• 한국환경생물학회:학술대회논문집
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• 한국환경생물학회 2005년도 추계학술대회 초록집
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• pp.38-45
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• 2005

The egg bags of Korean salamander(Hynobius leechii) were collected from farmlands in Gyeongsangnam-do area. The assumed breeding time, numerical variation of embryos in each egg bag, mortality and the rates of abnormalities were investigated. The toxicity of benomyl, the metabolite carbendazim and BIC which were frequently spread in agricultural area and caused spontaneous embryonic malformation was investigated. The assumed breeding time between the end of February and the end of March has the difference about a month because of a habitat and it takes about 2 or 3 weeks from laying eggs to hatching. The length of each egg bag and the number of embryos were very varied in each area. It is due to geographical variation. Among egg bags in total study area, only 406 of egg bags(17.70% of total egg bags) developed all of embryos to normal larvae, and 78.49% of total embryos were normally developed. The patterns of spontaneous embryonic malformation were 26 species from A to Z and the abnormal patterns in individual were 8 species and above. the geographical differences about the abnormal pattern were identified and 11 habitats categorized 4 groups. The most frequent abnormality in Gyeongsangnam-do area is the dysplasia of external gill. The caudal dysplasia, abdominal blister and dysplasia of fin were also frequently observed. Individuals showing severe external defect were histologically studied and they showed retinal hypo-pigmentation, thyroid carcinoma, somatic muscular dysplasia, degeneration of cephalic neuron and various organ dysplasia. Benomyl and carbendazim were treated by 10pM$^{\sim}$10uM and BIC was treated by 1$^{\sim}$40ppm to know the effect of toxicity about toxic substance of salamander. After benomyl was treated, a survival rate was sharply dropped from 2 to 8 days. $LC_{100}$ identified in $1{\mu}M$, $LC_{50}$ identified between 100nM and $1{\mu}M$. $EC_{50}$ was assumed between 10nM and 100nM. The prevalent external malformation was abdomen swelled abnormally and histo-pathological effects were abdomen, neural tube and lens hernia. This suggests that benomyl is the toxicitic substance which inhibits the development of digestive system and nervous system. The result of treated carbendazim was similar to that of the treated benomyl. The survival rate is sharply dropped between 2 and 6 days. $LC_{100}$ was identified $1{\mu}M$ and $LC_{50}$ was identified between 10nM and 100nM. This shows that cabendazim has stronger lethal toxicity than benomyl. Ventral blister, eye dysplasia and cephalic dysplasia in the individual of external malformation mean that cabendazim affected nervous system much more than benomyl. Because the toxicity of BIC affected less in the beginning but affected more in the near hatching period, the period causing toxicity is somewhat different. $LC_{100}$ identified near 40ppm and $LC_{50}$ identified near 25ppm. The external defect shows mainly ventral blister and histo-pathological results show intestinal deformities. This result suggests the BIC inhibited strongly the development of digestive system. These abnormal developments may be caused by antimitotic action, inhibition of tubulin complex, destruction of microtubule, inhibitions of neurulation and closing of neural fold, and by the inhibition of movement of neural crest cells of benomyl. These abnormal developments may be caused by the rupture of epithelium, the loss of microtubule, the reduction of spindle size, the inhibition of spindle assembly formation, the destruction of spindle poles of carbendazim. These abnormal developments may be caused cytotoxicity by inhibition of the synthesis of a number of macromolecules and similar reaction the inhibition of benomyl.

• 환경영향평가
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• 제29권1호
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• pp.8-25
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• 2020

산업화는 도로축적퇴적물(road-deposited sediment, RDS)의 발생과 중금속 오염을 증가시켰고, 이는 비점오염을 통해 주변 수환경에 심각한 영향을 끼칠 수 있다. RDS의 오염과 입자 크기와의 관계는 오염관리를 위해 중요하나, 이에 대한 정보는 매우 부족하다. 본 연구에서는 시화호 및 주변 하천의 주요한 비점오염원으로 판단되는 시화산업단지 내 25개 정점에서 수거된 RDS 시료의 입도에 따른 중금속 분포특성과 환경영향에 대한 연구를 수행하였다. 농집지수(I_geo)는 RDS가 주로 Zn, Cu, Pb, Sb에 의해 오염되었음을 보여주었고, 이들의 농도범위는 Zn, Cu, Pb, Sb이 각각 633-3605, 130-1483, 120-1997, 5.5-50 mg/kg이었다. 이는 국내외 다른 도시에 비해 매우 높은 수준이었다. 대부분의 중금속은 농도와 입도와의 높은 음의 상관관계를 보였다. 250 ㎛ 이하의 분율은 전체에 대한 질량 부하와, 오염 기여율이 각각 평균 78.6, 70.4%로 매우 지배적이었다. 강우 유출을 통해 인근 하천으로 유입될 확률이 높을 것으로 간주되는 125 ㎛ 이하의 입자 분율에 대한 오염평가 결과, 이는 저서생물에 독성을 나타낼 수 있는 매우 오염된 수준이었다. 입자 크기별로 나누어 RDS의 금속원소에 대한 주성분 및 요인분석을 실시한 결과, 250 ㎛ 보다 큰 RDS는 주변의 산업시설이, 250 ㎛ 보다 작은 RDS는 차량운행이 중금속오염의 주요 요인일 것으로 나타났다. 본 연구 결과, 시화산업단지 내 RDS의 중금속오염 및 인근 수역으로의 비점오염의 효율적인 저감을 위해서는 125에서 250 ㎛ 이하의 미세한 RDS 입자의 제어가 매우 중요한 것으로 나타났다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제31권4호
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• pp.227-249
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• 2016

비소는 화학적 형태에 따라 독성이 상이하며 무기비소의 독성이 강하며 피부병변이나 피부암을 유발시키는 발암물질로 알려져 있다. 무기비소의 인체섭취한계량으로, JECFA에서는 기존의 무기비소의 주간잠정섭취허용량 $15{\mu}g/kg$ b.w./week을 철회하였으며, EFSA에서는 폐, 피부암, 피부병변 등에 대한 $BMDL_{0.1}$ $0.3{\sim}8{\mu}g/kg$ b.w./day를 제시하였다. 식품 중 쌀, 해조류 및 음료류은 무기비소 함량이 높은 식품으로 알려져 있다. 식품 중 쌀, 해조류 및 음료류은 무기비소 함량이 높은 식품으로 알려져 있다. 쌀을 재배하는 논 토양은 혐기성으로 주요 무기비소 화학종이 As(III)이기 때문에 쌀에서도 주요 무기비소 화학종이 As(III)인 반면, 수계에서는 주로 As(V)로 존재하기에 해조류에서의 주요 무기비소 화학종은 As(V)이다. 식품 중 무기비소 분석은 증류수, 메탄올, 질산용액 등을 이용해 가온 또는 상온조건에서 추출한 후 이온교환크로마토그래피과 액체크로마토그래피를 활용하여 비소화학종을 분리하고 원자흡광광도계, 유도결합플라즈마 질량분석기를 통하여 정량 및 정성분석이 이루어지고 있으나, 국제적으로 통용되는 보편화된 방법은 아직 제시되지 않고 있다. 유럽, 미국인 등의 무기비소 노출수준은 $0.13{\sim}0.7{\mu}g/kg$ bw/day인 반면, 우리나라를 포함한 아시아인의 무기비소 노출수준은 $0.22{\sim}5{\mu}g/kg$ bw/day인 것으로 추정되고 있다. 각 국가에서는 식품 중 무기비소 기준을 설정하고 있으며 국내에서도 관련 기준 설정을 준비 중에 있다. 현재까지 식품 중무기비소 저감화를 위해 많은 연구가 이루어지고 있으며, 쌀의 경우 도정도를 높이거나 세척을 많이 할수록, 해조류는 끓이는 과정을 통해 무기비소 함량을 크게 줄일 수 있다. 식품 중 무기비소 안전관리 강화를 위해서는 관련 시험법의 국제적 조화, 실태조사를 통한 무기비소 노출에 관한 지속적인 연구가 요구된다.

• 한국균학회소식:학술대회논문집
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• 한국균학회 2014년도 추계학술대회 및 정기총회
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• pp.25-25
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• 2014

Three species of Fusarium, F. fujikuroi, F. verticillioides and F. proliferatum, are known to be associated with bakanae disease of rice [1, 2]. F. fujikuroi infects rice flowers and survive in endosperm and embryo of the seeds. Infected seed is an important source of primary inoculum of pathogens [3]. Seeds of rice (Oryza sativa cv. Boramchan) collected from bakanae-infected field were found to be 96% infected with Fusarium sp., 52% with F. fujikuroi, 42% with F. verticillioides, and 12% with F. proliferatum as determined by incubation method and species-specific PCR assays. F. fujikuroi was detected at lemma/palea, endosperm and embryo whereas F. verticillioides and F. proliferatum were recovered only from lemma/palea by means of component plating test. Seed disinfection methods have been developed to control bakanae disease and prochloraz has been most widely used for rice seeds. Two chemicals formulated with prochloraz (PC 1) and prochloraz + hexaconazole (PC 2) that inhibit biosynthesis of ergosterol strongly reduced the incidence of Fusarium spp. on selective media to 4.7% and 2.0%, respectively. Disease symptoms of rice seedlings in nursery soil were alleviated by chemical treatment; seedlings with elongated leaves or wide angle between leaf and stem were strikingly reduced from 15.6 to 3.2% (PC 1) and 0 (PC 2), stem rots were reduced from 56.9 to 26.2% (PC 1) and 32.1% (PC 2), and normal seedling increased from 0.4 to 13.3% (PC 2). Prochloraz has some disadvantages and risks such as the occurrence of tolerant pathogens [4] and effects on the sterol synthesis in animals and humans [5]. For these reasons, it is necessary to develop new disinfection method that do not induce fungal tolerance and are safe to humans and animals. Chlorine dioxide ($ClO_2$), that is less toxic, produces no harmful byproducts, and has high oxidizing power, has been reported to be effective at disinfection of several phytopathogenic fungi including Colletotrichum spp. and Alternaria spp. [6]. Gaseous $ClO_2$ applied to rice seeds at a concentration of 20 ppm strongly suppressed mycelial growth of Fusarium fujikuroi, F. verticillioides and F. proliferatum. The incidence of Fusarium spp. in dry seed with 8.7% seed moisture content (SMC) tended to decrease as the concentration of $ClO_2$ increased from 20 to 40 ppm. Applying 40 ppm $ClO_2$ at 90% relative humidity, incidence was reduced to 5.3% and resulted in significant reduction of disease symptoms on MS media. In nursery soil, stem rot was reduced from 56.9 to 15.4% and the number of normal seedlings increased from 0.4 to 25.5%. With water-soaked seeds (33.1% SMC) holding moisture in the endosperm and embryo, the effectiveness of disinfection using $ClO_2$ increased, even when treated with only 20 ppm for four hours. This suggests that moisture was a key element for action of $ClO_2$. Removal of the palea and lemma from seeds significantly decreased the incidence of Fusarium spp. to 3.0%. Seed germination appeared to decrease slightly by water-soaking at $30^{\circ}C$ because of increased SMC and by physical damage of embryos from hulling. These results indicate that the use of gaseous $ClO_2$ was effective as a means to disinfect rice seeds infected with Fusarium spp. and that moisture around the pathogens in the seed was an important factor for the action of $ClO_2$. Further investigations should be conducted to ascertain the best conditions for complete disinfection of Fusarium spp. that infect deep site of rice seeds.

• 생명과학회지
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• 제22권12호
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• pp.1688-1696
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• 2012

돌미나리(Oenanthe javanica)는 뛰어난 해독작용과 항균작용으로 예로부터 약재로 사용되어 왔으나 돌미나리씨의 활성은 아직 밝혀지지 않았다. 본 연구에서는 3T3-L1 지방전구세포를 사용하여 돌미나리씨 메탄올 추출물(OJSE)의 지방세포분화에 미치는 영향과 그 기전에 대해 조사하였다. 세포독성이 없는 농도($1{\sim}200{\mu}g/ml$)의 OJSE를 지방세포 분화유도제와 동시에 지방전구세포에 처리하여 분화시킨 후 Oil Red O 염색을 한 결과 세포내 lipid droplet 생성 및 triglyceride 축적이 OJSE 농도의존적으로 감소되었으며, 지방세포분화과정에 중요한 역할을 하는 지방세포특이적 마커인 CCAAT/enhancer binding proteins ${\alpha}$, ${\beta}$ ($C/EBP{\alpha}$, $C/EBP{\beta}$) 및 peroxisome proliferator-activated receptor ${\gamma}$ ($PPAR{\gamma}$)의 발현이 현저하게 저하되었다. 이는 OJSE에 의해 지방세포 분화 관련 전사인자의 발현이 효과적으로 억제되어 지방세포로의 분화가 저해되고 결과적으로 지방세포내 lipid droplet 생성 및 triglyceride 축적이 억제되었다는 것을 시사한다. 또한 OJSE처리에 의해 mitotic clonal expanstion 단계에서의 세포증식이 저해되었으며, 세포주기의 변화를 분석한 결과, OJSE처리에 의해 지방전구세포의 G1 arrest가 유발됨을 확인하였다. 세포주기 관련 단백질 발현을 분석한 결과, OJSE 농도의존적으로 Cdk inhibitor인 p21의 발현이 현저하게 증가되었으며, 반면 cyclin E, Cdk2, E2F-1 및 phospho-Rb의 발현은 저하됨을 알 수 있었다. 이러한 연구 결과들에 의해 OJSE는 지방전구세포의 G1 arrest를 유도하고 지방세포분화 관련 단백질의 발현을 억제하여 지방세포로의 분화를 억제하는 항비만 효능을 갖는 천연 소재임을 확인하였고, 본 연구는 이를 활용한 향후 지속적인 연구를 위한 기초자료로 그 가치가 매우 높을 것으로 생각된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제46권11호
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• pp.1278-1285
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• 2017

본 연구에서는 부추 추출물(Allium tuberosum, AT) 보충식이(1%, w/w)를 12주간 고지방 식이와 함께 마우스에 제공하였다. Western diet(WD)군의 마우스는 low fat diet(LD)군의 마우스보다 유의적으로 높은 총 콜레스테롤 및 LDL 콜레스테롤 수치를 보였으며, 이는 AT 보충식이에 의하여 유의적으로 감소하였다. 또한, 마우스 간 조직 내 PCSK9 유전자가 AT에 의해 유의적으로 감소하였다. 이를 통해 AT의 PCSK9 억제를 통한 LDL 콜레스테롤 저감 가능성을 확인하였다. HepG2 세포주를 지방 부족 환경으로 만들고 AT를 처리하여 PCSK9과 LDLR, 그리고 관련 단백질 및 유전자의 조절 정도를 평가하였다. 그 결과 독성 없는 농도의 AT는 LDLR 단백질 발현을 농도 의존적으로 증가시켰으며, 특히 $400{\mu}g/mL$의 AT는 PCSK9 단백질 발현을 억제하였다. 유사하게 AT는 LDLR 유전자 발현량을 유의적으로 증가시켰고, PCSK9의 발현량은 유의적으로 감소시켰다. PCSK9의 억제는 SREBP2가 아닌 AT에 의해 유의적으로 감소한 $HNF1{\alpha}$ 전사인자 때문이다. AT에 의한 LDLR 유전자의 SREBP2-independent 한 조절은 추후 연구가 필요하다. 다음으로 PCSK9 억제제인 AT의 LDLR 단백질 degradation 및 단백질 합성 조절을 평가하기 위해 지방 제거 상태의 HepG2 세포에 lysosomal degradation inhibitor인 BA1과 단백질 합성 억제제인 CHX를 처리하여 LDLR 단백질 발현 변화를 관찰하였다. AT($400{\mu}g/mL$)는 LDLR 단백질의 합성 억제를 block 하였고, 이는 LDLR의 lysosomal degradation을 막음으로써 이루어짐을 알 수 있었다. PCSK9 억제는 고콜레스테롤 혈증이나 콜레스테롤 저항성 치료 혹은 예방 소재 개발에서 중요한 타깃이 될 수 있으며, 부추와 같은 PCSK9 억제 활성을 지닌 천연물 혹은 식품 소재의 발굴이 기존의 치료와 병행하여 또는 독립적으로도 쓰일 수 있는 안전한 소재로써 제안될 수 있다. 추후 동물 실험에서 부추 추출물 및 활성 성분의 PCSK9 활성 억제 연구 및 나아가 부추의 PCSK9 억제를 통한 콜레스테롤 저감 효능 임상 연구 등이 제안될 수 있겠다.

• 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.

• 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.

• 환경생물
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• 제41권3호
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• pp.193-203
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• 2023

에틸포메이트(Ethyl formate)는 자연상에서 발생되는 천연살충제로서 훈증방식으로 검역단계에서 해외로부터 유입되는 해충의 방제를 위하여 사용되고 있다. 특히, 메틸브로마이드의 대체제로서 주로 사용되며 인축에 독성이 약하고 식물에 대한 약해가 적다. 이러한 에틸포메이트를 농업해충방제를 훈증제로 사용하기 전에 유용생물체에 대한 독성과 수박, 애호박, 참외에 대한 식물독성 및 발생한 식물독성의 저감화 방안을 강구하고자 본 연구를 수행하였다. 에틸포메이트 2시간 훈증처리 후 지렁이, 꿀벌, 누에에 대한 LC₅₀ 값은 각각 39.9, 7.09, 17.9 g m^-3였다. EF에 대한 감수성 정도는 LC₅₀ 값 기준 지렁이, 누에, 꿀벌 순으로 낮게 나타났으며 에틸포메이트 훈증처리는 꿀벌에 대하여 강한 독성을 유발하였다. 식물독성은 7.5 g m^-3 농도로 처리된 수박 잎에서 관찰되었으며 10.0 g m^-3 농도로 처리 시 수박 잎의 가장자리는 까맣게 타들어 가는 산에 의한 약해가 발생함을 확인하였다. 다른 박과 식물인 애호박 및 참외에는 10 g m^-3 농도처리 시 잎에 강한 약해를 보였고 이를 저감하기 위하여 사용된 sodium silicate는 10% 및 20% 처리 시 약해의 저감을 확인할 수 있었다. 이와 같이 에틸포메이트 훈증처리 시 비표적생물에 대한 급성독성연구와 대상작물의 약해발생을 저감하는 연구는 에틸포메이트의 효율적인 농업해충 방제를 위한 중요한 결과를 도출했다.