• Advances in environmental research
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• 제1권1호
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• pp.15-35
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• 2012

Mercury (Hg) is a global environmental pollutant that has been the cause of many public concerns. One particular concern about Hg in aquatic systems is its trophic transfer and biomagnification in food chains. For example, the Hg concentration increases with the increase of food chain level. Fish at the top of food chain can accumulate high concentrations of Hg (especially the toxic form, methylmercury, MeHg), which is then transferred to humans through seafood consumption. Various biological and physiochemical conditions can significantly affect the bioaccumulation of Hg-including both its inorganic (Hg(II)) and organic (MeHg) forms-in fish. There have been numerous measurements of Hg concentrations in marine and freshwater fish worldwide. Many of these studies have attempted to identify the processes leading to variations of Hg concentrations in fish species from different habitats. The development of a biokinetic model over the past decade has helped improve our understanding of the mechanisms underlying the bioaccumulation processes of Hg in aquatic animals. In this review, I will discuss how the biokinetic modeling approach can be used to reveal the interesting biodynamics of Hg in fish, such as the trophic transfer and exposure route of Hg(II) and MeHg, as well as growth enrichment (the increases in Hg concentration with fish size) and biomass dilution (the decreases in Hg concentration with increasing phytoplankton biomass). I will also discuss the relevance of studying the subcellular fates of Hg to predict the Hg bioaccessibility and detoxification in fish. Future challenges will be to understand the inter- and intra-species differences in Hg accumulation and the management/mitigation of Hg pollution in both marine and freshwater fish based on our knowledge of Hg biodynamics.

• 한국환경과학회지
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• 제7권2호
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• pp.141-148
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• 1998

Effects of alumlnlum(AA), soil pH and calcium(Cal on growth response and heavy metal accumulation and regulation of nitrogen fixation In Melilotus suaveolens seedlings, a biennial legume plant dominating in the disturbed area, were quantitatively analyzed during the growing periods. Accumulation of metals In each organ of M. suaveojens was Increased UC the lowering of pH. Al contents In leaf and root treat- ed with 30ppm Al at pH 4.2 on the 28th day after treatment were 8 and 11 folds higher than those of control, while the contents with 100ppm AA were 21 and 24 folds as compared to control. The significent inhibition in Al contents was induced by 100ppm AA and Ca at pH 6.5. Increased metals inhibited higher at pH 4.2 and the growth inhibition due to Al was reversed by the addition of Ca, suggesting that growth correlates to the pH value. Chlorophyll contents in leaves increased during growth stave were inhibited by Al treatments. The biomass was decreased UD the lowering of pH and the increase of concentrations. 100ppm Ca treatment resulted in 5.1-5.9% increase of the biomass as compared to that of 100ppm Al. Specific nitrogen fuation activities In nodules In the 100ppm Al at pH 4.2 and pH 6.5 were reduced to 35. 2% and 52.2% of control, on the 28th day after treatment, while the combination of Al and Ca induced reduced by 10% as compared to control with the treatment of 100ppm AA at pH 4.2 due to the inhibition bination of 100ppm Al and Ca and lowering of pH.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제32권1호
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• pp.57-61
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• 2005

생물반응기를 이용한 섬오갈피 부정근 배양시 첨가되는 생장조절제의 종류와 농도에 따른 부정근의 생장과 이차대사산물 생산과의 관계를 조사하였다. IBA 농도별 부정근 생장은 IBA $2.0\;\cal{mg/L}$에서 6.7 g DW/L로 가장 높았으나, eleutheroside E 함량은 IBA 농도에 따라 차이가 없었다 TDZ 농도에 따른 부정근 생장은 농도가 증가함에 따라 생장도 증가하여 eleutheroside E 함량은 IBA $3.0\;\cal{mg/L}$에 TDZ $0.1\;\cal{mg/L}$ 처리구에서 $3,327\;{\mu}g/g$ DW로 가장 생산량이 많았다. 이와 달리 eleutheroside B ($153\;{\mu}g/g$ DW)과 chlorogenic acid ($7.7\;\cal{mg/g}$ DW)는 IBA $5.0\;\cal{mg/L}$에 TDZ $0.1\;\cal{mg/L}$ 처리구에서 함량이 가장 높았다. Zeatin은 부정근 생육과 eleutheroside E 함량에는 크게 영향을 미치지 않으나 eleuthe-roside B와 chlorogenic acid 생산을 크게 억제하였다.

• 한국산림과학회지
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• 제106권4호
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• pp.380-387
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• 2017

본 연구는 경상남도 진주시 남부산림자원연구소 가좌시험림 내 맹종죽 임분을 대상으로 죽순 생산을 위해 약 30년 동안 시비가 실시된 시비구와 인접한 무시비구의 바이오매스 추정을 위한 상대생장식과 바이오매스 생산량을 비교하기 위해 수행하였다. 총 20본(시비구 10본, 무시비구 10본)의 맹종죽을 벌채 한 후, 각 기관별 바이오매스(Y)를 종속변수로 하고 근원부 20 cm 직경($D_{20}$), 흉고직경(DBH), 수고(H: culm height), 흉고직경과 수고($DBH^2{\cdot}H$)를 독립변수(X)로 하는 모든 상대생장식의 유의성이 인정(P < 0.05)되었으며, DBH를 이용한 시비구와 무시비구 상대생장식의 상대생장계수(b)는 유의적인 차이가 없었다. 상대생장식 중 흉고직경을 독립변수로 추정된 대나무 줄기, 가지, 잎의 바이오매스는 무시비구가 시비구에 비해 유의적으로 높았으며, 지상부 총 바이오매스의 경우 무시비구가 $106.38Mg\;ha^{-1}$(임분 밀도 6,833본/ha)로, 시비구의 $57.68Mg\;ha^{-1}$(임분 밀도 4,633본/ha)에 비해 약 2배 정도 높았다. 지상부 바이오매스 분포 비율은 시비구의 경우 줄기(79%) > 가지(14%) > 잎(7%), 무시비구 경우 줄기(81%) > 가지(13%) > 잎(6%) 순으로 시비 처리에 따른 바이오매스 분포 비율에 큰 차이는 없었다. 본 연구결과에 따르면 임분 밀도 차로 인하여 시비는 맹종죽 임분의 지상부 바이오매스 축적량에 미치는 영향은 크지 않았다.

• 한국토양비료학회지
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• 제31권2호
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• pp.204-210
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• 1998

본 시험은 재배이역(栽培履歷)이 서로 상이한 시설재배지에서의 염류집원적지(鹽類集源積地)와 건전지(健全地)의 미생물상(微生物相)의 생태(生態)를 비교해석(比較解析)하고, 미생물(微生物)적 진단(診斷)에 의한 근권환경(根圈環境)의 동태(動態)와 개량기술(改良技術)을 위한 기초자료를 얻고자 수행하였다. 주요 미생물(微生物)의 분포(分布)는 건전지(健全地)에서 형광성(螢光性) Pseudomonas 속 세균(細菌)의 밀도가 높은반면 염류장해지(鹽類障害地)에서는 병원성(病原性) Fuasarium 속의 밀도가 높고 형광성(螢光性) Pseudomonas 속 세균(細菌)이 낮은 분포밀도(分布密度)를 보였다. 토양중 유기물 함량이 증가할수록 Bacillus 속(屬), 형광성(螢光性) Pseudomonas 속(屬), Enterobacteriaceae 등 세균류(細菌類)의 밀도와 Microbial biomass C함량이 크게 증가하였으며, 토양의 전기전도도(電氣傳導度)(EC)가 $5.1dS\;m^{-1}$ 이상으로 높아지면 미생물(微生物)간의 비율중 세균(細菌)/사상균(絲狀菌)(B/F), 방선균(放線菌)/사상균(絲狀菌)(A/F)의 비율이 현저히 낮아지고 형광성(螢光性) Pseudomonas 속(屬) 세균(細菌)이 급격히 감소하였다. 토양 pH와 세균(細菌)과의 관계는 고도의 정(正)의 상관관계(相關關係)를, 사상균(絲狀菌)과는 부(負)의 상관관계(相關關係)를 보였으며, 토양유기물과 방선균(放線菌), Bacillus 속(屬), Enterobacteriaceae와는 각각 $r=0.226^*$, $r=0.334^{**}$, $r=0.276^{**}$, 치환성 Ca및 치환성 Mg함량과 방선균수(放線菌數)와는 각각 $r=0.334^{**}$, $r=0.352^{**}$, 유기물함량과 Microbial biomass C 함량과는 $R=0.439^{**}$의 유의성(有意性) 있는 상관을 보였다.

• 한국산림과학회지
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• 제77권1호
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• pp.10-16
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• 1988

한국(韓國)의 난대(暖帶)인 전남(全南) 완도군(莞島郡) 남길도(南吉島) 해안(海岸)에 조성(造成)된 상록활엽교목(常綠濶葉喬木)이며 약용자원(藥用資源)으로 활용(活用)되고 있는 후박나무림(林)을 대상(對象)으로 물질생산량(物質生産量)을 조사(調査)한 결과(結果) 지상부현존량(地上部現存量)은 123.708 tons/ha로 추정(推定)되었고 이용가능(利用可能)한 가지수피량(樹皮量)은 1.615 tons/ha로 총수피량(總樹皮量) 8.095 tons/ha의 1/5 정도를 차지하고 있었다. 또한 현존량(現存量) 밀도(密度)는 $1.77ha/m^3$ 엽면적지수(葉面積指數)는 8.08로 나타났다. 지상부(地上部) 년순산량(年純産量)은 16.051 tons/ha/yr로 추정(推定)되었고, 그 구성화(構成化)는 잎이 42.6%, 줄기목질부(木質部)가 32.6%, 가지목질부(木質部)가 21.1%, 줄기수피(樹皮)가 2.5%, 가지수피(樹皮)가 1.2% 순(順)이었다. 생산능률(生産能率)에 있어서 순동화율(純同化率)은 1.384 kg/kg/yr, 간재생산능률(幹材生産能率)은 0.451 kg/kg/yr, 총수피생산능률(總樹皮生産能率)은 0.051 kg/kg/yr, 현존량축적율(現存量蓄積率)은 7.707 kg/kg/yr로 나타났다.

• 한국산림과학회지
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• 제85권3호
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• pp.453-461
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• 1996

왕대속 대나무림의 물질생산 및 무기영양물 분배를 파악하가 위하여 전라남도 순천시에 위치하고 있는 죽순대, 왕대, 솜대 등 왕대속 3개 종의 임분을 대상으로 임분별 $10m{\times}10m$ 조사구 5개씩을 설치한 후 임분구조 및 죽간(竹稈), 가지, 잎, 지하경(地下莖), 뿌리 등 지하부를 포함한 대나무 전체의 부위별 현존량, 순생산량, 생산능률, 무기영양물 분배 등을 조사분석하였다. 죽간(竹稈)의 평균흉고직경, 죽고(竹高), 흉고단 면적은 죽순대, 솜대, 왕대 임분의 순으로 컸다. 흉고직경 또는 흉고직경과 죽고를 독립변수로 하는 3개 유형의 현존량 대수회귀식을 임분별, 부위별로 유도 검정한 결과 적합도와 실용성을 고려할 때 흉고직경을 독립변수로 하는 대수회귀식(logWt=A+BlogD)이 효과적이었다. 직선 대수회귀식이 되는 흉고직경 또는 흉고직경과 수고($D^2H$)를 독립변수로 하는 2개 유형의 3개 종별 현존량 대수회귀식의 기울기와 절편간의 차이 유무를 검정한 결과 2개 유형 모두 절편간에 유의적인 차이를 보임으로써 왕대속 3개 종의 일괄추정식은 오차가 클 것으로 판단되었다. 지하부를 포함한 임분 전체의 현존량(現存量)은 죽순대 103.621t/ha, 솜대 86.447t/ha, 왕대 36.767t/ha의 순으로 많았으며 비교적 큰 차이를 보였다. 동화기관인 잎의 현존량 구성비는 6.3-7.8%이었으며, 지상부와 지하부의 현존량 비는 1.87-2.26이었다. 지하부를 포함한 임분 전체의 순생산량(純生産量)은 죽순대 6.115t/ha/yr, 솜대 5.609t/ha/yr, 왕대 3252t/ha/yr의 순으로 많았다. 순동화율(純同化率)은 죽순대 임분 2.979, 솜대 임분 2.752, 왕대 임분 2.187의 순으로 높았으며, 현존량축적율(現存量蓄積率)은 2.679-5.358의 범위를 보였다. 부위별 무기영양물 농도는 3개 종 모 두 N, P, Mg는 잎, 지하부, 죽간(竹稈)과 가지의 순으로 높았으며, Ca는 잎, 죽간과 가지, 지하부의 순이었다. 지하부를 포함한 대나무 전체의 무기영양물 함량은 N, K, Ca와 Mg, P의 순으로 많았다. 3개 종의 임분 현존량에 있어서 차이를 보이는 것은 죽간밀도(竹稈密度)는 큰 차이가 없었으나 죽간(죽稈)의 크기가 다르며, 동화기관인 잎의 현존량, 순동화율 비교적 장기간의 축적기관인 죽간 생산능률 등에서 차이가 있기 때문이었다.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제10권1호
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• pp.91-98
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• 2005

In order to investigate central metabolic changes in Beijerinckia indica, cells were grown on different carbon sources and intracellular flux distributions were studied under varying concentrations of nitrogen. Metabolic fluxes were estimated by combining material balances with extracellular substrate uptake rate, biomass formation rate, and exopolysaccharide (EPS) accumulation rate. Thirty-one metabolic reactions and 30 intracellular metabolites were considered for the flux analysis. The results revealed that most of the carbon source was directed into the Entner-Doudoroff pathway, followed by the recycling of triose-3-phosphate back to Hexose­6-phosphate. The pentose phosphate pathway was operated at a minimal level to supply the precursors for biomass formation. The different metabolic behaviors under varying nitrogen concentrations were observed with flux analysis.

• BMB Reports
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• 제46권12호
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• pp.575-581
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• 2013

Lipid droplet (LD) is a cellular organelle that stores neutral lipids as a source of energy and carbon. However, recent research has emerged that the organelle is involved in lipid synthesis, transportation, and metabolism, as well as mediating cellular protein storage and degradation. With the exception of multi-cellular organisms, some unicellular microorganisms have been observed to contain LDs. The organelle has been isolated and characterized from numerous organisms. Triacylglycerol (TAG) accumulation in LDs can be in excess of 50% of the dry weight in some microorganisms, and a maximum of 87% in some instances. These microorganisms include eukaryotes such as yeast and green algae as well as prokaryotes such as bacteria. Some organisms obtain carbon from $CO_2$ via photosynthesis, while the majority utilizes carbon from various types of biomass. Therefore, high TAG content generated by utilizing waste or cheap biomass, coupled with an efficient conversion rate, present these organisms as bio-tech 'factories' to produce biodiesel. This review summarizes LD research in these organisms and provides useful information for further LD biological research and microorganism biodiesel development.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제42권1호
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• pp.67-72
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• 2014

A new substrate, breadcrumbs, was investigated for biomass accumulation, the pH of the cultural broth, the formation of primary metabolites such as the proteins and endopolysaccharides of Schizophyllum commune 1768 and Trametes versicolor 353, as well as its bioconversion efficiency. The results showed that S. commune gives more mycelial mass ($23.96{\pm}0.8g/l$) and in a shorter period (4 days) than T. versicolor ($15.76{\pm}0.5g/l$ in 5 days). The pH values changed from the initial 6.1 to 3.6 in S. commune cultural broth and to 4.4 in T. versicolor cultural broth. Maximal endopolysaccharide content in the mycelia of S. commune and T. versicolor were 7.13% and 6.42%, correspondingly. Crude protein content in S. commune mycelium was 18.83 % on the 4th day of cultivation, and 20.03%, in the mycelium of T. versicolor, on the 6th day of cultivation. Kinetic parameters for the quantitative estimation of cultivation efficiency were calculated for biomass, endopolysaccharide, and crude protein concentrations.