• 생명과학회지
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• 제29권1호
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• pp.60-68
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• 2019

갯질경이(Limonium tetragonum)는 질경이과에 속하는 여러해살이 풀로 습지에 자생하는 염생식물의 일종이며, 항산화, 항종양 및 간보호 효능이 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 갯질경이 추출물로부터 용매 극성에 따라 분획한 분획물($H_2O$, n-BuOH, 85% aq. MeOH 및 n-Hexane)을 이용하여 지방세포내 중성지방 생성 및 지방세포 분화조절 인자 발현에 미치는 영향을 검토하였다. 마우스 유래 지방전구세포3T3-L1을 지방세포로 분화하여 Oil Red O염색법으로 지방 세포 분화정도를 확인한 결과, 갯질경이 분획물에 의해 지방세포의 형성이 농도의존적으로 억제되었다. 또한 지방생성조절에 관여하는 전사인자 $PPAR{\gamma}$, $C/EBP{\alpha}$ 및 SREBP-1c의 발현을 mRNA와 단백질 수준에서 확인한 결과 갯질경이 분획물 처리시 지방세포 분화 인자의 발현이 유의적으로 감소하였다. 지방세포 분화에 관여하는 것으로 알려진 MAPK 신호 전달 경로를 확인한 결과 갯질경이 분획물 처리군에서 p38, ERK 및 JNK의 인산화가 억제되었다. 용매 분획물중에서 $H_2O$ 및 n-Hexane 분획물이 가장 우수한 지방생성 억제활성을 나타내었는데 이는, 분획물 중 페놀 또는 지방 유도체에 의한 것으로 사료된다. 본 연구 결과로부터 갯질경이 분획물의 MAPK 신호전달 경로 억제를 통한 항비만 효과를 확인하였으며, 나아가 건강기능성 식품 소재로서의 개발 가능성이 기대된다.

• 생명과학회지
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• 제31권2호
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• pp.209-218
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• 2021

본 연구는 꾸지뽕 신초에 부착된 잎을 6단계 즉 정아의 잎(L0), 정아부에서 하부의 순서대로 L1, L2, L3, L4 및 기부의 잎을 L5로 분류하여 채취하였다. 신초의 위치에 따라서 분류한 잎을 70% 에틸알콜로 추출한 다음 3T3-L1 cell line을 이용하여 지방분화 억제 효과를 스크린하고, 가장 효과가 좋았던 꾸지뽕 신초 정단잎(CTL0) 추출물의 작용기작을 규명하였다. 꾸지뽕 신초 정단잎(CTL0) 추출물의 지방분화 억제효과가 가장 좋았으며, 신초의 중간 잎인 CTL2까지는 정단 잎에서부터 중간 잎 추출물일수록 효과가 감소하였으며, 신초의 중간 하부 잎인 CTL3부터 기부 잎인 CTL5 추출물은 100 ㎍/ml의 고농도에서 효과가 없었다. 꾸지뽕 신초 정단잎(CTL0) 추출물을 12.5, 25 및 50 ㎍/ml의 농도로 처리하여 Oil Red O를 분석한 결과, 농도 의존적으로 3T3-L1세포의 지방분화를 억제시켰다. 3T3-L1 세포에 지방분화물질인 insulin, dexamethasone 및 rosiglitazone을 첨가한 분화배지(DM)에서는 배지내에 glucose의 함량이 낮았으나, CTL0 추출물의 처리는 배지에 glucose함량이 많이 남아있었기 때문에 세포내로 glucose의 흡수를 억제시켰으며, 세포내 중성지방의 함량도 감소하였다. CTL0처리는 전구지방세포에서 지방세포로 분화될 때에 주요 전사인자로 알려진 PPARγ와 PPARγ의 target 유전자인 LPL, A-FABP 및 Glut4 단백질의 발현을 농도 의존적으로 억제하였다. 따라서 꾸지뽕 신초 정단잎(CTL0) 추출물은 항비만 효과가 우수한 소재로서 활용가치가 높을 것으로 사료된다.

• 농업생명과학연구
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• 제51권6호
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• pp.89-105
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• 2017

본 연구는 부모의 혈통정보를 모두 아는 혈통 및 고등등록우로 등록된 한우 암소 25,516두의 선형 및 외모심사형질에 대해 유전모수를 추정하였다. 각 심사형질에 영향을 주는 것으로 판단되는 주요인을 선정하여 다형질 개체모형에 적용하여 EM-REML 알고리즘 분석방법을 통해 각 형질에 대한 유전력과 유전상관과 표현형상관을 추정하였다. 한우 암소의 17개 선형심사형질 및 10개 외모심사형질(종합점수 포함)의 유전력 추정치의 범위는 0.03(유두배열)에서 0.42(체장)까지로 추정되었다. 체고, 체장, 강건성, 체심, 윤곽성, 정강이두께, 피모의 색, 엉덩이기울기, 고장, 좌골폭, 넓적다리의 두께, 유방용적, 유두길이, 유두배열, 발굽기울기, 뒷다리 비절기울기, 뒤에서 본 뒷다리자세, 체적 균형, 자질 품위, 머리 목, 전구, 중구, 엉덩이, 넓적다리, 유기, 지제보양 및 종합점수의 유전력은 각각 0.4, 0.42, 0.27, 0.25, 0.06, 0.14, 0.22, 0.31, 0.19, 0.17, 0.29, 0.04, 0.07, 0.02, 0.11, 0.03, 0.16, 0.27, 0.08, 0.15, 0.14, 0.14, 0.19, 0.16, 0.05, 0.08 및 0.3으로 추정되었다. 한편, 다형질개체모형에 의해 추정된 17개 선형심사형질과 종합점수에 대한 유전상관추정 결과는 다음과 같다. 고장과 좌골폭간에 0.96의 가장 강한 양(+)의 유전적 관계를 나타내었다. 반면 발굽기울기와 뒷다리 비절기울기간에는 -0.57의 가장 큰 음(-)의 유전상관을 보였다. 전체외모 형질인 체고, 체장, 간겅성 및 체심은 각 형질간에, 그리고 기타 형질들과 강한 양(+)의 유전상관관계를 나타내었다. 특히 체고 및 체심과 고장 및 좌골폭간에 높은 양(+)의 상관관계를 나타내었으며, 체고와 엉덩이기울기간에는 0.32의 양(+)의 상관을 나타내었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제59권1호
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• pp.127-137
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• 2021

미세먼지 전구체인 질소산화물(NOx)에 대한 대기배출부과금 제도가 2020년부터 국내에 도입 및 시행됨에 따라 이를 저감하기 위한 경제적인 연소기술 개발은 매우 시급한 실정이다. 본 연구에서는 해외 우드펠릿 대체재로서 REC(Renewable Energy Certificates) 확보가 가능한 국내 미이용 산림 바이오매스를 연료로 하여 0.1 MWth급 순환유동층 연소 설비에서 NOx 저감을 위한 air-staging 효과를 고찰하였다. 운전 변수로는 air-staging 적용 유무, 3차 공기 공급 높이(6.4 m, 8.1 m, 9.4 m) 그리고 air-staging 비율(1차 공기:2차 공기:3차 공기=91%:9%:0%, 82%:9%:9%, 73%:9%:18%) 변화이며 운전 변수에 대한 배기가스 내 NO와 CO 농도, 연소로 높이별 온도와 압력 프로파일, 포집된 비산재(fly ash) 내 미연탄소 함량과 연소효율을 분석하였다. 3차 공기를 가장 높은 9.4 m에서 공급한 air-staging 운전 시 NO 농도는 100.7 ppm으로 air-staging을 적용하지 않은 운전 조건(148.8 ppm)보다 32.3% 감소하지만 CO 농도는 오히려 52.2 ppm에서 99.8 ppm으로 91% 증가하였다. 더불어, NO 농도의 저감을 위한 환원영역과 CO 농도의 저감을 위한 산화영역 확보를 위해 3차 공기 공급 높이를 6.4 m로 유지하며 3차 공기 공급량을 늘리고 1차 공기 공급량을 낮춘 air-staging 운전 조건(73%:9%:18%)에서는 NO와 CO 농도가 각각 90.8 ppm과 66.1 ppm으로 air-staging 적용 조건 중 가장 감소되는 것을 확인하였다. 이러한 최적 운전 조건에서 연소효율 역시, air-staging을 적용하지 않은 운전 조건의 연소효율(98.3%) 보다 높은 99.3%임을 확인하였다.

• 환경생물
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• 제39권1호
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• pp.100-107
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• 2021

국내 고농도의 초미세먼지 발생 빈도 증가와 함께 그 전구물질인 NH₃와 관련한 연구가 활발히 진행 중이다. NH₃ 배출에 있어 농업의 기여율이 높은 것은 자명한 사실이다. 그러나 비료 사용이 농경지 대기 중 NH₃ 농도에 장기간 미치는 영향에 관련한 연구는 미비한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 수동식 NH₃ 확산형 포집기를 활용해 11개월간 농경지 대기 중 NH₃ 농도를 관측하였다. 그 결과 비료 살포 직후 한 달 동안 NH₃ 배출의 영향이 가장 큰 것으로 나타났다. 그 이후 여름철 기온 상승으로 NH₃ 휘발이 촉진되어 대기 중 농도가 증가할 것으로 예상하였으나, 54일간의 지속적인 강우로 인하여 대기 중 높은 암모니아 농도는 관측되지 않았다. 그 후 NH₃ 농도는 가을과 겨울을 거치면서 점차 감소하였다. 비료의 영향력이 감쇠한 시점 이후에는 기온이 감소할수록, 그리고 강수량이 증가할수록 NH₃ 농도는 감소하는 것을 상관분석을 통해 확인할 수 있었다. 종합해 보면, 국내 NH₃ 배출량에서 비료의 기여율을 연구하는 데 있어 비료 살포 직후 최소 한 달 동안은 집중적으로 살펴보아야 할 것이며, 현장 연구 시 강수량과 무강우 일수 등의 기상 정보도 함께 고려해야 할 것이다.

• 광물과 암석
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• 제35권2호
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• pp.111-123
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• 2022

본 연구는 자연계에서 가장 흔하게 관찰되는 두 그린 러스트(green rust) 광물인 carbonate green rust (CGR)과 sulfate green rust (SGR)을 공침법(co-precipitation)을 통해 각각 합성하고, 이들의 형성 메커니즘 및 이화학적 특성들을 체계적으로 규명하였다. X-선 회절(XRD) 분석 및 리트벨트 정련 수행 결과, 본 합성 조건에서 이차광물상 없이 이중층수산화물로서 CGR과 SGR이 합성됨을 확인하였다. 또한, 각각의 구조 파라미터는 CGR의 경우 a(=b)축 = 3.17 Å, c축 = 22.52 Å이고, SGR의 경우 a(=b)축 = 5.50 Å, c축 = 10.97 Å이며, 이들의 미결정 크기는 각각 (003)면 기준 57.8 nm와 (001)면 기준 40.1 nm로 밝혀졌다. 주사전자현미경/에너지 분산형 분광분석(SEM/EDS) 결과, CGR과 SGR은 모두 육각 판상의 전형적인 이중층수산화물 결정 형상을 보이지만 탄소(C)와 황(S)의 함량은 서로 다르게 나타났다. 퓨리에 변환 적외선(FT-IR) 분광 분석결과, 탄산염(CO₃^2-)와 황산염(SO₄^2-) 이온들이 각각 CGR과 SGR의 층간 음이온으로 밝혀졌고, 이는 XRD를 활용한 광물상 동정 결과와 잘 일치한다. 철 용액으로의 수산화이온(OH^-) 주입 시간에 따른 혼합 용액의 pH와 Eh, 그리고 잔류 철 농도의 비율(Fe(II):Fe(III)) 측정 결과, 시간에 따른 차이는 있지만 두 green rusts 모두 1단계 전구체 형성, 2단계 중간 생성물로의 상변환, 그리고 3단계 green rust로의 상변환과 에이징에 의한 결정성장으로 이어지는 결정 형성 메커니즘을 보이는 것으로 판단된다. 본 연구는 공침법을 통해 CGR과 SGR을 안정적으로 합성하고 이들의 형성 메커니즘과 이화학적 특성을 규명함으로써, green rust를 활용한 응용 연구 및 산업 활용에 원천 기초자료를 제공할 것으로 기대된다.

• 생명과학회지
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• 제31권12호
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• pp.1094-1099
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• 2021

동애등에(Hermetia illucens)에 대한 몇 가지 약리적 효능이 보고된 바 있으나, 이 추출물의 항비만 및 작용기전에 대한 보고는 전무한 실정이다. 본 연구에서는 3T3-L1 지방전구세포를 지방세포로 분화시키는 과정에 동애등에 유충 에탄올 추출물을 첨가하여 분화 억제를 통한 항비만 효과를 확인하고자 하였다. 지방세포 분화에서 나타나는 중성지방의 양을 Oil red O 염색을 통하여 지방 축적 정도를 측정하였고, 지방세포의 분화와 지방 합성에 관련된 인자들의 발현량을 western blot을 통해 확인하였다. 동애등에 추출물에 의해 지방세포의 지방구 형성은 유의한 수준으로 억제되었다. 또한, 지방세포의 분화에 관여하는 전사인자인 peroxisome proliferator-activated receptor γ (PPARγ)와 CCAAT enhancer-binding protein α (C/EBPα)의 단백질 발현은 400 ㎍/ml 동애등에 추출물에 의해 현저하게 감소되었다. 이에 본 연구결과를 토대로 동애등에 추출물은 지방세포 분화 및 지방 축적 억제를 통한 항비만 소재로 활용하기에 적합할 것으로 판단된다.

• 생명과학회지
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• 제32권11호
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• pp.872-881
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• 2022

본 연구에서는 토양으로부터 분리한 Indole-3-acetic acid (IAA) 고생산 균주인 Pantoea agglomerans SRCM 119864의 IAA 생산량을 증가시키기 위해 반응표면분석법을 활용하여 배지 조성 최적화를 수행하였다. Plackett-Burman design (PBD)을 이용하여 전구체인 L-tryptophan 이외의 IAA 생산에 영향을 주는 배지 성분 11개의 영향을 조사하였으며, 통계학적 분석을 통해 IAA 최적생산을 위한 배지 인자로 sucrose, tryptone, sodium chloride를 선정하였다. PBD에서 선정된 3가지 인자와 L-tryptophan의 농도 최적화를 수행하기 위해 적은 실험수로도 최적값을 분석할 수 있는 hybrid design을 설계하였다. 실험 모형에서 예측한 P. agglomer- ans SRCM 119864 균주의 IAA 최적 생산을 위한 배지 조성과 농도는 sucrose 13.38 g/l, tryptone 18.34 g/l, sodium chloride 9.71 g/l, L-tryptophan 6.25 g/l로 분석되었으며, 이때의 IAA 생산량은 64.34 ±1.07 mg/l로 예측되었다. ANOVA 분석을 통하여 실험 모형의 통계학적 유의성과 적합성을 검증하였으며, 설계한 최적 조성배지에서 모델 검증실험을 수행하여 IAA 생산량을 측정한 결과, 예측된 IAA 생산량과 매우 유사함을 확인하였으며, 최종 최적화 수행을 통해 IAA 생산량을 기본 배지 대비 44.56% 증가시켰다. 본 연구를 통하여 토양에서 IAA를 고생산하는 균주를 선별하여 배지 조성 최적화를 수행하였으며, 이를 바탕으로 지속가능한 농업 및 작물 생산량 증대를 위한 산업화 기초자료로서 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제31권3호
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• pp.170-179
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• 2022

글루탐산은 식물의 생장과 발달에 중요한 역할을 하는 필수아미노산의 전구체이며, 저온 보호 물질로 이어지는 생합성 경로를 자극하여 저온 피해를 줄이는 생물자극제 중 하나이다. 본 연구에서는 저온 스트레스 조건에서 글루탐산 엽면 처리가 배추에 미치는 영향을 평가하였다. 글루탐산 2가지 엽면시비 농도(0 및 10mg·L^-1)와 3가지 주/야간 온도 수준(11/-1℃ extremely low, E; 16/4℃ moderately low, M; 21/9℃ optimal, O)을 결합하여 6개의 처리가 수행되었다. 글루탐산의 엽면 처리는 정식 후 10일에 1회살포하고, 글루탐산 처리 직후 온도 처리는 최대 4일 동안 실시하였다. 처리 4일 후, ABA, PA, DPA 및 ABA-GE 함량은 M 처리에서 Glu 0 처리보다 Glu 10 처리에서 함량이 더 높았다. Glucose 함량은 E 및 Glu 10 처리에서 가장 높은 반면(52.1mg·100g^-1 dry weight), fructose 함량은 O 및 Glu 0 처리에서 함량이 가장 높았다(134.6mg·100g^-1 dry weight). GLP, GBS, 4MGBS, GNBS 및 GNS 함량은 E 및 Glu 10 처리에서 모든 처리 중 가장 높았다(0.72, 2.05, 1.67, 9.40 및 0.85µmol·g^-1 dry weight). 처리 2일 후 E 및 Glu 10 처리의 PA와 DPA함량에서 급격한 변화를 확인하였고, 몇몇 개별 glucosinolate 함량(GLP, GBS, 4MGBS, GNBS 및 GNS)은 저온과 글루탐산 처리에 따라 유의적 차이를 확인할 수 있었다. 또한, fructose는 glucose 대신 fructan을 에너지원으로 사용하였기 때문에 처리 4일후 E와 M처리에서 O 처리에 비하여 유의적으로 낮은 함량을 보였다. 따라서, 저온과 글루탐산 엽면 처리에 따른 PA, DPA, glucose, fructose 및 개별glucosinolate 물질들의 변이를 확인하였지만, 저온과 글루탐산의 효과에 관한 명확한 상관관계를 평가할 수는 없었다. 배추과 작물은 호냉성 채소로서 저온에 민감하게 반응하지 않고, 대부분 내한성을 가지고 있기 때문으로 판단된다.

• 수면정신생리
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• 제28권2호
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• pp.78-85
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• 2021

목 적 : 노년기 우울증 환자에서 우울증상이 알츠하이머병의 전구 증상으로 나타났는지를 감별하는 것은 중요한 임상적 과제이다. 본 연구에서는 정량화 뇌파(quantitative EEG) 지표가 노년기 우울증 환자의 알츠하이머병 병리를 예측할 수 있는 바이오마커로 기능할 수 있는지 확인하고자 하였다. 방 법 : 치매로 진단 받지 않은 55세 이상의 우울증 환자 63명이 본 연구에 포함되었다(여성 76.2%; 평균 연령 ± 표준편차 73.7 ± 6.87세). 연구 대상자들은 [¹⁸F] florbetabenPET 결과에 따라 아밀로이드 양성(Aβ+, n = 32)과 음성으로(Aβ-, n = 31) 분류하였다. 뇌파는 7분 간의 눈을 감은 상태(eye-closed, EC)와 3분 간의 눈을 뜬 상태(eye-open, EO)로 촬영하였으며, 푸리에 변환(Fourier transform)을 이용하여 스펙트럼 분석을 시행하였다. 선행연구 결과에 따라 안구 개폐 알파파 반응성 지표(EC-to-EO alpha reactivity index)가 노년기 우울증 환자의 아밀로이드 침착을 예측할 수 있는 신경생리학적 마커가 될 수 있는지 검증하였다. 알파 밴드 파워에서 아밀로이드 침착 여부(Aβ+ vs. Aβ-), 안구 개폐 조건(EC vs. EO), 지형학적 요인(laterality, polarity) 간의 상호작용을 확인하고 사후 분석을 시행하였다. 결 과 : Aβ+군과 Aβ-군에서 각 주파수 밴드의 평균 파워 스펙트럼 밀도 중 EO phase의 알파 밴드 파워에서만 유의미한 차이가 관찰되었다(F = 6.258, p = 0.015). 알파 밴드에서의 Group (Aβ+ vs. Aβ-) × Condition (EC vs. EO) × Laterality (Left, midline, or right) 3-way interaction이 연령, 성별, 교육 연수, 전반적 인지 기능, 약물 사용, MRI상 백질 고신호강도를 보정한 뒤에도 유의하였다(F = 3.720, p = 0.030). 하지만 대뇌 관심영역 별로 아밀로이드 침착에 따른 알파파 반응성을 비교한 사후 분석에서는 유의한 수준의 차이가 관찰되지 않았다. 결 론 : 노년기 우울증 환자에서 EO phase의 알파 밴드 파워 증가가 대뇌 아밀로이드 침착과 관련이 있었다. 하지만 본 연구에서 검증하고자 했던 안구개폐 알파파 반응성 지표는 알츠하이머병 병리를 예측하지는 못했다. 보다 많은 대상자를 포함한 추후 연구로 해당 결과를 재검증할 필요가 있다.