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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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Reversed-phase 및 $Ag^{+}$-HPLC에 의한 Conjugate Trienoic Acid 함유(含有) Triacylglycerol 분자종(分子種)의 상호분리(相互分離) (Resolution of the Triacylglycerols Containing Conjugate Trienoic Acids into Their Molecular Species by HPLC in the Reversed-phase and Silver Ion Mode)

  • 김성진;우효정;조용계
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.197-213
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    • 2001
  • Conjugate trienoic acids (CTA) occurred in triacylglycerols (TGs) of the seed oils of Trichosanthes kirilowii, Momordica charantia and Aleurites fordii, and they were easily converted to their methyl esters in a mixture of sodium methoxide-methanol without any structural destruction. The main fatty acids in triacylglycerol (TG) fraction of the seed oils of Trichosanthes kirilowii are $C_{18:2{\omega}6}$ (32.2 mol %), $C_{18:3{\;}9c.11t,13c}$ (38.0 mol %) and $C_{18:1{\omega}9}$ (11.8 mol %), followed with $C_{16:0}$ (4.8 mol %) and $C_{18:0}$ (3.1 mol %). The TG fraction was resolved into 20 TG molecular species according to the partition number (PN) by reversed-phase (RP)-HPLC. The main TG species were $DT_{c2}$, $MDT_{c}$ and $D_{2}T_{c}$, of which amounts reached 63 mol % of total TG molecular species. The TG sample was fractionated into 11 fractions according to the number of double bond in the molecule by $Ag^{+}-HPLC$ and the species of $DT_{c2}$, $MDT_{c}$ and $D_{2}T_{c}$ were also eluted as main components. The TG species containing CTA showed unusual behaviours in the order of elution by HPLC ; first, TG moleular species of $DT_{c2}$ (D; dienoic acid, $T_{c}$; punicic acid, $T_{ci}$; ${\alpha}-eleostearic$ acid, M ; monoenoic acid, $S_{t}$; stearic acid) was eluted earlier than $Mt_{c2}$, although they have the same PN number of 40, and, secondly, the species of $DT_{ci2}$ with eight double bonds was eluted earlier than that of $D_2T_{ci}$ with seven double bonds. Intact TG of the seed oils of Momordica charantia contained mainly fatty acids such as $C_{18:3{\omega}9c,11t,13t}$ (57.7 mol %), $C_{18:1{\omega}9}$ (17.4 mol %), $C_{18:0}$ (12.3 mol %) and $C_{18:2{\omega}6}$ (10.6 mol %), and was classified into 13 fractions by RP-HPLC. The main TG species were as follows ; $MT_{ci2}$ [$(C_{18:1{\omega}9})(C_{18:3\;9c,11t,13t})_{2}$, 39.1 mol %] and $S_{t}T_{ci2}$ [$(C_{18:0})(C_{18:3\;9c,11t,13t})_2$, 33.9 mol %] comprising about 73 mol % of total TG species, accompanied by $DT_{ci2}$ [$(C_{18:2{\omega}6})(C_{18:3\;9c,11t,13t})_{2}$, 7.3 mol %], $D_{2}T_{ci}$ [$ (C_{18:2{\omega}6})_{2}(C_{18:3\;9c,11t,13t})$, 3.6 mol %] and $MDT_{ci}$ [$(C_{18:1{\omega}9})(C_{18:2{\omega}6})(C_{18:3\;9c,11t,13t})$, 3.5 mol %]. Simple TG species of $T_{ci3}$ [$(C_{18:3\;9c,11t,13t})_3]$ was present in a small amount of 1.4 mol %, but other simple TG species were not detected. The TG was also resolved into 11 fractions according to the number of double bond by $Ag^{+}-HPLC$, and the species were mainly occupied by $MT_{ci2}$ [$(C_{18:1{\omega}9})(C_{18:3\;9c,11t,13t})_{2}$, 39.4 mol %] and $S_tT-{ci2}$ [$(C_{18:0})(C_{18:3\;9c,11t,13t})_{2}$, 35.4 mol %] $DT_{ci2}$ species with eight double bonds was also developed faster than $D_2T_{ci}$ one with seven double bonds as indicated in the analysis of TG of the seed oils of T. kirilowii, and $MT_{ci2}$ species with cis, trans, trans-configurated double bond was eluted earlier than $MT_{c2}$ species with cis, trans, cis-configurated double bond. The main components of fatty acid in total TG fraction isolated from the seed oils of of Aleurites fordii were in the following order ; $C_{18:3\;9c,11t,13t}$ (81.2 mol %)> $C_{18:2{\omega}6}$ (8.5 mol %)> $C_{18:1{\omega}9}$ (5.4 mol %)$. With resolution of the TG by RP-HPLC, eight fractions such as $T_{ci3}$, $Dt_{ci2}$, $D_{2}T_{ci}$, $MT_{ci2}$, $PT_{ci2}$ (P; palmitic acid), $PMT_{ci}$, $PDT_{ci}$ and $S_{t}T_{ci2}$ ($S_{t}$; stearic acid) were isolated, respectively. TG species of $T_{ci3}$ [$(C_{18:3\;9c,11t,13t})_{3}$, 54.2 mol %], $DT_{ci2}$ [$(C_{18:2{\omega}6})(C_{18:3\;9c,11t,13t})_{2}$, 15.0 mol %] and $MT_{ci2}$ [$(C_{18:1{\omega}9})(C_{18:3 9c,11t,13t})_{2}$, 14.8 mol %] were present as main species.

마사지요법이 저체중아의 성장, 생리적 변화 및 모.영아 상호작용에 미치는 효과 (Effects of the Massage Therapy on Weight, Stress Hormone and Mother - Infant Interaction)

  • 김미예;김선희
    • 부모자녀건강학회지
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    • 제3권1호
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    • pp.1-14
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    • 2000
  • The Low Birth Weight infant birth rate in this country is a little more than 15 percent and is being increased. The survival rate of Low Birth Weight infant is over 90 percent and recently the rate runs is getting. However, because of the high risk of Low Birth Weight infant for handicap in growth, a preventive nursing intervention program for Low Birth Weight infant and their mother is considered to be necessary. Touch and massage, thus sensory stimulation has been considered to be important ensuring a normal growth of Low Birth Weight infant During the past decades sensory stimulation program has been used for premature and Low Birth Weight infants. Recently a study on the sensory stimulation for Low Birth Weight infants has bee n done in this country. Mother and infant relationship has a great influence on child's development. Especially, mother and infant interaction during one year after birth plays important role in child's social. affective and cognitive developments. But in the study of Low Birth Weight infants, the mother and infant interaction has been rare yet. However, there was no study effectiveness of the sensory stimulation on mother and infant interaction. In this respect, this study based on the importance of the nursing intervention, is intended to measure the effectiveness of the massage therapy in the aspects of weight, daily feeding amount, cortisolurine stress hormone and mother and infant interactions. This study has been conducted on the nonequivalent control group pretestposttest design in quasi experimental basis and Low Birth Weight infants from NICU of two Medical University Hospitals located in Taegu Metropolitan were selected in experimental group of 21 infants and control group of 20 infants. Data has been collected from May 1, 1999 to September 5, 2000. For the experimental group Field's sensory stimulation(tactile and kinesthetic stimulation) was applied 2 times a day for 10 days(10:00 - 11:00 hours in the morning and 19:00 - 20:00 in the afternoon) by nurse and mother. The electronic indicator scale (Cas Co. Korea) was used to measure infant's body weight. To determine urine cortisol concentration level under stress, rad immuno assay method was used. And to determine mother and infant interactions during feeding, tools developed by Kim Mi-Ye (1999) were used. Collected data were analyzed with SAS program using x-test, t-test, paired t-test and repeated measures ANOVA. Findings were as follows : 1. For the daily mean weight gain, the experimental group showed little higher than the control group, even though, there was no Statistically significant differences between two groups. 2. For the amount of daily mean feeding, the experimental group showed little higher than the control group, while there was no Statistically significant differences between two groups. 3. The level of wine cortisol concentration was increased in both groups, while no Statistical significance was shown between the two groups. 4. Mothers in experimental group were more likely to have higher mean scores in mother and infant interaction during feeding than mothers in the control group. Statistical significance was shown between the two groups(t= 5.78, P=.001). In conclusion, the massage therapy in this study showed with regard to even though through there was no statistically significance in the weight gain and urine stress hormone concentration. there was Statistical significantly higher in the mother and infant interaction during feeding. Based on the result of this study, it is considered that the massage therapy should be applied clinical practice and home to help a developmental growth and interaction of Low Birth Weight infants and mothers during the period of recovery.

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HaCaT 피부각질세포에서 들깻잎 추출물의 산화적 스트레스에 대한 항산화 효과 (Protective Effects of Perilla frutescens Britt var. japonica Extracts from Oxidative Stress in Human HaCaT Keratinocytes)

  • 지나;송가락;길정하;박건영
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제42권2호
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    • pp.161-167
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    • 2013
  • 들깻잎 메탄올추출물(PLME)이 가지는 산화적 스트레스 개선효과를 확인하기 위하여 $H_2O_2$으로 유도된 산화적 스트레스에 대한 HaCaT 피부 각질세포의 보호효과를 조사하였다. 또한 PLME의 항산화 능력을 확인하기 위하여 DPPH, hydroxyl free radical 소거능 및 총 항산화물질(페놀류, 플라보노이드류 및 아스코르브산) 함량을 조사하였다. $H_2O_2$(500 ${\mu}M$)에 의한 산화적 스트레스가 유발된 HaCaT세포에 PLME를 처리한 결과, 농도 의존적으로 세포의 생존율이 증가하였고, 세포 지질과산화물질 MDA의 생성효과는 PLME 처리에 의해 유의적으로 감소하는 것을 관찰하였다. 또한 $H_2O_2$로 인하여 세포내 항산화효소인 SOD, GSH-px와 CAT 등의 활성이 감소된 HaCaT세포에 PLME를 처리했을 때, 이들 효소의 활성이 농도 의존적으로 증가되었다. PLME의 DPPH와 hydroxyl radical 소거능을 측정한 결과, 농도 의존적으로 radical 소거능이 증가함을 알 수 있었다. 50 ${\mu}g/mL$ 이상 농도의 PLME의 DPPH 소거능은 60%의 저해율을 나타낸 천연항산화제인 아스코르브산(50 ${\mu}g/mL$)과 유사한 효과를 보였고, ${\cdot}OH$ radical 소거능은 아스코르브산(50 ${\mu}g/mL$)보다 높은 결과를 나타냈다. 또한 PLME가 함유하고 있는 항산화물질인 폴리페놀류, 플라보노이드류, 아스코르브산의 함량을 측정한 결과 총 페놀류화합물은 $52.2{\pm}1.1$ mg GAE/g, 총 플라보노이드화합물은 $33.7{\pm}4.7$ mg RUE/g, 아스코르브산의 함량은 $17.0{\pm}0.5$ mg AA/g으로 나타났다. HaCaT 세포에서 $H_2O_2$에 의해 발생하는 산화적 스트레스에 대한 보호 효과를 측정한 결과 PLME는 세포 사멸을 방지하고, 세포 지질과산화물질(MDA)의 생성을 억제하여 세포내 항산화효소의 활성을 증가시키는 효과를 가지는 것으로 보인다. 이상의 결과로 들깻잎 메탄올추출물은 인체 피부각질 세포에 대한 보호 작용과 in vitro에서의 항산화 능력이 있는 것으로 확인되었다.

뽕나무(Morus alba L.) 품종별 오디의 영양 및 기능성 성분과 이화학적 품질 특성 비교 (Comparison of Nutritional and Functional Constituents, and Physicochemical Characteristics of Mulberrys from Seven Different Morus alba L. Cultivars)

  • 김은옥;이유진;임현희;서일호;유명화;강대훈;최상원
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제39권10호
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    • pp.1467-1475
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    • 2010
  • 현재 국내에서 재배되는 대표적인 뽕나무(Morus alba L.) 품종별 오디의 영양 및 기능성성분의 함량과 이화학적 품질 특성을 측정하여 비교하였다. 오디 일반성분의 함량은 수분 83.93~86.27%, 가용성 무질소물 8.63~11.76%, 조단백질 1.03~2.54%, 조지방 0.33~0.92%, 조섬유 0.89~2.87% 및 조회분 0.76~0.98% 범위로 익수뽕, 과상2호 및 청일뽕은 다른 품종(대성뽕, 용뽕, 대자뽕, 과상1호)보다 가용성 무질소물 함량이 높은 반면, 단백질, 지방 및 섬유소 함량이 낮았다. 총 당 및 환원당 함량은 과상2호, 청일뽕 및 익수뽕이 높은 반면, 과상1호 및 용뽕은 가장 낮게 나타났다. 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량은 과상1호, 대성뽕 및 용뽕이 다른 품종보다 높았으며, 총 안토시아닌 함량은 과상1호 및 2호, 용뽕, 대성뽕이 높았다. 또한, 오디의 anthocyanin 구성성분 즉, C3G 및 C3R 함량은 대성뽕, 과상1호 및 과상2호가 모두 높았다. 한편, 오디의 4가지 플라보노이드 즉, rutin, isoquercitrin, quercitrin, quercetin 함량은 품종에 따라 다소 차이가 있었으며, 과상2호가 2가지 주된 플라보노이드인 rutin 및 quercetin 함량이 높은 반면, 익수뽕 및 청일뽕은 낮았다. 오디 품종별 piceid 및 4-PM 함량을 측정한 결과, piceid 함량은 대성뽕 및 용뽕이 높았으며, 대자뽕, 익수뽕 및 청일뽕은 검출되지 않았다. 한편, 항당뇨 성분인 4-PM은 청일뽕 및 대성뽕이 높은 반면, 그 외 오디 품종들은 함량이 비슷하였다. 항고혈압성 GABA 함량은 청일뽕, 대성뽕 및 과상2호가 높은 반면, 익수뽕 및 용뽕은 낮았다. 오디 품종별 이화학적 품질 특성 중 과실의 중량 2.11~6.38 g, pH 4.08~4.80, 산도 0.39~0.73%, 당도 5.83~15.34oBrix, 색도 L값 26.31~31.49, a값 1.04~3.85, b값 -0.02~4.09 범위로 품종간에 유의적인 차이를 보였다. 특히 오디 품종 중 익수뽕 및 과상2호는 열매의 크기가 적당히 크고 다른 품종보다 산도는 다소 낮은 반면, 당도는 13~15%로 높았다.

조류 성장 억제를 위한 녹조 및 적조 발생과 황사의 상관관계 초기적 연구 (An Initiative Study on Relationship between Algal Blooms and Asian Dust for Regulation of Algal Blooms)

  • 김태진;정재칠;서라벌;김형모;김대근;전영신;박순웅;이세윤;박준조;이진하;이재정;이은주
    • KSBB Journal
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    • 제29권4호
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    • pp.285-296
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    • 2014
  • Although the problems of the algal blooms have been world-widely observed in freshwater, estuary, and marine throughout the year, it is not yet certain what are the basic causes of such blooms. Consequently, it is very difficult to predict when and where algal blooms occur. The constituents of the Asian dust are in a good agreement with the elements required for the algal growth, which suggests some possible relationship between the algal blooms and the Asian dust. There have been frequently algal blooms in drinking water from rivers or lakes. However, there is no any algal blooms in upwelling waters where the Asian dust cannot penetrate into the soil due to its relatively weak settling velocity (size of particles, $4.5{\pm}1.5{\mu}m$), which implies the possible close relationship of the Asian dust with algal blooms. The present initiative study is thus intended firstly in Korea to illustrate such a relationship by reviewing typical previous studies along with 12 years of weekly iron profiles (2001~2012) and two slant culture experiments with the dissolved Asian dust. The result showed bacterial suspected colonies in the slant culture experiment that are qualitatively in a good agreement with the recent Japanese studies. Since the diatoms require cheap energy (8%) compared to other phytoplankton (100%) to synthesize their cell walls by silicate, the present results can be used to predict algal blooms by diatoms if the concentrations of iron and silicate are available during spring and fall. It can be postulated that the algal blooms occur only if the environmental factors such as light, nutrients, calm water surface layer, temperature, and pH are simultaneously satisfied with the requirements of the micronutrients of mineral ions supplied by the Asian dust as enzymatic cofactors for the rapid bio-synthesis of the macromolecules during algal blooms. Simple eco-friendly methods to regulate the algal blooms are suggested for the initial stage of blooming with limited area: 1) to cover up the water surface with black curtain and inhibit photosynthesis during the day time, 2) to blow air (20.9%) or pure oxygen into the bottom of the water and inhibit rubisco for carbon uptake and nitrate reductase for nitrogen uptake activities in algal growth during the night, 3) to eliminate the resting spores or cysts by suction of bottom sediments as deep as 5 cm to prevent the next year germinations.

중온2단혐기성소화조에 미생물제재 주입시 소화효율에 미치는 영향 (Effect on Digestion Efficiency by Adding Microbial Agent in Mesophilic Two-stage Anaerobic Digester)

  • 정병길;김석순;강동효;성낙창;최성호;이희범
    • 유기물자원화
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    • 제11권3호
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    • pp.75-86
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    • 2003
  • 최근에는 차집관거의 확충, 생활하수의 유입량 증가 및 인근 신규 APT의 분뇨 직유입으로 인해 유입 총고형 물량이 증가됨에 따라 기존 소화조의 용량이 부족할 것으로 예상되고 있다. 본 연구는 기존 소화조 용량부족에 따른 효율감소에 대응하기 위해 미생물제재로써 Bio-dh를 이용하여 소화조내 소화효율 증가(유기물 분해속도 증가)에 따른 최종슬러지 발생량을 감소시키고 가스발생량을 증가시키는데 그 목적이 있다. 실제 하수슬러지를 처리하고 있는 소화조 장치와 동일한 2단혐기성소화조 형태로 설치하였으며, 용량이 $1.3m^3$인 혼합조에 하수슬러지와 미생물제재인 Bio-dh를 주입하였다. 소화방식은 중온성 2단혐기성소화조로서 $35{\pm}1^{\circ}C$를 유지하였고, 1단소화조는 반응조내 미생물과 기질의 원활한 혼합을 위하여 교반기를 부착하였으며, 교반기는 120rpm으로 운전하여 반응조내 완전혼합이 이루어지도록 운전하였다. 2단소화조에서는 소화슬러지와 상등수가 분리되도록 교반을 수행하지 않았다. 소화가스량 측정을 위하여 각 소화조 상부에 가스메타를 설치하였으며, 가스분석을 위하여 상부에 가스포집구를 설치하였다. 교반기 축사이로 발생할 수 있는 발생가스의 누출과 공기의 유입을 막기 위해 water sealing 장치를 교반기 축에 부착시켰다. 실험결과 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 1. 미생물제재를 투입하지 않은 경우 소화효율은 평균 48.6%(46.0~50.9%)로 나타난 반면, 미생물제재인 Bio-dh를 투입한 경우 소화효율은 평균 54.2%(52.8~57.3%)로 나타나 미생물제재를 투입한 경우가 미생물제재를 투입하지 않은 경우보다 소화효율이 약 1.12배 정도 높은 것으로 나타났다. 2. 2차소화조 월류수의 수질은 미생물제재 미투입시 $COD_{Mn}$은 평균 1,639mg/L, SS는 평균 4,888mg/L로 나타난 반면, 미생물제재(Bio-dh) 투입시 $COD_{Mn}$은 평균 859mg/L, SS는 평균 2,405mg/L로 나타나 미생물제재 투입시 $COD_{Mn}$은 약 47.6%, SS는 약 50.8% 정도 더 낮게 나타났다.

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멀티플 에멀전(W/O/W) 시스템을 이용한 자외선차단성능(UVA/B)의 내수성과 보습효과 (Moisturizing Effect and Durability of Sun Protection Factor (UVA/B) Activity with Multiple Emulsion (W/O/W) System)

  • 이명희;김인영
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.339-347
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    • 2015
  • 본 연구는 멀티플 에멀젼(W/O/W) 시스템을 이용하여 개발한 자외선차단 제품의 자외선차단성능의 지속성과 보습효과에 관한 연구이다. 자외선차단용 화장품은 장시간의 외출, 등산, 레포츠 활동을 할 때 필수적으로 사용하는 제품으로 높은 자외선차단효과와 지속성이 요구되고 있다. 또한, 소비자들은 감성공학적인 측면에서 끈적이지 않으며, 내수성이 우수한 제품을 선호하고 있다. 친수성 (O/W타입) 자외선차단제품의 경우, 사용감은 우수하나, 땀이나, 물에 쉽게 지워지기 때문에 완벽한 자외선차단 효과를 기대할 수 없으며, 내수성이 우수한 친유형 (W/O타입) 제품의 경우, 내수성은 우수하나, 끈적임이 심하고, 보습효과가 낮다. 따라서 본 연구에서는 멀티플에멀젼(W/O/W)시스템의 퍼뮬레이션을 개발하여 친수성크림의 부드럽고 촉촉한 사용감을 부여하고 흡수 후에는 내수성이 우수한 W/O 제형으로 변화하여, 우수한 내수성과 자외선차단효과의 지속성을 가지는 고기능성 다중에멀젼의 자외선차단크림을 개발하는 것이 목적이다. 자외선차단크림에 사용된 성분으로 UV-B를 차단하는 원료 에칠헥실메톡시 신나메이트, 이소아밀-p-메톡시신나메이트, 에틸헥실살리실레이트, 옥토크릴렌을 사용하였으며, UV-A차단제로 부틸메톡시디벤조일메탄과 비스에칠헥실옥시페놀 메톡시페닐트리아진을 사용하였다. O/W형 크림의 자외선차단효과를 나타내는 SPF 수치가 34.1, W/O/W형 크림에서는 SPF 수치가 40.6으로, O/W형 크림보다는 19%정도 자외선 차단효과가 상승하는 것으로 나타났다. 4시간 경과 후의 내수성시험에서는 O/W형 크림의 경우 자외선차단효과가 3.6정도로 30.5이상 하락하였으나, 다중에멀젼 시스템에서는 자외선차단효과가 32.7로, 7.9정도 하락하여 81%의 내수성이 있는 것으로 나타났다. 사용 30분 후의 보습효과는 친수성크림이 우수하였으나, 3시간 이후의 보습력은 멀티플에멀젼에서 더욱 높은 보습효과를 보였다.

Lysobacter antibioticus HS124를 이용한 배추좀나방 (Plutella xylostella L.)의 생물학적 방제 (Biological Control of Diamondback Moth (Plutella xylostella L.) by Lysobacter antibioticus HS124)

  • 강성준;이용성;이소연;윤근영;홍성현;박윤석;김익수;박노동;김길용
    • 한국토양비료학회지
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    • 제43권5호
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    • pp.659-666
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    • 2010
  • 선행연구에서 근권 토양으로부터 분리된 Lysobacter antibioticus HS124 (HS124)는 lytic enzyme으로써 chitinase, gelatinase, lipase 및 protease 등의 효소와 항생물질인 4-hydroxyphenylacetic acid (4-HPAA)를 생성하였다. 본 실험에서는 HS124를 이용하여 배추좀나방 (diamondback moth, Plutella xylostella L.) 3~4령 유충의 살충활성을 검정하였다. HS124 배양액을 배추좀나방 유충에 처리하였을 때 유충은 파괴되어 분해되었다. HS124가 생성하는 4-HPAA를 유충에 처리하였을 때 처리 농도가 높을수록 살충율은 증가하였으며, HS124 배양액에 Tween 80을 첨가하였을 때 첨가하지 않은 처리구보다 살충율이 1.4배 높았다. 한편 화학 살충제 (IS), HS124 배양액 (HS124), 식물추출물 (매직파이; MP), HS124 배양액+식물추출물 (HS124+MP) 및 멸균수 (SDW)를 이용하여 배추좀나방 유충의 살충율을 검정하였다. HS124+MP 처리구에서 가장 높은 살충율을 나타내었고, IS, MP, HS124 및 SDW 처리구 순으로 살충율이 감소하였다. HS124 처리구는 대조구인 멸균수처리구보다 31% 높은 살충율을 나타내었고, HS124+MP처리구 보다 40% 낮은 살충율을 나타내었다. 이러한 결과로 보아 항생물질과 다양한 lytic enzyme을 생성하는 L. antibioticus HS124 배양액과 식물추출물의 혼합제제는 배추좀나방의 생물학적 방제제로써 가치가있다고 사료된다.

다중모형조합기법을 이용한 상품추천시스템 (Product Recommender Systems using Multi-Model Ensemble Techniques)

  • 이연정;김경재
    • 지능정보연구
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    • 제19권2호
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    • pp.39-54
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    • 2013
  • 전자상거래의 폭발적 증가는 소비자에게 더 유리한 많은 구매 선택의 기회를 제공한다. 이러한 상황에서 자신의 구매의사결정에 대한 확신이 부족한 소비자들은 의사결정 절차를 간소화하고 효과적인 의사결정을 위해 추천을 받아들인다. 온라인 상점의 상품추천시스템은 일대일 마케팅의 대표적 실현수단으로써의 가치를 인정받고 있다. 그러나 사용자의 기호를 제대로 반영하지 못하는 추천시스템은 사용자의 실망과 시간낭비를 발생시킨다. 본 연구에서는 정확한 사용자의 기호 반영을 통한 추천기법의 정교화를 위해 데이터마이닝과 다중모형조합기법을 이용한 상품추천시스템 모형을 제안하고자 한다. 본 연구에서 제안하는 모형은 크게 두 개의 단계로 이루어져 있으며, 첫 번째 단계에서는 상품군 별 우량고객 선정 규칙을 도출하기 위해서 로지스틱 회귀분석 모형, 의사결정나무 모형, 인공신경망 모형을 구축한 후 다중모형조합기법인 Bagging과 Bumping의 개념을 이용하여 세 가지 모형의 결과를 조합한다. 두 번째 단계에서는 상품군 별 연관관계에 관한 규칙을 추출하기 위하여 장바구니분석을 활용한다. 상기의 두 단계를 통하여 상품군 별로 구매가능성이 높은 우량고객을 선정하여 그 고객에게 관심을 가질만한 같은 상품군 또는 다른 상품군 내의 다른 상품을 추천하게 된다. 제안하는 상품추천시스템은 실제 운영 중인 온라인 상점인 'I아트샵'의 데이터를 이용하여 프로토타입을 구축하였고 실제 소비자에 대한 적용가능성을 확인하였다. 제안하는 모형의 유용성을 검증하기 위하여 제안 상품추천시스템의 추천과 임의 추천을 통한 추천의 결과를 사용자에게 제시하고 제안된 추천에 대한 만족도를 조사한 후 대응표본 T검정을 수행하였으며, 그 결과 사용자의 만족도를 유의하게 향상시키는 것으로 나타났다.