• 한국미생물·생명공학회지
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• 제39권1호
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• pp.77-85
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• 2011

본 연구는 은나노 입자의 항균활성을 알아보기 위하여, 그람 양성세균인 황색포도상구균과 그람 음성세균인 대장균에 대한 은나노 입자(Ag-NPs)를 처리 후, 세균세포 생장곡선측정, 활성산소생성능 측정, 세포질 단백질 누출량 측정, 젖산탈수소효소 활성측정 및 고분해능 임계방사 주사전자현미경 관찰이 수행되었다. 세균세포의 생장곡선 측정은 다양한 농도, 배양시간, 배양온도 및 pH에서 수행되었다. 결과적으로 황색 포도상구균과 대장균은 배양온도와 pH에 영향을 받지않고 은나노 입자에 의해 효과적으로 생장억제가 이루어지는 것을 관찰할 수 있었다. 또한 활성산소의 생성에 의하여 세포막의 파괴로 세포질내 물질의 유출을 세포질 유래 단백질 측정으로 확인할 수 있었으며, 젖산탈수소효소 활성측정을 통하여 은나노 입자에 대한 세포호흡억제활성 또한 확인할 수 있었다. 임계방사 주사전자현미경 관찰결과 은나노 입자에 의한 세균 세포표면의 형태학적 변화 또한 관찰되었다. 이러한 결과를 통하여 은나노 입자를 효과적인 항균활성소재로 활용 가능함이 입증되었다.

• Journal of Plant Biology
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• 제35권2호
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• pp.143-153
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• 1992

한국산 왕벚나무(Prunus yedoensis Matsumura) 화외밀선의 미세구조 및 당액 분비기작을 규명하기 위하여 광학현미경, 주사형 및 투과형 전자현미경을 이용하여 관찰하였다. 밀선은 secretory layer와 subsecretory layer로 구성되어 있었으며 엽병의 유관속은 subsecretory layer에 있는 유관속과 연결되어 있었다. Secretory cell에서는 cristae가 잘 발달되지 않은 다수의 mitochonidria가 관찰되었으나 소포체는 소수 나타났고 골지체가 전혀 관찰되지 않았다. 색소체는 thylakoid가 거의 발달되지 않았으며, 소수가 관찰되었고 $0.2-0.3\;\mu\textrm{m}$ 크기의 소포를 특징적으로 갖고 있었다. subsecretory cell에서는 원형질 연락사가 잘 발달해 있었고 다수의 Calcium oxalate 결정이 관찰되었는데 이는 당투과에 간접적으로 관여하는 것 같다. 당액 전구물질은 사부에서 subsecretory layer를 거쳐 secretory layer까지 이동하는 것을 원형질 연락사를 통한 symplastic transport에 의하여 일어나는 것으로 생각되며 secretory layer에서 당액으로 재합성되어 외부로 배출되는 것 같다. Secertory cell의 맨 바깥쪽 세포벽은 cuticle 에 의하여 덮여 있었으며 secretory cell에서 당액은 원형질막, 세포벽, cuticle을 차례로 통과하는 누출상 분비(eccrine secretion)에 의하여 분비되는 것으로 사료된다.

• 한국잡초학회지
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• 제30권3호
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• pp.225-232
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• 2010

과산화계 제초제 oxyfluorfen이 처리된 비형질전환 벼와 형질전환 벼에서 Protox 발현 위치가 제초제 저항성에 미치는 영향을 비교하였다. Arabidopsis protoporphyrinogen oxidase(Protox; AP 계통)를 색소체에만 발현하는 형질전환 벼와 Myxococcus xanthus Protox 유전자를 색소체와 미토콘드리아에 모두 발현하는 형질전환 벼(TTS 계통)가 형질전환 시스템으로 사용되었다. Oxyfluorfen이 처리된 TTS4 계통은 AP 계통이나 비형질전환 벼에 비해 낮은 수준의 세포질 누출 및 malonyldialdehyde를 보여주었고, 높은 5-aminolevulinic acid 합성 능력을 유지하였다. Oxyfluorfen 작용 동안, TTS4 계통은 AP1 계통보다 높은 제초제 저항성을 보여주었는데, 이는 색소체만에서의 Arabidopsis Protox의 발현에 비해 색소체와 미토콘드리아에서의 M. xanthus Protox의 쌍발현이 광역학적인 protoporphyrin IX의 축적을 더 효율적으로 억제하였기 때문일 것이다. 이 결과들은 미토콘드리아 내 Protox의 발현이 Protox 저해형 제초제에 대한 식물의 저항성에 크게 기여함을 의미한다.

• 한국식품과학회지
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• 제54권1호
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• pp.75-79
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• 2022

건강 기능성 소재로 많이 활용되고 있는 수삼은 정제수에서 1시간 세척 후에도 일반세균은 6.5 log CFU/g, 곰팡이는 4.3 log CFU/g 수준으로 높게 나타나 미생물 안전성을 확보하기 위해 상업적 항균제 8종의 적용 실험을 진행하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 다양한 박테리아와 곰팡이류에 대한 항균효과가 있는 것으로 알려져 있는 1% (w/w) 구연산나트륨, 이초산나트륨, 초산나트륨, 구연산 및 젖산나트륨 용액에 세척한 수삼을 각각 1시간 동안 침지한 결과 유기산 종류별로 31.0-97.5%의 총세균의 저감화 효과를 보였다. 유기산 계통 항균소재 중 구연산나트륨이 6.5 log CFU/g에서 4.3 log CFU/g으로 2 log CFU/g 내외의 오염 미생물이 저감화 되어 가장 살균력이 좋았다. 수삼에 대한 유기산 항균효과는 물에 해리된 pH 2.4 내외의 산 성분이 미생물의 세포막을 통해 세포질로 확산되어 생육에 필수 인자인 단백질과 핵산의 구조와 기능을 변화시켜 발생하였다. 바실러스 포자에 대해 항균력이 있는 것으로 알려진 계면활성제 계통의 항균제 실험 결과 세척만 적용한 무처리구 6.5 log CFU/g 대비 비타민B₁라우릴 황산염 처리시 3.8 log CFU/g으로 2.7 log CFU/g 감균되어 99.8%의 우수한 살균효과를 나타내었다. 계면활성제의 친수성 및 소수성 부위가 세포막의 유사 부위와 각각 결합하여 구조 변형을 가져오게 되어, 미생물의 세포막이 파괴되면 생육에 관련된 효소, 뉴클레오타이드 및 뉴클레오시드 및 당의 누출을 초래하게 되어 효과적으로 세포 사멸을 유도하게 된다. 통마늘과 통생강과 같은 향신채소의 미생물 제어에 효과적인 1.0% (w/w) 산화칼슘 용액에서는 수삼내 총균이 3.5 log CFU/g으로 무처리구 대비 3 log CFU/g 내외 감균되어 99.9%의 우수한 살균효과를 나타내어 산화칼슘이 수삼의 미생물 감균 소재로 활용도가 높은 것으로 나타났다. 소성 산화칼슘은 pH 12.5의 강한 알칼리성과 활성산소로 미생물의 생리 활성에 영향을 주어 효과적인 살균 효과를 나타내는 것으로 밝혀졌다.

• Applied Microscopy
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• 제36권1호
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• pp.35-45
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• 2006

방향성 식물은 식물체 특정부위에 분비구조를 발달시켜 활성물질을 세포의 외부 또는 세포간극으로 방출한다. 민간에서 약용으로 활용되는 좀목형 (Vitex negundo var. incisa)은 독특한 향기를 강하게 발산하는 식물로 향의 근원은 표피조직에 발달하는 분비모 등에 의한 것으로 추정되고 있다. 이에 본 연구에서는 좀목형의 잎 및 줄기 표피조직에 발달하는 모용에 대하여 생장단계별로 형태 및 세포수준에서의 구조분화 양상을 연구하였다. 좀목형에 발달하는 분비모는 4개의 분비세포(ca. $50{\mu}m$ 직경)와 병세포(ca. $5{\mu}m$ 길이)로 분화하는 peltate 유형 (Type 1), 2개의 분비세포$(ca.\;15{\mu}m)$), 병세포$(5{\sim}10{\mu}m)$), 기저세포로 이루어진 capitate유형 (Type 2), 정단의 분비세포가 초기단계에서부터 퇴화되는 degraded capitate 유형 (Type 3)으로 분화하였다. 비분비모는 특히 하피 전체에 더 발달하는 장상의 다세포성 모용($110{\sim}190{\mu}m$, Type4)과 상 하피 전체에 밀생하는 단세포성 모용($20{\sim}30{\mu}m$, Type 5)으로 대별되었다. 분화초기 분비모 정단의 분비세포에서는 큐티클층이 세포벽으로부터 서서히 분리되어 팽창되면서 분비강이 형성되었다. 분비세포 세포질에서 생성된 물질은 세포벽을 통해 운반되어 분비강에 형성된 많은 분비소포에 저장되고, 이들 소포가 팽창된 분비강을 가득 채우며 생성되는 물질들을 축적한 후 방향성분 및 관련 물질을 누출상 분비방식으로 세포간극 또는 외부로 방출하는 것으로 추정된다. 이와 같이 좀목형에서는 peltate및 capitate유형 (Type 1, 2)이 분비기작에서 매우 중요한 역할을 하는 것으로 사료된다. 본 연구에서 밝혀진 좀목형의 분비구조에 대한 정보는 방향성 약용식물이 함유하는 특정물질의 기능성 성분 추적 연구 등에서 매우 유용하게 활용될 수 있는 자료가 될 것이다.

• Weed & Turfgrass Science
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• 제4권4호
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• pp.308-314
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• 2015

본 연구는 식물세포막을 파괴시켜 제초활성을 나타내게 하는 화합물(막과산화형 제초제)을 미지의 많은 화합물로부터 신속하게 탐색하기 위한 새로운 검정법을 확립하기 위하여 실시되었으며, 확립한 전체적인 검정과정은 다음과 같다. 96-well microplate에 시험용액 $200{\mu}L$ 넣고 여기에 오이자엽으로부터 적출한 직경 4 mm의 절편 1개씩을 띄운다. 항온실의 광조건 하에서 회전진탕기로 조금씩 흔들어주면서 8시간 배양한 후 절편을 제거한 다음, 배양액에 HVA와 HRP를 첨가하여 반응시킨 후 마이크로평판용 형광검출기를 이용하여 형광도(Ex 320 nm, Em 425 nm)를 측정한다. 형광변화량이 높을수록 제초활성이 높은 것으로 판단한다. 본 방법은 96-well microplate에서 작업을 수행할 수 있고 형광검출 기술을 이용함으로써 검정과정과 작업을 간편하게 하여 검정효율을 기존보다 현저히 높인 것이 특징이다. 아울러 활성검정을 추출된 효소가 아닌 잎 절편수준에서 수행하기 때문에 보다 실용화에 근접한 정량적 데이터를 얻을 수 있는 장점을 가진다.

• 생명과학회지
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• 제28권11호
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• pp.1354-1360
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• 2018

본 연구에서는 간단하고, 환경친화적인 은 나노입자 합성법을 개발하기 위하여 화학적 환원제 사용없이 Bacillus thuringiensis CH3의 배양상등액만을 사용하여 은 나노입자의 세포외 합성을 조사하였다. 5 mM $AgNO_3$와 배양상등액을 1:1로 혼합하여 반응시켰을 때, 은 나노입자의 표면 플라스몬 공명에 해당하는 418 nm에서 최대 흡광도를 나타내었다. 은 나노입자의 합성은 8시간 내에 일어났고, 40-48시간에 최대가 되었다. 합성된 은 나노입자의 구조적 특성을 다양한 기기분석에 의하여 조사하였다. FESEM 관찰은 잘 분산된 구형의 은 나노입자가 합성되었음을 보여주었고, 은의 존재는 EDS 분석으로 확인되었다. X선 회절 스펙트럼은 은 나노입자가 면심 입방결정격자임을 나타내었다. DLS를 사용하여 계산된 은 나노입자의 평균 입자 크기는 약 51.3 nm이었고, 범위는 19-110 nm이었다. 합성된 은 나노입자는 다양한 병원성 그람양성 세균, 그람음성 세균 및 효모에 대해 항균활성을 나타내었다. 가장 높은 항균활성은 인체병원성 효모인 C. albicans에서 관찰되었다. FESEM 관찰 결과, 은 나노입자의 항균활성은 세포 표층구조의 파괴와 세포질 누출에 따른 세포 용해에 기인하는 것으로 판단되었다. 본 연구는 B. thuringiensis CH3는 은 나노입자의 효율적인 합성을 위한 잠재적인 후보이며, 합성된 은 나노입자는 다양한 제약 분야에서 잠재적 응용가능성이 있음을 시사한다.

• 한국산림과학회지
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• 제77권2호
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• pp.223-228
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• 1988

$SO_2$에 대한 내성수종(耐性樹種)을 선발(選拔)하기 위하여, 6수종(樹種)(등나무, 일본목련, 찔레, 튜울립나무, 아까시, 단풍나무)의 엽조직(葉組織)(직경(直徑) 6mm, 50개(個))을 $H_2SO_4$, $H_2SO_3$ 및 $Na_2SO_4$를 증류수로 묽혀 농도별(濃度別)(0, 25, 50, 100 및 250 ppm stoichiometric $SO_2$ concentration) 용액(溶液) 25ml에 띄워 실온(室温)에서 1,500 Lux(fluorescent lamp)하에서 20시간 처리한 후 엽록소함량(葉綠素含量)과 처리용액(處理溶液)의 산도변화(酸度變化)를 측정(測定)하였다. 총엽록소함량(總葉綠素含量)은 처리전(處理前)에 비해 처리후(處理后)에 감소했으며, 급원(給源)$H_2SO_3$에서 가장 심하고 다음으로 $H_2SO_4$, $Na_2SO_4$의 순이었다. 엽록소함량(葉綠素含量)의 감소율(減少率)은 대체로 단풍나무, 일본목련 및 등나무에서는 크게 나타났고, 찔레, 튜울립나무 및 아까시에서는 상대적으로 작았다. 엽록소함량의 감소율은 잎의 $SO_2$에 대한 감수성(感受性)을 나타내는 지표(指標)로 이용할 수 있을 것으로 보인다. 처리용액(處理溶液)의 산도(酸度)는 대체로 처리후(處理后)에 낮아졌으며, 이는 처리중(處理中)에 세포질누출이 있었음을 나타낸다. 처리전후(處理前后)의 용액(溶液)의 산도변화(酸度變化)는 수종별(樹種別)로 엽육발달정도(葉肉發達程度), 조직내(組織內) 산도유지기작(酸度維持機作) 및 완충능(緩衝能)이 상이하므로 $SO_2$에 대한 감수성(感受性)을 나타내는 지표(指標)로 이용(利用)하기는 부적당하다고 보여 진다.