• 한국식품과학회지
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• 제44권4호
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• pp.441-446
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• 2012

본 연구에서 추출 용매의 선택은 작두콩과 대두, 서리태의 추출 수율과 실험의 용이성 등을 고려하여 메탄올을 사용하여 실험을 진행하였다. 작두콩의 화학적 특성을 알아보기 위해 일반성분 중 수분, 회분, 조단백질, 조지방 실험을 하였으며, 이 중 조지방에서 서리태, 대두와는 다른 작두콩만의 특징을 찾을 수 있었다. 작두콩의 조지방 함량은 1.2%로 서리태와 대두의 조지방 함량 16.1, 16.5%와 비교해 볼 때 매우 낮음을 알 수 있었다. 이 낮은 조지방 함량으로 인해 비극성 유기용매 헥산이나 에틸아세테이트 등에서 추출 수율이 서리태나 대두에 비해 낮게 나타났다. 구성아미노산은 함량과 구성비율을 실험하였다. 그 결과 Histidine의 구성비율이 서리태(2.9%)나 대두(3.0%)와 비교해 볼때 9.2%로 상대적으로 높은 구성비율을 나타냈다. 콩에서 대표적인 항산화활성 물질로 알려진 이소플라본은 작두콩에서 검출되지 않았다. 작두콩과 대두, 서리태의 비타민 실험결과는 모두 비타민 C의 함량이 비타민 A의 함량보다 높게 검출되었다. 무기질 함량 실험에서는 작두콩과 대두, 서리태에서 10가지 무기질 중 칼륨, 칼슘, 마그네슘의 함량이 높게 나타났다. 총 폴리페놀은 대두 1,165.7 mg/100 g, 서리태 1,298.6 mg/100 g, 작두콩 1,152.0 mg/100 g으로 서리태 보다는 적지만 대두와는 유의적 차이를 보이지 않았다. 총 플라보노이드는 대두 71.8 mg/100 g, 서리태 97.5 mg/100 g보다 작두콩에서 유의적으로 높게(493.2 mg/100 g) 나타났다. DPPH 라디칼 소거활성 결과를 토대로 $SC_{50}$ 값을 구한 결과 ${\alpha}$-tocopherol(8.3 ${\mu}g/mL$)과 대등한 13.1 ${\mu}g/mL$로 항산화활성이 높게 나타났으며, 농도 의존적으로 활성이 증가하고 있음을 알수 있었다. 이상의 결과 같은 콩과의 식물이지만 대두나 서리태와는 다른 화학적 특성을 가지고 있고 높은 항산화활성을 갖는 작두콩의 식품이나 건강기능식품으로서의 활용가치를 확인할 수 있었고, 항산화활성 물질의 분리 등 더 많은 연구가 필요할 것으로 생각된다.

• 생명과학회지
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• 제21권9호
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• pp.1205-1213
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• 2011

재조합 균주인 E. coli JM109/DL-3를 사용하여 carboxymethylcellulase를 생산하기 위한 배지의 최적 염 농도를 orthogonal array method (OAM)과 response surface method (RSM) 등과 같은 통계학적인 방법으로 확립하고 그 결과를 비교하였다. OAM에 기초를 한 Qualitek-4 Software를 사용하여 실험을 계획하고, 그 결과를 분석한 결과는 K2HPO4가 균체의 생장 및 carboxymethylcellulase의 생산에 미치는 영향이 가장 크다는 사실을 확인하였다. 균체의 생육에 최적인 $K_2HPO_4$, NaCl, $MgSO_4{\cdot}7H_2O$ 및 $(NH_4)_2SO_4$의 농도는 10.0, 1.0, 0.2 및 0.6 g/l이었으나, carboxymethylcellulase의 생산에 최적인 각 염들의 농도는 각각 5.0, 1.0, 0.4 및 0.6 g/l이었다. RSM에 기초를 한 Design-Expert Software를 사용하여 실험을 계획하고, 그 결과를 분석한 결과는 $K_2HPO_4$가 균체의 생장 및 carboxymethylcellulase의 생산에 가장 중요한 인자라는 사실을 확인하였다. 균체의 생장에 최적인 $K_2HPO_4$, NaCl, $MgSO_4{\cdot}7H_2O$ 및 $(NH_4)_2SO_4$의 농도는 7.44, 1.08, 0.22 및 0.88 g/l이었으나, carboxymethylcellulase의 생산에 최적인 각 염들의 농도는 각각 5.84, 0.69, 0.28 및 0.54 g/l이었다. 기본적으로 OAM에 기초한 software를 사용하여 얻은 결과는 RSM에 기초한 software를 사용하여 얻은 결과와 유사하였다. 최적 조건에서 재조합 균주 E.coli JM109/DL-3이 생산하는 carboxymethylcellulase의 생산은 B. amyloliquifacience DL-에 비하여 1.92배 증가하였다.

• 생명과학회지
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• 제23권12호
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• pp.1501-1508
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• 2013

해조류 중에서 갈조류인 패 추출물을 이용하여 항산화 활성 검증 및 이의 결과를 이용하여 갱년기 유도 흰쥐의 혈중지질 농도, 혈소판 응집력 검토를 통해 그 효과를 검토하고자 하였다. 패 추출물의 항산화 활성은 DPPH 라디칼 소거능 및 SOD 유사활성 측정법을 이용하였다. 동물실험은 7주령 흰쥐를 난소절제 모의 수술군, 난소절제군, 난소절제 후 에스트로겐 투여군, 난소절제 후 패 추출물 50 mg/kg 및 200 mg/kg군의 5군으로 나누어 시술 후 7주간 추출물을 투여하며 사육하였다. 패 추출물의 폴리페놀 함량은 열수 추출물보다 에탄올 추출물의 경우 높은 것으로 나타났다. 항산화 활성 검토 결과, DPPH radical 소거능은 패 열수 및 에탄올 추출물은 용량 의존적으로 증가하였고, 특히 에탄올 추출물이 열수 추출물보다 항산화 활성이 증가하였다. SOD 유사활성의 경우, 에탄올 추출물의 농도가 1,000 ${\mu}g/ml$일 때 55%로 가장 높은 활성을 나타내었으며, 열수와 에탄올 추출물의 농도 의존적으로 활성이 증가하는 경향을 나타내었다. 이상과 같이 패 에탄올 추출물이 열수 추출물에 비해 폴리페놀 함량, DPPH radical 소거능 및 SOD 유사활성 또한 높은 것으로 나타나, 이를 이용하여 갱년기 유도 동물에 대한 지질함량 변화에 미치는 영향을 검토하였다. 동물실험 결과 갱년기 유도로 인하여 증가된 혈청 중 중성지방 및 총콜레스테롤 함량은 패 추출물 투여에 의해 저하되었으며, 특히 패 추출물 200 mg/kg bw/day 투여는 혈청 중 중성지방 및 LDL-콜레스테롤 함량을 유의적으로 감소시키는 결과를 나타내었다. 또한 패 추출물의 항 혈전능에 미치는 영향을 검토하기 위해, 난소절제로 인하여 혈 중 지질 함량이 증가한 상태에서 washed platelet을 분리하고 콜라겐으로 혈소판 응집을 유도하였다. 그 결과 패 추출물을 투여한 군이 OVX-CON군에 비해 혈소판 응집을 억제하는 것으로 나타났다. 응집율을 나타내는 amplitude (%)는 난소절제를 한 OVX-CON군이 난소절제를 하지 않은 SHAM군과 비교하여 증가하였으나, 에스트로겐 투여군에서 유의하게 감소하였으며 패 추출물 투여군인 OVX-EB50 및 OVX-EB200군 모두에서 감소하는 경향을 나타내었다. 응집시간을 나타내는 lag time (sec)은 난소절제에 의해 반응이 일어나는 시간이 짧아져, 혈소판 응집이 촉진되는 결과가 나타났다. 이에 반해 패 추출물 투여군인 OVX-EB50 및 OVX-EB200군에서 응집시간이 지연되는 결과가 나타났다. 이상과 같이 패 추출물이 혈중 중성지질, LDL-콜레스테롤 및 혈소판 응집능을 감소시키는 결과로부터 심혈관 질환의 예방 소재로써 개발이 가능할 것으로 기대된다.

• 생명과학회지
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• 제23권12호
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• pp.1454-1459
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• 2013

본 연구에서는 양식산 극동산 뱀장어, Anguilla japonica, 에서 고비율로 암컷 친어를 확보할 목적으로 실뱀장어(평균 전장: 6.5 cm)를 estradiol-17${\beta}$ (E2) 투여구와 일반사료(E2-free) 투여구로 나누어 사육수온 별(20, 24 및 $28^{\circ}C$) 조건에서 4개월간 사육하여 성비조사와 성장변화를 실시하였다. 조사한 결과 본 연구에서 설정한 수온 영역에서는 E2-free 실험구에서는 암컷 비율의 변화가 없었으나, E2 경구투여에 의한 자성화율은 높은 수온($28^{\circ}C$)에서 소폭 증가하였다. 특히, 수온 $24^{\circ}C$ 실험구에서 E2 경구투여 개체가 E2-free 개체보다 성장곡선이 낮게 나타났으며, 혈중 E2 농도는 E2 투여를 종결한 후(178일)에도 여전히 유의적으로 높게 존재하였다. 따라서 E2 투여에 의한 자성화 유도 효과는 높았지만, 장기간 투여시 성장저하에 영향을 미치는 것으로 보인다. 극동산 뱀장어에서 사육조건 중 수온에 의한 암컷으로의 성분화 효과는 확인 할 수 없었으며, 다른 환경인자(사육 밀도, 염분 등)의 관련성도 이후 검토하여야 할 것이다.

• 한국농림기상학회지
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• 제16권3호
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• pp.199-212
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• 2014

상부 개방형 온실을 이용하여 현재 대기의 이산화탄소 농도(ambient), 현재 농도의 1.4배(~550 ppm) 및 1.8배(~700 ppm)로 증가된 미래 대기 환경에서 약 4년간 생장한 소나무, 물푸레나무, 팥배나무를 대상으로 하여 대기 중 이산화탄소 농도 증가에 대한 수목의 반응을 알아보고자 하였다. 이를 위해 2013년 4월~9월의 연구기간 동안 각 수종의 기공 크기 밀도 면적, 최대 광합성 속도, 최대 카르복실화 속도, 최대 전자전달 속도 및 직경생장을 측정하였다. 이산화탄소 농도가 증가함에 따라 물푸레나무의 기공 크기가 유의하게 증가하였고 팥배나무의 기공 밀도가 증가하였다. 기공 면적의 경우 소나무는 감소한 반면 팥배나무는 증가하는 등 수종에 따라 다양한 반응을 보였다. 하지만 최대 광합성 속도는 모든 수종에서 대기 중 이산화탄소 농도에 따라 대체로 증가하는 경향을 나타냈는데 팥배나무에서는 계절이 지남에 따라 그 차이가 더 커져 최대 43.5%까지 증가하였다. 그러나 4년에 걸친 비교적 장기간의 폭로에도 불구하고 이산화탄소 시비에 의한 최대 카르복실화 속도와 최대 전자전달 속도의 저감효과는 모든 수종에서 나타나지 않았다. 특히 팥배나무의 경우 잎의 질소 농도가 높아지는 개엽 시기에는 높은 이산화탄소 농도하에서 일시적으로 최대 카르복실화 속도와 최대 전자전달 속도가 향상되어 저감과는 반대의 양상을 나타냈다. 모든 수종에서 개체목간의 변이로 인해 연구 기간 중 이산화탄소 농도에 따른 직경 생장량은 유의한 차이를 보이지 않았으나 약 4년간 누적된 직경의 크기와 생체량에서는 모든 수종에서 유의한 차이를 보였으며 팥배나무 직경의 경우 대조구에 비해 1.8배에서 최대 59.0%까지 높게 나타났다.

• 한국농림기상학회지
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• 제18권4호
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• pp.188-198
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• 2016

본 연구는 콩 생육모형을 활용하여 우리나라에서 콩 재배기간 동안 발생할 수 있는 이상고온에서 파종일 이동에 따른 콩의 수량반응과 그 영향을 탐색하였다. 또한 미래 기후변화 시나리오(2041-2070년)에서도 파종일 이동이 잠재수량(yield potential)의 변화에 미칠 수 있는 영향을 분석하였다. 1981-2010년 동안 전주와 밀양 두 지점에서, 6월 10일의 파종일을 기준으로 5월 25일과 30일의 파종일 단축에 의한 상대적 잠재수량의 변화는 증가보다는 감소 경향으로 나타난 반면, 6월 5일의 파종일 단축에 의한 잠재수량은 증가(평균 +3%)하는 것으로 나타났다. 그러나, 6월 15일과 20일의 파종일 지연에 의한 잠재수량의 감소(평균 -5%)가 증가(평균 +2%)보다 큰 것으로 나타났다. 또한 두 지점의 최근 2003년부터 2010년 동안 정상온도의 해에서, 6월 10일의 파종일을 기준으로 전주의 5월 25일을 제외하고 파종일 이동에 의한 상대적 잠재수량의 변화에 큰 차이가 나타나지 않았다. 그러나 이상 고온의 해에서, 밀양의 경우 파종일 단축에 의한 상대적 잠재수량이 모두 증가하였지만 전주는 6월 5일의 파종일 단축을 제외하고 파종일 단축에서도 상대적 잠재수량의 감소가 나타났다. 파종일 지연에서는 두 지점 모두에서 상대적 잠재수량이 감소하는 것으로 나타났다. 두 지점에서 2041-2070년의 미래 기후변화 시나리오 전망에서 파종일 단축에 따른 잠재수량의 증감효과는 RCP 4.5에서 +7%/-13%(전주)와 +14%/-10%(밀양)로 나타났고, RCP 8.5에서 +10%/-9%(전주)와 +14%/-9%(밀양)로 나타났다. 또한 파종일 지연에 따른 잠재수량의 증감효과는 RCP 4.5에서 +5%/-13%(전주)와 +11%/-16%(밀양)로 나타났고, RCP 8.5에서는 +10%/-17%(전주)와 +10%/-29%(밀양)로 나타났다. 절대적인 값의 차이는 작지만 상대적 잠재수량의 변화에서 파종일 이동에 의한 영향이 RCP 8.5에서 더 반영된 것으로 판단된다.

• 한국약용작물학회지
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• 제13권6호
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• pp.255-260
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• 2005

새로운 기능성 소재를 발굴하기 위한 목적으로 2종의 박하(M. viridis (spicata), M. piperita)를 대상으로 수행된 몇 가지 in vitro 항산화계에서의 활성, 총페놀 함량 및 수율을 분석한 결과는 다음과 같다. 1. Superoxide 라디칼에 대한 박하의 소거능은 M. viridis가 M. piperita 보다 우수하였으며 특히 물 추출물은 대조물질인 ascorbic acid보다 우수하였다. 2. DPPH 라디칼에 대한 소거능은 메탄올 추출물 및 물 추출물 모두에서 M. viridis가 M. piperita보다 우수하였으며 특히 M. viridis의 메탄올 추출물은 롤${\alpha}-tocopherol$과 비슷한 수준이었다. 3. 사람의 저밀도지단백질의 산화에 대한 박하의 저해활성을 분석한 결과는 M. viridis가 M.piperita 보다 우수하였으며 M. viridis의 모든 추출물 ${(65.88%{\sim}77.59%,\;37.69%{\sim}87.21%)}$은 ${{\alpha}-tocopherol\;(28.37%{\sim}66.54%)}$보다 월등하게 우수하였다. 4. Linoleic acid의 산화에 대한 저해효과는 M. viridis가 M. piperita보다 높았으며 ${\alpha}-tocopherol$의 활성에 근접하는 수준이었다. 5. 총페놀 함량은 M. viridis (17.95% & 10.18%)가 M. piperita (15.44% & 9.19%)보다 높은 값을 나타내었으며 메탄올 추출물이 물 추출물보다 그 함량이 높았다. 6. 추출물의 수율은 메탄을 추출물 및 물 추출물 모두에서 M. piperita (14.1% & 14.6%)가 M. viridis (13.3% & 13.5%)보다 높게 나타나 항산화활성 및 총페놀 함량과는 상반되는 결과를 나타내었다. 이상의 실험결과를 종합할 때, 실험된 박하 중에서 M. viridis가 M. piperita보다 우수한 산업화 후보 자원이라고 사료된다.

• 한국약용작물학회지
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• 제8권4호
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• pp.334-341
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• 2000

술패랭이에서 식물체의 개발가치를 증대시키기 위하여 화학돌연변이원을 처리하여 변이체를 유기하고 RAPD 분석을 통해 유기된 돌연변이체에 대한 분자유전학적인 변이를 조사한 실험결과는 다음과 같다. 1. 술패랭이의 종자를 이용하여 변이 식물체를 유도하는 방법으로 화학 돌연변이원인 sodium azide를 사용하는 것이 효과적이라는 것을 알 수 있었으며 적정농도는 0.2mM 정도이고 그 이상의 농도에서는 발아하지 않아 술패랭이에서 Sodium azide$(NaN_3)$는 매우 toxic한 돌연변이원으로 추정 할 수 있었다. 2. Sodium azide $(NaN_3)$처리시에는 자엽이 펼쳐지지 않았고 생장에 있어서도 초장과 엽장이 control 식물체보다 짧은 형태를 나타내었다. Sodium azide$(NaN_3)$ 0.1mM 처리한 종자로부터 자란 식물체 중에서 잎이 색깔발현에 있어서 키메라인 식물체가 형성되었다. 3. EMS를 처리한 경우 0.05%에서 급격한 발아저하를 보였으며 발아시 배축이 나선형으로 한번 꼬여서 신장하였고 Colchicine의 경우 모든 농도에서 발아율은 양호하였지만 정상식물체로 자라나지 못했고 뿌리의 말단부가 비후하여 끝 쪽에서부터 갈변하는 것이 관찰되었다. MNU처리 시에는 뿌리가 매우 길게 신장하고 두껍게 나타났으며 MNU의 경우 0.2mM의 처리부터 발아저해를 보여 1mM이상이 되면 발아하지 않았다. 4. Sodium azide처리에 의해 유도된 엽록소결핍 돌연변이에서 잎의 색깔의 차이에 따른 RAPD분석을 수행한 결과 4개의 Primer에서 총 12개의 변이 band가 나타났으며 엽록소 결핍 변이에 관계된 band의 수도는 2개로 나타나 DNA수준에서 변이가 확인 되었다. 5. 변이 band 중 무처리 식물체와 같은 녹색을 나타내는 부분에서는 band가 관찰되는 반면 잎에 횐색 또는 노란색의 줄무되가 있는 부분과 백화된 부분에서는 band가 관찰되지 않거나 이러한 엽록소 변이가 형태적으로 나타나는 부분에서 새롭게 형성되는 band를 확인함으로서 이러한 band가 잎의 녹색발현에 관여하는 유전자 좌라는 것을 알 수 있었다.

• 한국광물학회지
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• 제23권2호
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• pp.117-124
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• 2010

합성된 슈베르트마나이트를 대상으로 $AsO_4,\;SeO_3,\;CrO_4$ 세 종류의 산화음이온에 대한 흡착실험 및 흡착된 시료에 대하여 열분석을 실시하였다. 흡착 실험 결과 대체로 두 종류의 흡착 특성을 보이며 $AsO_4$와 $SeO_3$의 경우 약 1 mM의 농도까지 대부분의 용액 내 이온들이 100% 흡착된 것으로 나타났으나 그 이상의 농도에서는 흡착이 더 이상 뚜렷하게 증가되지 않는 것을 보여준다. 이는 기존의 $AsO_4$의 흡착 연구 결과에서처럼 $AsO_4$가 슈베르트마나이트 구조 내의 $SO_4$를 치환하기 때문으로 생각되며 $SeO_3$ 역시 $SO_4$를 1 : 1로 치환하기 때문으로 해석된다. 그러나 $CrO_4$의 경우 전 농도 구간에서 다른 산화음이온에 비하여 흡착이 훨씬 적게 일어났다. 열분석은 0.1 mM과 1.25 mM 농도에서 흡착된 시료에 대하여 각각 실시되었다. $AsO_4$로 흡착된 시료의 경우 $AsO_4$가 $SO_4$를 치환하고 있기 때문에 순수한 슈베르트마나이트에서 특징적으로 나타나는 약 $600^{\circ}C$에서의 질량 감소가 훨씬 적으며 약 $1,000^{\circ}C$ 이상에서 $AsO_4$의 분해에 의하여 추가적인 질량감소를 보인다. $SeO_3$로 흡착된 시료의 경우 $SO_4$에 비하여 약간 낮은 온도에서 질량감소가 일어나 좀 더 넓은 온도범위에서 질량감소를 보였다. 이 역시 $SeO_3$의 분해가 $SO_4$ 보다 약간 낮은 온도에서 일어나기 때문으로 사료된다. 그러나 $CrO_4$로 흡착된 시료는 $SO_4$에 의한 질량감소가 역시 적게 나타나나 $CrO_4$가 다른 산화음이온과 같이 고온에서 분해되지 않아 추가적인 질량감소를 보이지 않으며 이를 통하여 $CrO_4$ 역시 $SO_4$를 치환하고 있는 것으로 판단된다. 흡착실험 결과와 종합하여 볼 때 $CrO_4$ 역시 $SO_4$를 치환하며 흡착을 하나 다른 두 산화음이온에 비하여 $SO_4$와의 친화도, 광물 구조 내의 불안정성 등의 원인에 의하여 완전한 1 : 1 치환이 일어나지 않는 것으로 판단된다.

• 미생물학회지
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• 제28권3호
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• pp.210-218
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• 1990

Bacillus subtilis를 재료로 하여 아미노산 합성에 관련된 유전자와 항생제 내성에 관련된 유전자를 균주들 간의 토양환경에서의 생존기간과 유전자전이 빈도를 측정하였다. 손수배양시 각 균주의 vegetative cell의 수는 일주일 내에 $10^{-1}$-$10^{-1.5}$배로 감소하였으나 각 포자의 수는 이보다 적게 감소하였다. 멸균된 토양에서는 각 균주의 vegetative cell과 포자의 감소는 2-4일 이내에 최초 접종할 균체수의 $10^{-15}$ - $10^{-3}$배 수준까지는 감소하였으나 그 이후로는 뚜렷한 감소 경향을 나타내지 않았다. In vitro에서 각 아미노산 합성에 관련된 두 개의 아미노산에 관련된 유전자들의 transformation frequency(형질전환빈도)는 각각 $1.3{\pm}0.6{\times}10^{-6}$ - $6.0{\pm}2.36{\times}10^{-6}$, $8.53{\pm}0.2{\times}10^{-8}$ - $1.4{\pm}0.4{\times}10^{-5}$의 범주에서 변화하였으며, 항생제 내성에 관련된 유전자들의 형질전환 빈도는 $1.5{\pm}0.2{\times}10^{-7}$ - $1.4{\pm}0.4{\times}10^{-5}$ 범주에서 변화하였다. 멸균된 토양에서는 각 아미노산 합성에 관련된 유전자들가 항생제 내성에 관련된 유전자들의 형질전환 빈도는 각각 $2.0{\times}10^{-7}$ - $2.0{\times}10^{-5}$, $2.0{\times}10^{-7}$ - $9.4{\pm}4.7{\times}10^{-6}$ 이었다 한편 두 개의 아미노산에 관련된 유전자들의 형질전환 빈도는 $2.0{\times}10^{-6}$ - $4.5{\times}10^{-6}$의 범주에서 측정되었다. 멸균되지 않는 토양에서의 항생제 내성에 관련된 유전자들의 형질변환 빈도는 멸균된 토양에서와 유사하였다. 이상의 결과로 토양에서의 유전자 전이는 transformation에 의해 이루어질 수 있음을 보여준다.