량 모델을 이용한 계산결과와 실험결과와의 차이를 정량화하여 각각의 상태량 모델의 예측능력을 계량화 비교분석하였고 이로부터 $CO_2-SO_2$ 혼합물에 대한 최적의 이성분 매개변수 값들을 도출하였다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제12권3호
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• pp.217-226
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• 2009

발전소 및 제철소 등 대규모 발생원에서부터 포집한 $CO_2$ 혼합물을 파이프라인이나 선박 등을 통해 수송하고, 이를 해양의 퇴적층에 수백-수천 년 이상 장기간 격리 및 관리하는 $CO_2$ 해양지중저장기술이 기후변화 대응기술로서 국내외적으로 주목 받고 있다. 본 CO2 저장기술을 구현하기 위한 수송 및 저장 공정에 대한 기존의 연구는 주로 순수 $CO_2$를 대상으로 하여 진행되어 왔다. 그러나 일반적으로 발전소 및 제철소 등에서 포집된 $CO_2$ 혼합물에는 $N_2$, $O_2$, Ar, $H_2O$, $SO_x$, $H_2S$ 등과 같은 불순물들을 포함하고 있다. 이러한 $CO_2$ 혼합물 내 불순물들은 처리하고자 하는 $CO_2$ 혼합물의 열역학 상태량 등을 변화시킴으로써 압축, 정제, 수송 및 저장 공정들에 커다란 영향을 미칠 수 있다. 본 논문에서는 이러한 불순물 중 불활성 가스인 $N_2$가 포함된 $CO_2$ 혼합물의 수송 및 저장 공정을 설계하는데 있어 매우 중요한 $CO_2$ 혼합물의 열역학 거동을 모사하기 위한 열역학 상태방정식들을 비교 분석하였다. 또한, $CO_2$, $N_2$와 같은 서로 다른 분자간의 상호작용 효과를 보완하기 위하여 사용되는 이성분 매개변수에 대한 최적 값을 도출하였다.

• 생명과학회지
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• 제20권1호
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• pp.90-96
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• 2010

폐경과 더불어 시작되는 폐경기의 에스트로겐 변화로 발생되는 건강 문제 중 심혈관계 질환이 문제점으로 대두되고 있다. 따라서 본 연구는 갱년기 장애 시 유발되는 체내 지질 함량 증가에 있어서 오징어 부산물의 에탄올 추출물이 미치는 영향을 검토하기 위해 인위적 폐경을 유발시킬 수 있는 난소 절제 암컷 흰쥐에서 오징어 부산물의 혈행개선, 항혈소판 응집능 및 혈중 지질 함량 변화에 미치는 영향을 검토하였다. 그 결과 갱년기를 유도한 CON군은 난소절제 시 에스트로겐 결핍으로 bone turnover이 증가되어 SHAM군에 비해 혈액 중의 ALP 활성이 증가되었으나, 오징어 부산물 투여에 의해 그 활성이 유의적으로 감소하였다. 갱년기 유도로 인한 혈장 내 혈액응고인자(coagulation factors)의 지나친 활성화 및 혈소판 응집 촉진으로 CON군의 모세관 통과 시간은 지연되었으나, 오징어 부산물의 에탄올 추출물 투여로 인해 혈류의 속도가 향상 되었다. 또한 난소를 절제한 CON군의 경우 SHAM군에 비해 혈소판이 빠르게 응집되는 결과가 나타났으며, 오징어 부산물의 에탄올 추출물을 투여한 군은 CON군에 비해 혈소판 응집이 억제되는 것으로 나타났다. 난소 절제하여 갱년기 장애를 유도한 흰쥐에 오징어 부산물의 에탄올 추출물을 투여하였을 때, 혈 중 중성 지방 함량이 낮아지고 HDL-cholesterol 함량이 높아지는 결과로 보아 오징어 부산물의 에탄올 추출물 투여가 난소 절제에 의해 소실된 estrogen의 지질대사 불균형에 유익한 영향을 주어 심혈관계 질환 개선에 영향을 준 것으로 사료된다. 또한 이것은 오징어 부산물 중의 $\omega$-3 지방산 및 미지의 펩타이드류 등이 복합적으로 작용하여 난소 절제한 흰쥐의 지질대사에 유익한 효과를 준 것으로 추측되며, 이에 대한 구체적인 내용에 대해서는 앞으로 더 깊은 연구가 필요할 것으로 생각되어 진다. 이상의 결과로부터 갱년기 장애 시 유발 되는 지질 대사 이상으로 오는 심혈관계 질환에 오징어 부산물의 에탄올 추출물이 유익한 결과를 줄 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제18권3호
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• pp.291-297
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• 2008

본 연구의 목적은 1) 캡사이신(75 mg), 세사민(30 mg), 그리고 카르니틴(900 mg) 복합성분(CCSC)이 에너지 대사조절자로서 열발생 교감신경활동과 관련된 자율신경활동을 향상시키는지, 2) 본 연구의 대상자들의 ${\beta}_3-AR$ 유전자 다양성이 자율신경활동에 영향을 주는지를 조사하였다. 7명의 대상자 ($24.7{\pm}1.8$세)가 이 실험에 자발적으로 참여하였다. 심박수변이성 파워스펙트랄 분석에 의해 평가된 심장 자율신경활동은 CCSC 섭취 전과 후 총 120분간 매 30분마다 5분간 측정하였으며, CCSC 또는 위약 (CON)그룹은 무작위로 대상자에서 섭취되었다. 본 연구의 결과에서, 총 대상자중, ${\beta}_3-AR$ 유전자CC 타입을 가진 대상자는 없었다 . 두 그룹간의 안정시 심박수에서는 유의한 차이가 없었다. 자율신경활동에서도 그룹간 차이는 없었으나, CCSC그룹에서 섭취전과 섭취 후 30분에서 총자율신경활동(TOTAL power), 부교감신경활동(PNS power), 그리고 교감${\cdot}$부교감 신경활동지수에서 유의한 차이를 보였다(p<0.05, respectively). 이상의 결과로서, 비록 각각의 성분들은 지방분해와 관련이 있다 할지라도CCSC의 섭취는 열생산 교감신경 자극에 영향을 주지 않았으며, 오히려 양 교감${\cdot}$부교감신경활동의 향상과 관련이 있다는 것을 시사하였다. 따라서 미래의 연구에서는 ANS 활동에 영향을 주는 유전적 다양성뿐만 아니라 운동능력 향상 보조물 그리고/또는 지방분해 효과를 위한 더 많은 복합 영양 성분이 연구되어야 할 것이다.

• 한국식품과학회지
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• 제33권6호
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• pp.669-675
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• 2001

본 연구는 aflatoxin $B_1(AFB_1)$에 의하여 유발된 마우스 간세포에서의 $AFB_1-DNA$ 부가체 형성과 세포의 산화적 손상에 대한 항산화 비타민의 효과를 조사하기 위하여 수행되었다. 먼저, 비타민 C와 비타민 E를 6 주령 수컷 ICR 마우스에 10mg/kg, 63.8mg/kg의 농도로 복강내에 각각 주사(i.p.; intraperitoneal injection) 하였고, $AFB_1$과 비타민 혼합 투여군은 비타민을 주사한 후 1시간이 경과한 다음 0.4mg/kg의 $AFB_1$을 투여하였다. 투여 횟수는 2일 간격으로 동일한 방법에 의해 4회 반복 투여하였다. 반면, $AFB_1$ 단독 투여군은 위와 같은 방법으로 비타민 없이 $AFB_1$만 투여하였다. ELISA에 의한 마우스 혈청내 $AFB_1$의 잔여 농도는 $AFB_1$ 단독 투여군에서 12.28, 18.78 ng/mL이 검출되었다. 그러나 항산화비타민 C 혼합 투여군에서는 7.60 ng/mL, 항산화 비타민 E 혼합 투여군에서는 4.85 ng/mL이 각각 검출되었다. 마우스의간에서 분석된 $AFB_1-DNA$ 부가체 농도에 의하면, $AFB_1$ 단독 투여군에서는 23.78, 25.48 ng/mL이었으며, 항산화 비타민 C 혼합 투여된 군에서는 5.26 ng/mL, 항산화 비타민 E 혼합투여군에서 7.81 ng/mL로 각각 조사되었다. 이들 결과에 대한 통계적 유의성은 p<0.01이었다. 또한 면역조직화학적 관찰에서 $AFB_1$ 단독 투여군에서는 중심정맥과 동양혈관 주변에 갈색의 침전이 두드러지게 나타났으며 이러한 현상은 항산화비타민 혼합 투여군에서 유의하게 감소한 것으로 나타났다.

• 한국잠사곤충학회지
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• 제53권2호
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• pp.135-142
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• 2015

본 연구는 미국바퀴(Periplaneta americana)의 식의약용 소재로의 활용을 위하여 미국바퀴의 사육 특성을 조사하여 사육의 편의를 제공하고, 유용물질의 분리 및 분석을 통하여 식의약용 소재로의 가능성을 제시하고자 하였으며, 그 결과로 미국바퀴는 한 개의 난포가 평균 25개의 알을 포란하고 있고, 14.5개의 알이 부화하여 약 67%의 부화율을 보였으며, $28^{\circ}C$에서 사육하는 것이 가장 효율적인 사육온도로 확인하였다. 미국바퀴(P. americana) 성충의 일반성분 및 유용성분 분석 결과, 일반성분 중 수분이 60% 이상을 차지하고 있으며, 조지방이 1%, 조단백질은 33.49 %로써 조단백질 함량이 높게 측정되었다. 필수아미노산이 2.37%를 차지하고 있으며, 지방산은 항암작용을 가지고 있는 oleic acid (C18 : 1n9c)가 28.91%, palmitic acid(C16 : 0)가 19.06%로 가장 많은 량을 차지하고 있어 미국바퀴의 식용화 가능성을 확인하였다. 미국바퀴(P. americana)는 성충을 멸균증류수(DW) 및 각종 유기용매(ethyl acetate, hexan, ethyl ether, EtOH, MeOH))로 추출하여 각각의 조추출물이 가지고 있는 항균 활성을 측정하기 위하여 그램 음성균인 P. aeruginosa, E. coli와 그램 양성균인 B. subtilis, S. auricularis와 진균인 C. abbicans을 대상으로 실시한 disc diffusion test의 결과, ethyl ether를 이용하여 추출한 조추출물이 시험에 사용된 각각의 공시균주에 대하여 B. subtilis $1.88{\pm}0.40mm$, S. auricularis $7.78{\pm}0.76mm$, P. aeruginosa $6.44{\pm}1.03mm$, E. coli $7.55{\pm}0.74mm$, C. abbicans $5.61{\pm}0.57mm$의 clear zone을 형성하면서 각각의 균주 생장을 저해하는 것을 확인하였으며, 온도 스트레스에 대한 항산화 물질인 GST 발현량을 Real Time PCR을 이용하여 정량분석 한 결과, 항산화 단백질인 GST는 $37^{\circ}C$에서 한 시간 단위로 점차 발현량이 증가하고, $4^{\circ}C$ 처리를 한 경우에는 1시간 경과 후 급격하게 증가하였으며, 2시간 경과한 후에 가장 많은 발현량을 보였다. 본 연구결과에 따라서, 미국바퀴(P. americana)는 각종 유용성분을 함유하고 있으며, 항균 활성도 우수한 것으로 확인하였고, 온도처리와 같은 사육조건 조절시 고품질의 원료생산을 통한 농가소득 증대에 기여할 수 있을 것으로 기대한다.

• 생명과학회지
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• 제29권1호
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• pp.76-83
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• 2019

본 연구에서는 생분해성 고분자인 poly(3-hydroxbutyrate) (PHB)의 생산 비용 절감을 위해, 탄소원으로 폐식용유(waste frying oil, WFO)을 사용하여 분리 균주 Pseudomonas sp. EML2의 최적 생장 및 PHB 생합성 조건을 확립하였다. WFO와 새 식용류(fresh frying oil, FFO)의 지방산을 분석한 결과 FFO의 지방산 함량은 불포화지방산 82.6%, 포화지방산 14.9%를 차지하는 것으로 나타났으나 WFO의 경우 불포화지방산 56.3%와 포화지방산 33.5%로 FFO와 비교할 때 지방산 조성의 변화를 확인할 수 있었으며, 이러한 불포화지방산의 조성 변화는 가열, 산화반응 및 가수분해에 의한 화학적, 물리적 특성의 변화 때문인 것으로 사료된다. 분리 균주 Pseudomonas sp. EML2의 최대 건조세포중량과 PHB 생합성량(g/l)을 확인하기 위해 플라스크를 이용하여 탄소원 농도, 질소원 종류 및 배양 pH와 온도 및 시간을 확립하였다. 그 결과 30 g/l의 WFO과 0.5 g/l의 $NH_4Cl$를 질소원으로 사용하여 pH 7 및 $20^{\circ}C$의 배양 조건에서 96시간 배양 시 최적의 건조세포중량과 PHB 생합성량을 확인하였다. 이 결과를 바탕으로 3 l jar fermenter를 이용하여 Pseudomonas sp. EML2의 생장 및 PHB 수율을 확인하였다. 그 결과 30 g/l의 WFO를 단일 탄소원으로 사용하여 96시간 배양 시 3.6 g/l의 건조세포중량을 얻었으며 73.0 wt%의 PHB 축적률을 확인하였다. 이 경우 PHB 생합성량 2.6 g/l로 나타났다. FFO를 대조군으로 사용하여 대량배양 한 결과 WFO를 사용한 경우와 비슷한 건조세포중량(3.4 g/l), PHB 축적률(70.0 wt%), 그리고 PHB 생합성량(2.4 g/l)을 확인하였다. 본 연구에서 분리한 Pseudomonas sp. EML2는 WFO를 효과적으로 이용하여 PHB를 생합성 하였으며 이 균주와 WFO는 PHB의 산업적 생산을 위한 새로운 생산 후보자 및 탄소원으로서 이용될 수 있음을 확인하였다.