• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제24권5호
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• pp.619-628
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• 2014

To identify lipase LipA (PFL_0617) from Pseudomonas protegens Pf-5, a lipA deletion mutant (Pf0617) and a complementary strain (Pf0617lipA) were constructed, and their effects on the lipase production were examined. Pf0617 remarkably decreased its whole-cell lipase activity, whereas Pf0617lipA made its whole-cell lipase activity not only restore to wild-type level but also get a further increment. However, the deletion and overexpression of lipA did not affect the extracellular lipase activity. In addition, the unbroken whole cells of these strains were able to catalyze the hydrolysis of membrane-permeable p-nitrophenyl esters, but could not hydrolyze the membrane-impermeable olive oil. These results confirmed that LipA was an intracellular lipase and Pf-5 could also be used as a natural whole-cell biocatalyst. To evaluate the potential of Pf-5 as a whole-cell biocatalyst and separately characterize the whole-cell LipA, the properties of the whole-cell lipases from Pf-5 and Top10lipA were characterized. The results demonstrated that both Pf-5 and Top10lipA exhibited high tolerance to alkaline condition, high temperature, heavy metal ions, surfactants, and organic solvents. Taken together, lipA can realize functional expression in E. coli Top10, and Pf-5 and Top10lipA as whole-cell biocatalysts may have enormous potential in applications.

• 한국식품영양과학회지
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• 제8권1호
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• pp.25-30
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• 1979

공장지역(工場地域) 폐수(廢水)로부터 cadmium에 대(對)한 내성균(耐性菌)을 분리(分離)하였으며 이것은 Staphylococcus aureus로 동정(同定)되었다. 동(同) 균주(菌株)는 cadmium 이외(以外)의 중금속(重金屬)($Cr^{3+},\;Hg^{2+},\;Zn^{2+},\;Pb^{2+},\;Cu^{2+}$ 등(等))에 의(依)하여서는 10ppm의 농도(濃度)에서 평균(平均) 약(約) 30%의 증식(增殖)이 저해(沮害)되었으나 cadmium에 의(依)해서는 50ppm까지는 저해(沮害)되지 아니 하였다. 동(同) 균주(菌株)의 증식(增殖)을 완전(完全)히 저해(沮害)하기 위(爲)하여 500ppm의 cadmium농도(濃度)가 필요(必要)하였으나 동(同) 균주(菌株)를 10ppm의 cadmium 또는 $Pb^{2+}$ 존재하(存在下)에서 15시간(時間) 배양(培養)한 세균(細菌)은 500ppm의 cadmium 존재하(存在下)에서도 증식(增殖)이 가능(可能)하였다. 이상(以上)의 결과(結果)로부터 분리(分離)한 균주(菌株)는 타중금속(他重金屬)에 의(依)해서는 생육(生育)이 쉽게 저해(沮害)되나 cadmium에 의(依)해서는 상당한 농도(濃度)까지 생육(生育)이 저해(沮害)되지 아니하는 균체(菌體), 즉(卽) cadmium에 특이적(特異的)인 내성균(耐性菌)으로 판단(判斷)되었다.

• Molecules and Cells
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• 제28권5호
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• pp.479-487
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• 2009

Glutathione reductase (GR) is an enzyme that recycles a key cellular antioxidant molecule glutathione (GSH) from its oxidized form (GSSG) thus maintaining cellular redox homeostasis. A recombinant plasmid to overexpress a GR of Brassica rapa subsp. pekinensis (BrGR) in E. coli BL21 (DE3) was constructed using an expression vector pKM260. Expression of the introduced gene was confirmed by semi-quantitative RT-PCR, immunoblotting and enzyme assays. Purification of the BrGR protein was performed by IMAC method and indicated that the BrGR was a dimmer. The BrGR required NADPH as a cofactor and specific activity was approximately 458 U. The BrGR-expressing E. coli cells showed increased GR activity and tolerance to $H_2O_2$, menadione, and heavy metal ($CdCl_2$, $ZnCl_2$ and $AlCl_2$)-mediated growth inhibition. The ectopic expression of BrGR provoked the co-regulation of a variety of antioxidant enzymes including catalase, superoxide dismutase, glutathione peroxidase, and glucose-6-phosphate dehydrogenase. Consequently, the transformed cells showed decreased hydroperoxide levels when exposed to stressful conditions. A proteomic analysis demonstrated the higher level of induction of proteins involved in glycolysis, detoxification/oxidative stress response, protein folding, transport/binding proteins, cell envelope/porins, and protein translation and modification when exposed to $H_2O_2$ stress. Taken together, these results indicate that the plant GR protein is functional in a cooperative way in the E. coli system to protect cells against oxidative stress.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제7권4호
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• pp.183-190
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• 1979

아연 광산 지역의 오이와 토양으로 부터 cadmium 내성균의 분리를 시도하여 강도 cadmium 내성균인 17 균주를 순수 분리했다. 강도 cadmium 내성균인 C-7 균주에 대하여 미생물학적 성질과 세포내의 cadmium 축적에 대하여 검토했다. 본 내성균, C-7은 Erwinia sp. 고정되었으며 2,800ppm의 cadmium에 내성을 나타내는 고도 cadmium 내성균이었다. 본내성균은 cadmium 100 ppm의 농도에 무첨가시의 생육과 거의 같은 증식을 나타냈으나500ppm 이상의 농도에서는 유도기가 연장되며 1,000 ppm 이상의 농도에서는 증식이 조지되었다. 본 내성균은 cadmium 이외의 중금속에 대해서도 내성을 나타냈다. 고도 cadmium 내성균인 Erwinia sp. C-7 균은 50ppm의 C$d^{2+}$ 함유 배지에 28$^{\circ}C$, 24시간 진탕배양하므로 배지중의 cadmium을 57.2%, 28.60 mg /g dry cell의 cadmium을 군체내에 축적하였다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제32권10호
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• pp.3592-3596
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• 2011

A novel poly(vinylchloride)-based membrane sensor using $N^1$,$N^3$,$N^5$-tris(2-(2,3-dihydroxybenzylamino)-ethyl)cyclohexane-1,3,5-tricarboxamide (CYCOENCAT, L) as ionophore has been prepared and explored as $Fe^{3+}$ selective electrode. The membrane electrode composed of ionophore, poly(vinylchloride) and o-nitropheyloctyl ether in the optimum ratio 4:33:63 gave excellent potentiometric response characteristics, and displayed a linear log[$Fe^{3+}$] versus EMF response over a wide concentration range of $1.0{\times}10^{-5}-1.0{\times}10^{-1}$ M with super nernstian slope of 28.0 mV/decade and the detection limit of $8.0{\times}10^{-6}$ M. The proposed ion selective electrode showed fast response time (< 15 s), wide pH range (3.0-7.0), high non-aqueous tolerance (up to 20%) and adequate long life time (120 days). It also exhibited very good selectivity for $Fe^{3+}$ relative to a wide variety of alkali, alkaline earth, transition and heavy metal ions. Further, the analytical applicability of the sensor was tested as an indicator electrode in the potentiometric titration of $Fe^{3+}$ with EDTA.

• The Korean Journal of Ecology
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• 제15권4호
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• pp.433-449
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• 1992

Three horticultural herbaceous plants and a natural herbaceous plant were tested to determine the growth responses, biomass and uptake of cadmium(cd), lead(pb) by application of cd and pb soil treatment in pot culture. The ecological effects on the growth of the plants were investigated to determine the tolerance for the heavy metal pollutants cd and pb. the marginal concentrain of cd treatment on the growth of the each plant was below the 1, 000 ppm treatment of cd. The marginal concentration of pb treatment was below the 1, 000ppm treatment of pb in cultivation of salvia splendens ker., celosia cristata l. and below the 3, 000ppm treatment of pb in cultivation of portulaca grandiflora hook., sedum saramentosum bunge. the resistance for cd of sedum saramentosum bunge, celosia criastata l., portulaca grandiflora hook. and salvia splendens ker. was in the listed order. The resistence for pb was in order of sedum saramentosum bunge, portulaca grandiflora hook. Salvia splendens ker.and celosia criastata l.stems. The flowering of portulaca grandiflora hook. was sustained in the pb 1, 000ppm treated group only. The higher the concentration of pb in the soil cultivated the plants was, the less the content of leaf chlorophy11 in each plant was. The number of stomata per unit leaf area was the highest in salvia splendens ker. and in order of celosia l., sedum saramentosum bunge., portulaca grandiflora hook., the higher the cd and pb concentration of cd and pb treatment was, the more the concent of cd and pb in the part of each plant increased. the content of cd and pb in the stems of salvia spiendens ker. was the highest in the 1, 000ppm-treated ground and in order of the roots, the leaves and the flowers.

• Mycobiology
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• 제51권6호
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• pp.379-387
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• 2023

In this study, twenty-five yeast strains were isolated from soil samples collected in the gold mining ore in Gia Lai, Vietnam. Among them, one isolate named GL1^T could highly tolerate Cu²⁺ up to 10 mM, and the isolates could also grow in a wide range of pH (3-7), and temperature (10-40 ℃). Dried biomass of GL1 was able to remove Cu²⁺ effectively up to 90.49% with a maximal biosorption capacity of 18.1 mg/g at pH 6, temperature 30 ℃, and incubation time 60 min. Sequence analysis of rDNA indicated this strain was closely related to Rhodotorula mucilaginosa but with 1.53 and 3.46% nucleotide differences in the D1/D2 domain of the 28S rRNA gene and the ITS1-5.8S rRNA gene-ITS2 region sequence, respectively. Based on phylogenetic tree analysis and the biochemical characteristics, the strain appears to be a novel Rhodotorula species, and the name Rhodotorula aurum sp. nov. is proposed. This study provides us with more information about heavy metal-tolerant yeasts and it may produce a new tool for environmental control and metal recovery operations.

• 원예과학기술지
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• 제29권5호
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• pp.413-419
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• 2011

국내 자생 수생식물인 노랑꽃창포와 창포를 수질 내 카드뮴(Cd) 제거용 식물재료로 이용하고자 Cd 축적과 내성을 조사하였다. Cd 농도에 따른 치사율을 근거로 Cd에 대한 반수치사량($LD_{50}$)을 계산한 결과, 노랑꽃창포는 $78.5{\mu}M$, 창포는 $47.6{\mu}M$로 나타났다. Cd 스트레스에 대해 노랑꽃창포에서는 POD와 SOD, 창포에서는 CAT와 SOD, 폴리페놀이 활성화되었다. 노랑꽃창포에서는 폴리페놀이 측정되지 않았다. 노랑꽃창포와 창포 모두 Cd 처리 농도가 증가하고 기간이 길어질수록 식물체 내 Cd 축적량이 증가하였고, 두 종 모두 지상부보다는 지하부 축적량이 현저하게 많았다. 지상부에 축적된 Cd 함량은 노랑꽃창포 $548.1mg{\cdot}kg^{-1}$(지하부 축적 대비 82.1%) 창포 $121.4mg{\cdot}kg^{-1}$(지하부 축적 대비 13.7%)로 두 종 모두 Cd 고축적식물로 확인되었으며, 특히 노랑꽃 창포가 Cd 축적능력과 내성이 우수하였다.

• 대한한의학방제학회지
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• 제24권2호
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• pp.80-99
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• 2016

Objectives : Instrumental chemical analysis was utilized to investigate the effect of Add-Omit-Saenghyeoryunbu-eum(AO-SHU) on diabetic treatment. One of the most exciting, yet also controversial, arguments is the safety and biological mechanisms of the natural medicine on human body. Therefore, the aim of this study is to provide a better understanding on bioactive chemical components, hazards of heavy metal contamination and biological mechanism of the diabetic medicine composed of 12 different natural herbs. Methods : To study bioactive compound and metallic component in the diabetic medicine in detail, LC-MS/MS (Liquid Chromatography-Mass/Mass), GC (Gas Chromatography) and ICP (Inductively Coupled Plasma) were utilized to characterize the extract of the diabetic medicine and the result was compared with 18 marker substances selected from literature survey. In addition, in vitro assay experiments including GPR 119 activity and human DGAT-1 inhibition, and OGTT (Oral Glucose Tolerance Test) were performed to verify the effectiveness of this medicine on diabetic treatment. Results : Out of 18 marker substances, 9 bioactive compounds were identified from LC-MS/MS analysis which include Citruline, Catalpol, Berberine, Ginsenoside Rb1, Ginsenoside Rg1, Oleanolic acid, β-Sitosterol, Mangiferin, and Schizandrin. ICP study on 245 residual pesticides revealed that 239 species were not detected but 6 species, Dimethomorph, Trifloxystrobin, Pyraclostrobin, Isoprocarb, Carbaryl and Flubendiamide, while the amounts are trace levels, below permitted concentrations. The biological activity was observed in vitro assay and Oral Glucose Tolerance Test(OGTT), which are consistent with a preliminary clinical test result, a drop in blood sugar level after taking this herbal medicine. Conclusions : Instrumental chemical analysis using LC-MS/MS, GC, and ICP was conducted successfully to identify bioactive compounds in AO-SHU for the treatment of diabetes, finding 9 bioactive compounds. Furthermore, in vitro assay experiments and OGTT show that AO-SHU has its biological activities, which imply that it can be a candidate for the future diabetes remedy.

• 한국토양환경학회지
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• 제4권2호
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• pp.113-125
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• 1999

충남 서부 백동 사문암 지역에서 식물체내 중금속 오염정도를 알기 위해 사문암 지역과 각섬석 편암 및 편마암을 포함하는 인접 변성암으로 구성된 비 사문암 지역으로 나누어 식물체를 채취하였고 이들과 관계를 알기 위해 식물체가 서식하는 근접 지점에서 상부토양 및 모암시료도 채취 분석하였다. 이 결과 식물체에서 사문암 지역은 Ni. Cr, Co함량이, 비 사문암 지역은 Fe, Zn함량에서 각각 높았고 두 비사문암 지역 중 대부분 원소가 각섬석 편암 지역에서 높았다. 식물체내 평균 Ni, Co, Cr함량은 사문암, 각섬석 편암 및 편마암 순으로 감소하였고 쑥과 참억새의 절대원소함량은 사문암 지역에서 Fe, Ni 또는 Cr, Zn, Co, As, Sc순서로, 편마암 지역에서는 Fe, Zn, Cr, Ni순서로 감소했고 식물체 부분별 차이에서 대부분 원소에서 지하부가 높았다. 사문암과 편마암 지역 식물체 원소 함량 상대비에서 쑥에 비해 참억새가 대부분의 원소에서 낮은 값을 보였는데 이는 쑥보다 참억새가 척박한 사문암 토양내에서의 낮은 흡수량을, 그리고 비옥한 편마암 토양에서 높은 흡수량을 보이고 있음을 암시한다. 암석과 토양의 절대 원소 함량 비교에서 사문암 지역이 높은 Ni, Co및 Cr함량을 보였고, 이들 원소의 함량은 사문암, 각섬석 편암 및 편마암의 순으로 감소됐는데 이는 상부토양이 모암조성을 반영하기 때문일것으로 추정된다. 암석 및 상부토양의 절대 원소함량에서 사문암지역은 Fe, Cr또는 Ni, Co, Zn, As, Sc, 편마암지역은 Fe, Zn, Cr, Ni, Co또는 Sc순서로 각각 감소했으며 암석과 토양의 상대비는 사문암 지역이 Cr, As, Fe, Sc, Co, Ni, Zn, 편마암 지역은 Sc, Fe, Ni, Zn Cr, Co순서로 각각 감소했다. 상부토양과 식물체의 원소 함량 비교에서 토양이 대부분 원소에서 골았고, 각 원소의 증감에 따라 식물체와 토양은 유사한 경향을 보였다. 토양과 식물체의 각 원소 함량차이에서 사문암, 각섬석 편암, 편마암 순으로 감소했으며 편마암지역 토양이 식물체의 함량에 가장 근접했다. 토양과 식물체의 각 원소함량 관계에서 동종의 개체일지라도 상부토양차이에 따라서 식물체내 원소 흡수량은 상당한 차이를 보였다. 척박한 사문암 지역의 식물이 변성암 지역의 식물과 비교하여 높은 Ni, Co, Cr 함량을 보이면서도 생존하는 것은 이들 식물이 척박한 사문암 지역에서도 생존할 수 있는 내성종임을 암시한다. 상부지각 암석 평균치와 비교에서 사문암 지역의 쑥과 참억새는 상부지각 암석 평균치보다 Ni, Cr 함량에서 높았는데 이는 사문암 지역 식물체내에는 이들 원소들이 과량 축척되었음을 의미한다. 위 연구 결과와 기존 사문암을 모재로 발달된 중금속에 오염된 토양에 대한 연구들을 재고해 보았을 때 식물체를 이용한 토양내 중금속 제거를 위해서는 사문암 지역내 식물체의 생태학적인 연구와 중금속 축척정도등과 같은 추가적인 연구가 필요함을 강력히 암시한다.