• Title/Summary/Keyword: 생물작용제

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Problems of Environmental Pollution (환경오염의 세계적인 경향)

  • 송인현
    • Proceedings of the KOR-BRONCHOESO Conference
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    • 1972.03a
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    • pp.3.4-5
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    • 1972
  • 생활수준이 낮은 단계에 있어서는 우선 식량에 대한 수요가 강하다. 인간의 욕구가 만족스럽게 먹는다는 것에 대하여 제일 강하게 발동하는 것이다 그러나 점차 과학기술과 산업과 경제가 발전하여 성장과정에 오르게 되고 소득수준도 향상하게 되면 시장기구를 통해서 구입 할 수 있는 개인의 물적 소비재에 대해서는 점차 충족하게 되며 식량이외에도 의복, 전기기구 및 일용생활용품, 자동차 등에 이르기까지 더욱 고차원의 소비재가 보급하게 되는 것이다. 이렇게 되며는 사람의 욕구는 사적 재물이나 물적 수요에서 점진적으로 공공재나 또는 질적 수요(주택, 생활환경 등)의 방향으로 움직이게 되는 것으로써 여기에 환경오염 또는 공해문제에 대하여 의식하게 된다. 그러나 여기에서 더욱이 문제점이 되는 것은 소득 수준의 향상 과정이란 그 자체가 환경오염의 커다란 요인이라는 점이며 자동차의 급격한 보급과 생활의 편의성을 구하여 집중되는 도시인구의 집적, 높은 소득을 보장하기 위한 생산성 높은 중화학공업의 발전 등등은 그 자체가 환경권이란 사람이 요구하는 고차원의 권리를 침해하는 직접적인 요인이 된다는 것이다. 이와 같은 환경오염이나 공해문제에 대한 세계적인 논의는 이미 시작된 지 오래이지만 현재는 우리의 건강보호를 위해서나 생활환경의 보전을 위해서라는 점에서는 그치는 것이 아니고, 더욱 넓혀서 자연의 보호, 자원의 보호라는 견지로 확대되고 있다. 이와 같은 세계적인 확대된 이해와 이에 대한 대책강구의 제안은 1968년 국제연합의 경제사회이사회에서 스웨덴 정부대표에 의하여 제시되었으며 1969년의 우- 탄트 사무총장의 인간환경에 관한 보고서, 1970년 Nixon 미대통령의 연두일반교서 그리고 1972년 5월 6일 스웨덴의 스톡홀롬에서 개최되는 인간환경회의의 주제 등을 통해서 알 수 있고, 종래의 공해나 생활환경의 오염문제라는 좁은 개념에서가 아니고 인간환경전체의 문제로 다루고 있는 것이다. 즉 환경개발(도시, 산업, 지역개발에 수반된 문제), 환경오염(인위적 행위에 의하여 환경의 대인간조건이 악화하는 문제) 자연ㆍ자원의 보호관리(지하, 해양자원, 동식물, 풍경경치의 문제)란 3개 측면에서 다루고 있는 것이다. 환경오염이란 문제를 중 심하여 보면 환경을 구성하는 기본적인 요소로서 대기, 물, 토지 또는 지각. 그리고 공간의 사대요소로 집약하여 생각할 수 있음으로 이 4요소의 오염이 문제가 되는 것이다. 대기의 오염은 환경의 오염중 가장 널리 알려진, 또 가장 오랜 역사를 가진 오염의 문제로써 이에 속하는 오염인자는 분진, 매연, 유해가스(유황산화물, 불화수소, 염화수소, 질소산화물, 일산 화염소 등) 등 대기의 1차 오염과 1차 존재한 물질이 자외선의 작용으로 변화발생 하는 오존, PAN등 광화학물질이 형성되는 2차적인 오염을 들 수 있다. 기외 카도미움, 연등 유해중금속이나 방사선물질이 대기로부터 토지를 오염시켜서 토지에 서식하는 생물의 오염을 야기케 한다는 점등이 명백하여지고 있으며 대기의 오염은 이런 오염물질이 대기중에서 이동하여 강우에 의한 침강물질의 변화를 일으키게 되며 소위 광역오염문제를 발생케하며 동시에 토지의 토질저하등을 가져오게 한다. 물의 오염은 크게 내육수의 오염과 해양의 오염의 양면으로 나누어 볼 수 있다. 하천의 오염을 방지하고 하천을 보호하기 위한 움직임 역시 환경오염의 역사상 오래된 문제이며 시초에는 인분뇨와의 연결에서 오는 세균에 의한 오염이나 양수 기타 일반하수와의 연결에서 오는 오염에 대비하는 것부터 시작하였지만 근래에는 산업공장폐수에 의한 각종 화학적유해물질과 염료 그리고 석유화학의 발달에 의한 폐유등으로 인한 수질오탁문제가 점차 크게 대두되고 있다. 이것은 측 오염이란 시초에 우리에게 주는 불쾌감이 크므로 이것을 피하자는 것부터 시작하여 인간의 건강을 지키고 각종 사용수를 보존하자는 용수보존으로 그리고 이제는 건강과 용수보존뿐만 아니라 이것이 농림 수산물에 대한 큰 피해를 주게됨으로써 오는 자연환경의 생태계보전의 문제로 확대전환하고 있는 것이다. ?간 특히 해양오염에 대한 문제는 국지적인 것에만 끝이는 것이 아니고 전세계의 해양에 곧 연결되는 것이므로 세계각국의 공통관심사로 등장케 되었으며 이것은 특히 폐유가 유류수송 도중에 해양에 투기되는 유류에 의한 해양의 유막성형에서 오는 기상의 변화와 물피해등이 막심함으로 심각화 되고 있다. 각국이 자국의 해안과 해양을 보호하기 위하여 조치를 서두르고 있는 현시점에서 볼 때에는 이는 국제문제화하고 있으며 세계적인 국제적 협력과 협조의 필요성이 강조되는 좋은 예라 하겠다. 토양의 오염에 있어서는 대기나 수질의 오염이 구국적으로 토양과 관련되고 토양으로 환원되는 것이지만 근래에 많이 보급사용되는 농약과 화학비료의 문제는 토양자체의 오염에만 그치는 것이 아니고 농작물을 식품으로 하여 섭취함으로써 발생되는 인체나 기타생물체의 피해를 고려할 때 더욱 중요한 것이며, 또 토질의 저하를 가져오게 하여 농림생산에 미치는 영향이 적지 않을 것이다. 지반강하는 지각 에 주는 인공적 영향의 대표적인 것으로써 지하수나 지하 천연가스를 채취이용하기 위하여 파들어 감으로써 지반이 침하 하는 것이며 건축물에 대한 영향 특히 풍수해시의 재해를 크게 할 우려가 있는 것이다. 공간에 있어서의 환경오염에는 소음, 진동, 광선, 악취 등이 있다. 이들은 특수한 작업환경의 경우를 제외하고는 건강에 직접적인 큰 피해를 준다고 생각할 수 없으나 소음, 진동, 관선, 악취 등은 일반 일상시민생활에 불쾌나 불안을 줌으로써 안정된 생활을 방해하는 요인이 되는 것이다. 공간의 오염물로써 새로운 주목을 끌게된 것은 도시산업폐기물로써 이들은 대기나 물 또는 토지를 오염시킬 뿐만 아니라 공간을 점령함으로써 도시의 미관이나 기능을 손상케 하는 것이다. 즉 노배폐차의 잔해, 냉장고등고형폐기물등의 재생불가능한 것이나 비니루등 합성물질로 된 용기나 포장 등으로 연소분해 되지 않은 내구소비재가 이에 해당하는 것으로 이는 maker의 양식에 호소하여 그 책임 하에 해결되어야 할 문제로 본다. 이렇듯 환경오염은 각양각색으로 그 오염물질의 주요 발생원인 산업장이나 기타 기관에서의 발생요인을 살펴보며는 다음과 같은 것으로 요약할 수 있다. A. 제도적 요인 1. 관리체재의 미비 2. 관리법규의 미비 3. 책임소재의 불명확 B. 자재적 요인 1. 사용자재의 선택부적 2. 개량대책급 연구의 미흡 C. 기술적 요인 1. 시설의 설계불량, 공정의 결함 2. 시설의 점검, 보전의 불충분 3. 도출물의 취급에 대한 검사부족 4. 발생방지 시설의 미설치, 결함 D. 교육적 요인 1. 오염물질 방제지식의 결여 2. 법규의 오해, 미숙지 E. 경제적 요인 1. 자금부족 2. 융자상의 문제 3. 경제성의 문제 F. 정신적 요인 1. 사회적 도의심의 결여(이기주의) 2. 태만 3. 무지, 무관심 등이다. 따라서 환경오염의 방지란 상기한 문제의 해결에 기대하지 않을 수 없으나 이를 해결하기 위하여는 국내적 국제적 상호협조에 의한 사회각층의 총력적 대책이 시급한 것이다. 이와 같은 환경오염이 단속된다 하며는 미구에 인류의 건강은 물론 그 존립마저 기대하기 어려울 것이며, 현재는 점진적으로 급성피해에 대하여는 그 흥미가 집중되어 그 대비책도 많이 논의되고 있지만 미량의 단속접촉에 의한 만성축적에 관한 문제나 이와 같은 환경오염이 앞으로 태어날 신생률에 대한 영향이나 유전정보에 관한 연구는 장차에 대비하는 문제로써 중요한 것이라 생각된다. 기외에 우려되는 점은 오염방지책을 적극 추진함으로써 올 수 있는 파생적인 문제이다. 즉 오염을 방지하기 위하여 생산기업체가 투자를 하게 되며는 그만큼 생산원가가 상승할 것이며 소비가격도 오를 것이다. 반면 이런 시책에 뒤떨어진 후진국의 값싼 생산국은 자연 수입이 억제 당할 것이며, 이렇게되면 후진국은 무역경쟁에서 큰 상처를 입게될 것이고 뿐만 아니라 선진국에 필요한 오염물질의 발생이 높은 생산기기를 자연후진국에 양도하게 될 것임으로 후진국의 환경오염은 배가할 우려가 있는 것이다. 또 해양오염을 방지할 목적에서와 같이 자국의 해안보호를 위하여 마련된 법의 규제는 타국의 선박운항에 많은 제약을 가하게 될 것이며 이것 역시 시설이 미약한 약소후진국의 선박에 크게 영향을 미치게 될 것임으로 교통, 해운, 무역등을 통한 약소후진국의 경제성장에 제동을 거는 것이 될 것이다. 이렇듯 환경오염의 문제는 환경자체에 대해서만 아니라 부산물적으로 특히 후진국에는 의외 문제를 던져주게 되는 것임으로 환경오염에 대해서는 물론, 전술한 바와 같이 인간환경전체의 문제로써 Nixon 대통령이 말한 결의와 창의와 그리고 자금을 가지고 과감하게 대처해 나가야 할 것이다.

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Effect of Dietary Supplementation of Acanthopanax senticosus and Eucommiaceae on the Expression of Lipogenic, Myogenic and Antioxidant Enzyme Genes in Broiler Chickens (육계에서 가시오갈피와 두충의 첨가 급여가 항산화 효소, 지방 및 근육 관련 유전자 발현에 미치는 영향)

  • Kang, H.K.;Beloor, J.;Sohn, S.H.;Jang, I.S.;Moon, Y.S.
    • Korean Journal of Poultry Science
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    • v.36 no.1
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    • pp.39-45
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    • 2009
  • This study was carried out to investigate the effect of dietary supplementation of Acanthopanax (A) senticosus and Eucommiaceae on the expression of lipogenic, myogenic and oxidative stress genes in broiler chickens. Birds were subjected (assigned) to one of the following 5 dietary treatments: control (CON), A. senticosus 0.5% (T1), 1.0% (T2), Eucommiaceae 0.5% (T3) and 1% (T4). Each treatment was replicated 8 times with 4 birds per replication, housed in 4 birds per cage. Birds were arranged according to randomized block design. Feeding trial was conducted from day 4 to 35th day of age. Liver and muscle tissues were collected for analysis. Broilers subjected to 1% A. senticosus had higher feed conversion ratio than the other treated birds whereas no significant differences were found in body weight, weight gain and feed intake. The gene expression levels of fatty acid synthase were not different among the treatments while the transcription factor $PPAR{\gamma}$ was highly expressed in Eucommiaceae but not in control and A. senticosus. The gene expression levels of myogenin were high in both A. senticosus and Eucommiaceae compared to control group. MyoD also showed high expression in treated groups furthermore, Eucommiaceae stimulated the expression of MyoD more than that of A. senticosus. The antioxidant gene expressions (SOD, CAT, SOD, GPX) generally were not much different among the treatments, however, SOD and GPX were stimulated in broilers consumed 1% Eucommiaceae diet. The result of this experiment showed that dietary supplementation of A. senticosus and Eucommiaceae in broiler may improve the antioxidant defence system through SOD and GPX without affect of growth performance in broilers.

Autometallography for Zinc Detection in the Central Nervous System (중추신경계통내 분포하는 Zinc의 조직화학적 동정)

  • Jo, Seung-Mook;Gorm, Danscher;Kim, Sung-Jun;Park, Seung-Kook;Kang, Tae-Cheon;Won, Moo-Ho
    • Applied Microscopy
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    • v.30 no.4
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    • pp.347-355
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    • 2000
  • Zinc is one of the most abundant oligoelements in the living cell. It appears tightly bound to some metalloproteins and nucleic acids, loosely bound to some metallothioneins or even as free ion. Small amounts of zinc ions (in the nanomolar range) regulate a plentitude of enzymatic proteins, receptors and transcription factors, thus rolls need accurate homeostasis of zinc ions. Zinc is an essential catalytic or structural element of many proteins, and a signaling messenger that is released by neural activity at many central excitatory synapses. Growing evidences suggest that zinc may also be a key mediator and modulator of the neuronal death associated with transient global ischemia and sustained seizures, as well as perhaps other neurological disease stoles. Some neurons have developed mechanisms to accumulate zinc in specific membrane compartment ('vesicular zinc') which can be evidenced using histochemical techniques. Substances giving a bright colour or emitting fluorescence when in contact with divalent metal ions are currently used to detect them inside cells; their use leads to the so called 'direct' methods. The fixation and precipitation of metal ions as insoluble salt precipitates, their maintenance along the histological process and, finally, their demonstration after autometallographic development are essential steps for other methods, the so called 'indirect methods'. This study is a short report on the autometallograhical approaches for zinc detection in the central nervous system (CNS) by means of a modified selenium method.

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Role of the Nuclear Transcription Factor NF-κB Caused by Acute Hypoxia in the Heart (급성 저산소증 상태에서 심장 내 전사인자 NF-κB의 기능)

  • Joo, Chan Uhng;Juhng, Woo Suk;Kim, Jae Cheol;Yi, Ho Keun
    • Clinical and Experimental Pediatrics
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    • v.45 no.9
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    • pp.1106-1113
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    • 2002
  • Purpose : Nuclear ($factor-{\kappa}BNF-{\kappa}B$) is now recognized as playing a potential role in programmed cell death and the adaptive response to various stress. Cellular hypoxia is a primary manifestation of many cardiovascular diseases. It seems that vascular endothelial growth factor (VEGF) and insulin like growth factor-I(IGF-I) have a function as a protective molecule in the heart against several stress including hypoxia. In this study, the role of $NF-{\kappa}B$ to the cellular response and regulation of protective molecules against the acute hypoxia in the heart was studied. Methods : To cause acute hypoxic stress to the heart, Sprague Dawley rats were exposed to hypoxic chamer($N_2$ 92% and $O_2$ 8%). After the hypoxic exposure, nuclear proteins, total proteins and mRNA were isolated from heart. Translocation of the transcription factors $NF-{\kappa}B$, NF-ATc, AP-1 and NKX-2.5 were evaluated by electrophoretic mobility shift assay(EMSA). The expression of IGF-I and VEGF were studied before and after the hypoxic stress by competitive-PCR, Northern hybridization and Western hybridization. To confirm the role of the $NF-{\kappa}B$ in the heart, the rats also were pretreated with diethyl-dithiocarbamic acid(DDTC) into peritoneal cavity to block $NF-{\kappa}B$ translocation into nucleus. Results : The expression of $NF-{\kappa}B$, AP-1 and NF-ATc were increased by the hypoxic stress. Increased expression of the VEGF and IGF-I were also observed by the hypoxic stress. However, the blocking of the $NF-{\kappa}B$ translocation reduced those expressions of VEGF and IGF-I. Conclusion : These results suggest that $NF-{\kappa}B$ has a protective role against the acute hypoxia through several gene expression, especially VEGF and IGF-I in heart muscle.

Growth Inhibition of Toxic Cyanobacterium Microcystis aeruginosa, Using Rice Hull Methanolextracts (왕겨 메탄을 추출물을 이용한 독성 남조 Microcystis aeruginosa의 성장 억제)

  • Park, Myung-Hwan;Chung, Ill-Min;Kim, Baik-Ho;Hwang, Soon-Jin
    • Korean Journal of Ecology and Environment
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    • v.41 no.spc
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    • pp.99-106
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    • 2008
  • We examined the effects of crude and eight pure material (${\beta}$-sitosterol, ${\beta}$-sitosterol-${\beta}$-D-glucoside, 1-tetratriacontanol, hentriacontane, orizaterpenoid, stigmas-5-en-$3{\alpha}$ 26-diacetate, stearic acid, myristic acid), extracted from rice hull, on growth inhibition of toxic cyanobacterium, Microcystis aeruginosa NIER 10010. Strains of M. aeruginosa and Daphnia magna, obtained from the NIER (Korea) and BBE (Germany), were cultured in the CB medium with hard water. For all four treatment concentrations 0, 10, 100 and $1,000{\mu}g\;L^{-1}$) of the crude extract, the cell number of M. aeruginosa was reduced by $59{\sim}73%$ during the 7-day test period. Among eight kinds of pure extracts, ${\beta}$-sitosterol-${\beta}$-D-glucoside, hentriacontane and orizaterpenoid $(1,000{\mu}g\;L^{-1})$ exhibited relatively higher growth inhibition compared with other pure extracts. The mixture of three pure extracts (${\beta}$-sitosterol-${\beta}$-D-glucoside, hentriacontane and orizaterpenoid) showed the highest growth inhibition at $1,000{\mu}g\;L^{-1}$. Therefore, the synergistic effect was significantly highlighted by a mixture of the three pure extracts (p<0.05). Under the condition of $1,000{\mu}g\;L^{-1}$ in the crude extracts, D. magna exhibited survival rate by >85% for 96 hours. In conclusion, the growth inhibition of M. aeruginosa was probably attributed to the synergistic effect of various compounds extracted from the rice hull.

Antitumor Activity of CBT-AK5 Purified from Lactobacillus casei against Sarcoma-180 Infected ICR Mice (유산균의 배양물로부터 분리된 물질에 대한 암 유발 ICR Mice의 항암 효과)

  • Yeo, Moon-Hwan;Kim, Dong-Myung;Kim, Yong-Hwan;Kim, Jung-Hwa;Baek, Hong;Chung, Myung-June
    • Journal of Dairy Science and Biotechnology
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    • v.26 no.2
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    • pp.23-30
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    • 2008
  • This study implicated that the CBT-AK5 purified from Lactobacillus casei (LAFTI L26) which showed antitumor activity in ICR mice. Hence, ICR mice were inoculated intraperitoneally Sarcoma-180 as well as CBT-AK5. Then we observed the life span and tumor increment of those ICR mice. Here our studies showed effect on two different way of treatment as intraperitoneally and orally treated in Sarcoma-180 infected ICR mice. We found that intraperitoneally treatment of Sarcoma-180 and CBT-AK5 is more effective than orally fed. The life span of the ICR mice were highly reduced after the inoculation of Sarcoma-180. Those effects like increment of body weight, the growth of ascites and solid were inhibited significantly after the treatment of CBT-AK5 in Sarcoma-180 infected ICR mice. Finally these studies suggested that CBT-AK5 isolated form Lactobacillus casei showed excellent antitumor activity against Sarcoma-180 infected ICR mice.

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Bioactive Utility of the Extracts from Rhus verniciflua Stokes (RVS) : Biological Function of the Extracts from RVS (옻나무 추출물의 생리활성 이용에 대한 연구 : 옻나무 추출물의 생물학적 기능)

  • Lim, Kye-Taek;Lee, Jeong-Chae
    • Korean Journal of Food Science and Technology
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    • v.31 no.1
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    • pp.238-245
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    • 1999
  • Antioxidative effects of the water or ethanol extracts from Rhus verniciflua Stokes (RVS) were measured by protection against hydroxyl radicals in mouse brain tissue culture. In the water extracts from RVS, cell viabilities were estimated 60.0, 66.0, 72.0, 84.0 and 90.0% at addition of 1, 2, 4, 7 and $10{\mu}L$, respectively, compared with GO (20 mU/mL) alone. The cell viability in the ethanol extracts was similarly with water extracts. In the antitumor effects, the results showed that percentages of the HeLa cell death were approximately 24% for 12 hrs, 57% for 48 hrs at addition of 10%/well ethanol extracts respectively. To know inhibition of tumor growth, in vivo, mice (BALB/c) were inoculated with 0.25 mL CT-26 $(1{\times}10^6\;cells/mL)$ subcutaneously. After the generation of tumor, the results of RVS extracts (ethanol, water) injection showed generally that the tumor size in BALB/c was reduced. For physicochemical characterization of the RVS extracts, purified substances of water or ethanol extracts were analized with SDS-PAGE and ICP spectrometer. In electrophoresis, gel showed 2 bands (210, 230 KDa). The results of ICP verified that RVS extracts contain $Cu^{2+}$ in both samples. Conclusively, this substance might be a laccase which has a biological effective function, as a natural bioactive substance.

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A Study on the Biology of Primary Parasites of the Cow-pea aphid, Aphis craccivora Koch (Aphididae, Homo.) and its Hyperparasites (아카시아진딧물에 기생하는 진디벌과 이의 중기생봉에 관한 연구)

  • Chang Young-Duck;Youn Young-Nam
    • Korean journal of applied entomology
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    • v.22 no.4 s.57
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    • pp.237-243
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    • 1983
  • A biological study was done on primary parasites and hyperparasites of cow-pea aphid, Aphis craccivora Koch, collected from Mt. Gyeryong and Daejeon area during the period from April to September 1983 was. The results of mummification of primary parasites, host selectivity between primary parasites and hyperparasites and ratio of mummification, no. of ar chegonia and longevity of important species were obtained as follows; Eight species of Aphidiidae were identified and listed and four of them, Binodoxys nearactaphidis Mackauer, Lipolexis scutellaris Mackauer, Lysiphlebus salicaphis(Fitch)and Trioxys hokkaidensis Takada found for the first time in Korea. Among the 509 mummies collected in the field, adult Aphidiid and adult hyperparasites were $44.8\%,\;and\;43.8\%$, respectively. Lysiphlebus ambiguus, Lysiphlebus salicaphis, Lysiphlebia japonica and Lipolexis scutellaris were a few of important species attacking cow-pea aphid and the rate of their occurrences were $31.6\%,\;18.8\%,\;16.7\%\;and\;11.4\%$, respectively. All the hyperparasites collected from cow-pea aphid were recorded for the first time in Korea; those were Lygocerus testaceimonus Kieffer, Protaphelinus nikolskajae (Jasnosh), Eucoila sp., Gastranscistrus sp., Ardilea convexa(Walker), Asaphes vulgaris Walker. Among the collected hyperparasites, Eucoila sp., A. vulgaris and A. Convexa were dominant species and their occurence rate was $39.9\%,\;34.1\%\;and\;19.7\%$, respectively. As a results of analysis on parasite-hyperparasite interrelationship in cow-pea aphid, Lipolexis scutellaris was attacked from 3 out of 6 hyperparasites and the others was attacked from almost all the hyperparasites. Lysiphlebus ambiguus was higher than Lysiphlebia japonica in the ability of parasitism. There was no difference between Lysiphlebus ambiguus(272) and Lysiphlebia japonica(279) in number of archegonia, but L. ambiguus$(66.9\%)$ was higher than L. japonica$(43.0\%)$ in the rate of mummification to archegonia. The longevity of Aphidiidae and hyperparasites was investigated by feeding honey. The results showed that hyperparasites had lived 15.8 to 21. 5 days, while Aphiidiidae lived only 2 to 3 days.

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Enhanced production of monacolin-K through supplement of monacolin-K precursors into production medium and cloning of SAM synthetase gene (metK) (Precursor제공 및 생합성 관련 유전자의 cloning을 통한 Monacolin-K 생산성 향상)

  • Lee, Mi-Jin;Jeong, Yong-Seob;Chun, Gie-Taek
    • KSBB Journal
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    • v.23 no.6
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    • pp.519-524
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    • 2008
  • Monacolin-K is a strong anti-hypercholesterolemic agent produced by Monascus sp. via polyketide pathway. High-yielding mutants of monacolin-K were developed through rational screening strategies adopted based on understanding of monacolin-K biosynthetic pathway. Through the experiments for investigating various amino acids as putative precursors for the monacolin-K biosynthesis, it was found that production level of monacolin-K was remarkably increased when optimum amount of cysteine was supplemented into the production medium. We suggested that these phenomena might be related to the special roles of SAM (S-adenosyl methionine), a putative methyl group donor in the biosynthetic pathway of monacolin-K, demonstrating close interrelationship between SAM-synthesizing primary metabolism and monacolin-K synthesizing secondary metabolism. Namely, increase in the intracellular amount of SAM derived from the putative precursor, cysteine which was extracellularly supplemented into the production medium might contribute to the significant enhancement in the monacolin-K biosynthetic capability of the highly mutated producers. On the basis of these assumptions derived from the above fermentation results, we decided to construct efficient expression vectors harboring SAM synthetase gene (metK) cloned from A. nidulans, with the hope that increased intracellular level of SAM could lead to further enhancement in the monacolin-K production through overcoming a rate-limiting step associated with monacolin-K biosynthesis. Hence, in order to overcome the plausible rate-limiting step associated with monacolin-K biosynthesis by increasing intracellular level of SAM, we transformed the producer mutants with an efficient expression vector harboring gpdA promoter of the producer microorganism, and metK gene. Notably, from the resulting various transformants, we were able to screen a very high-yielding transformant which showed approximately 3.3 fold higher monacolin-K productivity than the parallel nontransformed mutants in shake flask cultures performed under the identical fermentation conditions.

Synthesis and Evaluation of $2-[^{18}F]Fluoro-A85380$, a Radioligand for ${\alpha}_4{\beta}_2$ Nicotinic Acetylcholine Receptor Imaging (${\alpha}_4{\beta}_2$ 니코틴성 아세틸콜린 수용체 영상 방사성리간드 $2-[^{18}F]fluoro-A85380$의 합성 및 평가)

  • Ryu, Eun-Kyoung;Choe, Yearn-Seong;Kim, Sang-Eun;Hwang, Sae-Hwan;Paik, Jin-Young;Choi, Yong;Lee, Kyung-Han;Kim, Byung-Tae
    • The Korean Journal of Nuclear Medicine
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    • v.36 no.4
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    • pp.261-270
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    • 2002
  • Purpose: Nicotinic acetylcholine receptors (nAChRs), which mediate excitatory neurotransmission, are known to participate in various neurophysiological functions. Severe losses of nAChRs have been noted in Alzheimer's and Parkinson's diseases. Therefore, noninvasive and quantitative imaging of nAChRs would offer a better understanding on the function of these receptors. In this study, $2-[^{18}F]fluoro-A85380\;([^{18}F]1)$, an ${\alpha}_4{\beta}_2$ nAChRs radioligand, was prepared using one HPLC purification and evaluated in mouse brain, and the results were compared with those in the literature. Materials and Methods: $[^{18}F]1$ was prepared by $[^{18}F]$fluorination of the iodo precursor followed by acidic deprotection and then purified by HPLC. Tissue distribution studies were performed in mouse brain at the indicated time points and the result was expressed as %ID/g. Inhibition studies were also carried out with pretreatment of various ligands. Results: One HPLC purification method gave the desired product in 15-20% radiochemical yield and with high specific activity ($38-55GBq/{\mu}mol$). Tissue distribution studies showed that $[^{18}F]1$ specifically labeled nAChRs in mouse brain with a high thalamus to cerebellum uptake ratio (13.8 at 90 min). Inhibition studios demonstrated selective binding of $[^{18}F]1$ to nAChRs, blocking the uptake of the $[^{18}F]1$ in nAChR-rich legions by selective ligands such as cytisine and nicotine which are well-known nAChRs agonists. Conclusion: This study demonstrated that the $[^{18}F]1$ produced by the method using one HPLC purification gave the results similar to those reported in the literature. Therefore, this synthetic method can be readily applied to the routine preparation of $[^{18}F]1$, a PET radioligand for ${\alpha}_4{\beta}_2$ nAChRs imaging.