• 현장농수산연구지
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• 제25권3호
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• pp.19-29
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• 2023

본 연구는 실내배양을 통해 방사무늬김(N. yezoensis) 패각 사상체의 성장과 수온변화가 각포자 형성 및 방출에 미치는 영향을 조사하였다. 7주간의 실내배양을 통해서 유리 사상체가 패각에 잠입하여 성장하고 각포자가 형성되는 것을 관찰할 수 있었다. 또한 실내 배양기에서 패각 사상체 성장 및 각포자 형성이 충분히 가능하였고, 배양기간도 단축하는 결과를 보였다. 패각 내 각포자 형성량을 조사하기 위하여 배양온도를 10℃와 18℃, 28℃로 나누어 6주간 배양하였다. 10℃에서는 평균 1주 127개, 2주 127개, 3주 95개, 4주 90개, 5주 76개, 6주 75개가 관찰되었고, 18℃에서는 평균 1주 141개, 2주 135개, 3주 94개, 4주 153개, 5주 162개, 6주 2개가 관찰되었으며, 28℃에서는 1주 167개, 2주 102개, 3주 148개, 4주 157개, 5주 270개, 6주 138개가 관찰되었다. 각포자 평균 형성량은 28℃가 가장 많았고, 18℃, 10℃ 순이었다. 패각에서 방출된 각포자 수는 직접적으로 계수가 어려움에 따라 유엽의 개체수로 방출량을 확인하였다. 각포자 방출에 따른 유엽 개체수는 10℃에서 1주 0개, 2주 189개, 3주 200개, 4주 89개, 5주 56개, 6주 27개가 관찰되었고, 18℃에서는 1주 0개, 2주 26개, 3주 546개, 4주 16개, 5주 17개체, 6주 154개체가 관찰되었으며 28℃에서는 거의 관찰되지 않았다. 본 연구를 통하여 패각 속에서 형성된 각포자는 28℃에서 18℃ 조건으로 옮긴 뒤 3주 후 최대 방출하였고, 이어서 3주 후 2번째로 많이 방출하는 패턴을 확인하였다.

• 한국자원식물학회지
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• 제36권5호
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• pp.455-468
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• 2023

본 연구에서는 메밀 새싹 추출물의 비피더스균과 락토바실러스균 증식에 미치는 영향, 항염증 효과 및 관련 생리활성 물질의 분석을 통해 프리바이오틱스 소재로서의 활용 가능성을 평가하였다. 메밀 새싹 추출물을 10종의 프로바이오틱스에 첨가하여 각각 배양하였을 때, 대조군보다 pH 값이 낮아지고, 생균수는 증가하였다. 쓴메밀 새싹 추출물을 Bifidobacterium longum ssp. infantis BT1에 첨가하여 배양한 실험군의 생균수는 8.61×10⁸ CFU/mL로 증식 효과가 가장 뛰어났다. 메밀 새싹 추출물을 10종의 프로바이오틱스에 첨가한 다음 LPS로 유도하였을 때, 세포독성에 대한 보호 효과와 NO, PGE₂ 발현에서도 유의적인 억제 효과를 보여 우수하였다. 특히, 비피더스균 중 BT1에서 NO 생성량이 29.5 mM로 가장 낮았으며, 락토바실러스균 중에서는 Lacticaseibacillus paracasei LPC5에서 30.6 mM로 NO 생성량이 매우 낮아 항염증 효과가 있었다. 이상의 결과는 루틴, 퀘세틴 및 콜린 등 다양한 생리활성 물질을 가진 메밀 새싹 추출물이 특정 배양액에서 염증 관련 지표인 NO 생성 및 PGE₂ 생성량 억제에 효과가 있음을 나타내는 것으로 메밀이 장내 유익균 증식과 염증 조절에 긍정적인 영향을 줄 수 있을 것으로 판단된다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제50권
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• pp.155-162
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• 2023

무(Raphanus sativus L.)는 전세계적으로 재배되고 있는 뿌리 채소 중 하나로, 다양한 방법으로 소비되고 있다. 무의 F1종자 생산을 위한 원종 계통의 교배 과정에서는 화분 혼입으로 인해 순도가 떨어지는 문제가 발생할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 무의 기내 대량증식을 위해 캘러스 재분화를 통한 대량증식 조건을 확립함으로써 기내배양 식물체를 증식시키고 원종 증식에 이용될 수 있도록 하는 것을 목표로 하였다. 무의 하배축을 이용한 캘러스 유기에서 다양한 농도의 2,4-D와 TDZ, kinetin 조합 중 가장 효과적인 조합을 선정하고, 유기된 캘러스를 두 종류의 배지(5H+1B, 1 mg/L NAA + 0.1 mg/L 2,4-D + 1 mg/L IPA + 0.02 mg/L GA3 + 2 mg/L zeatin + 1 mg/L BA; 5H+0.1T, 1 mg/L NAA + 0.1 mg/L 2,4-D + 1 mg/L IPA + 0.02 mg/L GA3 + 2 mg/L zeatin + 0.1 mg/L TDZ)에 치상함으로써shoot 재분화에 적합한 호르몬 조건을 탐색하였다. 무의 캘러스 배양 결과, RA2 계통과 RA10 계통은 1 mg/L 2,4-D + 0.05 mg/L kin 조합에서, RA4 계통은 1 mg/L 2,4-D + 0.1 mg/L kin + 0.025 mg/L TDZ 조합에서, RA30 계통은 1 mg/L 2,4-D + 0.2 mg/L kin 조합에서 캘러스의 형성이 효과적이었다. RA4 계통에서 유기된 캘러스의 shoot 재분화는 두 종류의 shoot 재분화 배지에서 모두 일어났지만, 그 빈도는 5H+1B 배지에서 훨씬 더 높았으며 재분화된 shoot를 발근배지에 계대배양하여 뿌리를 유도하고 기내 순화 과정을 거쳐 재분화된 소식물체를 얻을 수 있었다. 이 연구에서 확립한 조건들을 무의 기내 대량번식에 활용한다면, F1 종자 생산을 위한 원종 증식에 도움이 될 것으로 판단된다.

• 생명과학회지
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• 제34권5호
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• pp.304-312
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• 2024

가금류 우모는 환경오염 물질이자 병원성 세균의 저장소로 간주되는 축산폐기물이다. 따라서 우모 폐기물을 관리하기 위한 지속 가능하고, 환경친화적인 방법을 개발하는 것은 매우 중요하다. 본 연구는 폐기된 닭의 우모로부터 분리된 Y10 균주를 동정하고, 특성화하기 위하여 수행되었다. Y10 균주는 표현형 및 16S rRNA 유전자 분석을 통해 Bacillus amyloliquefaciens에 속하는 것으로 확인되었다. B. amyloliquefaciens Y10은 곰팡이 세포성분을 분해하는 효소(cellulase, lipase, protease and pectinase), siderophore, 암모니아 및 IAA 생성과 같은 식물 성장 촉진 활성을 나타내었다. 나아가 Y10 균주는 일부 식물병원성 곰팡이의 균사체 생육을 억제할 수 있었다. 기본배지에 탄소원으로 sucrose 0.1%, 질소원으로 casein 0.05%를 첨가한 후, 배지의 pH를 10으로 조정하여 35℃에서 배양했을 때, 실험균주에 의한 우모 분해율은 기본배지 대비 약 2배 증가되었으며, 배양 4일에 우모는 완전히 분해되었다. 또한 실험균주는 개선된 조건에서 오리 우모, 양모, 사람의 손발톱과 같은 다양한 케라틴 기질을 분해할 수 있었다. Y3 균주를 이용하여 조제된 우모 분해산물은 DPPH 라디칼 소거능(EC₅₀ = 0.38 mg/ml)과 SOD 유사활성(EC₅₀ = 183.7 mg/ml)과 같은 항산화능이 있음을 확인하였다. 이 결과는 실험균주는 케라틴 폐기물의 미생물학적 처리뿐만 아니라 농축산 산업에 적용할 수 있는 생물 비료, 생물 농약 및 사료첨가제 개발의 잠재적인 후보가 될 수 있을 시사한다.

• 구강회복응용과학지
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• 제40권2호
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• pp.55-63
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• 2024

목적: 이 연구의 목적은 거친 티타늄 표면에 형성된 Staphylococcus aureus 바이오필름에 대해 인도시아닌 그린을 활용한 광역학치료(photodynamic therapy; PDT)의 항미생물 효과를 평가하고, 이를 임상에서 널리 사용되는 다른 화학 처치 방법과 비교하는 것이다. 연구 재료 및 방법: 멸균된 거친 표면 티타늄 디스크에 S. aureus ATCC 25923을 접종한 후 48시간 동안 배양하여 바이오필름을 형성하였다. 실험은 대조군, 클로르헥시딘군(CHX), 테트라싸이클린군(TC), 인도시아닌 그린군(ICG), 인도시아닌 그린을 활용한 광역학치료군(ICG-PDT)으로 구분하여 진행하였다. 군에 따른 처리 후 세균을 배양하여 세균 수(colony forming unit; CFU)를 계산하고, 바이오필름을 공초점 현미경을 통해 분석하였다. 통계 분석은 CFU값을 로그값으로 변환한 후 분산 분석을 시행하였다. 결과: 모든 실험군은 대조군과 비교하여 유의한 항미생물 효과를 나타냈으며(P < 0.05), 특히 CHX, TC, PDT 군에서 90% 이상의 유의한 효과를 보였다(P < 0.01). CHX 군은 TC, PDT 군과 유의한 차이를 보이지 않았으나(P > 0.05), PDT 군은 TC보다 유의하게 효과적이었다(P = 0.035). 공초점현미경 상에서 PDT 군에서 사균의 비율이 더 높게 관찰되었다. 결론: 이번 연구를 통해 인도시아닌 그린을 활용한 광역학치료가 SLA 티타늄 표면에 형성된 S. aureus 바이오필름 제거에 있어 효과적임을 확인하였다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제57권1호
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• pp.53-64
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• 2024

본 연구는 근생성 효능을 가진 천연화합물을 발굴하고자 oxypeucedanin hydrate가 근생성과 미토콘드리아에 미치는 영향 및 항암제 유도 미토콘드리아 손상에 대한 완화효과를 C2C12 근원세포와 zebrafish 모델을 통해 각각 확인하였다. 그 결과, oxypeucedanin hydrate는 다핵의 근관세포의 수와 분화말기 표지자인 Myh4의 발현량을 증가시켰고 근육단백질 분해 인자인 MuRF1과 MAFbx의 발현량은 감소시켰다. 또한 미토콘드리아 생합성 조절인자인 Pgc1α, Tfam과 전자전달계 구성인자인 Sdha, Cox1의 발현은 증가시키고, 미토콘드리아 융합인자인 Opa1의 발현 또한 증가시킴과 동시에 미토콘드리아 분열을 표지하는 Drp1의 발현은 감소시켰다. 한편 zebrafish 모델을 통해 항암제 유도 미토콘드리아 손상에 대한 개선효과를 확인한 결과, oxypeucedanin hydrate는 항암제에 의해 유도된 미토콘드리아 손상을 완화시켰다. 이상의 결과들은 oxypeucedanin hydrate가 미토콘드리아 기능 증진을 매개로 근원세포 분화 촉진 및 근육 단백질 분해 저하 효과를 나타냄을 시사한다. 따라서 본 연구를 통해 oxypeucedanin hydrate가 근생성 효과를 나타낼 수 있는 잠재적인 유효소재로서의 가능성을 제시하였다.

• 구강회복응용과학지
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• 제40권1호
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• pp.13-23
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• 2024

목적: 인간간엽줄기세포를 연골세포로 분화유도하는 성장인자 규명 및 주사침 크기 차이에 따른 세포증식 증진 비교이다. 연구 재료 및 방법: 인간간엽줄기세포를 연골세포유도배지에서 14, 21, 28일 배양하여 BMP-2, BMP-4, BMP-6, BMP-7, BMP-13, FGF-2, FGF-18, IGF-1, TGF-β1. TGF-β2, TGF-β3를 투여한 군들과 대조군에서 SOX-5, SOX-6, SOX-9 및 FOXO1A의 발현량을 분석하였다. 18, 21, 26 게이지(G) 주사침을 사용하여 배양접시에 인간간엽줄기세포를 접종하고 24, 48, 72시간 후 각각 세포증식을 측정하였다. 결과: 기존에 알려진 FGF, IGF-1, TGFβ1와 함께, BMP-2, BMP-4, BMP-6, BMP-7 등 BMP family 성장인자들에 의하여 연골세포분화 전사인자 유전자들인 SOX-5, SOX-6, SOX-9, FOXO1A의 유전자발현이 증가하였다. 48시간에서는 가장 작은 주사침인 26G군이 대조군 및 18G군에 비하여 유의한 세포증식 증진을 보였으며, 72시간에서도 가장 작은 주사침인 26G군이 대조군에 비하여 유의한 세포증식 증진을 보였다. 결론: 인간간엽줄기세포의 연골세포분화 유도능을 가진 성장인자들을 고찰할 수 있었고 주사침 크기에 따른 세포증식 변화를 규명할 수 있었다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제14권4호
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• pp.205-212
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• 2009

부착미세조류에 의한 생물적 환경정화의 가능성을 시험하기 위해서 Nitzschia sp.(진해만 클론원종)을 이용하여, 생장에 미치는 광도 및 파장의 영향과 인산염 생장 동력학 실험을 수행하였다. 파장은 발광다이오드를 이용하여 청색(450 nm), 황색(590 nm), 적색(650 nm)그리고 형광등을 이용한 복수파장이었다. 청색파장에서 Nitzschia sp.의 생장은 다른 파장보다 높았으나, $100\;{\mu}mol$ photons $m^{-2}\;s^{-1}$ 이상의 광량에서는 광저해현상을 보였다. 복수파장에서도 높은 광량($100\;{\mu}mol$ photons $m^{-2}\;s^{-1}$이상)에서 최대세포밀도가 감소하는 현상이 나타났다. 진해만에서 복수파장의 보상광량($I_0$)에 해당하는 수심은 4-10 m이며, 부유물질에 따라 하계에는 수심(약 4m)이 극히 낮았다. 따라서 최대생장을 보일 수 있는 수심은 제한될 것으로 보인다. 생장동력학 실험에 따라 유도된 파장별 최대생장속도는 달랐지만, 반포화상수($K_s$)는 큰 차이가 없었다. $K_s$는 다른 부유성 미세조류와 비교하여 높아, 높은 인산염 환경에 적응되어 있으며, 세포내 인의 축척효율이 높을 것으로 보인다. 따라서 저층에 특정파장(생장 촉진효과를 보인 청색파장 등)을 주사함으로써 Nitzschia sp.의 생장을 촉진시켜 부영양화 된 저질의 영양염을 효과적으로 제거할 수 있을 것으로 보이며, 이에 따라 빈산소 문제도 해소할 수 있어 생물적 환경정화에 유용한 대상 종으로 생각된다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제12권3호
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• pp.125-132
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• 2007

조식동물-해조류 상호작용의 크기 분포를 추정하기 위하여 12종의 조식동물에 대하여 개체 당 일평균 섭식률 (PCGR, per capita grazing rate, g seaweeds/individual/day)을 구하고, 다른 종들의 섭식률을 추정할 수 있는 회귀모형을 만들었다. 조식동물의 생체량과 사제곱근 변환 PCGR은 power curve($y=0.2310x^{0.3290}$)에 적합되었고 모형의 r값은 0.8864였다. 이로부터 조식동물의 PCGR 변동은 생체량과 관계가 있으며, 섭식 효율성은 관찰된 생체량 범위내에서 균일하지 않다는 것이 파악되었다. 따라서 각 종별 생체량 효과가 보정된 PCGR을 추정하였고, 작은 몸체를 갖는 종일수록 보다 효율적인 섭식자인 것으로 밝혀졌다. 서식밀도를 감안한 개체군 별 상호작용(grazing impact, $mg/m^2$)을 계산한 결과, 해조장에 가장 큰 영향을 갖는 개체군은 군소(Aplysia kurodai, 약 $2,513mg/m^2$)인 것으로 나타났고, 다음은 둥근성게(Strongylocentrotus nudus, 약 1,500 mg/)와 새치성게(S. intermedius, $733mg/m^2$) 등인 것으로 나타났다. 단각류 가운데 단위 면적당 밀도가 4,000 개체 이상인 멜리타옆새우류, Elasmopus sp.와 2,000 개체 이상인 가시꼬리육질꼬리옆새우붙이, Jassa falcata의 섭식량은 각각 3.435와 $1.697mg/m^2/day$인 것으로 나타났다. 본 연구에서 추정한 조식동물 군집의 종 조성과 서식 밀도가 동일할 때 상호작용의 총합은 $5,045mg/m^2/day$인 것으로 나타났다. 실험과 모형 연구로부터 성게류와 군소 외에도 적잖은 상호작용이 높은 밀도를 갖는 많은 수의 종들로부터 해조류에 가해지고 있음을 추정할 수 있었다. 성게류의 경우 3 개체/$m^2$의 평균 서식밀도에서 발생하는 섭식량은 국내 천해 양식업의 평균 해조류 생산량(약 5 ton/ha)을 초과하는 것으로 예측되었다. 미소 갑각류 역시 낮은 포식압 조건에서 서식밀도가 증가하면 적잖은 충격(해조류 생산량의 약 16%)을 가할 것으로 예측되었다. 해조장에 서식하는 조식동물의 밀도가 어류에 의해 강도 높게 조절되고 있음을 감안하면, 어류와 조식동물 간 상호작용에 대한 인간의 간섭(어류의 남획 등)은 해조장에 커다란 변화를 유발할 수 있는 잠재력을 가질 것으로 예상된다.

• 한국양식학회지
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• 제21권4호
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• pp.203-212
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• 2008

참굴 유생의 최적 성장과 먹이생물의 이용성을 높이기 위해 현재 인공종묘생산에서 많이 이용되고 대량배양이 용이한 미세조류를 대상으로 그 요구조건을 구명하고, 나아가 인공배합사료개발에 요구되는 기초적인 사료 설계 자료를 얻기 위하여 대량 인공종묘생산 시 유생에 축적되는 영양소의 변화를 유생의 발달 단계에 따라 조사하였다. 유생의 일간 각장 성장은 $5.8{\sim}30.8\;{\mu}m$로 중형각정기 유생 이후 최대 성장률을 보였고, 사육 12일째 각장 $311.0\;{\mu}m$의 부착기 유생으로 성장하였다. 습중량, 건중량 및 AFDW는 각각 $0.5{\sim}15.0\;{\mu}g/larva$, $0.2{\sim}6.5\;{\mu}g/larva$ 및 $0.1{\sim}2.3{\mu}g/larva$이었다. 각각의 증중량은 D형 유생에서 각장 $100\;{\mu}m$까지는 감소하였고, 사육 8일째까지는 급격한 증가를 보였지만, 부착기 유생으로 발달하면서 감소하였다. 알의 일반성분 조성 중 회분은 7.7%로 전체 유생단계의 $30.3{\sim}39.6%$에 비해 매우 낮은 함량을 보였지만, 조단백질, 조지질 및 탄수화물의 함량은 전 유생단계에 비해 높았다. 유생의 조지질($0.6{\sim}1.1%$), 조단백($6.1{\sim}10.6%$), 탄수화물($1.0{\sim}2.7%$), 아미노산 및 지방산 함량은 포기각정기 유생까지는 감소하였고, 이후 어느 정도 축적되는 경향을 보였다. 알과 유생의 아미노산 조성 비율은 유생의 발달단계와 상관없이 비슷한 조성비로 glutamic acid (5.85%, $1.26{\sim}2.24%$)과 aspartic acid (4.67%, $0.97{\sim}1.70%$)가 가장 놀은 조성을 보였다. 전체 유생기 동안 필수아미노산으로서 leucine ($0.83{\sim}1.26%$), lysine ($0.90{\sim}1.35%$) 및 arginine ($0.92{\sim}1.25%$)이 성장함에 따라 비교적 높게 축적되었다. D형 유생에서 부착기 유생으로 발달하는 과정에서 조화지방산은 65.5% ($54.3{\rightarrow}17.1%$)로 줄어들었고, 단일불포화지방산과 고도불포화지방산은 각각 35.8% ($29.9{\rightarrow}40.6%$)와 484.6% ($7.8{\rightarrow}45.6%$)로 축적되었다. 이 중 palmitic acid ($9.9{\sim}37.0%$), oleic acid ($12.2{\sim}32.3%$) 및 linoleic acid ($2.0{\sim}33.6%$)가 비교적 높은 조성을 보였고, EPA와 DHA은 각각 $2.2{\sim}11.6%$, $2.0{\sim}4.5%$로 나타나, 전체 유생단계에서 EPA가 DHA에 비해 높은 조성비($1.1{\sim}3.5$, EPA/DHA)을 보였다.