• BMB Reports
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• 제54권9호
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• pp.464-469
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• 2021

Cardiomyocyte differentiation occurs through complex and finely regulated processes including cardiac lineage commitment and maturation from pluripotent stem cells (PSCs). To gain some insight into the genome-wide characteristics of cardiac lineage commitment, we performed transcriptome analysis on both mouse embryonic stem cells (mESCs) and human induced PSCs (hiPSCs) at specific stages of cardiomyocyte differentiation. Specifically, the gene expression profiles and the protein-protein interaction networks of the mESC-derived platelet-derived growth factor receptor-alpha (PDGFRα)⁺ cardiac lineage-committed cells (CLCs) and hiPSC-derived kinase insert domain receptor (KDR)⁺ and PDGFRα⁺ cardiac progenitor cells (CPCs) at cardiac lineage commitment were compared with those of mesodermal cells and differentiated cardiomyocytes. Gene Ontology and Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes pathway analyses revealed that the genes significantly upregulated at cardiac lineage commitment were associated with responses to organic substances and external stimuli, extracellular and myocardial contractile components, receptor binding, gated channel activity, PI3K-AKT signaling, and cardiac hypertrophy and dilation pathways. Protein-protein interaction network analysis revealed that the expression levels of genes that regulate cardiac maturation, heart contraction, and calcium handling showed a consistent increase during cardiac differentiation; however, the expression levels of genes that regulate cell differentiation and multicellular organism development decreased at the cardiac maturation stage following lineage commitment. Additionally, we identified for the first time the protein-protein interaction network connecting cardiac development, the immune system, and metabolism during cardiac lineage commitment in both mESC-derived PDGFRα⁺ CLCs and hiPSC-derived KDR⁺PDGFRα⁺ CPCs. These findings shed light on the regulation of cardiac lineage commitment and the pathogenesis of cardiometabolic diseases.

• 한국수산과학회지
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• 제55권6호
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• pp.867-874
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• 2022

Osteoarthritis (OA) is an inflammatory disease due to wear caused by the continuous use of cartilage. Although many drugs for treating OA are being studied, they have side effects, such as digestive disorders and cardiovascular diseases. Glucosamine, a drug derived from natural products, is known to be less effective. Therefore, the marine organism, Sargassum fulvellum, was studied to determine whether it contains substances with a chondroprotective effect on the inflammatory response of chondrocytes induced by interleukin-1β (IL-1β). A 30% ethanol extract of S. fulvellum (SF30%EtOH) has therapeutic and few side effects. We first confirmed the presence of nitric oxide (NO) and the expression of inducible nitric oxide synthase (iNOS), which is expressed during inflammatory reactions. We then examined the expression of collagen type II, which is the main component of the extracellular matrix and cartilage. Finally, the expression of extracellular matrix degrading enzymes, MMPs and ADAMTS-4 and -5, was confirmed. The results showed that SF30%EtOH reduced the expression levels of NO, iNOS, MMPs, and ADAMT-4 and -5, and increased the expression level of collagen type II in chondrocytes induced with IL-1β. Therefore, SF30%EtOH has a chondroprotective effect against inflammation, indicating its potential use for the prevention and treatment of OA.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제35권4호
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• pp.291-303
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• 2020

해양 생물 유래 독소는 그 치명적인 유독성으로 인해 비단 인류의 건강 뿐만 아니라 양식, 어업, 해양 생태계 전반에 걸쳐 경제적 손실을 비롯한 부정적인 영향을 미친다. 하지만, 종래에 사용되던 해양 독소 검출법만으로는 이를 다 파악하여 위협을 미연에 방지하기에는 아직 부족한 실정이다. 본 논문에서는 해산물의 해양 독소 잔존 여부를 판별하기 위해 종래에 사용되었던 시험법들의 한계를 개선하고자 각종 나노 재료 및 신규 기술들이 도입된 신속 검출법들에 대해 조사했으며, 대표적인 연구 결과들을 선정하여 사용한 나노 입자 및 전략에 대해 서술하였다. 특히 이러한 생물 유래 독소의 검출 기술을 대중화시키고 상용화하기 위해서는, 이를 생성하는 생물군으로부터 독소를 추출하는 전처리 과정을 간소화하는 것이 매우 중요하다. 해당 문제를 해결하고자 다양한 연구에서 표적 독소와 특이적으로 결합하는 항체를 고정화한 자성 나노 입자 기반의 전처리법을 보고했으며, 더 나아가 자성 나노 입자의 촉매 특성까지 활용해 검출 감도를 높이는 다양한 연구들도 발표되었다. 또한, 기존 효소 기반의 비색법의 검출 한계를 낮추고 검출 시스템의 안정성을 높이기 위해 양자점과 같은 형광 나노 입자를 도입하는 보고들도 있었다. 이 외에도 압타머와 나노 입자 복합체 기반의 전기화학 측정법 및 신규 기술들을 사용하고자 하는 연구들도 보고되었다. 하지만 해양 환경의 변화에 따라 생성된 신종 독소에 대한 대처는 아직 미흡한 실정이므로, 해양 독소 유도체 또한 아울러 진단 가능한 검출 기술에 대한 후속 연구가 필요하다.

• 한국양식학회지
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• 제11권4호
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• pp.449-455
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• 1998

능성어와 같은 고급해산어의 양식에 대한 연구가 활발히 진행되고 있지만, 부화후 섭이 개시 직후의 자어의 구경이 작은 이유 때문에 현재 배양하고 있는 로티퍼 보다 소형의 먹이 생물이 요구되고 있다. 이 실험에서는 이와 같은 현실적인 요구사항에 부응하여 다양한 사이즈의 먹이 생물을 이용 가능하도록 하는 것을 목적으로 S형 로티퍼B. rotundiformis와 자유 유영형의 사이 크로포이다의 코페포다 Apocyclops sp.에게 T. suecica를 먹이로 급이하면서 두종을 혼합 배양하였다. 실험조건은 수온 25${\circ}C$, 염분 22ppt, 배양수량은 50ml의 비이커에 사육수 40ml, 실험기간 16일간, 2일마다 전 개체수를 계수하면서 암흑조건하에서 배양했다. 단독 배양구의 코페포다 Apocyclops는 실험기간 동안에 계속 대수증식을 하여 평균 최고 밀도는 12개체/ml에 달하였다. 더욱이 코페포다 Apocyclops의 증식은 코페포다 Apocyclops 단독 배양의 경우보다도 로티퍼 b. rotundiformis 와 혼합 배양했을때가 탁월한 증식을 보였다(최고 밀도는 20.15${\pm}$4.45개체/ml). 특히 로티퍼와 Apocyclops의 혼합 배양구에서 노플리우스의 개체수는 9.88${\pm}$1.38개체/ml로서 코페포다 Apocyclops 단독배양의 경우와 비교하면 약 2배 이상의 증식을 보였다. 그러나, 로티퍼 B. rotundiformis의 증식은 단독 배양에 비하여 코페포다 Apocyclops와 혼합 배양함으로서 그 증식이 크게 억제되었다. 먹이로서 급이한 T. suecica는 로티퍼 B. rotundiformis 단독 배양구와 코페포다 Apocyclops와의 혼합 배양구에서는 실험 개시 후 10일째부터 잔존량을 거의 관찰할 수 없었다. 그러나, 코페포다 Apocyclops는 적극적으로 T. suecica을 섭이하지는 않았다. 즉, 로티퍼와 코페포다간의 먹이 경쟁관계는 관찰할 수 없었다. 이 연구에서는 소구경 어종의 종묘 생산 초기과정에서 자어의 기아현상으로 인한 초기 대량 폐사와 같은 문제점을 해결하기 위하여 일반적으로 배양중인 로티퍼(사이즈180${\mu}$m 전후) 보다 더 적은 사이즈의 먹이 생물을 검색하기 위한 한 방법으로서 소구경 어종들이 요구하고 있는 먹이생물의 사이즈, 즉 150${\mu}$m 전후의 노플리우스가 생산 가능한 코페포다 Apocyclops를 로티퍼와 혼합 배양하였다. 이와 같이 다양한 사이즈의 먹이생물을 혼합배양하여 사육 대상 자치어에게 먹이로서 급이 가능하다면, 소구경 어종이 요구하는 사이즈의 문제는 극복 가능할 것이다. 뿐만 아니라, 사이즈 280${\mu}$m 전후의 대형 로티퍼(B. plicatilis)와 부화직후의 알테미아 유생(사이즈 950${\mu}$m)을 사용하고 있는 현재의 먹이 생물 급이 계열에서 요구되는 중간 사이즈 (사이즈300-500${\mu}$m 전후) 먹이생물의 공급도 해결 가능할 것으로 생각된다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2006년도 춘계학술발표회
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• pp.79-83
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• 2006

선박에서 발생되는 밸러스트수를 전처리하기 위하여 수중에 포함되어 있는 입자상 오염물질과 수중생물체를 자동역세척 여과 장치를 이용하여 처리한 결과를 나타내었다. 밸러스트수를 처리하기 위한 전처리의 장점은 입자상의 오염물질을 제거하여 후처리공정의 처리효과를 높이는데 있다. 시료 중의 고형물 농도가 15mg/L 일때 1RPM 에서 여과저항은 3.0bar 이고 3RPM 에서는 2.8bar, 6RPM 에서는 2.6bar로 나타나 회전속도 증가에 따른 여과저항은 감소하여 10RPM 이상에서는 2.5 bar 일정하게 유지되었다. 여과저항은 회전속도 보다는 시료중의 고형물의 농도의 영향이 큰 것으로 나타났다. 필터의 막힘현상으로 역세 회복압력과 역세간격은 시간의 경과에 따라 조금씩 감소하고 처리유량도 감소하는 것을 관찰할 수 있었다. 회분식 여과처리공정은 자동 역세척을 수행하는 공정에 비해서 처리효율의 저하가 일어났다 여과처리를 통하여 $70{\mu}m$ 이상의 식물성 플랑크톤과 동물성 플랑크톤을 포함하는 수중생물체를 제거할 수 있었다. 실험 결과를 통하여 밸러스트수 처리에 적용 가능한 기술임을 알 수 있었다.

• 한국어류학회지
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• 제21권3호
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• pp.177-190
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• 2009

2007년 가을부터 2008년 가을까지 낙동강 하구 연안에서 출현한 생물은 93과 169종이었으며, 그 중 갑각류가 43종 그리고 어류가 99종으로 나타났다. 봄에 가장 다양한 종들이 나타났으며, 가을과 겨울은 출현하는 종수가 상대적으로 적었다. 단위면적당 개체수는 2008년 겨울이 가장 낮았으며, 2008년 여름에 가장 높았다. 분류군별 단위면적당 개체수의 어획비율은 갑각류가 3.8~64.5%, 극피동물류가 0.7~2.6%, 두족류가 1.8~10.1%, 복족류가 6.7~28.9%, 어류가 19.4~71.9% 그리고 이매패류가 1.7~8.0%를 차지하였다. 단위면적당 어획중량은 2008년 봄이 가장 낮았으며, 2008년 가을에 월등히 높게 나타났다. 단위면적당 어획중량의 비율을 보면 어류가 70.6~92.1%를 차지하였으며, 나머지 분류군이 약 30~8%를 차지하였다. 단위면적당 출현 개체수가 많은 종은 반딧불게르치, 열동가리돔, 갈색고리돼지고둥, 마루자주새우 등이었으며, 단위 면적당 높은 어획량을 나타내는 종들은 성대, 황아귀, 홍어, 반딧불게르치 등이었다. 낙동강 하구 연안해역에서 조사된 어종들의 계절별 출현 특성에 따라 18개의 그룹으로 분류되었으며, 각 계절의 출현 종에 따른 유사도는 2007년 가을과 2008년 가을이 가장 유사하였으며, 다음으로 2008년 봄과 여름이 유사한 것으로 나타났다. 조사 기간 동안 지속적으로 어획된 어종들은 총 29종으로 갑각류 9종, 두족류 2종, 그리고 어류 18종이었다. 마루자주새우, 반딧불게르치, 성대, 열동가리돔, 홍어, 황아귀 등 연구해역에서의 주서식종들이 단위면적당 개체수와 어획량 면에서 계절에 따라 이동하는 종들에 비하여 월등히 높았다.

• 한국패류학회지
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• 제31권3호
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• pp.203-212
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• 2015

본 연구는 먹이생물의 종류와 서식 위치 (패각 크기)에 따라서 지중해담치의 여과율이 수온에 따라 어떻게 변동하는 지를 알아보고자 하였다. 실험에 사용된 먹이생물은 Isochrysis galbana, Chaetoceros didymus and Prorocentrum dentatum의 3 종류이다. 지중해담치의 크기 (각고)는 중부조간대 상부 지역 (+ 5 cm MSL)에 서식하는 개체가 중부조간대 하부지역 (- 58 cm MSL)에 서식하는 개체보다 월등히 작았다. 지중해담치의 여수율과 섭식율은 먹이생물의 종류에 상관없이 중부조간대 상부에 서식하는 지중해담치가 중부조간대 하부에 서식하는 지중해담치보다 높은 값을 보였다. 전반적으로 수온에 따른 여수율과 섭식율 변동은 동일한 변동 양상을 보였다. 즉 수온이 상승함에 따라서 여수율과 섭식율도 증가하다가, 수온 $20-25^{\circ}C$ 정도에서 최대값을 보이며, 이 후 점차 감소하는 경향을 보였다. 다항회귀분석식에서 추정한 최대 여수율과 섭식율을 보이는 이론적 적정 수온 역시 $20-25^{\circ}C$의 범위내로 나타났다. 먹이생물의 종류에 따라서는 여수율과 섭식율이 약간 다른 변동을 보였다. 대체적으로 여수율과 세포수 기준 섭식율은 지중해담치의 서식위치 (조고)나 먹이생물의 종류에 상관없이 거의 유사한 경향을 보였다. 반면에 탄소함량 기준 섭식율의 경우 먹이생물이 P. dentatum일 경우가 I. galbana나 C. didymus일 경우 보다 월등히 높은 값을 보였다.

• Ocean and Polar Research
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• 제28권4호
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• pp.385-393
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• 2006

Screening performance of the existing intake screens (drum and travelling screen) on mass impingement of marine animals, a euphausiid, Euphausia pacifica and a scyphozoan medusae, Aurelia aurita that have often clogged intake screens of the Uljin Nuclear Power Plant, was tested. The maximum tolerable densities of marine animals in the inflowing seawater upon the screen were estimated with two different approaches. First the maximum density of jellyfish was calculated from (1) passing amount of seawater per unit time through the screens and (2) the covered area of animals on the screens clogged. The maximum density of krill tolerable in the drum screen was cited from a simulated record of Uljin NPP, then those in the travelling screens were also calculated using the data of drum screen and ratio of seawater amount passing through the screens under the condition of 0.5m water column (W.C.) of the differential pressure (AP) produced by screens, an established permissible limit of ${\Delta}P$. Secondly, the screening performances were also tested by hydrodynamic measurements with various screen models in a circulating water channel equipped with a speed-controlling pump and a differential pressure gauge. From the first approach, the maximum tolerable densities of drum and travelling screen were calculated as 2.0 and $1.5ind/m^3$ for the Jellyfish and 900 and $680ind./m^3$ for the euphausiid, respectively. These densities estimated from the second approach were 2.1 and $0.8ind/m^3$ for the jellyfish and 1059 and $504ind/m^3$ for the euphausiid, respectively. These estimates were compared with the data from historic clogging events to evaluate the practical performance of these intake screens. The comparisons suggest a newly improved intake-screen of which performance should be at least seven times (approximately) better than the existing ones ior the krill and 3.2 times for the jellyfish, respectively, for preventing mass impingement, and for maintaining the condition of the differential pressure between the screens below 0.3 m W.C.

• 한국식품영양과학회지
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• 제23권6호
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• pp.959-963
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• 1994

성인병 에방물질의 가능성을 지닌 5-lipoxygenase 활성 저해제가 8종의 수산 미이용자원의 순차 용매 추출구간들 중에 존재하는지 여부를 수산 미이용자원의 고부가 가치적 이용 방안 모색을 위해 시도해 보았다. 그 결과, 대상자료에 대한 여러 용매 추출구들의 거의 대부분의 경우에 있어서 5-lipoxygenase 효소저해능을 나타내었다. 그 중 수산동물의 경우, 불가사리의 에테르 추출구와 아세톤 추출구, 우렁쉥이 껍질의 아세톤 추출구, 오징어먹즙의 아세톤 추출구와 메탄올 추출구에서 $IC_{50}$이 각각 72.5, 65, 13.3, 13.3 및 $75\mu\textrm{g}/ml$로 높은 5-lipoxygenase 활성저해 효과를 나타내었다. 시험대상 해조류 중 구멍쇠미역의 아세톤 추출구, 모자반의 물 추출구, 에테르 추출구 및 아세톤 추출구, 산말의 에테르와 아세톤 추출구에서 $IC_{50}$이 각각 15.5, 46.5, 5.03, 1.1, 30.5 및 $35\mu\textrm{g}/ml$로서 매우 높은 저해 효과를 보였다. 이상의 활성물질에 대한 보다 더 순수한 분리 후 동정을 행하여 대량 생산만 된다면, 효소적 산화방지제로서 뿐 아니라 생체내 산화조절제로서도 이용가능할 것이므로 수산 미이용자원의 고부가 가치적 이용방안의 하나가 되리라 여겨진다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권11호
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• pp.701-707
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• 2016

열대지역과 같은 특정지역에서 오염물질의 독성평가 시, 그 지역의 생태환경에 적합한 위해성평가를 위해서는 그 지방 고유의 생물에 대한 독성실험이 요구된다. 따라서 본 연구는 열대에서 분리한 열대 요각류 Nitocra sp.를 독성실험생물로 사용하기 위해 이들을 안정적으로 배양/유지하기 위한 최적배양환경조건과 해양생태독성평가 가능성을 조사하였다. 최적 배양환경요인으로 수온, 염분 및 먹이에 대해 조사하였으며 생태독성평가는 급성독성과 만성독성 실험으로 나누어 실시하였다. 최적배양조건 실험데이터의 통계분석을 위해 One-way ANOVA test를 실시하였다. 최적배양환경조건을 조사한 결과, Nitocra sp.는 수온 $29^{\circ}C$, 염분 24~34‰에서 먹이로 Tetraselmis suecica를 공급하였을 때, 비교적 빠른 발달기간과 높은 생존율을 보였다. 최적배양조건을 바탕으로 구리와 비소에 대한 독성평가를 실시한 결과, 구리와 비소의 각 노출농도에 따라 민감하게 잘 반응해서 반수치사농도 즉 $LC_{50}$값과 영향을 미치지 않는 농도인 NOEC값을 얻을 수 있었다. 만성독성시험 결과, 구리와 비소노출 모두, 성비와 생산력은 유의적인 차이가 없었던 반면, 발달기간과 생존율은 농도에 따라 반응을 보였기 때문에 종말점으로 사용이 가능한 것으로 나타났다. 본 연구를 종합해 보았을 때, 열대 요각류인 Nitocra sp.는 열대 해양독성물질 평가를 위한 생태독성실험생물로 사용이 가능할 것으로 판단되며 차후 다양한 독성물질의 평가에 활용이 기대된다.