• 한국잡초학회지
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• 제32권2호
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• pp.85-97
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• 2012

본 연구에서는 담수녹조류인 그물말(Hydrodictyon reticulatum, HR)을 산업바이오 자원으로서 활용하는 방안을 강구하고자 일차적으로 효소당화의 용이성을 검토하였다. HR에 대하여 효소당화를 2% 고형분 함량에서 동일조건으로 수행했을 때, 다른 종류의 바이오매스(Spirulina, Chlorella, Scenedesmus, Cladophora, Corn stover)보다 glucose 수득율이 가장 높았다. HR을 분말화하지 않아도 최적조건의 효소처리량에서 당화가 모두 이루어지며, HR 당화용액의 citrate buffer strength가 0.1mM까지 낮아도 당수득율에 큰 지장이 없었다. 또한 HR을 고온의 전처리없이 실온상태에서 바로 당화시켜도 $120^{\circ}C$ 처리에 비해 10% 미만의 당화율 감소만 나타내었다. 발효균주의 일반적인 생장적온인 $37^{\circ}C$ 또는 pH 6.5에서도 당화가 정상적으로 잘 일어나 당화/발효를 동시에 진행시킬 수 있는 바이오매스로의 특징을 보였다. 효소량을 기준량의 1/10정도 줄여도 최적조건의 70~80%에 해당하는 glucose 수득율을 나타내었다. 그리고 본 실험조건에서 HR의 고형분 함량 10%까지 당수득율이 떨어지지 않았고 15%이상되어야 감소하기 시작하여 고농도 당용액 생산에도 좋은 특성을 나타내었다. 이들의 제반 결과는 HR이 당화가 매우 쉽게 일어나는 특징을 가진 조류 바이오매스임을 나타내준다. 이러한 장점뿐만 아니라 수집하기가 매우 용이한 사상조류(flilamentous algae)이기 때문에 다른 종류의 조류 바이오매스에 비해 바이오화학제품 생산을 위한 원료로서 향후 이용가치가 매우 높을 것으로 판단된다.

• 한국잡초학회지
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• 제30권4호
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• pp.330-339
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• 2010

억새의 식물학적인 분류 및 형태, 선진국의 억새 육종, 재배 및 이용 현황 그리고 우리나라의 억새 연구성과 등을 고찰함으로서 향후 우리나라 에너지 자급율 제고를 위한 억새 연구방향을 제시하고자 국내외 연구결과를 요약하면 다음과 같다. 억새속 식물에는 17개종이 존재하는데 이 중 바이오 에너지용으로 중요한 종은 한국 등 동아시아가 원산인 참억새(M. sinensis)와 물억새(M. sacchariflorus) 그리고 이들 두 종의 종간 교잡종인 3배체 억새(M. x giganteous) 등이다. 여러 가지 에너지작물 중 억새는 연간 바이오매스 수량이 많고 저온, 염해, 습해 등 열악 환경 적응성과 질소이용효율이 우수하며 에너지 산출/투입 수지가 가장 높고 지상부 줄기와 땅속줄기에 다량의 탄소를 저장하기 때문에 탄수수지가 가장 높다. 유럽, 미국 및 캐나다 에서는 1930년대부터 일본으로부터 3배체 억새를 도입하여 연료용 펠릿 생산, 열병합발전, 양액재배 배지, 건축자재 및 강화 플라스틱 원료로 이용한다. 현재 재배되는 3배체 억새 단점보완을 위한 품종육성연구와 사탕수수와 억새교잡종인 "Miscane" 육성 연구가 진행되고 있다. 우리나라에서는 2007년 억새 유전자원 수집이 착수된 이후 2009년에 바이오매스 수량이 많은 "거대억새1호"와 억새를 증식효율을 높일 수 있는 "억새대량증식방법"을 개발하였다. 향후 우리나라 억새산업 발전을 위해서는 분자육종 등 새로운 육종기법을 활용하여 우리나라뿐만 아니라 해외에서도 재배할 수 있는 우량 신품종을 육성하는 한편 바이오매스의 전처리, 당화 및 발효 등 셀룰로오스계 에탄올 생산공정에 관한 연구도 강화해야 할 것이다.

• 유기물자원화
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• 제21권4호
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• pp.72-81
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• 2013

본 실험에서는 돈분뇨의 혐기소화 과정에서 발생하는 소화폐액을 액비로 자원화하기 위해 기존의 SCB 기법(퇴비단 여과)을 적용하여 그 효과를 검토하였으며, 여과재의 선택과 여과단 구성방법이 여과작용에 어떠한 영향을 미치는 지를 평가하였다. 주요 결과를 요약하면 (a) 퇴비단 여과상을 이용하여 돈분뇨 슬러리 혐기소화폐액을 여과하였을 경우, EC, BOD, SS는 낮아지고 T-N, T-P는 상승하는 것을 확인하였으며, 이러한 변화는 여과액이 액비로서 지니는 가치를 상승시키는 효과라고 볼 수 있다. (b) 3가지의 퇴비단 조합들(T1, T2, T3)을 비교해 볼 때 대부분의 지표에서 별다른 차이를 보이지 않았다 따라서 값비싼 원료인 톱밥을 저가의 왕겨 또는 목편으로 일부 대체하였을때 퇴비단의 여과 능력에는 큰 변화가 없을 것으로 판단된다. (c) 초기 여과액에서는 BOD가 매우 높게 유지되었으나 여과상의 미생물이 충분히 증식함에 따라 하향 안정되었다. 반면 T-N, T-P의 경우 초기에는 낮은 수준을 유지하다가 15일 이후 원수와 비슷한 수준으로 유지되었다. 이 결과에서 퇴비단 운영 시작 후 20일 이내에 얻어진 여과액은 액비로 사용하기에는 적합하지 않으며 사용을 제한할 필요가 있다고 판단된다. (d) 계절적인 영향에 의한 외기온도의 저하로 퇴비단 내부 온도가 저하되었으나 여과효율에는 큰 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권8호
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• pp.236-250
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• 2016

본 연구는 수도권에 거주하는 일반 소비자를 대상으로 기능성화장품 구매행태를 파악하여 선복화 활용 주름 미백개선 신제품 개발 시 경쟁력 확보를 위한 기초자료로 활용하고자 하였다. 연구결과, 소비자는 주름개선 기능성화장품의 종류 중 세럼을 주로 선호했으며, 1~3개월에 한 번 구매하는 비율이 높았다. 용량은 10~30 ml 미만을 주로 선호했고, 구매비용은 3~5만원 미만을 주로 지출하였다. 미백개선 기능성화장품 역시 세럼을 선호했고, 용량은 30~50 ml 미만을 선호했으며, 구매비용은 3~5만원 미만을 주로 지출하였다. 기능성화장품 형태는 단품을 선호했고 선호도가 높은 주요 구매 장소는 '화장품전문점' 이었고, 선호도가 높은 주요 정보원은 '가족 친구 지인의 추천 및 경험담', 'TV 광고' 등 이었다. 선복화 활용 기능성화장품 세럼 개발시 구매의도 4개 항목 모두 제품 비용이 5만원 이상으로 나타났으며, 가격 지불의사에서도 현재 가격에서 추가로 10~30%까지 지불 할 수 있는 것으로 나타났다. 따라서 화장품 관련 기업 및 산업체는 기능성화장품 관련 신제품 개발 시 소비자의 구매시 요구도를 적용하는 방안과 신제품 판매 활성화를 위해 질 높은 서비스를 제공하는 전문화된 장소 확보 및 직접체험, 다양한 대중매체 활용 SNS 블로그를 통한 구전 효과를 높이고, 천연미백 및 주름개선, 보습효과 등이 검증된 선복화를 활용한 제품을 개발하면 건강과 미용에 관심이 많은 소비자들에게 충분히 어필(appeal)할 수 있을 것으로 사료되었다.

• 원예과학기술지
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• 제32권6호
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• pp.872-878
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• 2014

이 연구는 생물비료로서 클로렐라(Chlorella vulgaris) 분무처리에 의한 유기농 딸기와 엽채류의 신선도와 저장성 향상을 목표로 하였다. 클로렐라 균주 CHK0008은 유기농 벼재배 논의 담수에서 분리하였으며 형태적 특징과 18S rDNA와 23S rDNA 염기서열 비교에 의해 C. vulgaris로 동정하였다. 실험에 사용한 C. vulgaris CHK0008 균주는 BG11 변형배지(BGMM)에서 잘 배양되었으며 UV/VIS 분광광도계로 680nm에서 흡광도를 측정하였을 때 1 OD의 C. vulgaris CHK0008는 $2.15{\times}10^6cell/mL$ 농도로 개산하였다. 클로렐라(C. vulgaris)의 엽면처리구와 무처리구를 비교하였을 때 '설향'과 '육보' 딸기 품종의 당도가 각각 22.2%, 11.5% 향상되었다. 또한 엽면처리구의 '설향'과 '육보' 딸기 품종의 부패율은 무처리구에 비해 각각 63.8%와 74.4% 감소하였다. 엽채류인 상추, 케일, 붉은 케일, 흰 케일, 비트의 엽색 변화 및 백화현상이 저온저장 10일 후 물만 분무 처리한 무처리에서 관찰되었다. 그러나 25% C. vulgaris 배양액을 엽면 처리한 엽채류를 $4^{\circ}C$에서 저장하는 동안 부패율이 무처리에 비해 현저히 감소하였다.

• 생명과학회지
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• 제24권4호
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• pp.370-376
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• 2014

본 연구에서는 벼메뚜기 에탄올 추출물의 항염증 효능을 분석하기 위해 LPS로 염증 유도된 RAW 264.7 세포를 이용하였다. OCE의 항염증 효능을 확인 하기 위해서, 염증 유도된 RAW 264.7 세포에 대해 OCE 농도 의존적으로 염증성 사이토카인인 TNF-${\alpha}$와 IL-6의 유전자발현 및 단백질 생성을 감소시킴을 real-time PCR과 ELISA로 확인하였다. 또한, NF-${\kappa}B$ p65의 핵으로 이동이 차단됨을 면역형광염색으로 확인하였으며, iNOS와 COX-2 단백질 발현을 감소시키는 것을 Western blot 분석으로 확인하였다. 이상의 연구결과를 통해 벼메뚜기는 염증에 의한 NF-${\kappa}B$ p65의 활성과 TNF-${\alpha}$와 IL-6의 생성과 iNOS 및 COX-2의 발현을 억제하는 항염증 효능을 갖고 있는 것을 확인하였다.

• 식물병연구
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• 제15권2호
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• pp.106-111
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• 2009

무사마귀병이 상습적으로 발생하는 농가포장에 달걀껍질을 토양혼화 처리한 후 배추를 정식하고 $10{\sim}13$일 간격으로 4회에 걸쳐 배추를 수확하여 무사마귀병 발병과 배추생육, 토양 pH 변화 등을 조사한 결과 지상부 생육에 있어서 난막을 제거한 달걀껍질 처리구의 배추들이 시험중기부터 다른 처리구들에 비하여 빠른 생육을 보였으며, 무사마귀병 발병도도 가장 낮았다. 난막이 있는 달걀껍질 처리구는 무처리 대조구보다는 생육이 좋았으나 난막 없는 달걀껍질 처리구보다는 낮았다. 토양 pH는 처리 3주 이후부터 차이가 커지기 시작하여, 난막 없는 달걀껍질 처리구에서는 8.0 이상으로 상승한 반면 무처리구에서는 6.8 정도에 머물렀다. 달걀껍질과 기타 칼슘화합물의 효과를 비교한 시험에서는 $CaCO_3$ 처리구의 발병도가 1.7로 가장 낮았고, 무사마귀병 방제용 살균제인 플루설파마이드 처리구와 무사마귀병 저항성 품종인 CR그린배추의 발병도가 모두 1.9인 반면, 달걀껍질 처리구의 발병도는 2.7로 높은 편이었다. 무처리 대조구의 발병도는 3.4였다. 그러나 배추 생육은 발병도와는 다른 양상을 보여, 달걀껍질 처리구의 배추 생육이 약 2.1kg으로 가장 좋았던 반면 무사마귀병 저항성 품종인 CR그린배추의 생육은 약 2.0 kg, 무사마귀병 방제용 살균제인 플루설파마이드 처리구에서는 약 1.7 kg, 그리고 무처리 대조구에서는 약 1.3 kg에 머물렀다. 달걀껍질은 무사마귀병을 크게 억제하지는 못하여도 배추의 생육을 증진시키는 효과는 매우 컸다. 따라서, 배추를 정식하기 전에 토양에 달걀껍질을 혼화한다면 무사마귀병 발생에 관계없이 배추를 재배가 가능할 것이다.

• 생명과학회지
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• 제28권10호
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• pp.1156-1162
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• 2018

연(Lotus)의 항혈전 활성을 평가하기 위해, 연잎, 연자방, 연자육, 연자심, 연근 및 우절로부터 각각 열수 추출물을 제조하고, 이의 성분 분석, 항응고, 혈소판 응집저해 및 적혈구 용혈활성을 평가하였다. 연의 부위별 추출효율은 우절>연자심>연근>연잎>연자육>연자방의 순으로 나타났으며, 추출물들의 pH는 5.6~6.5, 산도는 0.06~0.20%로 다양하게 나타났다. Brix의 경우 연자육에서 70%로 가장 높게 나타난 반면, 연잎과 연자방에서는 분석한계(0.1%) 이하로 나타났다. TP 및 TF 함량은 연잎에서 179.7 및 68.5 mg/g으로 가장 높은 함량을 나타내었고, 총당은 연자육에서 873.0 mg/g, 환원당은 연잎에서 161.4 mg/g으로 가장 높게 나타났다. 한편 항응고 활성은 우절, 연잎 및 연자방 추출물에서 우수하였으며, 특히 연자방의 경우 TT, PT 및 aPTT 평가에서 무처리구에 비해 모두 15배 이상 연장된 강력한 활성을 나타내었다. 그러나, 혈소판 응집 저해 활성을 평가한 결과 연자심 추출물에서만 0.25 mg/ml 농도에서 무첨가구에 비해 25.1%의 혈소판 응집을 나타내어 강력한 응집저해 활성을 나타내었다. 인간 적혈구에 대한 용혈활성 평가결과, 연자육 추출물에서만 6.1%의 약한 용혈활성을 나타내었고, 나머지 부위 추출물에서는 용혈활성이 나타나지 않았다. 본 연구결과는 연 산업의 부산물인 우절, 연자방, 연자육 및 연자심이 혈전성 질환 예방 및 치료용 식의약품 소재로 개발 가능함을 제시하고 있다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제18권4호
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• pp.442-458
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• 2011

박과에 속하는 멜론은 다양한 형태, 과실 크기, 과피와 과육의 변이를 가진다. 또한, 멜론은 당도가 높고 향기와 과즙이 풍부하여 경제적으로도 중요한 작물이다. 멜론 종내에는 호흡과 에틸렌의 차이에 따라 호흡급등형(climacter)과 비호흡급등형(non-climacteric) 타입이 동시에 존재한다. 멜론은 에틸렌 발생량이 많은 과실이며 에틸렌은 성발현에 중요한 역할을 하며 다른 호르몬들도 상호 작용하여 과실이 성숙 시에 영향을 끼친다. 멜론은 성숙하면서 이러한 생리적 변화뿐만 아니라 당도, 경도, 향기, 색소 그리고 네트 발현과 같은 생화학적 변화가 나타난다. 이러한 변화들은 수확의 지표로 사용될 수 있으며 멜론의 수확적기 판정은 수분 후 일수가 가장 많이 이용된다. 수확 후 멜론은 $10^{\circ}C$로 품온을 낮추기 위한 예냉 작업을 한 후, 선별, 포장 과정을 거친다. 수확 후 고품질을 유지하기 위하여 열처리를 하여 효소 활성 및 미생물 번식을 억제시키며, 칼슘 처리를 하여 경도를 유지할 수 있다. 1-MCP를 처리하면 호흡과 에틸렌 발생을 억제시켜 저장성이 증가하였다. 멜론의 저장기간은 짧은 편이며 저온 저장 시 저온 장해를 쉽게 받으므로 $10^{\circ}C$ 정도가 가장 적절하다. 국내에서는 저온저장이 가장 보편적으로 이용되고 있으며 장기유통을 할 경우에는 CA저장으로 후숙과 노화를 지연시킨다. 신선편이 멜론의 가공은 살균제가 첨가된 세척수로 세척과 살균 과정을 거쳐 플라스틱 필름 포장을 하여 저온유통 한다. 최근 신선편이 멜론의 수요가 증가하고 있어 품질과 저장 기간을 늘리기 위한 연구가 필요하다.

• 생명과학회지
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• 제26권8호
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• pp.887-894
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• 2016

개똥쑥 추출물(AAE)은 암에 효과적인 약초로 알려져 있다. Apoptosis는 프로그램화된 세포사멸로 미토콘드리아는 세포사멸 조절에 중요한 역할을 한다. 이 연구는 A549 폐암세포에서 Bcl-2 하위조절과 미토콘드리아 경로를 통한 AAE의 p53 비의존적인 세포사멸을 보여주고 있다. AAE는 p-Akt, cox-2, p53 그리고 미토콘드리아 조절 단백질을 통해 암세포의 사멸을 촉진한다. p-Akt/cox-2 단백질은 세포 증식과 생존에 중요한 역할을 한다고 알려져 있다. Bax, Bak, Bim과 같이 세포사멸을 촉진하는 Bcl-2 단백질은 미토콘드리아 외막의 투과성을 조절한다. AAE의 처리는 p-Akt, p-Mdm2, cox-2 그리고 anti-apoptotic 단백질과 같이 세포사멸을 억제하는 단백질들의 발현을 감소시키는 반면에 암 억제자인 p53과 pro-apoptotic 단백질들을 증가시킨다. Bax/Bak의 활성화는 caspase를 활성화시키기 위해 cytochrome c를 미토콘드리아에서 세포질로 방출하도록 한다. Caspase-3는 apoptosis 과정과 관련된 주요 effector caspase이다. Caspase-3는 일반적으로 pro-enzyme형태로 세포질에 존재한다. Apoptosis의 개시단계에서 caspase-3는 proteolytic cleavage에 의해 활성화되고 활성화된 caspase-3는 PARP를 분해한다. Apoptosis와 관련된 단백질들의 신호전달 사이의 상관관계를 알기 위해 Pifithrin-α (p53 inhibitor)와 Celecoxib (cox-2 inhibitor)을 처리했다. 이러한 결과를 통해 A549 폐암 세포에 AAE를 처리하였을 때 p53-independent 경로를 통해 apoptosis가 유도된다는 것을 확인하였다.