• 한국식품영양학회지
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• 제25권1호
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• pp.26-31
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• 2012

${\gamma}$-Aminobutyric acid(GABA)는 자연계에 널리 분포하는 비단백질 구성 아미노산으로서, 신경전달물질, 뇌기능 촉진뿐 아니라, 혈압 저하 작용, 이뇨 작용, 항우울증 작용, 항산화 작용 등의 효과뿐만 아니라, 성장 호르몬의 분비 조절에도 관여하며, 통증 완화에도 효과가 있는 것으로 알려져 있으며, 토마토의 베타카로틴과 리코펜은 암 예방 기능을 하는 것으로 알려져 있으며, 비타민 C 함유량은 다른 야채보다 월등히 높고 노화를 막으며, 골다공증 및 노인성 치매를 예방하는데 특효가 있는 것으로 알려져 있다. 또한 여러 종류의 아미노산을 함유하고 있으며, 그 중에서도 글루탐산의 함유량은 매우 높다. 한국 전통식품 유래 균들인 식물성 유산균 중에서 토마토 발효에 적합한 GABA 생산 유산균을 선별하고, 이를 활용하여 GABA 함유 토마토 발효물의 최적 조건을 확립하였다. 토마토 페이스트에 50%(wet-base) 수준으로 가수를 한 후, GABA 생산 유산균을 각각 $1.5{\times}10^7\;CFU/m{\ell}$ 수준으로 조정하여 접종하여, 배양한 결과, Lb. brevis B1-31, Lb. brevis B3-20, Lb. brevis B3-39 등 3종의 유산균이 우수한 생육을 보였다. 이들 3주를 이용하여 GABA 생산량을 검토한 결과, Lb. brevis B3-20을 이용하여 배양한 군에서 최대의 GABA 생산을 보였다. 토마토 페이스와 물의 비율을 2:8(wet-base)로 하여 배양한 경우, 최대 54.7 mM 수준의 GABA가 생산되었으며, 질소원으로 yeast extract를 0.5%(w/w) 수준으로 첨가한 후, MSG를 3%(w/w) 수준으로 첨가한 배양에서 143.38 mM의 GABA가 생산되었다. GABA 함유 토마토 페이스트의 활성산소 제거능력을 검토한 결과, 활성 산소 제거능이 증가한 결과를 얻을 수 있었으며, 3%(w/w) MSG를 첨가하여 발효한 토마토 페이스가 가장 낮은 농도에서 50% 수준의 활성산소를 제거할 수 있었다. 이러한 결과로 미루어 볼 때, GABA 함유 토마토 페이스트 발효물은 원물 토마토의 ascorbic acid, lycopene, carotenoid 등과 같은 기능성 성분뿐만 아니라, 유산균 발효에 의한 GABA 등을 함유하고 있기 때문에, 우수한 기능성 소재로 그 가능성이 있다고 판단되며, 토마토 음료, 토마토 케첩 등과 같은 다양한 가공식품의 소재로서 사용될 수 있다고 판단된다.

• 미생물학회지
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• 제45권2호
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• pp.119-125
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• 2009

동토지대 거대 담수호에 서식하는 종속영양세균 군집의 생태학적 기능을 파악하기 위하여, 몽골 북부의 동토지대 경계에 위치한 스굴 호수에서, 전체 세균군집의 구조와 유기물질을 분해할 수 있는 미생물 군집의 구조를 수심별로 비교 분석하였다. 환경인자 분석결과, 수심 5~10 m 사이에서 thermocline과 chemocline이 관찰되었다. Denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE)로 전체 세균군집의 구조를 수심별로 비교한 결과 0~5 m 사이에서 군집구조의 변화가 컸고, 10 m 이상에서는 Acidovorax facilis를 위주로 비교적 안정된 군집을 형성하였다. $10^{\circ}C$에서 고분자 유기물 분해 활성도(protease, cellulase, amylase, lipase)가 높은 균주들을 탐색하여 23개 균주를 선별하였다. 표층수로부터 Acidovorax defluvii와 Sphingobacterium faecium이 분리되었는데 cellulase 활성이 높았다. 수심2 m, 5 m 및 10 m 이상의 시료에서 분리된 세균군집은 각각, Flavobacterium succinicans, Mycoplana bullata, A. facilis가 우점하였다. F. succinicans는 높은 protease 활성을 보였고, 수심 5 m의 M. bullata는 protease와 cellulase 활성이 있었지만, 상대적으로 약한 활성을 보였다. 수심10 m의 A. facilis 균주들은 cellulase 또는 lipase를 서로 배타적으로 발현하였다. 온도별 성장속도를 분석한 결과 표층(0~5m) 세균들은 기회성 호냉성 세균이었고, 심층($\geq$10m)에서 분리된 균주들은 $10^{\circ}C$ 이하에서 성장률이 낮았다. 심층의 저온 빈영양 상태 때문에 심층 세균들간의 경쟁에서 빠른 저온 성장이 요구되지 않고, 상층의 경우 육상 또는 식물 플랑크톤으로부터 영양물질이 공급되므로 저온에서 빠른 성장 속도를 보이는 세균들이 상층에 주로 분포하는 것으로 해석되었다. 따라서 스굴 호수수층에서 관찰된 세균군집의 종 분포와 물질분해 작용의 성층화는, 한냉대 빈영양 담수 호수에서 분해자 군집들의 생태학적 기능이 0~10 m 수심의 표층에 집중됨을 시사하였다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제42권1호
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• pp.60-70
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• 2015

본 연구의 목적은 적외선 분광스펙트럼 데이터를 이용하여 대두 종자내의 지방산 함량을 동시에 예측할 수 있는지 여부를 조사하기 위한 것이다. 총 153종의 대두(Glycine max Merrill) 종자로부터 적외선 분광스펙트럼 및 지방산의 함량을 기체크로마토그라피 분석을 통하여 확인하였다. 적외선 분광스펙트럼 조사결과 대두는 단백질이나 아미노산의 amide bond region ($1,700{\sim}1,500cm^{-1}$), 핵산이나 인지질의 phosphodiester groups ($1,500{\sim}1,300cm^{-1}$) 그리고 탄수화물 등 다당류의 sugar region ($1,200{\sim}1,000cm^{-1}$)에서 계통별로 큰 차이가 이루어짐을 알 수 있었다. 총 29라인의 대두 계통별 시료로부터 지방산 함량을 조사한 결과 총 지방산의 함량은 건조 시료 0.1 g 당 $185.57{\mu}g$에서 $325.9{\mu}g$으로 계통간에 차이가 있었음을 알 수 있었으며 평균 함량은 $244.48{\mu}g$이었다. PLS regression 분석을 이용하여 총 5개 지방산(팔미틱산, 스테아릭산, 올레익산, 리노레익산 그리고 리노레닉산) 함량 예측 calibration models의 실측 검증 결과, 팔미틱산($R^2=0.8002$), 올레익산($R^2=0.8909$) 그리고 리노레익산($R^2=0.815$)은 회귀분석 상관계수가 0.8 이상으로 정확도 높음을 알 수 있었다. 그러나 스테아릭산($R^2=0.4598$)과 리노레닉산($R^2=0.6868$)의 경우 상관계수가 0.7 이하로 상대적으로 예측정확도가 낮음을 알 수 있었다. 본 연구에서 확립된 기술은 지방산의 조성 변환을 통하여 새로운 대두 품종 개발을 위한 계통선발 과정에서 매우 효율적인 수단으로 활용이 가능할 것으로 사료된다. 더 나아가 본 기술은 대두는 물론 대두 유래 농산물이나 식품의 품질 검증 수단으로 활용이 가능할 것으로 기대된다.

• Weed & Turfgrass Science
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• 제2권3호
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• pp.242-247
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• 2013

현재 유기재배에서 잡초 방제를 위한 방법은 관행방법에 비해 효과적이지 못하다. 본 연구는 하늘타리의 잎, 줄기, 열매, 뿌리 추출물 중 어느 부위에서 제초 효과가 가장 높은지를 알아보기 위해서 각 부위별로 물, 열수 그리고 에탄올로 추출하였다. 또한 위의 추출방법 중 제초활성능력이 뛰어난 것을 hexane, chloroform, ethyl acetate, BuOH, $H_2O$로 용매분획하여 잠재적 제초 성분에 대한 특성을 조사하였다. 전반적으로 오이와 보리의 발아율, 초장 및 근장 억제는 추출방법 중 물 추출법이 가장 효과적이었고, 식물체 부위별로는 열매에서 가장 효과적이었다. Ethyl acetate, butanol, chloroform, hexane, water의 용매분획에서 오이와 보리의 발아율, 초장 및 근장 저해는 물 층에서 가장 좋았고 그 밖의 분획에서는 차이가 없었다. 5% 물 층 추출물 발아전 처리에 의해 바랭이와 까마중의 생장량은 80~100% 억제되었으나, 이 추출물에 의한 오이와 보리뿐만 아니라 잡초종(바랭이, 까마중 등) 경엽처리에 의한 생육저해 효과는 없었다. 본 연구결과로 볼 때 하늘타리 추출물을 친환경 또는 유기농 재배에 잡초방제를 위해 사용할 수 있을 것으로 본다.

• 한국유기농업학회지
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• 제20권4호
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• pp.535-542
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• 2012

본 연구는 2011년부터 2012년까지 주로 남부지방에서 재배되고 있는 민간실천 유기농법 6종에 대한 유기 벼 재배기술체계를 조사하여 우수농법은 영농활용자료로 보급코자 벼 유기농법 유형별 재배면적, 농가수, 품종, 작부체계, 토양관리, 시비, 병충해 잡초방제, 환경보전기능 및 10a당 수량과 농가수취가격 등을 조사 하였다. 전남북, 경남 등 남부 지방 8개시군 115농가를 대상으로 현지방문 또는 설문조사를 실시하였다. 조사 결과 벼 유기농법별 기술체계는 최대한 무투입(방임) 또는 최소투입을 원칙으로 하고 있었다. 작부체계는 대부분 맥류/녹비작물/벼를 경운 또는 무경운으로 재배하고, 품종은 일본도입 품종이나 그 지방 장려품종 중에서 선택 혼합되어 재배하고 있었다. 토양관리는 일체 시비하지 않고 볏짚, 보리짚을 그대로 이용하거나, 자가제조 퇴 액비나 토착미생물을 이용하고, 병충해 방제는 일체 무방제 하거나 친환경유기농자재를 구입사용 또는 천연식물추출물, 토착미생물, 한방제 등을 자가제조 사용하였다. 제초는 맥류 짚을 활용하거나, 왕우렁이를 이용하였다. 긴꼬리 투구새우 및 풍년새우 복원 및 메뚜기 다발생 등으로 보아 환경생태보전기능은 조사농법 모두 우수 한 것으로 판명 되었다. 10a당 생산수량은 생명환경농법>자연순환농법>스테비아농법>지장농법>예술자연농법>태평농법 순이었으나, kg당 농가수취가격은 반대의 경향을 나타내어 단순 수익성은 큰 차이를 보이지 않았으나, 조사 농법 모두 관행농법에 비해 수량성은 낮았다. 재배안전성은 스테비아농법, 자연순환농법, 생명환경농법은 비교적 높았고 태평농법, 예술자연농법 및 지장농법은 비교적 낮았다. 본 연구결과로 볼 때 재배안전성 및 실천용이성 등을 고려할 경우 스테비아, 자연순환, 생명환경 농법은 농가활용이 가능할 것으로 사료된다.

• 원예과학기술지
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• 제31권6호
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• pp.772-781
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• 2013

본 연구의 목적은 상추(Lactuca sativa)의 expressed sequence tag(EST)로부터 simple sequence repeat(SSR) 마커를 개발하고, 개발된 EST-SSR 마커를 이용하여 상추의 3가지 야생종의 유전자원 9점과 61개의 유통품종을 식별하는 것이다. NCBI 데이터베이스로부터 총 81,330개의 상추 EST를 대상으로 SSR을 탐색하였고, 총 4,229개의 SSR을 발견하였다. SSR의 반복 motif 중 trinucleotide(59.12%, 2,500개)가 가장 많았고, 그 다음으로 dinucleotide(29.70%, 1,256개), hexanucleotide(6.62%, 280개) 순의 분포를 나타내었다. EST로부터 총 474개의 EST-SSR primers를 개발하였고, 이 중 267개의 primer를 9점의 유전자원과 61품종에 대한 유전적 다양성 평가에 활용하였다. 267개의 마커 중 47개의 EST-SSR 마커가 7개 품종 내에서 다형성을 보였으며, 이 중 다형성 정도와 반복 재현성 및 밴드의 선명성을 고려하여 26개의 EST-SSR 마커를 선발하였다. 최종 선발된 26개의 SSR 마커를 이용하여 70개 공시재료를 분석한 결과 대립유전자 수는 총 127개였으며, 최소 2개에서 9개의 분포를 나타내었으며 마커당 평균 대립유전자 수는 4.88개를 나타내었다. PIC평균값은 0.542로 나타났으며, 0.269-0.768의 범위를 나타내었다. 70개 공시재료의 유전적 거리는 0.05-0.94로 나타났으며, 유사도 지수 0.34를 기준으로 할 때 7개의 주요 그룹으로 나누어졌다. 26개의 EST-SSR 마커를 이용한 유전적 다양성 분석 결과 9점의 유전자원과 61개의 유통품종이 마커의 유전자형에 의해 모두 식별이 되었다. 본 연구를 통해 신규 개발된 EST-SSR 마커는 상추의 품종식별과 구별성, 균일성, 안정성 검정에 유용하게 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제25권1호
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• pp.101-112
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• 2015

자가밀착연접 단백질들은 세포, 특히 수초화된 신경교세포막의 층상구조 사이에 존재하는 밀착연접에 존재한다. 그들 중 일부는 다른 단백질의 C-말단의 PDZ 결합 모티프에 붙는 postsynaptic density-95/Disks large/Zonula occludens-1 (PDZ) 도메인을 가진다. PDZ domain은 박테리아, 식물, 세균, 후생동물, Drosophila에 존재하여 거대한 단백복합체를 형성할 수 있게 해준다. 이러한 단백복합체들은 세포 내 신호전달, 단백질 표적화, 그리고 세포막 극화 작용을 한다. ZO-1, ZO-2, AF-6, PATJ, MUPP1, PAR-3는 자가밀착연접에 존재한다고 확인되었다. PAR-3는 atypical protein kinase C와 PAR-6와 반응하여 세포의 극성 형성에 중요한 역할을 하는 3차원 단백질복합체를 형성하는데 이는 Caenorhabditis elegans와 Drosophila 종에서 척추동물에까지 보존되었다. MAGI2는 흥분성 시냅스에서 ${\alpha}$-amino-3-hydroxyl-5-methyl-4-isoxazole propionate (AMPA) 수용체와 반응한다. PATJ는 claudin-1과 함께 마디곁 루프에서 발견되는 반면, MUPP1은 claudin-5와 함께 축삭사이막과 Schmidt-Lanterman 절흔에서 찾을 수 있다. ZO-1, ZO-2 그리고 PAR-3의 경우에는 세 장소 모두에서 발견된다. PDZ 도메인을 보유한 단백질들의 서로 다른 분포는 자가밀착연접의 발생에 영향을 준다. 이 총설에서는 수초화된 슈반 세포의 자가밀착연접에 존재하는 PDZ 도메인을 가진 단백질들과 그들의 기능을 알아볼 것이다.

• 한국식품과학회지
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• 제2권2호
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• pp.8-16
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• 1970

69종(種)의 각종 식물체(植物體)를 대상으로 하여 이것을 마쇄(磨碎)한 slurry로부터 총질소(總窒素)의 추출상황(抽？狀況)을 조사(調査)하고, 추출액(抽出液)으로 부터의 LPC의 제조방법(製造方法)을 검토(？討)하여 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1. 원료(原料)의 총질소(總窒素)의 함량(含量)이 클수록 총질소(總窒素)의 추출비(抽出比)는 커지며, 원료(原料)로부터의 추출(抽出)은 적어도 2회추출(回抽出)까지 필요(必要)하다. 원료엽체(原料葉體)로부터의 1차(次) 추출액(抽出液) $(E_1;\;%)$, 2次 抽出液$(E_2;\;%)$와 (T; %)사이에는 $E_1=0.8168T,\;E_2=0.1830T$의 1차(次) 관계식(關係式)이 성립(成立)한다. 2. pH 처리(處理)에 의한 LPC 생성(生成)에 있어서 pH 3 이하(以下)에서는 생성(生成)된 LPC의 색택(色擇)이 갈변(褐變)되고 제품(製品)의 탄력성(彈力性)이 커지며, 그 정도는 pH가 낮아질 수록 현저(顯著)해진다. pH 처리(處理)에 의한 LPC 생성(生成)의 지적(至適) pH 는 $3.5{\sim}4.5$ 라고 할 수 있다. 3 추출액(抽出液)으로 부터의 LPC의 생성(生成)은 TCA 처리(處理)> pH 4> pH 3> 열처리(熱處理)의 순서(順序)가 되며, TCA 처리(處理)에 비(比)하여 pH 4 처리(處理)는 10%감(減), pH 3 처리(處理)는 11.4%감(減), 열처리(熱處理)는 14.8%감(減)이었다. 4. pH 처리법(處理法)은 열처리법(熱處理法) 보다 LPC의 생성량(生成量)이 다소 높으나 대량처리시(大量處理時)의 pH 조절(調節)의 복잡성(複雜性)과 생성제품(生成製品)의 품질(品質)로 보아 열처리(熱處理)에 의한 LPC의 생성방법(生成方法)이 효과적(效果的)이고 간편(簡便)하다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제38권2호
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• pp.176-185
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• 2011

벼는 세계에서 가장 중요한 작물이며 크기가 383Mb로 게놈연구 모델 작물로 이용되고 있다. 또한 그 종자는 인간에게 탄수화물과 단백질 영양원을 제공한다. 벼 종자의 단백질은 약 8%를 차지하며 40%를 차지하는 콩 종자의 단백질 양에 비하여 상대적으로 적은 양을 나타낸다. 오스본의 분류에 의하면 종자 단백질은 수용성의 albumin, 염용해성 globulin, 알코올 용해성 prolamin 그리고 약산 또는 알카리 용해성 glutelin으로 나누어진다. Glutelin과 prolamin은 벼의 주요 저장단백질이다. 벼 glutelin 저장단백질 유전자의 발현분석을 위하여 일품벼 미숙종자의 발현유전자 (EST) 분석을 행하였다. 그 결과 11종의 미숙종자 발현 glutelin 유전자를 분리 하였으며 8개의 유전자는 염색체 2번에 위치하였다. Glutelin 유전자 발현양은 전체 미숙종자 발현유전자의 약 28.2%를 차지하였다. 또한 glu-04의 경우 같은 염색체 상에서 4.5 kb 떨어진 곳에 역방향의 같은 염기서열로 복제되어 있었다. 이와 같은 결과는 glutelin 유전자는 진화학적으로 복제되어 염색체 특이적으로 발현하는 것을 나타낸다. 종자 11개 glutelin 유전자들의 아미노산서열분석을 통하여 lysin 함량을 조사한 결과 glu05-type B7에서 4.51%의 높은 lysin 함량을 나타내었다. 향후 유전자의 과발현체를 이용한 lysin 함량을 높이는 영양성 강화 연구가 요구되어진다.

• 한국잡초학회지
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• 제15권1호
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• pp.85-98
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• 1995

말포민 B로부터 신규의 $B_3$, $B_4$ 및 $B_5$를 포함한 6종의 B동족체들이 단리 구조결정되었다. 본 연구에 의해 말포민 B동족체의 화학구조는, $B_{1a}$(1)가 cyclo-D-Cys-D-Cys-L-Val-D-Leu-L-allo-Ile, $B_{1b}$(2)가 cyclo-D-Cys-D-Cys-L-Val-D-Leu-L-Leu, $B_2$(3)가 cyclo-D-Cys-D-Cys-L-V al-D-Val-L-Leu, $B_3$(4)가 cyclo-D-Cys-D-Cys-L-Val-D-Ile-L-Leu, $B_4$(5)가 cyclo-D-Cys-D-Cys-L-Val-D-Ile-L-Ile, $B_5$(6)가 cyclo-D-Cys-D-Cys-L-Val-D-Val-L-Ile으로서 확정되었다. B's, $B_{1b}$ C 이들 중, 말포민 $B_{1b}$(2)의 화학구조는 말포민 $A_3$ 및 말포민 C와 동일한 것으로 판명되었다. 단리된 말포민 B동족체에 대해서 옥수수 근부굴곡활성과 녹두 상배축산장활성을 지표로 하여 생물검정을 실시한 결과, 모든 B동족체가 활성을 나타내었다. 옥수수 근부굴곡활성의 검정으로부터, 분자량 529의 동족체가 분자량 515의 동족체보다 높은 활성을 보여주었으며, 이는 HPLC상의 retention time에서 확인된 바와 같이, 전체 말포민분자의 극성 이 옥수수 근부굴곡활성에 대해서 영향을 마친다는 사실을 시사한다. 또한, 말포민의 구조를 유지시켜주는 -S-S-가교구조와 제4-제5 아미노산 잔기에 측쇄구조가 상이한 leucine과 isoleucine의 조합이 말포민 수용부위와의 결합에 있어서 최적의 형상을 취할 수 있다는 점에서 말포민류의 활성 발현에 중요한 구조적 요소들일 것으로 추정되어진다. 말포민 $B_{1a}$는 $0.25{\mu}m$에서 90%의 옥수수 근부굴곡활성을 나타내었다. 그러나, 녹두 상배축산장활성의 경우 분자량에 따른 활성의 차이는 인정되지 않았으며, 말포민 $B_5$의 처리시 $0.1{\mu}m$에서 대조구에 비해 1.54%의 신장촉진을 보여주었다.