• 제목/요약/키워드: 지화학 분석

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배지경 포트재배에서 비료용액의 NO3-:NH4+ 비율이 고추의 생장 및 수량에 미치는 영향 (Influence of NO3-:NH4+ Ratios in Fertilizer Solution on Growth and Yield of Hot Pepper (Capsicum annuum L.) in Pot Cultivation)

  • 이호진;최종명;장성완;정석기
    • 원예과학기술지
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    • 제31권1호
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    • pp.65-71
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    • 2013
  • 시설하우스 내에서 포트재배 할 때 관비용액의 $NO_3{^-}:NH_4{^+}$ 비율이 고추(Capsicum annuum L.)의 지상부 생장과 수량에 미치는 영향을 구명함으로써 고추 재배를 위한 시비 프로그램 확립의 기초 자료를 확보하고자 본 연구를 수행하였다. 연구의 목적을 달성하기 위하여 $NO_3{^-}:NH_4{^+}$ 비율을 0:100(A), 27:73(B), 50:50(C), 73:27(D), 100:0(E)을 조절한 처리를 만들고, 무시비구(F)를 대조구로 삼아 총 6처리를 두어 실험하였다. 포트재배에서 정식 62일 후 생체중, 건물중 및 엽수는 $NH_4{^+}$를 100% 시비한 E 처리에서 감소하였으나 A, B, C 및 D 처리간에는 통계적 차이가 인정되지 않았다. 그러나 착과수는 A와 B에서, 생과중은 A에서 많거나 무거웠으며 C, D, E 처리 순으로 유의성 있게 감소하였다. 정식 62일 후 건물중을 기초로 한 고추 잎의 무기원소 함량을 분석한 결과 $NH_4{^+}$ 시비비율이 높을수록 식물체 N 및 P 함량이 증가하였다. 반면 $NH_4{^+}$ 비율이 높을수록 양이온인 K, Ca, Ng의 식물체 함량이 감소하였다. 그러나 미량원소 중 양이온인 Fe, Mn, Zn 및 Cu의 식물체내 함량이 증가하는 경향을 나타내었다. 정식 62일 후 상토를 분석한 결과 $NH_4{^+}$ 비율이 높아질수록 EC는 상승하고 pH가 낮아졌다. $NH_4{^+}$ 비율이 높아질수록 근권부의 총 질소 농도가 높아지는 경향을 보였지만 처리간 차이가 뚜렷하지 않았고, $Ca^{{+}{+}}$$Mg^{{+}{+}}$ 농도가 유의하게 낮아졌다. 이상의 결과를 고려할 때 시설하우스내 포트 재배에서 고추의 생산량 증가를 위한 관비용액의 적정 $NO_3{^-}:NH_4{^+}$ 비율은 73:27(B) 또는 100:0(A)이며, 영양생장을 위해서는 B, 생식생장을 위해서는 A와 유사하게 $NO_3{^-}:NH_4{^+}$ 비율을 조절하는 것이 바람직하다고 판단하였다.

두 가지 삼원교잡종 (랜드레이스 × 요크셔 × 두록 및 랜드레이스 × 요크셔 × 우리흑돈)의 육질특성 비교 (Comparison of Meat Quality Characteristics of Two Different Three-way Crossbred Pigs (Landrace × Yorkshire × Duroc and Landrace × Yorkshire × Woori black pig))

  • 김정아;조은석;이미진;정용대;최요한;조규호;정학재;백선영;김영신;사수진;홍준기
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권10호
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    • pp.195-202
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    • 2019
  • 본 연구는 외화 낭비를 줄이기 위해 우리흑돈이 종료종모돈으로써 두록을 대체할 수 있는지 조사하고자 하였다. 본 논문에서는 랜드레이스 ${\times}$ 요크셔 ${\times}$ 두록(LYD)과 랜드레이스 ${\times}$ 요크셔 ${\times}$ 우리흑돈(LYW)의 두 삼원교잡종에서 등심의 육질 특성을 비교하기 위해 이화학적 분석을 실시하였다. 공시 동물은 180일령의 LYD 59두와 LYW 60두, 총 119두를 이용하였으며, 도축 후 24시간 동안 냉각시키고, 돈육에 대한 이화학적 분석, 육색, 지방산 조성 및 관능평가를 실시하였다. 일반 성분 결과 수분 및 보수력은 두 품종간의 유의한 차이를 나타내지 않았다. 지방 함량 및 가열감량은 LYW에서 LYD에 비해 유의적으로 높게 나타났고(p<0.05), 전단력 및 pH는 LYW가 LYD보다 유의적으로 낮게 나타났다(p<0.05). 육색지수를 확인한 결과 적색도($a^*$) 및 황색도($b^*$)가 LYW에서 유의적으로 높게 나타났다(p<0.05). 두 품종의 지방산 함량을 비교한 결과 Stearic acid(C18:0)가 LYD에 비해 LYW에서 유의적으로 높게 나타났다(p<0.05). 관능검사 결과 LYW가 LYD에 비해 육색과 풍미가 유의적으로 높게 나타났다(p<0.05). 이러한 결과는 LYD와 비교하여 LYW에서 특정 화학적 특징이 개선되었음을 나타낸다. 따라서 우리흑돈이 수입 종돈인 두록의 대체 종돈으로 사용 가능할 것으로 사료된다.

서울 지역 지상 NO2 농도 공간 분포 분석을 위한 회귀 모델 및 기계학습 기법 비교 (Comparative Assessment of Linear Regression and Machine Learning for Analyzing the Spatial Distribution of Ground-level NO2 Concentrations: A Case Study for Seoul, Korea)

  • 강은진;유철희;신예지;조동진;임정호
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제37권6_1호
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    • pp.1739-1756
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    • 2021
  • 대기 중 이산화질소(NO2)는 주로 인위적인 배출요인으로 발생하며 화학 반응을 통해 이차오염 물질 및 오존 형성에 매개 역할을 하는 인체 건강에 악영향을 미치는 물질이다. 우리나라는 지상 관측소에 의한 실시간 NO2 모니터링을 수행하고 있지만, 이는 점 기반의 관측 값으로써 미관측 지역의 공간 분포 분석이 어렵다는 한계점을 지닌다. 본 연구에서는 선형 회귀 기반 모델인 다중 선형 회귀와 회귀 크리깅, 기계학습 알고리즘인 Random Forest (RF), Support Vector Regression (SVR)을 적용한 공간 내삽 모델링을 통해 서울 지역의 지상 NO2 농도 지도를 제작하였고, 일별 Leave-One-Out Cross Validation (LOOCV) 교차 검증을 시행하였다. 2020년 연구기간 내 일별 LOOCV에서 MLR, RK, SVR 모델의 일별 평균 Index of agreement (IOA)는 약 0.57로 유사한 성능을 보였으며, RF (0.50)보다 높은 성능이 확인되었다. RK의 일별 평균 nRMSE는 0.9483%으로 MLR (0.9501%)보다 상대적으로 낮은 오차를 나타냈다. MLR과 RK, RF 모델의 계절별 공간 분포는 비슷한 양상을 보였으며, RF는 다른 모델에 비해 좁은 NO2 농도 범위가 확인되었다. 본 연구에서 제안된 선형 회귀 기반 공간 내삽은 지상 NO2 뿐 아니라 다른 대기 오염 물질의 도시 지역 공간 내삽을 위해 활용 가능성이 높을 것으로 기대된다.

기계학습을 활용한 동아시아 지역의 TROPOMI 기반 SO2 지상농도 추정 (Estimation of TROPOMI-derived Ground-level SO2 Concentrations Using Machine Learning Over East Asia)

  • 최현영;강유진;임정호
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제37권2호
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    • pp.275-290
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    • 2021
  • 대기 중의 이산화황(SO2)은 주로 인위적 배출원에 의해 발생하며 화학 반응을 통해 (초)미세먼지를 형성하여 직간접적으로 주변 환경 및 인체 건강에 해로운 영향을 주는 물질이다. 특히 지상에서의 농도는 인간 활동과 밀접한 관련이 있어 모니터링의 필요성이 매우 크다. 따라서, 본 연구에서는 TROPOMI SO2 연직 컬럼 농도 산출물 및 타 위성 산물과 모델 산출물 등을 융합 활용하여 기계학습 기법에 적용하여 SO2 지상 농도 추정모델을 개발하였다. 기계학습 기법으로는 널리 활용되고 있는 RF(Random Forest)에 잔차 보정 과정을 결합한 2-step 잔차 보정 RF를 적용하였다. 개발된 모델은 무작위, 공간 및 시간별 10-fold 교차 검증을 통하여 검증하였으며, 기울기(slope) 값이 1.14-1.25, 상관계수(R) 값이 0.55-0.65, rRMSE 값이 약 58-63% 정도로 나타났다. 이는 잔차 보정이 적용되지 않은 기존의 RF 대비 slope의 경우 약 10%, R과 rRMSE의 경우 약 3% 가량 향상된 결과를 보인다. 국가별로 나누어 분석하였을 때에는 샘플 수가 적고 SO2의 전반적인 농도가 낮은 일본 지역에서의 공간별 10-fold 교차검증 성능이 소폭 감소하는 것으로 나타났다. SO2 지상농도 분포를 계절별로 표출하였을 때, 일본의 경우 다른 지역 대비 연중 저농도가 관찰되며 높은 결측 값 비율로 인하여 관측소 농도 대비 2-step 잔차 보정 RF 모델에서 과대 모의하는 경향이 관찰되었다. 대표적 고농도 발생지인 중국의 YRD(Yangtze River Delta) 와 한국의 SMA(Seoul Metropolitan Area)의 계절적 분포 변화를 추가적으로 분석하였을 때, 연료 연소로 인한 겨울철 농도 증가 패턴이 나타났다. 이는 인위적 배출원의 영향을 크게 받는 SO2의 시공간적인 분포 특성을 잘 반영하고 있는 결과이다. 따라서, 본 연구를 통하여 제안한 모델은 장기적으로 SO2 지상 농도의 시공간적 분포를 파악하는 데에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

젤라틴·키틴분해미생물을 이용한 밀 유기재배와 관행재배의 생육, 병해충 발생조사 및 경제성 분석 (Economic Analysis, Growth and Pests of Wheat (Triticum aestivum L.) in Gelatin·Chitin Microorganisms-treated Organic Culture)

  • 안필립;이지호;차광홍;서동준;안규남;윤창용;김길용;정우진
    • 한국유기농업학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.223-240
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    • 2021
  • 본 연구 시험포장의 토양은 식양질의 지산통으로 우리나라 논토양의 평균적인 화학적 특성과 비교하면 유효규산과 pH가 높았으며 유효인산과 유기물함량은 낮았다. 관행 및 유기재배구의 생육특성은 초장과 수장, 분얼수는 유의적인 차이가 없었으며 입모수의 경우 유의적인 차이를 보였다. 유기재배구에서 관행재배구에 비해 잡초발생이 많았으며 이는 수확작업 시 수확량의 손실에 지대한 영향을 미쳤으며 주요 초종으로는 뚝새풀과 벼룩나물이었다. 밀의 생리장해로서 도복의 발생은 유기재배구보다 관행재배구에서 더 많이 발생하였는데 이는 질소질비료의 시용량과 관련이 있는 것으로 보여진다. 병해충발생은 겉깜부기병, 붉은곰팡이병, 흰가루병, 잎마름병, 누른모자이크병, 노린재류, 진딧물이 발생하였으며 유기재배구에서 겉깜부기병과 붉은곰팡이병 다소 발생하였다. 관행과 유기재배구에서 수확한 밀알의 성분분석 결과, 단백질함량은 전남지방에서 생산되는 밀의 평균값보다 낮았고 회분함량은 높게 나타났으며 2019년과 2020년의 연차 간 밀알성분의 차이는 단백질, 지방의 함량은 증가하고 수분, 탄수화물함량은 감소하였으며 회분은 비슷한 함량을 보였다. 2019년의 밀 수확량은 유기재배구(559 kg/0.1 ha)가 관행재배구(532 kg/0.1 ha)보다 더 높은 수량을 보였지만 2020년에는 배수불량으로 인한 누른모자이크병과 잡초 발생으로 관행재배구는 10%, 유기재배구는 30%의 수확량 감수를 초래했다. 2019년의 밀 재배농가의 순수익은 관행재배구(46만원/0.1 ha)로 유기재배구(44만원/0.1 ha)에 비해 다소 높게 나타났으며 경영비는 유기재배구(16.2만원/0.1 ha)가 관행재배구(9.4만원/0.1 ha)에 비해 다소 높았는데 이는 유기재배에서 비료비와 종자비가 관행재배보다 높았기 때문이었다.

뉴질랜드 (Palmerston North) 의 낙농 현황과 번식 및 번식장해에 관한 연구(I) Palmerston North 지역의 낙농 현황과 우유 생산량에 관한 조사 연구 (Studies on Dairy Farming Status, Reproductive Efficiencies and Disorders in New Zealand (I) A Survey on Dairy Farming Status and Milk Yield in Palmerston North Area)

  • 김중계;맥도날드
    • 한국가축번식학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.1-18
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    • 2000
  • New Zealand, Palmerston North 지역의 낙농가 80여 개 낙농가에 1998년 2월부터 1998년 7월까지 우편설문지에 의해 조사되었다. 주어진 질문항목은 1). General characteristics (10개 질의), 2). Milk yield and feed supplementary (7개질의), 3). Reproductive efficiencies (14개 질의), 4). Reproductive disorders (12개 질의) 4개 항목을 포함하는 합계 43개의 질문을 내포하고 있었다. 낙농가의 응답자 38농가 (47.5%)에서 회수된 질의문 4개 항목중 1). 2). 항목에 해당되는 낙농사업에 있어서 일반적인 낙농 사육현황, 보조사료 그리고 우유 생산 등을 집계 분석하여 장단점을 파악하고, 우리나라 낙농인 (특히 제주도)들에게 인식시켜 보다 낳은 경제적 이익을 주기 위한 목적으로 수행된 바 이 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 낙농사육경력은 38개 낙농가 중 기록된 농가가 21개 (45%)였는데, 이중 15년 미만경력이 3농가(7.9%), 15~19년 경력은 7농가 (18.4%), 20~25년의 경험 농가가 6개 농가 (15.8%)였고, 26년 이상 경력을 가진 농가수는 5농가 (13.2%)로 대체로 우리나라보다 경력기간의 길고 많은 경험을 갖고 있는 낙농부국이었다. 낙농가의 노동력 투입에 있어서 주인 자신이 직접 경영하고 있는 농가는 21농가 (55.3%)였으며, Sharemilker에 의존하여 운영하는 농가가 10농가 (26.3%), 그리고 가족노동력이 투입된 2농가 (3.5%), Manager 가 주로 주관하여 운영되는 3농가 (5.3%), 일하는 사람을 두고 있는 농가 18농가 (31.6%)였으며, Part time 인력을 쓰는 농가는 2농가 (3.5%)뿐이고 기타가 1농가 (1.8%)로 나타내고 있었다. 이러한 사항은 낙농농가 당 1.5 인에 해당됨으로 경제적 이익 향상을 위해서 임금투입이 아주 낮았다. 2. 사육기반인 방목지와 경작지를 분석하여 보면 사육규모별 (200, 300, 400두) 방목지는 각각 56, 90, 165.3ha로 평균 107.8ha이었고, 경작지도 각각 51, 78, 165ha로서 사육규모별 차이가 컸다(P<0.01). 이와 같은 결과는 낮은 비용으로 우유를 생산하고 우유제품 95%를 세계 각국으로 수출할 수 있는 기반이 되고 있음을 입증 할 수 있었다. 낙농가의 전반적인 기록여부사항은 응답농가 (38 농가) 중 10농가 (26.3%)가 computer, 벽기록장을 이용하는 농가수가 15농가(39.5%), 그리고 낙농수첩을 사용하고 있는 낙농가는 36농가(95%)로 가장 높았으며, 두 가지로 기록하고 있는 농가 수는 23농가(70%)로 높은 편이었다. 3. 한편, 환경면에 있어서 분뇨 처리 시설 분야는 큰 도시를 제외한, 공해를 인식하지 못할 정도로 깨끗하여 아직은 철저하지 않아서 공해처리는 문제화되지 않고 있었다. 그러므로, Pond system 이 26농가(68.4%)로 제일 많았으며, 다음에 매일 분을 제거하여 쌓아 놓아서 저장해 놓고 유기질 비료로서 이용하는 농가가 8농가(21.1%), 1 농가(2.6%)에서 Bunker system으로 저장되었고 기타의 방법으로 저장하는 것이 3농가(7.9%)로 대부분 유기질 비료가 부족하여 화학 비료를 많이 사용하고 있는 형편이며 한국의 30~40여년 전 환경 상태와 유사하였다. 4. 우유 착유 시설 조사에서는 Harringbone 시설이 33농가(86.9%)였고, 다음으로 Walkthrough 구조가 3농가(7.9%), Rotary system 과 기타 구조식이 각각 1개 농가(2.6%)로 세계 낙농 선진국으로 인정 할 수 있으나, 축사시설은 거의 없고 착유시설만 설치되어 있어서 기후환경의 이점을 최대로 살려 경제성 향상을 시도하고 있었다. 5. 착유일수와 두당, 년간 비유량에 관해서 착유일수는 평균 275일, 건유기간 약 87일로 New Zeal-and 의 평균 착유일수 228일 보다 약 47일정도 긴 결과를 보여주고 있다. 착유두수 당 우유 총생산량을 보면 년간 평균 3,990kg 이었고, 우유 건물량 (ms)은 약 319kg였다. 그리고 매일 두당 우유건물량 (ms)은 평균 1.2kg, 우유량은 15.5kg(건물 12.5%로 환산), 우유지방은 평균 4.83%로 외국의 수치 보다 상당히 높았고, 우유 단백질은 평균 3.57% 이었다. 6. 결론으로 Palmerstone North 지역의 낙농업은 뉴질랜드의 중심지로 목장운영의 경험과 경력 약 20년으로, 우리나라의 6~9년 보다 길고, 전체 호당 평균 사육두수는 약 355두로서, 우리나라 최근 호당 35두에 비하여 차이가 심했다. 목장에는 사육우사는 거의 없고 단지 충실한 착유실만 있을 뿐으로 대부분의 목장은 가축 노동력인 부부 두 사람 (1.5 인)에 의해서 착유가 실시되고 있으며, 특이한 것은 철저히 봄에만 분만 (93%) 을 유도하는 계절번식을 시도하여 착유기간은 240~280일로 겨올동안은 착유를 하지 않고, 당해년 그 무리의 비유량과 body score에 의해서 건유기가 결정되어 휴식기로 들어감으로서 우리나라와는 다방면(경영형태포함)에서 많은 차이점이 있었다. 그리고 젖소에는 전혀 농후사료를 급여하지 않고 완전히 방목을 위주로 사육되기 때문이며 착유량은 약 3,500kg로 우리나라의 절반이지만 집유시 우유량 보다 유지율에 따라서 환금됨으로 유지율이 4,5%로 상당히 높은 수준으로 개량하여 왔으며, 세계에서 가장 낮은 가격의 우유를 생산하는 낙농부국으로서 우리나라도 노동력 절감과 대규모 사육을 위한 실질적인 면은 물론 경영면에 더욱 치중하여야 할 것이다.

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랫드에서 TCDD 투여에 의해 유도된 생체독성의 고려홍삼 추출물에 의한 억제 효과 (Protective Effects of Korean Panax Ginseng Extracts against TCDD-induced Toxicities in Rat)

  • 최수진;손형옥;신한재;현학철;이동욱;송용범;이수현;강동호;임학섭;이철원;문자영
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제32권4호
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    • pp.382-389
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    • 2008
  • TCDD가 실험동물에 노출되었을 때 유발되는 생체독성을 예방 또는 억제할 수 있는 고려홍삼 추출물의 효과를 탐색하였다. 이를 위하여 TCDD($25\;{\mu}g/kg$ bw, 1회 투여)와 홍삼추출물(100 mg/kg bw, 격일투여)을 각각 단독 또는 병행 복강 투여한 다음 32일 동안에 체중과 각 장기들의 무게의 변화, 뇨 분석, 혈액학적 및 혈액화학적 변화를 관찰하였다. TCDD의 단독투여에 의하여 체중의 증가정도가 정상군 또는 홍삼단독 투여군의 체중증가율에 비하여 상당히 감소하였다. TCDD와 홍삼추출물을 병행 투여한 흰쥐에서의 체중증가율은 TCDD 단독투여에 의해 감소된 체중증가율을 다소 회복 시키는 결과를 나타내었다. TCDD를 단독 투여한 실험군에서는 간의 무게가 TCDD 투여 후 2, 5, 및 16일째에 대조군에 비하여 특이적으로 증가하는 특징을 보였으나, 홍삼추출물을 단독 투여한 실험군에서의 간의 무게는 대조군의 간의 무게에 비하여 다소 감소하였다. TCDD와 홍삼추출물이 병행 투여된 흰쥐에서의 간의 무게의 증가정도는 TCDD을 단독투여한 흰쥐 간의 무게에 비하여 약간 감소하였다. TCDD를 단독투여한 흰쥐에서의 신장(Kidney)의 무게는 대조군에 비하여 다소 감소하였으나 통계적으로는 유의하지 않았다. TCDD와 홍삼추출물을 병행투여한 흰쥐에서의 신장의 무게의 변화는 TCDD를 단독 투여한 흰쥐에서의 결과와 차이가 없었다. 홍삼추출물 단독 투여군에서의 신장의 무게는 실험초기(1-2일)에 대조군에 비하여 다소 감소하는 경향을 보였으나 5일 째부터는 대조군과 같은 수준으로 회복되었다. Spleen은 TCDD의 단독투여에 의해 2-3일 이내에 일시적인 감소가 있었으나 노출기간이 증가할수록 대조군 수준으로 회복되었다. 홍삼추출물단독 투여군과 TCDD와 홍삼추출물의 병행투여군에서 spleen의 무게는 대조군에 비하여 투여 후 16일 이후에는 유의적으로 증가하였다. TCDD와 홍삼추출물의 단독 또는 병행 투여군에서의 뇌의 무게는 유의적인 변화를 보이지 않았다. 실험동물 뇨에서의 specific gravity는 대조군에서 주령에 상관없이 대체적으로 1.030 이상의 수준을 유지하였으나 홍삼추출물을 단독 투여한 흰쥐에서는 투여 후 14일부터 specific gravity가 1.02 수준으로 낮아지는 경향이 나타났다. TCDD 단독 투여군에서는 투여 초기에 specific gravity가 1.02 수준으로 감소하는 경향이 있었으나 홍삼추출물을 병행투여했을때 1.02 수준으로 감소하는 경향이 14일 이후에 나타났다. 실험동물 뇨에서의 Total protein 함량은 대조군에서 전체 실험기간 동안에 $100\;{\mu}g/dL$ 수준을 유지하였으나, TCDD 단독 투여군과 TCDD와 홍삼추출물의 병행 투여군에서는 $300\;{\mu}g/dL$ 이상의 함량을 나타내는 개체수가 증가하는 현상을 보였다. 한편, 홍삼추출물 단독 투여군에서는 대조군에서와 비슷한 Total protein 함량의 수준을 나타내었다. 뇨에서 ketone body의 함량은 대조군에서 주령의 증가에 따라 높아지는 경향을 나타내었으나 실험군 간의 차이는 나타나지 않았다. Glucose, ketone, bilirubin, Occult blood, nitrite 및 urobilinogen의 함량은 모든 실험군에서 거의 유사하게 나타났으며, pH 값은 주령의 증가에 따라 높아지는 경향이 특징적이었으나 실험군간의 차이는 나타나지 않았다. 혈액화학적 검사결과 TCDD의 단독투여에 의한 AST는 대조군에 비하여 전 실험기간에 걸쳐서 전반적으로 높게 나타났으며, 특히 32일 실험군에서 가장 높은 AST 값을 나타내었다. 홍삼추출물의 단독 투여에 의한 AST는 TCDD의 단독 투여군과는 대조적으로 오히려 노출기간이 경과할수록 감소하였다. 그리고 TCDD의 투여에 의해 증가된 AST는 홍삼추출물을 병행투여 한 지 16일부터 정상 수준으로 회복되었다. TCDD를 단독 투여한 흰쥐 혈청 ALT의 활성은 16일 까지는 대조군의 ALT 활성과 비슷한 수준이었으나 32일 째에는 대조군에 비하여 상당히 증가하였다. 이에 비하여 TCDD와 홍삼추출물을 병행 투여한 실험군에서는 16일군과 32일군에서 ALT의 활성이 급격히 감소하여 대조군의 ALT 활성보다 낮게 나타났다. 홍삼을 단독 투여한 실험군에서의 ALT 활성은 전 실험기간동안에 ALT 활성에 영향을 주지 않았다.

Paraquat에 의한 백서의 폐섬유화증에서 비선택적 Endothelin-1 receptor blocker($Bosentan^{(R)}$)의 치료효과 (The Effect of Nonspecific Endothelin-1 Receptor Blocker ($Bosentan^{(R)}$) on Paraquat Induced Pulmonary Fibrosis in Rat)

  • 정혜철;정기환;김병규;이승헌;김민경;김정열;박상면;이신형;신철;조재연;심재정;인광호;김한겸;유세화;강경호
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제50권2호
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    • pp.182-195
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    • 2001
  • 연구배경 : IPF에 의한 유병률과 사망률은 점차 증가하는 추세이나 좋은 치료는 없는 상태이다. 폐 섬유화 과정에서 TGF-${\beta}_1$, TNF-$\alpha$, ET-1, IFN-$\gamma$등의 사이토카인이 중요한 역할을 함이 알려져 있다. 본 실험은 파라콰트를 기관지 내로 주입하여 섬유화가 유발되는 과정의 백서의 폐 조직 내에서 ET-1과 TGF-${\beta}_1$의 발현을 살펴보고, 또한 비선택적 ET-1 receptor blocker인 Bosentan이 폐 섬유화의 치료에 효과가 있는지를 보고자 하였다. 방 법 : 웅성 7-8 주령의 백서 120 마리를 세 그룹으로 나누고 제 1그룹은 대조군으로 하여 기관지 내로 생리 식염수를 투여하였고, 제2그룹은 파라콰트를 투여하였으며, 제3그룹은 첫날 파라콰트를 투여한 후 매일 gastric gavage 방법으로 보센탄을 투여하였다. 파라콰트 혹은 생리식염수를 투여한 지 1, 3, 5, 7, 10, 14일째 각각 세 그룹의 일정 수를 희생하여 폐의 병리조직을 보고 면역세포화학염색으로 ET-1과 TGF-${\beta}_1$의 발현 율을 조사하여 분석하였다. 폐 섬유화의 정도는 H&E 염색과 Masson trichrome 염색을 하여 컴퓨터 영상분석을 시행하였고, 면역세포화학염색은 염색정도에 따라 반정량화하여 분석하였다. 결 과 : 파라콰트를 투여한 군이 대조군에 비해 콜라겐의 침착이 실험 3일째부터 현저히 증가하였고, ET-1과 TGF-${\beta}_1$의 발현이 주로 실험 초기에 증가하였다. 그러나 보센탄을 투여한 경우 콜라겐이 침착된 양에는 유의한 변화가 없었고 파라콰트군과 비교해서 ET-1과 TGF-${\beta}_1$의 발현에 뚜렷한 변화는 없었다. 결 론: 파라콰트를 투여한 경우 폐 섬유화가 증가하였다. 그리고 ET-1과 TGF-${\beta}_1$의 발현이 증가하였다. 그러나 ET-1 에 대한 receptor blocker인 보센탄이 폐 섬유화를 막지는 못하였다. 파라콰트에 의한 폐 섬유화에 ET-1이 연관성이 있으나 그 역할에 대해서는 추후 더 연구가 필요할 것으로 사료된다.

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CHEMOPREVENTION OF COLON CANCER BY THE KOREAN FOOD STUFFS COMPONENTS

  • Kim, Dae-Joong;Shin, Dong-Hwan;Ahn, Byeong-Woo;Jang, Dong-Deuk;Hiroyuki Tsuda;Shoji Fukushima
    • 한국독성학회:학술대회논문집
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    • 한국독성학회 2002년도 국제심포지움
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    • pp.106.2-132
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    • 2002
  • 형질전환 (유전자 결핍; Knockout) Min 마우스를 이용하여 대장암 발생에서 배추, 양배추 주성분인 indole-3-carbinol (I3C)의 대장암 예방효과를 규명하고자 하였다. 실험동물로는 C57BL/6J-Apc$^{min/+}$(Min 마우스)계의 5내지 6주령의 수컷 이형접합체 형질전환 마우스 70마리와 C57BL/6J계의 동일 산자, 동일 주령의 수컷 wildtype 비형질전환 마우스 10kfl를 The Jackson Laboratory 사 (Bar harber, ME, USA)로부터 직접 구입하였다. C57BL/6J-Apc$^{min/+}$계 수컷 이형접합체 형질전환 (Min)마우스 70마리를 각 군 20내지 25마리씩 세군으로 나누었다. Group 1에는 20마리, Group 2에는 25마리, Group 3에는 25마리를 배치하고, I3C 투여 실험군 (Group 1과 2)에는 실험시작시에 AIN-76A 분말사료에 I3C가 각각 100 및 300ppm이 함유되도록 조제하여 공급하였다. 그리고 실험군(Group 3)에는 실험시작부터 종료시까지 AIN-76A 정제고형사료(Teklad사, WI, USA)를 자유로이 급이하였다. 각군간의 체중, 사료 및 음수소비량을 매 2주마다 측정하였고, 10주간 (16주령)의 실험종료시에는 최종체중과 간장, 신장, 비장 등의 장기무게를 측정하여 상대장기 무게비를 산출하였다. 대조군으로서 C57BL/6J계의 동일 산자, 동일 주령의 수컷 wildtype 비형질전환 마우스 10마리는 같은 조건의 사육실에서 AIN-76A 정제고형사료를 33주간 자유로이 급이하였다. 실험동물은 부검전에 하룻밤 동안 절식하고 이산화탄소 흡입 마취하에서 흉대동맥을 절단하여 방혈하고 각 장기(심장, 폐, 위)를 적출하여 생리심염수에 넣어 장기무게를 측정하고 포르말린에 고정하였다. 소장과 대장의 검사를 위하여 위의 식도부위와 직장을 실로 결찰하여 적출하고 생리심염수를 주입하여 팽창시켜, 십이지장, 공장, 및 회장, 그리고 대장으로 나누어 여과지에 펼친 후 포르말린에 고정하였다. 소장과 대장은 육안 및 자동 영상분석길ㄹ 이용한 분석이 끝난 후에 각 부위별로 4-6개의 절편을 작제하여 포르말린에 재고정하고, 통상적인 조직처리과정, 파리핀 포매 및 3-4$\mu$m 두께의 조직절편을 제작하여 H&E 염색을 실시하여 현미경으로 검경하였다. 약 1주일간의 포르말린 고정이 끝난 소장 및 대장을 부위별, 별 종양개수 및 분포를 자동영상분석기(Kontron Co. Ltd., Germany)로 분석하였다. 체의 변화, 장기무게, 사료소비량 및 마리당 종양의 개수에 대한 통계학적 유의성 검증을 위하여 Duncan's t-test로 통계처리 하였고, 종양 발생빈도에 대하여는 Likelihood ration Chi-square test로 유의성을 검증하였다. C57BL/6J-Apc$^{min/+}$계 수컷 이형접합체 형질전환 마우스에 AIN-76A 정제사료만을 투여한 대조군의 대장선종의 발생률은 84%(Group 3; 21/25례)로써 I3C 100ppm 및 300ppm을 투여한 경우에 있어서는 각군 모두 60%(Group 1; 12/20 례, Group 2; 15/25 례)로 감소하는 경향을 나타내었다. 대장선종의 마리당 발생개수에 있어서는 C57BL/6J-Apc$^{min/+}$계 수컷 이형접합체 형질전환 마우스에 AIN-76A 정제사료만을 투여한 대조군은 1.40$\pm$0.24(100%)에 비하여 I3C 저농도 투여 실험군(Group 1; 0.85$\pm$0.23; 61%, P<0.01), 그리고 I3C 고농도 투여 실험군(Group 2 ; 1.32$\pm$0.29 ; 94%)의 순으로 감소하였다. 선종의 크기별 종양의 발생개수의 분포에 있어서 I3C 저농도 투여 실험군에 있어서는 선종의 크기가 3mm이하의 수가 현저하게 감소하였다. C57BL/6J-Apc$^{min/+}$계 수컷 이형접합체 형질전환 마우스에 AIN-76A 정제사료만을 투여한 대조군의 부위별 소장선종의 발생수는 십이지장부위를 제외하고 각 군에서 유의한 변화는 관찰되지 않았다. 십이지장 종양의 발생개수에서만 I3C 저농도 투여 실험군(Group 1 ; 3.11$\pm$0.85)이 대조군 (Group 3: 1.48$\pm$0.35) 및 I3C 고농도 투여 실험군(Group 2: 1.56$\pm$0.47)에 비하여 유의성 있게 증가하였다. (P<0.05). 따라서 I3C은 소장에서는 암예방 효과가 뚜렷하지 않으나, 대장에 대한 암에방 효과가 있을 것으로 생각된다. 소장 및 대장을 제외한 간장, 신장, 비장, 심장, 폐 그리고 위 등의 기타 장기에서의 조직병리학적 변화는 관찰되지 않았다. 소장 및 대장의 종양은 선종(polyps)으로 관찰되었다. 지난 10여년간 형질전환 및 유전자 결핍 실험동물의 종류가 기하 급수적으로 증가하여 이용되고 있다. 가족성 대장 선종성 용종증(FAP)의 대표적인 모델로 이용되고 있는 C57BL/6J-Apc$^{min/+}$계 수컷 이형접합체 형질전환 마우스를 사용하여 배추나 양배추의 주요성분인 Indole-3-carbinol(I3C)의 대장암 예방효과가 있는지를 검색하여 본 결과 AIN-76A정제사료만을 투여한 대조군의 대장선종의 발생률 84%에 비하여 I3C 100 및 300ppm을 투여한 실험군에 있어서 각군 모두 60%로서 감소하는 경향을 나타내었으며, 대장선종의 마리당 발생개수에 있어서는 대조군의 1.40$\pm$1.041를 100%로 환산하였을 경우 I3C 저농도 및 고농도 투여 실험군에서는 각각 약 61%와 94%를 나타내여 감소하였다. 특히 대장선종의 크기별 분포에 있어서 선종의 크기가 3mm이하의 수가 현저하게 감소하였다. 따라서 저농도 I3C의 투여는 실험적 유전성 가족성 대장 선종성 용종증 모델에 있어서 어느정도 암 예방효과가 있는 것으로 생각된다. 그러나 소장 선종의 발생에는 별 영향이 없는 것으로 생각된다. 그러나 본 실험에 사용된 C57BL/6J-Apc$^{min/+}$계 수컷 이형접합체 형질전환 마우스는 실험개시 시점이 7내지 8주령이 경과하여 이미 태생기부터 소장 및 대장의 선종 발생이 진행되어 온 것을 감안하고 특히 비스테로이드계 항염증 소염제(NSAIDS)와 같은 강력한 COX-2억제제가 아님을 고려하면, 상당한 선종의 발생을 억제할 수 있는 가능성이 매우 높다고 생각한다. 또한 이제까지 배추나 양배추 성분의 복합성분들에 대한 실험적 대장암 모델에서의 촉진효과 등에 대한 보고들이 있어 온 점을 고려할 때 위암(Kim 등, 1994) 간암(Kim 등, 1994), 유방암(Grubbs, 등, 1995; Bradlow 등, 1995)에 대한 예방효과가 있을 것으로 생각된다. 앞으로 이러한 종양조직내에서의 COX-2 및 iNOS mRNA와 단백질의 발현정도를 분자병리학적으로 연구중에 있으며, 향후 십자화과식물 성분인 indole-3-carbinol이 마우스뿐 만 아니라 랫드의 화학발암물질에 의한 대장종양에 대한 억제효과 있는지 연구 필요가 있다. Min 마우스와 같은 형질 전환(유전자결핍;knockout) 실험동물을 이용한 새로운 중기 발암성 시험범의 확립을 통한 각종 환경 유해물질의 발암성 유무 및 COX-2 억제작용이 있는 식품인자의 암예방 후보물질을 체계적으로 검색하는데 유용하게 활용될 수 있을 것으로 생각한다.

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인체타액의 보관이 DNA 분리와 안정도에 미치는 영향 (The Effects of Storage of Human Saliva on DNA Isolation and Stability)

  • 김용우;김영구
    • Journal of Oral Medicine and Pain
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    • 제31권1호
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    • pp.1-16
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    • 2006
  • 최근 진단분야에 있어서의 가장 획기적인 진보로는 향상된 진단 술식의 민감도와 특이도를 들 수 있으며 이는 다양한 면역 화학물질과 분자생물학적 시약의 활용도가 증가되고 이와 더불어 진단용 기구의 수준 향상으로 가능해진 미세 술식의 발달에 따른 결과이다. 이러한 기술의 발전은 임상검사용 검체 뿐만 아니라 DNA의 공급원으로서의 타액의 진단학적 가치를 고려하게 되었다. 본 연구는 인체의 타액에서 genomic DNA를 분리하고 이를 혈액 및 협점막 swab에서 분리한 genomic DNA와 비교 검토해 봄으로써 타액 검체의 진단학적 활용도를 살펴보고, 타액 검체의 다양한 보관 과정이 genomic DNA의 분리에 미치는 영향을 살펴보고자 시행되었으며, 또한 분리된 genomic DNA의 안정도를 살펴보고자 중합효소 연쇄반응 분석법을 이용하여 $\beta$-globin 유전자의 증폭을 시행하였다. 10명의 피검자(평균 나이: $29.9{\pm}9.8$ 세)를 대상으로 혈액, 비자극성, 자극성 전타액 및 협점막 swab을 채취한 후 이로부터 genomic DNA를 분리하였다. 여러 다양한 보관조건이 genomic DNA에 미치는 영향을 알아보기 위하여 건강한 20명의 피검자(평균 나이: $32.3{\pm}6.6$ 세)를 대상으로 자극성 전타액을 채취하여 실온, $4^{\circ}C$, $-20^{\circ}C$, $-70^{\circ}C$, 자연 건조 및 동결 건조 상태에서 1, 3, 5 개월 동안 보관한 후 genomic DNA를 분리, 조사하였으며, 분리된 genomic DNA의 안정도를 살펴보고자 중합효소 연쇄반응 분석법을 이용하여 989-bp의 $\beta$-globin 유전자를 증폭한 후 전기영동 검사를 시행하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 타액으로부터 분리한 genomic DNA의 농도는 혈액의 경우에 비하여 유의하게 낮았으며(p<0.05), 타액군 간에는 유의한 차이가 없었다. 자극성 전타액과 이를 동결 건조한 검체에서 분리한 genomic DNA의 순도는 혈액의 경우에 비하여 유의하게 높았으며(p<0.05), 협점막 swab으로부터 분리한 genomic DNA 의 순도는 타액의 경우에 비하여 유의하게 낮게 나타났다(p<0.05). 2. 실온에서 보관한 타액 검체로부터 분리한 genomic DNA의 농도는 1 개월 후부터 점차적으로 감소되었으며, 3 개월과 5개월 동안 보관한 타액 검체에서는 유의하게 감소되었다(각각 p<0.05, p<0.01). DNA의 순도 또한 점차적으로 감소되어 3 개월과 5 개월 동안 보관한 타액 DNA의 순도는 신선한 타액과 1 개월 동안 보관된 타액 검체의 순도보다 낮게 나타났다(p<0.05). 3. 타액 검체를 $4^{\circ}C$$-20^{\circ}C$에서 보관한 후 분리한 genomic DNA의 농도는 3 개월의 보관 기간 동안 유의한 변화가 없었으나, 보관 기간 5 개월 후의 검체에서는 유의하게 감소되었다(p<0.05). 4. 타액을 $-70^{\circ}C$에서 보관한 검체와 동결 건조한 후 보관한 검체로부터 분리한 genomic DNA의 농도는 보관 기간에 따른 유의한 차이를 보이지 않았으나, 보관 후 5 개월 후의 검체에서는 DNA의 농도가 감소되는 경향을 보였다. 5. 타액을 자연 건조한 후 즉시 genomic DNA를 분리한 결과, 신선한 타액에 비하여 약 60%의 DNA를 얻을 수 있었다. 자연 건조한 후에 실온에서 보관한 타액 검체로부터 분리한 genomic DNA 농도는 보관 2 주 만에 급격하게 감소되었다(p<0.05). 6. 중합효소 연쇄반응 방법을 이용한 $\beta$-globin 유전자의 증폭은 동결 건조한 후 보관한 타액의 경우 보관 기간 5 개월까지의 모든 검체에서 가능하였으며, 보관 기간 1 개월을 기준으로 보았을 때 $-20^{\circ}C$$-70^{\circ}C$에서 보관한 타액의 경우 모든 검체에서, $4^{\circ}C$에서 보관한 타액의 경우 일부분의 검체에서만 증폭이 가능하였고, 실온에서 보관한 타액과 자연 건조 후 실온에서 보관한 타액의 경우는 증폭이 이루어지지 않았다.