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동애등에의 항혈전 활성 (Antithrombotic Activity of Hermetia illucens (Black Soldier Fly))

  • 표수진;원준;강덕경;손호용
    • 생명과학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.386-393
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    • 2020
  • 최근, 환경오염의 심화, 식량·에너지 부족, 지구온난화 문제에 대한 대안으로 곤충산업이 주목받고 있다. 본 연구에서는 환경정화 곤충 및 사료용 곤충으로 각광받고 있는 동애등에(Black soldier fly, Hermetia illicens)의 고부가 가치화를 위해, 생육시기별로 유충(2령~6령), 번데기, 용각 및 성충을 회수하여 이의 에탄올 추출물을 조제하고, 이의 유용성분 함량, 혈액응고저해 및 혈소판 응집저해 활성을 평가하였다. 동애등에 유충은 15일 사육(2령~6령) 동안 25배 무게가 증가하였으며, 흰색-미색-흑갈색으로 변화하였으며, 에탄올 추출수율은 생육시기에 따라 1.0~18.5%로 다양하였다. 추출물의 총 폴리페놀 함량은 용각(17.2 mg/g)에서 가장 높았으며, 번데기, 성충, 2령 순으로 나타났으며, 총 플라보노이드 함량은 번데기(3.4 mg/g), 용각, 6령 순으로 나타났다. 반면 총당 함량은 6령(37.6 mg/g)에서 특이하게 높게 나타났으며, 용각, 번데기, 5령순으로 나타났다. 혈액응고 저해 활성 평가결과, 용각 추출물에서 가장 우수한 트롬빈저해, 내인성 및 외인성 응고 저해를 나타내었으며, 6령 및 번데기 추출물에서도 우수한 항응고 활성을 확인하였다. 혈소판 응집저해 활성 평가에서는 3령, 용각 및 성충 추출물에서 우수한 응집저해능이 나타났으며, 4령 및 5령 추출물은 오히려 혈소판 응집을 촉진함을 확인하였다. 현재까지 동애등에의 항혈전 활성은 보고된 바 없으며, 특히 생육시기별 활성 평가도 보고된 바 없다. 본 연구결과는 동애등애 번데기 및 용각을 이용한 항혈전 소재 개발이 가능함을 제시하고 있다.

이질아메바(Entamoeba histolytica)의 미세구조 및 효소활성에 관한 전자현미경적 연구 (Electron-microscopic studies on fine structure and enzyme activity in the axenic and conventional strains of Entamoeba histolytica)

  • 용태순;정평림;이근태
    • Parasites, Hosts and Diseases
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    • 제23권2호
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    • pp.269-284
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    • 1985
  • The metabolism of Entamoeba histolytica would be affected by various environmental factors, and alteration of the environment was known to afEect the fine structure of 5. histolytica. The present study was designed electronmicroscopically to investigate the ultrastructure and enzyme activities in the aEonic and conventional strains of 5. histolytica. The trophozoites of axenically cultivated HK-9 strain and conventional YS-27 and YS-49 strains of 5. histolytica were collected and liKed with 4% paraformaldehyde/0.1M cacodylate buffier(pH 74), After washing them by centrifugation, 1% warm agar was added in the sediment. Solidified agar with the trophozoites was cut into $lmm^3$ cubes, and incubated in the various substrates to observe enzyme activities. Then, the specimen was post-fixed with 3% glutaraldehyde/0.1M cacodylate buffer (PH 7.4) and 1% osmium tetroBide/0.1M cacodylate buffier (pH 7.4) , dehydrated in ascending ethanol series and embedded in epoxy resin. These were sectioned on an ultramicrotome and observed with a transmission electronmicroscope. The procedures for the observation of the fine structure were same as the above, except for the incubation in the substrate. The sections were stained with uranyl acetate and lead citrate. For the observation of the surface of the amoebae, scanning-electronmicroscopy was carried out. The results obtained in the present study are summarized as follows: 1. The fuzzy coat around double-layered plasma membrane of 5. histolytica was more irregularly and densely distributed in the conventional strains (YS-27, YS-49 strains) than in the axonic strain (HK-9 strain). 2. The endosomes, button bodies and chromatin material were surrounded by a double-layered nuclear membrane having scattered nuclear fores. The paranuclear body, mono- or double-layered vacuoles, vacuolar membrane whorls, rosette-like cylindrical bodies, aggregation of cylindrical bodies and helical bodies were found in the cytoplasm of the amoebae. Helical bodies and glycogen granules were generally abundant, while a few smooth endoplasmic reticula were observed in the cytoplasm. 3. Alkaline phosphatase activity was mainly demonstrated in the plasma membrane, limiting membranes of vacuoles and smooth endoplasmic reticula. ATPase activity was observed in the nucleus, limiting membranes of vacuoles and vacuolar membrane whorls. 4. Acid phosphatase activity was commonly demonstrated in the limiting membranes an contents of vacuoles, Iysosome-like organelles, plasma membrane and the button bodies in the nucleus. The activity was more weakly demonstrated in the HK-9 strain than in the other conventional strains of 5. histolytica. No peroBidase activity was observed in the amoeba strains employed in the present study. 5. With a scanning electron-microscope, no distinct structural differences were observed between the amoeba strains. All the trophozoite forms of the amoebae showed crater-like depressions and rugged features on the outer surface.

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함초의 건조방법에 따른 항산화 및 항혈전 활성의 변화 (Effect of different drying methods on anti-oxidation and anti-thrombosis activities of Salicornia europaea)

  • 성화정;김득회;손호용
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제24권5호
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    • pp.658-665
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    • 2017
  • 식용 및 약용으로 이용되고 있는 함초를 이용한 고부가가치 제품개발을 위해, 동결건조, 열풍건조, 음건한 함초의 ethanol추출물을 조제하여 건조방법에 따른 성분 변화, 항산화 및 항혈전 활성 변화를 평가하였다. 동결건조, 열풍건조 및 음건 시료의 ethanol 추출효율은 각각 14.4, 13.2, 11.9%를 나타내어 동결건조시 수율이 음건에 비해 1.2배 높았다. 성분 분석결과, 동결건조 시료의 total polyphenol 함량은 4.6 mg/g으로 열풍건조 및 음건 시료보다 높았으며, total flavonoid 함량은 건조방법과 무관하게 4.2-4.4 mg/g을 나타내었다. 반면 총당 함량은 동결건조에서 가장 높게 나타났으며, 음건 시료는 동결건조 시료에 비해 53% 수준을 나타내었다. 환원당의 경우 열풍건조시료에서 가장 높게 나타났으며, 음건시료에 비해 3.3배 높게 나타났다. 항산화 활성 평가결과, 동결건조, 열풍건조 시료에서는 유사한 항산화 활성이 나타났으나, 음건 시료의 경우 환원력과 nitrite 소거능은 유의적으로 감소되었다. 항응고 활성의 경우, 모든 건조 시료에서 농도 의존적인 우수한 항응고 활성을 나타내었으며, 특히 열풍건조 시료에서 강력한 TT 및 aPTT 연장 활성을 나타내었다. 인간 혈소판에 대한 응집저해 활성과 적혈구 용혈활성은 건조방법에 따른 유의적인 변화는 나타나지 않았다. 본 연구결과는 함초의 유용 기능성 유지를 위해 열풍건조 및 동결건조가 필요하며, 특히 함초의 항혈전 활성을 이용하는 기능성 식품을 제조하고자 하는 경우 열풍건조를 이용하는 것이 경제적이면서 효과적임을 제시하고 있다.

흑마늘의 항산화, 항균 및 항혈전 활성 (Antioxidation, Antimicrobial and Antithrombosis Activities of Aged Black Garlic (Allium sativum L.))

  • 정인창;손호용
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제42권3호
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    • pp.285-292
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    • 2014
  • 흑마늘을 이용한 식의약품 기능성 소재 개발 연구의 일환으로, 생마늘과 흑마늘 추출물을 조제하여 항산화, 항균, 항혈전 활성을 비교하였으며, 이후 흑마늘 추출물의 순차적 용매 분획물을 조제하여 활성분획을 확인하고자 하였다. 흑마늘의 열수 추출효율은 40.6%로 생마늘의 4배의 효율을 나타내었으며, 고온 숙성과정을 통해 생마늘보다 총 폴리페놀은 4배, 총 플라보노이드 함량은 1.56배, 총 당 및 환원당은 각각 3.36배 및 6.75배 증가되었다. 항산화 활성 평가 결과, 흑마늘 추출물은 DPPH 음이온에 대한 소거능은 생마늘 추출물보다 미약하였으나, ABTS 양이온 소거능 및 nitrite 소거능은 생마늘 추출물보다 우수하였다. 특히 흑마늘 추출물의 ethylacetate 분획은 매우 강력한 항산화 활성을 나타내었다. 흑마늘 추출물은 생마늘 추출물에 비해 항균 및 항혈전 활성을 상실한 반면, 흑마늘 추출물의 ethylacetate 분획은 Staphylococcus aureus 및 Bacillus subtilis에 대한 항세균 활성과 프로트롬빈, 혈액응고인자 저해, 인간 혈소판 응집저해를 나타내어 강력한 항혈전 활성을 확인하였다. 흑마늘 열수 추출물 및 분획물은 적혈구 용혈활성은 나타나지 않았다. 본 연구결과는 흑마늘 추출물의 ethylacetate 분획이 향후 항혈전 활성을 위한 기능성 식의약품 소재로 개발 가능함을 제시하고 있다.

토양(土壤)의 물리성(物理性)과 유기물(有機物) (Soil Physical Properties and Organic Matter)

  • 임정남
    • 한국토양비료학회지
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    • 제11권3호
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    • pp.145-160
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    • 1979
  • 유기물(有機物) 시용(施用)의 토양물리성(土壤物理性) 개선(改善) 효과(效果)와 이에 따른 토양생산력(土壤生産力)과의 관계(關係)를 지금까지 이루어진 국내외(國內外) 연구결과(硏究結果)를 가지고 고찰(考察)해 보았으며, 우리나라 경작지(耕作地) 토양(土壤)의 유기물함량(有機物含量)과 토양물리성(土壤物理性)의 문제점(問題点)을 개략적(槪略的)으로 알아 보고 토양별(土壤別)로 유기물(有機物) 시용(施用)의 물리성(物理性) 개선(改善) 효과(效果)를 비교(比較) 검토(檢討)해 보았다. 유기물(有機物) 시용(施用)은 식질토(埴質土)의 투수(透水), 통기성(通氣性)을 개선(改善)하고 사질토(砂質土)의 보수력(保水力)을 증진(增進)하는 효과(效果)가 크며 토양(土壤)의 내침식성(耐浸蝕性) 및 내압밀성(耐壓密性)을 증대(增大)시키므로서 토양생산력(土壤生産力) 증진(增進), 토양보전(土壤保全), 농기계작업(農機械作業)에 매우 유익(有益)한 효과(效果)를 가져 올 수 있다. 우리나라 경작지(耕作地)에서의 유기물(有機物)의 물리성(物理性) 개선효과(改善效果)는 일반적(一般的)으로 논보다는 밭에서 훨씬 크고 토양(土壤) 유형별(類型別)로는 답(畓)에서는 미숙답(未熟畓) 보통답(普通畓)에서 크고, 전(田)에서는 사질전(砂質田) 중점출(重粘出)에서 높을 것으로 생각된다. 따라서 유기물(有機物) 시용효과(施用效果)를 극대화(極大化)한다는 면(面)에서 보면 논보다는 밭, 숙전(熟田)보다는 신개간지(新開墾地)에 더 많은 유기물(有機物)이 시용(施用)되어야 할 것이다. 토양물리성(土壤物理性) 개선면(改善面)에서 볼때 최적(最適) 토양유기물함량(土壤有機物含量)은 3.0-3.5%정도(程度)로 정(定)할 수 있으며 우리나라 경작지(耕作地)의 유기물함량(有機物含量)은 매우 낮은 수준(水準)이기 때문에 보다 많은 유기물(有機物)을 계속(繼續) 시용(施用)하여 토양유기물(土壤有機物) 함량(含量)을 증가(增加)시켜 주는데 많은 노력(努力)을 경주(傾注)해야 할 것이다.

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계화도 간척지에서 석고, 팽화왕겨 및 제올라이트 처리가 토양 중 양이온 함량에 미치는 영향 (Influence of Gypsum, Popped Rice Hulls and Zeolite on Contents of Ca2+, Mg2+, Na+, K+ in Reclaimed Tideland Soils in Kyehwado)

  • 백승화;이상욱;임효빈;김대근;김성조
    • 한국환경농학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.25-31
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    • 2009
  • 본 연구는 간척지 토양 중 세사양토에 대하여 입단형성을 위해 가해진 토양개량제가 토양 중 양이온 함량변화에 미치는 영향을 분석하기 위하여 토양개량제로 이수석고 1550 (G1), 3100 (G2), 6200 (G3) kg/10 a, 팽화왕겨 1000 (H1), 2000 (H2), 3000 (H3) kg/10 a, 팽화왕겨 1500 kg/10 a에 zeolite 200 (HZ1), 400 (HZ2), 800 (HZ3) kg/10 a가 되도록 처리량을 달리하여 3년간 연용하고, 버뮤다그래스를 재배한 토양을 60, 90, 120일 경과 후 채취하여 토양개량제 연용이 토양 중 양이온 함량변화에 미치는 결과를 보고한다. 이수석고의 처리는 토양 중 $K^+$, $Na^+$, $Mg^{++}$의 함량을 현저히 감소시키는 것으로 나타났다. $K^+$ 함량은 토양개량제의 종류 및 처리수준과 관계없이 연용기간이 길어질수록 낮아지는 경향이었다. $K^+$ 함량은 연도별의 경우 2004 > 2005 > 2006 순으로 낮았으나 동일연도에서는 이수석고 < 팽화왕겨 < 팽화왕겨+zeolite 순이었으며, 90 DAT에서 잘 나타나고 있었다. $Na^+$ 함량은 토양개량제 연용에 따른 변화는 없었으나 토양개량제의 종류에 의한 함량에서 차이를 보였다. 2006년 120 DAT 처리구에서 이수석고 및 그 처리량에 따라 $Na^+$ 함량이 현저히 감소하는 현상을 볼 수 있었고, 2006년도 토양 중 $Na^+$ 함량은 이수석고 $\ll$ 팽화왕겨 < 팽화왕겨 +zeolite 순이었다. $Mg^{++}$ 함량은 팽화왕겨+zeolite의 경우 년도별 증가형태가 안정적이었고, 시간이 경과할수록 이수석고 < 팽화왕겨 < 정화왕겨+zeolite 순으로 높아지고 있었다. 이수석고 및 그 처리량에 따라 $Mg^{++}$ 함량은 현저히 감소하는 현상을 볼 수 있었고, 팽화왕겨, 팽화왕겨+zeolite 처리구에서는 대조구에 비해 그리고 연용에 따라 감소되는 정도가 적었다. 동일 조건에서의 토양개량제 처리는 이수석고 < 팽화왕겨 < 팽화왕겨+zeolite 순으로 높아지고 있었다 $Ca^{++}$의 경우 이수석고 연용처리는 처리수준이 높을수록 토양 중 $Ca^{++}$이 높아지는 결과가 되었으며, 년도별 변화도 2004 < 2005 < 2006년의 순으로 연용기간이 늘어남에 따라 높아지는 경향이었다. 팽화왕겨, 팽화왕겨+zeolite 연용처리는 대조구에 비해 함량변화가 적었다. 토성이 세 사양토인 간척지의 양이온 중 $K^+$, $Na^+$, $Mg^{++}$ 함량 감소에 효과적인 토양개량제는 이수석고 이었다.

Alcohol Fermentation at High Temperature and the Strain-specific Characteristics Required to Endow the Thermotolerance of Sacchromyces cerevisiae KNU5377

  • Paik, Sang-Kyoo;Park, In-Su;Kim, Il-Sup;Kang, Kyung-Hee;Yu, Choon-Bal;Rhee, In-Koo;Jin, In-Gnyol
    • 한국미생물생명공학회:학술대회논문집
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    • 한국미생물생명공학회 2005년도 2005 Annual Meeting & International Symposium
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    • pp.154-164
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    • 2005
  • Saccharomyces cerevisiae KNU5377 is a thermotolerant strain, which can ferment ethanol from wasted papers and starch at 40$^{\circ}C$ with the almost same rate as at 30$^{\circ}C$. This strain showed alcohol fermentation ability to convert wasted papers 200 g (w/v) to ethanol 8.4% (v/v) at 40$^{\circ}C$, meaning that 8.4% ethanol is acceptable enough to ferment in the industrial economy. As well, all kinds of starch that are using in the industry were converted into ethanol at 40$^{\circ}C$ with the almost same rate as at 30$^{\circ}C$. Hyperthermic cell killing kinetics and differential scanning calorimetry (DSC) revealed that exponentially growing cells of this yeast strain KNU5377 were more thermotolerant than those of S. cerevisiae ATCC24858 used as a control. This intrinsic thermotolernace did not result from the stability of entire cellular components but possibly from that of a particular target. Heat shock induced similar results in whole cell DSC profiles of both strains and the accumulation of trehalose in the cells of both strains, but the trehalose contents in the strain KNU5377 were 2.6 fold higher than that in the control strain. On the contrary to the trehalose level, the neutral trehalase activity in the KNU5377 cells was not changed after the heat shock. This result made a conclusion that though the trehalose may stabilize cellular components, the surplus of trehalose in KNU5377 strain was not essential for stabilization of whole cellular components. A constitutively thermotolerant yeast, S. cerevisiae KNU5377, was compared with a relatively thermosensitive control, S. cerevisiae ATCC24858, by assaying the fluidity and proton ATPase on the plasma membrane. Anisotropic values (r) of both strains were slightly increased by elevating the incubation temperatures from 25$^{\circ}C$ to 37$^{\circ}C$ when they were aerobically cultured for 12 hours in the YPD media, implying the membrane fluidity was decreased. While the temperature was elevated up to 40$^{\circ}C$, the fluidity was not changed in the KNU5377 cell, but rather increased in the control. This result implies that the plasma membrane of the KNU5377 cell can be characterized into the more stabilized state than control. Besides, heat shock decreased the fluidity in the control strain, but not in the KNU5377 strain. This means also there's a stabilization of the plasma membrane in the KNU5377 cell. Furthermore, the proton ATPase assay indicated the KNU5377 cell kept a relatively more stabilized glucose metabolism at high temperature than the control cell. Therefore, the results were concluded that the stabilization of plasma membrane and growth at high temperature for the KNU5377 cell. Genome wide transcription analysis showed that the heat shock responses were very complex and combinatory in the KNU5377 cell. Induced by the heat shock, a number of genes were related with the ubiquitin mediated proteolysis, metallothionein (prevent ROS production from copper), hsp27 (88-fold induced remarkably, preventing the protein aggregation and denaturation), oxidative stress response (to remove the hydrogen peroxide), and etc.

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방풍나물 추출물이 난소절제 흰쥐의 혈중 지질 변화에 미치는 영향 (Effect of Ledebouriella seseloides Extracts on Lipid Parameters in Ovariectomized Rats)

  • 전명정;김미향
    • 생명과학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.83-90
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    • 2016
  • 본 연구는 방풍나물 에탄올 추출물을 이용하여 갱년기 유도 흰쥐의 혈중지질 수준의 향상, 항 혈소판 응집력에 미치는 효과를 검토하고자 하였다. 9주령 흰쥐를 각 군당 6마리씩 난소절제 모의 수술군, 난소절제군, 난소절제 후 방풍나물 추출물 50 mg/kg/day 및 200 mg/kg/day군의 4군으로 나누어 시술 후 6주간 추출물을 투여하며 사육하였다. 동물실험 결과 갱년기 유도로 인하여 증가된 혈청 중 중성지방 및 총콜레스테롤 함량은 방풍나물 추출물의 투여에 의해 저하되었다. 혈중 LDL-콜레스테롤 함량은 방풍나물 추출물 200 mg/kg/day 투여에 의해 난소절제 대조군(OVX-CON)에 비해 유의하게 감소하였다. 또한 방풍나물 추출물의 항 혈전능에 미치는 영향을 검토하기 위해, 난소절제로 인하여 혈 중 지질 함량이 증가한 상태에서 washed platelet을 분리하고 콜라겐으로 혈소판 응집을 유도하였다. 그 결과 방풍나물 추출물을 투여한 군이 OVX-CON군에 비해 혈소판 응집을 억제하는 것으로 나타났다. 응집율을 나타내는amplitude (%)는 OVX-CON군이 난소절제를 하지 않은 SHAM군과 비교하여 증가하였으나, 방풍나물 추출물 투여군인 OVX-LS50 및 OVX-LS200군 모두에서 유의적으로 감소하는 결과를 나타내었다. 비교하여 반응이 일어나기 시작하는 속도를 나타내는Slop은 SHAN군에 비해 난소절제로 인해 OVX-CON군이 증가하였으나, 방풍나물 추출물 투여군에서 OVX-CON군에 비해 유의적으로 감소하는 결과를 나타냈다. 응집시간을 나타내는 lag time (sec)은 난소절제에 의해 반응이 일어나는 시간이 짧아져, 혈소판 응집이 촉진되는 결과가 나타났다. 방풍 나물 추출물 투여한 경우, 200 mg/kg/day 투여군인 OVX-LS200군의 경우 OVX-CON군에 비해 lag time이 연장되어 혈소판 응집이 지연되는 결과가 나타났다. 난소절제 시(OVX-CON군) 에스트로겐 결핍으로 골 교체가 증가되어 SHAM군에 비해 혈청 중의 ALP 활성이 증가되었으나 유의성 있는 결과는 나타나지 않았다. 한편, 방풍나물 추출물 투여군에서는 난소절제로 인하여 그 활성이 증가된 OVX-CON군에 비해 활성이 감소하는 경향을 나타내었으며, 200 mg/kg/day 투여군의 경우 SHAM군보다 활성이 감소하여 난소 절제로 인한 골 손실 정도를 완화시켜준 것으로 추측된다. 연골의 경우 비 난소절제군인 SHAM군에 비해 난소절제군인 OVX-CON군의 collagen 함량이 감소하였으나, 방풍 에탄올 추출물을 투여함으로써 OVX-LS200 군에서 유의적으로 증가하였으며, 골 조직에서 또한 난소를 절제한 OVX-CON군이 난소를 절제하지 않은 SHAM군과 비교해 유의적으로 감소하는 결과가 나타났다. 한편, 난소를 절제한 후 방풍 추출물을 50 mg/kg/day 투여한 OVX-LS50군에서는 대조군에 비해 collagen 함량이 증가하는 경향이 나타났으며, 200 mg/kg/day 투여한 OVX-LS200군의 경우 유의적으로 증가하였다. 이상과 같이 방풍나물 추출물은 난소절제로 인하여 증가된 혈중 지질 조성 개선 및 에스트로겐 부족으로 인한 골 손실의 예방에 유익한 효과를 가질 것으로 기대된다.

충주 어래산 일대에서 산출하는 희토류 광물의 광물학적 및 광물화학적 특성 (Mineralogy and Mineral-chemistry of REE Minerals Occurring at Mountain Eorae, Chungju)

  • 유병운;이길재;고상모
    • 자원환경지질
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    • 제45권6호
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    • pp.643-659
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    • 2012
  • 충주 지역은 소위 옥천층군에 해당되는 계명산층이 분포하며, 계명산층내에는 변성화산암 모암과 페그마타이트 모암의 희토류 광체가 배태한다. 변성화산암 모암의 희토류 광체를 구성하는 희토류광물은 갈렴석, 저어콘, 인회석, 스핀이 산출하나 갈렴석이 가장 우세하게 산출한다. 페그마타이트 모암의 희토류 광체를 구성하는 희토류 광물은 퍼구소나이트, 카르나수르타이트, 저어콘, 토륨석이 산출하나 퍼구소나이트가 가장 우세하다. 변성화산암에서 산출하는 갈렴석의 화학식은 (Ca, Y, REE, Th)$_{2.095}$(Mg, Al, Ti, Mn, $Fe^{3+})_{2.770}(SiO_4)_{2.975}(OH)$로서 TREO 23.89-29.12 wt%, $La_2O_3$ 4.71-9.92 wt%, $Ce_2O_3$ 11.30-14.33 wt%, $Y_2O_3$ 0.11-0.29 wt%, $ThO_2$ 0.12-0.94 wt% 이다. A(2) 사이트 에서 $Ca^{2+}$$REE^{3+}$, M(2) 사이트에서 $Al^{3+}$$Fe^{2+}$의 치환이 일어나는데 이는 갈렴석의 화학조성에 밀접한 관련을 갖는 특징이고, Fe의 함량이 일반 갈렴석보다 높은 Ce 계열의 Ferriallanite에 해당된다. 이는 모암인 계명산층을 주로 구성하는 변성화산암(변성조면암)의 원암이 Fe이 풍부한 함철층이기 때문인 것으로 판단된다. 페그마타이트 모암에서 가장 우세하게 산출하는 퍼구소나이트의 화학조성은 A 사이트에서 Y-REE, Y-Th 치환이 우세하게 일어났으며, B 사이트에서는 Nb-Ta-Ti의 치환이 주로 초래되었으며, 계산된 화학식은 $YNbO_4$ 이다. 또한 $Y_2O_3$$Nb_2O_5$만의 비율로 상관도를 확인 한 결과 연구지역에서 산출되는 퍼구소나이트는 Y과 Nb의 이상적인 비율인 1:1 비율과 달리 1:1.5의 비율을 나타내고 있으며, Nb의 함량이 Y 함량보다 높으며, Y 사이트 즉, A 사이트에서 희토류 원소의 치환이 활발하게 초래되었다. 페그마타이트에서 산출하는 카르나수르타이트는 REE 및 Th를 치환하는 조성은 각각 $Ce_2O_3$ 9.16-22.88 wt%, $La_2O_3$ 2.15-9.16 wt%, $ThO_2$ 0.44-10.8 wt%, 화학조성으로 계산된 구조식은 (Y, REE, Th, K, Na, Ca)$_{1.478}$(Ti, Nb)$_{1.304}$(Mg, Al, Mn, $Fe^{+3})_{0.988}$(Si, P)$_{1.431}O_7(OH)_4{\cdot}3H_2O$이다. 870-860 Ma 인 초기 원생대에 로디니아 대륙의 분열기로서 한반도에서 A-1형 화산활동이 초래되어 철, 희토류원소 및 고장력원소(Nb, Zr, Y 등)가 풍부한 변성화산암으로 주로 구성되는 계명산층을 형성 시켰다면 갈렴석은 모암이 형성될 당시 알카리 화산암에서 정출되었거나 변성작용이 초래된 고생대 말(300-280 Ma, Cho et al., 2002) 광역변성작용에 의해 형성 되었을 가능성이 높다. 희토류를 함유하는 페그마타이트에서 산출하는 저어콘 연대가 190 Ma 인 것은 쥬라기에 충주지역에서 광범위하게 초래된 화강암 정치활동과 관련된 가능성이 크다. 따라서 충주지역 계명산층 내 배태된 희토류 광체는 인접한 지역에 배태되어 있지만 매우 차별적 희토류 광화작용이 초래 되어 희토류광물조성과 광체의 산상이 차별적으로 나타나는 것으로 해석된다.