• Ocean Science Journal
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• 제42권4호
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• pp.223-230
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• 2007

To understand the origin and biogeochemistry of the organic matter in surface sediments of Lake Shihwa and Lake Hwaong, organic nitrogen, inorganic nitrogen, labile organic carbon, and residual organic carbon contents as well as stable isotope ratios for carbon and nitrogen were determined by KOBr-KOH treatment. Ratios of organic carbon to organic nitrogen $(C_{org}/N_{org})$ (mean = 24) were much higher than ratios of organic carbon to total nitrogen $(C_{org}/N_{tot})$ (mean= 12), indicating the presence of significant amounts of inorganic nitrogen in the surface sediments of both lakes. Stable isotope ratios for organic nitrogen were, on average, $5.2\%_{\circ}$ heavier than ratios of inorganic nitrogen in Lake Shihwa, but those same ratios were comparable in Lake Hwaong. This might be due to differences in the origin or the degree of degradation of sedimentary organic matter between the two lakes. In addition, stable isotope ratios for labile organic carbon were, on average, $1.4\%_{\circ}$ heavier than those for residual organic carbon, reflecting the preferential oxidation of $^{13}C$-enriched organic matter. The present study demonstrates that KOBr-KOH treatment of sedimentary organic matter can provide valuable information for understanding the origin and degradation state of organic matter in marine and brackish sediments. This also suggests that the ratio of $(C_{org}/N_{org})$ and stable isotope ratios for organic nitrogen can be used as indexes of the degree of degradation of organic matter.

• 환경생물
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• 제27권3호
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• pp.279-284
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• 2009

In order to understand food sources-metabolism for the pacific oyster (Crassostrea gigas), the stable isotope ratios of carbon (${\delta}^{13}C$) and nitrogen (${\delta}^{15}N$) of its gut, gill, and muscle as well as potential food sources (particulate organic matter, sedimentary organic matter, benthic microalgae, seagrass detritus) were determined in Dongdae Bay. Average ${\delta}^{13}C$ and ${\delta}^{15}N$ values reflect that oysters primarily fed on sedimentary organic matter as opposed to suspended organic matter during summer and winter seasons. However, the relatively enriched $^{15}N$ values of particulate organic matter (>$250{\mu}m$) and sedimentary organic matter in the summer may be due to the photosynthetic incorporation of $^{15}N$-enriched nitrogen (DIN) or the spawning events of bivalves. Specific oyster tissues (gut, gill, and muscle) revealed different metabolic pathways, which were determined through analysis of ${\delta}^{13}C$ and ${\delta}^{15}N$ in each organ. The present results suggest the determination of carbon and nitrogen stable isotopes to be a useful approach in ecological research related to the food sources- metabolism of Crassostrea gigas.

• 생태와환경
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• 제46권2호
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• pp.175-184
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• 2013

본 연구는 영산강하구역 입자물질 유입원의 시 공간적인 변화를 추정해 보고자 몽탄대교에서 영산강 하구둑에 이르는 영산강하구역 세 정점에서 연 6회에 걸쳐 수 층 부유 물질의 탄소 및 질소 안정동위원소 비를 비교하였다. 모든 정점에서 8월에 강우를 통한 외부기원 유기물의 유입이 증가하였으며, 이 때 암모니아성 질소 및 규산염의 유입 역시 함께 증가하였다. 탄소 안정동위원소 비 측정 결과 11월과 8월에 정점 별 유기물의 기원이 크게 차이 났으며, 안정동위원소 비 값을 이용하여 주요 유입원 추정이 가능하였다. 11월에 모든 정점에서 질소 안정동위원소 비가 무거운 값을 보였고, 인산염의 농도가 가장 높게 나타났는데 이는 축산폐수 및 농경지를 통한 유입이 영향을 준 것으로 판단된다. 또한 다른 정점에 비해 영산강 하구둑에서 모든 조사 기간 동안 비교적 높은 질소 안정동위원소 비를 보였으며, 이를 통해 축산폐수 및 농경지를 통한 유기물 유입이 다른 정점에 비해 높을 것으로 추정된다. 본 연구 결과를 통해 안정동위원소 비 분석은 입자성유기물의 기원을 추정하는데 유용한 방법임을 확인할 수 있었다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제41권2호
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• pp.195-200
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• 2017

Background: The natural ratios of carbon (C), nitrogen (N), and sulfur (S) stable isotopes can be varied in some specific living organisms owing to various isotopic fractionation processes in nature. Therefore, the analysis of C, N, and S stable isotope ratios in ginseng can provide a feasible method for determining ginseng authenticity depending on the cultivation land and type of fertilizer. Methods: C, N, and S stable isotope composition in 6-yr-old ginseng roots (Jagyeongjong variety) was measured by isotope ratio mass spectrometry. Results: The type of cultivation land and organic fertilizers affected the C, N, and S stable isotope ratio in ginseng (p < 0.05). The ${\delta}^{15}N_{AIR}$ and ${\delta}^{34}S_{VCDT}$ values in ginseng roots more significantly discriminated the cultivation land and type of organic fertilizers in ginseng cultivation than the ${\delta}^{13}C_{VPDB}$ value. The combination of ${\delta}^{13}C_{VPDB}$, ${\delta}^{15}N_{AIR}$, or ${\delta}^{34}S_{VCDT}$ in ginseng, except the combination ${\delta}^{13}C_{VPDB}-^{34}S_{VCDT}$, showed a better discrimination depending on soil type or fertilizer type. Conclusion: This case study provides preliminary results about the variation of C, N, and S isotope composition in ginseng according to the cultivation soil type and organic fertilizer type. Hence, our findings are potentially applicable to evaluate ginseng authenticity depending on cultivation conditions.

• ALGAE
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• 제32권4호
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• pp.349-357
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• 2017

Korean mariculture Undaria pinnatifida was collected during the months of January, February, March, and December of 2010, as well as from January of 2011 to investigate the changes in the carbon and nitrogen stable isotope ratios (${\delta}^{13}C$ and ${\delta}^{15}N$) and heavy metal with respect to it growth and to identify the factors that influence such changes. The blades of U. pinnatifida showed ${\delta}^{13}C$ and ${\delta}^{15}N$ in the range (mean) of -13.11 to -19.42‰ (-16.93‰) and 2.99 to 7.57‰ (4.71‰), respectively. Among samples with the same grow-out period, those that weighed more tended to have higher ${\delta}^{13}C$ suggesting a close association between the carbon isotope ratio and growth rate of U. pinnatifida. Indeed, we found a very high positive linear correlation between the monthly average ${\delta}^{13}C$ and the absolute growth rate in weight ($r^2=0.89$). Nitrogen isotope ratio tended to be relatively lower when nitrogen content in the blade was higher, probably due to the strengthening of isotope fractionation stemming from plenty of nitrogen in the surrounding environment. In fact, a negative linear correlation was observed with the nitrate concentration in the nearby seawaters ($r^2=0.83$). Concentrations of Cu, Cd, Pb, Cr, Hg, and Fe in the blades showed a rapid decrease in their concentration per unit weight in the more mature U. pinnatifida. Specifically, compared to adult samples, Cu, Hg, and Pb were concentrated by 30, 55, and 73 folds, respectively, in the young blades. Therefore, U. pinnatifida tissue ${\delta}^{13}C$ is as an indirect indicator of its growth rate, while ${\delta}^{15}N$ values and heavy metal concentrations serve as tracers that reflect the environmental characteristics.

• 생태와환경
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• 제51권1호
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• pp.96-104
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• 2018

안정동위원소비는 전 세계적으로 수생태 환경 연구에서 매우 활발하게 적용되고 있는 분야로써, 국내에서도 2000년대 이후 담수 및 연안 생태계의 먹이망 구조 연구 등 다양한 연구에서 활용되고 있다. 최근에는 기존의 총 조직내의 안정동위원소 분석기법의 한계점을 인지하고 보완하기 위한 방안으로 아미노산의 질소 안정동위원소 분석 기법이 개발되었으며, 이를 활용한 다양한 연구 사례들이 보고됨에 따라 수생태 연구의 활용범위가 급격히 확대되고 있다. 아미노산의 질소 안정동위원소 분석기법의 기술적인 접근성의 한계에 의해 현재까지 국내에서 수생태계 연구를 위해 아미노산의 질소 안정동위원소비를 활용한 연구는 제한적인 실정이지만, 국내 다양한 하천 및 호수 그리고 연안의 환경 변화 특성을 고려할 때, 향후 수생태 환경연구에 있어 그 유용성과 활용 가치가 대단히 높을 것으로 전망된다.

• 분석과학
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• 제25권5호
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• pp.300-306
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• 2012

미라는 뼈, 머리카락, 피부, 손톱 등 서로 다른 시기를 반영하는 생체 조직분석이 가능하며, 이를 바탕으로 식생활, 환경 등 당시 생활상을 복원할 수 있는 매우 중요한 자료이다. 본 연구에서는 문경 흥덕동 회곽묘에서 출토된 조선시대 미라에서 추출한 뼈 콜라겐과 머리카락 케라틴의 탄소와 질소 안정동위원소 분석을 수행하였으며, 국내 출토 미라에 안정동위원소 분석을 적용한 첫 사례이다. 우리가 섭취하는 식료의 종류에 따라 뼈와 머리카락 등 인체 조직에는 그 특유의 탄소와 질소 안정동위원소 정보가 기록되며, 그 비율은 시간이 경과하여도 변하지 않는 것으로 알려져 있다. 특히 뼈에서 추출된 콜라겐이라는 단백질은 생애 전주기의 평균 식생활을 추적할 수 있으며, 머리카락의 케라틴의 경우 길이에 따라 죽기 전 몇 달에서 몇 년의 식생활 정보를 담고 있다. 미라 조직의 안정동위원소 분석 결과 그 평균값은 다음과 같다(뼈 콜라겐(${\delta}^{13}C$=-19.0‰, ${\delta}^{15}N$=11.4‰), 머리카락 케라틴(${\delta}^{13}C$=-21.3‰, ${\delta}^{15}N$=14.3‰). 탄소 안정동위원소 값으로부터 생애 주기 동안 주로 $C_3$ 작물 위주의 식생활을 하였다는 것을 예측할 수 있었으며, 특히 질소 안정동위원소 값의 경우 머리카락의 값이 뼈 콜라겐의 값보다 2.9‰ 높게 나타난 것으로 미루어 볼 때 생애 전반에 걸친 영양 상태보다 죽기 전 몇 달 동안 육류 섭취 등으로 인한 단백질 섭취량이 높았다는 것을 추정할 수 있었다.

• 약학회지
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• 제53권5호
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• pp.293-297
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• 2009

The abuse of methamphetamine (MA) is one of the most serious drug abuses in Asia. And, the prevention of precursor production for abuse drug is one of the most effective drug control system. Isotope ratio analysis at natural abundance levels have been used to establish the environmental source or the geographic origin of various biological and nonbiological materials. Ephedrine, the precursor of MA, is produced by one of three methods; extraction from Ephedra plants, full chemical synthesis or via a semi-synthetic process involving the fermentation of sugar, followed by amination. We investigated the origin of ephedrine and pseudoephedrine based on the carbon and nitrogen values for nineteen pharmaceutical powder materials (PPMs) obtained from pharmaceutical company in Korea by stable isotope ratio mass spectrometry coupled to an elemental analyser (EA-IRMS). The carbon delta values for the ephedrine and pseudoephedrine were -24.21~-22.72 (mean=-23.72) $^{\cir}/_{\circ\circ}$ and -23.79~-22.71 (mean=-23.48) $^{\cir}/_{\circ\circ}$. The nitrogen delta values were 3.51~5.55 (4.43) $^{\cir}/_{\circ\circ}$ and 2.24~8.22 (5.42) $^{\cir}/_{\circ\circ}$. These results indicate that PPMs are semi-synthetic products. Therefore the origins of ephedrine(natural, semi-synthetic or synthetic) could be discriminated by using carbon and nitrogen stable isotope ratios. we are sure tat this stable isotope ratio analysis can discriminate the origins of precursors of methamphetamine.

• 한국축산식품학회지
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• 제33권1호
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• pp.39-44
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• 2013

Origin authenticity of the animals used as food has always been a major concern to consumers around the world. In the past twenty years, a stable isotope ratio has been used for origin authentication. In this study, pork samples, both local and imported, were collected from the major markets from all around South Korea and analyzed for stable isotope ratios of nitrogen (${\delta}^{15}N$‰) and carbon (${\delta}^{13}C$‰), using Isotope Ratio Mass Spectrometry (IR-MS). A total of 599 samples with 335 Korean and 264 imported from 13 countries within America and Europe were investigated in accordance to the standard established methods for isotope ratio analysis. The results showed a significant variation related to the origin of the samples, explaining the difference in the feeding styles of the pork in each country. The stable isotope ratio values of carbon (${\delta}^{13}C$‰) were found in the decreasing order of: America ($-15.55{\pm}1.01$‰)>Korea ($-19.62{\pm}0.89$‰)>Europe ($-24.79{\pm}1.35$‰). Canada was having ${\delta}^{13}C$ ratio of $-22.87{\pm}0.92$‰, which is very low in the region of America and very close to Europe (-23.78 to -27.17‰). For nitrogen ${\delta}^{15}N$‰ the order was: America ($4.92{\pm}0.71$‰)>Europe ($4.54{\pm}0.66$‰)>Korea ($3.69{\pm}0.54$‰), with a slight variation among countries in each region studied. From the results it was concluded that the stable isotope ratio of the pork samples from different countries provide enough information about the origin and is therefore a potential tool which can be employed for origin authentication.

• 생태와환경
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• 제45권2호
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• pp.242-251
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• 2012

본 연구는 탄소 및 질소 안정동위원소비를 이용하여 하천에서 환경변화의 지표로 활용할 수 있는 부착조류의 먹이원으로서 기여도를 파악하고자 하였다. 연구지역인 탐진강은 지류를 통해 유입되는 외래기원물질의 영향으로 상류에서 하류로 갈수록 높은 영양염의 농도를 나타냈으며 이와 더불어 상위섭식자인 어류의 질소 안정동위원소비의 증가가 관찰되었다. 또한 탐진강에서 채집된 저서성대형무척추동물과 어류의 ${\delta}^{13}C$ 값이 상류에서 하류로 이동하면서 무거워지는 경향을 나타내었다. 이는 탐진강 하류 수역에서 무거운 ${\delta}^{13}C$ 값을 보였던 암석 부착조류가 먹이원으로서의 기여도가 높아진 결과로 판단된다.