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Genome-Wide Analysis of DNA Methylation before- and after Exercise in the Thoroughbred Horse with MeDIP-Seq

  • Gim, Jeong-An;Hong, Chang Pyo;Kim, Dae-Soo;Moon, Jae-Woo;Choi, Yuri;Eo, Jungwoo;Kwon, Yun-Jeong;Lee, Ja-Rang;Jung, Yi-Deun;Bae, Jin-Han;Choi, Bong-Hwan;Ko, Junsu;Song, Sanghoon;Ahn, Kung;Ha, Hong-Seok;Yang, Young Mok;Lee, Hak-Kyo;Park, Kyung-Do;Do, Kyoung-Tag;Han, Kyudong;Yi, Joo Mi;Cha, Hee-Jae;Ayarpadikannan, Selvam;Cho, Byung-Wook;Bhak, Jong;Kim, Heui-Soo
    • Molecules and Cells
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    • 제38권3호
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    • pp.210-220
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    • 2015
  • Athletic performance is an important criteria used for the selection of superior horses. However, little is known about exercise-related epigenetic processes in the horse. DNA methylation is a key mechanism for regulating gene expression in response to environmental changes. We carried out comparative genomic analysis of genome-wide DNA methylation profiles in the blood samples of two different thoroughbred horses before and after exercise by methylated-DNA immunoprecipitation sequencing (MeDIP-Seq). Differentially methylated regions (DMRs) in the pre-and post-exercise blood samples of superior and inferior horses were identified. Exercise altered the methylation patterns. After 30 min of exercise, 596 genes were hypomethy-lated and 715 genes were hypermethylated in the superior horse, whereas in the inferior horse, 868 genes were hypomethylated and 794 genes were hypermethylated. These genes were analyzed based on gene ontology (GO) annotations and the exercise-related pathway patterns in the two horses were compared. After exercise, gene regions related to cell division and adhesion were hypermethylated in the superior horse, whereas regions related to cell signaling and transport were hypermethylated in the inferior horse. Analysis of the distribution of methylated CpG islands confirmed the hypomethylation in the gene-body methylation regions after exercise. The methylation patterns of transposable elements also changed after exercise. Long interspersed nuclear elements (LINEs) showed abundance of DMRs. Collectively, our results serve as a basis to study exercise-based reprogramming of epigenetic traits.

소수민족집단체류지역(Ethnic Enclave)으로서의 옌볜거리의 장소성 형성 요인 분석 (An Analysis of Elements in Yen-Ben Street That Form a Sense of Place as an Ethnic Enclave)

  • 한성미;임승빈
    • 한국조경학회지
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    • 제36권6호
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    • pp.81-90
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    • 2009
  • 본 연구는 서울시에서 전형적인 소수민족집단체류지역(ethnic enclave)의 형태를 보이고 있는 가리봉동 "옌볜거리"의 장소성 형성 요인을 분석하고 그것이 함축하고 있는 의미를 찾음으로써, 국내 외국인 거주자 및 주거지역의 증가에 의한 문화적 다양성을 수용하고 그러한 다양성이 긍정적으로 발현될 수 있는 도시경관 형성에 기초적 자료를 제공하기 위하여 수행되었다. 소수민족집단체류지역(ethnic enclave)으로서의 옌볜거리의 장소성을 형성하는 요인은 다음과 같이 요약된다. 첫째, 장소성을 형성하는 물리적 환경 요인으로 나타난 쪽방촌과 열악한 공간적 환경은 외부자의 부정적 인식과는 달리 거주자에게는 그들의 경제여건에 부합하는 긍정적인 의미를 보였다 둘째, 연길에서의 그것과 유사한 색채 및 한글과 한문이 혼용된 간판은 옌볜거리에서의 장소성을 형성하는 물리적 환경 요인으로서, 내부인인 조선족에게는 구성원들 간의 내적 소통의 수단으로 조선족 문화의 정체성을 나타내는 요인으로 해석되었다. 셋째, 옌볜거리에서는 물리적 건축 환경 요소보다는 집단적 삶의 일상성을 충족시키는 구매활동, 여가 및 정보교환 활동이 장소성 형성에 더욱 크게 작용하고 있었다. 넷째, 공간적 전유(appropriation)현상과 주변과의 격리현상이 뚜렷이 나타났으며, 이러한 격리현상은 외부인에게 부정적 장소성을 형성하고 있었다. 다섯째, 조선족의 고향에 대한 인식, 문자 및 언어, 음식문화 등에서의 문화적 이중성(dualism) 및 혼재(mingling) 양상은 현재 옌볜거리의 장소성을 형성하는 주요한 요인으로 나타났다. 여섯째, 옌볜거리의 장소적 현상에 있어서 임시성(temporariness)이 두드러졌으며, 이러한 임시성은 불법체류라는 조건 하에서 더욱 강화되고, 이는 주거환경에 대한 무관심 등의 부정적 결과를 야기할 수 있으나, 동시에 그러한 임시성으로 인한 불안감을 완화시키고, 내부자간의 협력과 유대를 강화함으로써 긍정적으로 작용하는 장소성 형성 요인으로 나타났다.

수수 추출물에 의한 primary 전립선 암세포의 caspase 의존성 apoptosis 유도 및 대식세포 면역활성 증가 (Sorghum Extract Enhances Caspase-dependent Apoptosis in Primary Prostate Cancer Cells and Immune Activity in Macrophages)

  • 조현동;김정호;홍성민;이주혜;이용석;김두현;서권일
    • 생명과학회지
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    • 제26권12호
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    • pp.1431-1437
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    • 2016
  • 본 연구에서는 수수 에탄올 추출물(ethanol extract of Sorghum bicolor L., SE)을 이용하여 RC-58T/h/SA#4 primary 인체 전립선 암세포에 대한 apoptosis 유도효과 및 RAW 264.7 마우스 대식세포에 대한 면역활성 증진효능에 대해 알아보고자 하였다. SE의 처리는 RC-58T/h/SA#4 세포의 증식을 억제하였으며 세포수축을 통한 형태학적 변화를 유발하였다. 또한 apoptosis 관련 지표현상인 apoptotic body 및 핵의 형태변화를 관찰할 수 있었다. RC-58T/h/SA#4 세포에 SE를 처리하였을 때 caspase-8, -9, -3 단백질 활성을 증가시켰으며 pro-apoptotic 단백질인 Bax, p53, 분절된 PARP 및 세포질의 cytochrome c 단백질은 증가시킨 반면, anti-apoptotic 단백질인 Bcl-2 단백질은 감소시켰다. 이는 z-VAD-fmk로 caspase 활성을 억제시켰을 때 SE에 의한 세포증식 억제효과가 감소되었으며 이를 통해 SE에 의한 세포증식 억제효과는 caspase 의존적임을 확인할 수 있었다. 면역반응에서 nitric oxide(NO)의 증가는 면역활성 지표로 여겨지며, 본 연구에서 SE를 처리하였을 때 RAW 264.7 세포에서 NO 생성능이 증가하는 것으로 나타났다. 본 연구의 결과들은 SE가 primary 전립선 암세포에서 caspase 의존형 apoptosis를 유도하며 대식세포의 면역활성을 증가시킨다는 것을 나타낸다. 따라서 수수를 전립선 암 예방 및 면역활성을 증진효능이 있는 기능성 식품 소재로 활용할 수 있을 것으로 생각된다.

배수로 물 관개 벼농사의 비점오염원 경감효과 (Use of Drainage Water as Irrigation Resource in the Paddy Field to Mitigate Non-point Source Pollutants)

  • 김춘송;고지연;이재생;정기열;박성태;구연충;강항원
    • 한국환경농학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.107-115
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    • 2007
  • 본 연구는 농경지와 농촌마을로부터 발생하여 소하천으로 유입되는 비점오염물질을 경감시키기 위하여 농업간선배수로 끝의 논에서 배수로 물을 관개수로 이용하였을 때 수질정화효과를 살펴보고, 비점오염물질 정화를 위한 효과적인 벼 재배 양식을 탐색하기 위하여 수행하였다. 모든 벼 재배양식에서 하천으로 유입되는 비점오염물질이 정화되는 효과를 확인할 수 있었다. 잡초의 건물량을 포함한 벼 재배양식별 총건물생산능력은 기계이앙재배에서 가장 높았으나, 무경운자연재배와는 차이가 적었고, 비점오염물질인 T-N과 $P_2O_5$, $K_2O$의 흡수량은 기계이앙재배 > 무경운자연재배 > 건답직파재배 순으로 높았다. 벼 전 생육기간동안 비점오염물질의 정화량은 T-N과 T-P, K 모두 무경운자연재배 > 건답직파재배 > 기계이앙재배 순이었는데, 기계이앙에 비하여 무경운자연재배에서 T-N 323, T-P 12, K 183 kg $ha^{-1}$가 더 정화되었으며, 건답직파재배에서는 T-N 68, T-P 0.7, K 16 kg $ha^{-1}$가 더 정화된 결과를 보였다. 기계이앙재배는 건물생산량과 비점오염물질의 흡수량은 가장 많았으나 관개 소요량이 적고 시비에 의하여 비점오염물질의 정화효과는 상대적으로 낮았다. 벼 생육단계별 비점오염물질정화량은 기계이앙재배의 경우 분얼기 > 결실기 > 신장기 순으로 높았으나, 무경운자연재배와 건답직파재배에서는 결실기 > 분얼기 > 신장기 순이었다. 벼 재배양식별 쌀수량은 기계이앙재배의 4,698 kg $ha^{-1}$와 비교하여 무경운자연재배는 13%, 건답직파재배는 15% 감수되었다.

작물재배기술의 경제적 타당성 분석 : 방글라데시 피르간즈군과 쿠리그람군 사례 (The Economic Feasibility Analysis of Crop Cultivation Practice Project in Pirganj and Kurigram Districts, Bangladesh)

  • 나지아 타바섬;임재환;김은순
    • 농업과학연구
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    • 제35권1호
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    • pp.85-100
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    • 2008
  • 미국 농무성은 방글라데시의 Pirganj군과 Kurigram군에 작물재배기술을 보급하여 농민들의 소득을 향상시키고 작물의 수량을 제고하여 농민들의 식량을 자급 할 수 있도록 하기 위하여 2008년부터 2012년까지 4개년간 기술지원기금US$ 571,270을 제공할 계획이다. 이 사업의 주목적은 948ha, 임야개간 52ha 및 유휴지 345ha를 개발하고 농업생산기술을 지도 보급함으로써 농산물의 생산성을 제고시키고 가난한 1,059농가와 5,305명의 농촌농민들의 사회 경제적 생활조건을 개선시키는 것이다. 이 사업을 위하여 방글라데시의 미작연구소, 방글라데시 농업연구위원회, Rangpur Dinajpur 농촌 서비스 센터 및 농민단체들이 참여 하고 있다. 본 연구의 목적은 (1) 미곡, 밀, 옥수수, 엽연초 및 사탕수수의 생산성을 구명하고, (2) 작물 별 생산비와 소득을 추정하며, (3) 투입 산출물간의 상호관계를 구명하여 (3) 본 사업의 총 수익과 총 사업비를 비교함으로써 본 사업의 재무적 타당성 지표인 FIRR,NPV,B/C Ratio를 구명해 보고자 한다. 본 사업의 연간 순기대총편익은 US$ 33,028이다. 농산물 생산액의 총 증가액은 US$ 219,959이며 총 생산비증가액은 US$186,931로 추정되었다. 본 사업의 재무수익률은 경제분석기간을 15년으로 가정했을 경우 재무수익률(FIRR)이 26.15%로 추정되었으며, 이는 방글라데시의 할인율 10%보다 2.6배가 높게 나타났다. 방글라데시의 할인율을 10%로 볼 경우 B/C Ratio는 1.077이며 NPV는 US$ 101,663로 추정되었다. 따라서 본 사업은 방글라데시의 농촌경제를 활성화 시키고 가난한 농민들의 복지를 증대시키는데 있어 매우 중요한 농업정책으로써, 방글라데시의 타 지역에도 확대 보급함은 물론 재정적 지원을 지속해 나가야 할 것으로 판단된다.

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조, 기장, 수수 추출물의 항산화 효과 및 전립선 암세포주 증식 억제 효능 (Antioxidant and antiproliferating effects of Setaria italica, Panicum miliaceum and Sorghum bicolor extracts on prostate cancer cell lines)

  • 김정호;조현동;홍성민;이주혜;이용석;김두현;서권일
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제23권7호
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    • pp.1033-1041
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    • 2016
  • 본 논문에서는 조, 기장 및 수수 추출물에 대한 항산화활성 및 인체 전립선암 세포성장 억제효과를 평가하고자 하였다. 조, 기장 및 수수 추출물에 대한 항산화 활성을 DPPH 라디칼 소거능, ABTS 라디칼 소거능, 환원력 및 SOD 유사 활성능을 통해 확인한 결과, 수수 추출물에서 농도의존적인 항산화 활성의 증가를 관찰할 수 있었으며 이는 조 및 기장 추출물보다 높은 효능을 보이는 것으로 나타났다. 두 가지의 다른 형태의 인체 전립선 암세포(PC-3 및 LNCaP)를 이용하여 암세포 증식 억제활성을 확인한 결과, 조 추출물과 기장 추출물의 처리는 $1,000{\mu}g/mL$의 농도에서도 큰 억제 효과를 확인할 수 없었으나 LNCaP 세포에 수수 추출물을 처리한 군에서는 $10{\mu}g/mL$의 농도에서부터 유의적인 세포증식 억제효능을 확인할 수 있었다. PC-3 및 LNCaP 세포의 형태학적 변화를 알아본 결과, 수수 추출물을 처리한 군에서 부유, 사멸 및 증식억제가 관찰되었으나 동일한 농도의 조 및 기장 추출물을 처리한 군에서는 대조군과 유사한 세포형태를 유지하였으며 특이적인 세포독성이 관찰되지 않았다. Hoechst 염색을 통한 핵 형태 관찰에서도 조 및 기장 추출물과는 대조적으로 수수 추출물에서만 apoptotic body, 세포 및 핵의 응축 등 세포 사멸과 관련된 형태학적 변화가 관찰되었다. 조, 기장, 수수 추출물의 총 폴리페놀 함량은 각각 2.01, 1.71, 29.10 mg GAE/g로 나타났으며, 총 폴리페놀 함량이 가장 높았던 수수에서 항산화 및 항암 효능이 우수함을 확인할 수 있었다. 결과적으로 조, 기장 및 수수 추출물 중 폴리페놀 함량이 가장 높았던 수수에서 항산화 활성 및 인체 전립선 암세포의 성장 억제효과가 뛰어난 것으로 확인되었으며, 이를 통해 수수 추출물을 항산화 및 암세포의 증식억제를 위한 식품원료 및 산업 소재로 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

밭농사의 수자원 함양과 홍수조절 기능에 대한 계량화 평가 (Evaluation of Function of Upland Farming for Preventing Flood and Fostering Water Resources)

  • 현병근;김무성;엄기철;강기경;윤홍배;서명철
    • 한국토양비료학회지
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    • 제36권3호
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    • pp.163-179
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    • 2003
  • 밭농사의 다원적 기능중 재해방지인 홍수방지 기능과 수자원함양 기능에 대하여 기존에 보고된 결과를 수정 보완하였으며, 계량화 평가 방법간 비교 분석한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 밭농사의 홍수조절 기능을 분석하기 위하여 (1) 홍수가세 강우량-물 유출량A(I-1), (2) 작토층 깊이${\times}$기상율(I-2), (3) 홍수가세 강우량-물 유출량B(I-3), (4) 작토층 깊이${\times}$유효공극율(I-4)을 검토하였으며, 이중 모형식 I-1이 물 유출량에 대한 데이터의 유용성이나 실제 홍수조절 기능을 평가하는데 있어서 가장 적합할 것으로 판단되었다. 2. 밭농사 수자원함양 기능을 평가하기 위하여 (1) [포화수리전도도${\times}$투수기간${\times}$(1-하천유입율)](II-1), (2) [강수량${\times}$지하수 함양율${\times}$(밭면적/총국토면적)](II-2), (3) [토양수분보유량(입목지)-토양수분보유량(무입목지)](II-3)을 검토하였다. 이중 모형식 II-1이 자료의 유용성이나 지하수함양 기여율을 고려해 볼 때 수자원함양 기능을 평가하는데 가장 적합할 것으로 생각되었다. 3. 모형식 I-1에 의해 평가된 밭농사의 홍수조절량은 연간 ha 당 883 Mg이었으며 우리 나라 밭 전체로는 645 백만 Mg에 해당되었다. 모형식 II-1에 의해 평가된 수자원함양량은 연간 ha당 94.1 Mg었으며, 우리 나라 밭 전체로는 69 백만 Mg 이었다. 4. 밭농사에 의한 다원적 기능을 대체법에 의해 경제적 가치를 평가하였는데, 밭농사의 홍수조절 기능을 다목적 댐 건설비용으로 계산할 경우 1조 4283억원으로 평가되었으며, 수자원함양 기능을 물 값을 적용하여 평가할 경우 86억원에 해당되었다.

국가 보존 유전자원 한국토종닭 12종의 생산능력 고찰 (Production Performance of 12 Korean Domestic Chicken Varieties Preserved as National Genetic Resources)

  • 김기곤;최은식;권재현;정현철;손시환
    • 한국가금학회지
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    • 제46권2호
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    • pp.105-115
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    • 2019
  • 본 연구는 지난 25년간 농촌진흥청 국립축산과학원에서 수집 보존되어온 한국토종닭 12종의 생산능력에 대한 특성을 제시하고자 한 것으로 종별 생존능력, 산육능력 및 산란능력을 분석하였다. 생산 형질의 조사는 총 1,134수를 대상으로 하여 생존율, 체중, 시산일령, 산란율, 산란지수, 난중 및 난질 지표를 측정하였다. 분석 결과, 생존율은 토착로드-D종 및 한국재래닭 백색종이 92.2%로 가장 우수하였으며, 토착코니시 갈색종이 54.3%로 가장 저조하였다. 4주령부터 50주령까지 체중 측정 결과, 토착코니시종, 토착로드종, 한국재래닭, 한국오계, 토착레그혼종의 순으로 지속적으로 높은 체중을 나타내었다. 품종 내 계통 및 내종간 체중의 차이는 거의 없는 것으로 나타났다. 시산일령은 토착레그혼종이 가장 빨랐고, 토착코니시종이 가장 늦었다. 시산 이후 57주까지 일계산란율은 토착레그혼-K종이 76.7%로 가장 높았고, 토착코니시 갈색종이 10.8%로 가장 낮았다. 난중은 토착레그혼-F종이 가장 무거웠으며, 한국재래닭 백색종이 가장 가벼웠다. 호우유닛은 토착로드-C종이 가장 높았으며, 한국오계가 가장 낮았다. 이상의 결과들을 종합할 때, 토착코니시종의 경우 우수한 산육능력을 바탕으로 한국형 육용종으로 개량함이 바람직하고, 토착레그혼종은 비교적 높은 산란능력을 바탕으로 한국형 난용종으로 육성함이 바람직하며, 한국재래닭 및 토착로드종은 우수한 생존능력을 기반으로 강건성 품종으로 개량하는 것이 적합하다고 판단된다.

중국 한단시 자연성지 내 노거수의 특성과 관리방안 (A Study on the Characteristics and Management Plan of Old Big Trees in the Sacred Natural Sites of Handan City, China)

  • 석소정;신현실
    • 한국전통조경학회지
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    • 제41권2호
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    • pp.35-45
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    • 2023
  • 첫째, 본 연구는 지역 원림국이 집계한 한단시 노거수의 수종과 수령 등 기본 정보를 결합해 노거수의 공간적 분포 특징을 ArcGIS 그림으로 분석하였다. 수종의 유형, 수령분포, 소유권 현황, 성장세 및 다양성 현황을 종합적으로 분석하였다. 통계적으로 콩나무과의 회화나무속, 아카시아속, 쥐엄나무속, 자귀나무속이 다수의 비중을 차지하였고, 이중 회화나무은 가장 높은 비중을 차지하였다. 회화나무는 한단시 각 현 및 구에 이르기까지 널리 또한 집중적으로 군락을 이루어 분포되어 있었다. 수령 및 분포를 보면 1000년 이상의 노거수는 회화나무, 느티나무, 향나무, 산뽕나무, 황단나무, 쥐엄나무, 황련목, 측백나무가 주를 이루었다. 둘째, 각 유형의 노거수 현황에서 발견한 바와 같이 다양한 유형의 노거수의 현황을 조사한 결과, 한단시 노거수보호 관리 체계, 보호 관리 과정 및 보호 관리 이점을 연구하여 자연성지 보호 관리에서 한단시 노거수의 역할을 분석하여, 노거수의 보호는 주로 지역사회를 주체로 하는 문화, 신앙적 보호형태를 보이며 보호상태는 성장환경과 밀접한 관련이 있다. 현재 노거수 보호의 핵심 동력은 주로 노거수에 대한 숭배이다. 그 신성함을 노거수에 기탁하여 자연이 노거수에 부여한 자연적 성품을 사회 활동의 지도의식으로 승화시켜 자연의 '미(美)'와 인격의 '선(善)'이 잘 결합되어 있다. 노거수의 보호 상태는 주변 환경과의 상호 작용 정도 및 여러 문화 및 주체의 참여와 밀접한 관련이 있다. 장기간의 노거수 성장 과정에서 점차 주변 환경과 지속적으로 상호 작용하여 상향식 및 하향식의 교차 지역, 다문화 및 다중 주체가 참여하는 '자연-문화-경관' 시스템이 자발적으로 구축되는 과정에서 노거수를 중심으로 자연성지가 형성된 것으로 보인다. 셋째, 중국은 노거수보호와 회복 조치를 중점으로 하였지만, 노거수 자원의 관리 과정에서 노거수에 대한 역사, 문화적 가치, 식물 다양성 의의 및 사회적 가치에 대한 종합적인 고려가 부족하여 보호 관리시스템이 허술하다. 공간의 지역적 특징, 재산권 및 보호 상 특징, 가치상 특징의 세 가지 지표는 한단시 노거수의 자연성지 평가에 있어서 노거수를 중심으로 하여 자발적으로 형성 중인 자연성지를 발견할 수 있으며, 이는 전통 의식 관리, 자원 보호 실천, 신앙 체계 구축, 생명공동체 가치 실현 면에서 높은 가치가 있다. 이들을 장기간 보호하고 발전시킬 수 있는지에 대해서는 체계적인 관리 체계가 뒷받침되어야 한다. 넷째, 현재 중국에서는 보호 구역에 대한 인식이 아직 성숙하지 않아 '자연성지'는 자연보호구역 체계가 구축되는 과정에서 중요한 연구 내용으로 다루어야 한다. 상향식 지역사회 참여를 주체로 하는 자연성지 관리 형태는 현재 중국의 하향식 자연보호구역 관리 유형에 대한 강력한 보완이다. 이를 기초로 하여 노거수 보호를 자연보호구역 체계에서 천연기념물이라는 자연보호구역 형태에 포함해야 한다. 또한 자연보호구역 주변 지역 주민도 생물 다양성 보전의 주체 중 하나가 되어야 한다.