• 상하수도학회지
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• 제10권2호
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• pp.47-54
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• 1996

UASB reactor was operated for treating wastewater containing high sulfate to assess their performance, competition between sulfate-reducing bacteria(SRB) and methane-producing bacteria(MPB), and the change in the characteristics of microbial granules according to change of hydraulic retention time(HRT) in the reactor. The reactor was fed with a synthetic moderate strength wastes(glucose, 2000 mgCOD/l) containing high sulfate($2400mgSO_4{^{2-}}/l$). The organic loading rate(OLR) ranged from 1.5 to 3.0 gCOD/l.d as HRT maintained 15 to 30 hrs in the stage I. The COD removal efficiency was between 80 to 92%. During this period, methane yield rapidly decreased from 0.3 to 0.1 1 $CH_4$/gCODremoved. While sulfide concentration in the effluent increased from 80 to 200 mgS/l. This indicates that SRB becomes dominant over MPB at a relatively long HRT in the excess sulfate. When OLR of reactor maintained from 5 to 8 gCOD/l.d in the stage II, methane yield increased from 0.1 to 0.17 1 $CH_4$/gCODremoved regardless of decrease of COD removal efficiency. This indicates that SRB is more sensitive to the change of a short HRT than MPB. In the competition between SRB and MPB, about 30% of the removed COD was utilized by SRB at HRT of 30 hrs during the start-up period, while about 73% was used by SRB at HRT of 15hrs at the final step of second experimental stage. Whereas after shock exposure of OLR about 62% was utilized by SRB at HRT of 5hrs. It indicates that SRB is strongly suppressed by the wash-out of significant dispersed SRB since a large electron flow is distributed to the MPB. In addition, the granulation in the presence of high sulfate is unfavoured at a long HRT because of substrate transport limitations into MPB like Methanothrix spp. which is an important factor in the composition of the granules. Accordingly, granule sizes in the UASB reactor decreased with time due to weak network frame of granules by the decreased activity of MPB.

• 한국잡초학회지
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• 제13권2호
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• pp.89-95
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• 1993

광합성 전자전달저해제의 탐색을 위한 biorational screening 방법으로 광합성 박테리아의 일종인 cyanobacteria의 표준형(wild type)과 $D_1$ 단백질의 구성 아미노산이 변환된 변이주 Di-1, G-264. Di-22 등 4종을 사용하여 신규합성 화합물에 대한 광합성 전자전달저해활성을 조사하여 구조-활성간의 특성을 검토하였고, 이들의 thermoluminescence band를 이용하여 결합부위를 비교하였다. 1. Phenol 화합물(E-series)들은 cyanobacteria를 이용한 광합성 전자전달 저해활성의 양상을 볼 때 diuron보다는 dinoseb과 비슷하였다. 2. 합성한 Phenol화합물에서 나타난 구조활성간의 특정으로는 치환기의 phenyl ring에 C1이 치환되지 않은 경우 Hill반응 저해활성이 나타나지 않았고, 화합물에 있는 두개의 ring을 연결하는 bridge의 길이가 길어질수록 Hill반응 저해활성은 약하게 나타났다. 3. Triazine 화합물(T-series)의 경우 T-27, T-28화합물은 대조약제 atrazine보다 각각 10, 30배 강한 저해활성을 나타내었고, 변이주 G-264에 대 한 저항성 비율이 atrazine보다 더욱 크게 나타나 이들 화합물들의 결합부위가 $D_1$ 단백질의 264번 위치와 깊은 관계가 있을 것으로 생각되었다. 4. Triazine 화합물에 있어서 치환기 -C-NH-는 전자전달계에 중요한 작용기로 생각되었다. 5. Thermoluninescence band를 이용하여 결합부위를 비교할 수는 있었지만, 명료하게 구분되지 않았다.

• 환경생물
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• 제17권3호
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• pp.359-364
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• 1999

살리실릭산(SA)이 닭의장풀의 잎의 생장, 엽록소 함량, 광합성능, 기공전도도에 미치는 영향을 조사하였다. Hoagland 용액에 SA를 처리한 후 3주 동안 배양한 닭의장풀은 잎의 길이, 너비, 면적이 크게 감소하였다. 1 mM SA를 1, 2주 처리 시에 엽면적 생장이 약 10%억제되었으며, 3주 째에는 22%억제하였다. SA는 또한 2주 째는 47%그리고 3주 째는 53%엽록소 함량을 감소시켰다. SA를 처리한 샘플의 엽록소 a/b는 3주 째에 약 3으로 크게 증가하였다. SA를 분리 엽록체에 직접 처리하여 전자전달활성을 직접 측정하였다. PSII＋PSI, PSII 그리고 PSI활성에 SA가 영향을 주지 않았다. 이는 SA가 직접 광합성 기작에는 영향을 주지 않는 다는 것을 나타낸다. 그러나, SA를 오랜 기간 처리하면 광합성의 감소는 매우 뚜렷하게 관찰되었다. Hoagland 용액에 SA를 처리한 후 3주 동안 배양한 닭의장풀에 다양한 빛 광도(100~1000$\mu$mo1 m­$^2$S­$^1$)를 조사하면 약 23~65%의 광합성능의 저하가 나타났다. 기공전도도가 유사한 반응을 보여주었다. SA처리구의 기공은 거의 닫혔다. 여러 광조건에서 기공전도도가 같다는 것은 SA가 기공의 조절 기능을 상실하게 한 것으로 보여진다. 이들 결과들로부터 광합성능에 대한 SA의 효과는 SA자체에 의한 것이 아니라 간접적인 대사 경로를 통해 매개되는 것으로 추측된다.

• 환경생물
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• 제30권3호
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• pp.210-218
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• 2012

일반적으로 많이 양식되는 방사무늬김(Porphyra yezoensis Ueda)에 대하여 방사무늬김 엽체의 형태적 특성, 탄소 및 질소 성분의 농도, 안정동위원소 비값, 광합성 효율을 방사무늬김 양식이 이루어 지고 있는 남서해역에서 조사를 하였다. 방사무늬김의 형태적 특성에 대해서 살펴보면 평균 엽장은 11.6~16.3 (13.8) cm, 평균 엽폭은 4.6~6.3 (5.4) cm이었고, 단위면적당 방사무늬김 엽체의 평균 엽중량은 $1.1{\sim}2.6(1.86)g\;DW\;m^{-2}$이었다. 단위면적당 Chl a 농도는 2.18~17.77 (평균 9.65) mg DW Chl a $m^{-2}$이었다. 방사무늬김의 탄소 농도는 $201{\sim}317(240)mg\;DW\;g^{-1}$이었고, 질소 농도는 $39.8{\sim}50.0(43.5)mg\;DW\;g^{-1}$이었으며, C/N비는 5.0~6.7 (5.5)이었다. 방사무늬김의 방사성 안정동위원소비 중에서 탄소 안정동위원소 비는 ${\delta}^{13}C$=-25.6‰ 에서 ${\delta}^{13}C$=-24.0‰ (평균 -24.7‰)의 값을 보였고, 질소 안정동위원소 비는 ${\delta}^{15}N$=1.3‰ 에서 ${\delta}^{15}N$=4.1‰ (평균 2.1‰)의 값을 보였다. PAM에 의한 해조류의 광합성 특성은 광합성 활동의 지시자로서 사용될 수 있다. 우리는 Diving-PAM을 이용하여 각 정점 해조류인 방사무늬김의 광합성율을 분석하였다. 최대양자수율은 0.46~0.55 (평균 0.52)로서 최대 양자수율의 변동은 정점간 큰 차이는 없었다. 최대상대전자전달률은 4.71~5.84 (평균 5.33) ${\mu}mol\;electrons\;m^{-2}\;s^{-1}$ 로서 최대양자수율과 비슷한 분포를 보였다. 기울기 (${\alpha}$)는 0.027~0.045 (평균 0.036)을 보였고, 전자전달을 위한 포화광은 지역에 따라서 일부 차이를 보였으나 $139{\sim}180(156){\mu}mol\;photons\;m^{-2}\;s^{-1}$이었다. 남서해역 방사무늬김 엽체의 탄소 및 질소 농도와 광합성 효율은 지역에 따른 큰 차이는 보이지 않았다. 광합성 특성은 낮은 최대양자수율과 최대 상대전자전달률로 인한 낮은 광합성 효율이 나타났다.

• 한국수산과학회지
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• 제31권6호
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• pp.920-926
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• 1998

본 연구는 C. polykrikoides 적조 구제로 살포한 황토가 저층에 퇴적된 후, 적조생물이 분해되는 동안 미생물군집과 호흡 전자전달계 활성에 미치는 영향을 알아보기 위하여 마산만과 진해만의 퇴적물로 배양실험을 행한 결과이다. 종속영양세균수는 두 개 정점의 실험구 모두 황토첨가와 무관하게 $10^7$ cells/dry g의 범위로 12시간만에 최고 치에 도달하였고 유사한 변동을 보여주었다. 종조성의 변동 또한 황토첨가로 인한 뚜렷한 영향을 보여주지 않았으며, Vibrio spp.는 배양기간 동안 계속 출현하였다. 그러나 황산염환원세균은 배양 8일째 마산만의 황토를 첨가하지 않은 퇴적물에서 $3.8\times10^7$cells/dry g로 1:1(1:2) 비율의 황토첨가 실험구에 비하여 120 (350)배 정도 높았고, 진해만의 퇴적물에서는 $5.5\times10^6$cells/dry g로 1:1 (1 : 2) 비율의 황토첨가 실험구보다 160(420)배 정도 높았다. 또한, ETA는 두 개의 정점 모두 호기적 조건에서는 각 실험구의 평균치가 6.8$\~$7.6 $\mu$g formazan $h^{-1}$ dry $g^{-1}$ 의 범위로서 황토의 첨가와 무관하게 비슷한 활성을 나타내었지만, 혐기적조건의 정점 A의 퇴적물에서 황토를 첨가하지 않은 실험구는 평균 10.4$\mu$g formazan $h^{-1}$ dry $g^{-1}$ 로 황토첨가 비율이 높을수록 7.3 (1:1), 3.4(1 : 2) $\mu$g formazan $h^{-1}$ dry $g^{-1}$으로 낮은 활성을 나타내었고, 정점 B의 퇴적물도 황토를 첨가한 비율이 높을수록 활성이 낮았다. 따라서 황토첨가가 해양환경에 나쁜 영향을 미치는 혐기적분해 및 황산염환원세균의 성장을 저지하는 효과가 있는 것으로 사료된다. 본 실험 결과는 모델실험에 의한 것으로 보다 자세한 황토의 영향을 알기 위해서는 현장에서 미생물군집의 변동과 활성의 조사가 필요할 것이다.

• 미생물학회지
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• 제37권1호
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• pp.80-84
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• 2001

소양호에서 총세균수와 활성세균수의 계절적.수직적 변화를 측정하였다. 총세균수는 AODC방법을, 활성세균수 측정은 전자전달계를 이용한 호흡활성도 측정인 CTC 방법을 이용하였다. 조사기간 동안 총세균수는 $2.1{\times}10^5 ~ 3.1{\times}10^6 $ cells.$ml^{-1}$이었으며 활성세균수는 $1.8{\times}10^4 ~ 8.0{\times}10^5 $ cells..$ml^{-1}$로 나타났고, 총세균수에 대한 활성세균수의 비율은 3.7~44.2%이였다. 수직 분포를 보면 총세균수는 수온약층에 따라 그 수가 변화하였으나, 활성세균의 수는 큰 변화가 없었다. 총세균수의 값과 $\beta$-glucosidase 활성도의 간이 유사한 1999년 8월과 9월의 조사결과에서 $\beta$-glucosidase specific activity를 활성세균의 값에서 구한 결과, 9월의 활성이 8월보다 약 6.7배 높았다. 이 활성세균의 측정으로 수중생태계에서 세균의 역할에 대한 새로운 정보를 얻을 수 있다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제22권6호
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• pp.871-884
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• 2009

Gene expression profiling is a useful tool for identifying critical genes and pathways in metabolism. The objective of this study was to determine the major differences in the expression of genes associated with metabolism and metabolic regulation in liver and mammary tissues of lactating cows. We used the Michigan State University bovine metabolism (BMET) microarray; previously, we have designed a bovine metabolism-focused microarray containing known genes of metabolic interest using publicly available genomic internet database resources. This is a high-density array of 70mer oligonucleotides representing 2,349 bovine genes. The expression of 922 genes was different at p<0.05, and 398 genes (17%) were differentially expressed by two-fold or more with 222 higher in liver and 176 higher in mammary tissue. Gene ontology categories with a high percentage of genes more highly expressed in liver than mammary tissues included carbohydrate metabolism (glycolysis, glucoenogenesis, propanoate metabolism, butanoate metabolism, electron carrier and donor activity), lipid metabolism (fatty acid oxidation, chylomicron/lipid transport, bile acid metabolism, cholesterol metabolism, steroid metabolism, ketone body formation), and amino acid/nitrogen metabolism (amino acid biosynthetic process, amino acid catabolic process, urea cycle, and glutathione metabolic process). Categories with more genes highly expressed in mammary than liver tissue included amino acid and sugar transporters and MAPK, Wnt, and JAK-STAT signaling pathways. Real-time PCR analysis showed consistent results with those of microarray analysis for all 12 genes tested. In conclusion, microarray analyses clearly identified differential gene expression profiles between hepatic and mammary tissues that are consistent with the differences in metabolism of these two tissues. This study enables understanding of the molecular basis of metabolic adaptation of the liver and mammary gland during lactation in bovine species.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제22권6호
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• pp.697-703
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• 2018

Myoblast fusion depends on mitochondrial integrity and intracellular $Ca^{2+}$ signaling regulated by various ion channels. In this study, we investigated the ionic currents associated with $[Ca^{2+}]_i$ regulation in normal and mitochondrial DNA-depleted(${\rho}0$) L6 myoblasts. The ${\rho}0$ myoblasts showed impaired myotube formation. The inwardly rectifying $K^+$ current ($I_{Kir}$) was largely decreased with reduced expression of KIR2.1, whereas the voltage-operated $Ca^{2+}$ channel and $Ca^{2+}$-activated $K^+$ channel currents were intact. Sustained inhibition of mitochondrial electron transport by antimycin A treatment (24 h) also decreased the $I_{Kir}$. The ${\rho}0$ myoblasts showed depolarized resting membrane potential and higher basal $[Ca^{2+}]_i$. Our results demonstrated the specific downregulation of $I_{Kir}$ by dysfunctional mitochondria. The resultant depolarization and altered $Ca^{2+}$ signaling might be associated with impaired myoblast fusion in ${\rho}0$ myoblasts.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2007년도 추계학술발표회
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• pp.187-188
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• 2007

The fluctuations of biochemical and molecular activities III the harmful dinoflagellate, Cochlodinium polykrikoides, depending on water temperatures, were studied. In genomic DNA concentration, a similar value of 0.6 was shown at $12^{\circ}C$ and $15^{\circ}C$, but significantly increasing DNA from $18^{\circ}C$ (p<0.05), with a maximum of 1.8 at $24^{\circ}C$. After$24^{\circ}C$, the DNA significantly decreased to 0.6. Likely, the concentrations of RNA and total protein were at their highest values of 1.7 and 0.07 g $mL^1$ at $24^{\circ}C$, respectively. In contrast to ONA, RNA and total protein began to increase at $15^{\circ}C$. Oxygen availability between lower and higher temperatures was significantly different and increased from $18^{\circ}C$ according to light intensity, regardless of wavelengths (p<0.05). At $24^{\circ}C$, the highest value of the maximum electron transport rate (ETRmax), ranging from 537.9 (Ch 1) to 602.5 mol electrons $g^{-1}$ Ch1 a $s^{-1}$ (Ch 4), was also shown. Nitrate reductase (NR) and ATPase activities were at their highest values of 0.11 mol $NO_2^-g^{-1}$ Ch1 a $h^{-1}$ and 0.78 pmol 100 $mg^{-1}$ $at^2$ $4^{\circ}C$, respectively. When the cells cultured at $15^{\circ}C$, NR and ATPase activities significantly increased compared to $12^{\circ}C$ (p<0.05). In an analysis of CHN, the concentration of C and N also significantly increased (p<0.05). However, at $27^{\circ}C$, most of the molecular and biochemical movements were much lower, compared to $24^{\circ}C$. These results suggest that C. polykrikoides is very sensitive biochemical and molecular activities depending on water temperatures. Possibly, it is desirable to estimate at $18^{\circ}C$ the initiation of the massive blooming development of C. polykrikoides. In nature, it will be very difficult to maintain the massive blooms after $24^{\circ}C$ because of the possibility of significantly decreasing the molecular movement and activity of C. polykrikoides.

• 한국농림기상학회지
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• 제1권1호
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• pp.52-59
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• 1999

Vegetation canopy plays an important role in $CO_2$/$H_2$O exchange between the biosphere and the atmosphere by controlling leaf stomata. In this study, rice (Oryza sativa L.), a staple crop in Asia was investigated to formulate its single leaf model of photosynthesis and stomatal conductance. Photosynthesis and stomatal conductance were measured with a portable infrared gas analyzer system. Other plant and meteorological variables were also measured. To evaluate empirical constants in this biochemical leaf model, nonlinear least squares technique was used. The maximum catalytic activity of enzyme and the maximum rate of electron transport were $ 100\mu$㏖ $m^{-2}$ $s^{-1}$ and $140 \mu$㏖ m$^{-2}$ s$^{-1}$ (@ 35$^{\circ}C$), respectively. The empirical constants, m and b, associated with stomatal conductance model were 9.7 and $0.06 m^{-2}$ $s^{-1}$ , respectively. On a leaf scale, agreements between the modeled and the measured values of photosynthesis and stomatal conductance were on average within 20%, and the simulation of diurnal variation was also satisfactory On a canopy scale, the Simple Biosphere model(SiB2) was tested using the derived parameters. The modeled energy fluxes were compared against the micrometeorologically measured fluxes over a rice canopy. Agreements between the modeled and the measured values of net radiation, sensible heat and latent heat fluxes, and $CO_2$ flux (i.e., net canopy photosynthesis) were on average within 25%.