• 생물환경조절학회지
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• 제31권1호
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• pp.67-76
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• 2022

본 연구는 식물공장형 아쿠아포닉 시스템(AP)에서 갯기름을 재배하여 수경재배 시스템(HP)에서 재배된 갯기름과 광합성 및 생육 특성을 비교하였다. AP 재배구는 367.5L의 사육조에 비단잉어 30마리로 10.6kg·m^-3 밀도로 사육하였으며 HP 재배구는 배양액을 EC 1.3dS·m^-1, pH 6.5로 조성하여 같은 재식 간격으로 갯기름을 정식하였다. 전 재배기간 동안 pH는 AP의 경우 7.1-4.0, HP는 7.4-4.0 수준을 보였다. AP 처리구의 pH는 NO₃-N의 증가에 따라 감소하기 시작하여 pH 5.5 이하는 15-67 DAT 기간동안 지속되었다. pH가 낮은 조건에서도 암모니아태 질소(NH₄-N)는 지속적 증가를 보였다. EC는 두 재배구에서 1.3-1.5dS·m^-1로 유지되었다. 수조액의 다량원소 농도는 K와 Mg을 제외하고 수경재배 양액 농도보다 높았다. 광합성 특성은 AP와 HP 처리간 유의차가 없었고 형광매개변수는 Fv/Fm, ABS/RC, TRo/RC, ETo/RC, DIo/RC는 처리간 차이가 없었으나 광계 II 광화학지수인 PI_ABS가 AP 재배구에서 HP에 비해 34DAT에는 30.4%, 74DAT에는 12.0% 낮았다. 정식 후 20일 간격으로 생육 특성을 측정한 결과 두 처리간 초장, 엽장, 엽폭, 엽수 SPAD는 유의적으로 차이가 없었으나 엽병 길이가 AP 재배구에서 HP에 비해 56% 길었고 지상부 및 지하부 상대생장율, 건물중이 유의차가 없었다. 다만, 엽면적율만 AP 재배구에서 HP에 비해 36.43% 높았다. 연구결과를 종합하여 볼 때, 적정 물고기 재배밀도와 pH 수준에서 갯기름 생육과 수량은 아쿠아포닉스와 수경재배 방식 간에 차이가 없는 것으로 보이고, 아쿠아포닉스는 농업 부산물의 자원순환으로 안전한 먹거리를 생산할 수 있는 지속가능한 농업기술로 판단된다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제64권4호
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• pp.413-419
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• 2021

본 연구에서는 3D 프린팅 카트리지로서 수리미 혼합물의 가능성을 확인하기 위하여 수리미 혼합물 제조 시 감자 전분 첨가에 따른 물성 변화와 냉장 저장 시 나타나는 물성 변화 및 관능평가를 측정하였다. 그 결과 색도 변화에서는 명도와 황색도의 경우 감자 전분 무첨가군이 냉장 저장 전과 후 모두 가장 높은 값을 보였고, 적색도와 색차의 경우 감자 전분 무첨가군이 냉장 저장 전과 후 모두 가장 낮은 값을 나타냈다. 적색도의 경우 0, 1, 3 wt% 첨가군에서 7일간 냉장 저장에 따른 유의한 감소가 확인되었고, 황색도의 경우 1, 2 wt% 첨가군에서 저장에 따른 유의간 감소를 보였다. 감자 전분 첨가에 따른 물성 변화에서는 경도와 검성이 감자 전분 첨가군이 무첨가군에 비해 증가하였다. 부착성, 탄력성, 응집성, 씹힘성 및 복원성에서는 감자 전분 첨가군과 무첨가군 사이에 유의적인 차이가 없었다. 냉장 저장에 따른 물성 변화에서 가열 후 7일 저장한 수리미 혼합물의 경우 저장 전 수리미 혼합물과 비교하여 유의적인 차이가 없었다. 가열 후 7일간 냉장 저장 후 튀긴 수리미 혼합물의 경우 경도, 검성, 씹힘성은 냉장 저장 전보다 감소하였고, 응집성, 복원성은 증가하는 결과를 확인하였다. 관능평가 결과, 감자전분의 함량이 증가함에 따라 냄새, 맛, 경도, 탄력성 및 종합적 호감도 등 전체적으로 증가하는 경향을 보였으나 유의한 변화는 없었다. 7일간 냉장 저장한 가열 수리미는 모든 항목에 있어서 감자 전분 함량의 증가에 따른 유의적인 차이가 확인되지 않았다. 또한 색깔을 제외한 나머지 항목에서는 냉장 저장에 따른 유의한 차이가 확인되지 않았다. 이러한 결과를 통해 감자 전분의 첨가가 수리미 혼합물의 맛과 냄새에 영향을 주지 않고, 냉장 저장 시에도 관능 평가 상 큰 영향을 주지 않는 것으로 확인되었다. 따라서 수리미 혼합물 제조 시 감자 전분의 첨가는 제품의 제조 및 냉장 보관 상 물성 및 품질에 영향을 주지 않는 것으로 확인된 바, 감자 전분이 3D프린팅용 수리미 제조 시 카트리지 소재로 적합하다고 사료된다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제64권4호
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• pp.453-463
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• 2021

5년근 이상의 인삼(CG), 산양삼(MCG) 및 산양삼 전초(WPMCG)의 지방산, 아미노산, 무기질, ginsenosides, 총 phenolics, 총 flavonoids 및 항산화 활성을 비교하여 분석하였다. 총 지방산 및 불포화 지방산 함량은 MCG (1215.9 및 751.2 mg/100 g)에서, 포화 지방산은 WPMCG (486.4 mg/100 g)에서 각각 높았으며 α-linolenic acid 함량은 특징적으로 CG (18.1 mg/100 g)에 비해 MCG (139.3 mg/100 g) 및 WPMCG (194.4 mg/100 g)에서 최대 10배 높게 검출되었다. 총 유리아미노산 및 필수 아미노산 함량은 CG < MCG < WPMCG (1006.35 및 839.46 mg/100 g) 순으로 높았으며, γ-aminobutyric acid 및 arginine이 주된 비필수 아미노산으로 각각 WPMCG (163.10 mg/100 g)와 MCG (305.23 mg/100 g)에서 가장 높게 검출되었다. 총 무기질 함량은 CG (30.36 mg/100 g)와 WPMCG (29.82 mg/100 g)에서 높게 검출되었으며, 칼슘(Ca)은 CG 및 MCG와 비교하여 WPMCG (6.68 mg/100 g)에서 약 2배 이상의 높게 검출되었다. 총 phenolics (5.12 GAE mg/g), 총 flavonoids (3.04 RE mg/g) 및 ginsenosides (42.44 mg/g) 함량은 WPMCG에서 공통적으로 가장 높은 함량이 검출되었으며 이와 유의적으로 항산화 활성 역시 WPMCG에서 가장 높은 활성을 나타내었다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제36권6호
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• pp.528-536
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• 2021

본 연구는 십자화과 채소인 갓(Brassica juncea) 추출물을 이용하여 지표성분인 sinigrin의 함량을 분석하고, 내분비계 교란물질 환경호르몬인 비스페놀 A (BPA)로 분화를 유도한 3T3-L1 전구지방세포에서 갓 추출물과 sinigrin 처리에 대한 지방세포 분화 및 활성산소종(ROS) 생성 억제, 지방 생성 전사인자(PPARγ, C/EBPα, aP2)의 단백질 발현 감소 효능을 평가하였다. 연구 결과에 따르면 HPLC를 이용하여 측정한 갓 추출물 중 sinigrin의 함량은 21.27±0.2 mg/g 인 것으로 나타났다. BPA로 유도된 3T3-L1 전구지방세포에서 XTT assay 결과 sinigrin 180 µM 및 갓 추출물 300 ㎍/mL 농도에서 세포 독성을 보이지 않았으며, 지방세포 분화과정 중 세포 내 지방 축적량과 ROS 생성량을 비교하였을 때 갓과 sinigrin을 처리한 지방세포의 경우 지방축적량 및 ROS 생성량 모두 유의적으로 감소시키는 것으로 나타났다. 또한, 갓 추출물 및 sinigrin을 처리하였을 때 지방세포 분화를 조절하는 전사인자 PPARγ, C/EBPα 및 aP2의 발현이 억제됨을 확인하였다. 이 결과를 통해 갓은 환경호르몬 비스페놀 A로 유도된 지방세포 내 지방 축적 억제와 더불어 ROS 저감에 효과적으로 작용함을 확인하였다. 향후 sinigrin을 함유한 갓은 BPA로 인한 지질 대사 장애를 예방하는 천연물 유래 기능성 식품 소재로 활용할 가능성이 높은 것으로 기대되며, 추가로 임상 연구 및 작용기전 입증을 위한 in vivo 모델에서의 후속 연구가 진행되어야 할 것으로 사료된다.

• 인삼문화
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• 제4권
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• pp.103-127
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• 2022

20세기 초반 근대 문물이 유입되면서 우리나라 인삼 산업에도 많은 변화가 일어났다. 인삼 재배법과 상업의 발전으로 인삼의 생산과 소비가 늘어났고 근대적 제제기술을 이용한 다양한 인삼 제품이 개발되었다. 자연히 이들 제품의 판매 경쟁도 치열해졌다. 당시 신문 광고에는 이러한 제품의 개발 동향과 판매 경쟁이 상세히 나타난다. 1920년 이전까지는 신문에 나타나는 인삼에 관한 광고는 매우 적었다. 아직 신문이 일반화되지 못했고 인삼 산업도 그만큼 발전하지 못했기 때문으로 생각된다. 1920년 동아일보와 조선일보가 창간되면서 인삼 광고가 활기를 띠기 시작했다. 1920년대 신문에 실린 인삼 광고는 인삼의 전통 한방적 효능과 신비함을 강조하는 용어를 많이 사용하였다. 인삼과 녹용을 복합 처방한 제품의 광고가 많은 것으로 보아 당시 이 제품이 큰 인기가 있었던 것으로 보인다. 제품을 복용한 사람들의 체험담도 이때 광고에 등장한다. 또한 당시 이미 통신판매가 광범위하게 활용되고 있음도 알 수 있다. 1925년에는 인삼제품을 매일 배달한다는 광고도 등장한다. 당시 뿌리삼은 그 크기와 품질에 따라 현재보다 훨씬 정교하게 분류되어 있었음이 광고에 여실히 드러난다. 1920년대 인삼 제품은 액제, 환제, 농축액 등 전통 한방 제형의 범위를 크게 벗어나지 못하고 있다. 1930년대 인삼 광고는 더욱 활발해진다. 이 시기에는 대학의 교수, 의학박사, 약학박사 등의 직함을 가진 전문가가 광고에 등장한다. 이들이 인삼을 추천한다거나, 성분이나 약효를 설명하거나, 심지어 이들의 실험 노트까지 광고에 등장하여 과학적 연구 결과를 근거로 인삼 제품의 신뢰도를 제고하기 위한 홍보가 강화된다. 1931년에는 현대적인 정제의 광고가 등장한다. 이후 비타민이나 다른 특정 성분을 강화한 인삼 제품이 등장하고, 병약자를 위한 인삼 미음도 등장한다. 1938년에는 최승희와 같은 무용수나 유명 영화배우를 모델로 사용하는 광고도 등장하게 되면서 인삼광고는 더욱 현대화되고 대중화 된다. 1920~1930년대 인삼광고는 당시 급변하는 우리 사회의 한 단면을 극명하게 보여준다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제61권1호
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• pp.155-163
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• 2022

최근 살진균제는 세계 식량 안보에 없어서는 안될 필수 요소이며, 그 사용량은 증가하고 있다. 살진균제는 직접적 또는 간접적으로 곤충에 영향을 미쳐 유전자 및 분자 수준의 변화를 일으킨다. 곤충은 다양한 해독 매커니즘을 통해 살진균제를 포함한 농약으로부터 유발되는 활성산소(ROS) 독성을 제거한다. 본 연구는 살진균제 캡탄의 비치명적 투여량(0.2, 2, and 20 ㎍/µL)을 주입 후 갈색거저리의 유충에서 해독효소의 mRNA 발현량을 분석했다. 갈색거저리의 전사체 분석을 통해 해독 매커니즘 관련 유전자인 퍼옥시다제(POX), 카탈라제(CAT), 슈퍼옥사이드 디스뮤타제(SOD) 및 글루타티온-S-트랜스퍼라제(GST)를 발굴하였다. 처리 24시간 후 TmPOX5 mRNA가 유의하게 증가한 것으로 나타났다. 처리 3 시간 후 TmSOD4의 mRNA가 유사하게 증가하였다. 또한 2 ㎍/µL 처리 24시간 후 TmCAT2의 mRNA 가 유의하게 증가하였다. 캡탄 노출 후 TmGST1 및 TmGST3의 mRNA 발현량도 증가하였다. 결론적으로, TmPOX5 및 TmSOD4 유전자는 갈색거저리에서 캡탄 노출에 대한 바이오마커 또는 생체이물 센서로 작용할 수 있음을 시사한다.

• 식물병연구
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• 제28권3호
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• pp.113-121
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• 2022

벼 도열병은 전 세계적으로 발병하여 쌀 수확량을 크게 감소시키는 주요 식물병이다. 벼 도열병은 한국에서도 주기적으로 대발생하여 사회경제적으로 큰 피해를 입힌다. 이를 예방하기 위해서는 병 발생 예찰 시스템이 필요하다. 또한 병 발생에 대한 역학 조사는 식물병 관리를 위한 의사결정을 내릴 때 도움을 줄 수 있다. 현재 도열병 예찰 및 역학 조사는 주로 작물의 생육량, 기상 환경 요인 등 정량적으로 측정 가능한 정형 데이터를 기반으로 수행되고 있다. 정형 데이터와 함께 도열병 발생과 관련한 텍스트 자료들도 많이 축적되고 있다. 그러나 이러한 비정형 데이터를 이용한 역학 조사는 이루어지지 않고 있다. 비정형 데이터를 활용하여 유용한 정보를 추출한다면 도열병을 포함한 앞으로의 식물병 관리에 사용할 수 있을 것이다. 이 연구는 텍스트 마이닝을 통해 도열병 관련 뉴스 기사를 분석하여 우리나라에서 벼 도열병이 다발생한 연도와 지역을 조사하였고, 해당 지역의 평균 기온, 합계 강수량, 일조시간, 공급된 벼 품종을 분석하였다. 이를 통해 2020년 평년에 비해 낮은 기온과 일조시간 및 높은 강수량이 전국적인 도열병 다발생의 원인에 기여했고, 2021년 전라북도와 경상북도 일부 지역의 다발생은 비슷한 기상학적 요인에 의한 것으로 추측할 수 있었다. 더하여 같은 벼 품종의 연작에 의한 도열병 다발생 가능성과 질소 비료의 시비량이 병 발생에 미치는 영향에 대한 추후 연구가 필요하다. 결론적으로, 쏟아지는 정보의 홍수속에서 관련 기사를 종합적으로 보기 어렵다. 따라서, 텍스트 마이닝을 통해 얻은 결과로 특정 키워드들이 많이 관찰될 때 적극적 방제에 대한 의사결정을 할 수 있는 시스템이 구축될 필요가 있다. 이는 추후 딥러닝 기술과 접목되어 벼 도열병 역학 조사 도구로 사용될 수도 있을 것이다. 텍스트 마이닝을 통해 얻은 유의미한 정보를 기존의 정형 데이터 기반의 모델과 결합한다면 농업현장에서 병발생 예측 또는 방제기술 개선에 필요한 고품질 정보를 제공해줄 수 있을 것이라고 예상한다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제49권3호
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• pp.240-249
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• 2022

본 연구는 인삼 습해 피해 설정을 확립하고 유전자원을 대상으로 엽록소형광 기법을 이용하여 습해 스트레스 수준을 평가하기 위해 수행되었다. 습해 스트레스 평가는 2년생 묘삼 57개 유전자원 대상으로 25일간 지제부까지 담수처리를 하였다. 피해 정도에 따라 5개 등급으로 분류하여 저항성 유전자원 3개, 감수성 유전자원 3개를 선발하였다. 인삼 유전자원 57개의 지하부 생체중 및 엽록소 함량은 대부분 감소하였고 저항성 유전자원보다 감수성 유전자원의 감소율이 크게 나타났다. 5개의 엽록소형광 매개변수는 습해 스트레스에 노출되는 기간이 길어질수록 증감하는 경향을 보였으며, 특히, Fv/Fm값이 0.8보다 낮으면 광계II의 반응중심이 손상을 입은 상태로 감수성 유전자원의 경우 습해 스트레스에 노출될수록 감소하였다. 본 연구결과에서 유전자원 57개의 최대양자수율(Fv/Fm)은 습해 스트레스 하에서 차이를 보였으며, 습해 스트레스에 저항성을 가진 습해 저항성 유전자원과 감수성 유전자원 간의 차이를 확인할 수 있는 매개변수로 판단되어 인삼 유전자원에 대해 습해 스트레스 수준을 평가할 수 있는 도구로 활용 가능하다고 사료된다.

• 적정기술학회지
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• 제6권2호
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• pp.174-182
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• 2020

국제 보건기구인 WHO는 식수의 암모니아 농도를 1.5 mg/L로 제한한다. 그러나 카트만두의 지하수 암모니아 농도는 0-120 mg/L로 그 농도가 매우 다양하고 높다(Chapagain et al., 2010). 고농도의 암모니아는 식수의 맛을 변질시키고 악취 문제가 발생하기 때문에 사전 처리가 필요하다. 카트만두에서는 인구의 절반이 식수로 지하수를 사용하고 있지만, 이 문제에 대한 심각성을 인지 못하고 있다. 이를 인지하고 있는 일부 거주자는 시중에서 판매되는 Jar Water를 사용하고 있지만, Jar Water도 WHO 표준을 충족하지 않는다. 따라서, 우리는 카트만두 지역의 고농도의 암모니아 문제를 해결하기 위해 암모니아 제거로 가장 잘 알려진 흡착 및 역삼투(RO) 기술을 사용하여 적합성을 검증하였다. 본 연구는 2 가지 암모니아 농도(15 mg/L 및 50 mg/L)의 카트만두 합성 지하수 조성에서 흡착 및 역삼투 방법의 기술적이고 경제적인 관점에서 성능을 평가했다. 결과적으로, 이온교환수지(IE)를 통한 흡착은 초기 100% 암모니아 제거 성능을 지니며, 이는 암모늄 제거가 최대 90%인 RO에 비해 비교적 우수한 제거 능력을 갖춘 기술임을 확인하였다. 또한 경제적인 측면에서는 흡착기술은 가정에서처럼 낮은 물 소비(<50 L/day)에 적합하지만, RO는 일 물 소비가 높은 곳(>50 L/day) 에서 좀 더 효율적인 기술로 확인되었다. 마지막으로, 이러한 평가결과는 네팔 카트만두에서 지속 가능한 식수 확보를 위해 Jar Water를 구입하는 것보다 적절한 가정 처리 시스템을 설치하는 것이 식수의 질 뿐만 아니라 경제적인 관점에서도 보다 효율적이라고 제안한다.

• 한국식품과학회지
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• 제53권4호
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• pp.454-462
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• 2021

본 연구에서는 국내산 홍차 3종과 외국산 홍차 7종의 70% 에탄올 추출물의 항산화 효과와 LPS로 유도된 대식세포에서의 항염증 보호 효과를 평가하였다. 국내산 홍차인 보성에서 총 폴리페놀(330.13 mg GAE/g)과 탄닌(285.65 mg TAE/g)의 함량을 보였고, 총 플라보노이드 함량은 제주(590.11 mg CE/g)가 외국산 홍차와 유사하게 높은 함량을 보였다. 테아닌 함량은 국내산 홍차인 하동(651.50 mg%)이 외국산 홍차보다 매우 높은 함량을 나타냈다. 또한, DPPH 라디칼 소거능 활성과 환원력은 25 ㎍/mL 농도에서 보성 홍차에서 높은 활성을 보였다. 25 ㎍/mL 농도에서 ABTS 라디칼 소거능 활성은 제주(63.89%), 보성(59.73%)과 하동(52.76%)에서 높은 라디칼 소거능을 나타냈다. 대식세포에서의 세포보호 효과는 50-100 ㎍/mL 농도의 모든 홍차 추출물에서 높은 세포 생존율을 보였고 200 ㎍/mL 농도에서는 보성이 98.22%로 가장 높은 세포 보호 효과를 보여주었다. 세포 내 NO 생성 억제 활성은 국내산 하동, 제주와 보성 홍차의 모든 농도에서 외국산보다 높은 NO 생성 저해능을 보였다. LPS에 의해 염증이 유발된 대식세포에서의 항산화 효과를 확인하여 50 ㎍/mL의 보성홍차 추출물에서 SOD-1 발현이 LPS 단독 처리군에 비해 1.39배 증가하였다. 또한, GST발현은 LPS 단독 처리군에 비해 보성과 제주 홍차 추출물에서 각각 1.52배와 1.46배 증가되었다. 본 연구에서는 국내산 홍차와 외국산 홍차를 비교 평가한 결과 보성과 제주 홍차 추출물의 항산화 단백질 발현은 폴리페놀이나 플라보노이드 성분과 밀접하게 관여한 것으로 보이며 하동 홍차의 NO 생성 억제 활성은 높은 테아닌 함량에 의한 것으로 판단된다. 본 연구에서 국내산 홍차 추출물인 보성, 제주와 하동 홍차가 항산화 및 항염증 활성이 있는 것으로 보이며 이는 기능성 소재로서의 개발의 가능성이 있다고 보인다.