• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제22권1호
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• pp.1-12
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• 2017

Nitrate ($NO_3^-$), a common surface water and groundwater pollutant, poses a serious environmental problem in regions with intensive agricultural activities and dense population. It is thus important to identify the source of nitrate contamination to better manage water quality. Due to the distinct isotope compositions of nitrate among different origins, the dual isotope analysis (${\delta}^{15}N$ and ${\delta}^{18}O$) of nitrate has been widely applied to track contamination sources. This paper provided the underlying backgrounds in the isotope analysis of nitrate, which included typical ranges of ${\delta}^{15}N$ and ${\delta}^{18}O$ from various nitrate sources, isotope fractionation, the analytical methods used to concentrate nitrate from samples, and the potential limitations of the dual isotope analysis along with the resolutions. To enhance the applicability of the dual isotope analysis as well as increase the ability to interpret field data, this paper also introduced several case studies. Furthermore, other environmental tracers including ${\delta}^{11}B$ and $Cl^-/Br^-$ ratios were discussed to accompany the dual isotope analysis for better assignment of contamination sources even when microbial transformation of nitrate and/or mixing between contaminant plumes occur.

• Natural Product Sciences
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• 제18권4호
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• pp.266-272
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• 2012

Hyperglycemia or high glucose (HG), is the hallmark of diabetes, known to induce oxidative stress, release of chemokines, and cytokines, which confer endothelial cell damage. On the other hand, microbial transformation of organic materials often leads to certain changes in their product structures which could enhance their biological activities. The aim of this study was to investigate the beneficial effects of fermented Gastrodia elata (FGE) in HG induced human umbilical vein endothelial cells (HUVECs) dysfunction. GE, fermented by Saccharomyces cerevisiae, which has an extensive history of safe use, exhibited higher phenolic compounds content than those of Gastrodia elata (GE). The HG-induced production of nitric oxide (NO) and interleukin-8 (IL-8) were significantly attenuated by FGE pretreatment to the cells, in a concentration dependent manner. In addition, FGE showed marked activity in free radical scavenging. These results suggest that FGE possesses beneficial effects in protecting against the oxidative stress, and inflammatory conditions in endothelial cells, caused by HG.

• 한국작물학회지
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• 제52권3호
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• pp.341-347
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• 2007

Chinese milk vetch (CMV) is a winter legume that is commonly used as cover crop in Korea. Kill date of cover crop for addition into soil affects N content in cover crop and N availability in soil. This study was conducted to evaluate the effect of CMV as green manure cover crop according to kill dates before growing corn without artificial fertilizer. Top of CMV cut three times on 13 April, 27 April, and 11 May were added into soil at a rate of 600 kg per 10a. Sugar content in CMV litter was persistently decreased from mid-April to late-May. The decrease of sugar content might be due to the transformation into starch and/or other storage or structural constituents. The decreased amount of sugars was greater than 12% and the increased amount of starch was less than 0.2%. Concentration of $NH_4^+$ in soil treated by CMV litter cut on May 11 was slightly higher than that in the treatment with early-cut (April 13) CMV, the concentration at 28 and 49 DAT (days after treatment) was higher in the treatment with late-cut CMV litter. Regardless of cut (kill) date of CMV, the phosphatase activity in the treatment of CMV litter was higher compared to the untreated control. Soil dehydrogenase activity was increased steadily by addition of CMV litter implying total microbial activities in the soil were increased. Our results demonstrate that the status of cover crop species at kill date is an important factor influencing soil enzyme activities derived from microorganisms. Therefore, the optimal kill date of cover crop should be examined to improve the efficiency of cover crop as green manure crop regarding the practical sequence in cropping system.

• 미생물학회지
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• 제31권1호
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• pp.93-98
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• 1993

수계생태계에서 유기물질의 순환을 이해하기 위하여 팔당호에서 종속영양 활성도와 세균세포의 효소활성의 계절절 변화를 연구하였다. 팔당호 I 의 glucose 전환시간은 수층, 퇴적토에서 2-1,300 시간, 17-170 시간, protein hydrolysate 는 5-900 시간, 15-240 시간, acetic acid 는 4-350 시간, 15-230 시간으로 계절적인 변화를 나타냈다. Glucose, protein hydrolysate, acetate 각각의 호흡율은 수층에서 23-32%, 38-41%, 22-28%로 나타났고 퇴적토에서는 34%, 61% and 41% 로 나타났다. 이 결과로 3가지 유기물질 종류 모두가 수층보다 퇴적토에서는 높은 율로 호흡됨을 알 수 있었다. 한편 세균의 $\alpha$-glucosidase, $\beta$-glucosidase, N-acetyl-$\beta$-D-glucosaminidase, aminopeptidase 활성력을 살펴본 결과 수층에서는 효소 각각에 대해 32-44%, 31-32%, 18-34% 61-67% 의 범위를 나타내었고 퇴적토에서는 34%, 40%, 23% 65%로 나타났다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제22권3호
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• pp.301-310
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• 2012

Prosopis juliflora and Parthenium hysterophorus are the two arid, exotic weeds of India that are characterized by distinct, profuse growth even in nutritionally poor soils and environmentally stressed conditions. Owing to the exceptional growth nature of these two plants, they are believed to harbor some novel bacterial communities with wide adaptability in their rhizosphere. Hence, in the present study, the bacterial communities associated with the rhizosphere of Prosopis and Parthenium were characterized by clonal 16S rRNA gene sequence analysis. The culturable microbial counts in the rhizosphere of these two plants were higher than bulk soils, possibly influenced by the root exudates of these two plants. The phylogenetic analysis of V1_V2 domains of the 16S rRNA gene indicated a wider range of bacterial communities present in the rhizosphere of these two plants than in bulk soils and the predominant genera included Acidobacteria, Gammaproteobacteria, and Bacteriodetes in the rhizosphere of Prosopis, and Acidobacteria, Betaproteobacteria, and Nitrospirae in the Parthenium rhizosphere. The diversity of bacterial communities was more pronounced in the Parthenium rhizosphere than in the Prosopis rhizosphere. This culture-independent bacterial analysis offered extensive possibilities of unraveling novel microbes in the rhizospheres of Prosopis and Parthenium with genes for diverse functions, which could be exploited for nutrient transformation and stress tolerance in cultivated crops.

• KSBB Journal
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• 제24권6호
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• pp.527-532
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• 2009

본 연구에서는 바이오 에탄올 생산을 위한 보릿짚의 전처리에 ethanosolv 방법을 적용하여 그 타당성을 조사하였다. 리그닌제거율은 처리 온도와 시간에 따라 증가 하였으며 $180^{\circ}C$, $200^{\circ}C$에서 거의 38%정도의 비슷한 제거율을 보였는데 비용절감 등의 부분을 감안할 때 $180^{\circ}C$, 120 min가 적정조건이라는 결론을 얻었다. ethanosolv 전처리 효과를 증대시키기 위하여 2단계의 전처리 방법을 적용하였다. 볶은 후 ethanosolv 한 보릿짚의 경우 리그닌 제거율은 35%정도로 그렇지 않은 경우와 거의 유사하여 볶음이 리그닌제거율에 큰 영향을 미치지 않음을 확인 할 수 있었다. XRD분석을 통하여 전처리 시간과 온도가 증가할수록 결정성은 감소하였다. 볶은 후 ethanosolv 한 것과 ethanosolv 단독 처리한 보릿짚 사이의 결정성은 미소하지만 물리적 변형을 한 단계 더 겪은 볶은 보릿짚이 전체적으로 낮게 나타났다.

• 농약과학회지
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• 제20권1호
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• pp.7-13
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• 2016

Polychlorinated biphenyl은 현재 대부분의 사용 금지된 염소계 농약과 함께, 대부분의 환경 매질에서 매우 일반적으로 검출되는 잔류성 유기물로서, 209종의 이성질체가 존재하며, 내생호르몬 교란 효과 등, 다양한 생리 독성을 나타내는 것으로 알려져 있다. 해당 물질군의 환경 중, 분해소실과 관련된 연구는 주로 토양 등의 복잡한 매질을 주요 대상으로 수행되었으며, 또한 개별 이성질체에 관한 연구보다는 Aroclor 등, 혼합물 위주의 연구가 수행되었다. 한편 개별 이성질체에 관한 연구는 매우 제한적으로 수행되었다. 본 연구에서는 이와 같은 점을 고려하여, polychlorinated biphenyl 이성질체 중, 구조적 특성이 상이한 5종의 이성질체를 합성하여, 토양 중 일반적으로 분포하고 있는 미생물인 Aspergillus niger에 의한 대사과정을 밝히고자 하였다. Biphenyl 및 polychlorinated biphenyl 이성질체 중, biphenyl, PCB-1, 및 PCB-3은 A. niger에 의하여 매우 빠른 속도로 대사되어 배양 7일 후, 38-65% 내외의 모화합물이 수용성 대사물로 전환되었으나, PCB-38의 경우, 극소량의 대사물이 형성되었고(2%), PCB-126은 모화합물의 대사가 전혀 관찰되지 않았다. 한편 염소 치환기가 ortho-위치에 존재하는 PCB-1과 para-위치에 존재하는 PCB-3의 대사속도를 비교한 결과, PCB-3의 대사 속도가 현저히 큰 값을 보였으며, 이는 biphenyl ring의 3차원 형태와 관련된 것으로 생각된다. 미생물 반응 중, 형성된 주요 대사물은 mono- 및 di-hydroxy PCB로 사료되며, 해당 물질의 독성화학적 성상은 지속적 연구가 필요할 것으로 사료되었다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제44권6호
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• pp.770-774
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• 2020

Background: Fermentation has been shown to improve the biological properties of plants and herbs. Specifically, fermentation causes decomposition and/or biotransformation of active metabolites into high-value products. Polyacetylenes are a class of polyketides with a pleiotropic profile of bioactivity. Methods: Column chromatography was used to isolate compounds, and extensive NMR experiments were used to determine their structures. The transformation of polyacetylene in red ginseng (RG) and the production of cazaldehyde B induced by the extract of RG were identified by TLC and HPLC analyses. Results: A new metabolite was isolated from RG fermented by Chaetomium globosum, and this new metabolite can be obtained by the biotransformation of polyacetylene in RG. Panaxytriol was found to exhibit the highest antifungal activity against C. globosum compared with other major ingredients in RG. The fungus C. globosum cultured in RG extract can metabolize panaxytriol to Metabolite A to survive, with no antifungal activity against itself. Metabolites A and B showed obvious inhibition against NO production, with ratios of 42.75 ± 1.60 and 63.95 ± 1.45% at 50 µM, respectively. A higher inhibitory rate on NO production was observed for Metabolite B than for a positive drug. Conclusion: Metabolite A is a rare example of natural polyacetylene biotransformation by microbial fermentation. This biotransformation only occurred in fermented RG. The extract of RG also stimulated the production of a new natural product, cazaldehyde B, from C. globosum. The lactone in Metabolite A can decrease the cytotoxicity, which was deemed to be the intrinsic activity of polyacetylene in ginseng.

• 미생물학회지
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• 제45권2호
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• pp.140-147
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• 2009

경기도 김포 지역과 인천 서구 지역공단 주변에 위치한 소하천의 저니(sediment)에서 난분해성 염소화합물인 PCE (tetrachloroethylene)의 혐기성 탈염소화 능력이 있는 군집을 선별하고, 탈염소화에 관여하는 미생물을 탐색하였다. 혐기성 탈염소화 능력을 조사하기 위해 전자공여체로 lactate를 사용하여 혐기성 회분식 실험을 실시하였으며, 탈염소화 능력을 가진 군집을 선별하였다. 선발된 미생물군집은 분자생물학적 기법인 16S rRNA gene의 Polymerase chain reaction-denaturing gradient gel electrophoresis (PCR-DGGE) 기법과 탈염소화 미생물을 선택적으로 탐색할 수 있는 species-specific primer를 이용하여 분석하였다. 총 16개의 시료 중에서 접종 8주 만에 3개의 시료에서 ethene까지 탈염소화시켰으며, 4개의 시료에서 cis-1,2-dichloroethene (cis-DCE)까지 탈염소화시켰다. 또한, 16S rRNA gene을 이용한 PCR-DGGE와 탈염소화 species-specific primer를 이용하여 분석한 결과, PCE 탈염소화 시료 내에는 Dehalococcoides sp.와 Geobacter sp.가 주로 존재하였으며, Dehalobacter sp.도 일부 시료에서 검출되었다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제32권3호
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• pp.209-215
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• 2005

락토페린은 철 결합 당단백질로서 항 미생물활성과 면역강화와 같은 생리활성 기능을 가지고 있다. 본 연구는 배양 세포 고 발현 SWPA2 promoter를 이용하여 인체락토페린(hLf)을 생산하는 형질전환 가시오갈피 배양세포주 개발에 관한 것이다. 형질전환에 이용된 벡터는 산화스트레스 유도성 SWPA2 promoter의 조절 하에서 hLf이 소포체로 targeting되도록 제작된 SWPA2pro::ER-hLf/pCAMBIA이다. hLf을 생산하는 각 형질전환 배양세포들은 PCR과 Southern분석을 통해 hLf 유전자가 가시오갈피 게놈내로 성공적으로 도입되었음을 확인하였으며, western blot과 ELISA를 통해 형질전환 가시오갈피 배양 세포주에서 hLf 단백질이 활성이 있음을 확인하였다. 형질전환 가시오갈피 배양세포에서 hLf 단백질의 함량은 세포배양이 진행될수록 증가하여 정지기 때 가장 높았으며 전체 수용성 단백질의 약 3%를 차지하였다. 따라서 본 연구에서 개발된 인체락토페린을 고생산하는 약용식물 가시오갈피 배양 세포주는 산업적으로 이용될 수 있을 것으로 기대된다.