• 한국환경농학회지
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• 제16권1호
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• pp.37-43
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• 1997

율무의 simazine에 대한 내성이 GSH와의 conjugation에 의한 약제의 불활성화 반응에 기인하는지 여부를 검정하기 위하여 화본과 작물인 옥수수와 비교하여 약제의 흡수 및 대사속도, GSH 함량 및 GST 활성, GST isozyme의 발현 양상 및 작용점에서의 약제에 대한 감수성의 차이를 조사하였다. 율무와 옥수수 모두 배양액중에 포함된 simazine에 대하여 약제처리 초기부터 빠른 흡수를 보였으며, 처리 12시간 후에는 두 초종 간의 흡수속도에 있어서 차이가 인정되지 않았다. 율무에 흡수된 simazine은 GSH-simazine conjugate의 형태로 신속히 대사되었으며, 특히 약제처리 $1{\sim}6$시간 까지의 처리 초기에는 율무에서의 대사속도가 옥수수에 비하여 약 2배정도 빠르게 나타났다. 두 초종 모두 초엽부에서 가장 높은 GSH 함량 분포를 보였다. 초종별로는 율무에서의 GSH 함량이 옥수수에 비하여 전반적으로 높게 나타났으며, 특히 율무의 초엽부와 근부에서 옥수수에 비하여 GSH함량이 각각 1.5배와 2.3배씩 높게 나타났다. GST[CDNB] 활성은 초종 간에 차이가 인정되지 않았으나, GST[simazine] 활성에 있어서는 옥수수에 비하여 율무의 모든 조직에서 약 2배 정도 높은 활성을 보였다. 두 초종 모두 지상부에서의 GST[simazine]활성이 근부에 비하여 $20{\sim}30%$ 정도 높게 나타났다. 율무와 옥수수에서 나타난 simazine에 대하여 특이성을 갖는 GST 활성의 차이를 이해하기 위하여 FPLC-anion exchange 컬럼을 이용하여 GST isozyme 활성을 조사하였다. 율무에 있어서 GST[CDNB] 활성을 보이는 1개 피크와 GST[simazine] 활성을 보이는 2개의 피크가 옥수수의 활성 피크와 같은 NaCl 농도범위에서 나타났으며, 이들의 활성은 옥수수에 비하여 높게 나타났다. 옥수수에서는 나타나지 않은 1개의 GST[simazine] 활성 피크가 율무에서 검출되었으며, 이 GST[simazine] 활성은 CDNB에 대하여 전혀 활성을 나타내지 않았기 때문에 율무에 simazine 특이성의 다른 GST isozyme이 존재함을 시사해 주고 있다. 율무와 옥수수의 완전 엽으로부터 추출한 엽록체 thylakoid막에 의한 전자전달 활성은 simazine $1{\sim}100\;{\mu}M$ 수준에서 매우 유사한 경향으로 억제되었다. 이상의 결과들은 율무의 simazine 내성이 흡수된 약제가 GSH와의 conjugation에 의하여 신속히 불활성화됨으로써 나타나며, 이러한 simazine 대사활성의 차이는 식물체에 내재하는 GSH 함량 및 GST 활성과 밀접한 상관성이 있음을 시사해 주고 있다.

• 운동영양학회지
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• 제16권2호
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• pp.65-71
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• 2012

Oxygen is the final acceptor of electron transport from fat and carbohydrate oxidation, which is the rate-limiting factor for cellular ATP production. Under altitude hypoxia condition, energy reliance on anaerobic glycolysis increases to compensate for the shortfall caused by reduced fatty acid oxidation [1]. Therefore, training at altitude is expected to strongly influence the human metabolic system, and has the potential to be designed as a non-pharmacological or recreational intervention regimen for correcting diabetes or related metabolic problems. However, most people cannot accommodate high altitude exposure above 4500 M due to acute mountain sickness (AMS) and insulin resistance corresponding to a increased levels of the stress hormones cortisol and catecholamine [2]. Thus, less stringent conditions were evaluated to determine whether glucose tolerance and insulin sensitivity could be improved by moderate altitude exposure (below 4000 M). In 2003, we and another group in Austria reported that short-term moderate altitude exposure plus endurance-related physical activity significantly improves glucose tolerance (not fasting glucose) in humans [3,4], which is associated with the improvement in the whole-body insulin sensitivity [5]. With daily hiking at an altitude of approximately 4000 M, glucose tolerance can still be improved but fasting glucose was slightly elevated. Individuals vary widely in their response to altitude challenge. In particular, the improvement in glucose tolerance and insulin sensitivity by prolonged altitude hiking activity is not apparent in those individuals with low baseline DHEA-S concentration [6]. In addition, hematopoietic adaptation against altitude hypoxia can also be impaired in individuals with low DHEA-S. In short-lived mammals like rodents, the DHEA-S level is barely detectable since their adrenal cortex does not appear to produce this steroid [7]. In this model, exercise training recovery under prolonged hypoxia exposure (14-15% oxygen, 8 h per day for 6 weeks) can still improve insulin sensitivity, secondary to an effective suppression of adiposity [8]. Genetically obese rats exhibit hyperinsulinemia (sign of insulin resistance) with up-regulated baseline levels of AMP-activated protein kinase and AS160 phosphorylation in skeletal muscle compared to lean rats. After prolonged hypoxia training, this abnormality can be reversed concomitant with an approximately 50% increase in GLUT4 protein expression. Additionally, prolonged moderate hypoxia training results in decreased diffusion distance of muscle fiber (reduced cross-sectional area) without affecting muscle weight. In humans, moderate hypoxia increases postprandial blood distribution towards skeletal muscle during a training recovery. This physiological response plays a role in the redistribution of fuel storage among important energy storage sites and may explain its potent effect on changing body composition. Conclusion: Prolonged moderate altitude hypoxia (rangingfrom 1700 to 2400 M), but not acute high attitude hypoxia (above 4000 M), can effectively improve insulin sensitivity and glucose tolerance for humans and antagonizes the obese phenotype in animals with a genetic defect. In humans, the magnitude of the improvementvaries widely and correlates with baseline plasma DHEA-S levels. Compared to training at sea-level, training at altitude effectively decreases fat mass in parallel with increased muscle mass. This change may be associated with increased perfusion of insulin and fuel towards skeletal muscle that favors muscle competing postprandial fuel in circulation against adipose tissues.

• 한국환경농학회지
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• 제5권2호
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• pp.141-148
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• 1986

청색광(靑色光)이 결여된 자연광(自然光)이 작물의 생장특성(生長特性)에 미치는 효과를 조사하고 나아가 세포생리학(細胞生理學) 측면에서 그 효과를 검토하였다. 광질(光質) 환경(環境)을 조절하기 위해서 본(本)연구실에서 개발한 $350{\sim}500㎚$ 파장(波長)영역의 청색광을 약 70% 제거하는 plastic film(BCR film이라 명명(命名))으로 하우스를 설치하였고, 대조구(對照區)는 무색(無色) PE film으로 설치된 하우스를 이용하였다. 태양광(光)중 청색광이 결여된 광질(光質)의 환경은 공시품종(供試品種)인 고추, 오이, 호박, 상치, 토마토에서 시설 원예적인 측면으로 볼 때 두가지의 주목(注目)할 만한 효과를 나타냈다. 첫째, 대조구(對照區)에 비하여 전(全) 작기(作期)에 걸쳐 보다 왕성한 생장력(生長力)을 보였으며 현저한 증수(增收)를 가져왔다. 둘째, 저온처리(低溫處理)에 의한 냉해 발현(發現) 정도를 비교한 결과 내한(耐寒) 능력(能力)이 상당히 향상되었음을 관찰할 수 있었다. 이러한 효과는 세포내(內) 소기관(小器官)의 생리적(生理的) 활성(活性)에 반영(反映)되어 있었다. 즉 BCR film하(下)에서 자란 작물잎의 엽록체(葉綠體)는 백색광(白色光) 대조구(對照區)의 그것에 비하여 광합성(光合成)전자전달계의 활성이 월등히 향상되었으며, 미토콘드리아의 호흡(呼吸)전자전달계가 정상적인 활성을 유지하는 온도의 하한점(下限點)이 대조구(對照區)의 그것에 비하여 수(數) $^{\circ}C$ 하강되었다.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제20권2호
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• pp.201-211
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• 2016

Although the antioxidant and cardioprotective effects of NecroX-5 on various in vitro and in vivo models have been demonstrated, the action of this compound on the mitochondrial oxidative phosphorylation system remains unclear. Here we verify the role of NecroX-5 in protecting mitochondrial oxidative phosphorylation capacity during hypoxia-reoxygenation (HR). Necrox-5 treatment ($10{\mu}M$) and non-treatment were employed on isolated rat hearts during hypoxia/reoxygenation treatment using an ex vivo Langendorff system. Proteomic analysis was performed using liquid chromatography-mass spectrometry (LC-MS) and non-labeling peptide count protein quantification. Real-time PCR, western blot, citrate synthases and mitochondrial complex activity assays were then performed to assess heart function. Treatment with NecroX-5 during hypoxia significantly preserved electron transport chain proteins involved in oxidative phosphorylation and metabolic functions. NecroX-5 also improved mitochondrial complex I, II, and V function. Additionally, markedly higher peroxisome proliferator-activated receptor-gamma coactivator-$1{\alpha}$ ($PGC1{\alpha}$) expression levels were observed in NecroX-5-treated rat hearts. These novel results provide convincing evidence for the role of NecroX-5 in protecting mitochondrial oxidative phosphorylation capacity and in preserving $PGC1{\alpha}$ during cardiac HR injuries.

• 식물조직배양학회지
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• 제26권3호
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• pp.183-187
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• 1999

식물배양세포를 이용하여 효율적인 제초제 검정시스템을 확립하기 위하여 다른 작용기작을 가진 몇가지 제초제를 사용하여 담배 PM세포에 대한 반응성을 세포생장과 배지의 이온전도도를 측정하여 조사하였다. 담배 PM세포는 0.7 mg/L 2,4-D, 0.3 mg/L kinetin, 30 g/L sucrose를 함유한 MS배지에서 $25^{\circ}C$, 광조건에서 현탁배양 (100rpm)하였다 계대배양시 약제를 처리한 후 12일째의 세포생장과 배지의 이온전도도를 측정한 결과, 이온전도도 측정결과는 세포생장의 것과 높은 상관관계를 나타내었다. 담배 PM세포에 대한 각 화합물의 반응성은 약제의 작용기작을 반영하면서 다양하였다. PET 저해화합물인 atrazine은 담배 PM세포에 가장 강한 활성을 나타내었다 (IC50, 1 $\mu$M). GS 저해제인 glufosinate, 세포분열저해제인 butachlor, carotenoid 생합성저해제인 fluridone은 농도에 비례하여 저해활성을 나타내었다. 그러나 오옥신활성을 지닌다고 알려진 quinclorac은 억제활성을 나타내지 않았다. 따라서 배지의 이온 전도도 측정은 간편하면서 재현성이 좋은 신규 제초제의 탐색방법으로 유용할 것으로 시사된다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제8권4호
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• pp.179-185
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• 2005

다환방향족 탄화수소는 주요한 독성환경오염물질풍의 하나이며 해양퇴적물에 축적이 된다. 다환방향족 탄화수소가 가지고 있는 위해성으로 인해 해양퇴적물내의 다환방향족 탄화수소 제거는 많은 관심사가 되어오고 있다. 본 연구에서는 다환방향족 탄화수소로 오염된 해양퇴적물의 생물정화를 위해 bioslurry reactor를 사용하기 위한 전단계로 ex situ bioremediation을 위한 최적 조건을 찾기 위해 멸균 유무의 퇴적물에서 균주접종과 혼합 cyclodextrin (M-CD)공급의 효과를 알아보았다. 비멸균상태의 퇴적물에서 분해균주의 접종여부에 상관없이 M-CD가 첨가된 실험구의 전자전달계활성이 증가되었고 멸균상태의 퇴적물에서는 분해균주가 접종되고 M-CD가 첨가된 실험구의 전자전달계활성이 증가되었다. 멸균상태의 퇴적물에서 M-CD와 함께 단일 균주가 접종되었을 때 퇴적물내의 다환방향족 탄화수소의 분해율이 9-20%로 나타났으며 동일한 조건에서 혼합균주가 접종되었을 때는 24-37%로 나타났다. 비멸균상태의 퇴적물에서 동일한 조건으로 실험하였을 때는 유의한 분해가 일어나지 않았으며 군집분석 결과 접종 균주도 감소하였다. 또한 M-CD 첨가 없이는 2일후 접종균주를 찾아볼 수 없었다. 결론적으로 퇴적물내의 다환방향족 탄화수소 제거를 위해 퇴적물내의 토착미생물과 포식자가 제거된 상태에서 적절한 탄소원과 함께 균주를 접종하는 것이 효과적인 것으로 나타났다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제16권1호
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• pp.9-16
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• 2013

해수 중 용존 이산화탄소 농도 증가가 두토막눈썹참갯지렁이(Perinereis aibuhitensis)의 세포내 에너지 할당(CEA, cellular energy allocation)에 미치는 영향을 알아보고자 0.39(대조구=390 ppmv), 3.03 (=3,030 ppmv), 10.3 (=10,300 ppmv), 그리고 30.1 (=30,100 ppmv) mM의 이산화탄소 농도를 갖는 해수에 청충을 7일간 노출하여 세포 에너지와 세포 전자전달체계(ETS, electro transport system) 활성을 분석하였다. 실험생물의 지질, 당질, 그리고 단백질 함량과 ETS로부터 에너지 소비율을 계산하여 CEA를 산출한 결과 이산화탄소 농도가 증가함에 따라 CEA가 감소하였다. 지질의 경우 이산화탄소 농도가 증가 할수록 지질함량도 증가하였으며, 당질은 이산화탄소 농도가 3.03 mM인 실험구에서 가장 낮고 10.3 mM인 실험구에서 일부 증가하였으나 가장 높은 농도에서는 다시 감소하는 경향을 보였다. 단백질은 이산화탄소 농도가 3.03 mM인 실험구에서는 영향이 없었지만, 10.3 mM 이상의 농도에서부터 유의한 수준의 CEA 감소가 나타났다. 에너지 소비율은 이산화탄소 최고 농도에서만 유의한 증가 현상이 나타났지만, CEA는 대조구와 비교해 3.03 mM의 실험구부터 감소하였다. 이산화탄소는 해수중 pH를 낮추어 시험생물에 스트레스를 증가시키고, 세포내 에너지 할당변화에 영향을 미친 것으로 판단된다. 해산 갯지렁이를 이용한 CEA 평가결과는 대기 중 이산화탄소의 증가 또는 이산화탄소 저감을 위해 추진되고 있는 해양 지중저장사업 과정에서 누출된 이산화탄소의 해양생태계 위해성을 예측하는 자료로 이용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국환경생태학회지
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• 제28권5호
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• pp.500-509
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• 2014

겨울철 눈이 내린 도로의 동결을 방지하기 위해 염화칼슘을 제설제로 사용하는데 이것은 용해되어 도로주변의 수목에 피해를 줄 수 있다. 본 연구는 겨울철 제설제로 이용되는 염화칼슘 처리에 따른 복자기의 생장과 생리적 반응을 알아보기 위해 생장 특성, 광색소함량, 광합성 효율, 엽록소형광반응을 측정하고 식물체 및 토양 분석을 하였다. 실험구는 무처리(대조구), 9mM(0.5%), 18mM(1.0%), 54mM(3.0%)의 총 4개의 처리구로 나누어 용해액을 신초가 나기 전, 일주일 간격으로 2회 500ml씩 살포하였다. 염화칼슘 처리 결과, 처리 후 30일째 염화칼슘 농도가 증가함에 따라 0.5% 처리구부터 총엽록소함량, 광합성율, 증산율, 기공전도도, 광계 II활성이 감소하였고 특히 3.0% 처리구에서 두드러졌다. 반면, 엽록소a/b는 염화칼슘 농도가 높아짐에 따라 증가하였고 수분이용효율은 1.0% 처리구에서부터 증가하였다. 처리 후 50일째 3.0% 처리구는 고사하여 측정할 수 없었고, 모든 처리구에서 대조구에 비해 엽록소a, 엽록소b, 총엽록소함량, 광계II활성, 광계II광화학효율이 감소하였다. 이러한 결과는 $Ca^{2+}$와 $Cl^-$이 잎과 토양에 축적되어 수분의 흡수와 전자전달의 방해에 기인한 것으로 염화칼슘 처리구에서 수고생장율의 50% 이상 저하를 가져왔다. 염화칼슘의 처리 농도와 시기에 따른 차이는 있었지만 모든 염화칼슘 처리구에서 생장율은 감소하고 생리적 활성은 둔화되었고 이는 시간이 경과함에 따라 심해졌다.

• 생명과학회지
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• 제18권9호
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• pp.1194-1201
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• 2008

본 연구는 유해성 Cochlodinium polykrikoides 적조생물을 대상으로 수온변화에 따른 세포 생화학적 및 생리 활성도를 측정했다. Genomic DNA 함량은 $12^{\circ}C$ 및 $15^{\circ}C$에서 거의 비슷한 0.6을 보였으나, $18^{\circ}C$부터 급격히 높아져서 $24^{\circ}C$ 최고 1.8를 나타내었다. RNA와 total protein도 $24^{\circ}C$에 가장 높은 1.7과 0.07 ${\mu}g$ $ml^{-1}$으로 나타났다. 광합성량도 수온에 따른 큰 변화를 보였다. 빛의 파장에 관계없이 $18^{\circ}C$ 이상에서 현저히 높은 값을 보였다. $24^{\circ}C$ $ETR_{max}$ Ch1-Ch4까지의 범위는 537.9에서 602.5 ${\mu}mol$ electrons $g^{-1}$ Chl ${\alpha}s^{-1}$ 나타났다. Nitrate reductase와 ATPase 효소 활성도는 $24^{\circ}C$에서 각각 0.11 ${\mu}mol$ $NO_{2}^{-}$ ${\mu}g^{-1}$ Chl ${\alpha}h^{-1}$ , 0.78 pmol 100 $mg^{-1}$ 나타났다. CHN 분석에서도 수온에 따라 C, H, N의 함량이 현저하게 상이했다. $27^{\circ}C$ 배양시 $24^{\circ}C$에 비하여 대부분의 세포생리물질이 낮게 보였다. 따라서 C. polykrikoides는 수온 변화에 대하여 세포대사물질의 함량이 많은 차이를 볼 수 있어서 초기 적조 발생 조건은 $18^{\circ}C$로 추측된다. 본 실험의 결과로 $24^{\circ}C$ 이상이 되면 C. polykrikoides 대번식은 세포 내 생리물질의 현저한 저하로 형성되기가 어려울 것으로 보인다.

• 청정기술
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• 제21권1호
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• pp.68-75
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• 2015

본 연구에서는 높은 열전도성을 갖는 금속-세라믹 core-shell 구조의 CoAl₂O₄@Al 복합체를 Al 금속의 수열반응을 통하여 합성하고, 이를 Rh 촉매의 담지체로 적용하여 구조적, 촉매화학적 특성을 분석하였다. Rh/CoAl₂O₄@Al (3 wt% Rh) 촉매는 단순침적법(incipient wetness impregnation)으로 제조하였고, 특성의 비교평가를 위하여 공침법(co-precipitation)으로 합성한 CoAl₂O₄를 담지체로 하여 Rh/CoAl₂O₄ (3 wt% Rh) 촉매를 단순침적법으로 제조하였다. 이들 촉매들은 N₂ 흡착, XRD, 전자 주사현미경, temperature programmed reduction (TPR), CO 화학흡착 분석을 통해서 그 특성을 분석하였고, 글리세롤 수증기 개질 반응(550 ℃)을 통한 수소전환반응에 적용하여 촉매적 특성을 평가하고 분석하였다. 글리세롤 수증기 개질반응에 대하여 Rh/CoAl₂O₄@Al 촉매는 Rh/CoAl₂O₄ 촉매에 비하여 약 2.8배 높은 글리세롤 전환 turnover frequency (TOF)를 보여주었고, 이는 높은 열전도성을 갖는 금속-세라믹 복합체를 통한 원활한 반응열의 전달에 기인한 것으로 분석되었다. CoAl₂O₄@Al 및 CoAl₂O₄ 담지체에서도 환원에 의하여 노출된 일부 Co 금속에 의한 촉매적 활성이 관찰되었는데, Rh/CoAl₂O₄@Al과 Rh/CoAl₂O₄ 촉매에서와 마찬가지로 core-shell 구조체인 CoAl₂O₄@Al이 CoAl₂O₄ 보다 높은 촉매적 활성을 보였다. 그러나, 이들 촉매는 글리세롤 개질반응에서 비교적 높은 비활성화를 보여주었고 이는 촉매표면의 탄소침적(coking)에 기인한 것으로 판명되었다.