• 한국환경농학회지
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• 제38권1호
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• pp.38-46
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• 2019

BACKGROUND: Salinity is one of the main environmental stresses deteriorating qualities as well as yields of food crops. This study was conducted to identify the effects of salt stress on dry matter ratio, glucose content, and mineral content and composition in potatoes (Solanum tuberosum L.). METHODS AND RESULTS: Four potato varieties were grown in plastic pots (diameter 20 cm and height 25 cm) with three salinity levels (EC: 1.0, 4.0, and 8.0 dS/m) in a glasshouse. Dry matter ratio, specific gravity, starch, and glucose content in tubers harvested at 90 days after sowing were analyzed. Also, mineral contents (T-N, T-C, $P_2O_5$, $K^+$, $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$, $Na^+$) in stem, leaf, and tuber were investigated and statistically analyzed for analysis of variance (ANOVA). Dry matter ratio, specific gravity, and starch content in tubers were reduced in all varieties as the salt concentration increased. Glucose content tended to decrease according to the salt concentration. In ANOVA analysis of mineral contents, there were significant differences in $K^+$ and $Mg^{2+}$ of leaf and stem, in $Na^+$ of leaf and tuber, and also in $Ca^{2+}$ of leaf by the interactions of variety and salinity. In the case of $K^+/Na^+$ and $Ca^{2+}/Na^+$, the stem was more sensitively influenced by the salt treatment than the leaf or the tuber. The $K^+/Na^+$ and $Ca^{2+}/Na^+$ decreased in leaf, stem, and tuber of four varieties, as the salt concentration became higher. The decreasing level varied according to the varieties. 'Kroda' and 'Duback' maintained relatively higher $K^+/Na^+$ and $Ca^{2+}/Na^+$ than 'Atlantic' or 'Goun' under the salt stress conditions. CONCLUSION: The composition and accumulation of minerals in potato plant as well as dry matter ratio, starch, and glucose contents were significantly influenced by salt stress. The respond patterns were different depending on the varieties and it was related to the salt tolerance among varieties.

• 한국산림과학회지
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• 제108권1호
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• pp.29-39
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• 2019

본 연구는 조림 후 시비 처리에 따른 리기다소나무 벌채지 내 식재된 느티나무 조림지의 토양 특성 변화와 조림목의 초기 생육 특성을 분석하여 조림목의 생존 및 품질 향상을 위한 적정 시비량을 제시하고자 수행되었다. 연구 대상지는 경기도 포천시에 위치한 광릉시험림이며, 2011년 3월 말 느티나무 용기묘 1-0을 3000본 $ha^{-1}$ 밀도로 식재하였다. 2011년부터 2013년까지 매년 5월에 산림용고형복합비료(N:P:K=3:4:1)를 이용하여 3가지 수준(대조구: 무시비, F1: $180kg\;ha^{-1}$, F2: $360kg\;ha^{-1}$)에 따라 시비 처리를 하였다. 시비 처리 전(2011년)과 후(2012, 2017년)에 조림지의 토양 특성을 분석하였고, 느티나무 조림목의 근원경과 수고를 2011년부터 2016년까지 측정하여 H/D율과 수간 재적을 계산하였다. 시비 수준에 따른 토양 특성은 조사 시기별 차이는 없었으나, 조림 후 시간 경과에 따라서는 전질소 및 유효인산 농도가 감소하다가 증가하였다. 시비 수준에 따른 느티나무 조림목의 근원경, 수고 및 수간 재적 생장은 식재 2년차부터 F2 처리구에서 다른 조사구보다 유의하게 높은 것으로 나타났으며, 이는 느티나무 조림목이 초기 생장 시 많은 양분을 필요로 하는 것을 보여준다. 또한 생존율은 대조구에서 가장 낮았는데 이는 식재 초기에 생장 저하로 하층 식생과의 경쟁에서 우위를 점하지 못했기 때문으로 판단된다. 그러나 식재 6년 후부터 F1과 F2 처리구간 조림목의 수고와 수간 재적 생장 차이가 없어 결과적으로는 리기다소나무 벌채지 내 느티나무 식재 시 조림목의 생존 및 품질 향상과 경제적 효율성을 동시에 만족시키기 위해서는 F1 수준의 시비량을 제안할 수 있다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제34권3호
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• pp.235-241
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• 2019

본 연구는 농산물 중 잔류허용기준 신설 예정 농약인 가스가마이신의 안전 관리를 위한 공정 시험법을 개발하기 위하여 수행되었다. 가스가마이신은 단백질 합성과정 중 번역 개시 단계를 저해하여 균의 증식을 억제하는 작용기작을 가지고 있으며 특히 사상균인 Piricularia oryzae에 의해 발병하는 도열병을 예방하는 데 효과적이다. 현재 우리나라에는 농산물 중 가스가마이신의 잔류물의 정의가 설정되어 있지 않고 모화합물 만을 잔류물의 정의로 예정하고 있다. 또한 잔류허용기준이 설정된 농산물이 없기 때문에 모든 국내 재배 농산물 또는 수입 농산물 유통 시 실시하는 잔류농약 검사에서 농약 허용물질목록관리제도(Positive List System; PLS)에 의하여 잔류량이 0.01 mg/kg 이하가 되어야 한다. 이에 농산물 중 잔류농약 분석 및 검사를 위한 공정 시험법 마련이 시급하여 본 연구에서는 대표농산물 5종(현미, 감자, 대두, 감귤, 고추)을 대상으로 시험법을 개발하고자 하였다. 따라서 수용성 유기용매인 메탄올의 적용과 수산화나트륨을 이용한 pH 조절을 통한 추출법 및 HLB 카트리지를 이용한 정제법을 최적화하여 LC-MS/MS에 의한 분석법을 확립하였다. 가스가 마이신의 시험법 정량한계는 0.01 mg/kg이며 5종의 농산물에 0.01, 0.1 및 0.5 mg/kg의 처리농도로 회수율 실험을 한 결과 평균 회수율은 71.2~95.4%이었고, 상대표준 편차는 12.1% 이하로 조사되었다. 이러한 검증 결과는 국제식품규격위원회 가이드라인(CAC/GL 40-1993, 2003)의 잔류농약 분석 기준 및 식품의약품안전평가원의 '식품등 시험법 마련 표준절차에 관한 가이드라인(2016)'에 적합한 수준임을 확인하였다. 따라서 본 연구에서 개발한 시험법은 국내 및 수입 농산물 중 가스가마이신의 안전 관리를 위한 공정시험법으로 활용될 수 있으며 잔류물의 정의 및 잔류허용기준을 설정하는 데 기초자료로써 활용 가능할 것이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.428-434
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• 2019

동물복지의 관심고조는 전 세계적인 동향이며 최근 국내 소비자들의 복지는 반려동물에서 경제동물인 가축으로 확산되고 있다. 환경보조물은 동물복지수준 강화에 유용한 수단으로 활용되고 있으나 임신돈에서는 관련 연구는 제한적이다. 따라서, 본 연구는 환경보조물이 임신모돈의 생산성 및 행동특성에 미치는 영향을 구명하고자 실시하였다. 시험동물은 30두의 임신돈(랜드레이스)를 준비하였고, 완전임의배치법에 의거하여 3개 처리구(대조구; T1, 플라스틱 소재 놀이기구; T2, 볏짚)에 처리구당 10두씩 배치하였다. 사양시험은 임신 28-105일령동안이며 볏짚과 놀이기구는 시험돈방($11.6{\times}6.0m$) 중앙에 배치하였다. 시험 종료일에 체중 및 등지방두께를 측정하였으며 혈중 코티졸 농도를 분석하였다. 행동특성 분석을 위해 임신 91일령에 행동패턴을 24시간 촬영하였고 행동특성을 분석하였다. 시작 및 종료체중은 대조구 및 처리구간 차이를 나타내지 않았다. 등지방두께는 대조구보다 T2에서 감소하였다(C, 16.56mm vs. T2, 15.73mm; p>0.05). 총산자수, 실산자수는 처리구간 차이가 없다. 사산수는 T1 및 T2에서 대조구보다 감소하였다(1.00 and 0.63 vs. 1.50두; p>0.05). 분만폐사율은 사산수와 유사한 경향을 보였다(C, 8.68%; T1, 6.86%; T2, 3.40%). 혈중 코티졸은 대조구 및 처리구간 차이가 없다. 섭취행동은 T2에서 대조구 및 T1 처리구보다 감소하였다(1.81 vs. 9.68 and 6.99%; p<0.05). 놀이 및 파헤치기 행동은 각각 T1와 T2 처리구에서만 확인되었다(p<0.05). 반면에 사육시설에 문지르기 행동은 대조구에서만 관촬되었다(p<0.05). 이러한 결과는 환경보조물 제공이 임신돈의 생산성에 부정적인 영향을 미치지 않으면서 돼지의 행동특성은 복지향상에 도움이 될 것으로 판단된다.

• 한국환경농학회지
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• 제38권1호
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• pp.23-33
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• 2019

본 연구는 왕우렁이의 월동실태 및 작물의 피해 실태를 파악하기 위하여 수행하였다. 왕우렁이의 도입 후 처음 월동이 확인된 지역은 2000년 해남이었다. 그 후 왕우렁이의 국내 월동 지역이 중남부지역으로 확대되었다.2017년도에 왕우렁이 개체들의 월동 지역은 전남의 강진, 고흥, 신안, 해남과 경남의 김해, 함안을 비롯한 부산과 제주, 서귀포였으며, 예외적으로 왕우렁이 월동조건이 양호하게 형성되어 있는 화성에서도 확인이 되었다. 그러나 왕우렁는 알로서 월동하지는 않았다. 왕우렁이가 저온에서 견디는 생존기간은 $-5^{\circ}C$에서 12시간, $-3^{\circ}C$에서 1일, $-1^{\circ}C$에서 2일, $0^{\circ}C$에서 10일 및 $3^{\circ}C$에서 30일 이상이었다. 왕우렁이들의 월동 환경조건은 10~20 cm의 물이 고여 있고, 추위에 숨을 수 있는 뻘이 잘 형성되어 있는 남향의 수로나 물 웅덩이였다. 월동 왕우렁이에 의한 피해는 벼와 미나리에서 발생하였으며 벼에서는 아직 우려할 수준은 아니었다. 다만, 미나리에서의 피해율은 4.26%로 벼에 비하여 높았고, 피해 면적도 많았다. 앞으로 왕우렁이의 국내 월동과 더불어 논 잡초방제용 왕우렁이들에 대한 지속적인 관찰과 연구가 요구된다.

• 미생물학회지
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• 제54권4호
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• pp.384-397
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• 2018

본 연구는 전통 발효식품에서 반려동물의 사료 및 보조식품 등에 사용될 수 있도록 안전성 확보와 프로바이오틱스 활성 등 기능성을 갖춘Bacillus 속 균주를 선발하고자 하였다. 전국에서 수집한 전통 장류에서 약 300종의 분리주를 확보하였고, Bacillus cereus가 생성하는 구토와 설사 독소 유전자 6종, ${\beta}$형 용혈성, 발암 관련 효소 3종 등을 보유하지 않거나 생성하지 않는 4종의 균주를 선별하였다. 4종의 분리주를 대상으로 항생물질 유전자 보유 여부, 세포 표면 소수성, 항생제 감수성과 당 이용성 등을 분석하였고, 최종적으로 항생물질 생성 유전자 3종을 모두 보유하고, 혈전 용해 및 세포 표면 소수성이 가장 우수한 SRCM 100731을 선정하였다. 최종 선별된 SRCM 100731의 16S rRNA 염기서열 분석 결과 Bacillus amyloliquefaciens로 동정 되었으며, 펫 사료 및 식품 등 산업적 적용을 위하여 균체 성장 최적화를 수행하였다. SRCM 100731의 배지 성분 선별을 위하여 Plackett-Burman design (PBD)을 사용하였으며, 최적 성장을 위한 배지 성분으로는 molasses와 sodium chloride, potassium chloride가 예측되었다. PBD를 통해 선정된 배지 성분의 농도를 최적화하기 위하여 central composite design (CCD)을 사용하였으며, 실험 결과 7.0% molasses, 1.1% sodium chloride, 0.5% potassium chloride로 예측되었다. 이때 최대 균체량은 12.6625 g/L로 예측되었으며, 최종적으로 실험 모델의 예측값과 실 측정값이 $12.6625{\pm}0.0658g/L$로 오차 범위내의 결과를 나타내어 실험 모델의 신뢰성을 검증할 수 있었다. 이는 실험 모델에 의해 예측된 최적 배지 사용 시 최적화 이전 배지에서의 균체량($1.8273{\pm}0.0214g/L$) 대비 약7배로 균체량이 증가함을 확인할 수 있었다. 향후 B. amyloliquefaciens SRCM 100731의 제품 개발 등 후속 연구의 진행이 필요하나 본 연구를 통해 산업 적용이 가능한 프로바이오틱스 소재의 발굴 및 산업화 배양 조건이 확립 되었으므로 앞으로 성장하고 있는 반려동물 산업에 유용하게 활용 될 수 있을 것으로 기대된다.

• 생명과학회지
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• 제29권1호
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• pp.60-68
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• 2019

갯질경이(Limonium tetragonum)는 질경이과에 속하는 여러해살이 풀로 습지에 자생하는 염생식물의 일종이며, 항산화, 항종양 및 간보호 효능이 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 갯질경이 추출물로부터 용매 극성에 따라 분획한 분획물($H_2O$, n-BuOH, 85% aq. MeOH 및 n-Hexane)을 이용하여 지방세포내 중성지방 생성 및 지방세포 분화조절 인자 발현에 미치는 영향을 검토하였다. 마우스 유래 지방전구세포3T3-L1을 지방세포로 분화하여 Oil Red O염색법으로 지방 세포 분화정도를 확인한 결과, 갯질경이 분획물에 의해 지방세포의 형성이 농도의존적으로 억제되었다. 또한 지방생성조절에 관여하는 전사인자 $PPAR{\gamma}$, $C/EBP{\alpha}$ 및 SREBP-1c의 발현을 mRNA와 단백질 수준에서 확인한 결과 갯질경이 분획물 처리시 지방세포 분화 인자의 발현이 유의적으로 감소하였다. 지방세포 분화에 관여하는 것으로 알려진 MAPK 신호 전달 경로를 확인한 결과 갯질경이 분획물 처리군에서 p38, ERK 및 JNK의 인산화가 억제되었다. 용매 분획물중에서 $H_2O$ 및 n-Hexane 분획물이 가장 우수한 지방생성 억제활성을 나타내었는데 이는, 분획물 중 페놀 또는 지방 유도체에 의한 것으로 사료된다. 본 연구 결과로부터 갯질경이 분획물의 MAPK 신호전달 경로 억제를 통한 항비만 효과를 확인하였으며, 나아가 건강기능성 식품 소재로서의 개발 가능성이 기대된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제47권1호
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• pp.132-138
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• 2019

제주 연안에서 분리한 해양유래 미생물 중에서 어류질병 세균에 대한 항균활성이 있는 Bacillus subtilis MD-02를 이용하여 넙치에 적용했을 때 나타나는 비특이적 면역반응과 어류질병세균에 대한 병 저항성을 알아보고자 하였다. B. subtilis MD-02를 $1.2{\times}104CFU/100g$, $1.2{\times}10^6CFU/100g$, $1.2{\times}10^8CFU/100g$의 농도로 사료를 제작하여 넙치에게 급이 한 결과 4주차때 hematocrit이 대조구에 비해 증가하였다. AST와 ALT는 각각 $1.2{\times}10^8CFU/100g$와 $1.2{\times}10^4CFU/100g$에서 대조구에 비해 낮은 값을 보였다. Amylase의 결과 3주차 때부터 $1.2{\times}10^4CFU/100g$에서 유의적으로 증가하였으며, total protein의 경우 3주차 때부터 $1.2{\times}10^4CFU/100g$에서 대조구에 비해 유의적으로 증가하였다. 비특이적 면역반응인 라이소자임 활성과 대식세포 활성 결과 $1.2{\times}10^8CFU/100g$에서 대조구에 비해 높은 활성을 나타냈다. 또한 Streptococcus parauberis를 $1.2{\times}10^6CFU/ml$로 넙치에 접종 한 후 폐사율을 확인한 결과 대조구에선 전량 폐사가 일어난 반면 B. subtilis MD-02를 투여한그룹에서는 40-60%의 폐사율을 보여 어류질병세균에 대한 병 저항성을 가지는 것을 확인하였다. 따라서 제주연안에서 분리한 해양유래 미생물인 Bacillus subtilis MD-02를 넙치에게 급이 할 때 비특이적 면역반응과 어류질병세균에 대한 병 저항성을 가지는 것을 확인하였으며, 향후 사료 첨가제로 개발 시 좋은 효과가 있을 것으로 사료된다.

• 공업화학
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• 제30권2호
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• pp.145-150
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• 2019

본 연구에서는 우슬(Achyranthes japonica, AJ)과 Lactobacillus plantarum으로 발효한 우슬(AJ-LP)을 5가지 용매(물, 에탄올, 헥산, 아세트산에틸, 부탄올)로 추출하여 RAW264.7 세포에서 항염증 활성에 미치는 영향을 확인하였다. lipopolysaccharide(LPS)로 유도된 RAW264.7 세포에서 nitric oxide (NO) 및 cytokine 생성을 측정하였으며 western blot으로 cyclooxygenase-2(COX-2)와 nitric oxide synthase (iNOS)의 발현 정도를 관찰하였다. 세포 독성은 CCK assay를 통해 확인하였으며 독성을 가지지 않는 농도인 $100{\mu}g/mL$로 실험을 진행하였다. NO 생성 저해 활성 결과 AJ-LP를 에탄올(E)로 추출한 시료가 LPS만 처리한 control군에 비해 약 74%로 저해율이 가장 높았으며 염증관련 cytokine인 Interleukin-6 (IL-6), tumor necrosis factor-${\alpha}$ (TNF-${\alpha}$), and Interleukin-$1{\beta}$ (IL-$1{\beta}$)의 결과에서도 약 57, 70, 74%의 저해율로 우수한 효능을 보였다. COX-2와 iNOS 발현결과 AJ군에서 대조군(20-hydroxyecdysone)의 저해율이 가장 높은 것으로 나타났다. AJ-LP군에서 COX-2 발현량은 헥산(H)으로 추출한 시료가 대조군에 비해 약 16%로 감소하였고 iNOS 발현량은 부탄올(B)으로 추출한 시료가 약 7%로 감소하였다. 이상의 결과들에서 우슬보다 L. plantarum으로 발효한 우슬이 천연물 소재로서의 활용 가능성이 높음을 시사하였다.

• 생명과학회지
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• 제29권5호
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• pp.570-579
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• 2019

당뇨병은 서구화된 식습관으로 발생하는 심각한 만성대사질환의 하나이며, 당뇨병의 치료는 혈당을 정상적인 수준으로 유지하며 당뇨 합병증을 예방하는 것이다. 따라서 본 연구는 당뇨병 및 인슐린 저항성에 대한 유전적 분석에 널리 이용되는 C57BL/Ksj-db/db 당뇨동물모델을 이용하여 갈색거저리 유충(밀웜) 추출물의 6주간 섭취가 혈당개선에 미치는 영향에 대해 조사하고 이에 인슐린 민감성 개선과 당대사 조절을 통한 항당뇨 효과를 규명하고자 하였다. 제 2형 당뇨동물모델 실험 결과, db/db-MWE군(식이 0.5%)이 db/db-control군에 비해 유의적(p<0.05)으로 혈당이 감소하였다. 약물군인 db/db-RG군(식이 0.05%)은 부작용에 의해 눈에 띄게 체중이 증가하였으나, db/db-MWE군에서는 약물군에서의 체중증가와 같은 큰 부작용 없이 혈당 감소효과를 나타내었다. HbA1c와 혈장인슐린 농도의 경우 db/db-control군에 비해 db/db-MWE군이 유의적(p<0.05)으로 낮았다. 또한 골격근에서 p-IRS, p-AKT, PM-GLUT4의 발현을 확인한 결과, db/db-MWE군에서 db/db-control군에 비해 p-IRS, p-AKT, PM-GLUT4의 발현이 증가된 것을 알 수 있었다. 이는 밀웜 추출물의 섭취가 골격근 내로 당이 원활이 유입되도록 도와주어 인슐린 민감성을 개선시키며, 고혈당 증상을 개선시킨 것으로 사료된다. 밀웜 추출물을 식이에 0.5% 첨가하여 6주간 C57BL/Ksj-db/db 당뇨동물모델에 제공한 결과, 공복혈당과 HbA1c의 감소 및 인슐린 저항성을 개선시켰다. 이는 인슐린 민감성을 증가시키고, 당 대사 조절을 통해 고혈당 증상의 완화에 기인한 것으로 보인다. 따라서 밀웜은 당뇨병의 예방과 치료에 유용한 소재가 될 것으로 기대되며, 향후 제 2형 당뇨병 개선을 위해 더욱 다양한 연구가 이루어져야 할 것으로 사료된다.