• 대한화장품학회지
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• 제49권4호
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• pp.313-321
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• 2023

도라지는 초롱꽃과(Campanulaceae)에 속하는 여러해살이풀로 뛰어난 많은 약리 효능을 가지고 있어 예로부터 약재로 활용하였다. 또한 anthocyanin은 식물의 꽃이나 과실 등에 포함되는 보라색 또는 파란색을 띄는 천연색소로 강력한 항산화제로 알려져 있다. 본 연구는, 도라지꽃 추출물의 피부과학적 기능성과 꽃에 포함된 청자색 계열의 anthocyanin이 천연 색소로서 화장품 소재로의 활용 가치를 확인하고자 하였다. 우선, 도라지꽃에 50% 에탄올과 80% 에탄올을 가하여 25, 60과 80 ℃,에서 4 h 환류추출하였고 각 처리군의 pH는 유사하였다. Anthocyanin 함량과 색도(E^*ab)를 바탕으로 도라지의 천연색과 가장 유사한 발색을 나타내는 50% 에탄올 60 ℃ 추출조건을 선정하였고, 농축, 동결건조하여 시료를 제조하였다. 도라지꽃 추출물의 기능성 성분인 총 폴리페놀, 총 플라보노이드와 총 anthocyanin 함량은 23 ㎍/mL, 16 ㎍/mL과 0.17 ㎍/mL였다. 도라지꽃 추출물은 lipopolysaccharide (LPS)로 자극한 RAW 264.7 세포의 NO, IL-6 등의 염증 매개물질의 생성을 억제하는 항염증 효능 뿐만 아니라 TNF-a에 의한 각질형성 세포의 손상 조건에서 상처 치유에 의한 피부 재생 효능을 보였다. 이렇듯 항염증과 재생에 효능을 보이는 천연색소인 도라지꽃 추출물의 주를 이루고 있는 색소는 anthocyanin계이다. 일반적으로 anthocyanin계 색소는 pH, 온도 등에 불안정하다고 알려져 색소안정화제 3 종 (EDTA, maltodextrin, citric acid)을 첨가하였을 때 anthocyanin 함량과 색도를 조사하였다. 5% maltodextrin 첨가된 도라지꽃 추출물에서 50 일까지 색도 값의 안정성을 확인하였고 이를 바탕으로 천연색소인 도라지꽃 추출물의 화장품 원료로서의 응용 가능성을 평가하고자 하였다.

• 생명과학회지
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• 제33권11호
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• pp.923-935
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• 2023

산딸기(RC), 유백피(UM)와 치자(GJ)는 위장장애 개선 및 다양한 효능이 보고된 중요한 민간 의약품 소재이다. 본 연구에서는 안전한 천연물을 이용한 실제적 위장 질환 개선제의 상업화를 위해, 상기 3종 천연물 추출물의 분말을 각각 3:1:2(w/w/w) 비율로 혼합하여 제조한 임상용 복합제제(LS-RUG-com)의 위 질환 억제활성을 평가하였다. HCl/EtOH 유도 위염 모델에서 LS-RUG-com (150 mg/kg)은 76%의 우수한 위염 억제 효능을 보였다(lesion index; HCl/EtOH, 112.37±11.20 mm, RUG-com; 26.32±1.87 mm). 또한 indomethacin 처리에 의한 위궤양 rat model에서 LS-RUG-com (150 mg/kg) 처리 시 90.8%의 위궤양 억제 효능을 보여, 임상에서 사용중인 cimetidine (100 mg/kg) 처리구의 81.1% 억제활성보다 우수한 활성을 보였다(lesion index; indomethacin ; 121.72±3.19 mm, RUG-com ; 12.5±1.16 mm). 역류성 식도염 유발 모델에서는 LS-RUG-com (150 mg/kg) 처리군에서 조직학적으로 omeprazole (150 mg/kg)에 비교되는 우수한 위 및 위 점막 손상 회복 활성을 확인하였으며, 위 내용물의 pH 상승, 위점막 보호의 증가 및 위의 pepsin 생성억제를 확인하였다. 또한, 위 식도 조직에서 TNF-α 및 IL-1β 발현이 유의적으로 감소하여 염증 발생이 억제됨을 확인하였다. 또한 항 Helicobacter pylori 효능도 검증하였다. 본 연구는 LS-RUG-com이 인체의 위 관련 질환을 개선하고, 위 및 위 점막 손상을 예방, 개선할 수 있음을 제시하고 있다.

• 유기물자원화
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• 제31권4호
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• pp.13-28
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• 2023

본 연구에서는 초본계 바이오매스인 잔디 예지물의 혐기소화 원료 가치를 평가하기 위하여 잔디 3종 (Poa pratensis, PP; Zoysia japonica, ZJ; Agrostis stolonifera, AS)의 생화학적 메탄퍼텐셜을 측정하였으며, 사일리지 저장기간 (0, 30, 60, 90, 120, 180일)에 따른 잔디 예지물 (PP)의 생화학적 메탄퍼텐셜 변화를 분석하여 사일리지 저장기간이 잔디 예지물의 혐기소화에 미치는 영향을 평가하고자 하였다. Parallel first-order kinetics model에 의한 생화학적 메탄퍼텐셜 (B_u-P)은 PP, ZJ, AS에서 각각 0.330, 0.297, 0.261 Nm³/kg-VS_added이었으며, PP의 잔디 예지물이 메탄생산을 위한 혐기소화 원료로서 가장 적합하였다. PP의 잔디 예지물 사일리지의 B_u-P는 저장기간 0일 0.269 Nm³/kg-VS_added에서 저장기간 180일 0.217 Nm³/kg-VS_added로 약 19% 감소하였다. 또한, 잔디 예지물 사일리지 저장기간 0일에 NDF, ADF, BP 함량은 각각 67.59, 39.68, 3.02%인 반면, 180일에는 각각 77.12, 54.65, 6.24%로 나타나 저장기간 180일에 잔디 예지물 사일리지에서 세포벽 구성 물질의 함량이 크게 증가하였다. 잔디 예지물을 효율적으로 혐기소화 하기 위해서는 사일리지 저장 방식 외에도 사일리지 제조과정에서 초기 수분함량, 효소 또는 알칼리 처리와 같은 전처리 방법, 잔류 농약에 의한 혐기소화 저해 영향 등에 관한 추가적인 연구가 요구된다.

• 한국작물학회지
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• 제69권1호
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• pp.34-48
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• 2024

본 연구의 목적은 다양한 생분해성 멀칭필름을 사용한 콩 재배지에서 작물 생육, 수량, 필름 분해율, 토양 화학성 및 물리성 등을 조사하여 안전하게 사용할 수 있는지를 알아보고자 수행하였다. 2022년과 2023년 콩의 초장, 분지수 및 엽록소 함량은 조사 시기에 상관없이 PE필름과 생분해성 멀칭필름 간에 유의적인 차이가 없었다. 또한 콩 수량구성 요소 및 수량은 시험기간(2022, 2023)에 상관없이 PE필름과 생분해성 멀칭필름 간에 유의적인 차이가 없었다. 생분해성 멀칭필름의 투광율은 콩 이식 후 112일에 6.4~15.8%를 보였고, 2022년보다는 2023년에 높았다. 2022년과 2023년 생분해성 멀칭필름의 붕괴정도는 콩 이식 후 20일부터 시작하였고, 시간이 경과할수록 증가하였다. 또한 콩 수확 후 포장에 잔재한 생분해성 멀칭필름은 수확 후 50일에 대부분 붕괴되었다. 콩 이식 후 112일에 생분해성 멀칭필름의 분해율의 경우 2022년에는 9.8~26.7%를 보였고, 2023년에는 13~36%을 보였다. 토양 pH와 EC는 조사 연도와 조사 시기에 따라 차이를 보였지만, 전반적으로 생분해성 멀칭필름과 PE필름 간에 유의적인 차이가 없었다. 토양 유기물, 질산태질소와 치환성양이온 함량은 생분해 필름 종류에 상관없이 PE필름과 유의적인 차이를 보이지 않았다. 그러나 유효인산 함량은 E, S 및 T 생분해성 멀칭필름이 PE필름에 비해 유의적으로 높았다. 토양 물리성(토성, 용적 밀도, 공극률 등)도 생분해성 멀칭필름과 PE필름 간의 유의적인 차이가 없었다. 2022년과 2023년 토양온도와 수분은 생분해성 멀칭필름과 PE필름 간에 차이가 없으나, 토양 온도는 무멀칭에 비해 2℃ 정도 상승하였고, 토양수분은 5~15% 정도 증가하였다. 생분해성 필름을 사용한 콩 재배지 토양에 후작물 보리 재배 시 생육에는 영향을 미치지 않았다. 따라서 본 연구에 사용된 생분해성 멀칭필름은 콩의 생육, 수량 및 토양환경에 부정적인 영향 없이 안전하게 사용할 수 있을 것으로 판단되었다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제30권6호
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• pp.1056-1071
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• 2023

본 연구에서는 B. velezensis NY12-2, D. hansenii D5-P5, 그리고 E. faecium N78-11 등을 단일 또는 복합 종균으로 구성하여 막장을 옥외와 발효실(35℃) 등의 발효 장소를 달리하여 90일간 발효장소와 종균이 품질변화에 미치는 영향을 살펴보고자 수행하였다. 먼저 발효환경 및 종균처리와 무관하게 수분함량과 pH는 발효기간이 경과함에 따라 전반적으로 감소하는 경향을 보였으며, 그로 인해 염도와 산도는 증가하였다. 또한, 총균수는 발효기간이 경과함에 따라 유의적으로 증가한 반면, 유산균 수는 감소하였고, 곰팡이 수는 발효기간 내내 비슷한 수준을 유지하였다. 환원당 함량은 초기에 5.33±0.02-5.72±0.15%에서 발효 30일 차에 가장 높게 증가하였다가 90일 차에는 미생물의 영양원 소비, Maillard 반응, 알코올 및 유기산 발효에 따른 당 소비로 인해 옥외와 발효실에서 각각 7.28±0.14-8.43±0.05%와 6.02±0.00-7.39±0.11%로 급격히 감소하였다. 제조 직후 막장 시료들의 아미노산 질소 함량은 122.75±0.99-155.01±2.98 mg%이었고, 발효 30일 만에 대부분의 시험구(대조구 제외)들은 500 mg% 이상 상승하였으며, 특히 발효실에서 35℃, 90일간 발효한 복합시험구(M)는 최대 668.43±0.99 mg%로 가장 높은 값을 보였다. 총아미노산 함량은 제조 직후 1,166.89-1,527.12 mg/g 이었고, 90일 발효 후 옥외(3,150.73-3,615.08 mg/g) 대비 발효실에서 3,661.71-4,644.04 mg/g 수준으로 높은 값을 나타내었다. 특히 단일시험구(S3)와 복합시험구(M)는 옥외에서 각각 3615.08 mg/g과 3546.91 mg/g을, 발효실에서는 4484.95 mg/g과 4644.04 mg/g으로 시험구 중 높은 값을 나타내었다. 또한, 발효 후 막장 시료들 간 세균군집의 풍부도는 발효실이 옥외에 비해 상대적으로 높았고 B. subtilis, W. coagulans, E. faecium 등이 높은 빈도로 검출되었지만, 종 다양성 및 균등성에서는 두 환경 간 큰 차이는 없었다. 반면, 진균군집의 경우, 발효실에서의 풍부도가 옥외에 비해 상대적으로 낮았는데, 종 다양성 및 균등성 또한 옥외 대비 상대적으로 낮은 값을 보였다. 주로 검출된 진균들은 A. tubingensis, A. niger, D. hansenii, Z. rouxii 등이었다. 또한, 전자혀를 이용한 막장의 맛 패턴 분석결과에서도 발효실에서 복합종균을 접종하여 제조한 시험구(M)에서 낮은 짠맛과 높은 감칠맛 강도를 나타내었는데, 이는 아미노산 질소와 아미노산 등 함량이 높았던 품질 특성과 깊은 상관성을 보여주었다. 종합적으로, 본 연구에서 옥외와 발효실이라는 발효환경 조건과 복합종균 사용이 미생물 군집 형성에 영향을 주어 맛 성분 증가라는 긍정적인 효과와 연계됨을 알 수 있었다. 향후 유용 종균과 함께 일정한 온도의 발효환경을 조성하여 제조한다면 장류식품의 품질향상 및 발효관리에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제14권4호
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• pp.213-228
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• 2009

본 연구는 국내의 대표적 굴 양식지인 거제한산만에서 저서동물군집의 시 공간적 분포 및 구조적 변화를 파악하고자 수행되었다. 현장 조사를 위해 굴 양식지와 비양식지를 포함하는 총 15개 정점을 선정하였으며 2008년 2월부터 11월까지 계절별로 저서환경과 대형저서동물군집에 대한 조사를 수행하였다. 표층퇴적물은 평균입도 $9.0\;{\Phi}$ 전후의 극세립실트로 구성되었으며 총유기탄소는 평균 1.9%이었다. 용존산소농도의 평균은 8.1 mg/L이었으며 사계절 중 가장 낮은 값은 보인 8월에는 해역 수질환경기준 II등급에 해당하는 농도가 관찰되었다. 저서동물군집의 총 종수는 351종, 평균 개체밀도는 3,675 개체/$m^2$ 이었으며 두 가지 변수에서 모두 다모류가 가장 우세한 동물군이었다. 출현종수와 개체밀도는 시 공간적으로 크게 변하였으며 계절적으로는 5월에 그리고 공간적으로 내만역 보다는 수로역에서 높은 값을 보였다. 주요 우점종은 Lumbrineris longifolia(21.3%), Aphelochaeta monilaris(17.8%) 그리고 Ericthonius pugnax(6.1%) 등으로 모두 유기물이 풍부한 해역을 대표하는 종들이었다. 다변량분석 결과, 전체군집은 내만역과 수로역으로 구분되었다. 전체군집의 시 공간적 변화와 가장 밀접한 상관성을 보인 환경요인은 총유기탄소와 산휘발성황화물이었다. 저서동물군집 구조와 주요환경요인의 특성은 거제한산만에서 유기물 오염의 징후가 있음을 의심하게 하였으며 그러한 현상은 특히 내만역의 굴 양식지에서 뚜렷하였다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제13권3호
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• pp.105-133
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• 1974

본 연구는 목련에서 분리한 흰비단병균 Sclerotimu rolfsii Sacc.의 분화형을 밝히고 균계생장 및 균핵형성에 대한 영양생리를 구명코저 vitamin, 질소원, 탄소원의 효과를 검토했으며 또 본 균과 Penicillium sp.와의 생태적 관계를 해명하기 위한 기초적인 연구로서 본 균의 균계생장 및 균핵형성에 대한 Penicillium 배양여액의 촉진효과와 그 요인을 밝히려고 시도하였다. 본 연구결과를 종합해서 적요하면 다음과 같다. 1. 목연에서 분리한 흰비단병균 제1형, 축2형은 배지상의 성상이나 생리적 성질 펄 병원성이 상이하였다. 특히 목연 아카시아에 대한 병원성은 양자 동일하나 콩이나 오이에 대해서는 제2형균이 제1형균보다 더 강하였다. 2. 공시된 14종의 질소원중 $KNO_2$와 glycine을 제외하고는 모두 thiamine hydrochloride 10r/l가 첨가되었을 때 비로소 공시균의 균계생장 및 균핵형성에 이용되었다. 질소의 형태별로 보면 균계생장에 있어서는 $NO_3-N$보다는 $NH_4-N$이 훨씬 더 효과적이며 organic N은 화합물에 따라 상이하였다. 그러나 균핵형성에 있어서는 이와 반대로 $NO_3-N$이 효과적이었다. $NO_2-N$은 균계생장이나, 균핵형성에 전혀 효과가 없었다. 3. 공시 탄소원 7종도 대체적으로 thiamine이 존재하지 않는 한 균계생장이나 균핵형성에 아무런 효과가 없었다. thiamine이 첨가될 경우 균계생장에 있어서 glucose와 saccharose가 가장 효과적이고 maltose와 soluble starch는 효과가 적었으며 xylose, lactose, glyceline은 전혀 효과가 없었다. 균핵형성에 있어서는 loctose를 제외하고는 전구에서 균핵형성을 보였으며 모두 비슷한 효과를 나타냈다. 4. 배지중의 질소원이 동일수준이면 탄소원이 증가함에 따라 균계생장량이 증가하였다. 그러나 질소원의 량에는 한도가 있는 것으로 질소 0.5g/l이상에서는 오히려 균계생장이 억제되었다. 그러나 균핵형성에 있어서는 탄소원의 증가에 따라 균핵형성량이 저하하였다. 5. 공시균은 thiamine 결핍균으로서 균계생장 최적 thiamine 농도는 20r/l이고 이 농도를 초과하면 오히려 균계생장이 억제되는데 150r/l에서는 무첨가구와 거의 같은 정도로 억제되었다. 6. 공시균의 생장에 있어서 thiamine의 첨가에 따른 질소원리용도는 $NH_4NO_3>(NH_4)_2SO_4>asparagine>KNO_3$의 순위이며 질소원별 thiamine 최적요구량은 $KNO_3$인 경우 12r/l, asparagine인 경우 16r/l 정도였다. 균핵형성량에 있어서는 $KNO_3>NH_4NO_3>asparagine>(NH_4)_2SO_4$의 순위로서 thiamine 최적량은 $KNO_3,\;NH_4NO_3$인 경우 8r/l에서 전균핵생산량의 대부분이 형성되나 asparagine인 경우에는 16r/l 정도였다. 7. 배양액의 pH는 공시균이 생장을 개시하자마자 3.5정도로 급격히 떨어지나 그 이후부터는 생장량이 증가함에 따라 완만하게 떨어졌다. 그러나 pH2.2 이하로는 더 내려가지 않았다. 8. 공시균의 균계생장에 대한 각종 vitamin의 상호효과는 thiamine, biotin, pyridoxine, inositol의 4가지 조합에 있어서도 thiamine이 첨가되지 않은 곳에서는 거의 효과가 나타나지 않았다. 그러나 thiamine+pyridoxine, thiamine+inosital, thiamine+biotin+pyridoxine, thiamine+pyridoxine+inositol구에 있어서는 thiamine 단독 첨가구와 동등 혹은 그 이상의 효과를 나타내지만 thiamine+biotin과 thiamine+biotin+inosital구는 오히려 떨어졌다. 균핵형성에 있어서는 thiamine 단독구에 비하여 각구 모두 약간씩 증가하였다. 9. Penicillium 배양여액중에는 공시균의 균계생장을 촉진하는 물질이 존재하며 배양여액 6-15ml/50ml 배양액의 농도에서 거의 최고균계생장량에 달하였다. 10. 질소원으로서 첨가한 $NH_4NO_3$ 혹은 asparagine은 균계생장에 있어서 배양여액농도 여가에 관계없이 $NH_4NO_3$가 더 유효하였다. 11. 배양여액에 대한 일련의 처리에 있어서 휘발성물질분획, 비휘발성물질분획, 휘발산분획, ether 가용성유기산분획, ether 불용성물질분획, cation 흡착물질분획, cation 비흡착물질분획, anion 흡착물질분획 및 비흡착물질분획의 9분획중 비휘발성물질분획, ether 불용물질분획, cation 흡착물질분획 및 anion 비흡착물질분획에서만 균계가 잘 자랐다. 그러나 균핵은 오직 cation 흡착물질분획에서만 형성되었다. 12. 이 결과는 배양여액중에 균계생장물질, 균핵형성물질 및 균핵형성억제물질이 존재하며 이들 물질은 각각 별개의 물질로서 전2자는 비휘발성이고 ether 불용성이며 cation교환수지에는 흡착되지 않는 물질이며 후자는 비휘발성이고 ether 불용성이며 cation 및 anion 교환수지에 흡착되지 않는 물질임을 암시한다. 13. DNP-aminoacids paper chromatography에 의하여 cation 교환수지흡착분획중에서 aspartic acid, cystine, glycine, histidine, lycine, tyrosine 및 dinitroaniline 7종의 아미노산이 검출되었다. 14. S. rolfsii의 균계생장 및 균핵형성은 glutamic acid, aspartic acid, cystine, histidine 및 glycine의 단독첨가나 혼합첨가에 의해서 촉진되지 않았고 다만 tyrosine에 의해서 약간 촉진되었다. 15. 균핵의 습열에 대한 저항성은 균핵의 수분함유량에 따라 다르며 수분함유량이 적은 것이 보다 더 강하였다. 배지에서 채취한 균핵은 제1,2형균 모두 $52^{\circ}C$에서 5분에 사멸하거나 155일간 $26{\circ}C$에서 건조시킨 것은 $52^{\circ}C$에 있어서 제1형균은 15분, 제2형균은 10분, $57^{\circ}C$에 있어서는 제1형균은 5분, 제2형균은 10분처리에 사멸하였다. 16. 배양균핵을 132일간 $26^{\circ}C$에서 건조시킨 것은 제1,2형균 모두 전부 발아하였고 기건상태에서 283일간 방치한 천연균핵도 제1,2균형 모두 발아하였으며 443일간처리한 것도 아직 제1형균 $20\%$, 제2형균 $16$의 발아율을 보지하고 있었다. 17. 저온에 대한 저항성은 균계, 균계괴, 균핵의 순으로 강하였는데 균계는 $-7--8^{\circ}C$ 1주간 처리에서 완전 사멸하였으나 균계괴는 $-17--20^{\circ}C$ 3주에서도 아직 사멸치 않은 것이 있었으며 균핵은 $-17--20^{\circ}C$ 3주에서 대부분 생존하였다. 18. 약제저항력은 승괴수 $0.05%$에 있어서 제1형균은 180분 제2형균은 240분, $0.1\%$에 있어서는 제1형균 60분, 제2형균 30분에 각각 사멸하였고, Uspulun 800배에 있어서는 제1형균은 120분에 사멸하나 제2형균은 180분에도 사멸치 않으며 500배에 있어서는 제1,2형균 모두 90분에 비로소 사멸하였다. 그러나 유산동 $5\%$ 240분, Ceresan 석탄, Mercuron 각 500배 80분처리에도 아무런 영향이 없었다. 19. Benlate와 Tachigaren의 농도가 증가함에 따라 균계생장 억제효과도 증가하였다. 처리 6째에는 Benlate 0.5ppm을 제외하고는 전농도에서 뚜렷한 억제효과를 나타내었으나 12일째에는 농도에 따라 현저한 차이를 나타냈다. Benlate 0.5ppm 처리는 대조구에 비하여 $66\%$, 2.0ppm은 $92\%$의 억제효과를, Tachigaren은 1ppm $54\%$, 1.5ppm과 2.0ppm은 $77\%$의 억제효과를 나타냈다. 양자 모두 500ppm에서는 거의 완전히 균계생장을 억제시켰다. 균핵형성은 Benlate 500ppm과 Tachigaren 500ppm 및 1000ppm에서 $100\%$ 억제되었다. 20. 일반적으로 균계생장량이 증가함에 따라 배지중의 glucose나 $NH_4-N$의 소비량도 증가하였으나 Benlate나 Techigaren을 처리할 경우 그 농도의 증가에 따라 이들의 소비량이 억제되었다. 그러나 Benlate 저농도(0.5ppm 및 1ppm)에 있어서는 $NH_4-N$의 소비가 무처리구보다 많았다. 21. glucose와 $NH_4-N$의 흡수이용효과 즉 glucose나 $NH_4-N$ 1mg을 소비하여 생산된 균계량은 Benlate나 Techigaren의 처리로 말미암아 크게 저하되었다. 그 정도는 농도에 관계없이 처리 3일째에 가장 심했고 이후 시일이 경과함에 따라 높아졌다. Benlate 처리의 glucose를 제외하고는 대체로 농도가 증가함에 따라 흡수이용효과가 저하되었다. 22. 토양배양에 있어서 $CO_2$ 배출량으로 측정한 균계생장은 어느 농도에서나 저지되지 않았고 다만 Tachigaren 100mg/g 토양에서만 현저하게 억제되었다. 균핵형성은 Benlate나 Tachigaren 10mg/g 토양에서 완전히 억제되었다. 23. Benlate와 Tachigaren 0.1, 1.0, 10, 100, 1000ppm에 10분 및 20분간 침지처리한 결과 균핵의 발아억제효과를 인정할 수 없었다.

• The Korean Journal of Physiology
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• 제1권1호
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• pp.103-120
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• 1967

As pointed out by many previous investigators, the cardio-pulmonary system of well trained athletes is so adapted that they can perform a given physical exercise more efficiently as compared to non-trained persons. However, the time course of the development of these cardio-pulmonary adaptations has not been extensively studied in the past. Although the development of these training effects is undoubtedly related to the magnitude of an exercise load which is repeatedly given, it would be practical if one could maintain a good physical fitness with a minimal daily exercise. Hence, the present investigation was undertaken to study the time course of the development of cardio-pulmonary adaptations while a group of non-athletes was subjected to a daily 6 to 10 minutes running exercise for a period of 4 weeks. Six healthy male medical students (22 to 24 years old) were randomly selected as experimental subjects, and were equally divided into two groups (A and B). Both groups were subjected to the same daily running exercise (approximately 1,000 kg-m). 6 days a week for 4 weeks, but the rate of exercise was such that the group A ran on treadmill with 8.6% grade for 10 min daily at a speed of 127 m/min while the group B ran for 6 min at a speed of 200 m/min. In order to assess the effects of these physical trainings on the cardio-pulmonary system, the minute volume, the $O_2$ consumption, the $CO_2$ output and the heart rate were determined weekly while the subject was engaged in a given running exercise on treadmill (8.6% grade and 127 m/min) for a period of 5 min. In addition, the arterial blood pressure, the cardiac output, the acid-base state of arterial blood and the gas composition of arterial blood were also determined every other week in 4 subjects (2 from each group) while they were engaged in exercise on a bicycle ergometer at a rate of approximately 900 kg m/min until exhaustion. The maximal work capacity was also determined by asking the subject to engage in exercise on treadmill and ergometer until exhaustion. For the measurement of minute volume, the expired gas was collected in a Douglas bag. The $O_2$ consumption and the $CO_2$ output were subsequently computed by analysing the expired gas with a Scholander micro gas analyzer. The heart rate was calculated from the R-R interval of ECG tracings recorded by an Offner RS Dynograph. A 19 gauge Cournand needle was inserted into a brachial artery, through which arterial blood samples were taken. A Statham $P_{23}AA$ pressure transducer and a PR-7 Research Recorder were used for recording instantaneous arterial pressure. The cardiac output was measured by indicator (Cardiogreen) dilution method. The results may be summarized as follows: (1) The maximal running time on treadmill increased linearly during the 4 week training period at the end of which it increased by 2.8 to 4.6 times. In general, an increase in the maximal running time was greater when the speed was fixed at a level at which the subject was trained. The mammal exercise time on bicycle ergometer also increased linearly during the training period. (2) In carrying out a given running exercise on treadmill (8.6%grade, 127 m/min), the following changes in cardio·pulmonary functions were observed during the training period: (a) The minute volume as well as the $O_2$ consumption during steady state exercise tended to decrease progressively and showed significant reductions after 3 weeks of training. (b) The $CO_2$ production during steady state exercise showed a significant reduction within 1 week of training. (c) The heart rate during steady state exercise tended to decrease progressively and showed a significant reduction after 2 weeks of training. The reduction of heart rate following a given exercise tended to become faster by training and showed a significant change after 3 weeks. Although the resting heart rate also tended to decrease by training, no significant change was observed. (3) In rallying out a given exercise (900 kg-m/min) on a bicycle ergometer, the following change in cardio-vascular functions were observed during the training period: (3) The systolic blood pressure during steady state exercise was not affected while the diastolic blood Pressure was significantly lowered after 4 weeks of training. The resting diastolic pressure was also significantly lowered by the end of 4 weeks. (b) The cardiac output and the stroke volume during steady state exercise increased maximally within 2 weeks of training. However, the resting cardiac output was not altered while the resting stroke volume tended to increase somewhat by training. (c) The total peripheral resistance during steady state exercise was greatly lowered within 2 weeks of training. The mean circulation time during exorcise was also considerably shortened while the left heart work output during exercise increased significantly within 2 weeks. However, these functions_at rest were not altered by training. (d) Although both pH, $P_{co2}\;and\;(HCO_3-)$ of arterial plasma decreased during exercise, the magnitude of reductions became less by training. On the other hand, the $O_2$ content of arterial blood decreased during exercise before training while it tended to increase slightly after training. There was no significant alteration in these values at rest. These results indicate that cardio-pulmonary adaptations to physical training can be acquired by subjecting non-athletes to brief daily exercise routine for certain period of time. Although the time of appearance of various adaptive phenomena is not identical, it may be stated that one has to engage in daily exercise routine for at least 2 weeks for the development of significant adaptive changes.

• 원예과학기술지
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• 제33권1호
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• pp.39-46
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• 2015

'설향' 딸기를 재배하는 동안 비료의 종류와 농도를 변화시켜 시비하고 작물 생장과 양분 흡수량 변화에 미치는 영향을 구명하여 시비를 위한 기초자료를 확보하고자 본 연구를 수행하였다. 증류수를 원수로 산성, 중성 및 알칼리성 비료를 조제한 후 N 농도를 기준으로 $100mg{\cdot}L^{-1}$ 및 $200mg{\cdot}L^{-1}$로 그리고 처리용액의 pH를 약 6.0-6.3으로 조절하여 100일간 시비하였다. 동일한 시비농도에서 시비 100일 후 '설향' 딸기의 생체중 및 건물중은 산성비료를 시비한 처리가 가장 가벼웠고 알칼리비료 처리가 무거웠다. 또한 알칼리비료의 $100mg{\cdot}L^{-1}$보다 $200mg{\cdot}L^{-1}$로 시비한 처리의 생체중과 건물중이 더 무거웠다. 식물체 무기원소 함량을 분석한 결과 N, P 및 Na은 중성비료 $200mg{\cdot}L^{-1}$ 처리에서 각각 3.08, 0.54 및 0.10%로, K은 산성비료 $200mg{\cdot}L^{-1}$ 처리에서 2.83%로, Ca과 Mg은 알칼리비료 $100mg{\cdot}L^{-1}$ 처리에서 0.98 및 0.42%로 다른 처리들보다 유의하게 식물체 내 함량이 높았다. Fe, Mn, Zn 및 Cu 함량은 산성비료를 시비한 처리에서 높았고, 알칼리비료를 시비한 처리에서 뚜렷하게 낮았다. 근권부 pH는 산성비료 $100mg{\cdot}L^{-1}$ 및 $200mg{\cdot}L^{-1}$, 그리고 중성비료 $200mg{\cdot}L^{-1}$으로 시비한 처리에서 지속적으로 낮아졌다. 근권부 무기원소 농도는 산성비료 $200mg{\cdot}L^{-1}$, 중성비료 $200mg{\cdot}L^{-1}$, 그리고 산성비료를 $100mg{\cdot}L^{-1}$으로 시비한 처리 순으로 $NH_4$ 농도가 낮아졌다. 근권부 K 농도는 시비 42일 후부터 모든 처리에서 지속적으로 상승하였으며, Ca 및 Mg 농도는 시비 84일 후 까지는 알칼리비료를 시비한 처리의 농도가 가장 낮고 중성 비료 및 산성 비료 순으로 높아지는 경향이었다. $NO_3$는 산성비료에서 낮았고, 중성 및 알칼리비료의 순으로 높아졌다. 세 종류 비료를 동일한 농도로 시비한 경우 $PO_4$ 농도가 유사한 경향을 보이며 변화하였고, $SO_4$은 시비 70일 후까지 산성 비료가 중성이나 알칼리성 비료를 시비한 처리들보다 높았다. 이상의 연구결과는 '설향' 딸기 재배에서 알칼리성 비료를 시비해야 함을 의미하며, 알칼리 원소의 농도가 상승하도록 관비용액의 조성을 변화시켜야 한다고 판단하였다.

• 한국습지학회지
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• 제25권1호
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• pp.35-47
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• 2023

한국 시설원예 농업과 수경(양액)재배 방식은 증가하는 추세로 발생되는 배액(폐양액)의 관리 필요성이 확대되고 있다. 본 연구에서는 배출되는 폐양액의 비료 성분 양을 가격으로 평가하여 수처리비용 절감과 비료성분 재활용이라는 두가지 측면에서 기술개발과 활용 가능성을 알아보았다. 연구는 배출 배액의 수질환경 특성을 분석한 선행연구에서 제시한 분석결과를 바탕으로 비료성분의 유실 경제성을 평가하는 것으로 배출되는 배액의 총 배출량은 연간 259.7L·m2·^-1을 적용하여 분석에 사용하였다. 토마토, 파프리카, 오이, 딸기 등 작물별 배액(폐양액)의 주요 수질 분석 결과를 바탕으로 평가하였으며, 인(P) 성분의 경우 인산(P₂O₅)의 양으로 환산하여 분석되었다. 질소(N)의 양은 토마토 1145.90kg·ha^-1, 파프리카 920.43kg·ha^-1, 오이 804.16kg·ha^-1, 딸기가 405.83kg·ha^-1로 평가되고 P₂O₅의 비료성분은 파프리카 830.65kg·ha^-1, 토마토 622.32kg·ha^-1, 오이 477.67kg·ha^-1, 딸기 240.9·ha^-1의 양만큼 배출하는 것으로 계산할 수 있다. 이 외에도 칼륨(K), 칼슘(Ca), 마그네슘(Mg)을 비롯해 철(Fe), 망간(Mn) 등 미량원소도 배출되는 것으로 분석되었다. 시중판매 비료가격을 기준으로 평균하여 계산한 항목별 kg당 가격은 질소(N) 860.7원, 인(P) 2,378.2원, 칼륨(K) 2,121.7원, 칼슘(Ca) 981.2원, 마그네슘(Mg) 1,036.3원, 철(Fe) 126,076.9원, 망간(Mn) 6,232.1원, 아연(Zn) 15,825.0원, 구리(Cu) 31,362.0원, 붕소(B) 4,238.0원, 몰리브덴(Mo) 149,041.7원으로 평가할 수 있다. 시중판매 비료가격을 기준으로 평균하여 계산한 항목별 kg당 가격과 앞서 분석한 작물별 폐양액의 농도, 수경재배의 평균적인 연간배출량 등을 종합적으로 고려하여 연간 유실되는 작물별 비료 유실액을 산출하였다. 분석결과 토마토의 경우 6,995,622.3원, 파프리카는 7,384,923.8원, 오이는 5,091,607.9원의, 딸기는 2,429,290.6원으로 평가되어 수경재배 4가지 작물 평균은 1ha 재배면적 기준 5,475,361.1원의 비료성분 유실이 확인되었다. 수경재배 배액을 하천으로 유출시켜 오염원으로 처리하는것 보다 배출 전 자체 처리 또는 타작물 활용을 통해 관리한다면 수처리 비용 절감과 더불어 가치있는 재이용 가능한 비료성분이 될 수 있다고 기대하였다.