• 한국농공학회지
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• 제45권3호
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• pp.84-93
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• 2003

Photoreactivation of microorganism following UV-disinfection is one of the research topics of interest in assessing the UV-disinfection performance. Apparent photoreactivation was examined under fluorescent lamp and solar radiation as well as in darkness. Total coliform, fecal coliform, and Escherichia coli were used as indicator microorganisms, and their concentration was monitored with time after UV-disinfection. Under the darkness, their initial concentration of 10∼30 MPN/100 mL increased to the level of 100 MPN/100 mL after 24 hours, which implied that part of damaged microorganisms by UV-disinfection might be repairable with time. Under the fluorescent lamp, photoreactivation was more apparent that their concentration increased up to 1,000 MPN/100 mL which might significantly impair the water uses specially in reuse of reclaimed wastewater. However, their concentration further decreased down to below 2 MPN/100 mL under the solar radiation primarily due to additional disinfection by solar radiation rather than photoreactivation. Samples not disinfected by UV-disinfection also demonstrated substantial decrease of their concentration under solar radiation from about 5,000 MPN/100 mL to less than 30 MPN/100 mL in 24 hours. But direct reuse of effluent without disinfection is not recommended because natural decay by solar radiation may take time and be affected by climatic conditions. The result suggests that photoreactivation of pathogenic microorganisms may not be concerned in agricultural reuse of reclaimed wastewater because solar radiation may provide further disinfection after UV-disinfection.

• 상하수도학회지
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• 제20권5호
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• pp.755-761
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• 2006

Recently, there is growing interest in ultraviolet (UV) irradiation as a disinfection technic in drinking water production due to its effectiveness to inactivate microorganisms such as Crytosporidium parvum without forming disinfection byproducts. However, UV disinfection is known for its drawback such as photoreactivation. Despite many works concerning the photoreactivation, most of works were focused on indicator or non pathogenic microorganisms. The objective of this study is to examine the photoreactivation of Pseudomonas aeruginosa which is an opportunistic pathogen as UV radiation by LP and MP UV lamp was applied. The result showed that P. aeruginosa had high photo repair efficiency regardless of the type of UV irradiation. Both of the effective log repair values of LP and MP UV irradiation were found approximately 2.6 log. In addition, photo repaired P. aeruginosa was not significantly different in forming biofilm in comparison with non treated P. aeruginosa.

• Journal of Plant Biology
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• 제36권3호
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• pp.259-266
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• 1993

In Tris-iso-butanol (TIB; Tris buffer pH 8.8 and 1% iso-butanol)-treated chloroplasts, oxygen evolving activity was more inhibited than Tris-treated chloroplasts, but restored highly by 2,6-dichlorophenol-indophenol (DCPIP) and photoreactivation. To understand the mechanism of this results of TIB in photosynthetic electron transport, system, oxygen consumption and evolution of PS I and PS II were measured and protein of the chloroplasts was analysed. In Tris- and TIB-treated chloroplasts, oxygen evolving activity was increased according to the light intensity. Under 48 W·m-2 light intensity, the oxygen evolving activity in both chloroplasts were similar but as the light intensity was increased, TIB-treated chloroplasts showed higher activity. Under 240 W·m-2 light intensity, TIB-treated chloroplasts showed about 25% higher oxygen evolving activity than Tris-treated chloroplasts. Oxygen evolving activity was increased after photoreactivation in both Tris-treated and TIB-treated chloroplasts. Addition of NH4Cl increased the activity in both chloroplasts but in TIB-treated chloroplasts the increase was 30% higher than that in Tris-treated chloroplasts. In PS I, oxygen evolving activity was not inhibited by both treatments whereas in PS II, significant difference was observed between two treatments. Addition of Mn2+ and Ca2+ enhanced oxygen evolution in both Tris- and TIB-treated chloroplasts. Though enhancement was higher in TIB-treated chloroplasts. No difference was observed n protein analysis of the two thylakoid membrane.

• 한국농공학회지
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• 제45권7호
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• pp.94-106
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• 2003

A pilot study was performed to examine the feasibility of UV disinfection system and the reactivation of indicator microorganisms (TC, FC, E. coli) after UV irradiation for agricultural reuse of reclaimed water. Photoreactivation and dark repair enable UV-inactivated microorganisms to recover and may reduce the efficacy of UV inactivation, which might be drawbacks of the UV disinfection method. The effluent of biofilter for 16-unit apartment house was used as input to the UV disinfection system, and average SS and BOD concentration were 3.8 and 5.7 mg/L, respectively, and the mean level of total coliform was in the range of $1.0\times10^4$ MPN/100mL. UV disinfection was found to be effective and it reduced mean concentration of indicator microorganisms (total coliform, fecal coliform, and E. coli) to less than 100 MPN/100mL within 60s exposure using 17, 25, and 40W lamps. Two UV doses of 6 and 16 mW$\cdot$s/$\textrm{km}^2$ were applied and microorganisms reactivation was monitored under the dark, photoreactivating light, and solar irradiation. Microorganisms reactivation was observed in the UV dose of 6 mW$\cdot$s/$\textrm{km}^2$, and numbers increased up to 5% at the photoreactivating light and 1% at the dark. However, microorganisms were inactivated rather than reactivated at the solar radiation and numbers decreased to non-detectible level about below 2 MPN/100mL in 4 hours. In the case of 16 mW$\cdot$s/$\textrm{km}^2$, microorganism reactivation was not observed indicating that UV dose might affect the reactivation process such as photoreactivation and dark repair. Therefore, concerns associated with microorganism reactivation could be controlled by sufficient UV dose application. Agricultural reuse of reclaimed water might be even less concerned due to exposure to the solar irradiation that could further inactivate microorganisms. The pilot study result is encouraging, however, sanitary concern in water reuse is so critical that more comprehensive investigation is recommended.

• 한국동물학회지
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• 제25권2호
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• pp.55-62
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• 1982

발생 12일째의 계배근세포를 약 7일간 배양하면서 자외선에 의한 절제회복, 광재활성 및 DNA 복제억제율을 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 자외선에 의한 절제회복은 계배근세포의 분화정도가 진행됨에 따라 감소하였으며, 이는 특히 자외선의 선량이 높을수록 뚜렷하였다. DNA 합성율은 분화가 진행된 세포일수록 현저히 감소하는 경향이었으며 각 분화단계에 따른 DNA 복제억제 현상은 배양 초기 세포인 경우 자외선 조사후 30분에서 1시간반 사이에서 가장 심하게 나타났고, 배양후기의 세포에서는 이러한 억제현상이 뚜렷하지 않았다. 또 배양 1일째 세포에서 광재활성에 의한 피리미딘 이량체의 감소율은 자외선 조사직후에 현저하였다가 그후 시간의 경과에 따른 차이는 보이지 않았다. 그러나, 절제회복만에 의한 이량체의 감소는 조사후 시간이 지남에 따라 서서히 감소하여 광재활성에 의한 이량체의 감소량과 비슷한 수준으로 접근하였다.

• 환경생물
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• 제17권1호
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• pp.1-9
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• 1999

산업활동의 부산물인 chlorofluorocarbons(CFCs)와 같은 물질들의 대기권 유입으로 오존층의 파괴가 극심해짐에 따라 자외선의 지표유입량이 증가되는 추세를 보이는데, 특히 중파자외선의 증가는 DNA, 단백질, 지질 등에 의한 흡수를 통하여 생물학적 폐해를 야기할 수 있다는 점에서 주목된다. 최근 측정 결과 우리나라 동해안에서 해수표면에 도달되는 중파자외선 광량의 1%가 수심 l0 m까지 침투하는 것으로 나타났는데, 이는 해양생태계 생산성의 대부분이 해양 수심의 상위 2.5%에 해당되는 투광대에 의존한다는 점을 감안할 때 자외선에 의한 막대한 생태학적 폐해를 예견하게 해준다. 실내배양실험 연구에서 중파자외선은 대형해조류의 생장 및 광합성을 억제하고 광합성 색소를 파괴하는 등의 생물독성학적 효과를 보였다. 반면, 자외선의 피해로부터 해조류를 보호해 주는 몇 가지 기작이 밝혀진 바 있는데, 어린시기의 갈조류 다시마는 청색광에 의한 광재활성화 능력을 함유한 것으로 보이고, 한국산 녹조 구멍갈파래와 홍조 도박류에서는 자외선을 강하게 차단하는 흡수물질이 형성됨을 알 수 있었다. 그러나 이러한 적응기능들이 해조류에서 보편적으로 나타나는 것인지에 대해서는 좀 더 연구가 필요하다. 해양생태계는 대기 중 CO$x_2$를 이용하여 1년에 약 100 Gt의 유기물질을 생산해내고, 인류가 소비하는 식품의 30%를 제공한다는 점에서 자외선에 의한 생물량의 감소는 해조류 뿐만 아니라 먹이망에 의해서 복잡한 연결구조를 지닌 생태계 전체의 붕괴를 야기할 수 있는 심각한 사안이라고 할 수 있다. 따라서, 자외선에 대한 피해를 연구 평가하여 전략을 세우고 이를 예측하는 예보시스템을 개발할 필요성이 절실히 부각된다.

• Journal of Photoscience
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• 제9권2호
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• pp.329-331
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• 2002

There is a difference in the inhibitory effects to supplemental UVB (wavelengths 280 to 320 nm) among Japanese rice (Oryza sativa L.), the cultivar Norin I is less resistant while the cultivar Sasanishiki is resistant. UVB induces photodamage in DNA. Cyclobutane pyrimidine dimer (CPD) is a major UV-induced DNA lesion. Photorepair, which is mediated by photolyase, is the major pathway in plants for repairing CPD. We have analyzed CPD induction and repair in Sasanishiki and its close relative Norin I using alkaline agarose gel electrophoresis. Norin I is deficient in CPD photoreactivation and excision, thus UV sensitivity correlates with deficient dimer repair [I]. The photorepair deficiency in Norin I results from a functionally altered photolyase with a photoflash analysis [2]. In this paper, we examined the UVB-sensitivity of several other UV-sensitive and -resistant cultivars and found that the CPD photolyase activity was deficient in UV-sensitive ones. It was also evident that there was a variation in the deduced amino acid sequences of CPD photolyases of the UV-sensitive and -resistant cultivars, whereas each deduced amino acid sequence of the UV-sensitive cultivars and of the UV-resistant ones was the same. These results suggest that the difference in the CPD photolyases of UV-sensitive and -resistant rice might be due to the structural alteration of CPD photolyase.

• Current Research on Agriculture and Life Sciences
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• 제5권
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• pp.119-126
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• 1987

사과나무 부란병균 병반상에서 검출된 비병원성 Valsa속 균의 비병원균 인자가 부란병균으로 전이되는지의 여부를 밝히기 위해서는 적당한 유전표식(遺傳標識)이 필요하므로 두 균종(菌種)에서 영양요구성 돌연변이주를 작출(作出)하기 위해 수행한 실험결과는 다음과 같이 요약된다. 본 균의 영양요구성 돌연변이주의 검출에 가장 적합한 합성배지로는 E. Parasitica의 연구에 사용되었던 최소배지 및 완전배지가 선발되었고 단집락형성용 배지로는 이 최소배지에 0.5%의 L-sorbose를 첨가한 것이 가장 좋았다. 단집락형성용 배지상에서 포자가 발아하기까지는 약 96시간이 소요되는 것으로 밝혀져 자외선 조사후 완전배지를 중층(重層), putative auxotrophs를 선발하기 위해서는 적어도 96시간 이상 야생형(野生型)을 지속적으로 제거해야 될 것으로 나타났다. 병포자 발아과정의 핵의 행동을 추적해 본 결과, 1차 핵분열이 일어나는데 소요되는 시간은 약 60시간으로 자외선 처리 후 photoreactivation에 의한 reversion을 최소화하기 위해서는 조사(照射) 후(後) 60시간(時間) 이상 암상태(暗狀態)에 보존해야 하는 것으로 나타났다. 적절한 자외선 조사방법(照射方法)을 선정하기 위하여 병포자현탁액에 조사(照射)하는 방법과 단집락형성용 배지에 포자를 도말하고 그 위에 자외선을 조사(照射)하는 방법(方法)을 비교 검정해 보았다. 병포자현탁액에 자외선을 조사(照射)한 방법에서는 130초에서 포자의 발아능력이 완전히 상실되었고 생존율이 0.1%에서 7%의 범위인 80초~120초 사이에서 putative auxotrophs를 선발할 수 있었다. 한편, 단집락형성용 배지상에 도말된 병표자에 자외선을 조사(照射)한 방법에서는 90초의 조사(照射)에서 포자의 발아능력이 완전히 상실되었고 50초 정도의 조사(照射)에서 가장 많은 수의 putative auxotrophs를 선발할 수 있었으며, 조사(照射)시간에 따른 포자생존율에 있어서 균주간에 큰 변이가 없는 후자의 방법이 우수한 것으로 나타났다. 본 실험에서 선발한 161개의 putative auxotrophs 중 10개의 영양요구성이 확인이 되었는데 nucleic acid base 요구성 4균주, amino acid 요구성 4균주 vitamine 요구성 2균주가 얻어졌다. 이들 영양요구성 돌연변이주의 병원성을 조사한 결과, 병원성이 상실된 것이 5균주, 약병원성 3균주, 여전히 강한 병원성을 유지하고 있는 것이 2균주로 나타났는데 약병원성 또는 강병원성을 나타낸 5균주중 nicotine 요구성인 AM513만 병반상에서 포자가 내장된 병자각을 형성하였고 여타의 균주는 포자형성능(胞子形成能)이 상실되었다.