• 한국광물학회지
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• 제15권3호
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• pp.231-240
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• 2002

미생물에 의한 금속이온의 환원은 탄소와 금속의 생지화학적 순환에 영향을 줄 뿐만 아니라 또한 금속, 방사성원소, 그리고 유기물로 오염된 지하수와 토양의 정화에 있어서 중요한 역할 가능성을 시사하고 있다. 지구의 극한 환경(예: 심해저 퇴적, 알칼리성 호수 등)에서 서식하는 철환원 박테리아를 분리하여 금속이온의 환원과 광물 형성 등의 실험에 이용하여 본 결과에 의하면, 이들 철환원 박테리아는 Fe(III), Mn(IV), Cr(VI), Co(III), and U(VI)이온 등을 환원시킬 뿐만 아니라, 자철석($Fe_3$$O_4$), 능철석($FeCO_3$), 방해석($CaCO_3$), 능망간석($MnCO_3$), 비비아나이트 [$Fe_3$($PO_4$)$_2$ .$8H_2$O], 우라니나이트(UO) 등의 광물을 형성한다. 철 환원 박테리아에 의한 광물 형성과 금속이온의 환원에 영향을 미치는 주요소는 대기의 조성, 화학 조성, 및 박테리아의 종이다. 호열성 철환원 박테리아는 철수화물과 금속이온(Co, Cr, Ni) 등을 동시에 환원시켜 금속 치환된 자철석을 합성하며, 또한 석탄회 등을 이용하여 탄산염 광물을 형성하여 대기 중의 이산화탄소를 고정하는 역할을 하기도 한다. 따라서 미생물에 의한 금속이온이 환원은 자연계에서 철과 탄소의 지화학적인 순환에 영향 미치며, 또한 미생물에 의한 자철석의 합성은 산업적으로 많은 이용가치가 있을 것으로 본다.

• 청정기술
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• 제5권1호
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• pp.49-61
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• 1999

펜턴산화는 산화력이 매우 우수한 $OH{\cdot}$을 생성하여, 난분해성 유기폐수의 생분해성을 향상시킬 수 있으므로 다양한 용존 유기오염물질을 함유하고 있는 산업폐수의 처리에 널리 이용되고 있지만, 철염과 과산화수소 등의 약품비용과 Sludge 처분비용 때문에 현재로서는 그리 경제적인 공정이라고 볼 수 없다. 본 연구에서는 펜턴산화의 약품비용을 줄이고, 적은 약품으로 처리효율을 향상시키기 위한 변형 펜턴산화법과 혼합한 슬러지 재이용의 가능성을 제시하고자 하였다. 본 연구는 펜턴산화에서 사용되는 철염용액에 NaOH용액을 첨가하였더니 철염용액의 폭발적인 반응을 보고 이를 펜턴산화에 응용하게 되었다. 본 연구에서 제안하는 변형 펜턴산화 공정이란 펜턴산화에서 사용되는 철염용액에 NaOH를 넣어 적정 pH로 조정하여, 수산화물을 형성시킨 후 처리대상 시료에 주입하여 과산화수소와 반응시켜 $OH{\cdot}$을 형성시키는 방법이다. 이 때 대상시료로서는 대표적인 오염물질인 페놀을 사용하였고 자연수의 이온강도와 유사한 수준으로 맞추기 위하여 $NaHCO_3$를 적량 첨가하여 페놀 인공폐수를 조제하였다. 이를 이용하여, DO의 영향, 이온강도의 영향, 과산화수소 주입횟수에 따른 영향을 알아보았다. 또한, 침출수와 염색폐수에 적용시켜 본 결과 기존의 펜턴산화보다 더 나은 처리효율을 얻을 수 있었으며, 변형 펜턴산화법과 슬러지 반송을 조합하여 실험한 결과 철염을 50%만 주입하여도 기존의 펜턴산화와 유사한 수준의 처리효율을 얻을 수 있었다.

• 한국자원식물학회지
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• 제25권2호
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• pp.285-292
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• 2012

본 연구는 사과의 자가불화합성 현상에 효과적인 저해제와 활력제를 탐색하기 위해 여러 종류의 물질을 조사하였다. 후지 사과의 화주조직에서 분비되는 S RNase에 대한 저해효과를 조사하기 위해 $In$ $vitro$ 상에서 효소 저해제를 넣어 효소활성을 측정한 결과, Iron(II) Sulfate에서 현저하게 활성이 24.3% 감소되어 저해효과가 뛰어난 것으로 나타났다. $In$ $vitro$ 상에서 후지 사과의 화분관 신장 억제 효과를 분석한 결과, 후지 사과의 화분은 2% Sucrose 신장배지 보다 10% Sucrose 신장배지에서 약 90% 이상의 높은 발아율을 나타났다. 또한 저해제와 첨가제 처리에 의한 안동지역과 영주지역의 Field에서 후지 사과 착과율 조사 결과, 안동지역에서는 $A^+$+V6 2회 처리가 86.1%로 중심화착과율이 가장 높았으며, 영주지역에서는 $A^+$+V1 1회 처리가 91.9%로 중심화 착과율이 가장 높은 것으로 나타났다.

• 대한한의학방제학회지
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• 제23권2호
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• pp.189-198
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• 2015

Objectives : Sparganii Rhizoma is frequently used in traditional herbal medicine for treatment of blood stasis, amenorrhea and functional dyspepsia and has been reported to exhibit anti-oxidant, anti-proliferation and anti-angiogenesis peoperties. In this study, we investigated the cytoprotective effect and underlying mechanism of Sparganii Rhizoma water extract (SRE) against oxidative stress-induced mitochondrial dysfunction and apoptosis in hepatocyte. Methods : To determine the effects of SRE on oxidative stress, we induced synergistic cytotoxicity by co-treatment of arachidonic acid (AA) and iron in the HepG2 cell, a human derived hepatocyte cell line. Results : Treatment of SRE increased relative cell viability and altered the expression levels of apoptosis-related proteins such as Bcl-xL, Bcl-2 and procaspase-3. And SRE also inhibited the mitochondrial dysfunction and excessive reactive oxygen species production induced by AA+iron. In addition, SRE activated of AMP-activated protein kinase (AMPK), a potential target for cytoprotection, by increasing the phosphorylation of AMPKα at Thr-172. Morever, SRE increased phosphorylation of acetyl-CoA carboxylase, a direct downstream target of AMPK. Conclusion : These results indicated that SRE has the ability to protect against oxidative stress-induced hepatocyte damage, which may be mediated with AMPK pathway.

• 한국자원식물학회지
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• 제25권4호
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• pp.401-406
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• 2012

국내 유일 설악산에만 분포하는 희귀수종 눈잣나무의 현지외 보존을 위한 종자수집에 따른 구과보호망의 효과와 수집된 구과와 종자의 형태적 특성 변이를 조사하였다. 철망으로 설치된 구과보호망(50 mesh, 25 ${\times}$ 25 cm)은 설치류나 조류 등의 피해를 방지할 수 있으며 안정적인 종자유전자원 확보가 가능한 것으로 나타났다. 특히, 7월 초순부터 설치하는 것이 처리효과가 매우 높은 것으로 나타났다. 눈잣나무 구과는 열개하지 않는 폐과이며 종자에는 날개가 없고 주로 잣까마귀와 설치류 등의 먹이저장 습성에 의해 종자가 산포된다. 구과의 형태적 특성 변이는 개체간 유의적인 차이가 인정되었으며, 평균특성은 구과길이 35.3 mm, 구과폭 25.6 mm, 구과지수 1.38, 구과건중 6.6 g, 구과당 종자수 39.3립을 각각 나타냈다. 종자는 삼각모양의 달걀형으로 날개가 없으며 개체간 유의적인 차이가 인정되었다. 평균특성은 종자길이 8.12 mm, 종자폭 5.81 mm, 종자지수 1.40,종자두께 4.62 mm, 종자무게 0.11 g을 각각 나타냈다. 변이계수 값은 구과건중과 구과당 종자수에서만 비교적 높은 21.7%와 21.5%를 각각 나타냈다. 구과와 종자특성 상관분석에서는 구과와 종자의 길이가 길어질수록 전체적인 크기가 커지고 모양이 길어지며, 무게도 많이 나가는 경향을 나타냈으며, 또한 종자폭이 넓고 종자두께가 두꺼울수록 구과당 종자수는 작아지는 부의 상관관계를 나타냈다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제14권4호
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• pp.439-444
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• 1993

The aerobic oxidation of the Fe(II) complex of 1,4,8,11-tetraazacyclotetradecane, [Fe(cyclam)$(CH_3CN)_2](ClO_4)_2$, in MeCN in the presence of a few drops of $HClO_4$ leads to low spin Fe(III) species [Fe(cyclam)$(CH_3CN)_2](ClO_4)_3$. The Fe(III) cyclam complex is further oxidized in the air in the presence of a trace of water to produce the deep green binuclear bismacrocyclic Fe(II) complex $[Fe_2(C_{20}H_{36}N_8)(CH_3CN)_4](ClO_4)_4{\cdot}2CH_3CN$. The Fe(II) ions of the complex are six-coordinated and the bismacrocyclic ligand is extensively unsaturated. $[Fe_2(C_{20}H_{36}N_8)(CH_3CN)_4](ClO_4)_4{\cdot}2CH_3CN$ crystallizes in the monoclinic space group $P2_1/n$ with a= 13.099 (1) ${\AA}$, b= 10.930 (1) ${\AA}$, c= 17.859 (1) ${\AA}$, ${\beta}$= 95.315 $(7)^{\circ}$, and Z= 2. The structure was solved by heavy atom methods and refined anisotropically to R values of R= 0.0633 and $R_w$= 0.0702 for 1819 observed reflections with F > $4{\sigma}$ (F) measured with Mo K${\alpha}$ radiation on a CAD-4 diffractometer. The two macrocyclic units are coupled through the bridgehead carbons of ${\beta}$-diimitie moieties by a double bond. The double bonds in each macrocycle unit are localized. The average bond distances of $Fe(II)-N_{imine}$, $Fe(II)-N_{amine}$, and $Fe(II)-N_{MeCN}$ are 1.890 (5), 2.001 (5), and 1.925 (6) ${\AA}$, respectively. The complex is diamagnetic, containing two low spin Fe(II) ions in the molecule. The complex shows extremely intense charge transfer band in the near infrared at 868 nm with ${\varepsilon}$= 25,000 $M^{-1}cm^{-1}$. The complex shows a one-electron oxidation wave at +0.83 volts and two one-electron reduction waves at -0.43 and-0.72 volts vs. Ag/AgCl reference electrode. The complex reacts with carbon monoxide in $MeNO_2$ to form carbonyl adducts, whose $v_{CO}$ value (2010 $cm^{-1}$) indicates the ${\pi}$-accepting property of the present bismacrocyclic ligand.

• 한국환경생태학회지
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• 제33권5호
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• pp.596-604
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• 2019

본 연구는 퇴적물이 소모하는 산소량(SOD)과 환경 인자가 서로 미치는 영향을 파악하기 위해 퇴적물 배양실험을 수행하였다. 이를 위해 실험실에서 용출 반응조를 설치하여 20일간 배양하였으며, 퇴적물에 존재하는 물질 중 P 및 Fe와의 관계를 중점적으로 연구하였다. 분석 결과, 수층의 용존 산소는 시간의 경과에 따라 감소하는 경향을 나타냈으며, 퇴적물의 산화환원전위 또한 음의 방향으로 진행되어 혐기적 환원환경이 조성되었다. 퇴적물 산소요구량(SOD)은 배양 초기 0.05mg/g로 측정되었으며, 20일차 0.09mg/g으로 퇴적물이 소모하는 산소량이 증가하는 경향을 관찰하였다. 이는 chl-a의 증가로 퇴적물 표층에 축적된 유기물의 분해에 의한 산소 소모(Biological-SOD), 그리고 환원반응에 의해 생성된 금속 환원물이 재산화 할 경우 소모되는 산소(Chemical-SOD)에 의한 것으로 보인다. 퇴적물에서 추출한 존재형태별 인과 SOD의 상관관계를 살펴보면 Ex-P, Org-P의 경우 양의 상관관계, Fe-P의 경우 음의 상관관계를 나타내었다. 또한, 실험 20일차 퇴적물의 미생물 군집을 분석한 결과 혐기성 철 환원균(FeRB)이 우점종으로 검출되었다. 따라서, 철 산화물과 결합한 인산염이 환원반응에 의해 분리될 경우 인산염은 수중으로 용출되어 일차생산력을 증가시키며, 환원물은 재산화 하여 퇴적물 산소 소모량에 기여하므로 본 연구는 산소 수지의 개선을 위한 기초 자료로 이용될 것으로 기대된다.

• 한국광물학회지
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• 제21권3호
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• pp.227-237
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• 2008

최근 들어 비소오염에 대한 환경적 관심이 증대되면서, 세계적으로 비소에 대한 음용수 기준이 강화되고 있으며, 국내적으로도 비소로 오열된 지하수 덴 토양의 출현 빈도가 높아지면서 비소 오염과 그에 대한 처리 및 대책이 주요한 환경적 관심사로 대두되고 있다. 지중에서 비소의 거동은 주로 산화물들과 점토광물에 의하여 제어되는데, 특히 철(산)수산화물이 가장 효과적으로 비소를 제어하는 것으로 알려져 있다. 이에 본 연구에서는 다양한 철(산)수산화물들 중 2-line ferrihydrite가 비소의 거동에 어떠한 영향을 미치는가를 파악하기 위하여 수행되어졌다. 다양한 비소 화학종들 중 자연 상에서 발현 빈도수가 가장 큰 3가 비소(아비산염)와 5가 비소(비산염)가 2-line ferrihydritc와 어떠한 흡착 특성을 갖는지 비교하여 연구하였다. 비소의 흡착제로 실험실에서 제조되어 이용된 2-line ferrihydrite는 $10\sim200nm$의 작은 나노 크기, $247m^{2}/g$의 비교적 큰 비표면적, 다른 철(산)수산화물보다 높은 8.2의 영전하 pH 등을 갖는 것으로 나타났는데, 이러한 2-line ferrihydrite의 대표적인 물리화학적인 특성들은 비소의 흡착제로서 매우 적합한 것으로 조사되었다. 평형흡착 실험결과, 3가 비소가 5가 비소보다 월등히 높은 흡착력을 보였으며, 3가 비소는 pH 7.0, 5가 비소는 pH 2.0에서 가장 놀은 흡착력을 보이는 것으로 나타났다. 3가 비소는 pH 12.2를 제외하고는 pH에 따른 흡착량이 크게 차이를 보이지 않은 반면, 5가 비소는 pH가 증가함에 따라 흡착량이 현격하게 갈소하는 것으로 나타났다. pH에 따른 비소의 흡착특성을 보다 더 자세하게 초찰한 견과, 3가 비소는 pH 8.0까지는 흡착량이 증가하다가 pH 9.2 이상에서는 흡착량이 급격하게 같소하는 것으포 나타났다. 5가 비소의 경우에는 pH가 증가할 수록 비교적 일정하게 흡착량이 갉소하는 것을 알 수 있었다. 이렇게 비소 화학종에 따라서 상이한 흡착특성을 보이는 이유는 pH에 따른 각 비소 화학종의 화학져 존재 형태(chemical speciation)와 2-line ferrihydrite의 표면전하의 변화 등이 복합적으로 작용하기 때문인 것으로 사료된다. 각 비소 화학종과 2-line ferrihyite와의 흡착특성을 반응속도론적 관점에서 고찰한 결과, 대부분의 비소종들이 2시간 이내에 흡착이 거의 완료되는 것으로 나타났으며, 두 종류의 비소 화학종과 2-line ferrihydrite의 흡착 반응속도를 가장 잘 모사하는 반응속도 모댁은 power function과 elovich model인 것으로 조사되었다.

• 대한한의학회지
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• 제25권4호
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• pp.61-78
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• 2004

Objective : This study was undertaken to determine whether Gamibaegi-eum (BGU) in vitro and in vivo exerts a beneficial effect against cell injury induced by reactive oxygen species (ROS) in the human intestine. Methods : Effects of BGU in vitro on cell injury were examined using Caco-2 cells, cultured human intestinal cell line. Exposure of cells to H₂O₂ induced increases in the loss of cell viability in a time and dose-dependent fashion. Results : BGU prevented H₂O₂-induced cell death and its effect was dose-dependent over a concentration range of 0.05­1%. H₂O₂-induced cell death was prevented by catalase, the hydrogen peroxide scavenger enzyme, and deferoxamine, the iron chelator. However, the potent antioxidant DPPD did not affect H₂O₂-induced cell death. H₂O₂ increased lipid peroxidation, which was inhibited by BGU and DPPD. H₂O₂ caused DNA damage in a dose-dependent manner, which was prevented by BGU, catalase, and deferoxamine, but not DPPD. BGU restored ATP depletion induced by H₂O₂. BGU inhibited generation of superoxide and H₂O₂ and scavenged directly H₂O₂. Oral administration of mepirizole in vivo at a dose of 200mg/kg resulted in ulcer lesions in the stomach and the proximal duodenum. Pretreatment of BGU(0.1%/kg, orally) and catalase (800Units/kg, i.v.) significantly decreased the size of ulcers. Mepirizole increased lipid peroxidation in the mucosa of the duodenum, suggesting an involvement of ROS. Pretreatment of BGU and catalase significantly inhibited lipid peroxidation induced by mepirizole. Morphological studies showed that mepirizole treatment causes duodenal injury and its effect is prevented by BGU. Conclusion : These results indicate that BGU exerts a protective effect against cell injury in vitro and in vivo through antioxidant action. The present study suggests that BGU may playa therapeutic role in the treatment of human gastrointestinal diseases mediated by ROS.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제21권6호
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• pp.556-566
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• 2011

A total of 31 Acinetobacter isolates were obtained from the rhizosphere of Pennisetum glaucum and evaluated for their plant-growth-promoting traits. Two isolates, namely Acinetobacter sp. PUCM1007 and A. baumannii PUCM1029, produced indole acetic acid (10-13 ${\mu}g$/ml). A total of 26 and 27 isolates solubilized phosphates and zinc oxide, respectively. Among the mineral-solubilizing strains, A. calcoaceticus PUCM1006 solubilized phosphate most efficiently (84 mg/ml), whereas zinc oxide was solubilized by A. calcoaceticus PUCM1025 at the highest solubilization efficiency of 918%. All the Acinetobacter isolates, except PUCM1010, produced siderophores. The highest siderophore production (85.0 siderophore units) was exhibited by A. calcoaceticus PUCM1016. Strains PUCM1001 and PUCM1019 (both A. calcoaceticus) and PUCM1022 (Acinetobacter sp.) produced both hydroxamate-and catechol-type siderophores, whereas all the other strains only produced catechol-type siderophores. In vitro inhibition of Fusarium oxysporum under iron-limited conditions was demonstrated by the siderophore-producing Acinetobacter strains, where PUCM1018 was the most potent inhibitor of the fungal phytopathogen. Acinetobacter sp. PUCM1022 significantly enhanced the shoot height, root length, and root dry weights of pearl millet seedlings in pot experiments when compared with controls, underscoring the plant-growth-promoting potential of these isolates.