• 생명과학회지
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• 제29권11호
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• pp.1208-1217
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• 2019

방풍의 화합물은 동양 전통 의학에서 사용되고 있는 식물로 항염증, 비염, 미백, 아토피, 항알레르기 및 각종피부질환에 사용되고 있다. 본 연구는 한국 전통발효식품에서 분리된 Lactobacillus plantarum BHN-LAB 33를 이용해 발효한 방풍 추출물의 항산화 효과를 조사하였다. L. plantarum BHN-LAB 33 발효는 $37^{\circ}C$에서 3일간 발효하였으며, 발효하지 않은 방풍 추출물에 비해 L. plantarum BHN-LAB 33 발효 방풍 추출물에서 총 폴리페놀 함량은 약 14%, 총 플라보노이드 함량은 약 09% 증가된 것을 확인하였다. 또한, SOD 유사활성능, DPPH radical 소거활성능과 ABTS radical 소거활성능, 환원력은 각각 약 70%, 80%, 45% 및 39% 항산화능이 증가하는 것을 확인하였다. 또한, tyrosinase 저해 활성은 44% 증가되는 것을 확인하였다. 이 결과를 통해 L. plantarum BHN-LAB 33을 이용한 생물전환을 통한 방풍 발효 추출물의 항산화능 증대에 효과적인 것을 확인하였다. 또한, 생물전환기술은 생리활성을 증대시키기 위한 매우 유용한 기술임을 확인하였으며, 생물전환기법을 통한 기능성 식품소재 및 화장품 소재 개발 및 응용이 가능할 것으로 기대된다.

• 한국작물학회지
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• 제64권3호
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• pp.278-286
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• 2019

1년생 콩아과 작물인 세스바니아는 사료가치가 우수하고 높은 수준의 내염성을 가진다고 알려져 있다. 본 실험은 국내 간척지에서의 조사료 생산에 적합한 사료작물을 발굴하기 위하여 국내 기후조건에서 개화와 결실이 가능한 도입 유전자원 15점의 주요 생육 특성과 발아기 내염성 및 사료가치 등을 평가하였다. 일반 시험포장에서의 세스바니아 유전자원의 개화는 파종 82일 후에 시작 되었으며, 7월 중하순에 유전자원 대부분이 개화하였고, 결실은 8월 초부터 시작되었다. 초장은 평균 2.93 m (최소 1.98 m, 최대 4.23 m)이었으며, SL13이 4.23 m로 가장 길었고, 그 다음으로 SC04, SR01 등이 길었다. 건물생산량은 평균 113.8 ton/ha (최소 27 ton/ha, 최대 278 ton/ha)이었으며 유전자원의 경직경에 의해 건물생산량이 크게 영향을 받았는데, 세스바니아의 줄기는 시간이 지남에따라 경화되었기 때문에 엽수가 많은 자원이 사료로 이용가치가 높을 것으로 보이며, 엽수가 많았던 SR01과 SL13이 138 ton/ha, 133 ton/ha으로 비교적 높은 건물생산량을 보였다. 종자를 NaCl 0 mM, 150 mM, 300 mM 용액에서 7일간 처리한 뒤 발아율 및 유묘의 지상부와 뿌리의 길이로 평가된 발아기 내염성은 SC04, SL13, SS20, SS24, SR01 등이 높았다. 개화기에 채취한 시료의 CP, ADF, NDF, IVDMD를 기준으로 평가된 사료가치는 잎이 줄기보다 월등히 높았으며, 줄기의 사료가치는 볏짚보다 약간 양호한 수준이었다. 모든 유전자원의 잎은 AFGC가 규정한 조사료 품질등급에서 1등급 이상이었는데, 출수기와 생육특성을 고려하였을 때 RFV가 우수한 것으로 평가된 SC04, SL13, SS20, SS24, SR01은 발아기 내염성도 강하였기 때문에 이들 자원에 대해 간척지 토양에서의 조사료 생산 가능성에 대한 추가실험을 수행할 가치가 있다고 생각된다.

• 자원환경지질
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• 제53권6호
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• pp.687-694
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• 2020

이 연구에서는 KMnO4, H2O2, NaOH와 같은 산화제와 중화제를 사용하여 광산배수 내 Mn 제거효율을 확인하고 광산배수에 다량으로 존재하는 Fe2+의 영향을 파악하고자 하였다. 용액 내 Fe2+의 유무에 따라 Mn의 제거여부를 확인하기 위하여 초기농도 0.1 mM의 Mn2+ 용액을 준비하였다. 이때, 광산배수모사 용액의 Fe2+ 농도는 1 mM이 되도록 조성하였다. 산화제와 중화제의 주입량은 용액 내 Mn2+를 기준으로 각각의 몰비가 0.1, 0.67, 1.0, 2.0이 되도록 주입하였으며, Mn2+의 제거효율은 산화제인 KMnO4를 주입한 경우 최대 90%로 가장 높은 결과를 보였다. 산화제 주입 후 검은색의 MnO2 침전물이 형성되어 Mn2+의 산화제거를 확인하였고, 반응용액의 pH-Eh 조건에서 Mn 산화물인 Pyrolusite (MnO2)가 안정함을 확인하였다. 그러나 용액 내 Fe2+가 존재하는 광산배수 모사용액에서는 용액 내 Mn2+의 제거율이 6%로 매우 낮은 결과를 보였다. 이러한 결과는 Mn2+의 산화보다 Fe2+의 산화가 더욱 빠르게 진행되면서 Mn 산화물 형성을 저해하기 때문으로 판단된다. 산화제 및 중화제 주입 후 용액 내 Fe의 농도가 급격히 감소하는 결과는 Fe2+의 산화에 기인한 것으로 판단된다. 또한, Fe2+의 산화 과정에서 KMnO4의 Mn7+가 Mn2+로 환원되어 광산배수 모사 용액의 용존 Mn의 농도가 오히려 증가하는 결과를 보이기도 하였다. 이상의 결과로 보아, 용액에 존재하는 Mn을 제거하기 위해서는 산화법이 중화법보다 더 효과적이며, 광산배수에 존재하는 다량의 Fe2+를 먼저 제거한 후 용존 Mn의 제거를 진행하는 것이 효과적인 것으로 판단된다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제36권1호
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• pp.24-33
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• 2021

2019년 1월부터 11월까지 서울약령시장에서 유통되는 식·약 공용 농산물 총 187건을 대상으로 곰팡이독소 동시다성분 SPE 컬럼으로 정제 후 LC-MS/MS로 분석하여 곰팡이독소 8종의 동시분석법 유효성을 검증하고, 확립된 분석법으로 곰팡이독소 오염도 파악 및 위해평가를 실시하였다. LC-MS/MS를 이용한 동시분석법의 유효성 검증은 매질효과, 직선성, 검출한계, 정량한계, 정확성 및 정밀성으로 하였다. 매질 보정 검량선의 상관계수(r2)는 0.9999이상의 우수한 직선성을 보였고, 검출한계는 0.02-0.11 ㎍/kg였고, 정량한계는 0.06-0.26 ㎍/kg였고, 회수율은 81.2-118.7%였고, 상대표준편차는 0.33-8.90%로 우수한 재현성을 나타냈다. 확립된 분석법으로 검사한 결과 기준이 설정된 아플라톡신은 B1이 1.18-7.29 ㎍/kg (기준: 총 아플라톡신 15.0 ㎍/kg이하, B1 10.0 ㎍/kg이하)으로 기준 이내로 검출되었고, 아플라톡신 B2, G1 및 G2는 검출되지 않았다. 기준이 미 설정된 곰팡이독소는 푸모니신(0.84-14.25 ㎍/kg) 오크라톡신 A (0.76-17.42 ㎍/kg) 및 제랄레논(1.73-15.96 ㎍/kg)이 검출되었다. 위해평가 결과 아플라톡신 B1의 1일 인체노출량은 0.00052 ㎍/kg b.w./day였고, 푸모니신 및 제랄레논의 일일섭취한계량 대비 각각 0.04%, 0.24%였고, 오크라톡신 A의 주간섭취한계량 대비 4.76%로 우리나라 국민들이 식·약 공용 농산물 섭취로 인한 곰팡이 독소 위해도는 안전한 것으로 평가되었다.

• 생명과학회지
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• 제31권1호
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• pp.17-27
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• 2021

본 연구는 Peucedanum insolens Kitagawa 뿌리의 여러 유기용매 분획물에 대한 항산화 활성과 LPS 처리된 RAW264.7 세포에서 항염증 효과를 조사하기 위해 수행되었다. 이 연구를 위해 P. insolens Kitagawa 뿌리를 먼저 실온에서 1 주일 동안 건조하여 잘게 썰고 70% 에탄올로 추출한 다음 hexane, chloroform, ethyl acetate 및 물로 연속적으로 분획하였다. DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) 라디칼 소거능 분석과 total polyphenol 및 total flavonoid 함량을 측정하여 유기용매 분획물의 항산화 활성을 평가했다. RAW264.7 세포에서 iNOS, COX-2, IL-1β 및 IL-6과 같은 염증 매개 유전자의 발현 억제 수준을 측정하여 분획의 항 염증 효능을 평가했다. 본 연구 결과는 P. insolens Kitagawa 뿌리의 ethyl acetate 분획물이 상대적으로 높은 함량의 total flavonoid (34.08±1.68 ㎍ QE/mg)와 total polyphenol (154.1±3.2 ㎍의 GE/mg)을 함유하고 있음을 분명히 보여주었다. DPPH 분석 결과 P. insolens Kitagawa는 ethyl acetate 분획에서 강력한 자유 라디칼 소거 활성을 가지고 있음을 보여주었다. Ethyl acetate 분획 및 hexane 분획은 모두 RAW264.7 세포에서 24시간 동안 LPS (1 ㎍/ml) 처리에 의해 유도된 산화질소 생성에 대해 강력한 억제력을 나타냈다. 본 연구결과는 또한 P. insolens Kitagawa의 hexane 분획 및 ethyl acetate 분획 모두 RAW264.7 세포에서 24시간 동안 LPS 처리에 의해 과발현된 iNOS, IL-1β 및 IL-6의 mRNA 수준을 강력하게 억제하는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 P. insolens Kitagawa가 항 염증 활성에 강한 효능을 가진 화합물을 포함할 수 있음을 시사한다. 염증 조절에 대한 P. insolens Kitagawa 분획물의 더 자세한 효과를 이해하기 위하여 이 분획물이 cytokine 신호 전달 경로 및 염증 신호 경로에 대한 조절작용과 같은 추가적인 작용기전 연구가 필요하다.

• 생명과학회지
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• 제31권1호
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• pp.37-46
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• 2021

생마늘 및 흑마늘 열수 추출물 각각을 동결건조하여 SD계 수컷 흰쥐를 정상식이 섭취군(NG), 고지방 콜레스테롤 섭취 대조군(CG), 고지방 콜레스테롤 식이에 1% 생마늘 열수추출 분말 혼합 급이군(FGEG), 고지방 콜레스테롤 식이에 1% 흑마늘 열수추출 분말 혼합 급이군(BGEG)으로 나누어 4주간 실험급이한 후 지질개선 효능을 조사하였다. 식이에 혼합한 생마늘 열수추출 분말(FGE) 및 흑마늘 열수추출 분말(BGE)의 총 페놀화합물 함량은 1319.99±10.46 mg/100 g이었고 S-allyl-cysteine (SAC) 함량은 FGE에 비해 16.3% 더 높았다. 혈청 총 지질, 총 콜레스테롤 및 중성지질 함량은 FGEG 및 BGEG에서 CG 보다 유의적으로 더 낮았다. HDL-콜레스테롤 함량은 CG 보다 FGEG 및 BGEG에서 유의적으로 더 높았고, LDL 및 VLDL-콜레스테롤 함량은 FGEG 및 BGEG가 더 낮았다. 혈청 ALT 및 AST 활성은 CG 보다 유의적으로 낮았으며, 특히 BGEG에서 더 낮았다. 간 조직의 총 지질 및 중성지질 함량은 BGEG에서 152.26 mg/g 및 64.59 mg/g으로 CG 보다 각각 36% 및 14.3% 더 낮았다. 혈청 및 간 조직에서의 TBARS 농도는 CG에 비해 유의적으로 낮았으며, FGEG와 BGEG 간에는 차이가 없었다. 이상의 결과로부터 마늘 추출분말의 지속적인 급이는 생체 내에서 지질농도의 감소, 과산화물질 생성억제 활성 및 항산화 활성은 증가하였으며 생마늘 보다는 흑마늘 열수추출 분말 급이군에서 더 효과적이었는데, 이러한 효과는 생마늘 보다 흑마늘에 총 페놀화합물이나 갈별물질 등 항산화 활성을 가지는 물질의 함량이 더 높기 때문으로 생각된다.

• 자원환경지질
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• 제53권6호
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• pp.667-675
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• 2020

본 연구에서는 정수 처리장 침전지에서 채취한 알럼 기반의 슬러지를 수열합성 방법으로 흡착제(Alum Sludge Based Adsorbent, ASBA)를 제조하고, 이를 인공 수용액 및 광산배수 내 불소와 비소의 제거에 적용하여 ASBA의 흡착 특성을 평가하였다. ASBA의 광물학적 결정 구조, 구성 성분 및 비표면적을 조사한 결과, ASBA는 표면에 불규칙한 기공과 87.25㎡ g-1의 비표면적을 갖는 흡착에 유리한 구조로 나타났다. ASBA를 구성하는 주요 광물 성분은 석영(SiO2), 몬모릴로나이트((Al,Mg)2Si4O10(OH)2·4H2O), 알바이트(NaAlSi3O8)임을 확인하였다. 다음으로 회분식 흡착실험을 수행하여 pH, 흡착 반응시간, 초기 농도 및 온도 등의 인자가 ASBA를 활용한 불소와 비소 흡착에 미치는 영향을 살펴보았다. 실험 결과, 용액의 pH 환경이 염기 영역으로 갈수록 불소와 비소의 흡착률은 감소하는 경향을 보였으며, 흡착제의 영전하점은 pH 7 부근으로 나타났다. 등온 흡착실험을 통해 확인한 불소와 비소의 최대 흡착량은 각각 7.6mg g-1, 5.6mg g-1이었고, 동적 흡착실험에서 불소와 비소는 반응이 시작한 후 각각 8h, 12h이 경과하면서 흡착농도의 증가율이 감소하는 것으로 나타났다. 한편 흡착평형 실험을 통한 ASBA의 흡착 메커니즘을 알아본 결과. 불소와 비소의 흡착은 Langmuir 등온 흡착모델 및 Freundlich 등온 흡착모델과 높은 상관관계를 가지며 일치하는 경향을 보여주었다. 또한 열역학적 연구에서는 25℃부터 35℃까지의 온도 증가에 따른 불소와 비소의 흡착 양상을 실험하여, 양의 값을 갖는 열역학적 상수 ΔH°와 ΔG°을 도출함으로써 ASBA의 흡착 특성은 흡열반응이자 비자발적인 반응임을 검증하였다. 재생실험 결과, ASBA는 1N NaOH을 이용하여 재생 가능하였으며, 광산배수를 이용한 불소와 비소의 흡착실험에서 각각 77%, 69%로 비교적 높은 제거율을 보여 현장 적용 가능성을 지닌 것을 알 수 있었다. 분석 결과를 종합하여 볼 때, 소규모 유량을 가지며 pH 환경이 산·중성 영역인 광산배수 내 불소와 비소가 흡착되어 제거되는 데 흡착제로서 ASBA가 효과적임을 제안한다.

• 유기물자원화
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• 제30권4호
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• pp.109-122
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• 2022

현재 국내 양돈농가에서 발생하는 돼지분뇨 성상은 수분함량이 97% 정도인 슬러리 형태가 대부분이다. 돈사에서 배출되는 돼지분뇨 슬러리는 돼지의 분뇨와 돈사 내부 청소 물 등이 혼합된 성상의 액상물질이다. 본 연구에서는 공기공급 여부와 저장기간의 경과에 따른 돼지분뇨 액비의 부숙정도와 성상변화를 분석하기 위하여, 국내에서 운용 중인 액비화시설의 후단 공정에서 채취한 돼지분뇨 슬러리를 재료로 하여 120일 동안 실험을 수행하였다. 밀폐형 회분식 반응조를 이용하여 실험을 수행한 결과, 돼지분뇨 슬러리 액비의 부숙도는 공기공급구가 비공급구에 비해 더 양호하였으며 액비 저장기간이 경과 함에 따라서 액비가 부숙완료 상태로 빨리 전환되는 경향이 있었다. 실험개시 시에 97.90% 수준이던 액비의 수분함량 평균값이 실험 완료 시에는 공기공급구의 경우 96.82%, 비 공급구는 97.33% 수준을 나타냄으로써 공기공급구에서의 수분함량 감소가 상대적으로 더 높았다. 실험개시시에 8.82 수준이었던 액비의 pH는 실험완료 시에 공기공급구에서는 7.57, 비 공급구에서는 8.75 수준으로 변화하였다. 액비 중의 질소함량은 실험개시 시에 평균 0.198 mg/L 수준이었으나 실험완료 시에는 공기공급구에서는 0.076 mg/L, 비 공급구에서는 0.121 mg/L 수준으로 낮아졌다. 액비 중의 인산(P₂O₅)농도는 저장기간의 경과에 따라 비폭기처리구가 폭기처리구에 비해 감소 정도가 상대적으로 더 높았다. 실험결과를 종합해볼 때 돼지분뇨 액비에 공기를 공급하는 경우 그리고 저장기간을 길게 하였을 때 액비품질이 개선되는 것으로 판단된다.

• 식물병연구
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• 제26권4호
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• pp.264-271
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• 2020

이번 연구는 국화에서 문제되는 총채벌레의 종 동정 및 보독 바이러스인 토마토반점위조바이러스(Tomato spotted wilt virus, TSWV)를 동시에 확인할 수 있는 진단방법을 개발하였다. 이는 총채벌레 1마리에서 추출한 핵산에 꽃노랑총채벌레 및 대만총채벌레의 ITS2 부분에 특이적인 프라이머와 TSWV 외피단백질(N) 유전자 특이적인 프라이머를 동시에 넣어 reverse transcription-polymerase chain reaction을 수행하여 DNA를 증폭시키는 방법으로 전기영동하여 각각 287, 367, 777 bp의 DNA 단편의 크기를 비교함으로써 총채벌레의 종 동정 및 총채벌레의 TSWV 보독 여부를 동시에 확인할 수 있다. 충청남도 태안 및 경상남도 창원의 국화 시설하우스에서 총채벌레를 포집하여 총채벌레 우점종과 총채벌레의 TSWV 보독율을 조사한 결과, 태안의 국화 시설하우스에서는 꽃노랑총채벌레가 83.7%로 우점하고 있으며 채집된 총채벌레 중 72.9%가 TSWV를 보독하고 있었으며, 창원에서는 꽃노랑총채벌레가 92.2%를 차지하고 있으며 84.0%의 총채벌레에서 TSWV가 진단되었다. 이러한 결과는 Frankliniella occidentalis가 우점종이며 온실의 국화 식물에서 TSWV의 전반에 중요한 역할을 한다는 것을 확인해준다. 이번 연구는 국화 시설하우스에서 총채벌레를 통한 TSWV의 시설하우스내 유입시기 및 확산 경로 등 바이러스의 역학연구를 위한 간편진단법으로 활용 가능함을 예시해준다.

• 대한유전성대사질환학회지
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• 제20권2호
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• pp.55-62
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• 2020

HT-1은 FAH의 돌연변이에 의한 FAH의 결함으로 타이로신 대사의 중간산물인 FAA, SA가 간세포, 신세뇨관 세포에 축적되어 증상을 일으키는 대사이상 질환의 일종이다. 생후 6개월 내에 증상이 발현되는 급성형의 경우 간기능 저하에 따른 간부전, 응고장애, Fanconi 증후군, FAA 축적에 의한 델타-아미노레부릭산 탈수효소의 기능 저하에 의한 포르피린증 유사 증상이 발생한다. 증상이 생후 12개월 이후 발현되는 만성형의 경우 간경화, 간세포암종, 저인산혈증 구루병, 인지기능 저하와 같은 증상이 발생할 수 있다. 본 증례는 생후 20개월 경 간비장비대, 내반슬, 대상산증으로 대사이상질환 감별을 위하여 시행한 탠덤매스 분석에서 특이 소견이 보고되지 않았으나, 57개월에 시행한 복부 초음파 검사에서 간경화, 소변 유기산 분석에서 SA 상승, NGS에서 FAH 돌연변이 c.107T>C (p.Ile 36Thr), c.614T>C (pPhe205Ser)가 확인되어 HT-1이 진단된 증례로, 환아는 현재까지 NTBC 및 단백제한식이를 유지하며 특이 합병증 없이 외래 추적관찰 중이다. HT-1은 혈장 타이로신 농도가 증가하지 않는 경우도 있으며, 만성형의 경우 임상양상이 생후 12개월 이후에 나타나므로 탠덤매스 검사에서 음성 소견이 보고되어도 임상적으로 의심되는 경우 소변 유기산 분석과 같은 추가적 검사가 필요하다. 또한 기존의 탠덤매스 분석을 통하여는 HT-1이 진단되지 않는 경우가 있을 수 있어, 신생아 선별검사에서 혈장 타이로신 농도뿐 아니라 SA 농도도 추가로 확인하는 것의 비용 편익에 대한 추가적 연구가 필요하다.