• Title/Summary/Keyword: 생물소재

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Effect of Aeration Rate on Production of Somatic Embryo in Oenanthe stolonifera DC. (미나리 체세포배 생산에 미치는 환기율의 영향)

  • 김진아;윤혜진;이병일;손정익
    • Proceedings of the Korean Society for Bio-Environment Control Conference
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    • 2001.11a
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    • pp.174-175
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    • 2001
  • 미나리 묘를 대량으로 생산하는데 있어서 체세포배를 이용하는 방법이 매우 유리하다. 체세포배는 계절에 영향을 받지 않고 좁은 공간에서 한꺼번에 많은 량의 묘를 생산할 수 있다. 또한 생물반응기 등을 이용하여 대량 생산할 수 있으면 실생묘를 대체할 수 있을 것으로 생각된다. 배양기 내의 공기 환경의 영향은 삼각플라스크를 이용한 소규모 배양에서는 문제가 되지 않았지만 배양기가 커짐에 따라 공기 환경의 변화도 커져 체세포배의 발생과 발아에 영향을 미친다. 체세포배를 배양하는 기간은 배발생과 발아로 나누어, 세포에서 배가 발생하는 처음 2주 동안에는 밀폐 환경, 즉 환기가 거의 되지 않는 환경이 유리하지만 이후의 발아 동안에는 산소를 많이 요구한다. 삼각플라스크를 이용한 소규모 배양에서는 aluminum foil을 플라스크의 뚜껑으로 하여, 배지를 교체할 때를 제외하고는 배발생과 발아가 진행되는 전 배양 기간 동안 이를 유지한다. 배가 발생하는 초기 2주의 경우는 이 밀폐 환경이 발아를 촉진시킨다. 그러나 배가 발아하여 정상 식물체로 발달하는데는 유리하지 않다. 체세포배는 발아할 때 산소를 많이 필요로 하며 에틸렌이 많이 축적되면 발아율이 낮아지며, 적절한 공기 환경이 주어지면 체세포배 발아가 동조화되어 균일한 묘를 얻을 수 있고 수확시기도 예측할 수 있다. 본 실험에서는 배가 발아하는 기간 동안 플라스크 내의 공기 환경을 다르게 하기 위해 플라스크를 막는 뚜껑의 소재를 달리하여 배양한 후 발아율을 측정하였다. 또한 가장 효율적인 환기량을 구명하기 위하여 인위적으로 플라스크에 공기를 넣어 강제 환기시키는 실험을 수행하였다. 미나리 cell은 처음 8일까지는 생장을 하지 않다가 이후 급속히 생장을 시작하여 35일 정도까지는 생장을 하다가 다시 생장이 둔화되었다. 밀폐시킨 삼각플라스크에서 자라는 Cell은 상태도 좋지 않고 전반적인 증식량도 적었다. Cell은 환기정도에 민감한 것으로 판단되며 삼각플라스크에서 약 35일 정도의 생장 주기를 가지는 것으로 사료된다. 배양 3주까지는 플라스틱 뚜껑으로 밀폐시킨 bottle에서 가장 많은 체세포배를 얻었다. Air filter를 달아 2일 마다 신선한 공기를 넣어 주었을 때는 배의 발달이 많이 늦어져 배양 3주째에 다른 처리보다 배의 수가 훨씬 적었다. 체세포배가 발달하는 동안에는 산소를 많이 요구하지 않으나 성숙하는 동안에는 산소를 많이 요구하는 것으로 생각된다.

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Development of a Negative Emotion Prediction Model by Cortisol-Hormonal Change During the Biological Classification (생물분류탐구과정에서 호르몬 변화를 이용한 부정감성예측모델 개발)

  • Park, Jin-Sun;Lee, Il-Sun;Lee, Jun-Ki;Kwon, Yongju
    • Journal of Science Education
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    • v.34 no.2
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    • pp.185-192
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    • 2010
  • The purpose of this study was to develope the negative-emotion prediction model by hormonal changes during the scientific inquiry. For this study, biological classification task was developed that are suitable for comprehensive scientific inquiry. Forty-seven 2nd grade secondary school students (boy 18, girl 29) were participated in this study. The students are healthy for measure hormonal changes. The students performed the feathers classification task individually. Before and after the task, the strength of negative emotion was measured using adjective emotion check lists and they extracted their saliva sample for salivary hormone analysis. The results of this study, student's change of negative emotion during the feathers classification process was significant positive correlation(R=0.39, P<0.001) with student's salivary cortisol concentration. According to this results, we developed the negative emotion prediction model by salivary cortisol changes.

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Biological Evaluation of Water Quality and Community Structure of Benthic Macroinvertebrates in the Pyungchang River Water System, Gangwon-do, Korea (강원도 평창강 일대 저서성 대형무척추동물의 군집구조 및 수질의 생물학적 평가)

  • 박준우;황명기;어성준;최신석;정평림
    • Korean Journal of Environmental Biology
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    • v.19 no.2
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    • pp.119-128
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    • 2001
  • A biological assessment of water quality was carried out in the Pyungchang River water system, Gangwon-do, Korea from September 1999 through August 2000. The benthic macroinvertebrates collected seasonally from 15 field sites were identified mostly up to species level. Benthic macroinvertebrates composed of 109 species, 77 genera, 31 families, 10 orders, 4 classes in 4 phyla. Dominant species occurring in all the field sites were mostly ephemeropterans and trichopterans. On the basis of the values of species diversity and biological indices such as Trent Biotic Index (TBI) Modified Biological Monitoring Working Party Score System (BMWP) and Biotic Index (BI), the Pyungchang River Water system was generally regarded as showing oligosaprobic water quality.

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Occupational Exposure of Nail Technicians to Airborne Chemicals and Biological Monitoring (네일샵 종사자들의 공기 중 화학물질에 대한 직업적인 노출과 생물학적인 모니터링)

  • Yang, Jin-Hee;Han, Don-Hee
    • Journal of Korean Society of Occupational and Environmental Hygiene
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    • v.20 no.1
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    • pp.53-62
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    • 2010
  • 일샵 종사자들의 1) 공기 중 화학물질에 대한 노출정도를 파악하고 2) 공기 중 미량으로 존재하는 아세톤 및 톨루엔과 요 중 아세톤 및 마뇨산과의 연관성을 분석하여 후자들이 아직도 생물학적인 지표로 유용한지를 알아보고자 본 연구를 실시하였다. 경인 지역소재 9개의 네일숍에 근무하는 20명의 종사자들을 노출군으로 선정하였으며 이 작업과 무관한 일반 여성 20명을 대조군 선정하였다. 작업장 공기는 한 네일숍에 3개씩 총 27개의 시료를 가능한 한 작업자의 호흡영역에서 가장 가까운 곳에서 지역시료로 채취하였다. 공기 중 유기증기 13개 물질, 포름알데히드, 요 중 아세톤, 요 중 마뇨산을 가스크로마토그래프, 자외선분광광도계 그리고 GC/MS를 이용하여 분석하였다. 유기증기 13개 물질 중 아세톤과 톨루엔은 모든 네일샵에서 검출되었다. 각 네일샵 공기 중 유기증기의 노출정도를 기하평균(GM)과 복합물질간 상가작용을 이용하여 평가를 하였을 때 노동부 노출기준의 10%, ACGIH의 13% 수준에 불과하여 네일샵 종사자들의 유기증기에 대한 직업적인 노출정도는 매우 낮은 것으로 판단되었다. 요 중 아세톤과 마뇨산은 공기 중 아세톤과 툴루엔과 약한 상관성을 보였다(아세톤의 상관 계수 r=0.49, 톨루엔의 상관계수 r=0.45). 그러나 요 중 아세톤의 농도가 노출군과 대조군 간에 통계적으로 유의하지 않았으며 마뇨산은 대조군에 비해 노출군에서 약간 높은 것으로 나타났다. 따라서 저자들은 공기 중 아세톤과 톨루엔의 농도가 낮은 작업장에서 요 중 아세톤과 마뇨산을 생물학적 지표로 삼는 것은 적절하지 못한 것으로 결론지었다.

Industrial Biotechnology: Bioconversion of Biomass to Fuel, Chemical Feedstock and Polymers (산업 BT: 생물 자원의 생물 변환에 의한 연료, 화학원료 및 고분자의 생산)

  • Lee, Sun-Gu;Park, Sunghoon
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • v.44 no.1
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    • pp.23-34
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    • 2006
  • The production of various commodity chemicals including fine chemicals, pharmaceuticals, bulk chemicals, plastics, and fuels is based on fossil resources such as petroleum. However, the limited reserves and ever-increasing demand of petroleum lead to the rapid elevation of its price. In addition, the traditional chemical processes using petroleum as a raw material have been imposing a serious environmental burden to our planet including global warming. These problems can be alleviated substantially by employing biological raw materials and bioconversion processes. Industrial biotechnology is expected to significantly complement or replace the current petroleum-based industry and to play an important role in bringing about so-called 'bio-based society'.

Induction and in vitro proliferation of adventitious roots in Dendropanax morbifera Lev. (황칠나무(Dendropanax morbifera Lev.)의 부정근 유도 및 기내증식조건)

  • Bae, Kee-Hwa
    • Proceedings of the Plant Resources Society of Korea Conference
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    • 2010.10a
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    • pp.19-19
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    • 2010
  • 황칠나무(Dendropanax morbifera Lev.)는 두릅나무과(Araliaceae)에 속하며 학명에서 뜻하는 바와 같이 목본 (Dendro), 전능약(Panax)이라는 의미가 있고 나무인삼이라 불리기도 하며 줄기에 상처를 내면 노란액이 나온다고 해서 황칠나무(D. morbifera)라는 이름이 붙여졌다. 두릅나무과는 우리나라에서 최고의 약재들로 손꼽히는 인삼(Panax ginseng), 가시오갈피(Eleutherococcus senticosus) 등의 약용식물을 포함하고 있어서 황칠나무는 황칠수지액 이외에 약용식물로서의 무한한 개발 가능성을 내포하고 있다. 따라서 본 실험은 황칠나무의 기내 부정근 유도 및 증식조건의 확립을 목적으로 수행되었다. 우선 황칠나무의 기내 발아체로부터 부위(잎, 줄기, 뿌리)를 달리하여 부정근을 유도한 결과, 잎은 줄기나 뿌리보다 양호한 부정근의 유도를 보였다. 또한 유도된 부정근을 이용하여 옥신의 종류에 따른 부정근 유도율을 조사한 결과 IBA와 NAA는 IAA와 2.4-D보다 높은 유도율을 보였다. IBA의 농도에 따른 유도율과 증식효율은 IBA가 1.0 mg/L 첨가되었을 때 가장 높은 유도 및 증식효율을 보였다. 최적의 액체배지조건을 확인하고자 sucrose의 농도와 염농도를 달리하여 실험한 결과 1/2MS 배지는 MS 배지보다 10%정도 높은 증식율을 보였다. 액체배양 된 황칠나무의 부정근을 각각 1/2MS 배지에 30 g/L sucrose, 3.0 mg/L IBA가 첨가된 5 L volume 생물반응기에 4주 간 배양한 대조구와 2주 후 IBA의 농도를 1.0으로 낮추어 배양한 실험구에서 2주후 IBA의 농도를 낮추어 배양한 실험구에서 대조구보다 약 2배 높은 부정근의 증식량을 보였다. 결국, 황칠나무의 종자발아체를 이용하여 부정근의 유도 및 증식조건에 필요한 기내배양조건을 확립하였고, 플라스크와 생물반응기 배양을 통해 효율적인 실험실 내 증식조건을 확립하였다. 본 실험결과는 향후 황칠나무 천연추출물을 활용한 향장품/식,의약품 소재의 대량확보 차원에서 중요한 가치를 내포하고 있다고 조심스럽게 사료된다.

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Antioxidative Effects of Tenebrio molitor Larvae Extract Against Oxidative Stress in ARPE-19 Cells (ARPE-19 세포에서 산화적 스트레스에 대한 갈색거저리 추출물의 항산화 효과)

  • Bong Sun, Kim;Ra-Yeong, Choi;Eu-Jin, Ban;Joon Ha, Lee;In-Woo, Kim;Minchul, Seo
    • Journal of Life Science
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    • v.32 no.11
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    • pp.865-871
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    • 2022
  • Tenebrio molitor larvae is well known as edible insect. Then, although it has been widely studied that Tenebrio molitor larvae has various bioactive functions such as antioxidant, anti-wrinkle, and anticancer. Nevertheless, antioxidant effects of Tenebrio molitor larvae water extract (TMH) has not been well described in Adult Retina Pigment Epithelial cell line (ARPE-19). In this study, we demonstrated that antioxidant effects of TMH against H2O2-induced oxidative stress in ARPE-19. Thus, we selected for our studies and performed a series of dose-response assay to determine the working concentration that lead to a consistent and high degree of cytotoxicity, which we defined as the level of H2O2 that killed 40% of the ARPE-19 cells. ARPE-19 cells were pre-treated with various concentrations of TMH (0.1 up to 2 mg/ml) before exposure to 300 µM H2O2. As we expected, TMH effectively prevented ARPE-19 cells from 300 µM H2O2-induced cell death in a dose-dependent manner. Furthermore, TMH inhibited the phosphorylation of mitogen-activated protein kinases (MAPKs) such as extracellular signal regulated kinase (ERK), c-Jun N-terminal kinase (JNK), and p38. Overall, the inhibitory effects of TMH on H2O2-induced apoptosis and oxidative stress were associated with the protection cleaved caspase-3, Bax, Bcl-2, and HO-1. The TMH suppressed H2O2-induced cell membrane leakage and oxidative stress in ARPE-19 cells. Thus, these results suggest that the TMH plays an important role in antioxidant effect in ARPE-19.

Anti-inflammatory and Cytotoxic Screening Evaluation of Macroalgae Resources (국내 해조류 자원의 항염증 및 세포독성 스크리닝 평가)

  • Kim, C.W.;Chang, K.J.;Kim, Y.B.;Kim, D.H.;Chae, C.J.;Choi, H.G.;Koo, H.J.
    • Journal of Practical Agriculture & Fisheries Research
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    • v.22 no.2
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    • pp.69-79
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    • 2020
  • In this study, the anti-inflammatory and cytotoxic effects of hot-water extracts from 10 kinds of macroalgae in Korea were investigated. It was selected materials in consideration of biological activity and industrial potential as follows: Caulerpa okamurae; Codium fragile; Ulva australis; Ishige foliacea; Saccharina japonica; Sargassum horneri; Undaria pinnatifida; Gloiopeltis tenax; Gracilaria verrucosa; Porphyra tenera. Results showed that S. japonica and G. tenax significantly decreased NO productionn in LPS-stimulated Raw 264.7 cells at concentrations of 100, 1000 ㎍/mL and 1000 ㎍/mL, respectively. However, most of the other macroalgae used in the experiment did not affect NO production. It was observed that all macroalgae extracts except for the highest concentration (1000 ㎍/mL) treatment group of P. tenera did not affect the viability in Raw 264.7 cells. In addition, there was not significant decrease in cell viability by macroalgae extracts treatment in HINAE cells. These results suggest that S. japonica and G. tenax could be used as potential safe natural anti-inflammatory agents for food and feed additives. Also, the results of this study are expected to be used as basic data for the development of functional materials for 10 kinds of macroalgae resources in Korea.

Mass Proliferation of Hibiscus hamabo Adventitious Root in an Air-lift Bioreactor, and the Antioxidant and Whitening Activity of the Extract (생물반응기를 이용한 황근 부정근의 대량증식과 추출물의 항산화 및 미백 활성 평가)

  • Lee, Jong-Du;Hyun, Ho Bong;Hyeon, Hyejin;Jang, Eunbi;Ko, Min-Hee;Yoon, Weon-Jong;Ham, Young Min;Jung, Yong-Hwan;Choi, Hwon;O, Eu Gene;Oh, Daeju
    • Korean Journal of Plant Resources
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    • v.35 no.4
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    • pp.435-444
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    • 2022
  • Hibiscus hamabo Sieb. et Zucc. (yellow hibiscus) is a deciduous semi-shrub plant and mainly growing in Jeju Island. This is known the unique wild hibiscus genus and classified as an 2nd grade of endangered plant for Korean Red List. In previous studies, properties of germination, ecological, genetical and salt resistance have been reported. In this study, we investigated mass-proliferated adventitious root using bioreactor, antioxidant and whitening effects to conduct functional ingredients. Yellow hibiscus were collected from Gujwa, Jeju by prior permission and they were introduced by explant type and various medium composition after surface sterilization. As a result, seed response rates were evaluated at range of 51.17~51.83%, in terms of comprehensive efficiency of shoot and root formation. In the case of adventitious root propagation condition was confirmed in half strength Murashige and Skoog medium salts, 30 mg/L sucrose, and 2 mg/L indole-3-butyric acid for 8 weeks in 5,000 mL bioreactor. We also compared between relationship with biomass and secondary metabolites accumulation by total phenolics content, the flavonoid content, DPPH free radical scavenging activity and melanin content. The results indicated that adventitious root mass proliferation, antioxidant and whitening effect could develop value of the high-quality cosmeceutical ingredient and further metabolite studies.

The Effect of Class based on Creative Science Writing for the Interest in Biology and the Scientific Attitude (창의적 과학글쓰기를 활용한 수업이 생물에 대한 흥미와 과학적 태도에 미치는 효과)

  • Kim, Hyung-Ja;Byeon, Jung-Ho;Kwon, Yong-Ju
    • Journal of Science Education
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    • v.36 no.2
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    • pp.198-215
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    • 2012
  • Purpose of this study is to clarify the effect of creative science writing for interest of biology and scientific attitude on high school student. Creative science writing is a learning method to enhance comprehension and expression of thinking of science contents related to daily life. 148 students were recruited and divided into two groups, experimental group were experience creative science writing lessons. On the other hand, contrary group were applied interest enhancement lessons excepted creative science writing activity. To investigate the effect of creative science writing, interest check of biology was used, and scientific attitude test was used to understand changes in student's scientific attitude. Experimental group had taught using creative science writing and their awareness of the instruction was analyzed with questionnaire. As a result of this study, the class based on creative science writing was effective in improving high school students' interest in biology and in particular it was helpful in promoting interest in biology and learning of biology. It suggested that the class based on creative scientific writing used a new teaching method unlike existing methods, caused them to have interest in the instruction by making them express their daily life freely not to memorize learning contents, applied learning contents to daily life through many kinds of writings and then enhanced their interest in biology. Indeed, the class based on creative science writing had the positive influence on changes in the scientific attitude of high school students. Since creative science writing is writing one's own idea through extensive thinking based on learning contents, it was effective in arranging the process of thinking and changing their scientific attitude into positive one. Consequently, it was concluded from the above results of the research that the teaching using creative science writing was available as the effective teaching methods to improve high school students' interest in biology and change their scientific attitude into positive one.

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