• 한국토양비료학회지
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• 제48권5호
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• pp.397-403
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• 2015

Heavy metals reduce the photosynthetic efficiency and disrupt metabolic reactions in a concentration-dependent manner. Moreover, by replacing the metal ions in metalloproteins that use essential metal ions, such as Cu, Zn, Mn, and Fe, as co-factors, heavy metals ultimately lead to the formation of reactive oxygen species (ROS). These, in turn, cause destruction of the cell membrane through lipid peroxidation, and eventually cause the plant to necrosis. Given the aforementioned factors, this study was aimed to understand the physiological responses of rice to cadmium (Cd) and arsenic (As) toxicity and the effect of essential metal ions on homeostasis. In order to confirm the level of physiological inhibition caused by heavy metal toxicity, hydroponically grown rice (Oryza sativa L. cv. Dongjin) plants were exposed with $0-50{\mu}M$ cadmium (Cd, $CdCl_2$) and arsenic (As, $NaAsO_2$) at 3-leaf stage, and then investigated malondialdehyde (MDA) contents after 7 days of the treatment. With increasing concentrations of Cd and As, the MDA content in leaf blade and root increased with a consistent trend. At 14 days after treatment with $30{\mu}M$ Cd and As, plant height showed no significant difference between Cd and As, with an identical reduction. However, As caused a greater decline than Cd for shoot fresh weight, dry weight, and water content. The largest amounts of Cd and As were found in the roots and also observed a large amount of transport to the leaf sheath. Interestingly, in terms of Cd transfer to the shoot parts of the plant, it was only transported to upper leaf blades, and we did not detect any Cd in lower leaf blades. However, As was transferred to a greater level in lower leaf blades than in upper leaf blades. In the roots, Cd inhibited Zn absorption, while As inhibited Cu uptake. Furthermore, in the leaf sheath, while Cd and As treatments caused no change in Cu homeostasis, they had an antagonist effect on the absorption of Zn. Finally, in both upper and lower leaf blades, Cd and As toxicity was found to inhibit absorption of both Cu and Zn. Based on these results, it would be considered that heavy metal toxicity causes an increase in lipid peroxidation. This, in turn, leads to damage to the conductive tissue connecting the roots, leaf sheath, and leaf blades, which results in a reduction in water content and causes several physiological alterations. Furthermore, by disrupting homeostasis of the essential metal ions, Cu and Zn, this causes complete heavy metal toxicity.

• 생물환경조절학회지
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• 제31권3호
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• pp.188-193
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• 2022

배초향은 잎을 식용으로 이용하는 작물로 영양생장을 유지하여 잎의 품질과 수량을 높이는 것이 중요하다. 작물의 생장이 영양생장에서 생식생장으로 전환될 경우 잎의 발달이 저하되어 상품성이 하락할 수 있다. 따라서 본 연구는 광주기에 따른 배초향 식물의 개화 특성 및 화서 발달을 조사하여 잎 생산을 위한 적정 광주기를 선발하기 위해 수행되었다. 배초향 종자를 2021년 11월 29일에 105구 트레이에 파종하여 본엽이 4매 발생한 배초향 식물체를 2021년 12월 27일에 각각 포트에 정식하였다. 정식 후 명기/암기 시간을 10/14hrs, 12/12hrs, 14/10hrs, 16/8hrs로 조절하여 처리하였다. 정식 19일 후 광주기가 짧았던10/14hrs에서 첫 개화를 확인하였으며, 12/12hrs에서 20일, 그 외 처리에서는 21일 이후 개화하는 것을 확인하였다. 또한, 명주기가 암주기에 비해 짧을수록 화서의 발달이 증가하는 것을 통해 본 식물이 양적 단일식물의 특성을 가짐을 확인하였다. 배초향의 생육은 광주기가 길수록 엽장, 엽수, 지상부의 생체중 및 건물중, 엽면적이 증가하는 것으로 나타났다. 따라서, 명주기를 14시간 이상으로 처리하는 것이 배초향의 엽채류로서의 생산성을 높이는 데 적합할 것으로 판단된다.

• 한국가금학회지
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• 제12권1호
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• pp.25-30
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• 1985

가금에서의 영양소리용성에 미치는 볏짚구성분의 영향을 고찰하기 위하여 증류수 혹은 0.25N NaClO$_2$ 800$m\ell$당 볏짚 100g의 비율로 침지하여 135$^{\circ}C$ 3.2kg/$\textrm{cm}^2$ 압력밑에서 각각 30, 60 및 120분 autoclave를 이용하여 가열하고 세척 건조(증류수 혹은 NaClO$_2$-30, 60 및 120-볏짚) NDF, ADF 및 리그닌량을 조사하였다. 갓부화한 단관백색 레그흔 숫병아리에 10일간 시판 병아리 사료를 급여하고 계속해서 8일간 밀기울(기초), 섬유소(선분), 무처리볏짚, 증류수-30-볏짚 및 NaClO$_2$-30-볏짚이 각각 17.0% 함유된 실험사료를 급여했다. 증류수-30, 60 및 120-볏짚의 건물손실율은 각각 9.7, 12.1 및 13.3%였으나, NaClO$_2$-30, 60 및 120-볏짚에서는 각각 8.8, 18.7 및 19.4%로, NaClO$_2$-60 및 120-볏짚에서는 증류수볏짚의 1.5배가 되었다. 증류수 및 NaClO$_2$ 볏짚의 건물손실은 주로 무처리볏짚의 세포내용물과 헤미셀루로스의 용출에 기인하는 것이었다. 증류수-30-볏짚을 급여한 병아리는 무처리 혹은 NaClO$_2$-30-볏짚을 급여한것에 비해서 증체량이 높고 사료요구량이 낮았다. 질소밸런스 및 축적율은 증류수-30-볏짚을 급여한것에서 무처리 및 NaClO$_2$-30-볏짚을 급여한것에 비해서 높았고, 조지방소화율은 높아지는 경향이 있었다. 무처리, 증류수-30 및 NaClO$_2$-30-볏짚을 급여한 병아리의 MEn/GE는 각각 71.9, 72.9 및 70.4%였으며, 대사체중(kg 0.75)당 MEn섭취량은 각각 307.3, 296.2 및 291.4 KCal가 되었다. 이때 kg 0.75당 1일 단백질축적량은 각각 1.647, 1.969 및 1.560g이었다. 한편 증류수-30-볏짚을 급여한 병아리의 단백질 1g 축적에 상당하는 MEn는 30.56Kcal로써 무처리 및 NaClO$_2$-30-볏짚을 급여한것의 36.90 및 37.58Kcal보다 낮았다. 따라서 무처리볏짚에는 에너지 이용성 혹은 단백질축적에 영향을 미치는 물질 혹은 성질이 존재하며, 이것은 볏짚을 끓임으로써 제거된다는 것을 시모고 있다.

• 한국잡초학회지
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• 제15권1호
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• pp.30-38
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• 1995

재배양식별(栽培樣式別)로 발생전토양표면처리(發生前土壤表面處理)된 pyrazolate는 처리후(處理後) 10일째 피에서는 건답조건(乾畓條件)의 경우 twist현상(現像)이, 담수조건(湛水條件)에서는 백화현상(白化現像)이 현저하게 나타났다. 처리후(處理後) 20일째 표면직파(表面直播) 벼의 초장(草長) 및 근장(根長)은 무처리(無處理)와 유사하였으나, 토중(土中) 직파(直播)벼는 근장(根長)보다 초장(草長)이 더 억제(抑制)되었으며 피는 벼보다 심하게 억제(抑制)되었다. 담수조건(湛水條件)에서는 건답조건(乾畓條件)보다 더 심한 억제경향(抑制傾向)을 보였으나 벼와 피간의 뚜렷한 차이(差異)는 인정(認定)되지 않았다. 한편 이앙(移秧)벼의 초장(草長)과 근장(根長)은 무처리(無處理)에 비해 증가(增加)되는 생장(生長)을 보였다. 표면직파(表面直播)벼의 지상부(地上部) 및 지하부(地下部) 생체중(生體重)은 무처리(無處理)에 비해 오히려 증가(增加)되었고, 토중직파(土中直播)벼는 무처리(無處理)와 유사한 생장(生長)을 보였으나 피는 무처리(無處理)에 비해 각각 42% 및 41% 억제(抑制)되었다. 그러나 담수조건(湛水條件)의 표면직파(表面直播)벼에서는 지하부생장(地下部生長)이 치명적으로 억제(抑制)되었고 피는 완전히 생장(生長)이 억제(抑制)되었다. 이앙(移秧)벼는 무처리(無處理)와 유사한 생장(生長)을 보였다. 해부학적(解剖學的) 반응(反應)에 있어서 건답직파조건(乾畓直播條件)의 피에서만 엽록소(葉綠素) 파괴(破壞)에 의한 엽육조직(葉肉組織)의 위축(萎縮)과 엽초 및 엽시원체(葉始原體)의 위축(萎縮)으로 인한 두께감소가 관찰되었으나, 담수(湛水) 및 이앙조건(移秧條件)에서 벼와 피는 뚜렷한 해부학적(解剖學的) 변화(變化)는 관찰되지 않았다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제15권4호
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• pp.880-886
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• 2005

Using carotenoid genes of Erwinia herbicola, metabolic engineering was carried out for lycopene production with the pAC-LYCO4 plasmid, which was composed of a chromosomal DNA fragment of E. herbicola containing the crtE, crtB, and crtI genes under the control of the tetracycline promoter and the ipi gene of Haematococcus pluvialis with the trc promoter. Plasmid pAC-LYCm4 was constructed for efficient expression of the four exogenous genes using a strong RBS sequence and the same tetracycline promoter. The optimized expression construct of pAC-LYCm4 increased Iycopene production three times as compared with pAC-LYCO4. pAC-LYCm5 containing ispA behind the four exogenous genes was constructed. There was no significant difference in Iycopene production and cell growth between pAC-LYCm4 and pAC-LYCm5. FPP synthase encoded by ispA was not rate-limiting for Iycopene production. Each gene of crtE, crtB, crtI, and ipi was overexpressed, using pBAD-crtE, pBAD-crtIB, and pBAD-ipiHPI, in addition to their expression from pAC-LYCm4. However, there was no increase oflycopene production with the additional overexpression of each exogenous gene. The four exogenous genes appeared to be not rate-limiting in cells harboring pAC-LYCm4. When pDdxs, pBAD24 containing dxs, was introduced into cells harboring lycopene synthetic plasmids, lycopene production of pAC-LYCO4, pAC-LYCm4, and pAC-LYCm5 was increased by 4.7-, 2.2-, and 2.2-fold, respectively. Lycopene production of pBAD-DXm4 containing crtE, crtB, crtI, ipi, and dxs was 5.2 mg/g dry cell weight with $0.2\%$ arabinose, which was 8.7-fold higher than that of the initial strain with pAC-LYC04. Therefore, the present study showed that proper regulation of a metabolically engineered pathway is important for Iycopene production.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제8권1호
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• pp.43-50
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• 1995

This study was carried out to investigate the effects of activated carbon (AC) on growth, ruminal charateristics, blood profiles and feed digestibility in sheep, using roughage-based or concentrate-based diets. Twelve Suffolk breed of sheep of similar age and weight were distributed into 4 groups in a $2{\times}2$ factorial design. Two groups were fed a roughage-based diet with (R + AC) and without AC (R - AC), while the other two were fed a concentrate-based diet with (C + AC) and without AC (C - AC), respectively. The addition of 0.3% AC was based on dry matter of feed offered to animals. The incorporation of AC in roughage and concentrate based diets had no marked effects on feed intake, daily gain and feed conversion of the animals within experimental diets. The results obtained might be due to the low level of AC added in the diet. The animal on both concentrate-based diets were higher than the roughage-based diets in terms of daily gain and feed conversion ratio. However, it was observed that the animals provided with AC in the concentrate-based diet did not suffer from diarrhea and easily adjusted to high concentrate feeding. Further, the pH value for all diets before feeding was noted to be similar. After feeding, however, pH was shown to be higher in R + AC (p < 0.05) than in C + AC diet. Rumen protozoa number was decreased after feeding for both + AC diets, but in C - AC diet it was higher than in the roughage-based diets. For ammonia-nitrogen, C - AC was found to be higher than C + AC diet and the roughage-based diets before feeding. Total volatile fatty acid concentration, propionate and valerate molar ratios for both diets and time of collection were not affected. However, acetate, butyrate and valerate molar ratios were observed to be affected by diets and time of collections. The diets with AC increased (p < 0.05) before feeding for acetate molar ratio, but not different within diet, however, the roughage diets were found to be higher (p < 0.05) in acetate than the concentrate diet. In the blood parameters, the glutamic pyruvic transaminase (GPT), red and white blood cell (RBC, WBC) counts and packed cell volume (PCV) did not differ within and among the diets. Likewise, the WBC differential count in both diets with either - AC or + AC were similar in trend. However, lymphocyte count was noted to be increased in R + AC than the R - AC diet. The addition of AC in both diets did not affect nutrient digestibilities within diets.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권5호
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• pp.223-229
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• 2020

최근 3세대 바이오매스라고 알려진 미세조류를 이용하여 생산되는 바이오디젤은 기존의 교통수단에 사용되는 화석연료를 대체할 수 있는 유일한 재생에너지로 알려져 있다. 미세조류 중에서도 Scenedesmus obliquus는 다른 미세조류 대비 성장이 빠르고 건조세포무게 대비 지질을 40-50 % 축적이 가능하여 바이오디젤 생산에 있어 야외 및 대규모 재배에 적합한 지질생산 우수 종으로 알려져 있다. 미세조류를 이용한 바이오디젤 생산을 위해서는 높은 바이오매스 생산량 확보가 선행되어야 하며 배양공정의 제어를 위해 효과적인 세포 질량 측정 및 분석이 필요하다. 본 연구는 S. obliquus를 75일 동안 배양하며 흡광도, 현미경 이미지, 라만 분광법 등으로 미세조류의 성장 변화를 측정하고, 측정된 값들에 대한 상관관계를 관찰하였다. 배양 60일과 배양 75일 기간에, 흡광도의 변화량이 3 % 미만인 반면, 현미경으로 관찰한 미세조류의 숫자는 3배 이상 증가하였다. 또한, 라만 분광법으로 측정된 결과에서는 β-카로틴에 해당하는 997 cm^-1, 1148 cm^-1, 1515 cm^-1의 강한 피크값이 측정되었으며, 배양 기간 동안 β-카로틴의 피크값은 초기보다 3배 이상 증가하는 것이 관찰되었다. 따라서 라만 분광법을 이용하면 미세조류 배양에서 세포 내 성장 물질과 성장 정도를 알아내어 높은 바이오매스를 생산할 수 있을 것이다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제37권3호
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• pp.197-203
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• 2009

indigo는 염색산업에서 매우 중요한 색소로, 현재는 고가의 식물에서 추출된 indigo 대신에 합성 indigo가 주로 사용된다. 최근 미생물을 이용한 생물학적 방법으로 indigo를 생산하고자 하는 연구가 많이 진행되고 있으며, 여러 미생물원으로부터 다양한 형태의 indole oxygenase를 탐색, 특성의 규명, 효소의 특성 개량, indigo 생산등의 연구가 진행되고 있다. 본 연구는 Rhodococcus sp. RHA1 유래의 indole oxygenase로 추정되는 유전자를 클로닝하여 대장균에서 발현시킨 결과, 청색 색소가 축적되었으며, 분광광도계, HPLC 및 TLC분석을 통해서 그 청색 색소가 indigo임을 확인하였으며, 또한 전세포를 이용하여 indole 첨가시 indigo가 생성됨을 측정하여, 본 연구의 효소가 indole을 indigo로 전환을 촉매하는 indole oxygenase임을 확인하였고, 트립토판을 첨가한 TB배지에서 약 $236{\mu}M$의 인디고가 생산됨을 알았다. 본 연구를 통해 조사된 특성 이외에 효소 활성의 개량, 적절한 생산용 균주의 선정, 경제적이며 안정적인 대량 발현, 배지 및 배양 공정의 최적화 과정등을 거칠 경우, 보다 더 실용적인 indigo생산 생물공정의 확립이 가능할 것으로 기대된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제19권1호
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• pp.64-69
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• 1991

Mucor sp. KCTC 8405P 균주를 이용하여 초산나트륨이 $\gamma$-linolenic acid (GLA) 생산에 미치는 영향을 조사하였고 또한, 균체지질을 세포외로 분비시키기 위하여 비이온성 계면활성제를 처리하여 그 효과를 조사하였다. 2 초산나트륨을 첨가하는 경우 균체성장과 균체 총질함량을 16g/l와 4.77g/l로 증가시킬 수 있었고 이때 총지질에 대한 GLA 함량은 13.8를 나타내었다. 초산나트륨을 첨가하는 경우 배지의 초기 pH에 따라 균체성장이 크게 영향을 받는데 이것은 배지 주의 초산의 영향 때문인 것으로 추정되며 22mM 이상의 초산농도에서는 균체성장이 거의 일어나지 않았다. 초산나트륨을 첨가한 배지에서 용존산소의 공급을 감소시킴에 따라 균체성장과 총지질함량 및 GLA 함량이 급격히 감소하는 경향을 보였다. 균체지질을 세포 밖으로 분비시키기 위하여 여러가지 비이온성 계면활성제를 처리하여 보았는데 0.5 Tween 80, Span 80을 처리할 때 최고 193 mg/l, 263 mg/l의 GLA를 세포외로 분비시킬 수 있었다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제16권12호
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• pp.1732-1737
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• 2003

An experiment was conducted to investigate the effect of feeding transgenic cottonseed (Bt.) vis-a-vis non-transgenic (non-Bt.) cottonseed on blood biochemical constituents in lactating Murrah buffaloes. Twenty Murrah buffaloes in mid-lactation were divided into 2 groups of 10 each. Animals of group I were fed with 39.5% non-transgenic cottonseed in concentrate mixture while the same percentage of transgenic (Bt.) cottonseed was included in the concentrate mixture fed to the animals of group II. Animals of both groups were fed with concentrate mixture to support their milk production requirements. Each buffalo was also offered 20 kg mixed green fodder (oats and berseem) and wheat straw ad libitum. The experimental feeding trial lasted for 35 days. There was no significant difference in the dry matter intake between the two groups of buffaloes. All the buffaloes gained body weight, however, the differences were non significant. Total erythrocyte count, hemoglobin content and packed cell volume were $9.27{\pm}0.70${\times}10^6/{\mu}l$, $13.01{\pm}0.60gdl$ and $34.87{\pm}1.47%$, respectively in group I with the corresponding figures of $8.88{\pm}0.33$, $12.99{\pm}0.52$ and $31.08{\pm}1.52$ in group II. The values of total erythrocyte count, haemoglobin content and packed cell volume did not differ significantly between the two groups of buffaloes. The concentration of plasma glucose, serum total proteins, albumin, globulin, triglycerides and high density lipoprotein were non significantly higher in buffaloes fed non-transgenic cottonseed than in buffaloes fed transgenic cottonseed. The cholesterol concentration was significantly (p<0.01) higher in buffaloes of group I ($136.84{\pm}8.40mg/dl$) than in buffaloes of group II ($105.20{\pm}1.85mg/dl$). The serum alkaline phosphotase, glutamic-oxaloacetate transaminase and glutamic-pyruate transaminase activities did not differ significantly between two groups of buffaloes. However, serum glutamic-pyruate transaminase activity was considerably high in buffaloes fed nontransgenic cottonseed as compared to buffaloes fed transgenic cottonseed. Bt. proteins in serum samples of animals of group II were not detected after 35 days of feeding trial. It was concluded that transgenic cottonseed and non-transgenic cottonseed have similar nutritional value without any adverse effects on health status of buffaloes as assessed from haematobiochemical constituents.