• 한국토양비료학회지
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• 제44권6호
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• pp.1042-1047
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• 2011

조사한 시설재배지 토양의 Cu와 Zn 전함량은 평균이 각각 39.3과 $137mg\;kg^{-1}$로 Cu와 Zn의 집적 현상을 볼 수 있었다. 이동태 함량 평균은 0.18과 $0.47mg\;kg^{-1}$로 작물 생육 저해를 일으킬 수 있는 일반적인 함량 $1mg\;kg^{-1}$ (Cu)과 $2mg\;kg^{-1}$ (Zn)을 Zn이 한 농가에서 초과하였다. 상추 잎과 뿌리의 Cu 평균함량은 9.20과 $17.2mg\;kg^{-1}$로 주로 뿌리에 집적되어 있었고, Zn 평균함량은 각각 54.5와 $56.7mg\;kg^{-1}$로 잎과 뿌리에 균일하게 분포했다. Cu와 Zn의 토양 전함량-식물 이동계수는 0.1~1이었고, 토양 이동태-식물 이동계수는 10~1000이었다. Zn의 이동계수는 Cu의 이동계수 보다 높아, Zn이 Cu보다 이동성이 높음을 알 수 있었다. 상추 잎과 뿌리의 Cu와 Zn 흡수는 토양 전함량, 유기물 함량 보다는 토양 이동태 함량과 pH에 의해 강하게 영향을 받았고, 다중회귀방정식에 의해 고도의 유의관계를 설명할 수 있었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제42권1호
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• pp.53-57
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• 2009

휴폐광산 인근 주민에 대한 위해영향을 평가하는데 있어서 벼 품종에 따른 변이를 파악하기 위하여 농경지 토양 및 쌀의 비소, 카드뮴, 구리 및 납의 함량을 분석하였다. 중금속 오염농경지에서 조사된 잠재적인 인체노출 경로로서 오염된 농경지 및 쌀을 통한 경구섭취 및 피부접촉을 통한 품종간 일일평균 인체노출량(ADD)을 산정하였다. 비발암성 위해도 평가로 노출경로별 중금속의 위험비율인 HQ 지수와 모든 노출경로를 총합한 중금속의 위험지수인 HI 값을 US-EPA D/B를 활용하였다. 벼 품종간 HI 지수는 23.6~34.3으로 전품종에서 높은 잠재적 위해성으로 평가되었는데 DA 품종이 가장 낮은 반면 TB 품종이 가장 높은 HI 값을 보였다. 쌀 소비에 따른 비소의 발암성 위해도 평가는 품종간 2.0E-03~3.5E-03을 보여 미국 EPA에서 정한 위해성 기준인 만명 중 한명 이상으로 높게 나타났다. 발암성 위해도에 대한 품종간 비교에서 DA 품종이 가장 낮은 반면 TB 품종이 가장 높은 HI 값을 보였다. 이러한 결과는 위해성 평가가 중금속 오염에 안전한 품종을 선발하는데 유용한 도구로서 활용할 수 있음을 보여준다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제52권3호
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• pp.250-257
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• 2019

본 연구에서는 섬쑥부쟁이 (Aster glehni)와 쑥부쟁이(Aster yomena)의 항산화 효과 및 항비만 효과를 검정하기 하여 물 (-W)과 에탄올 (-E)추출물을 이용하여 실험을 실히 하였다. 각 추출물을 총 페놀 및 총 플라보노이드를 함량을 분석하고 DPPH와 $ABTS^+$를 이용하여 항산화 활성을 비교 분석하였다. 또한 총 페놀 및 총 플라보노이드를 함량과 항산화 활성의 상관관계도 분석하였다. 항산화 물질로 알려진 총 페놀과 플라보노이드 함량은 섬쑥부쟁이의 70% 주정 추출물에서 각각 45.42 mg/g와 40.32 mg/g으로 다른 추출물에 비해 높은 함량을 나타내었다. 항산화 효과의 경우 또한 $ABTS^+$의 $IC_{50}$값이 섬쑥부쟁이의 70% 주정 추출물에서 $30.1{\mu}g/mL$로 가장 우수하였다. 총 페놀 및 총 플라보노이드를 함량과 항산화 활성의 상관관계도 유의적으로 통계처리 되어 추출물의 함량이 항산화 활성에 영향이 있다는 것을 보여주었다. 또한, 섬쑥부쟁이와 쑥부쟁이의 항비만 효능 평가를 위하여 지방세포인 3T3-L1의 분화 억제를 확인하였다. 추출물을 농도별로 처리하여 지방분화를 Oli-Red O 염색약으로 염색하여 비교하여 보았을 때, 섬쑥부쟁이의 물 추출물에서 70.49%의 가장 낮은 지질 축적율을 나타내었다. 이상의 결과에서, 섬쑥부쟁이의 총 페놀 및 총 플라보노이드를 함량, 항산화 활성과 지방분화 억제 활성이 우수하게 나타났다. 이에 본 연구결과를 바탕으로 섬쑥부쟁이가 안정성이 검증된 항비만 기능성 식품이나 의약품 소재로써 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 생명과학회지
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• 제28권12호
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• pp.1416-1423
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• 2018

Biotin에 강한 결합 친화력($K_D=10^{-14}M$)과 함께 streptavidin의 tetramer 특징은 VHH 항체를 streptavidin에 융합시키게 하여 biotinylated horseradish peroxidase를 사용하는ELISA 와Western blot analysis 등의 면역분석법에서 VHH 항체의 항원결합력을 증가시키는데 응용 가능하다. 이를 응용하기 위해 우리는 Streptomyces avidinii 염색체 DNA로부터 PCR을 통해 streptavidin유전자를 증폭하고 이를 green fluorescent protein항원에 특이적으로 결합하는 8B9 VHH 항체유전자에 융합시켰다. 대장균에서 수용성 융합단백질로 발현시키기 위해 pUC119 플라스미드에 기초한 발현시스템을 사용하였다. 즉 lacZ promoter를 사용하여 IPTG에 의해 단백질발현을 유도하게 하였으며, 아미노말단에 pelB leader를 두어 발현된 단백질의 periplasmic space로 이동하게 하여 수용성 단백질형태의 분비를 촉진하였으며 카르복시말단에 6개의 polyhistidine tags를 두어 $Ni^+$-NTA-agarose column을 사용하여 발현된 단백질을 정제하였다. Streptavidin이 biotin에 강하게 결합함으로 대장균에 독성을 나타냄에도 불구하고 본 수용성 융합단백질은 성공적으로 발현되었다. SDS-PAGE에서 가열하는 경우 변성되어 30.6 kDa를, 가열하지 않는 경우에는 자연 상태의 122.4 kDa을 나타내었다. 이는 8B9 VHH항체에 융합된 streptavidin moiety에 의해 monomer subunit가 비공유결합으로 tetramerization됨을 제시해준다. 또한 본 융합단백질은 ELISA와 Westernblot analysis에서 보여진 것처럼 parental streptavidin과 유사한 biotin결합력과 green fluorescent protein항원 결합력을 모두 나타내었다. 결론적으로 streptavidin에 융합된 8B9 VHH 항체형태의 융합단백질은 대장균에서 수용성 tetramer로 성공적으로 발현 및 정제되었으며 biotin과 green fluorescent protein 항원에 동시에 결합함으로써 tetrameric and bifunctional VHH 항체제조의 가능성을 제시해주었다.

• 환경생물
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• 제36권3호
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• pp.392-399
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• 2018

해산로티퍼(Brachionus plicatilis)의 생존 및 개체군 성장률(r)을 사용하여 Zinc undecylenate (ZU)에 대한 독성평가를 실시하였다. 24 h 동안 ZU에 노출된 B. plicatilis의 생존율은 실험 최고농도 $100mg\;L^{-1}$에서도 영향이 나타나지 않았으나, ZU에 72 h 노출된 개체군 성장률(r)은 농도 의존적으로 감소하는 경향을 나타내, $12.5mg\;L^{-1}$에서 유의적인 감소를 나타냈고 최고농도 $50.0mg\;L^{-1}$에서 개체군 성장률이 90% 이상 감소되었다. ZU에 노출된 B. plicatilis의 개체군 성장률의 반수영향농도($EC_{50}$)값은 $26.4mg\;L^{-1}$, 무영향농도(NOEC)는 $6.3mg\;L^{-1}$, 최소영향농도(LOEC)는 $12.5mg\;L^{-1}$로 나타났다. 자연생태계 내에서 ZU 물질이 해수 중에서 $12.5mg\;L^{-1}$ 이상을 초과하여 나타낼 때 B. plicatilis와 같은 동물성플랑크톤의 개체군 성장률이 영향을 받을 것으로 판단되며, 이러한 연구결과는 신방오도료물질의 생태안정성 평가를 위한 기준치 설정 및 다른 방오도료물질과의 독성치를 비교할 수 있는 유용한 자료로 활용될 것으로 판단된다.

• 한국환경농학회지
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• 제38권1호
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• pp.54-60
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• 2019

본 연구는 실제 불화수소 누출 사고에 대한 OCA(Off-site consequence analysis) 분석을 통해 최악 및 대안의 사고시나리오를 선정하여 사고영향범위 예측치를 평가하고, 사고 반경 내 농작물의 잔류오염도를 측정함으로써 화학사고로부터 발생될 수 있는 환경 피해영향범위를 도출하고자 하였다. KORA 소프트웨어를 이용하여 사고영향범위를 분석한 결과, 최악의 사고시나리오는 사고 발생지점으로부터 10 km 이상, 대안의 사고시나리오는 1,968 m의 영향범위가 산정되었고, ALOHA 소프트웨어 구동 결과는 약 1.9 km를 나타내었다. 아울러, 실제 사고 지역 내 농작물의 불소화물 잔류 여부를 측정한 결과, 피해지역 내 불소화물 농도는 4.96~276.82 mg/kg 범위로 사고 발생지점 인근이(E-1) 가장 높았고(276.82 mg/kg), 동쪽방향으로 멀어질수록 잔류농도가 감소하는 경향이었다. 한편, 북동 방향 2지점과 남동 방향 4지점은 사고 발생지점 인근보다는 낮은 경향이었다(4.96~28.98 mg/kg). 이러한 결과를 비추어 2 km 내외 지점의 불소화물 농도가 5 mg/kg 이하의 미미한 수준과 대안의 사고시나리오 예측 영향범위인 약 1.9 km를 고려했을 때 피해영향범위는 약 2 km 내외 수준인 것으로 추정된다. 이와 같이 OCA 평가는 누출조건, 기상조건, 시간경과에 따른 물리화학적 변수 등을 사고현장과 동일하게 입력할 수 없기 때문에 실제 피해영향범위와 다른 경향은 있지만 농작물 중 불소화물 잔류오염 여부를 동시에 평가함에 따라 화학사고로부터 화학물질의 확산범위를 산정하는데 있어 도움이 될 수 있을 것으로 판단된다.

• 생명과학회지
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• 제29권2호
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• pp.173-180
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• 2019

Amyloid ${\beta}$-단백질($A{\beta}$)은 알츠하이머 질병의 특징인 노인성 반점의 주요 성분이며 in vivo와 in vitro에서 신경세포를 대상으로 독성효과를 유발한다. 항산화물질과 프로테오글리칸을 포함한 많은 환경인자들에는 $A{\beta}$의 독성을 완화하는 물질들이 존재한다. 특히, 천연물질들 중에서 자신은 독성이 없으며, 알츠하이머 환자에게 치료효능을 나타내는 천연화합물들을 순수 분리하는 것은 매우 가치가 있다. 본 연구에서는 소엽맥문동의 메탄올 추출물로부터 에틸아세테이트 유기용매로 분획한 물질(OJEA)을 대상으로 in vitro상에서 신경세포독성 제어효능을 탐색하였다. 본 실험을 위해 PC12 세포주에 $A{\beta}_{25-35}$로 유발한 독성에 대한 OJEA 분획물의 억제효능을 MTT 환원법 분석으로 측정하였으며, ${\beta}$-secretase 활성에 대한 OJEA 분획물의 억제효능을 세포기반 ${\beta}$-secretase assay system으로 측정하였다. 또한 PC12 세포에서 $A{\beta}_{25-35}$에 의해 유도된 산화적 스트레스에 대한 OJEA 분획물의 억제효과를 지질과산화 분석법으로 수행하였다. 본 연구의 결과는 OJEA 분획물이 PC12 세포에서 $A{\beta}_{25-35}$에 의해 유도된 세포독성을 강하게 예방 또는 억제하는 효과가 있음을 확인하였으며, 또한 ${\beta}$-secretase의 활성을 억제함으로써 $A{\beta}$의 생성을 완화하는 효과를 예상할 수 있었다. OJEA 분획물은 또한 PC12 세포에서 $A{\beta}_{25-35}$에의 노출에 의하여 유도되는 malondialdehyde (MDA)의 생성을 강하게 억제하였다. 결론적으로, 본 연구의 결과에 의하면 OJEA 분획물에는 $A{\beta}$ 독성에 대한 신경세포의 보호효능을 함유하는 생리활성물질이 함유되어 있음을 제시한다.

• 산업식품공학
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• 제21권2호
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• pp.158-166
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• 2017

본 연구에서는 다슬기 추출물의 간세포 독성과 에탄올 대사에서의 효능을 분석하기 위하여 산과 효소를 이용하여 추출한 다슬기 가수분해물의 아미노산 조성, 항산화 활성, 아세트아미노펜 처리에 의해 유도된 간독성 대한 보호효과 및 ADH와 ALDH 효소 활성에 미치는 영향을 in vitro에서 분석하였고, 다슬기 추출물을 알코올과 함께 백서에 투여하였을 때 나타나는 혈중 독성 중간대사산물인 아세트알데히드를 정량하여 알코올 섭취 후 나타나는 숙취해소에 대한 효능을 규명하고자 하였다. 열수추출물과 비교하여 산추출물, 효소추출물, 효소-산추출물 모두 총 유리아미노산 함량이 증가하였으며, 특히 숙취해소를 도와주는 아스파라긴산, 글루탐산, 메티오닌 등이 대폭 증가하여 다슬기 추출물의 기능적 향상을 가져올 것으로 생각되었다. 또한, 항산화능의 평가지표인 DPPH 라디칼 소거활성 또한 증가하는 경향을 확인하였다. 다슬기 추출물은 AAP로 간 손상을 유도한 세포에 처리하여 세포생존율과 세포독성을 측정하였다. AAP 만을 처리한 대조군은 $67.8{\pm}4.3%$의 생존율을 보인 반면 다슬기추출물 1 mg/mL과 AAP를 병용처리한 경우 각각 9.7%와 13.7%의 간세포 생존율 증가를 보였다. 세포독성은 AAP 만을 처리한 대조군은 33.7%의 LDH 활성에 의한 세포독성을 나타낸 반면 다슬기 추출물을 처리한 경우 대조군에 비해 세포독성이 15.4%-24.4%로 감소되었다. 또한, 에탄올 대사에서 중요한 ADH와 ALDH 활성은 열수추출물에 비해 효소를 이용한 다슬기 추출물에서 각각 최대 4.8배와 2.7배 증가하였다. 알코올 섭취 후 혈중 아세트알데히드 농도는 다슬기 효소 추출물을 투여한 군의 경우 양성대조군에 비하여 유의하게 감소하였다. 이상의 연구결과를 종합해 보면 다양한 추출 방법에 의한 다슬기추출물 소재는 항산화 활성과 간손상 보호효과 및 숙취해소능을 가지며, 효소추출물의 ADH와 ALDH 활성 증가효과가 더 우수하였으며 향후 이들 소재를 활용한 다양한 기능성 제품의 개발이 필요할 것으로 판단된다.

• 환경생물
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• 제39권3호
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• pp.354-361
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• 2021

본 연구는 식물검역 분야에서 주요하게 사용되고 있는 메틸브로마이드 훈증제로 인해 발생하는 약해를 저감하기 위한 물질을 모델식물인 애기장대를 이용하여 스크리닝하였다. 사전연구를 통하여 메틸브로마이드 훈증제의 식물 독성 메커니즘으로 활성산소발생와 식물 성장 호르몬인 옥신의 식물체 내 분배억제효과가 발생하는 것을 바탕으로 하여, 약해 저감물질후보군으로 활성산소를 제거하는 역할을 하는 ROS scavenger 2종(NAC, GSH)과 옥신을 훈증제 처리 전 애기장대에 처리한 후 약해의 저감 정도를 육안평가와 더불어 관련 유전자의 발현을 확인하였다. 연구 결과 메틸브로마이드에 의해 유도된 약해는 옥신보다는 활성산소를 저감시키는 물질후보군들에서 약해 저감효과가 나타났다. 이 중 GSH을 이용하여 농도구배하여 전처리하였을 때, 5 mM GSH 전처리 후 메틸브로마이드 훈증시 약해 저감효과가 두드러졌다. GSH 전처리 시 식물체 내에 MBF1c와 HSP70 유전자 발현이 증가하는 것을 확인하였으며, 이는 메틸브로마이드 훈증으로 유도되는 약해를 방어하는 역할을 담당하였을 것이라고 평가된다. 따라서, 식물검역 훈증제 메틸브로마이드에 의해 발생하는 약해를 저감하는 데 GSH의 사용가능성을 평가하였으며, 이를 기반으로 다양한 식물체에 적용하여 수출입 시 약해로 인한 경제적 손실을 감소시킬 수 있기를 기대한다.

• 생명과학회지
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• 제30권12호
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• pp.1109-1117
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• 2020

아메리카왕거저리 유충 인공사료의 영양학적 우수성과 안전성을 검증하고자 인공사료와 밀기울로 사육한 아메리카왕거저리 유충의 영양성분과 유해물질을 비교분석하였다. 건조중량 기준 조단백질 함량은 인공사료로 사육한 아메리카왕거저리 유충(AD)에서 62.4%로 밀기울로 사육한 아메리카왕거저리 유충(WB) 45.2%보다 1.4배 더 많았다. 조지방은 AD에서 20.5%로 WB 46.3%보다 2.3배 더 적었다. 필수아미노산 중 로이신 함량이 가장 많았으며, AD에서 4.2%로 WB (3.0%)보다 1.4배 더 많았다. 비필수아미노산 또한 글루탐산 함량이 AD (7.0%)에서 WB (5.3%)보다 1.3배 더 많았다. 불포화지방산 중 올레산 함량은 WB (37.0%)에서 AD (26.7%)보다 1.4배 더 많은 것으로 나타났다. 다량무기질 중 가장 많은 함량을 나타낸 칼륨은 AD (975.9 mg/100 g)에서 WB (872.9 mg/100 g)보다 1.1배 더 많았다. 미량무기질 중 아연은 WB (6.5 mg/100 g)와 AD (6.3 mg/100 g)에서 비슷한 함량을 나타냈다. WB와 AD의 유해물질 분석 결과, 중금속 중 납, 카드뮴은 식용곤충의 중금속 기준에 적합한 수준이었고, 병원성 미생물인 대장균, 대장균군, 살모넬라균은 WB와 AD 모두에서 불검출되었다. 위의 영양성분 및 유해물질 분석결과로 볼 때, 인공사료로 사육한 아메리카왕거저리 유충은 다양한 영양성분을 함유하고 있으며, 안전성이 입증되었으므로 식용 및 사료용으로 활용하기에 유용할 것으로 판단된다.