• 제목/요약/키워드: Liquid nitrogen

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유기농업 생태계로부터 담수 녹조류 분리 및 형태적 동정 (Isolation and Morphological Identification of Fresh Water Green Algae from Organic Farming Habitats in Korea)

  • 김민정;심창기;김용기;홍성준;박종호;한은정;지형진;윤종철;김석철
    • 한국유기농업학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.743-760
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    • 2014
  • 본 연구는 유기농업에서 생물자원으로서 담수 클로렐라의 활용 가능성을 연구하고자 유기농 생태계로부터 담수 녹조류를 분리, 동정하고, 생물학적인 특성을 조사하였다. 조사 지역의 수온은 $12.4{\sim}28.2^{\circ}C$, pH는 6.1~8.5이었다. 담수 녹조류를 분리할 때 고체배양법이 액체배양법보다 오염도가 낮고 분리 빈도가 높았다. 전국 9개 지역, 6개 담수 녹조류 서식처로 부터 총 115개의 균주를 분리하였다. 담수 녹조류의 분리 및 배양을 위해 질소원으로는 $NaNO_3$$KNO_3$, 탄소원으로 $Na_2CO_3$를 사용하였고, macro media의 구성 성분 중 $MgSO_4{\cdot}7H_2O$$CaCl_2{\cdot}2H_2O$를 분리하여 제조한 BGMM(BG11 Modified Medium)배지를 고안하였다. 담수녹조류는 배양 후 4일째부터 급격히 흡광도가 증가하였고 8일째부터 흡광도가 감소하였다. 공시한 7개의 균주 중 CHK008 균주가 배양 7일째에 가장 높은 흡광도를 보였다. 담수 녹조류 배양에 적합한 BGMM 배지의 pH는 6~7이었고 조사되는 빛이 강할수록 생육이 증가하였으며 5종류 당류 중에서 Glucose와 Galactose를 첨가하였을 때 클로랄라의 생육이 좋았다. 순수 분리한 16개 녹조류 균주의 균총색은 녹색, 진녹색, 연녹색을 나타내었고, 11개의 균주가 형광현미경하에서 강한 형광 빛을 나타내었다. 녹조류 16개 균주의 형태적인 특징을 조사한 결과 C. vulgalis, C. sorokiniana, C. pyrenoidosa, C. kessleri, C. emersonii, and Chlamydomonas sp.의 2개 속 6개종으로 동정되었다. 담수 녹조류의 세포 크기는 종마다 다양한 변이를 보였다. 대부분의 담수 녹조류의 세포형태는 구형이었다. Chlamydomonas sp.는 타원형이었고 Chlorella sorokiniana는 구형과 타원형이 섞여 있었다. 6개 녹조류 종류 중 Chlamydomonas sp.를 제외한 모든 균주는 편모가 없었다. Chlamydomonas sp. 1개 균주와 C. sorokiniana 5개 균주는 세포에서 점질물을 분비하였다.

급속냉동된 쥐 치아의 in vivo MTT 검색법을 이용한 치주인대세포 활성도 평가 (EVALUATION OF PERIODONTAL LIGAMENT CELL VIABILITY IN RAT TEETH AFTER FROZEN PRESERVATION USING IN-VIVO MTT ASSAY)

  • 김재욱;김의성;김진;이승종
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제31권3호
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    • pp.192-202
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    • 2006
  • 본 연구의 목적은 흰쥐 상악 대구치를 발거 한 후 급속 냉동보존을 통해 치아를 보관하였을 때 in vivo MTT 검색법을 이용하여 치주인대세포의 활성도를 측정하고자 하였다. 실험 방법은 74마리 4주령의 암컷 Sprague-Dawley계의 흰쥐를 사용하여 각군당 10마리의 쥐에서 상악 좌우 제1, 2 대구치를 발거하여 모두 40개의 치아를 사용하였다. 대조군은 즉시 발치군이며 냉동군은 F medium에 5% Dimethylsulfoxide (DMSO) 6% Hydroxyethyl starch (HES)를 포함한 군(1군), 10% DMSO를 포함한 군(2군) 그리고 $Viaspan^(R)$에 5% DMSO 6% HES(3군), 10% DMSO를 포함한 군 (4군)으로 나누어 1주일간 액체질소에 냉동한 뒤 해동하였다. 냉장군은 F medium (5군)와 $Viaspan^(R)$ (6군)에 넣어 1주간 $4^{\circ}C$ 냉장고에서 보관하였다. 냉동 및 냉장보존한 후에는 in vivo MTT검색법을 시행하였다. 개개 치아의 치근면 단위면적으로 표준화하기 위해 치근을 1% eosin Y 용액에 12시간 담근 후 1% acid alcohol로 용해시켜 530 nm에서 측정한 흡광도 값을 in vivo MTT 측정값으로 나누었다. 통계 분석을 위해 Two way ANOVA와 Duncan's Multiple Range Test를 95% 신뢰 구간에서 시행하였다. 그리고 각 군당 2개의 치아를 같은 방법으로 처리한 후 $10{\mu}m$ 두께로 냉동 절단하여 광학 현미경과 편광 현미경하에서 관찰하였다. 1, 2군은 3, 4군보다. 높은 흡광도를 나타내었으며 6군은 5군보다. 높은 흡광도를 나타내었다(p<0.05). 광학 현미경 관찰에서 MTT 결정은 파란색을, 편광현미경에서는 밝은 오렌지색을 나타내었고 전체적으로 in vivo MTT검색법의 결과와 같은 양상을 나타내었다. 본 연구의 결과 5%, 10% DMSO를 사용한 F medium 배지로 냉동보존한 경우가 $Viaspan^(R)$을 배지로 냉동하였을 때나 냉장보존 하였을 때보다 통계적으로 유의차 있게 높은 세포 활성도를 나타내었다(p<0.05).

간엽줄기세포와 성장인자의 공급원으로서 제대 조직의 동결 보관 (Cryopreservation of Umbilical Cord as a Source of Mesenchymal Stromal Cells and Growth Factors)

  • 이혜련;노은연;신수;윤종현;김병재;전혜원
    • 대한수혈학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.115-126
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    • 2012
  • 배경: 제대 조직은 간엽줄기세포(mesenchymal stromal cells, MSCs)의 유망한 공급원 중 하나이다. 본 연구에서는 동결 보관한 제대 조직에서 유래한 간엽줄기세포의 특성을 신선 제대 조직에서 유래한 간엽줄기세포와 비교함으로써, 제대 조직을 동결한 보관 후 해동하여 간엽줄기세포를 획득하기 위해 제대 조직의 동결 보관 가능성을 제시하고자 하였다. 방법: 각각의 제대 조직을 두 가지 크기($1{\sim}2mm^3$과 0.5 cm)로 처리하여, 두 가지 동결 보존제(자가제대혈장과 RPMI 1640)를 사용하여 액체질소에 동결 보관하였다. $1{\sim}2mm^3$로 잘게 자른 신선 제대 조직을 대조군으로 하였다. 1주일 후 해동하여 세포 배양하였으며, 0.5cm 크기로 동결 보관한 제대 조직은 해동 후 $1{\sim}2mm^3$로 잘게 세포 배양하였다. 각각의 경우에 수확한 세포의 수와 생존율, 세포 증식능, 세포표면항원을 분석하였으며, 배양액에 존재하는 다양한 성장인자(EGF, IGF-1, PDGF, TGF-${\beta}$, bFGF, VEGF)를 측정하였다. 결과: 11개의 제대를 대상으로 하였다. 자가제대혈장을 동결 보존제로 사용한 경우보다 RPMI 1640을 동결 보존제로 사용한 경우에 세포 획득율이 높았으며, 동결 전에 $1{\sim}2mm^3$로 잘게 잘라 동결 보존한 제대 조직보다는 0.5 cm 크기로 동결하였다가 해동 시 잘게 자른 제대 조직에서 세포 획득율이 높았다. 신선 제대 조직과 동결 제대 조직에서 유래한 세포들 간에 증식능의 차이는 없었다. 신선 제대 조직의 배양액보다 RPMI 1640을 이용하여 동결 보관한 제대 조직의 배양액에 성장인자가 더 많이 존재하였다. 결론: 본 연구 결과, 동결 보관한 제대 조직에서 간엽줄기세포뿐만 아니라 배양액의 성장인자도 얻을 수 있었으며, 제대혈을 동결 보관하는 것처럼 향후에는 간엽줄기세포와 성장인자를 필요한 시점에 얻기 위해 제대 조직을 동결 보관하는 것도 가능해질 것으로 기대된다.

지하 LNG 저장 시험장에서 극저온 환경에 의한 지반상태 변화의 규명 (Investigation of ground condition charges due to cryogenic conditions in an underground LNG storage plant)

  • 이명종;김정호;박삼규;손정술
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제8권1호
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    • pp.67-72
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    • 2005
  • 복공식 시하공동내에 액화천연가스(LNG)를 저장하는 새로운 LNG 저장기술의 타당성을 검증하고 실규모 저장소 건설을 위한 기반기술의 개발을 위하여 액화질소를 저장하는 소규모 시험장을 한국지질자원연구윈 구내에 건설하였다. 액화질소를 지하공동내에 저장함에 따라 공동주변의 암반은 극저온 환경의 직접적인 영향을 받게 되므로, 공동주변에 결빙층(ice ring)의 형성은 물론 지반상태 변화를 수반할 것으로 예상되었다. 이 시험장에서는 지반상태의 변화 규명과 모니터링을 위하여 물리탐사, 수리지질조사, 암반공학 조사 등이 수행되었으며, 특히 시추공 레이다와 3 차원 전기비저항 탐사를 포함하는 물리탐사법을 적용하여 극저온 환경으로 인한 암반내 결빙층의 형성을 탐지하고 지반상태 변화를 모니터링 하였다. 특히, 3차원 전기비저항 탐사자료는 액화질소의 저장 전후에 획득하여 그 결과를 비교하였으며, 3 단계에 걸쳐 획득한 3 차원 전기비저항 영상들로부터 액화질소의 저장에 기인한 뚜렷한 전기비저항 변화 영역을 도출하였다. 저장공동의 동쪽부에서 전기비저항의 감소를 보였으며, 수리지질조사 결과와 저장소 주변의 여러 패턴을 비교, 검토하여 이와 같은 전기비저항의 변화가 지하수 흐름의 변화에 기인하는 것으로 해석하였다. 즉, 극저온의 액화질소에 의한 암반의 동결로 인하여 공동주변의 수리지질조건 및 지하수 흐름에 변화가 발생하는 등, 저장소 가동 이전의 지반상태로부터 뚜렷한 변화를 나타낸 것으로 해석되었다.

LC-MS/MS를 이용한 축산물 중 살충제 메토프렌의 잔류분석법 개선 (Improvement of an Analytical Method for Methoprene in Livestock Products using LC-MS/MS)

  • 박은지;김남영;박소라;이정미;정용현;윤혜정
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제37권3호
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    • pp.136-142
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    • 2022
  • 메토프렌은 살충제로 곤충의 성장을 방해하는 유충호르몬 유사체로 널리 사용되고 있다. 국내 축산물에 대한 MRL은 0.05-0.1 mg/kg 수준으로 설정되어 있지만 PLS제도가 축산물을 대상으로 확대될 수 있기 때문에 0.01 mg/kg 이하에서 정량이 가능한 시험법이 필요하다. 기존의 식품공전에 존재하던 시험법(식품의약품안전처 공고 제 2021-69호, '21.8.9.)은 우유와 그 외 축산물의 전처리 과정이 서로 상이할 뿐 아니라 충전칼럼을 사용하여 노후화되고 복잡하다는 단점이 있다. 본 연구에서는 비교적 간편하며 분석 시간이 적게 소요되는 QuEChERS법을 활용하여 0.01 mg/kg의 정량한계를 만족하는 메토프렌 시험법을 마련하고자 하였다. 메토프렌의 물리·화학적 특성을 고려하여 1% 아세트산을 함유한 아세토니트릴:아세톤(1:1) 혼합액을 이용하여 진탕 추출 후 d-SPE를 이용한 정제조건을 확립하여 LC-MS/MS를 이용한 시험법을 개발하였다. 메토프렌의 결정계수(R2)는 0.99 이상으로 높은 직선성을 보여주었고, 정량한계는 0.01 mg/kg으로 높은 감도를 나타내었다. 대표 축산물 6종(소고기, 돼지고기, 닭고기, 우유, 계란, 지방)에 대하여 정량한계, 정량한계 10배, 정량한계 50배 수준으로 처리한 다음 회수율 실험을 한 결과 평균 회수율이 79.5-105.1%이었으며 상대표준편차는 14.2% 이하로 확인되었다. 본 연구는 국제식품규격위원회 가이드라인(Codex Alimentarius Commission, CAC/GL40)의 잔류농약 분석 기준 및 식품의약품안전평가원의 '식품등 시험법 마련 표준절차에 관한 가이드라인(2016)'에 적합한 수준임을 확인하였다. 따라서 본 연구에서 개발한 시험법은 추후 교차검증을 거쳐 축산물 중 잔류할 수 있는 메토프렌의 안전관리를 위한 공정시험법으로 활용 가능할 것이다.

질량분석기를 이용한 해수 중 산소안정동위원소 분석법의 개선 (Improvement of Oxygen Isotope Analysis in Seawater samples with Stable Isotope Mass Spectrometer)

  • 박미경;강동진;김경렬
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제13권4호
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    • pp.348-353
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    • 2008
  • 산소안정동위원소는 추적자로서의 뛰어난 특성에도 불구하고 분석상의 어려움으로 해양수괴 연구에 많이 활용되지 못하고 있다. 물시료에 함유된 산소의 안정동위원소비를 측정하기 위해 가장 많이 사용하는 방법은 $H_2O/CO_2$ 평형기를 이용해 시료인 물을 이산화탄소와 동위원소평형을 이루게 한 뒤, 이산화탄소의 동위원소 비율을 측정하는 것이다. 이러한 자동 $H_2O/CO_2$ 평형기를 이용한 물 시료 분석시의 정밀도는 ${\pm}0.1%o$, 해양에서 이를 적용하기 위해서는 정밀도를 보다 높이는 것이 요구된다. 따라서 본 연구에서는 분석상의 오차를 감소시킬 수 요인들을 파악하여 분석장치의 보완 및 분석방법의 개선으로 정밀도 최소 0.05%o 향상시킴으로서 산소동안정동위원소의 변화폭이 작은 해양에서도 추적자로서 활발히 응용될 수 있도록 기여하고자 하였다. $H_2O/CO_2$ 평형기를 이용하는 경우 가장 큰 문제점은 시료가스가 전처리 장치로부터 질량분석기까지 이동해야 하는 거리가 멀고 평형가스가 팽창해야 하는 부피가 크다는 것이다. 그러므로 단순히 압력 차를 이용해서 가스를 이동시킬 경우, 가벼운 동위원소종이 선택적으로 이동되는 동위원소 분별작용이 일어날 수 있고, 분석 장치 전체의 부피가 플라스크에 담긴 시료가스의 부피에 비해 크기 때문에 시료가스가 충분히 혼합되지 않을 수가 있다는 점이다. 이러한 점을 보완하기 위해 액체질소 트랩과 고진공 균일도를 향상시켰다. 동일한 해수시료를 기존방법과 보완방법을 이용하여 각각 14번씩 분석한 결과 평균 측정값은 0.023, 0.024%o 서로 거의 동일한 값을 보였으나 표준편차는 각각 ${\pm}0.081$, ${\pm}0.021%o$ 네 배가량 개선된 결과를 보이고 있다. 그 결과 해양에서의 동위원소 분석시 발생할 수 있는 중요한 오차 요인을 현저하게 감소시킴으로서 동위원소 변화폭이 작은 해양수괴 연구에 크게 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

개 정액의 정장이 개정자의 냉각과 동결에 미치는 영향 (The Effect of Seminal Plasma on Chilling and Freezing of Canine Spermatozoa)

  • 유명조;이존화;김인식;박진호;권중기;김종훈;김범석;유일정
    • 한국임상수의학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.486-492
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    • 2007
  • 개 정액의 정장은 정자를 동결 보존하기전 정액에서 제거되어진다. 그러나 근래 개정장이 정자를 냉각하고 동결하는데 유효한 효과가 있는 것으로 보고되고 있다. 그러므로 본 연구에서는 정자를 냉각과 동결하기 전 정장을 정자 희석액에 첨가하여 정장이 정자의 생존성에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 건강한 4마리의 수캐로부터 정액을 채취 혼합한 후 300g에서 10분간 원심분리하여 얻은 상층액을 다시 원심분리하고 상층액을 회수하여 정장으로 사용하였다. 정자의 희석액으로는 Egg yolk-Tris(EYT)를 사용하였다. 다음과 같이 두 가지 실험을 실시하였다. 실험 1: 정장이 0, 20, 40, 80, 100%비율로 포함된 EYT배지에 정자를 희석하여 두 시간 동안 $4^{\circ}C$$25^{\circ}C$에서 보관하였다. 정자수는 $2{\times}10^8/ml$로 조정하였다. 실험 2: 전체적으로 9개 실험군으로 구분하여 4개 실험군은 정장이 20, 40, 80, 100%포함된 EYT배지에 각각 정자를 희석하여 $4^{\circ}C$까지 냉각한 후 EYT+1.2 M glycerol배지로 2차 희석하여 동결하였다. 나머지 4개의 실험군은 EYT배지에 정자를 희석하여 $4^{\circ}C$까지 냉각한 후 각각 정장이 20, 40, 80, 100%포함된 EYT+1.2 M glycerol배지로 2차 희석하여 동결하였다. 대조군으로서 정장을 포함하지 않은 EYT배지에 정자를 희석하여 $4^{\circ}C$까지 냉각한 후 EYT+1.2 M glycerol배지로 2차 희석하여 동결하였다. glycerol의 최종농도는 0.6M, 정장의 최종농도는 10, 20, 40, 50%이었으며, 정자수는 $1{\times}10^8/ml$로 조정하였다. 정자를 straw에 충진하고 분당 $25^{\circ}C$의 냉각율과 액체질소를 이용하여 동결하였다. 융해는 $38^{\circ}C$에서 1분간 실시하였다. 정자 운동성, 정자 형질막 보존성(생존력), 정자 첨단체의 보존성을 검사하여 정자의 생존성을 검증하였다. 정자의 운동성은 400배율에서 현미경으로 관찰하였으며 생존력과 첨단체 보존성은 각각 이중형광염색과 Pisum sativum agglutinin을 이용하여 검사하였다. 실험 1의 결과는 보존온도와는 관련없이 희석액에 정장을 첨가하는 것은 정장이 포함되지 않은 희석액과 비교하여 정자의 운동성을 향상시키지 못했다. 실험 2 결과, 동결 전 냉각상태에서 정장을 포함한 EYT+0.6 M glycerol배지에 희석되었던 정자가 정장을 포함하지 않은 EYT+0.6 M glycerol배지보다 높은 진행운동성을 보였다(P<0.05). 그러나, 동결 융해 후 정장을 포함한 EYT+0.6 M glycerol배지에 희석되었던 정자의 생존력은 정장을 포함하지 않은 EYT+0.6 M glycerol배지보다 낮거나 비슷하게 나타났다. 본 실험의 결과를 요약하면 비록 정장이 동결보호제가 포함되지 않은 EYT에 혼합되었을 경우는 냉각되어진 정자의 생존성을 향상시키지는 못했으나 동결보호제가 포함된 EYT에 정장을 혼합한 경우 정장은 정자의 냉각 후 정자의 운동성을 향상시켰다.

Hamster 수정란(受精卵)의 동결보존(凍結保存) 및 생존성(生存性)에 관한 연구(硏究) (Studies on the Cryopreservation and Survival after Thawing of Hamster Embryos)

  • 오원진;이규승;김영묵
    • 농업과학연구
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    • 제13권1호
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    • pp.82-89
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    • 1986
  • 본(本) 실험(實驗)은 hamster 수정란(受精卵)의 동결보존시(凍結保存時) 가장 적합(適合)한 동결(凍結)및 융해온도(融解溫度)를 구명(究明)하기 위(爲)하여 실시(實施)하였다. 수정란(受精卵)은 hamster 두당(頭當) 30 IU의 PMSG를 복탈내(腹脫內)에 투여(投與)하고 4일후(日後)에 교미(交尾)를 시켰으며 교미(交尾) 3일후(日後)에 도살(屠殺)하여 자궁(子宮)과 난관(卵管)을 관류(灌流)하여 회수(回收)하였다. 회수(回收)된 수정란(受精卵)의 동결(凍結)에 사용(使用)한 보존액(保存液)은 Dulbecco's phosphate buffered saline(PBS)이었으며, 동해방지제(凍害防止劑)로는 Dimetyl sulfoxide (DMSO)로서 3단계(段階)로 최종농도(最終濃度)가 1.5M이 되게 하였다. 수정란(受精卵)의 동결방법(凍結方法)은 실온(室溫)에서 $-6^{\circ}C$까지 $1^{\circ}C/min$의 속도(速度)로 하강(下降)시켜 수직(水植)하고 3 분간(分間) 방치(放置)시킨 다음 $0.30^{\circ}C/min$ 속도(速度)로 $-35^{\circ}C$까지 냉각(冷却)시켰으며, 다음에 $-70^{\circ}C$까지는 $0.1^{\circ}C/min$, $1^{\circ}C/min$$10^{\circ}C/min$의 3 처리(處理)로 냉각(冷却)시킨후 $-196^{\circ}C$의 액체질소(液體窒素)에 보존(保存)하였다. 융해(融解)는 $4^{\circ}C/min$$12^{\circ}C/min$의 속도(速度)로 $37^{\circ}C$ 까지 가온(加溫)하는 방법(方法)과 $37^{\circ}C$의 water bath에서 2 분간(分間) 침지(沈漬)시키는 방법(方法)을 이용(利用)하였다. 평균배란점(平均排卵點)은 35.1개(個)인데 대하여 회수(回收)된 수정란(受精卵)은 27.0개(個)로서 회수율(回收率) 77.0% 였으며, 수정란(受精卵)중에서 8세포기(細胞期) 배(胚) 24.8개(個)로서 그 비율(比率)은 70.6%였다. 수정란(受精卵)의 동결속도(凍結速度)에 따른 생존율(生存率)은 $0.1^{\circ}C/min$으로 동결(凍結)했을 때 55.5~67.7%, $1^{\circ}C/min$에서는 58.8~64.9%, $10^{\circ}C/min$에서는 40.5~44.7%였는데 $10^{\circ}C/min$의 속도(速度)로 동결(凍結)한 것이 유의(有意)하게 나쁜 성적(成績)이었다. 융해방법(融解方法)에 따른 수정란(受精卵)의 평균생존율(平均生存率)은 $4^{\circ}C/min$에서 53.5%, $12^{\circ}C/min$에서 53.7%, $37^{\circ}C$ water bath 융해(融解)에서 59.1%를 나타내어 water bath 융해(融解)가 가장 좋은 성적(成績)이었으나 큰 차이(差異)는 인정(認定)되지 않았다. 본(本) 실험(實驗)의 결과(結果)를 종합(綜合)해 볼 때 hamster 난자(卵子)의 동결(凍結)에는 실온(室溫)에서 $-6^{\circ}C$까지는 $1^{\circ}C/min$, $-35^{\circ}C$까지 $0.3^{\circ}C/min$, $-70^{\circ}C$까지 $0.1^{\circ}C/min$ 또는 $1^{\circ}C/min$의 동결속도(凍結速度)를 유지(維持)하고, $37^{\circ}C$의 water bath에서 2 분간(分間) 침관(沈漬)하여 융해(融解)하는 것이 가장 높은 생존율(生存率)을 얻었다.

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무지개 송어의 유전 육종학적 연구 VII. 동결보존시킨 정자와 신선한 난모세포의 수정 및 미세구조적 변화 (Studies on Genetics and Breeding in Rainbow Trout(Oncorhynchus mykiss) VII. Fertilization of Fresh Egg with Co-Preserved Sperm and Ultrastructural Changes)

  • 박홍양;윤종만
    • 한국수산과학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.79-92
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    • 1992
  • 건국대학교 축산대학 부설 양어장에서 사육중인 50마리의 무지개 송어 수컷에서 채취된 정액을 각각 1989년 12월부터 1990년 12월까지 $-20^{\circ}C$$-40^{\circ}C$에서 1년 1989년 12월부터 2월까지 2개월동안 $-196^{\circ}C$인 액체질소탱크내에서 그리고 1990년 12월부터 2월까지 $-20^{\circ}C,\;-40^{\circ}C,\;-70^{\circ}C$에서 2개월 동안 동결보존후, $-13^{\circ}C$ 냉수에 해동시켜 20분간 원심분리기에서 정자를 분리시킨 다음 Tyrode 용액으로 50배 정도 희석시킨 후의 정자의 생존율 및 운동성과 신선한 난자와 인공수정시킨 후의 수정률 및 부화율을 조사한 결과는 다음과 같다. 동결보존전과 해동후의 정자의 생존율을 비교해 볼 때 전반적으로 생존전과 큰 차이 없이 생존율이 높게 나타났다. 3가지의 항동해제로 동결보존시킨 후 해동된 정자가 포함된 희석액으로 인공수정시킨 후의 수정률은 모두 $99\%$ 이상으로서 이러한 수치는 $99\%$ 이상을 나타내는 대조구와 차이가 없었고, $-20^{\circ}C,\;-40^{\circ}C,\;-70^{\circ}C$\;-196^{\circ}C와 같이 서로 다른 온도에서도 수정률은 대조구와 큰 차이 없이 나타났다. 1M의 DMSO의 항동해제로 $-196^{\circ}C$에서 2개월 동안 동결보존시킨 후 해동된 정자가 포함된 희석액으로 인공수정시킨지 24일 이후의 수정률 및 부화율은 BSA가 포함된 희석액이 각자 $96\%$$8\%$ 이고, 포함되지 않은 희석액은 각각 $98\%,\;10\%\;$로서 BSA가 포함되지 않은 경우에서 부화율이 약간 높게 나타났다. 1M DMSO의 항동해제로 2개월동안 동종보존시킨 후 해동된 정자가 포함된 희석액으펄 인공수정 시킨지 24일 이후의 부화율은 각각 $-196^{\circ}C$에서 $10\%,\;-40^{\circ}C$에서 $34\%,\;-70^{\circ}C$에서 $35\%$로 나타났다. 1M의 methanol의 항동해제 동결보존시친 후 해동된 정자가 포함된 희석액으로 인공수정시킨지 24일 이후의 부화율은 각각 $-20^{\circ}C$에서 $22\%,\;-70^{\circ}C$에서 $28\%$로 나타났다. 1M glycerol의 항동해제로 동결보존시킨 후 해동된 정자가 포함된 희석액으로 인공수정시킨지 24일 이후의 부화율은 각각 $-20^{\circ}C$에서 $22\%,\;-70^{\circ}C$에서 $33\%$로 나타났다. 1.5M DMSO의 항동제로 2개월동안 동결보존 시킨 후 해동된 정자가 포함된 희석액으로 인공수정시킨지 24일 이후의 부화율은 각각 $-20^{\circ}C$에서 $27\%,\;-40^{\circ}C$에서 $36\%,\;-70^{\circ}C$에서 $35\%$로 나타났다. 1.5M glycerol의 항동해제로 2개월동안 동결보존시킨 후 해동된 정자가 포함된 희석액으로 인공수정시킨지 24일 이후의 부화율은 각각 $-20^{\circ}C$에서 $34\%,\;-40^{\circ}C$에서 $31\%,\;-70^{\circ}C$에서 $31\%$로 나타났다. 1.5M methane의 항동해제로 2개월동안 동결보존시킨후 해동된 정자가 포함된 희석액으로 인공수정시킨지 24일 이후의 부화율은 각각 $-20^{\circ}C$에서 $28\%-40^{\circ}C$에서 $29\%-70^{\circ}C$에서 $28\%$로 나타났다. 신선한 정자의 중편부는 2본의 중앙섬유소, 9본의 외측조대섬유, 미토콘드리아초로 구성되어 있다. 동결보존시 정자는 편모의 구부러짐, 정자경부의 핵막의 이탈, 핵내용물이 유출되는 손상을 입었다.

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불량환경하(不良環境下)에서의 제초제(除草劑) 약해(藥害)와 경감기술(輕減技術) (Herbicidal Phytotoxicity under Adverse Environments and Countermeasures)

  • 권용웅;황형식;강병화
    • 한국잡초학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.210-233
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    • 1993
  • The herbicide has become indispensable as much as nitrogen fertilizer in Korean agriculture from 1970 onwards. It is estimated that in 1991 more than 40 herbicides were registered for rice crop and treated to an area 1.41 times the rice acreage ; more than 30 herbicides were registered for field crops and treated to 89% of the crop area ; the treatment acreage of 3 non-selective foliar-applied herbicides reached 2,555 thousand hectares. During the last 25 years herbicides have benefited the Korean farmers substantially in labor, cost and time of farming. Any herbicide which causes crop injury in ordinary uses is not allowed to register in most country. Herbicides, however, can cause crop injury more or less when they are misused, abused or used under adverse environments. The herbicide use more than 100% of crop acreage means an increased probability of which herbicides are used wrong or under adverse situation. This is true as evidenced by that about 25% of farmers have experienced the herbicide caused crop injury more than once during last 10 years on authors' nationwide surveys in 1992 and 1993 ; one-half of the injury incidences were with crop yield loss greater than 10%. Crop injury caused by herbicide had not occurred to a serious extent in the 1960s when the herbicides fewer than 5 were used by farmers to the field less than 12% of total acreage. Farmers ascribed about 53% of the herbicidal injury incidences at their fields to their misuses such as overdose, careless or improper application, off-time application or wrong choice of the herbicide, etc. While 47% of the incidences were mainly due to adverse natural conditions. Such misuses can be reduced to a minimum through enhanced education/extension services for right uses and, although undesirable, increased farmers' experiences of phytotoxicity. The most difficult primary problem arises from lack of countermeasures for farmers to cope with various adverse environmental conditions. At present almost all the herbicides have"Do not use!" instructions on label to avoid crop injury under adverse environments. These "Do not use!" situations Include sandy, highly percolating, or infertile soils, cool water gushing paddy, poorly draining paddy, terraced paddy, too wet or dry soils, days of abnormally cool or high air temperature, etc. Meanwhile, the cultivated lands are under poor conditions : the average organic matter content ranges 2.5 to 2.8% in paddy soil and 2.0 to 2.6% in upland soil ; the canon exchange capacity ranges 8 to 12 m.e. ; approximately 43% of paddy and 56% of upland are of sandy to sandy gravel soil ; only 42% of paddy and 16% of upland fields are on flat land. The present situation would mean that about 40 to 50% of soil applied herbicides are used on the field where the label instructs "Do not use!". Yet no positive effort has been made for 25 years long by government or companies to develop countermeasures. It is a really sophisticated social problem. In the 1960s and 1970s a subside program to incoporate hillside red clayish soil into sandy paddy as well as campaign for increased application of compost to the field had been operating. Yet majority of the sandy soils remains sandy and the program and campaign had been stopped. With regard to this sandy soil problem the authors have developed a method of "split application of a herbicide onto sandy soil field". A model case study has been carried out with success and is introduced with key procedure in this paper. Climate is variable in its nature. Among the climatic components sudden fall or rise in temperature is hardly avoidable for a crop plant. Our spring air temperature fluctuates so much ; for example, the daily mean air temperature of Inchon city varied from 6.31 to $16.81^{\circ}C$ on April 20, early seeding time of crops, within${\times}$2Sd range of 30 year records. Seeding early in season means an increased liability to phytotoxicity, and this will be more evident in direct water-seeding of rice. About 20% of farmers depend on the cold underground-water pumped for rice irrigation. If the well is deep over 70m, the fresh water may be about $10^{\circ}C$ cold. The water should be warmed to about $20^{\circ}C$ before irrigation. This is not so practiced well by farmers. In addition to the forementioned adverse conditions there exist many other aspects to be amended. Among them the worst for liquid spray type herbicides is almost total lacking in proper knowledge of nozzle types and concern with even spray by the administrative, rural extension officers, company and farmers. Even not available in the market are the nozzles and sprayers appropriate for herbicides spray. Most people perceive all the pesticide sprayers same and concern much with the speed and easiness of spray, not with correct spray. There exist many points to be improved to minimize herbicidal phytotoxicity in Korea and many ways to achieve the goal. First of all it is suggested that 1) the present evaluation of a new herbicide at standard and double doses in registration trials is to be an evaluation for standard, double and triple doses to exploit the response slope in making decision for approval and recommendation of different dose for different situation on label, 2) the government is to recognize the facts and nature of the present problem to correct the present misperceptions and to develop an appropriate national program for improvement of soil conditions, spray equipment, extention manpower and services, 3) the researchers are to enhance researches on the countermeasures and 4) the herbicide makers/dealers are to correct their misperceptions and policy for sales, to develop database on the detailed use conditions of consumer one by one and to serve the consumers with direct counsel based on the database.

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