• 한국식품영양과학회지
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• 제29권5호
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• pp.922-934
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• 2000

To investigate the composition of carotenoids present in marine organisms and the biological activity of the carotenoids, carotenoids of the muscles and tunic of tunicates and shellfishes were isolated and identified. Anitmutagenic activities of the carotenoids for S. typhimurium TA 98 and cytotoxic activity for cancer cell lines were determined. Total carotenoid contents in the muscle of tunicata ranged from 18.65 mg% to 2.39 mg%. The highest amount of the total carotenoid was found in the muscle of Halocynthia aurantium, followed by Styela clava (HERDMAN), H. roretzi, H. hilgendorfi f. igaboya, H. hilgendorfi f. retteri, S. plicata (LESUEUR) in order. Interestingly, total carotenoid content in the muscle of S. clava (HERDAMAN) was higher than that of H. roretzi. Total carotenoid content of all tunicata, other than H. aurantium and H. roretzi, were higher in muscle than tunic. The major carotenoids in H. roretzi, H. aurantium, S. plicata (LESUEUR), and S. clava (HERDAMAN) were cynthiaxanthin (25.1∼42.2%), halocynthiaxanthin (9.7∼26.3%), diatoxanthin (8.0∼18.7%) and β-carotene (7.7%∼21.7%). Similarly, cantaxanthin (19.6%), cynthiaxanthin (15.4%), halocynthiaxanthin (14.8%), and (3R, 3'R), (3S, 3'S)-astaxanthin (22.6%) in H. hilgendorfi f. retteri and fucoxanthin (26.6%), cynthiaxanthin (21.8%), halocynthiaxanthin (15.2%), and β-carotene (9.3%) in H. hilgendorfi f. igaboya were major carotenoids in both tunicate. However, the composition of carotenoids in muscle and tunic of tunicata was similar each other. Among the shellfishes examined, total carotenoid content of the muscle of Peronidia venulosa (Schrenck) and Corbicula fluminea, and of the gonad of Atrina pinnata and Chlamys farreri, was ranged from 2.51 to 6.83 mg% which were relatively higher than that of other shellfishes. The composition of the carotenoids of shellfishes, which might depend upon their living environments, was varied. But cynthiaxanthin (15.9∼39.0%) and zeaxanthin (9.6∼21.9%) in gonad of C. farreri, and muscles of Buccinum Volutharpa perryi (JAY) and Crassostrea gigas, cynthiaxanthin (21.5∼48.6%) and mytiloxanthin (14.6%) in muscle of C.fluminea and gonad of A. pinnata, and canthaxanthin (60.6%) and isozeaxanthin (20.5%) in muscles of P. venulosa (Schrenck), and β-carotene (23.7%∼37.8%) and zeaxanthin (18.2∼20.4) in muscles of Semisulcospira libertina and Meretrix lusoria were major carotenoids. Interestingly, diester type-carotenoids were present along with free type-carotenoids in muscles of C. gigas. antimutagenic effect of the carotenoids isolated from tunicata and shellfishes against 2-amino-3-methylimidazol [4,5-f]quinoline (IQ) for S. typhimurium TA 98 was proportional to the amount (20, 50 and 100㎍/plate) treated. Mutagenicity of IQ was significantly reduced by astaxanthin, isozeaxanthin, mytiloxanthin and halocynthiaxanthin, whereas the mutagenicity of aflatoxin B₁(AFB₁) was significantly reduced by β-carotene, isozeaxanthin, and mytiloxnthin. Growth inhibition effect of carotenoids isolated from tunicata and shellfishes for cancer cell was proportional to the amount (5, 10, and 20㎍/plate) treated. The growth of HeLa cell by β-carotene, cynthiaxanthin, astaxanthin and halocynthiaxanthin, NCI-H87 cell by β-carotene, astaxanthin, cynthiaxanthin, and halocynthiaxanthin, HT-29 cell by β-carotene, cynthiaxanthin, mytiloxanthin and halocynthiaxanthin, and MG-63 cells by β-carotene, cynthiaxanthin, astaxanthin, canthaxanthin and halocynthiaxanthin were statistically reduced.

• 한국잠사곤충학회지
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• 제50권2호
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• pp.53-62
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• 2012

누에 BmNPV는 잠사업에 있어서 가장 위해한 바이러스로써 익히 보고되었으며, 종종 잠사업의 심각한 경제적 손실을 야기하기도 한다. 곤충의 박테리아, 곰팡이 그리고 원생동물과 같은 다양한 병원체에 대응하는 곤충의 생체 방어기작에 대한 연구가 많이 알려져 있지만, 항바이러스 기작에 대한 연구는 매우 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 누에서 처음으로 누에의 BmNPV에 대한 생체방어 관련 유전자를 선발하기 위하여, 누에에 인위적으로 BmNPV를 주사하여 면역을 유도한 다음, 이로부터 cDNA 유전자은행을 제작하였다. 제작된 cDNA 유전자은행으로부터 무작위로 3,332개의 cDNA 클론을 선발하여 정상 누에에 비하여 BmNPV에 의해 면역이 유도된 누에에서 차별화 발현되는 109종의 잠정 항바이러스 유전자 클론을 차별화선별법에 의해서 분리하였다. 본 연구를 통해 확보한 109개의 유전자 정보는 누에의 바이러스에 대한 면역반응뿐만 아니라 최근에 개발된 누에 형질전환 기술을 이용하여 BmNPV 저항성 누에 품종을 개발하는데 중요한 기초 자료를 제공할 것으로 기대되며 또한, 인간의 중요한 항바이러스제 개발을 위한 모델 곤충으로써 누에를 이용하는데 기초 자료로 활용될 것으로도 기대된다.

• 생명과학회지
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• 제31권9호
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• pp.862-872
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• 2021

최근 생물의학 분야에서의 광범위한 응용 가능성에 의하여 식물이나 미생물을 이용한 은(Ag), 금(Au), 백금(Pt), 세륨(Ce), 아연(Zn), 구리(Cu) 등의 금속 나노물질 합성에 관한 연구가 주목받고 있다. 식물은 플라보노이드, 알칼로이드, 사포닌, 스테로이드 탄닌과 각종 영양 성분과 같은 생리 활성 물질을 풍부하게 가지고 있으며, 유사하게 미생물들도 단백질과 같은 생리활성 대사산물이나 색소, 항생제 및 산과 같은 가치가 있는 화학물질을 분비한다. 최근 보고된 바에 의하면, 나노입자의 생체 합성은 무해한 방법일 뿐만 아니라 항균, 항진균, 세포 증식 억제 및 항플라스모디아 활성과 같은 생물의학 분야로서의 적용에 주요한 후보로 여겨진다. 나노입자의 이러한 생리 활성은 농도에 의존적이며, 나노입자의 모양과 크기에도 따라 달라질 수 있다. 미생물과 식물은 나노입자의 친환경적합성에 사용되는 대사산물이나 화학물질 등의 훌륭한 공급원으로서 생물 의학 분야에서 유용하게 사용된다. 미생물 또는 식물 원료를 사용하여 합성된 나노입자는 화학적인 방법으로 합성된 나노입자보다 더 낮은 독성을 나타낸다. 본 리뷰논문에서는 미생물이나 식물과 같은 생물학적 재료를 이용한 나노입자의 합성과, 합성에 사용되는 다양한 기술의 특성 및 나노입자의 항균 분야에서의 적용에 대하여 중점적으로 서술하였다.

• ALGAE
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• 제34권3호
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• pp.237-251
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• 2019

The dinoflagellate genus Alexandrium is known to often form harmful algal blooms causing human illness and large-scale mortality of marine organisms. Therefore, the population dynamics of Alexandrium species are of primary concern to scientists and aquaculture farmers. The growth rate of the Alexandrium species is the most important parameter in prediction models and nutrient conditions are critical parameters affecting the growth of phototrophic species. In Korean coastal waters, Alexandrium affine and Alexandrium fraterculus, of similar sizes, often form red-tide patches together. Thus, to understand bloom dynamics of A. affine and A. fraterculus, growth rates and nitrate uptake of each species as a function of nitrate ($NO_3$) concentration at $100{\mu}mol\;photons\;m^{-2}s^{-1}$ under 14-h light : 10-h dark and continuous light conditions were determined using a nutrient repletion method. With increasing $NO_3$ concentration, growth rates and $NO_3$ uptake of A. affine or A. fraterculus increased, but became saturated. Under light : dark conditions, the maximum growth rates of A. affine and A. fraterculus were 0.45 and $0.42d^{-1}$, respectively. However, under continuous light conditions, the maximum growth rate of A. affine slightly increased to $0.46d^{-1}$, but that of A. fraterculus largely decreased. Furthermore, the maximum nitrate uptake of A. affine and A. fraterculus under light : dark conditions were 12.9 and $30.1pM\;cell^{-1}d^{-1}$, respectively. The maximum nitrate uptake of A. affine under continuous light conditions was $16.4pM\;cell^{-1}d^{-1}$. Thus, A. affine and A. fraterculus have similar maximum growth rates at the given $NO_3$ concentration ranges, but they have different maximum nitrate uptake rates. A. affine may have a higher conversion rate of $NO_3$ to body nitrogen than A. fraterculus. Moreover, a longer exposure time to the light may confer an advantage to A. affine over A. fraterculus.

• 한국해양학회지:바다
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• 제24권1호
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• pp.18-29
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• 2019

독도와 심흥택 해산의 정상부 및 사면에서 HD 급 비디오카메라, 2기의 LED 조명, 1개의 다목적 로봇팔, 8개의 추진기가 장착된 소형 ROV로 해저면 조사를 수행하였다. 조사에 사용된 장비는 스웨덴에서 제작된 500 m급 소형 무인잠수정 "V8 SII"과 지원모선인 "코쌀 5호"였으며, 수심 범위가 45~370 m인 조사해역의 4정점에서 총 6회 잠수를 수행하였고, 잠수시간은 운용조건에 따라 약 30~120분 소요되었다. 조사 결과, 독도 주변 해저 경사면과 해산 정상부 부근에는 다양한 크기의 암석 및 밀도 높은 부착생물인 심해성 말미잘(Actinostolidae sp.), 거미불가사리류(Ophiuridae sp.), 대게류의 서식이 확인되었다. 본 조사를 통해 얻어진 결과는 1) 주요 수산자원인 대게류의 서식 확인 및 심해생물상 자료, 2) 해저면의 퇴적상 및 지형 특성 확인, 3) 육상기원 어구 폐기물 확인 등이다. 본 탐사는 수산자원 및 생태학적으로 중요한 독도 해저면과 주변 해산의 수중환경의 첫 기록으로서, 동해의 해산 정상부의 심해 저서환경 및 생물의 직접관찰에 소형 ROV가 활용 가능함을 시사하였다.

• 한국균학회지
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• 제48권4호
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• pp.381-388
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• 2020

생물발광은 생물체 내에서 빛이 방출되는 현상을 말한다. 이 현상은 루시페라아제(luciferase)에 촉매되는 루시페린(luciferin)의 산화 반응에 의해 나타난다. 생물발광은 균류를 포함하여 다양한 생물 종에서 나타남이 알려져 있다. 현재까지 약 80여 종의 균류에서 생물발광이 관찰됨이 보고 되었다. 화경버섯(Omphalotus japonicus)은 한국에 자생하는 대표적인 생물발광버섯이다. 본 연구에서는 화경버섯 균사의 생물발광에 대하여 조사하였다. 그 결과, 고체 배지에서 자란 화경버섯 균사체의 가장자리 부근에서 중심부에 비해 높은 발광이 관찰되었다. 또한 균사 표면에 상처를 내자 해당 부위에서 강한 생물발광이 관찰되었다. 이러한 생물발광의 증가는 처리 후 3시간에 최대로 나타났다. 다음으로 극단적인 온도 스트레스에 의한 생물 발광의 변화에 대해서도 살펴보았다. 그 결과, 외부 자극에 의한 상처 스트레스와 달리 고온이나 저온 스트레스에 의해 균사의 생물 발광이 억제됨을 확인하였다. 환경 스트레스에 의해 일어나는 생물발광 변화의 생리학적 및 생태학적 의미를 밝히기 위해 더 많은 연구가 필요할 것이다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제26권1호
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• pp.67-72
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• 2022

콘크리트는 강알칼리성으로 인해 철근의 부식을 방지하는 장점이 있으나, 해중에 침지되면 해수의 평균 pH 8~9 보다 높은 pH 12~13의 강알칼리 성분을 용출하여 주변의 미생물 및 해양생물의 생태환경 및 성장에 악영향을 미치게 된다. 따라서 본 연구에서는 3D 프린터로 제작되는 인공어초용 저알칼리 모르타르 배합을 도출하기 위하여 저알칼리 모르타르의 역학적 특성 및 내구성능을 평가하였다. 강도 특성 평가결과 결합재로 실리카퓸, 플라이애시, 알파형반수석고 모두 혼입한 α-35배합에서 Plain 을 제외하고 가장 우수한 특성을 나타내었으며, 인공어초 품질기준인 27MPa를 확보할 수 있는 것으로 나타났다. pH는 알파형반수석고 혼입시 수산화칼슘 생성 억제와 황산칼슘 생성으로 인해 pH저감 효과가 우수한 것으로 나타났다. 염소이온침투저항성 실험결과, 실리카퓸 및 플라이애시 혼입시 일부 내염성이 개선되었으며, 알파형반수석고 와 혼합사용한 α-35 배합에서 3844C의 가장 우수한 염소이온침투저항성을 확인하였다. 길이변화율 측정결과, 알파형반수석고 35%대체시 OPC배합조건보다 33.5% 개선된 수축저항성을 나타내었다.

• 한국수산과학회지
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• 제26권5호
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• pp.493-501
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• 1993

유처리제의 생분해도와 유처리제가 해수중의 용존산소에 미치는 영향을 구명하기 위해서 세 제품의 유처리제(SG, GL, WC)와 비이온 계면활성제(OA-5)에 대한 TOD분석, 원소분석 및 해수중에서의 생분해 실험을 행한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 1mg의 유처리제는 $2.37{\sim}2.80mg$의 TOD, 1mg의 비이온 계면활성제는 2.45mg의 TOD를 나타내었다. 2. 유처리제는 탄소가 $67.6{\sim}76.5\%$, 수소가 $10.2{\sim}12.3\%$였고, 비이온 계면활성제는 탄소가 $65.3\%$, 수소가 $10.3\%$였으며 어느 것에서도 질소는 검출되지 않았다. 3. 유처리제는 생분해시 제품에 따라 다소 차이가 있었으나 1mg의 유처리제가 $0.403{\sim}0.595mg$의 $BOD_5$ 및 $0.703{\sim}0.855mg$의 $BOD_{20}$를 유발하였다. 또한 1mg의 비이온 계면활성제는 0.50mg의 $BOD_5$ 및 0.97mg의 $BOD_{20}$를 나타내었다. 4. 해수중에서 탈산소계수($K_1$)는 유처리제(4.0mg/l)의 경우 $0.121{\sim}0.171/day$, 비이온 계면활성제(2.0mg/l)의 경우 0.181/day로 나타났다. 또한 유처리제 1mg의 최종산소요구량($L_o$)은 $0.789{\sim}0.953mg$로서 계면활성제 1mg의 최종산소요구량 0.956mg과 비슷하였으며, Glucose 1mg의 TOD값 1.07mg에 접근하는 값이었다. 5. 해수 중의 생분해도($BOD_5/TOD$)에 있어서, 유처리제는 $17{\sim}21\%$, 비이온 계면활성제는 약 $20\%$로서 모두 중간 분해군에 속하였다.

• 생태와환경
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• 제40권2호
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• pp.318-326
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• 2007

농업용 관개용수로 이용되는 우리나라의 전형적인 얕은 부영양 저수지인 신구 저수지에서 잔류 유기인계 농약의 분포 특성에 대해 연구하였다. 29종의 유기인계 농약에 대해 분석한 결과 저수지 내 잔류 농약은 8월에 IBP(1340.7${\sim}$16030.1 ng $L^{-1}$), DDVP (58.7${\sim}$127.6 ng $L^{-1}$), dyfonate (N.D.${\sim}$20.3 ng $L^{-1}$) 그리고 parathion-methyl (N.D.${\sim}$41.9 ng $L^{-1}$)이 주로 검출되었고, 9월에는 IBP (202.5${\sim}$213.2 ng $L^{-1}$), DDVP (100.7${\sim}$340.5 ng $L^{-1}$), dyfonate (N.D.${\sim}$25.0 ng $L^{-1}$)뿐만 아니라 mevinfos, ethoprofos, phorate, chlorfenvinfos 그리고 methidathion이 검출되었다. 저수지 내 유기인계 농약의 수직 분포는 중층에서 최대를 보이는 것으로 나타났으며 이는 표층의 활발한 광분해와 성층에 의한 것으로 보인다. 입자에 흡착하여 존재하는 농약으로는 IBP와 DDVP가 있었으며 저수지 내 수직 분포는 표층보다 저층에 높은 값을 나타내었다. 그 이유는 유입된 농약이 입자에 흡착하여 침강하였기 때문으로 볼 수 있다. 8월과 9월의 잔류 유기인계 농약의 종류와 농도의 차이는 월별 사용량의 차이로 사료되며 검출된 농도는 기존 연구 결과에 비추어 보았을 때 수중 생물에 급성독성을 주는 수준은 아니었지만 일본의 수질환경기준 감시 필요항목을 일부 초과하는 값을 보여 수중 생물에 영향을 미칠 가능성이 있으므로 향후 보다 많은 연구가 필요하다고 몬다. 또한 이번 연구에서 나타난 유기인계 농약에는 소량이지만 EPA에서 지정한 I급의 강한 독성을 가진 살충제 (dyfonate, parathionmethyl, mevinfos, phorate, chlorfenvinfos, methidathion))가 검출되었고, 유기인계 농약의 특징인 불안정성에 의해 광분해 및 미생물 분해를 통해 이미 분해가 진행 중이어서 본래의 유기인 화합물이 검출되지 않았을 가능성이 있다. 그리고 유기인계 농약이 완전히 분해되어 생성된 유기인계 농약 기원의 영양염류가 저수지 내로 많은 양이 유입된다면, 부영양화에 기여할 가능성이 있다. 따라서 농업용 저수지에서 유기인계 농약의 농도 분포는 물론이고 중간 생성물과 그 독성, 광분해 및 미생물 분해의 메커니즘, 그리고 최종 산물에 대한 연구가 필요하다.

• 한국수산과학회지
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• 제34권4호
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• pp.291-298
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• 2001

해수와 퇴적물, 그리고 생물체내의 유기주석화합물의 농도는 양식장이 밀집되어 있으며 선박의 출입과 정박이 잦고 해수교환이 원활치 못한 내만쪽 정점이 ($K-1{\sim}K-6, K-18)$ 외해쪽 정점에 ($K-8{\sim}K-10$) 비해 유기주석화합물의 농도가 높았다. 퇴적물의 조성에 있어 모래와 mud가 섞여있는 수로쪽 정점들에 비해 mud가 우세 한 내만의 정점에서는, mud에 강하게 흡착하는 TBT의 특성에 의해 TBT의 잔류농도가 내만에서 높게 나타났다. 유기주석화합물은 퇴적물에서 뚜렷한 계절적인 변화를 보였다 퇴적물 중 TBT의 농도가 7월 중 가장 높게 즉정된 현상은 봄철 증식이후 퇴적층 표면에 침강한 식물성 플랑크톤의 사체로 이루어진 입자물질의 공급으로 인한 유입량의 증가가 하나의 요인으로 생각된다. 퇴적층에 가까운 저층수의 해양환경요인 중에 7월에 수온과 용존산소값이 산화에 불리한 저온과 낮은 용존산소, 높은 화학적 산소요구량도 이와 같이 축적된 TBT를 보존시키는데 유리한 환경을 제공한 것으로 추정된다. 생물농축인자로 본 굴과 바지락의 주변 해수로부터의 농축 정도는 퇴적물내에 서식하는 바지락이 약 $20\%$ 정도 높게 나타났다. TBT 유기주석화합물의 참굴과 바지락에 대한 계절적인 변화는 광양만에서 이들의 산란시기와 일치한다. 즉, 방란$\cdot$ 상정이 생물 체내 유기주석화합물의 제거 기작의 하나의 요인으로 작용한 것으로 보인다. 방란이 일어나기 직전인 4월에 TBT의 농도가 2월에 비해 $50\%$ 이상 증가하였다가, 방란, 방정이 끝난 후 7월에 4월 평균치의 $25\%$ 이하로 감소하였다는 사실이 이와 같은 생물의 체외 방출기작이 작용했음을 말해 준다 TBT/DBT 농도비는 해수<생물<퇴적물 순으로 증가하여 해수에서 가장 활발한 분해작용이 일어나고 있음을 알 수 있고, 생물은 그 다음 순서로 분해작용을 하며, 퇴적물내에서는 TBT의 분해가 가장 저조하게 일어나고 있음을 알 수 있었다 해수와 퇴적물에서 관찰된 계절별 분배계수 ($K_d$)의 변화는 7월에 분배계수가 증가된 양상을 보여, 해수 중TBT가 퇴적층으로 효과적으로 제거되고 있음을 보여 주었다. 따라서, 봄철 이후 해수중 유기주석화합물이 입자물질의 표면에 흡착되거나 생물 체내에 방란 방정과 같은 기작을 통해 퇴적층으로 유입되고 있으며, 비교적 안정된 퇴적환경에서 해수나 생물체내에 비해 분해가 활발하지 않아 잘 보존되고 있음을 알 수 있었다. 이러한 현상은 해수 중 생물뿐 아니라, 저질에 살고 있는 생물들이 여름철에 퇴적층 표면에 농축된 유기주석화합물의 악영향을 가장 크게 받게 될 것으로 보인다.