• 대한화장품학회지
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• 제45권3호
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• pp.307-317
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• 2019

본 연구에서는 국내 자생식물로부터 지속가능한 천연 항노화 화장품 신소재 개발을 위해 수생식물인 어리연꽃의 친환경 아쿠아포닉스 시스템 적용 가능성 및 항노화 효능을 검증하였다. 어리연꽃은 아쿠아포닉스 시스템내에서 부엽형태의 담액식 방식에서 성장 가능하고, 근경번식을 통해 증식됨이 확인되었다. 또한, 어리연꽃의 재배에 질산염, 칼륨 및 수온이 크게 영향을 미치며, 최적 조건은 각각 $80{\mu}g/mL$, $63.5{\mu}g/mL$ 및 $25^{\circ}C$로 확인되었다. 특히 주성분 2종(3,7-di-O-methylquercetin-4'-O-${\beta}$-glucoside 및 sweroside)이 약 $5{\mu}g/mL$ 이상 함께 존재 시 시너지 유효성이 있었다. 어리연꽃 추출물은 환경 유해물질 $benzo[{\alpha}]pyrene$, ammonium nitrate, formaldehyde에 의해 손상된 피부 세포의 회복에 유의미한 효과가 있으며, 염증성 조절 인자인 $PGE_2$, $TNF-{\alpha}$ 및 COX-2를 억제하고, 콜라겐 분해 효소인 MMP-1의 생성을 억제함으로써 항염 및 항노화 효과가 있음이 확인되었다. 따라서 아쿠아포닉스 기술 기반 어리연꽃 추출물의 원료 표준화는 화장품 분야에서 신규 항노화 기능성 소재로서의 활용 가능성이 있을 것으로 사료된다.

• Fisheries and Aquatic Sciences
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• 제22권9호
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• pp.20.1-20.8
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• 2019

Background: Despite the favorable geo-climatic potential of Cameroon, the national production of tilapia remains low due to poor tilapia growth reported by fish farmers. One of the underlying reasons is the early female maturation at a very small size and precocious breeding in earthen ponds, resulting in overpopulation which leads to stunted growth and therefore to the production of unmarketable fish size. Studies have shown that dietary supplementation of G. kola enhanced growth in young Clarias gariepinus and Oreochromis niloticus. It was also reported that G. kola inhibited spawning in Tilapia adult females. Therefore, this study sought to assess the effects of Garcinia kola as growth promoter and inhibitor of gonadal development in young Oreochromis niloticus. Methods: A total of 108 juveniles weighing $13.32{\pm}0.62g$ were randomly distributed in 9 hapas of 12 fishes each (9 females and 3 males) and fed for 70 days with three isonitrogenous diets, 40% crude protein with increasing Garcinia kola supplementation levels of 0 (normal diet), 6% and 10% (experimental diets). Physico-chemical parameters of the water (temperature, dissolved oxygen, pH, nitrate, nitrite, ammonia, and transparency) were measured twice a week. Every 14 days, fish were harvested, counted, and weighed. At the end of the experiment, three fish of each sex per replicate were sacrificed and their gonad and liver collected and weighed. Data were statistically analyzed using one-way analysis of variance repeated measure followed by Newman-Keuls multiple tests. Results: The results showed that all physico-chemical parameters of the water were within the recommended values for Tilapia culture. Tilapia fed 6% Garcinia kola supplemented diet displayed higher final body weight in males ($38.60{\pm}3.50g$) and females ($36.77{\pm}3.62g$) compared to those receiving normal diet ($36.23{\pm}1.36g$ and $25.87{\pm}3.32g$; respectively to the final body weight in males and females). The gonadosomatic index and hepatosomatic index indicated no significant variation in males while in females, these were significantly low in the experimental fish compared to control fish. Conclusion: The results of this study demonstrated that supplementation of G. kola seeds in diets of young Tilapia improved growth performance and impaired gonadal development in females.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제49권3호
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• pp.329-336
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• 2021

Cellulophga sp. J9-3은 셀룰로스 분해능력을 갖으며, Flavobacteriaceae 과에 속하는 그람-음성 호기성 해양 세균이다. 또한, J9-3 균주는 고체 및 액체 배지에서 한천을 가수 분해 할 수 있으며, 배지에 첨가한 아가로스(agarose)에 의해 아가레이즈(agarase)의 생산이 현저하게 유도되는 특성을 보였다. Cellulophga sp. J9-3의 세포 배양액으로부터, 황산암모늄 침전 및 3 단계의 컬럼 크로마토그래피를 연속적으로 수행하여, 한 개의 agarase 단백질, AgaJ93을 순수하게 정제하였다. 정제된 AgaJ93은 아가로스에 대한 분해 활성이 가장 강하였으며, starch에 대해서도 아가로스 대비 약 22% 정도의 분해 활성을 나타냈다. AgaJ93은 아가로스를 분해하여 사이즈가 큰 올리고당 중간체를 경유하여, 최종산물로 네오아가로테트라오스와 네오아가로헥사오스까지 분해함을 확인하였으며, 이는 AgaJ93이 endo-type β-아가레이즈 임을 의미한다. AgaJ93은 pH 7.0, 35℃에서 최대 활성을 나타냈고, Co²⁺ 이온에 의해 6배 이상의 활성증가를 보였다. AgaJ93의 N-terminal sequence 분석 결과, AgaJ93은 Cellulophaga sp. W5C의 내열성 endo-type β-아가레이즈 Aga2와 82%의 상동성을 보였으나, 두 효소의 생화학적 특성이 달랐다. 따라서, AgaJ93은 기존에 보고된 β-아가레이즈 들과는 다른 신규의 아가레이즈 일 것으로 예상된다.

• 생명과학회지
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• 제31권5호
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• pp.520-526
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• 2021

반추가축의 반추위내 미생물단백질은 단백질의 공급원중 일부이며 글루타메이트 생산을 위한 공급원이기도 하다. 글루탐산은 신체의 대사반응, 근육 및 기타 세포구성에 필요한 단백질 합성물질로 이용되며 면역기능항진에도 매우 필수적으로 이용된다. 또한 계면활성제, 완충제, 킬레이트제제, 향미 증강제, 배양배지 및 농업 분야에서 성장촉진제로 이용된다. 글루탐산은 감마-아미노부티르산(GABA)생산을 위한 기질로서 본 연구는 글루탐산의 기능과 글루탐산 탈 탄산효소 유전자를 포함하는 미생물에 대한 정보를 제공하는데 있다. GABA는 체온 조절, 건물섭취량, 유생산량 및 유성분을 개선시키는 것으로 알려져 있다. 대부분의 글루탐산과 GABA 생성 미생물은 대부분 Lactococcus, Lactobacillus, Enterococcus 및 Streptococcus 종과 같은 젖산생성 미생물로 이루어져 있다. 반추위내 대사기전을 보면 GABA 합성을 통해 succinate 생산과정을 거치고, succinate는 탈수소효소반응을 통해 프로피온산과 기타 대사산물을 생산할 수 있다. 또한 Clostridium tetanomorphum과 혐기성 Micrococci는 글루타메이트 발효과정에서 아세트산과 낙산을 생성한다. 프로피온산과 기타 대사산물은 간에서의 혈당으로 전변되어 반추가축의 유선세포에서 유당 및 체중증가를 위한 에너지를 제공한다. 이를 통해 반추가축의 건강상태 개선 및 성장촉진을 위한 중요한 미생물로 이용가능하다.

• 인삼문화
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• 제3권
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• pp.1-10
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• 2021

인삼은 세계에서 가장 중요한 약용식물 중 하나이다. 본 연구실에서는 국립종자원에 최초로 등록된 인삼 품종 '천풍'을 이용하여 대략 3Gbp의 완성도 높은 유전체 서열과 60,000여개의 유전자를 동정하여 공개하였다. 인삼속 근연종들과의 비교유전체연구를 통해 종의 분화 시기 등을 추정하였고, 이를 통해 고려인삼의 기원과 두 번의 대륙이동을 통한 인삼속의 진화와 분포모델을 확립하였다. 인삼속 18종 중 2종 (고려인삼, 화기삼)은 24쌍의 염색체를 가지는 사배체 식물이며 나머지 16종은 12쌍의 염색체를 가지는 이배체 식물이다. 인삼속과 두릅나무속은 두릅나무과에 속하는 가장 가까운 식물로서 약 8백만년 전에 분화하였다. 인삼속은 약 6백만년 전 베트남 등의 동남아시아에서 러시아와 같은 동북아시아에 이르는 지역의 깊은 숲 속 서늘한 기후와 숲 속의 음지조건에 적응하며 음지식물로 진화했다. 그 기간은 빙하기와 간빙기가 반복되는 시기로 월동 능력이 없는 이배체 인삼종은 대부분 동북아시아 지역에서 멸종하였고 이 과정에 이배체간 종간 교잡종인 이질사배체가 약 2백만년전 만들어졌으며 한반도를 위시한 동북아시아를 중심으로 월동능력을 가진 고려인삼이 태동되었다고 추정된다. 북미에 분포하는 화기삼은 동북아시아 전역에 분포하던 고려인삼이 약 1백만년전에 빙하의 이동과 더불어 대륙간 이주를 통해 새로운 생태 환경에 적응하면서 분화되었다고 판단된다. 반면 대부분의 이배체 인삼종은 고온을 견디지 못하고 월동능력도 없어 동남아시아 지역에서 1,600미터 이상의 고산 지역으로 쫓겨 올라가 연중 서늘한 기후에서 생존하고 있다. 유전체 해독 정보는 인삼의 기원과 진화기작을 추정하는 학문적 성과 뿐 아니라 인삼산업을 보호하고 우수 인삼을 개발하기 위한 실용적인 분자육종 수단에도 매우 효율적으로 활용될 수 있다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제48권4호
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• pp.463-470
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• 2020

삼림지역의 고목에서 분리한 JS18 균주는 합성 멜라닌을 탈색하는 세포 외 분비효소를 생산했다. JS18 균주의 internal transcribed spacer (ITS) 염기서열을 분석하고 계통학적으로 확인한 결과 본 균주는 Trametes velutina로 동정되었다. JS18 균주는 laccase 활성을 나타냈지만 manganese peroxidase 및 lignin peroxidase 활성은 나타내지 않았다. 본 균주를 회분배양한 결과 멜라닌 탈색 활성은 laccase 활성으로부터 유래하는 것으로 확인되었다. Laccase 유도인자로써 Syringic acid 및 CuSO4를 첨가하고 25℃에서 7일간 배양한 결과 배양상등액에서 98 U/ml의 laccase 활성을 나타내었다. GYP 배지에서 배양한 T. velutina의 배양상등액에서 ammonium sulfate 침전, Hi-trap Q Sepharose 컬럼 및 gel filtration을 이용하여 효소를 정제하였고, SDS-PAGE에서 약 67 kDa의 분자량을 나타내었다. 정제된 효소의 멜라닌 탈색율은 효소 단독으로는 24 시간 만에 단지 4% 만을 나타내는 반면, HBT의 존재 하에서는 80%로 향상되었다. 또한 1.5 mM HBT의 농도에서는 최대 81%의 멜라닌 탈색율을 나타내었다. 본 효소의 멜라닌 탈색에 대한 최적 pH 및 온도는 각각 5.0와 37℃를 나타내었다. 본 연구에서는 T. velutina JS18 유래 laccase가 촉매하는 멜라닌 탈색 반응에서 redox mediator로써 HBT의 적용 가능성을 확인하였다.

• 한국식품과학회지
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• 제54권2호
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• pp.203-208
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• 2022

본 연구에서는 글루텐 분해능을 가지는 유산균을 선별하기 위해 전통식품인 젓갈을 이용하였다. 선별된 균주는 API, 16S rRNA sequencing과 현미경을 통해 간균의 형태를 갖는 Lactobacillus paracasei로 동정되었고 이를 GLU70으로 명명하기로 하였다. MRS 배지에서 GLU70의 생육특성을 조사한 결과, 6시간부터 12시간까지 대수기이며 12시간 이후부터 정지기임을 확인하였다. 이렇게 동정된 GLU70을 글루텐이 함유된 MRS배지에서 시간별로 배양하였을 때 대수기인 12시간 이후부터 24시간 이전까지 글루텐 분해가 가속화되었고, 48시간에서 최대 45% 정도의 분해율을 나타내었다. 또한 GLU70이 유산균으로서 적합하기 위해서 가져야하는 내산성, 내담즙성, 내열성에 대한 분석을 실시하였다. 많은 연구에서 Lactobacillus 종이 pH 2.5 이상에서는 균의 생존율이 높았지만, 그 이하에서는 거의 생존하지 않는다고 보고하고 있다 (Shin 등, 1999). 이에 따라 분리한 GLU70에서도 유사하게 pH 2.0에서는 균이 사멸하였고 pH 3.0부터 약 84%의 생존율을 보였고 많은 연구들과 유사한 결과를 가지는 것을 통해 우수한 내산성을 가지는 것을 확인하였다. 내담즙성의 경우 oxgall이 0.3% 함유된 배지에서 성장할 수 있을 정도의 내성을 가져야 한다는 연구결과와 비교하였을 때 GLU70은 담즙에 대하여 매우 강한 내성을 가지고 있다고 보기는 어렵다. 또한 내열성에 대한 연구결과에서는 50℃ 이상의 온도에서는 사멸하였으나 30℃에서는 높은 생존율을 나타냈다. 또한 분리된 GLU70이 실제 밀가루 반죽에서 감소하는 글루텐 함량을 분석하였을 때 12 h 배양한 배양상등액을 넣어 25℃에서 24 h 동안 발효한 밀가루 반죽에서 가장 높은 분해력을 확인하였다. 또한 밀가루 반죽의 발효 온도에 따른 글루텐 분해율을 타 균주와 비교하여 GLU70의 우수성을 판단하고자 하였다. GRAS 인정 유산균 11종과 GLU70을 각각 밀가루 반죽에 넣은 후 25℃와 35℃에서 발효하였다. 그 결과 GLU70이 타 균주들과 비교하였을 때 모든 온도에서 반죽이 흘러내리는 등의 이상현상 없이 50% 이상의 매우 높은 글루텐 분해율을 보였다. 이를 통해 GLU70이 향후 식품 산업에 다양한 활용 가능성을 지니며 글루텐 저감화 밀가루 제조 등에 적용하기에 적합하다고 제시된다.

• 한국작물학회지
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• 제35권4호
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• pp.320-327
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• 1990

심수토중 직파재배를 할 경우 이미 보급되어 있는 이항기를 이용한 효율적인 파종방법과 북부 평야지대의 적정파종기 및 파종량을 구명하고자 천마벼를 공시하여 1986년부터 1988년까지 3년간 춘천에서 시험한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 밭흙 또는 논흙을 상토로 하여 육묘상자에 파종한 후 이앙기를 이용한 심수토중직파가 가능하였으며, 1mm 최아하여 파종하고 간단관수로 물관리를 하는 것이 입모율이 높았다. 2. 입모율은 4월 30일과 5월 10일 파종구에서 높았으며, 입모율이 70% 이상되는 파종한계온도는 일평균 기온 14.8$^{\circ}C$, 일평균 지온 16.3$^{\circ}C$였다. 3. 출수기는 파종이 10일 늦어짐에 따라 2-3일 지연되었으며, 동일파종기에서는 직파재배가 손이앙보다 출수기가 4일 늦었고, 기계이앙보다는 1일 빨리 출수하였다. 4. 수수는 손이앙이나 기계이앙에 비하여 직파재배에서 더 많았고 입모율이 높았던 4월 30일 파종구와 상자당 200g 파종구에서 많았다. 5. 수량으로 본 적정파종기는 5월 상순으로 추정되었고, 수량성은 481kg/10a으로 손이앙 기계이앙과 같은 수준이었으며, 적정파종량은 상자당 200g으로 10a당 6kg 정도로 추정된다. 6. 심수토중직파시 수량을 증대시킬 수 있는 중요한 요인은 입모율을 높여 단위면적당 수수와 입수를 증가시키는 것이었다.

• 현장농수산연구지
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• 제14권1호
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• pp.107-115
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• 2012

치패 크기별 실험에서는 5mm치패의 여수율과 먹이섭취률은 각각 4.1 mL/h, 246×10⁴세포/h였으며, 15mm치패의 경우는 각각 70.8 mL/h, 4245.0×10⁴세포/h로서 치패 크기가 클수록 증가하였다. 회분외 건중량(AFDW)당 여수율 및 먹이섭취률은 7.5mm 치패에서 각각 3.3 mL/mg AFDW/h, 196.0×10⁴세포/mg AFDW/h로서 가장 높았다. 수온별 실험에서 10℃에서 여수율과 먹이섭취률은 각각 0.3×10⁴세포/h였고, 25℃에서는 각각 16.6 mL/h, 993.4×10⁴세포/h로서 25℃까지는 온도가 높을수록 여수율과 먹이섭취률이 증가하였으나, 30℃에서는 각각 12.9 mL/h, 772.6±298.6×10⁴세포/h로서 25℃보다 낮았다. 먹이생물 농도에 따라서는 여수율은 30×10⁴세포/mL일때는 21.1 mL/h였고, 농도가 240×10⁴세포/mL일 때는 2.3 mL/h로서 농도가 낮을수록 증가하였다. 먹이섭취률은 먹이생물의 농도가 60×10⁴세포/m일때 876.2×10⁴세포/h로서 최대값을 나타내었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제55권4호
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• pp.301-308
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• 2022

조류는 수생태계에서 소비자의 에너지를 공급하여 생태계 내 없어서는 안 될 1차 생산자로서 크게 녹조류, 남조류, 규조류로 나뉘어진다. 남조류의 경우 수온이 상승하여 여름철 발생하여 과대 증식하여 녹조현상의 주원인이 되며, 최근 기후 변화로 인해 녹조현상의 발생시기의 변화와 빈도수가 늘고 있는 추세이다. 기존의 조류 조사 방식은 채수 및 센서를 통한 측정으로 이루어지고 있으며 시간, 비용 및 인력의 한계가 나타난다. 이러한 기존 모니터링 방법의 한계를 극복 하기위해 위성영상이나 무인항공기(Unmanned Aearial Vehicles, UAV), 등 탑제체를 운용한 다중분광 및 초분광과 같은 분광기기를 이용하여 원격 모니터링을 수행하는 연구가 진행되어 왔다. 본 연구에서는 조류 배양액 및 하천수 채수를 통한 실험실 규모의 실험을 통해 원격 모니터링의 종 구분에 대한 가능성에 대하여 확인 해보고자 하였다. 초분광 영상을 취득하기 위해 400-1000 nm에서 분석할 수 있는 초분광 센서를 활용하였다. 채수한 하천수의 조류 종 구분을 위한 분광특성을 추출하기 위해 GF/C필터를 이용하여 여과를 진행하여 시료를 제조하여 영상을 수집하였다. 수집된 영상을 방사보정 및 Base (하천수 및 배양보존액 통칭) 제거를 진행하였고 조류의 분광 정보 추출 과정을 통해 시료별 분광 정보를 추출, 분석하여 조류의 분광특성을 파악, 비교분석하여 하천·호소에서의 초분광영상 기반 원격탐사 모니터링의 적용성을 검토하고자 하였다.