이 논문은 우리나라에서 지금까지 응용한 바있는 Toxoplasma병의 진단에 관한 시험연구의 성적을 기술하였다. 가. 우리나라에서 1957년 돈으로부터 Toxoplasma 원충을 분류한 것이 최초의 보고였다. 나. Toxoplasma병의 사후진단을 하기 위하여 동물접종시험 (1957), 조직배양시험 (1961), Acridine orange 염색법(1974) 그리고 직접형광항체법(1974)을 이용하였다. 다. Toxoplasma병의 생전진단을 하기 위하여 보체결합조지반응시험(1965), 색소시험(1965), 적혈구응집반응시험(1972) 그리고 피내반응시험(1972)을 응용하였다. 라. 야외돈에 대한 항체보유율 조사성적은 보체결합조지반응시험(1965)에서 $13.4\%$ 적혈구응집반응시험(1972)에서 $25.3\%$ 그리고 피내반응시험(1972)에서 $5.3\%$였으며 점차적 증가하는 경향을 보이고 있다. 마. Toxoplasma병에 대한 방역대책의 일단으로서 본병의 신속 정확한 진단을 하기 위하여 가축위생연구소에서는 매년 생산하는 피내반응진단액은 동물검역소에 그리고 직접형광항체진단액은 각도 가축위생시험소에 공급하고 있다.
토마토의 펄라이트 배지경에서 공급했던 일본원시배양액의 폐양액은 EC는 $1.9{\sim}2.4dS/m$, pH는$5.5{\sim}7.1$의 범위였으며 다량 원소의 농도는 $NH_{4}^+$가 감소하였을 뿐 대부분 공급양액과 큰 차이가 없었다. 토마토 폐양액의 1L 관비시 퇴비시비량의 증가에 따라 토마토의 초장, 경경, 엽장, 엽폭 등 일반생육과 잎의 엽록소 함량이 현저히 좋아지는 경향을 보였으나 2L 관비처리에서는 일정한 경향이 없었다. 토마토 잎의 엽록소 함량은 주당 1L, 퇴비량이 4,000kg/10a 처리구에서 가장 높게 나타났다. 토마토 식물체의 생체중과 건물중도 폐양액의 1L 관비시 퇴비시비량의 증가에 따라 증가하는 경향이었으나 2L에서는 일정하지 않았다. 토마토의 수량도 일반생육과 비슷한 경향으로 관비량과 퇴비량 증가에 따라 증가하는 경향을 보여 관비량 1L, 퇴비량 4,000kg/10a 처리구에서 가장 많았다. 당도는 퇴비량과 관비량에 따른 일정한 경향이 없었으며 관비량 2L, 퇴비량 2,000kg/10a 처리구에서 fructose. glucose 및 총 당함량이 가장 높았다. 그러므로 이상의 결과로 볼 때 폐양액을 이용한 친환경적인 관비재배가 가능하며, 또한 관비재배에서 품질도 보장 할 수 있다고 판단된다.
알콜증류폐액에 빵효모를 배양하는 중에 glucose와 ammon-ium을 자동첨가하여 균체량을 효율적으로 증가시킴으로써 폐액의 재이용성을 향상시키고자 하였다. Glucose는 DO를 제어파라미터로 하는 제어방법을 사용하여 116 mg/L 이하로 자동제어하였다. Ammonium의 경우에는 FIA를 이용한 온라인 자동계측제어장치와 프로그램을 이용하여 배양액의 ammon-ium 농도를 자동분석하고 제어하였으며, ammonium 농도를 류.0~27.7 mM의 낮은 농도범위로 유지시킬 수 있었다. Ammo-nium 농도를 제어한 본 실험의 최대비증식속도는 0.21 hr-1이었고, 대당균체수율은 약 0.78 g/g 으로서 ammonium 농도를 제어하지 않은 경우에 비하여 대당균체수율은 약 1.4배, 최대비증식속도는 1.2배 더 높아졌으므로 ammonium 제어에 의하여 균의 glucose 이용효율이 더욱 향상되었다. 대암모늄균체수율은 약 11.3 g/g 이었다. Glucose와 ammonium을 첨가함으로써 균체량을 18.5 g/L 까지 높일 수 있었으며, 이는 첨가하지 않은 경우보다 7.1배 더 높은 균체량에 해당한다. Glucose와 ammonium의 농도를 낮게 유지시킬 수 있었으므로 두가지 영양성분의 경제적인 공급이 가능하였다.
참외에서의 관비재배기술 개발을 위하여 배양액의 공급횟수가 토양의 EC 변화, 질소와 칼슘 집적, 덩굴의 생장, 과실의 수량 및 품질에 미치는 영향을 조사하였다. 관비재배는 관행에 비하여 토양 EC가 $0.8dS{\cdot}m^{-1}$까지 증가 하였으나 관행재배는 $0.68dS{\cdot}m^{-1}$에서 $0.2dS{\cdot}m^{-1}$로 낮아졌다. 정식 후 20일 된 식물체의 덩굴길이는 큰 차이가 없었으나 건물중은 관비재배구가 증가하였는데 2회(오전 9시와 오후 6시, 900L/1,000포기, 매일)처리구가 현저히 많았다. 토양 내 질소함량에는 큰 차이가 없었으나 칼슘은 관비재배구가 현저히 높았다. 관비는 관행재배에 비하여 참외과실의 상품(商品)수량이 증가하였는데 1일 1회(오전 9시)보다 2회 관비재배구가 더욱 많았고 기형과율은 관비재배구가 감소하였다. 1개 과실의 크기와 당도에는 차이가 없었다. 저장기간 동안 과실의 중량 감소는 2회 관비재배구가 현저히 많았다.
본 연구는 살균 소독제로 오존을 이용하고. 살균효과를 극대화 할 수 있는 방식으로 마이크로버블 장치에 오존을 공급하여 배양액 재처리 기술을 위한 오존 마이크로버블의 살균효과를 구명하고자 실시하였으며 결과를 요약하면 다음과 같다. 마이크로버블 장치의 성능에서 압력 $3.5kgf{\cdot}cm^{-2}$에서 평균입경은 $27.42{\mu}m$로 측정되었고 마이크로버블의 발생량은 당 평균 12만개로 나타났으며, 적정 오존 발생량은 $3g{\cdot}h^{-1}$일 때 오존농도는 2ppm, 배출 오존농도는 0.06ppm에 도달하는 것으로 나타났다. 병원균 살균효과는 오존수의 경우 FO, PC와 CG 모두 오존농도 0.5ppm, 처리시간 30초만으로도 현저한 감소를 보였다. FO는 오존농도 0.5ppm, 처리시간 60초 이내에서 멸균되었고, PC는 오존농도 2.0ppm, 처리시간 30초 이내에서 멸균되었으나, CG의 경우 2.0ppm 이상의 오존수를 처리하여야 할 것으로 판단되었다. 오존가스의 경우 처리시간 120초 이내에서 현저한 감소를 보였으며, FO와 PC는 처리시간 180초 이내에서 멸균되었고, CG의 경우 180초 이상 오존가스를 처리하여야 할 것으로 판단되었다.
장일식물인 Lemna gibba G3의 개화유도과정에 있어서 polyamine의 관련성을 조사하였다. 이 식물의 개화는 연속광하에서 agmatine, putrescine, spermidine 및 spermine에 의해 촉진되었으며 이들의 체내 합성억제물질인 methylglyoxal-bis(guanylhydrazone)(MGBG)과 cyclohexylamine(CHA)에 의해서 억제되었다. Polyamine은 영양생장률을 거의 일정한 수준으로 유지하면서 개화를 촉진시켰으며, 억제물질에 의한 개화억제는 오히려 영양생장률의 증가를 수반하였다. 이러한 현상은 이 물질들의 개화촉진 또는 억제효과가 생장률의 일반적인 촉진 또는 억제효과에 의한 것이 아니라 선택적으로 개화과정에 작용한 결과일 것이라는 추측을 뒷받침해 준다. 배양액의 첨가된 spermidine 또는 spermine의 개화촉진 폭은 배양액에 이들의 억제물질의 함유여부와 관계없이 거의 일정한 수준으로 나타났다. 이렇듯, 외부에서 공급된 후 체내에 흡수된 spermidine과 spermine의 개화에 대한 기여도가 한정되어 있는 것으로 보아 L. gibba G3의 개화유도과정이 식물체내에서 합성되는 spermidine과 spermine에 크게 의존하고 있을 것으로 판단된다. 한편, 개화유도과정이 시작되어 점차적으로 증가한 체내의 spermidine 함량은 개화가 유도되지 않은 경우에 비하여 24시간만에 약 2배의 수준에 도달하였다. 이렇듯 체내의 spermidine량이 급격히 증가된 사실은 체내의 polyamine의 질적 및 양적 변화가 L. gibba G3의 개화유도초기과정에서 매우 중요한 역할을 하고 있을 것이라는 가정을 뒷받침하는 또 하나의 예비적 증거라 할 수 있다.
침엽수종인 소나무(Pinus densiflora)와 비자나무(Torreya nucifera), 활엽수종인 상수리나무(Quercus acutissina)와 들메나무(Fraxinus mandshurica)를 대상으로 수경 재배를 이용한 우량 용기묘 생산 시 'Sonneveld' 배양액의 적정 농도를 구명하기 위해 수행하였다. 배양액의 공급 농도에 따른 소나무(0-0)의 생체중, 수고 및 원줄기 직경은 모두 높은 농도일수록 높은 경향을 나타내며 3.0배액에서 가장 높았다. 비자나무(1-1)의 생체중은 1.5배액과 3.배액에서 많이 증가하였고 수고와 원줄기 직경은 1.5 배액에서 가장 많이 증가하였다. 상수리나무(0-0)의 생체중은 2.0배액에서 가장 무거웠고 1.0배액에서 가장 가벼웠다. 수고와 건물중은 모두 2.0배액과 3.0배액에서 좋았고, 원줄기 직경과 엽록소 함량은 2.0배액에서 좋았다. 또한 광합성은 1.5배액과 2.0배액에서 활발하였다. 들메나무(1-1)의 생체중, 수고 및 원줄기 직경은 0.5배액에서 가장 많이 증가하였고, 엽록소 함량과 광합성은 0.5배액과 2.0배액에서 좋았다. 그리고 대부분의 생육 특성은 3.0배액에서 저조하였다.
C-1화합물은 고염분성 환경의 혐기적인 퇴적층에서 관찰되며, 이 퇴적층의 표면과 수면에는 호기성 메틸영양미생물의 잠재적인 서식지가 된다. 염전과 갯벌에서 채취한 토양 시료를 접종원으로 하여 메탄올을 탄소원과 에너지원으로 공급하고 염분농도에 따라 계대배양한 후 메탄올 산화 세균 성장 조건을 살펴 본 결과, 메탄올 산화 세균이 성장 할 수 있는 염분의 최대 농도는 20% 조건이었다. 변성 구배 젤 전기영동 (Denaturing gel gradient electrophoresis)을 이용하여 농화배양액 내 미생물 군집구조를 분석한 결과, 메탄올 산화 미생물인 Methylophaga 관련 세균이 우점하는 것으로 나타났다. 정량 PCR결과 고세균이 세균의 1-10%로 존재하는 것으로 나타났다. 세균용 항생제 실험결과, 메탄올 산화가 억제되어 고세균이 메탄올 산화에 관여하지 않는다는 것을 추정할 수 있었다. 이번 연구를 통해, 메틸영양세균이 고염분환경(염분 농도 20%까지)에서도 C-1 화합물을 산화할 수 있음을 확인 할 수 있었다.
본 연구에서는 Clostridium ljungdahlii 배양에서 유기질소공급물인 tryptone과 sodium tungstate의 배양액 내 농도가 균주 성장과 아세트산, 에탄올 생산에 대한 영향을 확인하기 위한 실험을 수행하였다. 대조군 실험의 배지 조건(0 g/L tryptone)보다 tryptone 2.5 g/L를 투입한 경우 균주 성장이 144.6% 증가하였고, 에탄올 및 아세트산 생산은 각각 8.6%와 36.7% 향상되었다. 대조군 실험에 사용된 배지의 조건(0.01 µM Na2WO4·2H2O)보다 100배인 1 µM Na2WO4·2H2O를 사용한 실험군에서, 균주 성장과 C2 대사산물의 총생산량에는 큰 차이가 없지만, 에탄올 생산 증가하고 아세트산 생산은 감소하여 에탄올/아세트산 생산비가 0.56로 대조군의 0.24에서 크게 증가하였다.
rotifer의 배양조에 혼재된 Artemia가 rotifer의 증식에 미치는 영향을 검토하였다. 실험에는 Koshiki주의 rotifer, Brachionus rotundiformis와 미국 샌프란시스코의 Great Salt lake주의 Artemia sp.를 사용했다. 그리고 모든 실험은 염분을 22ppt, 배양 온도는 $25^{\circ}C.$, 먹이로서 N. oculata을 2일 간격으로 ml 당 $7{\times}10^5$ 세포씩 공급하면서, 50 ml의 비이커에 N. oculata 현탁액을 40ml씩 넣고, rotifer 20마리 그리고 Artemia는 3마리씩 각 수조에 수용하여 각 생물들을 단일종 배양한 경우와 혼합 배양한 경우의 증식을 비교하였다. rotifer와 Artemia 유생을 혼합 배양한 경우, 두 생물은 한정된 먹이 N. oculata 조건하에서 먹이 경쟁(food competition)을 하였다. 또한, rotifer의 대량 배양조에 Artemia 성체의 급속한 섭식 활동에 의해서 심각한 먹이 부족 현상을 일으켰다. 결국, Artemia 성체는 rotifer의 안정적인 생산을 크게 방해하는 rotifer 증식 억제 요인으로서 작용했다. 즉, rotifer을 안정적으로 생산하기 위해서는 종묘 생산 과정에서 유발될 수 있는 Artemia의 혼재가 일어나지 않도록 각별한 주의가 필요하다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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