• 생명과학회지
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• 제29권6호
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• pp.724-734
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• 2019

본 연구는 대기 중에 떠다니는 입자인 미세먼지의 발생원에 따라 여러 종류의 사람 세포주에 미치는 세포 독성 효과를 검증해 보고자 하였다. 실험에 사용된 미세먼지는 자동차의 공기 필터(차 미세먼지, 실외)와 집에 있는 청소기의 필터(집 미세먼지, 실내)에서 유래한 미세먼지를 에탄올 추출법으로 포집하여 여과한 다음 대략 $10{\mu}m$ 이하의 미세먼지를 세포배양액에 첨가하였다. MTT 분석 방법으로 조사된 세포성장의 반억제농도 값($IC_{50}$)은 집 미세먼지보다 차 미세먼지에서 각 세포에 대한 $IC_{50}$ 값이 유의적으로(p<0.05) 더 낮았고, 정상세포주인 섬유아세포(MRC-5) 및 사랑니 유래 중간엽성 성체줄기세포(DSC)에서 $IC_{50}$ 값은 폐암세포주(A-549) 및 위암세포주(AGS)에 비해 유의적으로(p<0.05) 더 낮았다. 차 미세먼지를 $100{\mu}g/ml$의 농도로 첨가하여 1주일동안 세포를 배양하여 세포배가시간을 조사하였던 바, 암세포주보다 MRC-5 및 DSC 세포주에서 미세먼지의 처리 후 세포배가시간이 유의적으로(p<0.05) 늘어나는 것을 관찰하였고, 미세먼지에 노출된 세포는 노화 관련 베타-갈락토시다아제의 발현이 증가하여 세포의 노화가 일어나는 것을 관찰하였다. 또한, 차 미세먼지를 각 세포주의 $IC_{50}$ 값으로 1주일 동안 처리한 후, 염증 관련 유전자인 COX-2 및 IL-6의 발현이 유의적으로(p<0.05) 증가하는 것을 관찰하였다. 이상의 결과로 보아, 미세먼지는 세포의 성장을 억제하고, 손상을 일으키면서 염증의 발현을 유도하는 것으로 조사되었다.

• 한국산림과학회지
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• 제107권4호
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• pp.351-360
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• 2018

본 연구는 이산화탄소를 인위적으로 주입하여 주입구로부터의 거리와 이산화탄소 플럭스에 따른 소나무와 굴참나무 묘목의 엽록소 함량과 생장반응을 살펴보고자 실행하였다. 이를 위하여 음성 EIT 시험지에서 2년생 소나무와 1년생 굴참나무 묘목을 2015년 5월에 식재하였으며, 2016년 6월 1일부터 30일까지 $6L\;min^{-1}$의 속도로 2.5 m 깊이의 토양에 이산화탄소를 주입하였다. 2016년 7월 중순 경에 엽록소 함량을 분석하였고, 2016년 5월과 11월에 근원경, 수고, 생물량을 측정하였다. 소나무 묘목의 엽록소 함량은 이산화탄소 플럭스와 유의한 관계를 보이지 않은 반면에 굴참나무 묘목의 엽록소 함량은 이산화탄소 플럭스의 증가에 따라 유의한 음의 상관관계(P<0.05)를 보였다. 또한, 근원경과 수고 생장률은 두 수종 모두 이산화탄소 인위누출 처리구의 이산화탄소 누출구로부터 5 m 이내에서 유의한 차이를 보였다. 특히, 두 수종의 근원경 및 소나무 묘목의 수고 생장률은 누출구에 가까워질수록 유의하게 증가하였지만, 굴참나무 묘목의 수고 생장률은 유의하게 감소하는 것으로 나타났다. ${\Delta}R/S$율은 지중 이산화탄소 농도가 증가할수록 두 수종 모두 증가하는 것으로 나타나 상대적으로 지하부로의 탄소 분배량이 촉진되는 것으로 사료된다. 본 연구결과는 향후 지중 저장된 이산화탄소의 누출에 따른 수종별 생리 생장 반응과 이를 이용한 누출감지 모니터링에 필요한 자료로 활용될 수 있을 것이다.

• Journal of Dairy Science and Biotechnology
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• 제37권2호
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• pp.115-128
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• 2019

본 연구는 전통 김치로부터 유단백질 분해능과 lactose 분해능을 가지는 유산균을 선발하고, 프로바이오틱 활성을 측정하여 발효유용 스타터로서의 이용가능성을 조사하였다. BCP agar에서 젖산생성력이 우수한 32 colony를 선발한 후 내산성 및 내담즙성 모두에서 90% 이상으로 내성이 우수한 2 colony(KC23, KF26)를 2차로 선발하였다. 이들을 대상으로 API 50CHL 탄수화물 이용성 테스트 및 16S rRNA 염기서열을 분석한 결과, L. plantarum KC23과 L. paracasei KF26으로 동정되었다. 이들 중 lactose와 raffinose를 포함하여 당분해능을 가진 L. plantarum KC23을 최종 선발하고 프로바이오틱 활성을 조사하였다. 우유단백질 분해능을 10% 환원탈지유 배양 중의 유리 tyrosine 함량으로 측정한 결과, 배양 8시간 후에는 $24.1{\mu}g/mL$에서 배양 16시간 후에는 $43.9{\mu}g/mL$로 급격하게 증가되었으며, 또한 clear zone형성 크기를 비교한 결과 12 mm로 상업균주인 L. acidophilus CSLA의 9 mm보다 우수한 특성을 보였다. 온도별 생장특성을 확인한 결과는 $45^{\circ}C$에서 보다 $35^{\circ}C$에서 잘 증식하는 중온균의 특성을 나타내었고, $37^{\circ}C$에서 12시간 동안 배양한 결과 배양 6-10시간 사이에 대수증식기를 보였으며, 배양 12시간 후 생균수는 $8.9{\times}10^8CFU/mL$와 pH 4.25 수준을 나타내었다. 항균활성을 측정한 결과는 5개 병원성균에 대하여 8-13 mm의 clear zone을 형성하여 우수한 저해특성을 보였으며, 그중 Salmonella typhimurium과 Bacillus cereus에 대한 항균활성이 가장 우수하였다. 장내부착능을 측정한 결과는 비교균주인 LGG에 비하여 2.23배의 우수한 결과를 보였으며, 10% 환원탈지유를 이용한 $37^{\circ}C$ 배양에서 젖산생성능을 확인한 결과는 대조군인 L. acidophilus CSLA에 비하여 다소 낮은 경향을 보였지만, 적정산도가 0.74% 수준으로서 저산성 발효유 제조를 위한 스타터로 활용 가능할 것으로 판단되었다.

• 생명과학회지
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• 제29권11호
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• pp.1273-1280
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• 2019

고령층 인구에서 노인성 황반변성(AMD)은 실명의 주요 원인 중 하나이며, 망막 항상성을 유지하는 망막색소상피(RPE) 세포의 산화적 스트레스에 의한 손상은 AMD의 발달에 기여한다. 감초는 한국을 포함한 아시아 국가의 다양한 질병 치료에 가장 널리 사용되는 약초 중 하나이다. 비록 감초는 다양한 실험 모델에서 항산화 효능이 있는 것으로 알려져 있지만, 망막색소상피세포의 손상에 대한 보호 기전은 알려진 바 없다. 본 연구에서는 ARPE-19 인간 망막색소상피에서 과산화수소($H_2O_2$)에 의해 유도된 산화적 손상에 대한 감초 에탄올 추출물의 효능을 평가하였다. 본 결과에 의하면 감초 추출물은 Nrf2 및 HO-1의 발현을 유도하면서 $H_2O_2$에 의한 ROS의 생성을 유의적으로 차단하였다. 또한 감초 추출물은 $H_2O_2$에 의해 유도된 DNA 손상을 억제하였으며, 미토콘드리아막 전위의 소실을 약화시켰다. 그리고 감초 추출물 $H_2O_2$에 의한 caspase-3의 활성을 억제하면서 apoptosis 유도를 차단하였다. 이러한 결과는 감초 추출물이 DNA 손상을 억제하고 apoptosis를 감소시킴으로써 산화적 손상으로부터 망막색소상피세포를 보호할 수 있음을 의미한다. 비록 감초 추출물에 함유된 생리활성 성분들의 분석과 Nrf2-매개 HO-1 발현의 조절에 대한 추가 연구가 수행되어야 하지만, 감초 추출물은 AMD의 위험을 감소시킬 잠재력을 지니고 있음을 시사한다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제36권3호
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• pp.248-256
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• 2021

건조 수산가공식품의 안전성 확보를 위해 2020년 경기도 내 유통 중인 건조 수산가공식품 12품목 120건을 수거하여 방사능(¹³¹I, ¹³⁴Cs, ¹³⁷Cs) 및 중금속(납, 카드뮴, 비소, 수은) 함량을 분석하였다. 모든 시료에서 자연 방사성 핵종 중 하나인 ⁴⁰K만 검출되었으며, 인공 방사성 물질인 ¹³¹I, ¹³⁴Cs, ¹³⁷Cs는 최소검출가능농도(MDA) 이하의 값을 나타내었다. 중금속의 평균 함량[평균±표준편차(최소값-최대값)]은 생물로 환산하였을 때 납 0.066±0.065(N.D.-0.332) mg/kg, 카드뮴 0.200±0.406(N.D.-2.941) mg/kg, 비소 3.630±3.170(0.371-15.007) mg/kg, 수은 0.009±0.011(0.0005-0.0621) mg/kg 이었으며, 수산물에서 중금속 기준이 있는 제품의 경우 모두 기준 규격 이내로 나타났다. 국내산 제품과 수입산 제품의 중금속 함량은, 조개의 카드뮴과 새우의 수은 함량에서만 유의적인 차이를 나타내었다(P<0.05). 본 연구 결과, 유통 중인 건조 수산가공식품에서 방사능 및 중금속은 안전한 수준인 것으로 판단되나, 식품 중 특히 수산물에서 방사능 오염에 대한 국민의 우려가 크기 때문에 국민들의 불안감 해소를 위해 방사능 검사는 지속적으로 필요할 것으로 생각된다. 또 향후 건조 수산가공식품 중에서도 건조된 형태로 직접 섭취 가능한 제품의 중금속 관리 기준 설정을 위한 기초 자료로 활용할 수 있을 것이다.

• 생명과학회지
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• 제31권5호
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• pp.475-480
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• 2021

국내에서 2016년 흰점박이꽃무지 등 일부 곤충이 식품원료로 등록되면서 곤충사육 농가가 폭발적으로 증가하고 있다. 하지만 곤충사육 농가가 보유하고 있는 사육기술, 병해충 관리기술이 농가별로 차이가 있고, 대량으로 곤충을 사육하면서 높은 사육밀도, 병충해 감염 등으로 인해 곤충이 대량 폐사하게 됨으로써 곤충사육 농가에 심각한 경제적 손실을 입고 있다. 이에 본 연구에서는 다양한 영양성분을 함유할 뿐만 아니라 항균, 항염증 등의 효과를 가진 새싹보리를 흰점박이꽃무지 유충의 주 먹이원인 발효톱밥에 첨가하여 주 먹이원 첨가제로써 적용 가능성 및 곤충병원성 세균에 대한 항균 효과를 확인하고자 하였다. 흰점박이꽃무지 유충의 주 먹이원에 5%와 10% 새싹보리를 첨가했을 때 유충의 증체율이 19.2%와 23.1%로 높았고, 사육 기간이 대조군 대비 단축된 것으로 조사되었다. 또한 새싹보리는 곤충병원성 세균 Serratia marcescens의 성장을 저해하고, 세균에 감염된 흰점박이꽃무지 유충의 생존율과 증체율이 건강한 유충의 수준으로 회복되는 경향을 보였다. 뿐만 아니라 새싹보리를 첨가한 먹이원으로 사육한 유충의 영양성분 분석 결과, 조단백질, 조지방, 구리, 아연, 칼륨 등 미네랄 및 아미노산 함량이 대조군보다 높게 나타났다. 결론적으로 흰점박이꽃무지 유충의 주 먹이원에 새싹보리를 첨가한다면 단기간에 대량생산이 가능하고, 곤충병원성 세균 감염에 의한 폐사를 효율적으로 예방할 수 있어 안정적인 곤충 생산이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제55권1호
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• pp.1-10
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• 2022

논으로 공급되는 관개용수는 필지에서의 증발산량 및 지하침투량과 용배수로를 통한 자연적 및 인위적인 배수량으로 소비된다. 관개 회귀수량은 관개를 통해 농경지에 공급된 수량 중에서 증발산에 의해 소비되지 않고 침투 또는 배수 등을 통해 하천으로 회귀되는 수량이다. 논 관개 회귀수량은 농업용수의 건전한 물순환 관리에 중요한 역할을 하며, 유역의 용수공급계획, 하천유황의 예측, 관개용수의 사용량 결정, 하천수질관리 및 농업유역의 수문모델링 등에 중요한 인자로 작용한다. 본 연구에서는 강원도 원주시 흥업저수지를 대상으로 단일 수원공 및 농업유역 단위의 회귀율을 추정하기 위하여 2017년부터 2020년까지 모니터링 및 EPA-SWMM (Environmental Protection Agency-Storm Water Management Model) 모델링을 수행하였다. 기상자료, 저수율, 관개수로 실측 유량자료를 입력하여 평야부의 관개수로 네트워크 모델 기반 SWMM 모델링을 수행하였으며, 용배수로별 공급량과 배수량을 산정하였다. 2020년 실측 저수율, 용배수로 유량 모니터링 데이터를 활용하여 SWMM 모델의 적용성을 검증하였으며, 평야부 수혜면적의 용배수로 네트워크를 구성하여 저수지로부터 공급된 관개량 중 배수로를 통해 하천으로 유입되는 신속회귀수량 및 회귀율을 추정하였다. 흥업저수지의 회귀수량 산정 결과 2017년부터 2020년까지의 연평균 신속회귀수량 및 회귀율은 각각 2,407,000 m³, 53.1%로 추정되었으며, 대상 저수지의 시점부 및 취입보 공급량, 수로부 배수량, 회귀수량 산정 결과를 활용하여 소규모 단일유역인 농촌유역의 물순환 특성 분석을 수행하였다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제36권6호
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• pp.493-503
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• 2021

본 연구에서는 한국 전통 과자인 유과와 강정을 원·부재료와 기기 및 도구, 작업자의 개인위생, 제조공정별 원료에 대한 미생물학적 오염을 분석하였다. 유과제조 과정 중 현장에서 사용하고 있는 세척 방법과 횟수에 따른 미생물 저감효과를 확인하고자 하였다. 강정의 제조 공정 중 튀밥에서 일반세균수 1.2 Log CFU/g, 완제품의 경우 3.7 Log CFU/g까지 점차 증가하였다. 유과의 제조 공정 중 일반세균수는 불림공정에서 일반세균 최대 6.5 Log CFU/g 수준으로 증가하다가 튀김공정에서 1.3 Log CFU/g수준으로 감소하였으나 완제품에서 4.0 Log CFU/g 수준으로 재 오염되는 것으로 확인되었다. 이는 제조과정 중에 작업도구와 기기 또는 작업자 등에 의한 교차오염으로 판단되었다. 작업 도구인 주걱의 경우 일반세균 약 4.4 Log CFU/g, 대장균군 4.2 Log CFU/g으로 매우 오염도가 나타났다. 유과의 불림단계에서 7일동안 일반세균 수가 최대 10 Log CFU/g 이상, 대장균군의 경우 6.8 Log CFU/g으로 증가하였다. 손 또는 도구를 이용한 세척 방법과 흐르는 물에 세척한 방법을 비교하였을 때, 손을 이용하여 수돗물로 10회 세척하였을 때 일반세균 5.0 Log CFU/g, 대장균군 2.8 Log CFU/g 감소한 것으로 확인되었다. 이상의 결과로 볼 때, 소규모 업체의 전통 한과 제조 시 작업자나 작업 도구 및 기기 사용 후 세척 및 소독하는 과정이 요구되며 완제품의 미생물 오염도를 감소시키기 위해 현장에 적용할 수 있는 저감화 방법이 필요한 것으로 판단되었다.

• 한국환경생태학회지
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• 제36권3호
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• pp.257-276
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• 2022

희귀식물과 특산식물의 보전연구는 국가적 수준에서 식물다양성 유지를 위해 우선되어야 한다. 식물다양성 보전의 필요성에 따라 이들 분류군이 대상이 되는 다양한 연구가 보고되었다. 이러한 시점에서 지금까지의 연구결과를 비교하고 평가할 필요성이 증가하였다. 그리고 수집된 자료를 분석한 결과로부터 국내 희귀식물과 특산식물의 효과적인 보전을 위해 필요한 연구항목과 연구의 방향을 재검토할 필요가 있다. 우리는 희귀식물 및 특산식물이 연구의 대상이 되는 전 세계적인 연구동향을 수집하였다. 그리고 특별히 한국에서의 연구동향을 수집하였다. 희귀 및 특산식물에 대한 연구 분야를 6개의 분야로 구분하였고 그 중 보전생태학의 분야는 '종 특성연구', '개체군 연구' 및 '생물학적 상호작용'의 세부항목으로 구분하였다. 수집된 연구를 종합해 볼 때 보전생태학적 연구는 권역별 그리고 국가별로 큰 차이가 있었다. 보전생태학 연구는 권역별로는 유럽과 북아메리카에서 활발하게 진행되었고 국가별로는 일본과 미국에서 비율이 높았다. 반면에 한국은 기초생태학 연구의 비율이 가장 높았고 보전유전학, 복원생태학 순이었다. 한국에서 보전생태학 연구비율은 세계적인 수준에 비해 낮은 것으로 나타났다. 뿐만 아니라 희귀식물과 특산식물 중에서 환경부 지정 멸종위기식물과 같은 특정 분류군에 대한 연구가 주를 이루었다. 특히, 우리나라에서는 보전유전학 및 복원생태학 연구의 비율이 높았다. 세계적인 연구동향, 특히 보전생태학적 연구를 선도하는 유럽 및 북아메리카와 비교해 볼 때 우리나라에서 희귀 및 특산식물의 효과적인 보전을 위해서는 종 특성에 대한 정보 확보, 개체군 구조와 동태 그리고 식물과 식물, 동물과 식물과의 상호작용을 포함하는 보전생태학적인 연구의 비율을 높이는 접근이 필요함을 제안하였다.

• 한국환경생태학회지
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• 제36권4호
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• pp.390-401
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• 2022

설악산국립공원 내 북천의 어류군집 특성 및 멸종위기종의 서식현황을 밝히기 위해 2020년 4월부터 9월까지 조사를 실시하였다. 조사기간 동안 17개 지점에서 채집된 어류는 총 7과 22종 4,356개체였다. 우점종은 참갈겨니(Zacco koreanus, 41.8%), 아우점종은 금강모치(Rhynchocypris kumgangensis, 15.1%)였으며, 그 다음으로 돌고기(Pungtungia herzi, 10.1%), 가는돌고기(Pseudopungtungia tenuicorpa, 5.0%), 쉬리(Coreoleuciscus splendidus, 4.1%), 피라미(Z. platypus, 3.8), 배가사리(Microphysogobio longidorsalis, 3.5%), 어름치(Hemibarbus mylodon, 2.2%) 등의 순으로 우세하였다. 출현종 중 한국고유종은 14종(63.6%)이 확인되어 상대비율이 높았다. 법정보호종은 천연기념물 어름치 1종과 환경부지정 멸종위기 야생생물 II급의 묵납자루(Acheilognathus signifer), 가는돌고기, 돌상어(Gobiobotia brevibarba), 열목어(Brachymystax lenok tsinlingensis) 4종이 출현하였는데, 열목어는 상류부에, 어름치와 묵납자루, 가는돌고기, 돌상어는 중·하류에 주로 서식하고 있었으며, 어름치와 가는돌고기, 열목어는 서식개체수가 많았다. 기후변화민감종(냉수성 어종)은 금강모치와 열목어 2종이 확인되었다. 군집분석 결과, 상류에서 하류로 갈수록 우점도는 낮아지나 다양도와 균등도, 풍부도는 높아지는 경향을 보였으며, 군집구조는 최상류와 상류, 중류, 하류로 구분되었다. 북천의 수질은 전체적으로 매우 좋음으로 평가되었고, 어류를 이용한 하천 건강성은 매우 좋음(11개 지점), 좋음(2개지점), 보통(4개 지점)으로 평가되어 양호하였다. 하지만 일부지역에서 하천공사가 진행되고 중류부에서 생활하수가 유입되고 있어, 이에 대한 어류 서식지 보존 대책이 요구되었다.