• 제목/요약/키워드: biological stability

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영주댐 준공 전후 저서성대형무척추동물의 서식기능군 및 군집안정성 분석 (Analysis of functional habitat groups and community stability of benthic macroinvertebrates before and after Yeongju Dam completion in Korea)

  • 조명호;이미진;서을원;이종은
    • 환경생물
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    • 제37권4호
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    • pp.664-671
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    • 2019
  • 낙동강 상류의 지류이며, 국내 대표적인 모래하천으로 잘 알려진 내성천 상류에 위치한 영주댐을 기준으로 하류 지점과 상류 지점을 선정하여, 2015년과 2016년동안 담수화에 따른 저서성대형무척추동물의 서식유형 및 군집구조의 변화 양상에 대한 분석을 실시하였다. 조사는 댐의 건설이 저서성대형무척추동물에 미치는 영향을 파악하고자 2015년, 2016년 총 4회에 걸쳐 실시하였다. 조사 결과, 댐에 의한 내성천의 담수화가 2016년 7월부터 진행됨에 따라 전체 출현 종수가 감소하였다. 특히 댐에서 가까운 상류 지점인 St.2와 St.3에서 감소 폭이 크게 나타났다. 유수성 환경과 입자가 큰 하상구조를 선호하는 E.P.T. 분류군의 종조성 비율은 감소하고, 정수역 환경을 선호하는 O.C.H. 분류군의 종조성 비율은 증가한 것으로 확인되었다. 서식기능군은 담수가 진행됨에 따라 붙는무리(CL; Clinger)의 종수 및 개체수 비율이 모든 지점에서 감소하였고, 굴파는무리(BU; Burrower), 기어오르는무리(CB; Climber), 기는무리(SP; Sprawler), 헤엄치는 무리(SW; Swimmer)의 종수 및 개체수 비율이 증가하였다. 또한 서식환경 변화에 따른 군집안 정성을 비교 결과, group I (높은 저항력, 높은 회복력)의 종분포는 크게 변화하지 않았으나 St.2와 St.3에서 group II(높은 저항력, 낮은 회복력)의 종 출현율이 현저히 감소하는 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 댐 건설로 인해 담수가 진행됨에 따라 저서환경변화와 유속에 영향을 직접적으로 받는 저서성대형 무척추동물의 서식유형과 군집구조에 대한 시간적, 공간적 변화 양상을 확인할 수 있었다. 또한 향후 내성천 수계의 지속적인 모니터링을 통해 댐 건설과 이로 인한 담수의 진행 정도에 따라 저서성대형무척추동물 군집구조 변화와 서식기능군은 물론 섭식기능군의 변화 양상에 대한 체계적인 연구가 요구된다. 그리고 댐 조성이 하천생태계 저서성대형무척추동물의 분포 및 서식양태 변화에 미치는 영향에 대한 추가적인 조사 및 연구가 필요할 것으로 판단된다.

대형댐 하류지역 저서성 대형무척추동물 군집의 생태학적 비교 (An Ecological Comparison of Benthic Macroinvertebrate Community in Downstream Region of Large Dams)

  • 김재성;이황구;최준길
    • 한국환경생태학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.52-63
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    • 2013
  • 본 연구는 2011년 6월부터 10월까지 지리적으로 인접하지만 다른 수계로 분류되는 전라북도 무주군 일대의 용담댐 하류역과 경상남도 합천군 일대의 합천댐 하류역에 각각 댐에 의한 방류의 영향을 보기 위하여 대상지점(YE-1, 2, 3; HE-1, 2, 3) 및 대조지점(YC-1, 2; HC-1, 2)을 선정하여 각 지점에서 출현하는 저서성 대형무척추동물의 종구성, 군집분석, 섭식기능군 및 서식기능군, 군집안정성을 분석하였다. 채집은 각 댐의 하류역에서 Surber net($30cm{\times}30cm$)을 이용하여 3회에 걸쳐 정량채집을 실시하였다. 조사결과 용담댐 하류지역에서 총 4문 6강 12목 33과 69종 6,369개체가 출현하였고, 하천의 주요 분류군인 EPT-group(Ephemeroptera, Plecoptera, Trichoptera-group)은 46종(66.7%)을 차지하였다. 합천댐 하류지역에서는 총 4문 5강 13목 44과 81종 5,728개체가 출현하였고, EPT-group은 45종(55.6%)을 차지하였다. 군집분석 결과 용담댐 하류지역에서 우점도지수는 0.27~0.50(Mean${\pm}$SD $0.38{\pm}0.09$), 다양도지수는 2.22~2.97($2.67{\pm}0.29$), 균등도지수는 0.63~0.76($0.72{\pm}0.06$), 풍부도지수는 4.43~7.06($5.69{\pm}0.99$)으로 분석되었고, 합천댐 하류지역에서 우점도지수는 0.40~0.81($0.59{\pm}0.18$), 다양도지수는 1.40~2.39($2.00{\pm}0.43$), 균등도지수는 0.38~0.68($0.56{\pm}0.13$), 풍부도지수는 4.04~5.80($4.95{\pm}0.70$)으로 분석되었다. 섭식기능군은 용담댐과 합천댐 하류지역 모두에서 filtering-collectors와 gathering-collectors가 대부분을 차지하였으며, 서식기능군은 burrowers, clingers, swimmers가 대부분을 차지하였다. 군집안정성 분석 결과 용담댐 유역의 대상하천에서 수환경 변화에 저항력과 회복력이 강한 I특성군에 속하는 집단이 더 많은 것으로 분석되었다. 합천댐 유역은 대조하천에서 수환경 변화에 대한 저항력과 회복력이 약한 III특성군에 속하는 종이 많은 것으로 분석되었다. 대형댐 하류지역의 하천생태계 안정성은 환경 변화 및 오염에 강한 I특성군에 속하는 군집이 좌우하고 있는 것으로 판단된다.

Pseudoalteromonas sp. Ju11-1과 Pseudoalteromonas sp. Ju14의 색소 추출물의 물리화학적 안정성과 기능성 (The Physicochemical Stabilities and Biological Activities of Pigment Extracts from Pseudoalteromonas sp. Ju11-1 and Pseudoalteromonas sp. Ju14)

  • 박진숙;조현희;강명희
    • 미생물학회지
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    • 제45권4호
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    • pp.404-410
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    • 2009
  • 해양세균 Pseudoalteromonas sp. Ju11-1과 Pseudoalteromonas sp. Ju14의 에탄올 색소 추출물에 대한 안정성과 기능성을 검토한 결과, Ju11-1의 세균 색소는 pH 5.0의 조건과 $25^{\circ}C$ 이하에서 매우 안정하였으며, 금속이온첨가의 경우 $Ca^{2+}$$Mg^{2+}$에서 높은 안전성을 나타내었다. Free radical 소거 활성은 $IC_{50}$ $95.2{\mu}g$/ml, 인체세포에 대한 DNA 손상 회복능은 $ED_{50}$ $82.3{\mu}g$/ml으로 나타나 항산화능이 매우 우수한 것으로 나타났다. 한편 Pseudoalteromonas sp. Ju-14의 세균 색소의 경우 pH 4.0에서 pH 8.0 까지의 조건과 $40^{\circ}C$ 이하에서 매우 안정하였으며, $25^{\circ}C$, 14일간 90% 이상의 잔존율을 나타내어 빛에 대한 안정성이 매우 우수한 것으로 나타났다. 금속이온의 경우 $Fe^{2+}$, $Al^{+3}$, $Cu^{+2}$를 제외한 실험된 모든 금속이온에 대하여 매우 안정하였으며 특히, $Na^+$에 대한 안정성이 매우 높은 것으로 나타났다. Free radical 소거 활성은 $IC_{50}$ $208.6{\mu}g$/ml, 인체세포에 대한 DNA 손상 회복능은 $ED_{50}$ $96.4{\mu}g$/ml으로 항산화능이 우수한 것으로 나타났다. 해양세균 Pseudoalteromonas 속의 Ju11-1과 Ju14, 두 균주의 색소 추출물은 우수한 물리화학적 안정성을 갖으며, free radical 소거 활성 및 인체세포에 대한 DNA 손상 회복능에서 높은 활성을 나타내어 항산화 활성을 갖는 기능성 색소로의 적용을 검토할 수 있을 것으로 기대된다.

플라즈마 소수성 코팅을 이용한 실리케이트계 황색형광체의 내구성 개선에 관한 연구 (Plasma-mediated Hydrophobic Coating on a Silicate-based Yellow Phosphor for the Enhancement of Durability)

  • 장두일;조진오;고란영;이상백;목영선
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제51권2호
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    • pp.214-220
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    • 2013
  • 본 연구에서는 실리케이트계 황색 형광체($Sr_2SiO_4:Eu^{2+}$)의 신뢰성 향상을 위하여 대기압 유전체장벽방전 플라즈마를 이용하여 hexamethyldisiloxane (HMDSO, $C_6H_{18}OSi_2$)을 형광체 분말에 코팅하였다. 플라즈마 코팅 후의 형광체 분말특성은 주사전자현미경(scanning electron microscope), 투과전자현미경(transmission electron microscope), 형광분광광도계(fluorescence spectrophotometer) 및 접촉각측정기(contact angle analyzer)를 이용하여 조사되었다. 형광체 분말의 플라즈마 코팅 후 접촉각이 $133.0^{\circ}$(물)와 $140.5^{\circ}$(글리세롤)로 증가하여 표면이 소수성으로 변화되었음을 확인하였으며, 광발광(photoluminescence)은 최대 7.8%의 향상을 나타냄을 알 수 있었다. 플라즈마 코팅 후 형광체 표면의 주사전자현미경 및 투과전자현미경 사진을 통해 낟알형상의 표면조직이 박막 코팅 층으로 덮여 있고, 코팅 층은 31~46 nm 가량의 두께로 형성되어 있음을 확인하였다. 발광다이오드(3528 1 칩 LED)에 형광체를 실장한 후 $85^{\circ}C$와 85% 상대습도에서 1,000시간 동안 신뢰성 테스트(85-85 Test)를 수행한 결과 코팅이 되지 않은 경우와 비교하여 코팅후의 형광체가 광도 저하율에서도 개선 효과를 보이는 것으로 나타났다. 본 연구의 유전체장벽방전 플라즈마 코팅 방법은 불규칙한 입자 형태의 형광체 분말 표면을 입체적으로 코팅하여 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 방법으로 판단된다.

낙동강수계 10개 호소의 유입 및 유출부의 저서성대형무척추동물 군집구조 및 유사도 분석 (Community Structure and Cluster Analysis of the Benthic Macroinvertebrates in Inflow and Outflow area of Ten Reservoirs of the Nakdong River System)

  • 이미진;박진영;서정관;이혜진;서을원;이종은
    • 생명과학회지
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    • 제19권12호
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    • pp.1758-1763
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    • 2009
  • 2008년 4월부터 8월까지 2회에 걸쳐 낙동강 수계권에 속하는 총 10개 호소의 유입, 유출부에 서식하는 저서성대형무척추동물의 군집구조를 조사한 결과는 다음과 같다. 본 조사에서 확인된 저서성대형무척추동물은 총 16목 29과 42종 9,427.6개체였으며, 우점종은 깔따구류(Chironomus spp.), 아우점종은 네점하루살이(Ecdyonurus levis)로 나타났다. 전체 조사지점에서 하루살이목이 17.81%로 가장 많은 종수를 점하였고, 파리목이 64.00%로 가장 많은 개체수를 점하였다. 평균 우점도는 0.68, 종다양도 2.42, 종풍부도 2.96, 종균등도는 0.54로 산출되었다. 총 10개 지점 중 St. 2인 영천호에서 51종으로 가장 많이 출현하였고, St. 9 질날벌에서 21종으로 가장 적게 출현하였다. 군집안정성 분석 결과, 모든 조사지점에서 특성군Ⅰ에 해당하는 종이 가장 많이 출현하여 상대적 저항력과 회복력이 모두 높은 것으로 나타났다. 각 지점에서 확인된 저서성대형무척추 동물을 이용하여 지점별 유사도를 분석한 결과, 유사도가 가장 높은 곳은 St. 7 번개늪과 St. 8 장척호로 파악되었다.

환원 조건에서 톨라신 저해 물질 활성의 안정성 증가 (Stability increase in the activity of tolaasin inhibitors under reducing conditions)

  • 윤영배;김민희;김영기
    • Journal of Applied Biological Chemistry
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    • 제60권4호
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    • pp.351-355
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    • 2017
  • 톨라신은 Pseudomonas tolaasii에 의해 생성되는 펩티드 독소이며, 인공재배 버섯에 갈반병을 일으킨다. 톨라신 펩티드는 막에 pore를 형성하고, 세포막 구조를 파괴한다. 톨라신의 분자 작용은 톨라신 분자들의 응집, 세포막 결합, 세포막에서의 pore 형성으로 이루어져 있다. 따라서, 이 작용의 억제는 갈반병을 억제할 수 있다. 식품첨가물로부터 몇몇의 톨라신 저해제(tolaasin inhibitory factors, TIF)를 얻었다. TIF는 버섯에 감염된 병원균에 의한 갈반 형성을 억제할 수 있었다. 본 연구에서는 TIF를 다양한 조건에서 보관하였으며, 톨라신에 의한 세포 독성의 저해에 대해 이들의 활성을 조사하였다. TIF는 불포화탄소 화합물이기 때문에 대기 노출과 빛 조사에 민감하다. 혐기적 조건에서 TIF는 3개월동안 안정하였고, 효과는 10% 정도 감소하였다. 그러나 빛과 공기와 접촉한 조건에서는 2주동안 90% 가까이 TIF 활성이 억제되었다. 5, 25, $45^{\circ}C$의 저장온도에서는 어떠한 차이도 보이지 않았기 때문에 온도는 TIF의 안정성에 유의적인 영향을 끼치지 않았다. 따라서, TIF 화합물의 안정적인 저장을 위해서는 용기는 밀폐되고, 빛은 차단되어야 한다.

형질전환 벼 현탁세포를 이용한 hCTLA4Ig 생산에서 proline과 gelatin이 미치는 영향 (Effects of Proline and Gelatin on hCTLA4Ig Production in Transgenic Rice Suspension Cells)

  • 송미나;전수환;권준영;최성훈;김동일
    • KSBB Journal
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    • 제24권3호
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    • pp.246-252
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    • 2009
  • 본 연구에서는 형질전환된 벼 세포를 이용하여 자가면역 질환의 치료제인 human cytotoxic T-lymphocyte antigen 4-immunoglobulin (hCTLA4Ig)을 생산하였고, RAmy3D promoter와 RAmy1A signal pertide를 사용하여 당 고갈시에 목적 단백질의 발현과 배지로의 분비를 유도하였다. 이 시스템의 문제점은 당 고갈에 의해 목적 단백질의 생산이 유도되기 때문에 에너지원이 없어 세포의 사멸, 이로 인한 배지내로의 protease 분비를 유발하게 된다. 이것은 목적 단백질의 안정성 저해와 궁극적으로는 생산성의 손실을 일으킨다. 따라서 세포를 보호하여 사멸을 막는 효과가 있음이 보고된 proline을 첨가하여 생산성 증진 효과를 확인하고자 하였다. 4 mM의 proline을 첨가하여 배양하였을 때, 세포의 사멸 및 pretense의 분비를 줄일 수 있었고 이는 결과적으로 hCTLA4Ig의 생산성 증진으로 이어졌다. 또한 단백질 안정제를 통하여 배지내로 분비된 hCTLA4Ig의 안정화를 이루어 생산성을 높이고자 하였다. 0.01 g/L의 gelatin을 적용하여 생산성 증진 효과를 확인하였으며, 이는 hCTLA4Ig의 안정화에 의한 것임을 알 수 있었다. Pretense의 분비를 줄이기 위한 세포 보호와 pretense의 공격을 막기 위한 hCTLA4Ig 보호를 통하여 형질전환된 벼 세포를 이용한 hCTLA4Ig의 안정성 및 생산성을 증대시킬 수 있음을 확인하였다.

호기성 생물여과 공정을 이용한 하천수 전처리 (Pre-treatment of River Water Using Biological Aerated Filtration)

  • 최동호;최형주;배우근
    • 대한환경공학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.276-285
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    • 2006
  • 오염 하천수 수질개선 연구를 위해 pilot plant 규모의 호기성 생물여과 공정을 이용하여 실제원수를 적용한 경우 유입 공기량을 $0.1m^3air/m^2min$으로 고정하고 EBCT를 90, 60, 45, 30 min으로 운전 시 입자성 물질(SS, Turbidity, Chl.-a)의 경우 EBCT와 관계없이 80% 이상의 처리효율을 나타냈으며 암모니아성 질소의 경우 85% 이상의 처리효율을 보였다. BOD의 경우 하천수수질 환경기준 III-IV 급수로 유입되어 I 급수 미만으로 유출되 본 처리 공법 사용 시 생물학적 안정성을 충분히 확보할 수 있을 것으로 판단되었다. $COD_{Mn}$의 경우 약 60%의 제거효율을 보여 BOD 제거율에 비해 효율이 저하되는 것으로 나타났는데 이러한 원인을 규명한 결과 전체 COD 물질 중 30% 정도가 반응기 내부에 clogging된 조류에 의해서 발생되는 것으로 조사되었으며 이들 조류기원성 유기물들의 기질 비 소비율이 $0.0245mg{\cdot}COD_{Mn}/mg{\cdot}VSS{\cdot}day$로 생물학적 분해가 거의 되지 않는 것으로 나타나 이에 대한 대책으로 부분역세(partial backwashing)에 대한 필요성이 요구되었다. 이에 부분역세(상부 1 m 여재에 대한 1일 1회 역세)를 통해 BOD 5.5%, $COD_{Mn}$ 10% 정도의 제거율 상승을 얻을 수 있었고 이를 통해 생물학적으로 좀더 안정된 원수 확보가 가능해졌으며 역세 기간의 연장으로 역세수 절감 및 유량 확보 효과를 가져 올 것으로 판단된다.

PVdF-HFP와 실리카가 코팅된 실크 견직물의 분리막 특성과 이를 채용한 리튬이온전지의 충방전 특성 (Separator Properties of Silk-Woven Fabrics Coated with PVdF-HFP and Silica and the Charge-Discharge Characteristics of Lithium-ion Batteries Adopting Them)

  • 오심건;이영기;김광만;이용민;김상헌;김용주;고장면
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제51권3호
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    • pp.330-334
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    • 2013
  • 실크 견직물 표면에 poly(vinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene) (PVdF-HFP)와 실리카 나노입자의 혼합물을 코팅한 분리막을 제조하고 분리막에 전해액을 함침시켜 리튬이온전지용 분리막 겸 전해질로 사용하기 위한 특성이 조사되었다. 코팅막의 제조 시에는 전해액이 침투할 수 있는 미세다공의 형성을 심화시키기 위해 dibutylphthalate (DBP) 가소제의 함량을 변화시키면서 코팅된 분리막의 이온전도도, 함습율, 전기화학적 안정성 등을 조사하였고, 이를 리튬 이온전지에 탑재하여 여러 전류속도에 대한 충방전 특성도 함께 측정하였다. 결과적으로 실리카가 첨가되고 DBP를 40~50 wt% 사용하여 코팅된 실크 분리막이 가장 우수한 분리막 특성 및 고율 충방전 특성을 나타내었다. 이는 (i) 실크 견직물의 우수한 내구성과 내열성 이외에 (ii) DBP에 의한 미세다공 형성, (iii) 실리카에 의한 함습율 향상 등에 의해 코팅막의 표면적 및 코팅된 분리막의 이온전도도가 크게 향상되었기 때문이다.

Identification and Validation of Circulating MicroRNA Signatures for Breast Cancer Early Detection Based on Large Scale Tissue-Derived Data

  • Yu, Xiaokang;Liang, Jinsheng;Xu, Jiarui;Li, Xingsong;Xing, Shan;Li, Huilan;Liu, Wanli;Liu, Dongdong;Xu, Jianhua;Huang, Lizhen;Du, Hongli
    • Journal of Breast Cancer
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    • 제21권4호
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    • pp.363-370
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    • 2018
  • Purpose: Breast cancer is the most commonly occurring cancer among women worldwide, and therefore, improved approaches for its early detection are urgently needed. As microRNAs (miRNAs) are increasingly recognized as critical regulators in tumorigenesis and possess excellent stability in plasma, this study focused on using miRNAs to develop a method for identifying noninvasive biomarkers. Methods: To discover critical candidates, differential expression analysis was performed on tissue-originated miRNA profiles of 409 early breast cancer patients and 87 healthy controls from The Cancer Genome Atlas database. We selected candidates from the differentially expressed miRNAs and then evaluated every possible molecular signature formed by the candidates. The best signature was validated in independent serum samples from 113 early breast cancer patients and 47 healthy controls using reverse transcription quantitative real-time polymerase chain reaction. Results: The miRNA candidates in our method were revealed to be associated with breast cancer according to previous studies and showed potential as useful biomarkers. When validated in independent serum samples, the area under curve of the final miRNA signature (miR-21-3p, miR-21-5p, and miR-99a-5p) was 0.895. Diagnostic sensitivity and specificity were 97.9% and 73.5%, respectively. Conclusion: The present study established a novel and effective method to identify biomarkers for early breast cancer. And the method, is also suitable for other cancer types. Furthermore, a combination of three miRNAs was identified as a prospective biomarker for breast cancer early detection.