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목련(Magnolia kobus DC.)에서 분리한 흰비단병균(Sclerotium rolfsii Sacc.)에 관한 연구 (Studies on Sclerotium rolfsii Sacc. isolated from Magnolia kobus DC. in Korea)

  • 김기청
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.105-133
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    • 1974
  • 본 연구는 목련에서 분리한 흰비단병균 Sclerotimu rolfsii Sacc.의 분화형을 밝히고 균계생장 및 균핵형성에 대한 영양생리를 구명코저 vitamin, 질소원, 탄소원의 효과를 검토했으며 또 본 균과 Penicillium sp.와의 생태적 관계를 해명하기 위한 기초적인 연구로서 본 균의 균계생장 및 균핵형성에 대한 Penicillium 배양여액의 촉진효과와 그 요인을 밝히려고 시도하였다. 본 연구결과를 종합해서 적요하면 다음과 같다. 1. 목연에서 분리한 흰비단병균 제1형, 축2형은 배지상의 성상이나 생리적 성질 펄 병원성이 상이하였다. 특히 목연 아카시아에 대한 병원성은 양자 동일하나 콩이나 오이에 대해서는 제2형균이 제1형균보다 더 강하였다. 2. 공시된 14종의 질소원중 $KNO_2$와 glycine을 제외하고는 모두 thiamine hydrochloride 10r/l가 첨가되었을 때 비로소 공시균의 균계생장 및 균핵형성에 이용되었다. 질소의 형태별로 보면 균계생장에 있어서는 $NO_3-N$보다는 $NH_4-N$이 훨씬 더 효과적이며 organic N은 화합물에 따라 상이하였다. 그러나 균핵형성에 있어서는 이와 반대로 $NO_3-N$이 효과적이었다. $NO_2-N$은 균계생장이나, 균핵형성에 전혀 효과가 없었다. 3. 공시 탄소원 7종도 대체적으로 thiamine이 존재하지 않는 한 균계생장이나 균핵형성에 아무런 효과가 없었다. thiamine이 첨가될 경우 균계생장에 있어서 glucose와 saccharose가 가장 효과적이고 maltose와 soluble starch는 효과가 적었으며 xylose, lactose, glyceline은 전혀 효과가 없었다. 균핵형성에 있어서는 loctose를 제외하고는 전구에서 균핵형성을 보였으며 모두 비슷한 효과를 나타냈다. 4. 배지중의 질소원이 동일수준이면 탄소원이 증가함에 따라 균계생장량이 증가하였다. 그러나 질소원의 량에는 한도가 있는 것으로 질소 0.5g/l이상에서는 오히려 균계생장이 억제되었다. 그러나 균핵형성에 있어서는 탄소원의 증가에 따라 균핵형성량이 저하하였다. 5. 공시균은 thiamine 결핍균으로서 균계생장 최적 thiamine 농도는 20r/l이고 이 농도를 초과하면 오히려 균계생장이 억제되는데 150r/l에서는 무첨가구와 거의 같은 정도로 억제되었다. 6. 공시균의 생장에 있어서 thiamine의 첨가에 따른 질소원리용도는 $NH_4NO_3>(NH_4)_2SO_4>asparagine>KNO_3$의 순위이며 질소원별 thiamine 최적요구량은 $KNO_3$인 경우 12r/l, asparagine인 경우 16r/l 정도였다. 균핵형성량에 있어서는 $KNO_3>NH_4NO_3>asparagine>(NH_4)_2SO_4$의 순위로서 thiamine 최적량은 $KNO_3,\;NH_4NO_3$인 경우 8r/l에서 전균핵생산량의 대부분이 형성되나 asparagine인 경우에는 16r/l 정도였다. 7. 배양액의 pH는 공시균이 생장을 개시하자마자 3.5정도로 급격히 떨어지나 그 이후부터는 생장량이 증가함에 따라 완만하게 떨어졌다. 그러나 pH2.2 이하로는 더 내려가지 않았다. 8. 공시균의 균계생장에 대한 각종 vitamin의 상호효과는 thiamine, biotin, pyridoxine, inositol의 4가지 조합에 있어서도 thiamine이 첨가되지 않은 곳에서는 거의 효과가 나타나지 않았다. 그러나 thiamine+pyridoxine, thiamine+inosital, thiamine+biotin+pyridoxine, thiamine+pyridoxine+inositol구에 있어서는 thiamine 단독 첨가구와 동등 혹은 그 이상의 효과를 나타내지만 thiamine+biotin과 thiamine+biotin+inosital구는 오히려 떨어졌다. 균핵형성에 있어서는 thiamine 단독구에 비하여 각구 모두 약간씩 증가하였다. 9. Penicillium 배양여액중에는 공시균의 균계생장을 촉진하는 물질이 존재하며 배양여액 6-15ml/50ml 배양액의 농도에서 거의 최고균계생장량에 달하였다. 10. 질소원으로서 첨가한 $NH_4NO_3$ 혹은 asparagine은 균계생장에 있어서 배양여액농도 여가에 관계없이 $NH_4NO_3$가 더 유효하였다. 11. 배양여액에 대한 일련의 처리에 있어서 휘발성물질분획, 비휘발성물질분획, 휘발산분획, ether 가용성유기산분획, ether 불용성물질분획, cation 흡착물질분획, cation 비흡착물질분획, anion 흡착물질분획 및 비흡착물질분획의 9분획중 비휘발성물질분획, ether 불용물질분획, cation 흡착물질분획 및 anion 비흡착물질분획에서만 균계가 잘 자랐다. 그러나 균핵은 오직 cation 흡착물질분획에서만 형성되었다. 12. 이 결과는 배양여액중에 균계생장물질, 균핵형성물질 및 균핵형성억제물질이 존재하며 이들 물질은 각각 별개의 물질로서 전2자는 비휘발성이고 ether 불용성이며 cation교환수지에는 흡착되지 않는 물질이며 후자는 비휘발성이고 ether 불용성이며 cation 및 anion 교환수지에 흡착되지 않는 물질임을 암시한다. 13. DNP-aminoacids paper chromatography에 의하여 cation 교환수지흡착분획중에서 aspartic acid, cystine, glycine, histidine, lycine, tyrosine 및 dinitroaniline 7종의 아미노산이 검출되었다. 14. S. rolfsii의 균계생장 및 균핵형성은 glutamic acid, aspartic acid, cystine, histidine 및 glycine의 단독첨가나 혼합첨가에 의해서 촉진되지 않았고 다만 tyrosine에 의해서 약간 촉진되었다. 15. 균핵의 습열에 대한 저항성은 균핵의 수분함유량에 따라 다르며 수분함유량이 적은 것이 보다 더 강하였다. 배지에서 채취한 균핵은 제1,2형균 모두 $52^{\circ}C$에서 5분에 사멸하거나 155일간 $26{\circ}C$에서 건조시킨 것은 $52^{\circ}C$에 있어서 제1형균은 15분, 제2형균은 10분, $57^{\circ}C$에 있어서는 제1형균은 5분, 제2형균은 10분처리에 사멸하였다. 16. 배양균핵을 132일간 $26^{\circ}C$에서 건조시킨 것은 제1,2형균 모두 전부 발아하였고 기건상태에서 283일간 방치한 천연균핵도 제1,2균형 모두 발아하였으며 443일간처리한 것도 아직 제1형균 $20\%$, 제2형균 $16$의 발아율을 보지하고 있었다. 17. 저온에 대한 저항성은 균계, 균계괴, 균핵의 순으로 강하였는데 균계는 $-7--8^{\circ}C$ 1주간 처리에서 완전 사멸하였으나 균계괴는 $-17--20^{\circ}C$ 3주에서도 아직 사멸치 않은 것이 있었으며 균핵은 $-17--20^{\circ}C$ 3주에서 대부분 생존하였다. 18. 약제저항력은 승괴수 $0.05%$에 있어서 제1형균은 180분 제2형균은 240분, $0.1\%$에 있어서는 제1형균 60분, 제2형균 30분에 각각 사멸하였고, Uspulun 800배에 있어서는 제1형균은 120분에 사멸하나 제2형균은 180분에도 사멸치 않으며 500배에 있어서는 제1,2형균 모두 90분에 비로소 사멸하였다. 그러나 유산동 $5\%$ 240분, Ceresan 석탄, Mercuron 각 500배 80분처리에도 아무런 영향이 없었다. 19. Benlate와 Tachigaren의 농도가 증가함에 따라 균계생장 억제효과도 증가하였다. 처리 6째에는 Benlate 0.5ppm을 제외하고는 전농도에서 뚜렷한 억제효과를 나타내었으나 12일째에는 농도에 따라 현저한 차이를 나타냈다. Benlate 0.5ppm 처리는 대조구에 비하여 $66\%$, 2.0ppm은 $92\%$의 억제효과를, Tachigaren은 1ppm $54\%$, 1.5ppm과 2.0ppm은 $77\%$의 억제효과를 나타냈다. 양자 모두 500ppm에서는 거의 완전히 균계생장을 억제시켰다. 균핵형성은 Benlate 500ppm과 Tachigaren 500ppm 및 1000ppm에서 $100\%$ 억제되었다. 20. 일반적으로 균계생장량이 증가함에 따라 배지중의 glucose나 $NH_4-N$의 소비량도 증가하였으나 Benlate나 Techigaren을 처리할 경우 그 농도의 증가에 따라 이들의 소비량이 억제되었다. 그러나 Benlate 저농도(0.5ppm 및 1ppm)에 있어서는 $NH_4-N$의 소비가 무처리구보다 많았다. 21. glucose와 $NH_4-N$의 흡수이용효과 즉 glucose나 $NH_4-N$ 1mg을 소비하여 생산된 균계량은 Benlate나 Techigaren의 처리로 말미암아 크게 저하되었다. 그 정도는 농도에 관계없이 처리 3일째에 가장 심했고 이후 시일이 경과함에 따라 높아졌다. Benlate 처리의 glucose를 제외하고는 대체로 농도가 증가함에 따라 흡수이용효과가 저하되었다. 22. 토양배양에 있어서 $CO_2$ 배출량으로 측정한 균계생장은 어느 농도에서나 저지되지 않았고 다만 Tachigaren 100mg/g 토양에서만 현저하게 억제되었다. 균핵형성은 Benlate나 Tachigaren 10mg/g 토양에서 완전히 억제되었다. 23. Benlate와 Tachigaren 0.1, 1.0, 10, 100, 1000ppm에 10분 및 20분간 침지처리한 결과 균핵의 발아억제효과를 인정할 수 없었다.

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대기오염과 이비인후과 (Air Pollution and Its Effects on E.N.T. Field)

  • 박인용
    • 대한기관식도과학회:학술대회논문집
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    • 대한기관식도과학회 1972년도 춘계종합 학술대회 초록집
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    • pp.6-7
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    • 1972
  • 최근 10년간 우리나라 경제의 급격한 발전으로 이에 부수적으로 일어나는 대기오염은 생활환경을 파괴하는 오염형태의 하나로서 직접 또는 간접으로 인체에 미치는 피해는 격심하여가고 있으며 이것이 심각한 사회문제로 대두되었다. 대기오염이 인체에 미치는 영향에 관하여 병리나 임상적으로는 많은 연구보고가 있으나 호흡기로의 기시부인 비강이나 인의 영향에 관한 연구보고는 많지 않은 실정인 차제에 대기오염과 비, 인후질환자의 관계를 추구하여 그 대책을 논하는 것은 의의 있는 일이라 하겠다. 이러한 연구의 일환으로서 연세의대 공해연구소의 대기오염도조사에서 가장 심한 곳으로 확인된 부산시 우암동 지역에 위치한 S 공업고등학교 학생 469명은 조사군으로 하고 대기오염도가 낮은 K고등학교 학생 345명을 대조군으로 하여 내과, 안과, 비, 인후과적 검사를 실시하여 얻은 성적과 그 외의 문제점들을 검토하고자 한다. I. 위해오염물질 대기오염물질은 자극성가스와 질식성가스로 구분되며 이비인후과 질환과 밀접한 관계가 있는 것은 자극성 가스이며 여기에는 질소산화물, 유황산화물, 탄화수소와 그리고 광합성작용에 의하여 2차적으로 발생하는 강력한 자극성물질인 PAN(Peroxy acyl nitrate) 등을 열거할 수 있으며 이들 가스는 산화성이 강하기 때문에 점막이 부착되어 괴양 및 2차감염을 일으켜 인체에 피해를 준다. 이리한 오염물질은 고체연료(특히 석탄)나 액체연료의 불완전 연소때와 각종 차량의 배기가스로서 배출된다. 대표적인 오염물질인 일산화탄소, 질소산화물 및 유황산화물의 조사지역과 대조지역의 오염도는 다음과 같다. II. 인체에 미치는 피해 1. 일반적인 피해 대기오염이 인체에 미치는 영향은 오염물질의 물리적 화학적 성상 및 오염물질의 농도, 양, 그리고 폭로기간 등에 따라 다르다. 각 오염물질별 건강피해를 보면 (1) $아황산가스(SO_2)$ 아황산가스는 오염물질 중 가장 대표적인 독성을 가지고 있으며 용해도가 높아서 기도에 용이하게 흡수되어 처음에는 자극증상이 오고 나중에는 기도 저항을 일으켜 폐부종, 호흡중추의 마비를 일으킨다. 만성 폭로 시에는 비염, 인루염, 후각 및 미각장해를 일으킨다. (2) 일산화탄소(CO) CO는 혈색소의 산소운반 능력을 박탈하기 때물에 중독증상을 일으킨다. 즉 CO 중독은 농도와 흡입시간에 따라 차이가 있으나 우선 두통, 현기, 오심, 구토, 이명이 오고 호흡곤란, 허탈상태, 근육이완, 졸도등을 수반하고 혼수상태에서 사망한다. (3) 질소산화물 여러 질소산화물중 배기가스에서는 $NO_2로$ 배출되며 또한 탄화수소와 태양광선이 대기중에서 작용하여 $NO_2를$ 생산하며 $NO_2는$ 변성 Hemoglobin 을 생성하여 호흡기 장해를 일으킨다. $NO_2의$ 급성 중독증상으로서는 눈, 코를 강하게 자극하고 폐충혈, 폐수종, 기관지염, 폐염 등을 일으킨다. 만성 중독시에는 만성폐섬유와 및 폐수종을 일으킨다. (4) $오존(O_3)$ Ozone은 자동차 배기가스에서 나오는 $NO_2$ gas 및 탄화수소와 작용하여, PAN이라는 자극성 물질을 생성시키는 광학적 Smog의 주요소로 알려져 있다. 자극적인 냄새가 있음으로 불쾌감을 주고 비, 인후점막의 전조감과 두통이 오며 폐기능을 저하시키며 더욱 진행되면 폐충혈, 폐수종 등을 일으킨다 (5) Smog에 의한 건강피해 대표적인 것이 1952.12.5~12.8까지 4일간 영국 Lon-don에서 계속된 Smog사건이며, 이 사건으로 말미암아 호흡기질환 사망율이 사건전보다 사건기간 중 혹은 사건후에 5~10배의 증가율을 보였다. 이때 Smog의 주원인은 연료의 불완전 연소에 의한 연기와 이때 발생하는 아황산가스가 주원인이며 dust가 2차적 원인이라고 생각하였다. 새로운 종류의 공해로서 광학적 Smog에 의한 피해가 1970. 7. 18 Tokyo의 한 고등학교에서 발생한 바 운동장에서 운동 중이던 여학생 43명이 눈에 대한 자극증상, 인후동통, 기침을 호소하고 그중에는 호흡곤란으로 의식불명에 빠진 학생도 있었다. 이러한 현상은 대기중에 배출된 탄화수소와 oxidant가 대기중의 광 energy와 결합하여 발생한 것이라 하였다. 2) 비, 인후과 질환 대조군 345명과 조사군 469명중 호흡기계, 안과 및 비, 인두의 자각증상의 유소견자는 각각 39명(11.3%)와 106명(22.6%)로서 조사군이 대조군 보다 약 2배 많았다. 조사군의 유소견자중 호흡기증상 29명(29%), 안증상 22명(21%), 비폐쇠 및 비후 50명(47%), 인후통 5명(5%)으로서 비, 인두 자각증상의 유소견자가 55명(52%)으로서 과반수를 차지하고 있었다. 임상검사에 의한 타각증상의 유소견자는 대조군 99명 (28.8), 조사군 180(384%)으로서 조사군이 대조군 보다 10%정도 많았다. 조사군의 유소견자중 호흡기질환 1명(0.6%), 안질환 8명(4.4%), 비염 97명(54%), 인두편도염 74명(41%)으로서 비, 인두질환이 171명이었다. 이상의 성적에서 오염지구의 자, 타각증상의 유소견자중 비, 인두질환이 압도적으로 많은 것으로 보아 대기오염과 이비인후과 질환과는 밀접한 관계가 있으며 앞으로 그 대책이 시급히 요구된다고 하겠다.

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Sesquiterpenoids Bioconversion Analysis by Wood Rot Fungi

  • Lee, Su-Yeon;Ryu, Sun-Hwa;Choi, In-Gyu;Kim, Myungkil
    • 한국균학회소식:학술대회논문집
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    • 한국균학회 2016년도 춘계학술대회 및 임시총회
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    • pp.19-20
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    • 2016
  • Sesquiterpenoids are defined as $C_{15}$ compounds derived from farnesyl pyrophosphate (FPP), and their complex structures are found in the tissue of many diverse plants (Degenhardt et al. 2009). FPP's long chain length and additional double bond enables its conversion to a huge range of mono-, di-, and tri-cyclic structures. A number of cyclic sesquiterpenes with alcohol, aldehyde, and ketone derivatives have key biological and medicinal properties (Fraga 1999). Fungi, such as the wood-rotting Polyporus brumalis, are excellent sources of pharmaceutically interesting natural products such as sesquiterpenoids. In this study, we investigated the biosynthesis of P. brumalis sesquiterpenoids on modified medium. Fungal suspensions of 11 white rot species were inoculated in modified medium containing $C_6H_{12}O_6$, $C_4H_{12}N_2O_6$, $KH_2PO_4$, $MgSO_4$, and $CaCl_2$ for 20 days. Cultivation was stopped by solvent extraction via separation of the mycelium. The metabolites were identified as follows: propionic acid (1), mevalonic acid lactone (2), ${\beta}$-eudesmane (3), and ${\beta}$-eudesmol (4), respectively (Figure 1). The main peaks of ${\beta}$-eudesmane and ${\beta}$-eudesmol, which were indicative of sesquiterpene structures, were consistently detected for 5, 7, 12, and 15 days These results demonstrated the existence of terpene metabolism in the mycelium of P. brumalis. Polyporus spp. are known to generate flavor components such as methyl 2,4-dihydroxy-3,6-dimethyl benzoate; 2-hydroxy-4-methoxy-6-methyl benzoic acid; 3-hydroxy-5-methyl phenol; and 3-methoxy-2,5-dimethyl phenol in submerged cultures (Hoffmann and Esser 1978). Drimanes of sesquiterpenes were reported as metabolites from P. arcularius and shown to exhibit antimicrobial activity against Gram-positive bacteria such as Staphylococcus aureus (Fleck et al. 1996). The main metabolites of P. brumalis, ${\beta}$-Eudesmol and ${\beta}$-eudesmane, were categorized as eudesmane-type sesquiterpene structures. The eudesmane skeleton could be biosynthesized from FPP-derived IPP, and approximately 1,000 structures have been identified in plants as essential oils. The biosynthesis of eudesmol from P. brumalis may thus be an important tool for the production of useful natural compounds as presumed from its identified potent bioactivity in plants. Essential oils comprising eudesmane-type sesquiterpenoids have been previously and extensively researched (Wu et al. 2006). ${\beta}$-Eudesmol is a well-known and important eudesmane alcohol with an anticholinergic effect in the vascular endothelium (Tsuneki et al. 2005). Additionally, recent studies demonstrated that ${\beta}$-eudesmol acts as a channel blocker for nicotinic acetylcholine receptors at the neuromuscular junction, and it can inhibit angiogenesis in vitro and in vivo by blocking the mitogen-activated protein kinase (MAPK) signaling pathway (Seo et al. 2011). Variation of nutrients was conducted to determine an optimum condition for the biosynthesis of sesquiterpenes by P. brumalis. Genes encoding terpene synthases, which are crucial to the terpene synthesis pathway, generally respond to environmental factors such as pH, temperature, and available nutrients (Hoffmeister and Keller 2007, Yu and Keller 2005). Calvo et al. described the effect of major nutrients, carbon and nitrogen, on the synthesis of secondary metabolites (Calvo et al. 2002). P. brumalis did not prefer to synthesize sesquiterpenes under all growth conditions. Results of differences in metabolites observed in P. brumalis grown in PDB and modified medium highlighted the potential effect inorganic sources such as $C_4H_{12}N_2O_6$, $KH_2PO_4$, $MgSO_4$, and $CaCl_2$ on sesquiterpene synthesis. ${\beta}$-eudesmol was apparent during cultivation except for when P. brumalis was grown on $MgSO_4$-free medium. These results demonstrated that $MgSO_4$ can specifically control the biosynthesis of ${\beta}$-eudesmol. Magnesium has been reported as a cofactor that binds to sesquiterpene synthase (Agger et al. 2008). Specifically, the $Mg^{2+}$ ions bind to two conserved metal-binding motifs. These metal ions complex to the substrate pyrophosphate, thereby promoting the ionization of the leaving groups of FPP and resulting in the generation of a highly reactive allylic cation. Effect of magnesium source on the sesquiterpene biosynthesis was also identified via analysis of the concentration of total carbohydrates. Our current study offered further insight that fungal sesquiterpene biosynthesis can be controlled by nutrients. To profile the metabolites of P. brumalis, the cultures were extracted based on the growth curve. Despite metabolites produced during mycelia growth, there was difficulty in detecting significant changes in metabolite production, especially those at low concentrations. These compounds may be of interest in understanding their synthetic mechanisms in P. brumalis. The synthesis of terpene compounds began during the growth phase at day 9. Sesquiterpene synthesis occurred after growth was complete. At day 9, drimenol, farnesol, and mevalonic lactone (or mevalonic acid lactone) were identified. Mevalonic acid lactone is the precursor of the mevalonic pathway, and particularly, it is a precursor for a number of biologically important lipids, including cholesterol hormones (Buckley et al. 2002). Farnesol is the precursor of sesquiterpenoids. Drimenol compounds, bi-cyclic-sesquiterpene alcohols, can be synthesized from trans-trans farnesol via cyclization and rearrangement (Polovinka et al. 1994). They have also been identified in the basidiomycota Lentinus lepideus as secondary metabolites. After 12 days in the growth phase, ${\beta}$-elemene caryophyllene, ${\delta}$-cadiene, and eudesmane were detected with ${\beta}$-eudesmol. The data showed the synthesis of sesquiterpene hydrocarbons with bi-cyclic structures. These compounds can be synthesized from FPP by cyclization. Cyclic terpenoids are synthesized through the formation of a carbon skeleton from linear precursors by terpene cyclase, which is followed by chemical modification by oxidation, reduction, methylation, etc. Sesquiterpene cyclase is a key branch-point enzyme that catalyzes the complex intermolecular cyclization of the linear prenyl diphosphate into cyclic hydrocarbons (Toyomasu et al. 2007). After 20 days in stationary phase, the oxygenated structures eudesmol, elemol, and caryophyllene oxide were detected. Thus, after growth, sesquiterpenes were identified. Per these results, we showed that terpene metabolism in wood-rotting fungi occurs in the stationary phase. We also showed that such metabolism can be controlled by magnesium supplementation in the growth medium. In conclusion, we identified P. brumalis as a wood-rotting fungus that can produce sesquiterpenes. To mechanistically understand eudesmane-type sesquiterpene biosynthesis in P. brumalis, further research into the genes regulating the dynamics of such biosynthesis is warranted.

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과산화수소 관장이 급성 일산화탄소중독의 회복에 미치는 영향 (Effect of Hydrogen Peroxide Enema on Recovery of Carbon Monoxide Poisoning)

  • 박원균;채의업
    • The Korean Journal of Physiology
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    • 제20권1호
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    • pp.53-63
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    • 1986
  • 과산화수소$(H_2O_2)$가 급성 일산화탄소(CO)중독의 회복에 미치는 영향을 알아보기 위하여 가토를 1% Corktm에 30분간 노출시킨후 자연회복군, 100%산소 흡입군 및 $H_2O_2$관장군(10ml/kg의 0.5% $H_2O_2$용액을 2ml내외의 사람혈액과 함께 관장)으로 나누어, 회복기 15,30,60 및 90분에 동맥혈의 $pH,\;PCO_2,\;CO_2$ 및 HbCO 포화도를 측정하여 다음과 같은 결론을 얻었다. pH는 급성 CO중독시 3개군 모두에서 감소하였고, 회복기에는 서서히 증가하여 자연회복군과 100%산소 흡입군은 회복기 90분에 거의 회복되나, $H_2O_2$관장군에서는 pH의 회복이 다른군보다 늦었다. $PaCO_2$는 급성 Co중독시 3개군 모두에서 감소하였고, 회복기에는 서서히 증가하였으나, 자연회복군의 $PaCO_2$는 회복기 90분에 거의 회복하는데 반하여 100%산소흡입군과 $H_2O_2$관장군의 $PaCO_2$는 회복이 늦었고 회복기 90분에도 완전히 회복되지 못하였다. $PaO_2$는 급성 Co중독시 약간 감소하였다가 회복기에는 회복기 15분부터 급격히 증가하였고 회복기 90분까지 대조치보다 높은 $PaO_2$를 유지하였다. 회복기동안 $H_2O_2$관장군의 $PaO_2$$102{\sim}107mmhg$로 자연회복군보다 약 10 mmhg 높은 수준을 보였다. HbCO 포화도는 급성 CO중독시 $54{\sim}72%$까지 증가하였다. 회복기에는 $H_2O_2$관장군의 HbCO 포화도의 회복이 자연회복군이나 100%산소 흡입군보다 빨랐으며, 100%산소 흡입군은 회복기 30분에서 60분사이에 자연회복군보다 더 빠른 회복을 보였다. 이상의 결과에서 0.5% $H_2O_2$관장은 CO중독시 혈액의 산소분압을 어느정도 증가시킬 뿐 아니라 혈색소와 결합된 CO의 해리를 촉진시켜, 단독요법 또는 산소요법과 병행하여 사용할 때 급성CO중독에 효과적인 치료법이 될 수 있을 것으로 사료된다.

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요소엽면살포(尿素葉面撒布)에 따른 수도(水稻)의 질소영양(窒素營養)에 관(關)한 연구(硏究) (Studies on the Foliar Application of Urea as Nitrogen Source of Rice Plant Nutrition)

  • 조성진
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제9권
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    • pp.125-147
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    • 1968
  • I. 수도(水稻)에 대(對)한 질소(窒素)의 합리적시용법(合理的施用法)을 확립(確立)하기 위(爲)한 일환(一環)의 연구(硏究)로서 못자리의 질소시용량(窒素施用量)과 못자리 말기(末期)에 있어서의 요소엽면살포(尿素葉面撒布)가 묘(苗)의 소질(素質) 특(特)히 질소(窒素)의 흡수(吸收) 및 발근력(發根力)에 미치는 영향을 알고자 시험(試驗)한바 그 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 못자리에 $3.3\;m^2$ 당(當) 요소(尿素) 45g 토양시비(土壤施肥)한 것은 질소함량(窒素含量)이 1.835%인데 65g 시비구(施肥區)는 2.191%로서 유의차(有意差)를 인정(認定)하였다. 2. 못자리 말기(末期)의 요소엽면살포구(尿素葉面撒布區))$(T_{1},\;T_2)$는 무처리구(無處理區)$(T_0)$에 비(比해)서 모두 질소함량(窒素含量)이 증대(增大)되고 있으며 처리간(處理間)에 유의차(有意差)를 인정(認定)하였다. 즉 무처리구(無處理區)$(T_0)$는 질소함량(窒素含量)이 1.958%인데 0.5% 요소액살포구(尿素液撒布區)$(T_1)$는 2.020%이며 1.0% 요소액살포구(尿素液撒布區)$(T_2)$는 2.063%였다. 3. 요소농도(尿素濃度)가 낮은 $T_1$ 구(區)에 대해서 10% 요소액(尿素液)과 동량(同量) 요소(尿素)를 토양(土壤)에 시비(施肥)한 구(區)$(T_2)$는 질소(窒素)의 함량(含量)이 2.011%로서 오히려 낮으며 엽면살포(葉面撒布)가 모의 질소함량(窒素含量)을 증대(增大)시켰으며 이앙후(移秧後)의 착근(着根)과 초기(初期) 생육(生育)을 촉진(促進)시켰다. 4. 못자리에 $3.3\;m^2$ 당(當) 요소(尿素) 45g 토양시비구(土壤施肥區)$(N_1)$는 탄소함량(炭素含量)이 22.57%인데 65g 시비구(施肥區)$(N_2)$는 23.10%로서 유의차(有意差)가 인정(認定)되며 질소사용량(窒素使用量)이 더 많을 경우에 탄소함량(炭素含量)도 높았다. 5. 요소엽면살포(尿素葉面撒布) 및 토양시비구(土壤施肥區)의 탄소함량(炭素含量)은 $T_1$ 구(區)22.86% $T_2$ 구(區) 23.10% $T'_2$ 구(區) 22.95%로서 $T_0$구(區) 22.43%에 비(比)하여 높았으며 질소흡수(窒素吸收)가 커지는데 비례(比例)해서 증대(增大)되고 있다. 6. C/N율(率)에 있어서는 토양시비구간(土壤施肥區間)과 못자리 말기(末期)의 요소엽면살포구간(尿素葉面撒布區間) 모두 유의차(有意差)가 인정(認定)되며 질소시용량(窒素施用量)이 많은 경우에 C/N율(率)이 낮았다. 7. 발근수(發根數)는 $N_1$ 구(區)보다 $N_2$ 구(區)가 조사기간중(調査期間中)$1{\sim}2$개(個)가 많았으며 못자리말기(末期)에 질소시용(窒素施用)도 역시 발근수(發根數)를 증대(增大)시켰다. 8. 근장(根長)에 있어서도 처리간변이(處理間變異)가 발근수(發根數) 경우와 동일(同一)한 경향(傾向)이였다. 9. 모의 질소(窒素) 및 소소함량(素素含量)이 높고 C/N율(率)이 낮은 것이 발근수(發根數) 및 근장(根長)을 증대(增大)시켰다. II. 수전기에 있어서의 전엽(剪葉)의 정도(程度)와 요소엽면살포(尿素葉面撒布)가 수도(水稻)의 등숙(登熟) 및 수량(數量)에 미치는 영향을 알고자 하였으며 식물체(植物體)의 질소(窒素) 및 탄소함량(炭素含量)을 분석(分析)하여 이들과 수량(數量)의 관계(關係)를 살펴 보았던바 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 1수평균중(穗平均重)은 전엽(剪葉)의 정도(程度)가 클수록 저하(低下)하였으며 요소(尿素)의 엽면살포(葉面撒布)는1수평균중(穗平均重)을 증가(增加)하는데 도움이 되었고 1회살포구(回撒布區)(B)보다 2회살포구(回撒布區) (A)가 더 유효(有效)하였다. 2. 벼의 등숙율(登熟率)은 전엽처리간(剪葉處理間)에 고도(高度)의 유의차(有意差)를 인정(認定)하였으며 전엽(剪葉)의 정도(程度)가 클 수록 등숙율(登熟率)이 낮았다. 한편 질소(窒素)의 엽면살포(葉面撒布)가 등숙율(登熟率)에 미치는 영향(影響)은 보통(普通)의 유의성(有意性)을 보일 정도로 유효(有效)하였다. 전엽(剪葉)의 정도(程度)와 등숙율(登熟率)과의 상관관계(相關關係)를 계산(計算)하여 본즉 상관계수(相關係數)(r)는 0.961로서 고도의 상관(相關)을 보이고 존치엽수(存置葉數)가 많을수록 등숙율(登熟率)은 높았다. 3. 정조천립중(正租千粒重)에 미치는 전엽(剪葉)의 영향(影響)은 무전엽구(無剪葉區) (f)의 정조천립중(正租千粒重) 28.05g을 100으로 하였을 때 1매존치구(枚存置區) (a) 84.88, 2 매존치구(枚存置區) (b) 31.51, 3 매존치구(枚存置區) (c) 95.08, 4 매존치구(枚存置區) (d) 97.29, 5 매존치구(枚存置區) (e) 100.40dml 수치(數値)를 보였으며 이들간의 상관계수(相關係數)(r)는 0.925로서 고도(高度)의 상관(相關)을 보여 존치엽수(存置葉數)가 많을수록 높았다. 한편 요소엽면살포(尿素葉面撒布)가 정조천립중(正租千粒重)에 미치는 효과는 무살포구(無撒布區) (c) 정조천립중(正租千粒重) 25.89g을 100으로 하면 B 구(區) 103.20이고, A 구(區)는 105.56의 지수(指數)를 보였으며 처리간(處理間)에 고도(高度)의 유의성(有意性)을 보이고 있다. 4. 정조중(正租重)에 미치는 전엽(剪葉)의 영향(影響)은 전엽(剪葉)의 정도(程度)가 클 수록 정조중(正租重)은 저하(低下)하였으며, f 구(區)의 정조중(正租重) 172.7g을 100으로 하였을 때 a 구(區) 64.10, b 구(區) 71.63, c 구(區) 78.23, d 구(區) 82.22, e 구(區) 99.89의 지수(指數)를 보였고 전엽(剪葉)의 정도(程度)와 정조중(正租重)과의 상관계수(相關係數)(r)는 0.971로서 고도(高度)의 상관(相關)을 보이고 있다. 한편 요소(尿素)의 엽면살포(葉面撒布)의 효과(效果)는 통계적(統計的)으로 보아 유의차(有意差)가 인정(認定)되며 c 구(區) 133.0g을 100으로 하였을때 B 구(區) 104.88이고 A 구(區)는 117.22의 지수를 보였다. 5. 현미수량은 f 구(區) 145.94g을 100으로 하였을때 a 구(區) 33.41 b 구(區) 42.29, c 구(區) 64.85 d 구(區) 70.20 그리고 e 구(區)는 92.25의 지수(指數)를 보여 처리간(處理間)에 고도(高度)의 유의차(有意差)를 보였으며 제현율(製玄率)은 f 구(區) 84.50% a 구(區) 44.04%, b 구(區) 49.89%, c 구(區) 70.05% d 구(區) 72.15% e 구(區)는 77.87%였다. 한편 요소(尿素)의 엽면살포구(葉面撒布區)의 현미수량(玄米數量)은 C 구(區)의 수량 88.47g을 100으로 하였을 때 B 구(區) 109.85, A 구(區)는 124.98의 지수(指數)를 보였다. 6. 제현율(製玄率)은 C 구(區) 66.51%이고, B 구(區) 69.77% A 구(區) 70.93%을 보였다. 7. 질소함량(窒素含量)은 요소엽면살포(尿素葉面撒布)에 의하여 이삭이나 잎에 있어서 모두 증대(增大)하여 무살포구(無撒布區) (C) 1.341% 및 1.479%인데 요소엽면살포구(尿素葉面撒布區) (B)는 1.369% 및 1.491%의 분석치(分析値)를 보였다. 8. 탄소함량(炭素含量)은 질소(窒素)의 경우와 같이 요소엽면살포(尿素葉面撒布)에 의하여 모두 증대(增大) 되었으며, 무살포구(無撒布區) (C)의 이삭 37.000% 및 43.915%의 분석치(分析値)를 보였다. 9. C/N율(率)은 이삭에 있어서는 처리간(處理間)에 차이(差異)가 없었고 잎에서만 요소엽면살포구(尿素葉面撒布區)가 약간 높았다. 10. 현미수량(玄米數量)과 질소(窒素), 탄소함량(炭素含量) 및 C/N율간(率間)에는 고도(高度)의 상관(相關)을 보였으며 질소(窒素) 및 탄소함량(炭素含量) 그리고 C/N율(率)이 높을 수록 수량(數量)을 증대(增大)하였다. III. 수비(穗肥)로써 요소엽면살포(尿素葉面撒布)의 효과(效果) 및 그 시기(時期)를 알고자 시험(試驗)한바 그 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 간장(稈長), 수장(穗長 ) 및 수수(穗數에)는 차이(差異)를 인정(認定)하지 못하였다. 2. 1수평균(穗平均) 영화수(潁花數)는 수비시용시기간(穗肥施用時期間)에 보통(普通)의 유의성(有意性)을 보였고 수비시용시기(穗肥施用時期)가 빠를 수록 증대(增大)하는 경향(傾向)을 보였으며 수비시용방법간(穗肥施用方法間)에서는 유의성(有意性) 차이(差異)가 인정(認定)되지 않았으나 수치적(數値的)으로는 요소(尿素) 2.0%액(液) 엽면살포구(葉面撒布區)가 가장 많아서 65.9 입(粒), 요소(尿素) 10%액(液) 토양시용구(土壤施用區) 65.6 입(粒), 요소(尿素) 2.0%액(液) 토양시용구(土壤施用區) 64.4 입(粒), 대조구(對照區) 63.9 입(粒)의 순위로 적었다. 3. 등숙율(登熟率)은 수비시용기간(穗肥施用期間)에는 보통(普通)의 유의차(有意差)를 보였고 수비시용기(穗肥施用期)가 출수기(出穗期) 7일(日)까지에서는 늦을수록 약간 높아지는 경향(傾向)을 보였으며 수비시용방법(穗肥施用方法)에 있어서는 요소(尿素) 2.0%액(液) 엽면살포구(葉面撒布區)와 10%액(液) 토양시용구(土壤施用區)가 현저(顯著)히 높아서 89.8% 및 89.4%를 보였고 요소(尿素) 2.0%액(液) 토양시용구(土壤施用區)는 87.8% 및 87.5%를 보여 이들 처리간(處理間)에 고도(高度)의 유의성(有意性)을 보였다. 4. 정조천립중(正租千粒重)은 수비시용시기간(穗肥施用時期間)에 고도(高度)의 유의차(有意差)가 인정(認定)되며 등숙율(登熟率)의 경우와 같이 출수전(出穗前) 7일(日)까지에서는 수비(穗肥)가 늦을 수록 천립중(千粒重)은 증대(增大)하는 경향(傾向)을 보였으며 수비시용방법간(穗肥施用方法間)에 있어서도 고도(高度)의 유의차(有意差)가 인정(認定)되었고 요소(尿素) 2.0%액(液) 토양시용구(土壤施用區)는 23.18g로서 가장 높았다. 5. $3.3\;m^2$당 정조수량(正租收量)은 수비시용시기간(穗肥施用時期間)에는 유의차(有意差)가 인정(認定)되지 않았으며 수비시용방법(穗肥施用方法)에 따르는 차이(差異)는 고도(高度)의 유의차(有意差)를 보여 요소(尿素) 2.0%액(液) 엽면살포구(葉面撒布區) 및 요소(尿素) 10%액(液) 토양시용구(土壤施用區)가 현저(顯著)히 높아 1.486kg 및 1.491kg을 냈고 요소(尿素) 2.0%액(液) 토양시용구(土壤施用區) 및 대조구(對照區)는 1.381kg 및 1.486kg이었다. 6. 제현율(製玄率)은 수비시용시기간(穗肥施用時期間)에는 유의차(有意差)를 인정(認定)하였으며 수비시기(穗肥時期)가 출수전(出穗前) 14일(日)이 되던 때가 가장 높았으며 수비방법(穗肥方法)에 따르는 제현율(製玄率)은 처리간(處理間)에 고도(高度)의 유의차(有意差)를 인정(認定)할 수 있었고 요소(尿素) 2.0%액(液) 엽면살포구(葉面撒布區) 및 10%액 토양시용구(土壤施用區)는 84.72% 및 84.06%로서 현저(顯著)히 높고 요소(尿素) 2.0%액(液) 토양시용구(土壤施用區) 및 대조구(對照區)는 83.29% 및 82.56을 보였다. 7. $3.3\;m^2$당 현미수량(玄米收量)은 수비시간(穗肥時間)에 유의차(有意差)를 인정(認定)하였고 수기비(穗期肥)가 빠른 출수기전(出穗期前) 21일(日)에 시용(施用)한 것이 1.192kg로서 가장 많았으며 수비시용방법간(穗肥施用方法間)에 있어서는 통계적(統計的)으로 고도(高度)의 유의차(有意差)를 보이고 있으며 요소(尿素) 2.0%액(液) 엽면살포구(葉面撒布區) 및 10%액(液) 토양시용구(土壤施用區)는 1.259kg 및 1.254kg으로써 현저(顯著)히 높고 요소(尿素) 2.0%액(液) 토양시용구(土壤施用區) 및 대조구(對照區)는 각각(各各) 1.149kg 및 1.095kg로써 낮았다. 8. 수비(穗肥)로서 요소(尿素)를 시용(施用)한 경우 식물체내(植物體內) (窒素含量)은 증대(增大)되었는데 요소엽면살포(尿素葉面撒布)가 토양시용(土壤施用)보다 효과적(效果的)이였으며 식물체내(植物體內) 요소함량(尿素含量)의 증대(增大)와 더불어 대체로 탄소함량(炭素含量)도 증대(增大)되는 경향(傾向)을 보였다.

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제주도 토양인 용흥통의 분류 및 생성 (Taxonomical Classification and Genesis of Yongheung Series in Jeju Island)

  • 송관철;현병근;문경환;전승종;임한철
    • 한국토양비료학회지
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    • 제42권6호
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    • pp.478-485
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    • 2009
  • 제주도 남부 해안지대의 용암류대지에 Andisols로 분류되는 토양들과 인접하여 주로 분포하며, Alfisols로 분류되고 있는 용흥통을 재분류하고, 그 생성에 대하여 고찰하고자 용흥통 대표단면의 형태적 특성을 조사하고, Soil Taxonomy의 표준 분석방법인 Soil Survey Laboratory Methods Manual에 따라서 토양을 분석하여 Laboratory data sheets를 작성하였다. oxalate 침출성 (Al + 1/2 Fe) 함량은 3.2$\sim$3.4%로 andic 토양 특성의 분류기준을 충족시키고 있으나, 인산보유능이 72.7$\sim$84.5%로 85% 미만이며, 용적밀도가 $1.21{\sim}1.42Mg\;m^{-3}$으로 $0.90Mg\;m^{-3}$ 이상이다. 따라서 용흥통은 Andic 토양 특성을 보유하고 있지 않으므로 Andisols로 분류할 수 없다. 반면에 BAt층에서 Bt4층 (15~150 cm)까지 점토집적층인 argillic층을 보유하고 있으며, 기준깊이에서의 염기포화도 (양이온합)가 35% 미만이므로 Andisols, 또는 Alfisols이 아니라 Ultisols로 분류되어야 한다. Argillic 층위의 상부 15 cm 깊이에서 유기탄소 함량이 $9g\;kg^{-1}$ 이상이므로 아목은 Humults로 분류된다. 무기질 토양표면에서 150 cm 이내 깊이에 암석질이나 준암석질 접촉면 등이 없으며, 무기질 토양표면에서 150 cm까지 깊이의 argillic 층위에서 점토함량이 최대치와 비교하여 20% 이상 감소되는 층위가 없으므로 대군은 Palehumults로 분류된다. Andisols로 분류되는 토양들과 인접하여 분포하나 Ap층의 용적밀도가 $1.21Mg\;m^{-3}$으로 andic 아군의 분류조건을 충족시키지 못하므로 아군은 Typic Palehumults로 분류된다. 토성속 제어부위에서의 점토 함량이 35% 이상이고, thermic 토양온도상을 보유하므로 용흥통은 fine, mixed, themic family of Typic Hapludalfs가 아니라 fine, mixed, thermic family of Typic Palehumults로 분류되어야 한다. 비교적 건조한 제주도 서부 및 북부 해안지방에는 층형 규산염 점토광물을 주광물로 하고 있는 non-Andisols 토양이 주로 생성 발달되고, 보다 습윤한 그 외의 지역에서는 알로판 또는 Al-유기복합체가 주가 되는 Andisols 토양이 주로 생성 발달하고 있다. 그러나 용흥통의 경우 강우량이 1,800 mm 내외로 비교적 많은 제주도 남부 해안지역에 분포하고 있으면서도 조면암, 조면암질 안산암 및 이들 암석에서 유래된 화산회를 모재로 하고 있기 때문에 non-Andisols 토양으로 생성 발달한 것이라고 생각된다. Andisols로 생성 발달되지 않은 용흥통은 안정한 지형인 용암류 대지에 분포하고 있으므로 토양이 거의 침식되지 않고 충적물이 별로 퇴적되지 않기 때문에 오랫동안 토양수의 하향이동에 따른 점토 집적작용과 염기 용탈작용을 받게 된다. 그 결과 점토집적층인 argillic층이 생성되고, 기준 깊이에서의 염기포화도 (양이온 합)가 35% 미만으로 강산성 토양인 Ultisols로 생성발달한 것이다. 그러나 Andisols로 분류되는 토양들과 인접하여 분포하고 있어서 Andisols 특성을 상당 부분 보유하고 있기 때문에 Ultisols 중에서도 Humults로 생성발달한 것으로 생각된다.

송이균(松茸菌) (Tricholoma matsutake)의 배양환경(培養環境)에 대한 증식반응(增殖反應)에 관한 연구(硏究) (A Study on Multiplication Response of "Tricholoma matsutake" (Pine Mushroom) Conidio to Cultural Media Environment)

  • 김창호
    • 한국산림과학회지
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    • 제64권1호
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    • pp.33-41
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    • 1984
  • 송이(松茸)는 적송(赤松)의 세근(細根)에 활물기생(活物寄生)한다고 하나 그 본질(本質)이 아직 구명(究明)되지 못하고 있음으로 인공재배(人工栽培) 확립(確立)이 모색(模索)되고 있는 중이다. 본논문(本論文)에서는 일차적(一次的)으로 송이(松茸)에서 순수분리(純粹分離)한 균(菌)을 배양(培養)하여 생리적(生理的) 특성(特性)을 구명(究明)하고 인공원기(人工原基)를 만들어 인공적(人工的)인 송이재배(松茸栽培)의 본질(本質)을 구명(究明)하여 송이재배(松茸栽培) 방법(方法)을 돕고자 송이균(松茸菌)의 생리특성(生理特性)에 대(對)하여 조사한 결과(結果)는 다음과 같다. 1) 각종(各種) 배양기상(培養基上)에서의 송이균계(松茸菌系)의 발육(發育)은 봉밀(蜂蜜)+송이발생토양전즙(松茸發生土壤煎汁)+적송수근추출물(赤松鬚根抽出物)+건조효모(乾燥酵母)+$KH_2PO_4$+Inositol+엽산(葉酸)+Biotin의 배지(培地)가 가장 우수(優秀)하였다. 2) 송이포자(松茸胞子)의 발아(發芽) 및 균계배양(菌系培養)에서 최적온도(最適溫度)는 $24^{\circ}C$, 최적(最適) pH는 4.5였다. 3) 송이균계배양(松茸菌系培養)에 있어서 송이자실체(松茸字實體)의 조직(組織)에서 분리(分離)한 것과 포자(胞子)에서 분리(分離)한 것은 그 발율(發育)에 차이(差異)가 없었다, 4) Hamada 배지(培地)에 각종(各種) 미량중금속염류(微量重金屬鹽類) $ZnSO_4$, $MnSO_4$, $MgSO_4$, $CaCl_2$ 구연산철(枸櫞酸鐵) 등(等)의 첨가(添加)는 별효과(別效果)가 없었다. 5) 적송수근추출물(赤松鬚根抽出物) 첨가(添加)는 균계발육(菌系發育)에 확실(確實)한 효과(效果)가 있었다. 적송(赤松)에는 송이균계(松茸菌系)의 생장(生長)을 촉진(促進)하는 인자(因子)가 존재(存在)한다는 것을 알 수 있었다. 6) 송이균계(松茸菌系) 배양용(培養用) 인공배양기(人工培養基)의 C원(源)으로서 glucose보다 봉밀(蜂蜜)의 효과(效果)가 크다. 7) Fairy Ring이 가장 많이 존재(存在)하는 미생물(微生物)인 Mortierlla spp의 배양여액(培養濾液)을 송이균계(松茸菌系) 인공배양기(人工培養基)에 첨가(添加)한 것이 대조치(對照値)에 비(比)하여 균계(菌系)의 발육(發育)이 양호)良好)하였다. 8) 송이인공원기(松茸人工原基)의 배지(培地)에 적송수근추출물(赤松鬚根抽出物) lnsitol Biotin 엽산(葉酸)의 첨가(添加)는 효과(效果)가 크다. 균계(菌系)의 만연(蔓延)된 후(後) 온도(溫度)를 내려서 $19^{\circ}C$로 유지(維持)할 때 primordium의 형성(形成)을 확인(確認)하였다.

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아황산(亞黃酸)가스에 의(依)한 농작물(農作物)의 피해생리(被害生理) 감수율(減收率) 및 피해경감(被害輕減)에 관(關)한 연구(硏究) (Effect of Sulfur Dioxide on Crops - Physiology of Lesion, Yield Loss, and Preventive Measures)

  • 한기학
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제16권3호
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    • pp.146-165
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    • 1973
  • 대기오염물질중(大氣汚染物質中) 가장 중요(重要)한 아황산(亞黃酸)가스가 농작물(農作物)에 미치는 영향(影響)에 관(關)한 기초(基礎) 자료(資料)를 얻고자 아황산(亞黃酸)가스가 작물(作物)에 미치는 피해생리(被害生理)와 동(同)가스의 농도별(濃度別) 및 작물(作物)의 생육시기별(生育時期別)로 농작물수량(農作物收量)에 미치는 영향(影響)과 이들 피해(被害)로 부터 작물(作物)을 보호(保護)하기 위(爲)한 방법(方法)을 모색(摸索)하기 위(爲)하여 시험(試驗)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 피해(被害) 생리(生理) 가. 아항산(亞黃酸)가스 처리(處理)는 작물(作物)(배추)조직(組織)의 pH및 Eh에는 영향(影響)을 주지 않았다. 나. 작물(作物)(배추)중(中) peroxidase 의 활성(活性)은 아황산(亞黃酸)가스 처리(處理)로 저하(低下)되었으나 경시적(徑時的)으로 회복(回復)되어처리(處理) 10시간(10時間) 후(後)에는 무처리(無處理)와 대등(對等)하였다. 다. 용액중(溶液中)의 엽록소(葉綠素)는 아황산(亞黃酸)가스에 의(依)하여 순간적(瞬間的)으로 또 불가역적(不可逆的)으로 퇴색(褪色)된다. 그러나 pheophytin의 생성(生成)은 관찰(觀察)되지 않았으며 엽록소(葉綠素)의 퇴색(褪色) 생성물(生成物)은 아황산(亞黃酸)가스의 부가화합물(附加化合物) 또는 그 환원(還元) 생성물(生成物)인 것같다. 라. 엽록체중(葉綠體中)의 엽록소(葉綠素)도 아황산(亞黃酸)가스에 의(依)하여 용액중(溶液中)의 엽록소(葉綠素)와 같은 현상(現像)으로 퇴색(褪色)되었으나 다만 그 속도(速度)가 완만(緩慢)하여 $1{\sim}2$시간(時間)이 소요(所要)되었다. 마. 아황산(亞黃酸)가스의 식물(植物)에 대(對)한 가장 큰 가해작용(加害作用)의 하나는 엽록소(葉綠素)의 파괴(破壞)인것 같다. 2. 농작물(農作物)의 수량(收量)에 미치는 영향(影響) 가. 아황산(亞黃酸)가스 처리(處理) 농도(濃度)에 비례(比例)하여 증가(增加)함을 확인(確認)하였다. 나. 아황산(亞黃酸)가스가 생육시기별(生育時期別)로 작물수량(作物收量)에 미치는 영향(影響)은 개화기(開花期)에 가장 심(甚)하였으며 다음 유수형성기(幼穗形成期), 신장기(伸長期), 유숙기(乳熟期), 최고분얼기(最高分蘖期)의 순위(順位)였다. 다. 아황산(亞黃酸)가스에 대(對)한 작물별(作物別) 저항성(抵抗性)은 처리농도(處理濃度)에 따라 다소(多少) 상이(相異)하나 일반적(一般的)으로 소맥(小麥)이 가장 강(强)하였으며 다음이 수도(水稻), 대맥(大麥), 파, 무, 배추의 순위(順位)로 십자화작물(十字花作物)은 화본(禾本) 과작물(科作物) 및 두과작물(豆科作物)보다 감수성(感受性)이 컸다. 3. 피해(被害) 경감(輕減) 효과 가. 아황산(亞黃酸)가스에 의(依)한 작물피해(作物被害)는 가리(加里), 규회석(珪灰石), 및 석회시용(石灰施用), 그리고 석회유(石灰乳)의 엽면(葉面) 살포(撒布)로 수도(水稻), 대맥(大麥), 대두(大豆)에 그 효과(?果)가 인정(認定)되었다. 나. 석회유(石灰乳)의 살포(撒布)는 가장 우수(優秀)한 피해경감효과를 보였다. 다. 수도(水稻)에 대(對)한 석회유(石灰乳)의 살포(撒布)는 탄소동화작용(炭素同化作用)을 현저(顯著)히 증가(增加)시켰다.

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포항분지 해상 중소규모 CO2 저장 실증연구 (Demonstration-scale Offshore CO2 Storage Project in the Pohang Basin, Korea)

  • 권이균
    • 지질공학
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    • 제28권2호
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    • pp.133-160
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    • 2018
  • 신기후체제 출범 이후 온실가스 감축목표 달성을 위한 대규모 $CO_2$ 직접 감축의 거의 유일한 방안으로 알려져 있는 대용량 $CO_2$ 지중저장의 중요성이 강조되고 있다. 포항 분지 해상 중소규모 $CO_2$ 지중저장 실증사업은 대규모 $CO_2$ 저장 사업에 필요한 핵심 기술을 우선적으로 확보하기 위해 추진하고 있는 연구개발 사업이다. 국내 저장 실증을 위한 $CO_2$ 저장소 확보를 위해 2010년부터 3년간 육상-연안 $CO_2$ 저장소 탐사 연구 과제를 수행하여, 한반도 동남부 육상 및 연안에 걸쳐 발달하고 있는 포항분지를 중소규모 $CO_2$ 지중저장 실증 후보지역으로 선정한 바 있다. 2013년부터는 포항분지 해상 지층을 대상으로 저장소 탐사, 탐사시추, 저장소 특성화, 저장 설계, 플랫폼 설계 및 설치, 주입공 시추 및 완결, 주입설비 설치, 주입 및 모니터링 등의 개별 기술 개발을 수행하였으며, 2017년 초 국내 기술력을 기반으로 해저 실증 저장소에 국내 최초로 $CO_2$ 시험주입 실증에 성공하였다. 향후에는 $CO_2$ 저장소 연속 운전 실증을 위한 수송체계 구축과 저장소 운영체계 확립 연구를 진행할 계획이다. 안전하고 효율적인 저장소 운영을 위해 상시 주입 모니터링 및 정기적인 거동 누출 환경 모니터링을 수행할 계획이며, 이를 위한 주입 전 모니터링을 완수하고 모니터링 체계를 구축하였다. 포항분지 해상 중소규모 $CO_2$ 지중저장 실증 연구를 통해 국내 대규모 CCS 통합실증 및 상용화 사업에 필요한 핵심적 $CO_2$ 저장 기술을 자립화 하였고, 성공적인 시험 주입으로 대규모 $CO_2$ 지중저장 사업의 기술적 경험적 기초를 확보하였다. 또한 본 연구 사업은 국제적으로 점차 확대되고 있는 $CO_2$ 지중저장 기술 시장에서 우리나라의 기술 경쟁력을 확보하는데 기여할 것으로 기대된다.

Red Beet의 모상근 배양을 이용한 천연색소인 Betacyanin 생산의 최적화 (Optimization of Betacyanin Production by Red Beet (Beta vulgaris L.) Hairy Root Cultures.)

  • 김선희;김성훈;이주노;안상욱;김광수;황백;이현용
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제26권5호
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    • pp.435-441
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    • 1998
  • Red beet(Beta vulagris L.) 모상근의 회분배양을 이용한 천연색소인 betacyanin 생산 최적화를 위해 광도, C/N ratio, 인산의 농도를 각각 변화시켜 세포생육과 색소 생산성에 관한 동력학적 분석을 실시했다. 광도변화에 따른 배양 결과 3 klux의 경우 0.3(1/day)의 최대 비 생육속도와 0.11(mg/g-dry cell/day)의 최대 비 생산속도 그리고 14 k1ux에서 0.242(1/day)의 최대 비 생육속도와 0.125(mg/g-dry cell/day)의 최대 비 생산속도를 나타냈다. 광도와 균체의 생육관계를 검토한 결과 광도에 따른 세포 생육은 photoinhibition model이 적용됨이 확인되었다. Red beet 모상근으로부터 betacyanin의 생산은 partially growth related process임이 입증됐다. 이에 따른 세포당 최대 betacyanin 생산을 나타내는 $\alpha$는 0.3756 (mg/cell)이며, 최대 생산속도를 나타내는 $\beta$는 0.001 (mg/g-cel1/day)로 측정됐다. C/N ratio에 따른 실험결과 42.1(w/w)에서 0.26(1/day)의 최대 비생육 속도를 나타내었으나 최대 비 생산속도는 31.6(w/w)에서 0.075(mg/g-cell/day)를 나타냈다. 인 농도에 대한 균체의 생육 및 물질 생산성의 관계를 검토한 결과 1.25mM에서 0.31(1/day)의 비생육 속도와 0.134(mg/g-dry cell/day) 비생산 속도를 나타내었다. 최적 조건을 결정하기 위한 response surface methodology(RSM)결과 세포 생육과 betacyanin의 최대 생산을 위한 최적 광도는 5.5 (klux),최적 C/N ratio와 인의 농도는 27(w/w), 1.25 (mM)로 결정됐다. 그리고 0.1 $\mu$M kinetin 첨가시 대조구에 비해 비생산성이 0.085(mg/g-dry cell/day)로 증가함이 입증됐다. Normal조건과 optimum조건의 비교결과 세포의 농도인 X(g-dry wt./L)가 8와 16, betacyanin의 생산량인 P(mg/L)가 4.48과 12.5, 그리고 optimum 조건에서 최대비 생육속도인 $\mu$$_{max}$ 가 0.375와 그리고 최대비 생산속도인 q$^{max}$ $_{p}$ 는 0.134로 약 2배로서 최적화가 되었다.

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