• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제24권6호
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• pp.843-853
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• 2014

In the context of artificial groundwater recharge, a reactive soil column at pilot-scale (4.5 m depth and 3 m in diameter) fed by treated wastewater was designed to evaluate soil filtration ability. Here, as a part of this project, the impact of treated wastewater filtration on soil bacterial communities and the soil's biological ability for wastewater treatment as well as the relevance of the use of multi-bioindicators were studied as a function of depth and time. Biomass; bacterial 16S rRNA gene diversity fingerprints; potential nitrifying, denitrifying, and sulfate-reducing activities; and functional gene (amo, nir, nar, and dsr) detection were analyzed to highlight the real and potential microbial activity and diversity within the soil column. These bioindicators show that topsoil (0 to 20 cm depth) was the more active and the more impacted by treated wastewater filtration. Nitrification was the main activity in the pilot. No sulfate-reducing activity or dsr genes were detected during the first 6 months of wastewater application. Denitrification was also absent, but genes of denitrifying bacteria were detected, suggesting that the denitrifying process may occur rapidly if adequate chemical conditions are favored within the soil column. Results also underline that a dry period (20 days without any wastewater supply) significantly impacted soil bacterial diversity, leading to a decrease of enzyme activities and biomass. Finally, our work shows that treated wastewater filtration leads to a modification of the bacterial genetic and functional structures in topsoil.

• ALGAE
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• 제18권4호
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• pp.273-280
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• 2003

The physico-chemical characteristics and seasonal variations of phytoplankton community were investigated in the Paksil and Jungyang marshes. Water and phytoplankton samples for analyses were collected monthly from April 2002 to March 2003. A total of 421 taxa of phytoplankton belonging to eight classes identified. The number of taxa was highest in Bacillariophyceae, followed by Chlorophyceae, Euglenophyceae, Cyanophyceae, Chrysophyceae, Dinophyceae, Xanthophyceae and Cryptophyceae. The standing crops ranged from 1.25 ${\times}$ $10^6$ to 5.85 ${\times}$ $10^6$ cells ${\cdot}l^{-1}$ in Paksil marsh and 0.25 to 9.63 ${\times}$ $10^6$ cells ${\cdot}l^{-1}$ in Jungyang marsh. The highest algal density at Paksil marsh was recorded in October during the high development of Chlorococcales while the lowest value occured in July. In the Jungyang marsh, the maximum algal density was recorded in October when Cryptomonas sp. and Mallomonas sp. accounted for 64% to total cell numbers and the lowest cell density was observed in January due to the decrease of Chlorophyceae. The dominant species were represented by Euglena proxima, Trachelomonas oblonga, Trachelomonas volvocina of Euglenophyceae, Dictyosphaerium pulchellum, Monoraphidium griffithii, Oocystis parva of Chlorophyceae, Dinobryon sertularia, Kephyrion rubri-claustri of Chrysophyceae, Achnanthes minutissima of Bacillariophyceae and Cryptomonas sp. of Cryptophyceae in the Paksil and Jungyang marshes. Phytoplankton diversity(H’) and dominance index varied rather irregularly throughout the sampling period but they were significantly correlated. The highest diversity(H’Paksil = 3.68, H’Jungyang = 3.63) coincided with the lowest values of dominance(DPaksil = 0.05, DJungyang = 0.05)

• 미생물학회지
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• 제46권3호
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• pp.255-261
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• 2010

남태평양에 서식하는 두 종의 해면 Hyrtios sp. 604와 Callyspongia sp. 612로부터 16S rDNA DGGE 방법을 이용하여 공생세균 군집의 다양성을 분석하였다. DGGE band로부터 염기서열 분석 결과, Hytrios sp. 604의 공생세균은 Alphaproteobacteria, Gammaproteobacteria, Acidobacteria, Actinobacteria, Chloroflexi, Cyanobacteria, Firmicutes로 나타났으며, Callyspongia sp. 612의 공생세균 그룹은 Alphaproteobacteria, Gammaproteobacteria, Chloroflexi, Cyanobacteria로 나타났다. 풍부한 이차대사산물의 생산자로 보고된 Hyrtios 해면 속의 Hyrtios sp. 604는 Callyspongia sp. 612에 비해 더 다양한 공생세균 군집을 나타내었으며 주요 공생세균 군집으로 Actionobacteria가 포함되었다. 동일 지역에 서식하나 화학적 특성이 다른 두 해면 종의 세균 군집은 서로 다른 것으로 나타났다. 발견된 공생세균의 염기서열은 90% 이상이 uncultured clone들과 높은 상동성을 나타내었다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제32권7호
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• pp.2397-2404
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• 2011

Variable selection k nearest neighbor QSAR modeling approach was applied to a data set of 80 3-arylisoquinolines exhibiting cytotoxicity against human lung tumor cell line (A-549). All compounds were characterized with molecular topology descriptors calculated with the MolconnZ program. Seven compounds were randomly selected from the original dataset and used as an external validation set. The remaining subset of 73 compounds was divided into multiple training (56 to 61 compounds) and test (17 to 12 compounds) sets using a chemical diversity sampling method developed in this group. Highly predictive models characterized by the leave-one out cross-validated $R^2$ ($q^2$) values greater than 0.8 for the training sets and $R^2$ values greater than 0.7 for the test sets have been obtained. The robustness of models was confirmed by the Y-randomization test: all models built using training sets with randomly shuffled activities were characterized by low $q^2{\leq}0.26$ and $R^2{\leq}0.22$ for training and test sets, respectively. Twelve best models (with the highest values of both $q^2$ and $R^2$) predicted the activities of the external validation set of seven compounds with $R^2$ ranging from 0.71 to 0.93.

• 생태와환경
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• 제41권4호
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• pp.441-448
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• 2008

The purpose of this study was to analyze chemical water quality, fish trophic guilds, tolerance indicators, and fish community conditions in the Gap Stream and to compare the stream conditions between the unimpacted site and impacted site. This study was conducted in the physically stable season (May 2008) to minimize physical impacts such as flow and hydrological disturbance, and applied the study in the Gap Stream with two sites of unimpacted upstream site (Unim-S), mainly surrounded by forested area and impacted site (Im-S), influenced by the wastewater disposal plants and industrial complex in the urban region. Chemical data analysis showed that the degree of organic matter pollution, based on BOD, and COD, was $2{\sim}3$ fold greater in the Im-S than the Unim-S, and that TP, as eutrophication indicators, was 4.7 fold greater in the Im-S. Also, $NH_3-N$ was in 8.2 fold greater in the Im-S ($6.25\;mg\;L^{-1}$) than the Unim-S ($0.76\;mg\;L^{-1}$), indicating a massive influence of wastewater from the disposal plant. Similar results were found in other chemical parameters. Thus, chemical impacts in the Im-S were evident, compared to the unimpacted site. Evaluations of tolerant indicator species indicated that sensitive species were dominant in the Unim-S (23.9%) and tolerant species were dominant (97.8%) in the Im-S. Condition factor (CF) was averaged 0.95 ($0.68{\sim}1.18$) in the Unim-S and 1.08 ($0.93{\sim}1.22$) in the Im-S. Fish community in the Unim-S and Im-S was categorized as Zacco-community and Hemibarbus-community, respectively, and the community diversity index (H') was significantly (p<0.05) higher in the Unim-S (0.810) than the Im-S (0.466). Overall, our results suggest that the comparison approach of various chemical and ecological indicators provide important information in identifying multiple stressors in the stream ecosystems.

• 한국토양비료학회지
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• 제44권2호
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• pp.236-241
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• 2011

경남지역 과수원 토양 25개소를 대상으로 2010년에 토양 화학성분과 미생물 다양성을 검토하고 토성, 지형 및 작물별 주요 변동요인을 주성분분석으로 해석하였다. 토양 유효인산 및 치환성 칼륨 함량은 적정수준 보다 각각 2.6배 및 2.3배 높았으며 대부분 토양 화학성분의 최소값과 최대값 차이가 크게 나타났다. 지형적으로 산록경사지는 토양 유효인산 함량이 유의적으로 높았고 (p<0.05) 미사질양토에서 곰팡이와 형광성 슈도모나스균 개체수가 사양토 보다 유의적으로 높았다 (p<0.05). 주성분 분석결과 제 1주성분이 28.4%, 제 2주성분이 20.1%로서 전체 48.5%의 자료를 설명할 수 있었으며 제 1주성분은 토양의 세균 개체수가 가장 크게 기여하였다. 토양 유기물 함량은 곰팡이 개체수와 정의상관을 보인 반면 세균 개체수와 부의상관을 나타냈다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제30권11호
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• pp.2535-2541
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• 2009

Prebiotic isomaltooligosaccharide preparations contain $\alpha$-D-glucooligosaccharides comprising isomaltooligosaccharides (IMOs) and non-prebiotic maltooligosaccharides (MOs). They are both glucose oligosaccharides characterized by their degree of polymerization (DP) value (from 2 to $\sim$10), linkages types and positions (IMOs: $\alpha$-(1$\rightarrow$2, 3, 6 and in a lower proportion internal 1$\rightarrow$4) linkages, MOs: α-(1$\rightarrow$4) linkages). Their structure is the key factor for their prebiotic potential. In order to determine and elucidate the exact structure of unknown IMOs and MOs, unambiguous assignments of $^{13}C$ and $^1H$ chemical shifts of commercial standards, representative of IMOs and MOs diversity, have been determined using optimized standard one and two-dimensional experiments such as $^1H$ NMR, $^{13}C$ NMR, APT and ${^1}H-{^1}H$ COSY, TOCSY, NOESY and <$^1H-{^{13}}C$ heteronuclear HSQC, HSQC-TOCSY, and HMBC. Here we point out the differential effect of substitution by a glucose residue at different positions on chemical shifts of anomeric as well as ring carbons together with the effect of the reducing end configuration for low DP oligosaccharides and diasteroisotopic effect for H-6 protons. From this study, structural $^{13}C$ specific spectral features can be identified as tools for structural analysis of isomaltooligosaccharides.

• 한국환경농학회지
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• 제22권2호
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• pp.100-110
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• 2003

만경강 상류유역 수질 및 하천식생 군락 변화를 조사 분석하여 수질에 따른 하천식생의 종 다양성 및 토양요인에 따른 종 다양성의 변화를 평가하기 위하여 2001년 6월부터 2002년 9월까지 만경강 상류유역 5개 조사지점을 선정한 후 조사를 실시하였다. 수질중 T-N의 농도는 전주천과 삼천에서 높았으며, 겨울철에 전주천에서 7.45 mg/L로 가장 높았다. 무기태 질소 성분별 함량은 $NH_4-N$ 경우 고산천과 소양천 유역은 $0.01{\sim}0.06\;mg/L$ 범위로 계절별 커다란 차이가 없는 낮은 농도를 나타냈으나, 생활하수가 유입되는 전주천과 삼천에서는 $0.77{\sim}3.01\;mg/L$로 계절별로 큰 차이를 보였다. T-P의 농도는 계절별로 비슷하였으나 전주천에서 겨울철에 0.89 mg/L로 가장 높았다. 계절별 BOD의 농도는 고산천과 소양천 유역에서 $0.92{\sim}2.14\;mg/L$를 나타내었으나 생활하수가 유입되는 유역에서는 $2.001{\sim}7.65\;mg/L$ 범위를 보였다. $SO_4^{2-}$의 농도는 농업용수 수질기준인 50 mg/L를 초과하는 지역은 없었으며 소양천에서 다소 높았다. 만경강 지류인 고산천에서 조사된 식물은 59과 129속 165종 20변종으로 총 185종류가 조사되었으며, 소양천에서 조사된 식물은 53과 111속 141종 19변종으로 총 160종이었고, 전주천 하류에서 조사된 식물은 37과 68속 86종 15변종으로 총 103종이었다. 그리고 삼천에서 조사된 식물은 32과 92속 110종 18변종으로 총 125종류가 조사되었으며, 만경강 본류인 하리유역에서 조사된 식물은 73과 134속 218종 33변종으로 총 251종류가 조사되었는데 식물의 생활형에 따라 분류하면 침수식물이 13종, 부엽식물이 5종, 부유식물이 2종, 추수식물이 26종, 수생식물이 46종, 습생식물이 47종으로 조사지점중 이 지역의 식생이 가장 다양하였다. 식물사회학적 방법에 따라 분류된 하천식생의 식물군락은 10개의 수생식물 군락과 2개의 습생 및 수변식물 군락으로 대별되어졌다. 이들 군락들에 대한4종류(종수, 종의 풍부도지 수, 종의 이질성지수, 종의 균등도지수)의 종 다양성과 토양요인(pH, EC,유기물 함량, 전질소, 인산)과의 관계를 분석한 결과 pH가 높을수록 4종류의 종 다양성 지수는 높아 졌으며, EC는 값이 높을수록 종수(SN), 종의 풍부도지수(SR), 종의 이질성지수(H'), 종의 균등도지수(J')가 낮아 졌다. 또한 유기물 함량(OM)과 전질소(T-N)의 경우도 4종류의 다양성지수와 부의 상관관계를 나타내었다. 인산($P_2O_5$)은 4종류의 다양성 지수의 변화에 영향을 미치지 않았다.

• 해양환경안전학회지
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• 제19권5호
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• pp.430-438
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• 2013

본 연구에서는 패류양식장이 밀집되어 있는 고성 자란만 22개 정점, 거제 한산만 15개 정점, 진해만 18개 정점에 대하여 계절별(2월, 5월, 8월, 11월)로 퇴적물 환경인자(화학적산소요구량, 강열감량, 산휘발성황화물, 총유기탄소)와 저서 다모류 인자(출현 종 수, 서식밀도, 다양도, 균등도)에 대하여 분석하였다. 총유기탄소와 저서 다모류 다양도간의 상관계수가 0.61로 가장 높고 유의한 상관성(P<0.01)을 보여, 어장환경평가를 위한 대표인자로 설정하였다. 그 결과 두 인자간의 상관성에 의한 어장환경평가 기준 총유기탄소는 Peak Point 15 mg/g dry, Warning Point 26 mg/g dry, Contaminated Point 31 mg/g dry이었으며, 저서 다모류 다양도의 경우 H'${\geq}$2.6은 Good, 2.6>H'${\geq}$2.1은 Moderate, 2.1>H'${\geq}$1.2는 Poor, H'<1.2는 Bad로 분류되었다. 본 연구결과는 어장관리를 위한 환경기준 설정에 과학적 기여를 할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국유기농업학회지
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• 제26권4호
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• pp.687-706
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• 2018

유기 농업은 토양에 물리적, 화학적 영향을 미칠 뿐 아니라 이에 따른 군집 구조와 생태적 영향을 통해 생물 다양성과 직접적으로 연관되어 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구는 2017년 4월부터 10월까지 충청북도 괴산 내 유기 농법 및 관행 농법 시행 논과 밭에서 육상 및 저서 무척추동물상 모니터링을 수행하고 그에 따른 종 다양성의 변화를 비교 분석하였다. 그 결과, 네 곳에서 총 680종(14,371개체)이 확인되었으며 유기 농법을 시행하는 지역에서 더 많은 종 수가 확인되었다. 특히 개체 수에 따른 다양한 지수 분석을 시행한 결과, 유기 농법 시행 논에서 관행 농법 시행 논에 비해 약 40% 높은 다양성이 관찰되었고, 밭의 경우 유기 농법 시행 지역에서 약 10% 높은 다양성이 확인되었다. 종 풍부도의 경우 유기 농법 시행 논에서 약 60% 높게 나타났고, 유기 농법 시행 밭에서는 약 40% 높게 나타났다. 우점도와 균등도 지수 분석 결과, 관행 농법 시행 논에서만 낮은 균등도와 특정 종의 우점도가 높게 나타나 부분적인 우점화 현상이 나타나고 있음을 확인하였다. 종 분포의 경우 네 곳 모두에서 노린재목, 파리목, 거미목의 다양성이 가장 높게 나타났으며, 개체 수의 경우 유기 농법 시행 지역에서는 노린재목, 파리목, 거미목, 벌목의 개체 수가 가장 많았고, 관행 농법 시행 지역에서는 파리목, 노린재목, 거미목, 딱정벌레목의 개체 수가 높게 나타났다.