• 제목/요약/키워드: Environmental stressors

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영산강 하구 해수역의 수질 및 식물플랑크톤 생체량(chlorophyll-a) 변동 특성: 장기(2009-2018년) 자료 분석 (Characteristics of Water Quality and Chlorophyll-a in the Seawater Zone of the Yeongsan River Estuary: Long-term (2009-2018) Data Analysis)

  • 박상준;신용식
    • Ocean and Polar Research
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    • 제44권1호
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    • pp.13-27
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    • 2022
  • The Yeongsan River estuary was altered by a sea dike built in 1981 and the sluice gates in the dike were extended recently in 2014. The construction has caused changes in water properties and hydrodynamics and also produced disturbances including hypoxia and algal blooms. We analyzed the water quality and chlorophyll-a data (2009-2018) collected seasonally at 3 stations (Sts. 1-3) along the channel of the estuary by the Marine Environmental Monitoring System. Variations in water quality and chlorophyll-a (an index of phytoplankton biomass) were examined and their stressors were also identified by statistics including correlation and multivariate principal component analyses (PCA). The water quality was mainly affected by freshwater discharge from the dike. Salinity, nutrients and chlorophyll-a were especially affected by the discharge and the effect enhanced during summer and at the upper region near the sea dike decreasing downstream. Three factors were extracted for each station in the PCA accounting for 66.07-72.42% of the variations. The first was an external factor associated with freshwater discharge and the second and third were seasonal or biological factors. The results indicate that the water quality is more affected by short-termed and episodic events such as freshwater discharge than seasonal events and the influence of freshwater discharge on water quality is more extensive than that previously reported. This suggests that the boundary of the estuary should be extended to take into account the findings of this study and a management strategy linked to the freshwater zone is required to manage the integrity and water quality of the Yeongsan River estuary.

사육 밀도와 개체 크기에 따른 북방전복(Haliotis discus hannai) 치패의 성장과 이동 특성 (Analysis of the Effects of Stocking Density and Individual Size on the Growth and Movement Characteristics of Juvenile Abalone Haliotis discus hannai)

  • 장현석;최미진;오영대;임한규
    • 한국수산과학회지
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    • 제56권4호
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    • pp.541-548
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    • 2023
  • Behavior serves as an important indicator of the effects of environmental stressors on organisms. In this study, one-year-old abalone Haliotis discus hannai (15.1±0.8 mm) were used and each 0.34 m2 tank was stocked with 100, 150, 200, 250, and 300 juvenile abalone. After 328 days, we found that the low stocking density treatment showed significantly higher growth, whereas the high stocking density treatment showed significantly lower growth. In addition, abalone showed a lower rate of movement, distance moved, and velocity at higher stocking densities, but only velocity differed significantly. In contrast, In the Supplied the feed tanks significant difference between the moving distance and velocity. When the two groups of different sizes were mixed in tank, the rate of movement, distance moned, and velocity showed significant differences between differently-sized indivisuals. Our study indicates that breeding abalone at high densities has a negative effect on their growth and survival, which is thought to primarily be caused by spatial competition, and secondarily by differences in body size, ultimately affecting growth and productivity.

The Anti-apoptotic Effect of Ghrelin on Restraint Stress-Induced Thymus Atrophy in Mice

  • Jun Ho Lee;Tae-Jin Kim;Jie Wan Kim;Jeong Seon Yoon;Hyuk Soon Kim;Kyung-Mi Lee
    • IMMUNE NETWORK
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    • 제16권4호
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    • pp.242-248
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    • 2016
  • Thymic atrophy is a complication that results from exposure to many environmental stressors, disease treatments, and microbial challenges. Such acute stress-associated thymic loss can have a dramatic impact on the host's ability to replenish the necessary naïve T cell output to reconstitute the peripheral T cell numbers and repertoire to respond to new antigenic challenges. We have previously reported that treatment with the orexigenic hormone ghrelin results in an increase in the number and proliferation of thymocytes after dexamethasone challenge, suggesting a role for ghrelin in restraint stress-induced thymic involution and cell apoptosis and its potential use as a thymostimulatory agent. In an effort to understand how ghrelin suppresses thymic T cell apoptosis, we have examined the various signaling pathways induced by receptor-specific ghrelin stimulation using a restraint stress mouse model. In this model, stress-induced apoptosis in thymocytes was effectively blocked by ghrelin. Western blot analysis demonstrated that ghrelin prevents the cleavage of pro-apoptotic proteins such as Bim, Caspase-3, and PARP. In addition, ghrelin stimulation activates the Akt and Mitogen-activated protein kinases (MAPK) signaling pathways in a time/dose-dependent manner. Moreover, we also revealed the involvement of the FoxO3a pathway in the phosphorylation of Akt and ERK1/2. Together, these findings suggest that ghrelin inhibits apoptosis by modulating the stress-induced apoptotic signal pathway in the restraint-induced thymic apoptosis.

산란기 지중해담치 Mytilus galloprovincialis의 조직병리학적 변화 관찰 (Histopathologic Observation of the Mediterranean Mussel, Mytilus galloprovincialis (Lamarck, 1819) During a Spawning Season)

  • 정희도;이지연;;박경일;강현실;김철원;김형섭;최광식
    • Ocean and Polar Research
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    • 제36권2호
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    • pp.121-134
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    • 2014
  • 이 연구에서는 조직학적 방법을 이용하여 산란 기간 중, 지중해담치의 조직학적 변화를 관찰하였다. 조직학적 관찰 결과, 마산만 지중해담치(M. edulis galloprovincialis)는 4월부터 산란을 시작하여 9월까지 산란이 지속되는 것을 관찰할 수 있었으며, 동일 시기에 비만도도 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 소화맹낭 위축도는 산란 스트레스를 받는 6월($3.24{\pm}1.16$)과 수온이 높은 9월($3.33{\pm}1.19$)에 높은 위축도 지수를 보였다. 또한 이 시기(9월)에는 높은 소화맹낭 조직붕괴 현상도 동반되는 것을 관찰할 수 있었다. 병리학적 증상 관찰 결과, 종양증 또한 관찰되었으나, 그 발병률은 5% 미만으로 낮게 나타났다. 마산만의 지중해담치에서는 기생성 병원체는 관찰되지 않았으나, 공생요각류가 관찰되었다. 이 연구에 쓰인 조직병리학적 분석기법은 향후 담치의 건강도 및 연안 환경변화가 주변 생물에게 미치는 영향을 평가하는데 있어 유용하게 활용될 것으로 예측되었다.

스트레스-유도 열충격단백질 27(Heat Shock Protein 27)의 활성과 물리치료의 상관성 (The Activation of Stress-induced Heat Shock Protein 27 and the Relationship of Physical Therapy)

  • 김미선;이성호;김일현;황병용;김중환
    • The Journal of Korean Physical Therapy
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    • 제20권1호
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    • pp.57-65
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    • 2008
  • Purpose: Heat shock proteins (HSPs) are a group of proteins that are activated when cells are exposed to a variety of environmental stresses, such as infection, inflammation, exposure to toxins, starvation, hypoxia, brain injury, or water deprivation. The activation of HSPs by environmental stress plays a key role in signal transduction, including cytoprotection, molecular chaperone, anti-apoptotic effect, and anti-aging effects. However, the precise mechanism for the action of small HSPs, such as HSP27 and mitogen-activated protein kinases (MAPKs: extracellular-regulated protein kinase 1/2 (ERK1/2), p38MAPK, stress-activated protein kinase/c-Jun N-terminal kinase (SAPK/JNK), is not completely understood, particularly in application of cell stimulators including platelet-derived growth factor (PDGF), angiotensin II (AngII), tumor necrosis factor $\alpha$ (TNF$\alpha$), and $H_2O_2$. This study examined the relationship between stimulators-induced enzymatic activity of HSP27 and MAPKs from rat smooth and skeletal muscles. Methods: 2-dimensional electrophoresis (2DE) and matrix assisted laser desorption ionizationtime-of-flight/time-of-flight (MALDI-TOF/TOF) analysis were used to identify HSP27 from the intact vascular smooth and skeletal muscles. Three isoforms of HSP27 were detected on silver-stained gels of the whole protein extracts from the rat aortic smooth and skeletal muscle strips. Results: The expression of PDGF, AngII, TNF$\alpha$, and $H_2O_2$-induced activation of HSP27, p38MAPK, ERK1/2, and SAPK/JNK was higher in the smooth muscle cells than the control. SB203580 (30${\mu}$M), a p38MAPK inhibitor, increased the level of HSP27 phosphorylation induced by stimulators in smooth muscle cells. Furthermore, the age-related and starvation-induced activation of HSP27 was higher in skeletal muscle cells (L6 myoblast cell lines) and muscle strips than the control. Conclusion: These results suggest, in part, that the activity of HSP27 and MAPKs affect stressors, such as PDGF, AngII, TNF$\alpha$, $H_2O_2$, and starvation in rat smooth and skeletal muscles. However, more systemic research will be needed into physical therapy, including thermotherapy, electrotherapy, radiotherapy and others.

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도시철도 기관사의 직무스트레스 원인 특성에 관한 연구: 대전, 대구, 인천, 서울9호선 운영회사를 대상으로 (A Study on the Cause of Job Stress of Urban Railroad Drivers: Focused on Railroad Companies of Daejeon, Daegu, Incheon and Seoul Metro 9)

  • 박태수;이진선;김홍기
    • 한국철도학회논문집
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    • 제16권4호
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    • pp.340-347
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    • 2013
  • 본 논문은 도시철도 운영회사 중 대전, 대구, 서울9호선, 인천에 근무하는 기관사들의 직무스트레스 원인을 크게 임무(보직), 정신적, 신체적, 외부 환경적 등 네 가지 원인으로 나누어 알아보았다. 임무(보직)에 관련된 내용으로는 기관사의 직업에 대한 강한 책임의식의 발현으로 직업과 적성이 일치함을 알 수 있었으며, 대부분의 기관사가 바람직한 직업관과 긍지를 갖고 헌신적으로 일하는 분위기를 알 수 있었다. 하지만, 정신적인 원인과 신체적인 원인의 스트레스를 확인해 보면 수면 부족, 과제에 대한 부담감, 육체적인 피로, 무료한 일상 등에서 나타났으며 기관사의 불규칙한 근무여건과 부동적인 자세로 정시운행의 중압감, 규칙적이지 못한 식생활습관 등이 스트레스의 수치를 높게 만드는 근원이라 볼 수 있다. 또한, 외부 환경적 원인으로 살펴 보면, 사고장애로 인한 불안도가 심하여 약 4배에 가까운 반응을 보이고, 인사제도나 임금책정 관련 문제 역시 기관사의 직무스트레스 변화와 밀접한 관련이 있음을 알 수 있다.

교량의 생애주기비용 효율적인 최적 내진보강과 유지관리전략 - (I) 생애주기 지진신뢰성해석 프로그램 개발 (Life-Cycle Cost Effective Optimal Seismic Retrofit and Maintenance Strategy of Bridge Structures - (I) Development of Lifetime Seismic Reliability Analysis S/W)

  • 이광민;최은수;조효남;안형준
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권6A호
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    • pp.965-976
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    • 2006
  • 지진하중에 대한 구조물의 생애주기비용 최적설계나 성능개선을 위해서는 생애주기 지진신뢰성해석에 기초한 접근이 불가피하다. 최근 몇몇 연구자들이 생애주기비용에 기초한 구조물의 내진설계 및 성능개선을 위한 방법론은 제안하여 왔지만, 대부분의 연구가 생애주기비용 산정을 위한 방법론 개발에 중점을 둔 연구이다. 따라서 대부분의 기존연구에서는 열화하는 구조물의 생애주기 지진신뢰성해석에 있어서 내진보강, 유지관리, 그리고 환경적 열화와 같은 주요한 인자들을 고려하지 못한 것이 사실이다. 이에 본 연구에서는 교량의 체계적인 생애주기 지진신뢰성해석 방법론을 제안하였고, 교량의 지진신뢰성해석을 위한 프로그램인 HPYER-DRAIN2DX-DS를 개발하였다. 개발된 프로그램은 내진보강이나 유지전략의 적용유무에 따른 예제교량의 생애주기 지진신뢰성해석 문제에 적용되었으며, 이를 통해 프로그램의 적용성을 검토해 보았다. 적용 예를 통해 본 연구에서 개발된 HPYER-DRAIN2DX-DS는 지진에 대한 교량의 생애주기비용 최적설계, 내진보강 및 유지관리에 있어 서 매우 유용한 도구로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

생애 신뢰성에 기초한 강교의 LCC최적설계 (Lifetime Reliability Based Life-Cycle Cost-Effective Optimum Design of Steel Bridges)

  • 이광민;조효남;차철준;김성헌
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권1A호
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    • pp.75-89
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    • 2006
  • 본 논문에서는 생애주기동안 발생하는 부식이나 일평균교통량 및 중차량의 통행량와 같은 사용환경에 의존하는 강교의 생애신뢰성에 기초한 생애주기비용(Life-Cycle Cost: 이하 LCC) 최적설계 방법론을 제안하였다. 강교 최적설계를 위한 LCC는 초기비용, 생애주기 기대유지관리비용, 생애주기 기대직접복구비용과 인적 혹은 물적손실비용, 도로이용자비용, 그리고 사회-경제 손실비용을 포함하는 간접복구비용을 현재가치의 합으로 정식화하였다. 이러한 LCC비용항목 중에서 생애주기 복구비용의 산정을 위해서는 하중과 저항이력에 의존하는 누적손상확률로부터 산정되는 연파손확률이 고려되어야한다. 이를 위해 본 논문에서는 Nowak의 활하중 모델(1993)과 부식개시, 부식률, 그리고 재도장영향을 고려한 수정된 부식모델을 제안하였다. 이와같이 본 연구에서 제안된 LCC 최적설계 방법론은 3 경간연속(40 m+50 m+40 m=130 m)의 실제 강박스거더교에 적용되었고, 강재종류, 부식환경, 교통량 및 할인율에 따른 LCC의 효율성에 대해 비교 고찰하였다. 적용예를 통해 부식환경, 일평균교통량, 그리고 중차량의 통행량, 할인율 등은 강교 LCC최적설계에 매우 중요한 영향을 미칠 수 있음을 알 수 있었으며, 이러한 교량의 사용환경인자들은 경우에 따라 LCC 최적설계에 대한 주요 변수로 고려되어야 할 것으로 판단된다.

우리나라 3개 하구역 대형저서동물 군집 시공간 분포 (Spatio-temporal Distribution of Macrozoobenthos in the Three Estuaries of South Korea)

  • 임현식;이진영;이정호;신현출;류종성
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제24권1호
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    • pp.106-127
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    • 2019
  • 국가해양생태계종합조사의 일환으로 우리나라의 주요 하천인 한강, 금강, 낙동강 하구역에 서식하는 저서동물 군집 특성을 파악하였다. 현장조사는 2015년부터 2017년에 걸쳐 매 계절별(겨울: 2월, 봄: 5-6월, 여름: 7-9월, 가을: 11월)로 수행하였다. 시료채집은 한강 하구역에 7개, 금강 하구역에 6개, 낙동강 하구역에 7개의 정점을 설정하여 총 20개의 정점에서 수행되었다. 대형저서동물 채집은 van Veen grab(채집면적 $0.1m^2$)을 사용하여 각 정점 당 3회씩 반복채집 후 1 mm 망목의 표준체를 이용하여 펄을 제거하였다. 조사결과 총 1,008종의 저서동물이 출현하였으며 한강 하구역에서 602종, 금강 하구역에서 612종, 낙동강 하구역에서 619종이 출현하여 유사한 양상을 보였다. 평균 밀도는 $1,357ind./m^2$로서 한강 하구역에서 $1,127ind./m^2$, 금강 하구역에서 $1,357ind./m^2$ 및 낙동강 하구역에서 $1,587ind./m^2$으로 한강 하구역이 가장 낮고 낙동강 하구역이 가장 높았다. 평균 생체량은 $116.8g/m^2$으로 한강 하구역에서 $49.0g/m^2$, 금강 하구역에서 $129.0g/m^2$ 및 낙동강 하구역에서 $174.2g/m^2$이 출현하여 밀도와 유사한 양상을 보였다. 한강과 금강, 낙동강 하구역 모두 환형동물이 출현종수와 밀도에서 우점 분류군이었다. 한강과 금강 하구역에서는 연체동물이, 낙동강 하구역에서는 극피동물이 생체량 우점 분류군이었다. 각 하구역에서 4% 이상의 밀도 점유율을 보이는 우점종은 모두 다모류로서 한강 하구역의 경우 Dispio oculata와 Heteromastus filiformis, Aonides oxycephala였으며, 금강 하구역에서는 Heteromastus filiformis와 Scoletoma longifolia, 낙동강 하구역에서는 Pseudopolydora sp.와 Aphelochaeta sp.였다. 이러한 우점종들은 하구역에 따라 출현밀도의 차이가 있었다. 본 연구 결과 한강 하구역에서는 평균 입도, 금강 하구역에서는 염분 및 실트함량, 낙동강 하구역에서는 염분, 용존산소, 강열감량, 실트 함량이 군집 조성에 영향을 미치고 있었다. 따라서 한강 하구역의 경우 퇴적환경 변화를 초래하는 요인들(골재채취, 제방축조, 매립 등)에 대한 관리가 우선되어야 할 것으로 판단되며, 금강 하구역에서는 금강으로부터의 담수유입 및 주변 퇴적 환경에 변화를 줄 수 있는 요인들에 대한 관리가 우선시 되어야 할 것으로 보인다. 또한 낙동강 하구역의 경우 마산만 내측의 빈산소수괴 발달 양상과 주요 우점종의 공간분포에 대한 모니터링을 중점적으로 해야 할 것으로 판단된다.

가금 생산에서 천연 항산화제로서 식물성 Flavonoids의적용 (Application of Plant Flavonoids as Natural Antioxidants in Poultry Production)

  • 서문강민;장인석
    • 한국가금학회지
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    • 제49권4호
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    • pp.211-220
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    • 2022
  • 최근 닭은 고도화된 육종개량과 함께고밀도사육, 열스트레스, 환경 및 사료 오염 등과 같은내외적스트레스요인에 의해 체 조직에서 과도한 활성산소(ROS) 발생으로 산화적 스트레스가 매우 높다. 산화적 스트레스는 지질과 산화작용으로 DNA 손상, 세포사 등을 유발하여 닭의 건강과 복지에 심각한 문제를 유발한다. 닭은 이러한 내외적 산화적 스트레스에 따라 항산화 효소와 비효소적 항산화 물질에 의해 활성산소를 제거하는 방어 작용을 한다. 최근 영양학적 방법으로서 산화적 스트레스를 억제하는 식물성 flavonoids 사료첨가제 개발에 주목하고 있다. Favonoid를 닭에게 급여 시 소화기관 및 근육에서 지질과산화도 감소, 항산화력 및 항산화 효소 활성도가 증가하는 것으로 항산화제로서 가치가 높다. Flavonoids는 구조화합물이 활성산소와 결합하여 안정화할 수 있는 구조로서 ROS를 소거 또는 항산화 효소의 발현을 통해 ROS를 제거한다. 또한 금속 이온과 결합하 는 킬레이트화 작용, 산화효소 및 NO 생성 억제 등 다양한 항산화 작용이 있다. 그러나 문제점으로 flavonoid 화합물은 용해도가 낮아 소장 흡수세포에서 흡수율이 저하됨으로 이를 극복할 수 있는 체내 운반 기술의 개발이 필요하다. 또한 사료 섭취 시 flavonoid 농도가 가장 높은 곳이 위장관으로 이곳에서 명확한 항산화 효과를 나타내는 용량을 구명하여 첨가 수준을 결정하여야 한다. 항산화 작용기전은 스트레스에 따라 다양한 전사인자들(transcrptional factors)을 통해 스트레스 반응 유전자(vitagenes)의 발현을 유도한다. Flavonoid의 항산화 작용기전으로 Nrf-2와 Nf-kB 등과 같은 전사인사의 발현 과정과 vitagenes을 통해 효율적 항산화 효과를 나타내는 방법에 관한 연구도 중요하다. 닭에서 육종 및 사육 환경 요인에 따라 발생하는 산화 스트레스는 경제성과 더불어 동물복지 측면에서도 심각한 문제를 유발한다. Flavonoid 함유 천연 항산화제 개발과 적용은 가금 산업에서 향후 중요한 분야가 될 것으로 전망된다.