Compound specific isotope analysis of amino acids (CSIA-AAs) is being highlighted as an alternative approach for overcoming some restrictions in application of stable isotope analysis of bulk tissue (SIA) for trophic position (TP) estimation. However, this approach has rarely been applied in Korea. The present study determines TP of two Polychaeta (Nephtyidae and Glyceridae) and two fish species(Platycephalus indicus and Lophius litulon) collected from the Geum River estuary using nitrogen isotope ratio of amino acid and compared with the TP values estimated by SIA. The Polychaeta species, sampled in two sites, showed similar TP between SIA(2.7 and 3.1) and CSIA-AAs (2.6 and 3.1). However, for both fish species, TP values displayed a large difference between SIA (3.1 and 2.3) and CSIA-AAs (3.8 and 3.7). In this study TP values estimated by CSIA-AAs showed more similar to the previously reported gut content analysis of both fishes compared with the results of SIA. Current study suggests the applicability of nitrogen isotope ratio of amino acid to understand coastal ecosystem structure and trophic ecology.
BACKGROUND: To identify the sources of inaccuracy in LC/MS/MS methods used in the routine quantitation of small molecules are described and discussed. METHODS AND RESULTS: Various UPLC coupled to triple quadrupole mass spectrometer and time of flight (TOF) were used to identify the potential sources of inaccuracy and inducing the pitfalls of qualification and quntitation during the veterinary drug residue analysis. Some of stable isotope labelled veterinary drugs, which were used as internal standards, presented "cross-talk", regardless of manufactures of mass spectrometer and types of spectrometer. Group of sulfonamides also presented inaccuracy qualification and quantitation due to the multi-residue analytical method with the same fragment ions at the close retention times. CONCLUSION: The phenomena of "cross-talk" occurring between subsequently monitored transition from stable isotope labelled and isotope non-labelled authentic chemical were identified. To prevent errors and achieve more accurate data during the analysis of small molecules by LC/MS/MS SRM method, Followings should be taken care of and kept checking; purity and concentration of stable isotope as an internal standard, prevention of carry-over during the separation in column, minimizing the ion suppression by matrix effect, identification of retention time, precursor ion and product ion, and full knowledge of data processing including smoothing and peak integration.
The 'Stable Isotope Analysis in R' (SIAR), one of the Bayesian mixing models for stable isotopes, has been proven to be useful for source apportionment of nitrates in rivers. In this study, the contribution ratios of nitrate sources were quantified by using the SIAR based on nitrogen and oxygen stable isotope measurements in the Yeongsan River. From the measurements, it was found that the values of δ15N-NO3 and δ18O-NO3 ranged from -8.2 ‰ to +13.4 ‰ and from +2.2 ‰ to +9.8 ‰, respectively. We further analyzed the contribution ratios of the five nitrate sources by using the SIAR. From the modeling results, the main nitrate source was found to be soil N (29.3 %), followed by sewage (26.7 %), manure (19.6 %), chemical fertilizer (17.9 %) and precipitation (6.3 %). From the results, it was found that the anthropogenic sources, i.e., sewage, manure and chemical fertilizer contribute 64.2% of the total nitrate inflow from the watershed. Due to the significant correlation of δ15N-NO3 and lnNO3- in this study, the fractionation factors reflecting the biogeochemical processes of stable isotope ratios could be directly obtained. This may make the contribution ratios obtained in this study more precise. The fractionation factors were identified as +3.64 ± 0.91 ‰ for δ15N-NO3 (p<0.01) and -5.67 ± 1.73 ‰ for δ18O-NO3(p<0.01), respectively, and were applied in using the SIAR. The study showed that the stable isotope method using the SIAR could be applied to quantitatively calculate the contribution ratios of nitrate sources in the Yeongsan River.
Despite the expansion of sewage treatment facilities to reduce pollutants in the tributaries of the Han River, water pollution accidents such as fish deaths continue to frequently occur. The purpose of this study was to identify the pollutant sources using water quality and stable isotope ratio (${\delta}^{15}N$, ${\delta}^{13}C$, ${\delta}^{15}N-NH_4$, ${\delta}^{15}N-NO_3$) analysis results in the three inflow tributaries (Gulpocheon (GP), Anyangcheon (AY) and Sincheon (SC)) of the Han River. Water quality was analyzed in June and October from 2013 to 2017, and the results showed that the concentrations of nutrients, such as T-N, $NO_3-N$, and T-P, were increased at GP4, AY3, SC3, and SC4, which lie downstream of sewage treatment facilities. The results of ${\delta}^{15}N$ for June 2017 indicated that the source of nitrogen was sewage or livestock excreta at GP4 and SC4, and organic fertilizers at AY3 and SC3. ${\delta}^{15}N-NO_3$ results suggested that the source of nitrogen was related to organic sewage, livestock or manure at GP4, AY3 and SC4. Therefore, GP4 and SC4 were more influenced by effluent from sewage treatment facilities than by their tributaries, AY3 and SC3 were considered to be influenced more by their tributary than effluent from sewage treatment facilities. With the results of this study, the source of contamination (sewage treatment facility effluent) of river inflow downstream of Han River could be confirmed using water quality and stable isotope ratio.
Several isotopomers of cyclooctanone were prepared by selective deuterium substitution. Intrinsic isotope effects on $^{13}C$ NMR chemical shifts of these isotopomers were investigated systematically at low temperature. These istope effects were discussed in relation to the preferred boat-chair conformation of cyclooctanone. Deuterium isotope effects on NMR chemical shifts have been known for a long time. Especially in a conformationally mobile molecule, isotope perturbation could affect NMR signals through a combination of isotope effects on equilibria and intrinsic effects. The distinction between intrinsic and nonintrinsic effects is quite difficult at ambient temperature due to involvement of both equilibrium and intrinsic isotope effects. However if equilibria between possible conformers of cyclooctanone are slowed down enough on the NMR time scale by lowering temperature, it should be possible to measure intrinsic isotope shifts from the separated signals at low temperature. $^{13}C$ NMR has been successfully utilized in the study on molecular conformation in solution when one deals with stable conformers or molecules were rapid interconversion occurs at ambient temperature. The study of dynamic processes in general requires analysis of spectra at several temperature. Anet et al. did $^1H$ NMR study of cyclooctanone at low temperature to freeze out a stable conformation, but were not able initially to deduce which conformation was stable because of the complexity of alkyl region in the $^1H$ NMR spectrum. They also reported the $^1H$ and $^{13}C$ NMR spectra of the $C_9-C_{16}$ cycloalkanones with changing temperature from $-80^{\circ}C$ to $-170^{\circ}C$, but they did not report a variable temperature $^{13}C$ NMR study of cyclooctanone. For the analysis of the intrinsic isotope effect with relation to cylooctanone conformation, $^{13}C$ NMR spectra are obtained in the present work at low temperatures (up to $-150^{\circ}C$) in order to find the chemical shifts at the temperature at which the dynamic process can be "frozen-out" on the NMR time scale and cyclooctanone can be observed as a stable conformation. Both the ring inversion and pseudorotational processes must be "frozen-out" in order to see separate resonances for all eight carbons in cyclooctanone. In contrast to $^1H$ spectra, slowing down just the ring inversion process has no apparent effects on the $^{13}C$ spectra because exchange of environments within the pairs of methylene carbons can still occur by the pseudorotational process. Several isotopomers of cyclooctanone were prepared by selective deuterium substitution (fig. 1) : complete deuterium labeling at C-2 and C-8 positions gave cyclooctanone-2, 2, 8, $8-D_4$ : complete labeling at C-2 and C-7 positions afforded the 2, 2, 7, $7-D_4$ isotopomer : di-deuteration at C-3 gave the 3, $3-D_2$ isotopomer : mono-deuteration provided cyclooctanone-2-D, 4-D and 5-D isotopomers : and partial deuteration on the C-2 and C-8 position, with a chiral and difunctional case catalyst, gave the trans-2, $8-D_2$ isotopomer. These isotopomer were investigated systematically in relation with cyclooctanone conformation and intrinsic isotope effects on $^{13}C$ NMR chemical shifts at low temperature. The determination of the intrinsic effects could help in the analysis of the more complex effects at higher temperature. For quantitative analysis of intrinsic isotope effects, the $^{13}C$ NMR spectrum has been obtained for a mixture of the labeled and unlabeled compounds because the signal separations are very small.
Proceedings of the National Institute of Ecology of the Republic of Korea
/
v.3
no.3
/
pp.165-171
/
2022
The Chinese crested tern (Thalasseus bersteini) is one of the most globally endangered species, listed as "Critically Endangered (CE)" on the IUCN Red List, with only approximately 30-49 individuals surviving in the wild. Chinese crested terns were discovered to breed in South Korea for the first time in 2016 while conducting a census on uninhabited islands. The Ministry of Environment has declared the breeding habitat of the Chinese crested terns as "Specified Island" to protect this CE species. However, brown rats (Rattus norvegicus) inhabiting the breeding grounds of the Chinese crested terns and Black-tailed gulls may potentially pose a threat to the breeding of these avian species. Therefore, we conducted a study on the feeding behavior of brown rats involving stable isotope analysis to determine their food sources. Fecal analysis showed that brown rats mainly fed on plants, whereas they scarcely fed on animals, such as insects. In addition, the stable isotope analysis showed that the δ13C values of brown rats, insects, and Indian goosegrasses were approximately -16 to -11‰, whereas the δ13C value of Chinese crested terns that obtained their food from the marine ecosystem was approximately -22 to -18‰. Hence, we conclude that the source of carbon for brown rats on this island is the terrestrial ecosystem. We ruled out the possibility of any direct prey-predator interaction between the brown rat and the Chinese crested tern or Black-tailed gull.
Organic carbon and nitrogen stable isotope ratios of particulate organic matter (POM) were determined at 7 stations (6 stations in Han river and Paldang dam outflow station) from May to October 2013, in order to understand the origin of POM at the Han river. ${\delta}^{13}C$ values of POM in four stations showed significant seasonal changes season, but ${\delta}^{15}N$ values were enriched in around Kyeongan stream (K). POC, PN and Chl-a concentration showed a similar seasonal pattern in Kyeongan stream, with an apparent decrease from July to August. POC and PN concentration has a higher correlation with Chl-a concentration in Kyeongan stream (K). ${\delta}^{13}C$ and ${\delta}^{15}N$ values of POM has a lighter value during lower Chl-a concentration peroid, compared to other seasons. Our results revealed that Kyeongan stream (K) seemed to be influenced by substantial amount of organic manure or fertilizer input in 2013, compared to the previous year (2012). These results suggest that the analysis of stable isotope ratios is a simple but useful tool for the identification of organic matter origin in aquatic environments.
Shin, Ji Young;Kang, Da Young;Kim, Sang Hyun;Jung, Eui Do
Analytical Science and Technology
/
v.26
no.6
/
pp.387-394
/
2013
We aim to unveil dietary history recorded in Neolithic human bone from Janghang site at Gadeok Island, Busan. Excavation of Janghang site at Gadeok Island from 2010 to 2011 is an outstanding discovery in Korean Neolithic archaeology. A large number of human bones (48 individuals) were found at Janghang site, which is the largest-scale Neolithic cemetery in Korea. We extracted human bone collagen from 10 individuals and stable carbon and nitrogen isotope analysis were carried out using carbon and nitrogen analyzer connected to a continuous-flow isotope-ratio-monitoring mass-spectrometer. Although bone histological analysis shows poor preservation state, stable isotope results correspond well with bone collagen quality indicator, which implies that bone collagen reflects lifetime signature. Stable carbon and nitrogen isotope result indicates highly marinebased diet(${\delta}^{13}$C=$-14.5{\pm}1.3$‰, ${\delta}^{15}$N=$-17.4{\pm}1.7$‰, n=10), however the possible input of terrestrial animal and wild plant cannot be excluded. Our isotopic findings provide an invaluable information on Neolithic subsistence economy in this coastal area. In addition, Janghang site shows specific features in burial methods and burial goods. Two different burial methods of arranging bodies are found with extended burial type and particularly high ratio of flexed burial type. There are also burial goods such as pottery. However, there are no significant isotopic differences according to burial methods and burial goods. Although this is a preliminary study on this site, our research will provide important clues in understanding isotopic dietary history of Korean Neolithic people.
Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
/
2003.04a
/
pp.63-66
/
2003
This study applied a hydrogeological field survey and isotope investigation to identify source locations and delineate pathways of groundwater contamination by nitrogen compounds. The infiltration and recharge processes were analyzed with groundwater-level fluctuation data and oxygen-hydrogen stable isotope data. The groundwater flow pattern was investigated through groundwater flow modeling and spatial and temporal variation of oxygen isotope data. Based on the flow analysis and nitrogen isotope data, source types of nitrate contamination in groundwater are identified. Groundwater recharge largely occurs in spring and summer due to precipitation or irrigation water in rice fields. Based on oxygen isotope data and cross-correlation between precipitation and groundwater level changes, groundwater recharge was found to be mainly caused by irrigation in spring and by precipitation at other times. The groundwater flow velocity calculated by a time series of spatial correlations, 231 m/yr, is in good accordance with the linear velocity estimated from hydrogeologic data. Nitrate contamination sources are natural and fertilized soils as non-point sources, and septic and animal wastes as point sources. Seasonal loading and spatial distribution of nitrate sources are estimated by using oxygen and nitrogen isotopic data.
Background: This study aimed to identify NO3--N sources using the stable isotope δ15N in Chydorus sphaericus (OF Müller), to investigate hydrological characteristics and nutrient states in artificial wetlands near the Nakdong River. Chydorus sphaericus is dominant in wetlands where aquatic plants are abundant, occurring in high density, and is sensitive to wetland water pollution, making it suitable for identification of NO3--N sources. Results: NO3--N sources for each wetland were strongly dependent on hydrological characteristics. Wetlands with sewage or rainfall/groundwater as their main sources had high levels of NO3--N, whereas wetlands with surface water as their main input had comparatively lower levels. Since wetlands with sewage and rainfall/groundwater as their main water sources were mostly detention ponds, their inputs from tributaries or the main river stream were limited and nutrients such as NO3--N easily become concentrated. Changes in NO3--N levels at each wetland were closely associated with δ15N of C. sphaericus. Interestingly, regression analysis also showed positive correlation between δ15N of C. sphaericus and NO3--N level. Conclusions: We conclude that the nitrate stable isotope (δ15N) of C. sphaericus can be used to elucidate the hydrological characteristics of riverine wetlands. This information is important for maintenance and conservation of artificial wetlands at the Nakdong River.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.