• 한국응용과학기술학회지
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• 제38권4호
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• pp.1010-1019
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• 2021

유전에 매장된 석유는 1차, 2차, 그리고 3차에 걸쳐 회수된다. 3차 회수로 분류된 공법 중 미생물을 이용한 원유 회수증진법은 크게 in-situ와 ex-situ 공법으로 나눌 수 있다. In-situ 공법은 미생물을 저류층에 직접 투입하여 미생물의 대사활동을 통한 원유의 회수를 유도하는 공법이다. 대사물질 중 바이오 계면활성제는 저류층 잔존 유분의 유동화에 큰 역할을 한다. 한편, ex-situ 공법은 외부에서 미생물의 대사물질을 추출하여 저류층에 투입하여 원유를 회수하는 방법이다. 두 가지 공법 모두 친환경적이지만, 보다 경제적인 in-situ 공법이 선호된다. 미생물을 이용한 원유 회수증진법은 오랜기간 검토되었음에도, 현재까지도 파일럿 규모에서 여전히 평가가 진행 중이다. 본 논문에서는, in-situ 공법에 적용가능한 미생물 중 박테리아의 종 특성과 대사물질에 대해서 살펴보았다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제48권1호
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• pp.1-15
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• 2005

농작물이 병해충 및 잡초 등에 의하여 피해를 받게 되면 농업생산성은 상당히 저하된다. 따라서 농업생산성을 높이기 위하여 합성농약을 과용해 왔고, 이로 인하여 토양의 질과 농업환경이 파괴되는 결과를 초래하고 있어서 지속적인 농업이 점차 어려워지고 있다. 오늘날의 농업은 농업환경의 파괴를 최소화하고 농산물의 안전성을 확보함과 동시에 생산성을 증대해야하는 복합적인 문제에 직면해 있다. 한편, 식물은 일반적으로 생존하기 위하며 외부의 침입으로부터 자신을 보호하거나 자신의 영역을 확보하기 위하며 다양한 종류의 2차대사물질을 생산하고 방출한다. 병원균이 침입했을 때 식물이 생산하는 항생물질인 phytoalexin으로는 화본과 식물의 경우 flavonoid계와 diterpenoid계의 물질을 생성하고, 쌍자엽 식물은 감염된 병원균의 종류에 상관없이 Leguminosae과는 flavonoids계, Cruciferae과는 indole 유도체, Solanaceae과는 sesquiterpenoid계, Umbelliferae과는 coumarin계 물질들을 생성하여 병원균에 저항성을 가진다. 곤충의 생리작용을 저해하거나 섭생을 싫어하게 하는 기능의 물질로는 terpene계의 pyrethrin, azadirachtin, limonin, cedrelanoid, toosendanin, fraxinellone/dictamnine 등이 있으며, alkaloid계로서는 terpenoid와 alkaloid가 결합된 sesquiterpene pyridine 및 norditerpenoids alkaloids와 azepine계, amide계, loline계, stemofoline계, pyrrolizidine계 alkaloids 등이 있다. 식물은 또한 자신의 영역을 확보하기 위하여 다른 식물의 생장을 저해하는 물질을 생성하는데 여기에는 terpene계의 essential oil 및 sesquiterpene lactone과 이외에 benzoxazinoids, glucosinolate, quassinoid, cyanogenic glycoside, saponin, sorgolennone, juglone 등 다수의 2차 대사물질들이 있다. 이와 같은 기능의 2차 대사물질을 병해충 및 잡초 방제에 직, 간접으로 이용하는 것은 친환경농업의 한 가지 방법일 수 있다. 그러나 천연물질들은 자연계에서 쉽게 분해되어 효율이 떨어지는 경우가 많고 식물을 통하여 생산하는데도 한계가 있다. 따라서 보다 안전성과 효율성이 뛰어난 2차 대사물질을 찾아내는 연구와 아울러 방제기능이 있는 물질의 생합성경로를 구명하고 대사공학적으로 이용하므로 병해충에 저항성이 있고 잡초 방제효과를 갖는 형질전환 식물을 육성하는 연구가 지속적으로 이루어져야 할 것이다.

• 미생물과산업
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• 제18권3호
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• pp.63-68
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• 1992

방선균에서 항생물질을 발효 생산하기 위해서는 이와 관련된 방선균의 생리학적 및 생화학적 특성을 고찰해 볼 필요가 있다. 우선, 항생물질은 방선균의 2차 대사산물로써 이의 생산은 미생물의 성장과는 거의 연계되어 있지 않다. 즉, 방선균의 발효 과정을 살펴보면, 일반적으로 균체가 성장하는 증식 단계(trophophase)와 항생물질이 생산되는 발효 단계(idiophase)로 구분할 수 있다(2). 다시 말해서, 항생물질과 같은 2차 대사산물은 균체의 성장이 어느 정도 완료되어진 이후에 생합성되어지기 시작하며, 이는 방선균의 생활 주기상의 분화과정과도 밀접한 관계를 갖고 있는 것으로 알려져 있다. 또 하나의 특징은 한 종류의 방선균으로부터 유사한 화학적 골격을 지닌 여러 종의 항생물질들이 동시에 생산되어지는 경우가 많으며, 외부 환경에 따라 그 생산량이 크게 영향을 받는다는 사실이다. 따라서 방선균에서 목적하는 항생물질만을 과량생산하기 위해서는 배지의 조성을 비롯하여 pH, 발효온도, 통기, 점도 등 여러가지 발효 조건들을 잘 조절해 주어야 한다. 이러한 관점에서 방선균을 이용한 항생물질 발효에 있어서 그 생산량을 증대시키기 위해 고려해 주어야 할 사항들을 고찰해 보기로 한다.

• 한국응용약물학회:학술대회논문집
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• 한국응용약물학회 1992년도 제1회 신약개발 연구발표회 초록집
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• pp.53-53
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• 1992

galangin은 1차 발암물질인 MNNG, EMS, 2차 발암물질인 B(a)P 및 DMBA에 의해 유도된 소핵생성에 대하여 억제효과를 나타내었으나 ADM에 대해서는 억제효과를 나타내지 않았다. 한편, S-9 mixture 존재하 benzo(a)pyrene에 의한 자매염색분체교환 빈도에 대해서도 억제효과를 나타내었다. 또한, radiomimetic agent인 BLM 유도 염색체 이상에 대해서도 억제효과를 나타내었다. 이같은 결과를 종합하면 galangin은 DNA alkylation이나 adduct를 형성하는 발암물질에 대하여 억제효과가 큰 것으로 보아 DNA alkylation 및 DNA adduct를 형성을 차단하거나 방향족 탄화수소의 대사 활성화를 방해하여 특정 발암물질들의 염색체 손상작용을 억제해주는 Anticlastogen으로서의 가능성을 보여주었다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제21권1호
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• pp.35-41
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• 2010

본 연구는 생체 외 $^1H$ 고분해능 매직앵글스핀닝($^1H$ High-Resolution Magic Angle Spinning; $^1H$ HR MAS) 기술을 이용하여 정상군 adult mice의 뇌에서의 부위별 뇌 신경화학 대사물질(brain neurochemical metabolites)을 정량적으로 분석하고, 이를 이용하여 정상군의 뇌 대사물질의 표준 data base를 정립하기 위함이다. 실험에 사용된 adult mice는 C57BL/6J 모델의 체중 25~28 g, 40주령 수컷 10마리를 사용하였으며, 연령과 성별을 일치시켰다. 또한 뇌의 전두엽(frontal cortex), 측두엽(temporal cortex), 해마(hippocampus), 시상(thalamus) 총 4개의 부위를 채취하여 생체 외 $^1H$ 고분해능 매직앵글 스핀닝 실험을 진행 하였다. 생체 조직의 뇌 대사물질의 절대농도를 획득하기 위하여 대표적인 대사물질(Ace, NAA, NAAG, tCr, Cr, tCho, Cho, mIns, GPC+PC, Lac, GABA, Glu, Gln, tau, Ala)을 각 피크의 면적과 대사물질의 프로톤 개수를 계산하였다. 결과적으로 정상 군에서의 mice 뇌의 신경화학 대사물질들을 Acet, NAA, NAAG, Cho, mIns가 부위별로 절대농도차의 유의성을 나타내었으며, 이 외의 대사물질에서는 유의성이 없는 것으로 나타났다. 본 연구 결과를 토대로 $^1H$ HR-MAS을 이용한 생체조직 실험은 뇌조직 내 대사물질의 절대농도를 측정하고 기본적인 지표를 확보하는데 매우 정확하고 정량적인 방법이 될 수 있을 것으로 사료되며, 더 나아가 mice를 이용한 인간질병 모델의 실험동물에서의 뇌 신경화학 대사물질의 표준 자료화 하는데 도움이 될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제18권3호
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• pp.153-160
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• 2003

Methidation을 흰쥐에 경구투여 및 피부도포 후 뇨 중 대사물질을 GC/MS로 분석하였고, 투여경로에 따른 뇨 중 대사물질의 차이를 비교하였으며, 뇨 중 dialkyl phosphte의 시간별 배설량과 그 외 대사물질을 측정하여 다음과 같은 결과를 얻었다. Methidathion을 경구투여 및 피부도포 후 뇨 중 대사물질을 측정한 결과 유기인계 농약의 공통적인 대사물질인 dialkyl phosphtes 중 세 가지 물질인 DMP, DMTP 및 DMDTP로 동일하게 배설되었다. GC/MS로 주요조각이온을 확인한 결과 DMP는 m/z=153, 127, 109, DMTP는 m/z=198, 142, 109 그리고, DMDTP는 m/z-158, 125, 93에서 분자이온을 확인할 수 있었다. Methidathion을 경구투여 및 피부도포 후 뇨 중 dialkyl phosphtes의 시간별 배설량을 측정한 결과 경구투여의 경우 DMP는 12시간 이내에 79.2%, DMTP는 24시간 이내에 93.3% 그리고, DMDTP는 12시간 이내에 83.0%가 배설되었고, 피부도포의 경우 DMP는 24시간 이내에 71.1%, DMTP와 DMDTP는 48시간 이내에 각각 82.8%, 87.7%가 배설되었다. 이 결과 경구투여 한 실험에서는 48시간 이내에 뇨 중 dialkyl phosphtes가 완전히 배설되는 반면 피부도포 한 실험에서는 각 개체의 상태에 따라 대사물질들이 늦게는 168시간까지 배설이 지연됨을 알 수 있었다. 이상의 결과를 종합하면, 흰쥐에 methidathion을 경구투여 및 피부도포 후 뇨 중 대사물질을 측정한 결과 dialkyl phosphate 중 DMP, DMTP로 검출되었으며, 경구 투여와 피부도포 시 뇨 중 대사물질의 차이는 없었으나, 경구투여보다 피부도포의 경우 배설이 더 지연되었다. 결론적으로, methidathion의 뇨 중 대사물질인 DMP, DMTP 및 DMDTP는 이 농약의 생체모니터링 지표물질로서 사용될 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국응용약물학회:학술대회논문집
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• 한국응용약물학회 1993년도 제2회 신약개발 연구발표회 초록집
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• pp.97-97
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• 1993

본 연구과제에서는 적출판류간실험법 (isolated perfused liver technique)을 약물의 간독성 유발 및 보간작용에 관한 실험법으로 개발하고자 butylated hydroxyanisole (BHA) 을 이용하여 보간실험을 하였다. BHA를 식이투여한 흰쥐로부터 적출한 간에 간독성 모델물질로 2,6-dichlorophenolindophenol (DCPIP) 을 관류시켜 관류액내의 DCPIP의 유리형, 환원형, glucuronide, sulfate 포합체의 대사체를 측정하여 DCPIP 외 대사양상을 관찰하였으며, 동시에 간세포 손상으로 관류액내로 유출된 lactate dehydrogenase (LDH)의 활성도를 측정하여 DCPIP예 의할 간세포독성 유발정도를 간접적으로 측정하여 대조군과 비교하였다. 그리고 BHA에 의한 보간작용이 약물대사효소의 변와에 기인한 것인가를 관찰하기 위하여 모델약물로 7-ethoxycoumarin (EC) 이나 EC의 phase I 대사산물인 7-hydroxycoumarin (HC) 을 관류시켜 관류액내의 HC의 유리체, glucuronide 포합체, sulfate 포합체로의 대사량을 측정하여 약물대사시 약물의 활성화에 관계하는 phase I mixed function oxidase (MFO) 효소와 약물의 해독화에 관계하는 phase II 포합효소 (UDP-glucuronyltranesferase(UDPGT)와 sulfotransferase (ST))의 활성도 변화를 측정하여 대조군과 비교하였다. 간독성 모델물질인 DCPIP를 적출한 흰쥐의 간에 관규시켰을때 BHA 전처리군이 LDH가 유출되기 시작하는 시간이 대조군에 비하여 유의적으로 늦었으며, LCH가 유출량도 유의적으로 감소되어 DCPIP에 의한 간독성 유발능력이 BHA에 의하여 감소됨을 관찰하였다. 아울러 DCPIP의 대사체중 환원체와 glucuronide 포합체의 생성량이 증가되어 BHA에 의하여 quinone reductase와 UDPGT 활성도가 증가되었음을 알 수 있었다. 그리고 BHA 전처리에 의하여 MFO효소계와 ST의 활성도에는 변화가 없었으나 UDOGT 의 활성도는 약 2.2배 증가되었다. 이상의 결과로 BHA에 의한 보간작용은 간독성 물질을 활성화시키는 phase I MFO 효소의 활성도에는 변화없이 해독작용에 관여하는 phase II효소들의 활성도 증가에 기인된 것을 알 수 있었다. 그리고 이러한 결과는 적출한 관류간실험법은 여러 약물의 보간효과를 관찰하는 실험법으로 적합할 것으로 사료되었다.

• 한국식품영양학회지
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• 제10권4호
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• pp.475-479
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• 1997

최소 배지에 여러 아미노산과 대사 산물을 첨가하여 혐기성 조건하에서 배양시킨 Serratia marcescens ATCC 25419 세포 추출무에서 prodigiosin의 생합성을 조사한 결과 아미노산과 대사 산물들은 prodigiosin 생합성을 대조군보다 50-80% 정도 감소시켰다. 글리옥실산은 1-3mM에서 prodigiosin의 생합성을 대조군보다 20-40% 정도 증가시켰고, 특히 5mM의 농도에서는 최대 122% 증가시켰으나, 20-30mM에서 prodigiosin의 생합성을 50-90% 정도 감소시켰다. 한편, 혐기성과 호기성 조건의 피루브산과 $\alpha$-케토부티르산은 호기성 조건의 글리옥실산과 함께 조사한 모든 농도(0.5-30mM)에서 prodigiosin이 생성되지 않았으며 또한, 혐기성 조건하에서 높은 농도(20mM 이상)의 글리옥실산은 S. marcescens의 성장을 현저하게 억제시켰다. 이러한 결과들로부터 글리옥실산은 피루브산과 $\alpha$-케토부티르산과는 다르게 낮은 농도(1-5mM)에서는 S. marcescens의 1, 2차 대사물질로 작용하여 prodigiosin 생합성을 증가시키지만, 높은 온도(20mM 이상)에서는 S. marcescens의 성장을 억제시켜 2차 대사물질인 prodigiosin의 생합성도 억제된다고 사료된다.

• 한국식품과학회지
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• 제33권6호
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• pp.784-788
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• 2001

최근 고추섭취량과 위암과의 양의상관도를 보이는 역학조사 결과가 발표되었는데 이런 자료를 신뢰하기 위해서는 향신료로 쓰이는 고추의 섭취량이 정확히 측정되어야 할 것이다. 이에 고추의 매운맛 성분 capsaicin의 인체대사산물을 확인하고 이를 응용하여 생리학적으로 의미있는 섭취량을 측정하려는 취지에서 실험을 계획하였다. 먼저 동물실험에서 관찰된 capsaicin의 대사체들을 소변에서 HPLC로 동시에 검출하는 방법을 고안하고 이들 대사체의 신속한 검색을 위해, 이전부터 사용하던 유기용매 추출을 지양하고 효소 glucuronidase 처리한 소변희석액을 바로 HPLC에 주입하는 방법을 사용하였다. 20대의 젊은 여성 5-6명을 대상으로, 이틀 간의 capsaicin 고갈식이 이후 capsaicin이 포함되지 않은 식사시 capsacin의 제공원으로서 고추장을 섭취하게 하였다. 60g씩 사홀 고추장을 섭취한 실험시 여섯명의 참가자 중 네명에게서 섭취를 시작한지 3일 째 4-hydroxy-3-methoxybenzoic acid가, 한 명에게서 3일 째 capsaicin이 검출되었다. 80g씩 나흘을 섭취한 2차 실험시는 세 명의 피실험자에게서 4-hydroxy-3-methoxybenzoic acid가 나흘째 소변에서 검출되었다. 2차 실험에서 나흘째 검출된 4-hydroxy-3-methoxybenzoic acid의 총량은 실험기간 중 섭취한 capsaicinoids 총량의 85% 이상이었다. 따라서 쥐 등을 이용한 capsaicinoid 대사 실험에서는 4-hydroxy-3-methoxybenyl alcohol이 주대사물질이었으나 인체에서는 그와 달리 4-hydroxy-3-methoxybenzoic acid가 주대사산물이라고 여겨진다. 그러나 1, 2차 실험식이를 충실히 따른 두명의 소변에서는 4-hydroxy-3-methoxybenzoic acid를 포함한 어떤 대사체도 찾을 수 없었기 때문에 개인간의 흡수 대사 차이가 크게 기여한다고 추정되며 생리적으로 의미 있는 capsaicin 섭취의 지표 물질은 인체를 대상으로 처음 얻어진 이 결과에 기반으로 한 계속 실험을 통해 선정되리라 기대한다.

• KSBB Journal
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• 제16권4호
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• pp.360-364
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• 2001

고추냉이 뿌리에서 추출된 정유(精油) 물질 중에 약 80%를 차지하고 있는 것이 allylisothiocyanate(AIT)로 알려지고 있다. Allylisothiocyanate 물질은 고추냉이 식물의 2차 대사산물로서 고부가가치를 가질 수 있다. 본 연구는 고추냉이의 allylisothiocyanate를 대량으로 생산하여 산업화하기 위한 기초 연구로서 allylisothiocyanate 물질의 항균과 살균효과를 관찰하였다. 결론적으로 실험에 사용한 미생물에 대한 allylisothiocyanate 농도를 50 ppm 정도 이상 첨가하였을 때 최소 15시간 동안은 증식억제 효과가 있음을 알았다.