• 제목/요약/키워드: Depletion effect

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수심이 얕은 저수지에서 용존산소 동적 모니터링을 통한 인 내부부하 평가 (Evaluation of Internal Phosphorus Loading through the Dynamic Monitoring of Dissolved Oxygen in a Shallow Reservoir)

  • 박형석;최선화;정세웅;지현서;오정국;전항배
    • 환경영향평가
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    • 제26권6호
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    • pp.553-562
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    • 2017
  • 최근 농업용 저수지는 용수공급과 함께 지역의 관광, 문화, 위락시설 등으로 활용되고 있다. 그러나 많은 농업용 저수지들은 부영양호로 분류되며 높은 유기물 오염도를 보이고 있다. 특히, 1945년 이전에 준공된 노후화된 농업용 저수지의 44.7%는 농업용수 수질 환경기준을 초과하고 있다. 노후화된 저수지의 경우 외부기원 오염부하 이외에 누적된 퇴적물로부터 발생하는 내부부하는 영양염류 공급에 중요한 역할을 한다. 본 연구의 목적은 수심이 얕은 M 저수지(평균 수심 약 1.7 m)를 대상으로 2015년과 2016년에 수심별 수온과 저층 용존산소(DO) 농도를 연속 측정하여 저층 수환경의 동적변화를 모니터링함으로써 영양염류의 내부 부하 가능성을 조사하는데 있다. 또한, 물질수지해석을 통해 내부 인부하가 저수지 전체 인부하량에 미치는 영향에 대해 평가하였다. 연구결과 수심이 얕은 M 저수지에서 약한 수온성층과 강한 DO 성층 현상이 나타났다. 그리고, 저수지 저층에서 DO의 동적변화를 관찰한 결과, 여름철 무강우 기간동안 지속적인 저산소 (DO 2 mg/L 미만) 상태가 2015년과 2016년에 각각 87일과 98일간 발생하였다. DO 농도는 대기온도 강하와 강우발생 기간 동안 간헐적으로 증가하였다. 물질수지분석결과, 수온상승과 함께 조류성장이 촉진되는 8월에는 $PO_4-P$ 내부 부하량이 무강우시 전체 부하량 대비 2015년과 2016년에 각각 37.9%와 39.7%로써 큰 비중을 차지하였다. 따라서 지속적인 저층 저산소 상태가 유지되는 경우에는, 퇴적층의 영양염류 용출을 억제하기 위한 DO 공급 대책이 유효 할 것으로 판단된다.

활성탄을 이용한 불순물제거에 의한 효과적인 인삼 조직 단백질체 분석 방법 개선 연구 (Development of a Simple and Reproducible Method for Removal of Contaminants from Ginseng Protein Samples Prior to Proteomics Analysis)

  • 굽타 라비;김소운;민철우;성기호;아그라왈 가네시 쿠마르;락왈 랜딥;조익현;방경환;김영창;김기홍;김선태
    • 생명과학회지
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    • 제25권7호
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    • pp.826-832
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    • 2015
  • 본 연구는 인삼의 잎과 뿌리 단백질 추출물에서 활성탄을 이용하여 염, 계면활성제, 색소를 제거하여 단백질체 분석 연구에 미치는 잠재적인 효과에 대한 평가를 기술하고 있다. 5%(w/v) 활성탄(100-400 mesh)과 함께 단백질 추출물을 30분간 4℃에서 반응시켜 염과 계면활성제를 제거한 후 SDS-PAGE를 분석하여 단백질의 양상을 관찰하였다. 엽록소 함량의 분석은 활성탄 처리 후 엽록소의 상당한 양(~33%)이 제거되는 것을 보여주었고, 이 분석은염, 계면활성제 제거만이 아닌 색소의 제거에서도 활성탄의 잠재적 효과가 있음을 보여 주고 있다. 활성탄을 처리한 단백질 시료를 이용하여 이차원 전기영동과 PCA 통계분석을 시행한 결과 단백질은 gel에서 더 나은 해상도를 보여주었으며 단백질 시료의 정제에서도 활성탄의 효과가 있음을 확인하였다. 종합적으로, 이 결과들은 활성탄을 이용한 간단한 방법으로 다양한 식물 조직의 단백질 추출물에서 염, 계면활성제, 색소를 제거함으로써 고해상도의 단백질체 분석에 적용될 수 있을 것으로 기대된다.

쑥 추출물(抽出物)의 밭토양중(土壤中) 요소분해(尿素分解), 질산화(窒酸化) 작용(作用) 억제효과(抑制效果) (Inhibition of Urea Hydrolysis and Nitrification in Upland Soils by Artemisia asiatica Extracts)

  • 임선욱;신명호;박현준;김민균
    • 한국토양비료학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.392-399
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    • 1998
  • 본 연구에서는 합성 요소억제제나 질산화억제제와는 달리 쑥(Artemisia asiatica)과 같은 천연물에 의한 토양중 요소분해와 질산화작용에 대한 저해효과를 검토하고저 하였다. 이를 위 위하여 쑥의 열수추출액과 유기용매 분획추출물을 준비하여 밭토양에 처리하였고 2일, 5일 동안 배양후에 요소태질소와 암모늄태질소, 질산태 질소를 측정하고 요소분해균과 urease 효소활성에 대한 각 추출액과 분획추출물의 영향도 검토하였다. 이번 실험을 통하여 얻은 결과를 요약하면 다음과 같다. 쑥잎의 열수추출액은 요소분해를 미약한 수준으로 촉진하였으나 반면 질산화작용은 억제하였고, 쑥잎 열수추출액을 0.5ml, 3.0 ml를 가하였을 때 질산태 질소함량은 무처리구에 비하여 각각 65.2%, 68.8% 줄어들었다. 쑥잎의 유기용매 분획추출물 중, chloroform분획을 제외한 모든 분획물이 요소분해에 대해 저해효과를 나타내었고 chloroform/methanol 분획을 2.0 ml 가했을 때, 잔존한 요소태질소 함량은 무처리구의 5.8배로 요소분해억제효과가 가장 좋았다. 한편 유기용매 분획추출물들의 질산화작용 억제효과 유무는 불명확 하였다. urease activity의 경우, 요소분해율이 무처리구와 비교시 97.5%에서 99.50%로 높게 나타났기 때문에 분획물이 urease의 활성을 저해하지 않는 것으로 생각되었다. 요소분해 bacteria 수는, 쑥의 chloroform 분획을 처리한 경우를 제외하고 모든 처리에 의해 감소하였다 (적요 2의 결과와 일치). 이로서 요소분해 저해효과는 urease의 활성을 저해하기 보다는 요소분해균을 저해하기 때문에 나타나는 것으로 생각되었다. 각 추출물 성분에 대한 예비시험과 박층 chromatogram을 통해, 그 조성이 복잡하고 다양한 화합물들이 요소분해와 질산화작용 억제과정에 관여할 것으로 추측되며 이를 분획 또는 단일활성 물질을 추적하여 그 효과를 확인할 일이다.

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양식 담수어 및 해산어의 사료 Carotenoids 대사의 비교와 체색개선에 미치는 영향 (Comparison of Dietary Carotenoids Metabolism and Effects to Improve the Body Color of Cultured Fresh-water Fishes and Marine Fishes)

  • 하봉석;권문정;박미연;백승한;김수영;백인옥;강석중
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.270-284
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    • 1997
  • 무지개 송어, 산천어, 뱀장어, 볼락 및 우럭에 대한 사료 carotenoids의 체내대사와 체색 개선효과를 검토하기 위하여, 사료에 ${\beta}-carotene$, lutein, canthaxanthin, astaxanthin 및 ${\beta}-apo-8’-carotenal$을 각각 첨가하여 4 내지 5주간 사육하여 표피의 carotenoids 성분의 변화를 분석, 비교한 결과는 다음과 같다. 무지개 송어 표피의 carotenoids 조성은, zeaxanthin, ${\beta}-carotene$ 및 canthaxanthin이 주성분이였으며, 그 외 lutein, isocryptoxanthin 및 salmoxanthin을 소량 성분으로 함유하며, 표피의 carotenoids 축적율은 canthaxanthin 첨가구에서 높게 나타나 체색 선명화 효과가 가장 컸으며, astaxanthin, ${\beta}-carotene$ 첨가구의 순으로 나타났다. 무지개 송어 표피에서의 carotenoids 대사경로는, ${\beta}-carotene$이 isocryptoxanthin, echinenone 및 canthaxanthin을 경유하여 astaxanthin으로 lutein은 canthaxanthin으로 산화되고, canthaxanthin은 isozeaxanthin을 경유하여 ${\beta}-carotene$으로 환원되며 astaxanthin은 triol을 경유하여 zeaxanthin으로 환원되는 대사경로를 추정할 수 있었다. 산천어 표피의 carotenoids 조성은, zeaxanthin이 주성분이며, 그 외 triol, lutein, tunaxanthin, ${\beta}-carotene$, ${\beta}-cryptoxanthin$ 및 canthaxanthin을 소량 성분으로 함유하며, 표피의 carotenoids 축적율은 canthaxanthin 첨가구에서 높게 나타나 체색 선명화 효과가 가장 컸으며, lutein, ${\beta}-carotene$ 첨가구의 순으로 나타났다. 산천어 표피에서의 carotenoids 대사경로는, ${\beta}-carotene$이 zeaxanthin으로 산화되고, lutein은 tunaxanthin을 경유하여 zeaxanthin으로 환원되고, canthaxanthin은 ${\beta}-carotene$을 경유하여 zeaxanthin으로 산화되며 astaxanthin은 triol을 경유하여 zeaxanthin으로 환원되는 대사경로를 추정할 수 있었다. 뱀장어 표피의 carotenoids 조성은, ${\beta}-carotene$이 주성분이였으며, 그 외 lutein, zeaxanthin 및${\beta}-cryptoxanthin$등이 소량 성분으로 함유하며, 표피의 carotenoids 축적율은 lutein 첨가구에서 높게 나타나 체색 선명화 효과가 가장 컸었고, canthaxanthin astaxanthin 첨가구의 순으로 나타났다. 뱀장어 표피에서의 carotenoids 대사경로는, ${\beta}-carotene$과 lutein은 그대로 축적되며, canthaxanthin은 ${\beta}-carotene$으로 그리고 astaxanthin은 zeaxanthin으로 환원되는 대사경로를 추정 할 수 있었다. 볼락 표피의 carotenoids 조성은, zeaxanthin, ${\beta}-carotene$, tunaxanthin A, tunaxanthin B, tunaxanthin C 및 lutein이 주성분이였으며, 그 외 ${\beta}-cryptoxanthin$, ${\alpha}-cryptoxanthin$, astaxanthin을 소량 성분으로 함유하며, 표피의 carotenoids 축적율은 lutein 첨가구에서 높게 나타나 체색 선명화 효과가 가장 컸으며, ${\beta}-carotene$, canthaxanthin 첨가구의 순으로 나타났다. 볼락 표피에서의 carotenoids의 대사경로는, ${\beta}-carotene$은 lutein으로 산화되며, lutein, canthaxanthin astaxanthin 및 ${\beta}-apo-8'-carotenal$은 zeaxanthin을 경유하여 tunaxanthin으로 각각 산화 및 환원되는 대사경로를 추정할 수 있었다. 우럭 표피의 carotenoids 조성은, ${\beta}-carotene$, astaxanthin 및 zeaxanthin이 주성분이였으며, 그 외 ${\alpha}-cryptoxanthin$, ${\beta}-cryptoxanthin$, lutein 및 canthaxanthin을 소량 성분으로 함유하며, 표피의 carotenoids 축적율은 lutein 첨가구에서 높게 나타나 체색 선명화 효과가 가장 컸으며, canthaxanthin, ${\beta}-carotene$ 첨가구의 순으로 나타났다. 우럭 표피에서의 carotenoids 대사경로는 ${\beta}-carotene$${\beta}-cryptoxanthin$으로 산화되고, lutein은 ${\alpha}-cryptoxanthin$을 경유하여 ${\beta}-carotene$으로 환원되고, canthaxanthin은 ${\beta}-cryptoxanthin$, zeaxanthin을 경유하여 ${\alpha}-cryptoxanthin$으로 환원되며, astaxanthin은 isocryptoxanthin, zeaxanthin을 경유하여 tunaxanthin으로 대사되며, ${\beta}-apo-8’-carotenal$${\beta}-cryptoxanthin$, zeaxanthin을 경유하여 ${\alpha}-cryptoxanthin$으로 환원되는 대사경로를 추정할 수 있었다.

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기계환기로 인한 급성 폐손상에서 poly(ADP-ribose) polymerase-1의 역할 (The Role of Poly(ADP-ribose) Polymerase-1 in Ventilator-Induced Lung Injury)

  • 김제형;윤대위;허규영;정기환;이승룡;이상엽;신철;심재정;인광호;유세화;강경호
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제60권4호
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    • pp.451-463
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    • 2006
  • 연구배경: 활성산소종은 기계환기로 인한 폐손상 (ventilator-induced lung injury, VILI)에서 주요한 역할을 한다. Poly (ADP-ribose) polymerase-1 (PARP1)은 DNA 손상 감시 기능을 하는 단백질로서, DNA 파열을 신호하고 복구에 관여한다. 그러나 활성산소종에 의한 것과 같은 심한 유전자 손상을 받게 되면, 과활성화되어 ${\beta}$-nicotinamide adenine dinucleotide ($NAD^+$)의 결핍을 통한 세포의 사멸을 초래하여, 염증 반응을 일으킨다. 본 연구에서는 VILI의 기전에 있어서 PARP1의 역할 및 그 억제제의 효과를 고찰하고자 하였다. 방법: 48마리의 수컷 C57BL/6 생쥐를 겉보기 수술군 (Sham군), 폐보호적 환기군(lung protective ventilation group, LPV군), 기계환기기로 인한 폐손상군 (ventilator-induced lung injury group, VILI군) 및 PARP1 억제제인 PJ34 전처치 후 기계환기로 인한 폐손상군 (PJ34+VILI군)으로 나누어 실험하였다. LPV군에 대한 기계환기는 $PIP\;15cmH_2O$ + $PEEP\;3cmH_2O$ + RR 90/min. 조건으로, VILI 및 PJ34+VILI군에 대해서는 $PIP\;40cmH_2O$ + $PEEP\;0cmH_2O$ + RR 90/min.의 조건으로 2시간 동안 시행하였다. PJ34+VILI군에서 PARP1 억제제로는, PJ34 20 mg/Kg을 기계환기 2시간 전에 복강 내로 주사하였다. VILI의 정도는 습건중량비 및 급성폐손상 지수로 측정하였고, PARP1의 활성은 biotinylated NAD를 이용한 면역조직화학적 방법을 이용하였다. 또한 기관지폐포세척액 (bronchoalveolar lavage fluid, BALF) 내에서 myeloperoxidase (MPO) 활성 및 tumor necrosis factor-${\alpha}$ ($TNF-{\alpha}$), interleukin-$1{\beta}$ ($IL-1{\beta}$), IL-6 등의 염증성 시토카인의 농도를 측정하였다. 결과: PJ34+VILI군에서 VILI군과 비교하여, PJ34 전처치로 인하여 폐손상의 정도가 현저히 감소하였다 (p<0.05). 5개의 고배율 시야에서 관찰한 PARP1의 활성을 보이는 세포의 수는 VILI군에서 유의하게 증가하였고, PJ34+VILI군에서 현저히 감소하였다 (p=0.001). BALF 내에서 측정한 MPO 활성 및 $TNF-{\alpha}$, $IL-1{\beta}$, IL-6의 농도 역시 PJ34+VILI군에서 의미 있게 감소하였다 (p<0.05). 결론: VILI의 기전에 있어서 PARP1의 과활성이 주요한 역할을 하고, PARP1 억제제가 MPO 활성 및 염증성 시토카인의 감소와 함께 VILI의 발생을 억제한다.