• Applied Biological Chemistry
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• 제48권1호
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• pp.1-15
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• 2005

농작물이 병해충 및 잡초 등에 의하여 피해를 받게 되면 농업생산성은 상당히 저하된다. 따라서 농업생산성을 높이기 위하여 합성농약을 과용해 왔고, 이로 인하여 토양의 질과 농업환경이 파괴되는 결과를 초래하고 있어서 지속적인 농업이 점차 어려워지고 있다. 오늘날의 농업은 농업환경의 파괴를 최소화하고 농산물의 안전성을 확보함과 동시에 생산성을 증대해야하는 복합적인 문제에 직면해 있다. 한편, 식물은 일반적으로 생존하기 위하며 외부의 침입으로부터 자신을 보호하거나 자신의 영역을 확보하기 위하며 다양한 종류의 2차대사물질을 생산하고 방출한다. 병원균이 침입했을 때 식물이 생산하는 항생물질인 phytoalexin으로는 화본과 식물의 경우 flavonoid계와 diterpenoid계의 물질을 생성하고, 쌍자엽 식물은 감염된 병원균의 종류에 상관없이 Leguminosae과는 flavonoids계, Cruciferae과는 indole 유도체, Solanaceae과는 sesquiterpenoid계, Umbelliferae과는 coumarin계 물질들을 생성하여 병원균에 저항성을 가진다. 곤충의 생리작용을 저해하거나 섭생을 싫어하게 하는 기능의 물질로는 terpene계의 pyrethrin, azadirachtin, limonin, cedrelanoid, toosendanin, fraxinellone/dictamnine 등이 있으며, alkaloid계로서는 terpenoid와 alkaloid가 결합된 sesquiterpene pyridine 및 norditerpenoids alkaloids와 azepine계, amide계, loline계, stemofoline계, pyrrolizidine계 alkaloids 등이 있다. 식물은 또한 자신의 영역을 확보하기 위하여 다른 식물의 생장을 저해하는 물질을 생성하는데 여기에는 terpene계의 essential oil 및 sesquiterpene lactone과 이외에 benzoxazinoids, glucosinolate, quassinoid, cyanogenic glycoside, saponin, sorgolennone, juglone 등 다수의 2차 대사물질들이 있다. 이와 같은 기능의 2차 대사물질을 병해충 및 잡초 방제에 직, 간접으로 이용하는 것은 친환경농업의 한 가지 방법일 수 있다. 그러나 천연물질들은 자연계에서 쉽게 분해되어 효율이 떨어지는 경우가 많고 식물을 통하여 생산하는데도 한계가 있다. 따라서 보다 안전성과 효율성이 뛰어난 2차 대사물질을 찾아내는 연구와 아울러 방제기능이 있는 물질의 생합성경로를 구명하고 대사공학적으로 이용하므로 병해충에 저항성이 있고 잡초 방제효과를 갖는 형질전환 식물을 육성하는 연구가 지속적으로 이루어져야 할 것이다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제44권2호
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• pp.115-123
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• 2005

수원시 이목동에 있는 원예연구소의 사과원에서 조사한 1958년부터 1998년까지 자료를 바탕으로 사과응애와 점박이응애의 역사적 발생변동 과정을 추적하였다. 1970년까지는 사과응애가 우점하였고 1980년 이후에는 점박이응애로 우점종이 바뀌었으며, 그 변화는 1970년 중반을 전후로 나타났다. 이러한 변화를 설명하기 위하여 3가지 가정, 즉 첫째, 두 종의 경쟁에서 점박이응애가 승리한다. 둘째, 과원의 초생은 점박이응애의 수상이동 여부를 결정하는 중요한 요소이다, 즉 초생이 파괴되었을 때 점박이응애의 수상이동이 촉진된다. 셋째, 과원생태계가 교란되지 않을 때 응애류는 천적에 의하여 개체군 밀도가 조절된다 하에 약제살포(고독성 비선택적 약제 처리 및 선택적 저독성 약제처리)와 초생관리(초생재배 및 청경재배=제초제 살포)에 따른 두 종의 장기적 상호작용 결과를 추정하였다. 고독성 농약/초생재배 시스템에서는 점박이응애의 수상이동이 제한되어 사과응애는 경쟁을 피할 수 있고, 또한 천적상이 파괴되기 때문에 전 생육기간 동안 사과응애가 우점한다. 고독성 농약/청경재배 시스템에서는 계절초기부터 점박이응애가 수상으로 이동하여 사과응애를 경쟁적으로 배제시킴으로써 점박이응애가 우점한다. 저독성 농약/초생재배 시스템에서는 점박이응애의 수상이동이 제한되어 사과응애가 우점하지만 천적의 작용으로 높은 밀도를 형성하지 못한다. 저독성 농약/청경재배 시스템에서는 점박이응애가 수상으로 이동하여 사과응애와 경쟁하지만 천적의 작용으로 밀도가 낮아져서 경쟁압력이 낮아지므로 생육후기 사과응애의 발생이 가능하다. 따라서 계절초기 사과응애, 계절후기 점박이응애가 우점하는 형태로 공존할 수 있다. 본 자료에서 제시한 점박이응애 우점화 현상은 부분적으로 고독성 농약/청경재배 시스템 상태에서 두 종의 장기적 상호작용의 결과로 설명될 수 있었다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제14권3호
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• pp.402-413
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• 2001

Food safety is a term broadly applied to food quality that may adversely affect human health. These include zoonotic diseases and acute and chronic effects of ingesting natural and human-made xenobiotics. There are two major areas of concern over the presence of residues of antibiotics in animal-derived foodstuffs with regard to human health. The first is allergic reactions. Some antibiotics, such as penicillins can evoke allergic reactions even though small amounts of them are ingested or exposed by parenteral routes. The second is development of antibiotic resistance in gut bacteria of human. Recently multi-resistant pneumococcal, glycopeptide-resistant enterococci and gram negative bacteria with extended-spectrum $\beta$-lactamases have spread all over the world, and are now a serious therapeutic problem in human. Although it is evident that drugs are required in the efficient production of meat, milk and eggs, their indiscriminate use should never be substituted for hygienic management of farm. Drug should be used only when they are required. In addition to veterinary drugs, environmental contaminants that were contaminated in feed, water and air can make residues in animal products. Mycotoxins, heavy metals, pesticides, herbicides and other chemicals derived from industries can be harmful both to animal and human health. Most of organic contaminants, such as dioxin, PCBs and DDT, and metals are persistent in environment and biological organisms and can be accumulated in fat and hard tissues. Some of them are suspected to have endocrine disrupting, carcinogenic, teratogenic, immunodepressive and nervous effects. The governmental agencies concerned make efforts to prevent residue problems; approval of drugs including withdrawal times of each preparation of drugs, establishment of tolerances, guidelines regarding drug use and sanitation enforcement of livestock products. National residue program is conducted to audit the status of the chemical residues in foods. Recently HACCP has been introduced to promote food safety from farm to table by reducing hazardous biological, chemical and physical factors. Animal Production Food Safety Program, Quality Assurance Programs, Food Animal Residue Avoidance Databank are para- or non-governmental activities ensuring food safety. This topic will cover classification and usage or sources of chemical residues, their adverse effects, and chemical residue status of some countries. Issues are expanded to residue detection methodologies, toxicological and pharmacokinetic backgrounds of MRL and withdrawal time establishments, and the importance of non-governmental activities with regard to reducing chemical residues in food.

• 농약과학회지
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• 제9권2호
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• pp.173-180
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• 2005

본 연구의 목적은 국내의 자생식물 중 살초활성물질을 함유하고 있는 식물종을 선발하는데 있다. 국내의 자생식물 38과 81종 시료로부터 메탄올 조추출물을 얻은 다음 24-well plate에서 유채(Brassica napus L.)에 대한 살초검정을 수행하였다. 본 연구에 사용된 81종 시료 중 높은 살초활성($GR_{50}$ 값 < 1,000 ${\mu}g\;g^{-1}$) 을 나타낸 식물은 곤드레(Cirsium setidens), 구상나무(Abies koreana WILS.), 남오미자(Kadsura japonica DUNAL), 살갈퀴(Vicia angustifolia var. segetilis K. KOCH), 새비나무(Callicarpa mollis Sieb. et ZUCC.), 암대극 (Euphorbia jolkini BOISS.), 얇은잎고광나무(Philadelphus tenuifolius RUPR. et MAXIM.), 조구나무(Sapium sebiferum), 좁은잎참빗살나무(Euonymus maackii RUPR.), 캐모마일(Anthemis nobilis L.), 함박꽃(Paeonia aliflora Pall var. tricocarpa BUNGE)이었다. 자생식물 81종 중 50종 식물은 중정도의 살초활성을 나타내었으나(1,000 ${\mu}g\;g^{-1}$ < $GR_{50}$ 값 < 2,000 ${\mu}g\;g^{-1}$), 20종 식물은 살초활성을 전혀 나타내지 않았다. 본 연구를 통하여 살초활성이 검정된 국내의 자생식물로부터 얻어지는 살초활성물질은 새로운 제초제 개발을 위한 모화합물로 활용될 수 있을 것이다.

• 농약과학회지
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• 제10권3호
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• pp.225-229
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• 2006

본 연구의 목적은 국내의 자생식물 중 살초활성물질을 함유하고 있는 식물종을 선발하는데 있다. 국내의 자생식물 36과 55종 시료로부터 메탄올 조추출물을 얻은 다음 24-well plate에서 유채(Brassica napus L.)를 대상으로 살초활성을 수행하였다. 본 연구에서 사용된 55 시료 중 유채에 대하여 높은 살초활성($GR_{50}$ 값 < 1,000 ${\mu}g\;g^{-1}$)을 나타낸 식물은 말오줌때(Euscaphis Japonica (THUNB.) KANITZ; $GR_{50}$값, 867 ${\mu}g\;g^{-1}$), 부용(Hibiscus mutabilis L; $GR_{50}$값, 988 ${\mu}g\;g^{-1}$), 사위질빵(Clematis apiifolia A. P. DC.; $GR_{50}$값, 811 ${\mu}g\;g^{-1}$), 유카(Yucca recurvifolia; $GR_{50}$값, 857 ${\mu}g\;g^{-1}$), 죽순대(Phyllostachys pubescens MAZEL; $GR_{50}$값, 778 ${\mu}g\;g^{-1}$)의 순으로 전체 식물종의 9.0%에 해당하는 5종이었다. 중정도의 살초활성(1,000 ${\mu}g\;g^{-1}$ < $GR_{50}$값 < 2,000 ${\mu}g\;g^{-1}$)을 나타낸 식물은 28종이었으며, 살초활성을 나타내지 않은 식물은 23종이었다. 본 연구를 통해서 살초활성이 검정된 국내의 자생식물로부터 얻어지는 살초활성물질은 새로운 제초제 개발을 위한 선도화합물로 활용될 수 있을 것이라 판단된다.

• 한국잡초학회지
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• 제30권3호
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• pp.183-190
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• 2010

본 연구의 목적은 국내 자생식물인 소리쟁이 (Rumex crispus)로부터 살초활성물질을 분리하고, 그 화학구조를 구명하는데 있다. 소리쟁이 메탄올 추출물의 유채에 대한 $GR_{50}$값은 $935{\mu}g\;g^{-1}$이었다. 메탄올 추출물을 에틸아세테이트로 분획한 분획층을 대상으로 activity-directed bioassay를 수행하여 가장 살초활성이 높았던 ECDA 분획물을 얻었다($GR_{50}$ 값, $53{\mu}g\;g^{-1}$). ECDA 분획물을 GC-MS, $^1H$-NMR, $^{13}C$-NMR로 분석한 결과 분자량 186.2, 화학구조식 $C_{11}H_6O_3$, furanocoumarin 골격구조를 하고 있는 2Hfuro[2,3-H]-[1]-benzopyran-2-one(angelicin)으로 밝혀졌다. Angelicin의 물피(Echinochloa crus-galli), 바랭이(Digitaria ciliaris), 자귀풀(Aeschynomene indica)에 대한 seed bioassay 결과 각 식물에 대한 $GR_{50}$값은 426, 66, $216{\mu}g\;g^{-1}$이었다. 본 연구의 결과는 소리쟁이 유래 신규 살초활성물질 angelicin은 향후 새로운 제초제 개발을 위한 선도물질로 이용될 수 있을 것이라 판단된다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제38권2호
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• pp.105-116
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• 2011

Transgenic zoysiagrass (Zoysia japonica Steud.) expressing the bar gene inserted in the plant genome has been generated previously through Agrobacterium tumefaciens-mediated transformation. The GM zoysiagrass (event: JG21) permits efficient management of weed control of widely cultivated zoysiagrass fields, reducing the frequency and cost of using various herbicides for weed control. Now we have carried out the environmental risk assessment of JG21 prior to applying to the governmental regulatory agency for the commercial release of the GM turf grass outside of test plots. The morphological phenotypes, molecular analysis, weediness and gene flow from each test plot of JG21 and wild-type zoysiagrasses have been evaluated by selectively analyzing environmental effects. There were no marked differences in morphological phenotypes between JG21 and wild-type grasses. The JG21 retained its stable integration in the host plant in T1 generation, exhibiting a 3:1 segregation ratio according to the Mendelian genetics. We confirmed the copy number (1) of JG21 by using Southern blot analysis, as the transgenic plants were tolerant to ammonium glufosinate throughout the culture period. From cross-fertilization and gene flow studies, we found a 9% cross-pollination rate at the center of JG21 field and 0% at distances over 3 m from the field. The JG21 and wild-type zoysiagrass plants are not considered "weed" because zoysiagrasses generally are not dominant and do not spread into weedy areas easily. We assessed the horizontal gene transfer (HGT) of the transgene DNA to soil microorganisms from JG21 and wild-type plants. The bar gene was not detected from the total genomic DNA extracted from each rhizosphere soil of GM and non-GM Zoysia grass fields. Through the monitoring of JG21 transgene's unintentional release into the environment, we found no evidence for either pollen mediated gene flow of zoysiagrass or seed dispersal from the test field within a 3 km radius of the natural habitat.

• 환경생물
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• 제17권2호
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• pp.129-138
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• 1999

난분해성 유기화합물의 일종인 염화 방향족화합물은 냉각제, 소화제, 페인트, 용매, 플라스틱류, 유압제, 제초제, 농약, 그리고 화학합성에 필요한 전구물질 등에 널리 사용된다. 이들은 친지질 특성을 가지므로 생물체의 세포막에 쉽게 흡착되며 먹이사슬에 의한 생물학적 농축과정을 통해 인간을 포함하는 각종 생물체에 축적된다. 그 결과 생물체의 세포막 구조가 변화되고 기능이 저해될 뿐더러 암과 돌연변이를 유발하고 $\ulcorner$환경호르몬$\lrcorner$으로서 생물체의 내분비계 기능을 교란하는 등 심각한 보건학적 그리고 환경생물학적 문제를 일으키고 있다. 염화 방향족화합물들은 벤젠고리 구조와 벤젠고리에 염소가 치환된 탄소-염소 결합을 공통적으로 가지고 있으며 벤젠고리에 치환된 염소의 수와 같은 수의 염소라도 붙어있는 위치에 따라 난분해 특징이 결정된다. 염화 방향족화합물들의 분해를 위해서는 미생물에 의한 벤젠 구조의 개환과정과 함께 벤젠 고리구조로부터 염소 치환기를 제거하는 탈염소화 과정이 반드시 일어나야만 한다. 호기적 환경에서 미생물에 의한 탈염소화는 분해 초기단계에서 dehalogenase라는 효소에 의해 촉매되는 oxygenolytic, reductive, 그리고 hydrolytic catalysis에 의해 일어나거나, 분해 대사과정 중에 저절로 염소치환기가 떨어져 나가는 경우도 있다. 탈염소화 과정을 거쳐 분해하는 미생물들을 이용한 염화 방향족 오염물질의 생물학적 분해방법은 이미 사용되고 있는 물리ㆍ화학적 방법보다 경제적이며 2차 오염의 부작용 없이 그 오염물질들을 매우 효과적으로 처리할 수 있다. 따라서 탈염소화 기작을 포함한 분해과정의 이해는 생물학적 분해의 기본적인 정보를 제공할 뿐더러 난분해성 환경 오염물질의 분해처리를 위하여 보다 집중적으로 연구해야 할 과제라고 할 것이다.

• 농약과학회지
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• 제8권3호
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• pp.220-230
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• 2004

본 연구의 목적은 내의 자생식물 중 살포활성이 있는 식물 종을 선발하는데 있다. 국내의 자생식물 55과 98종 시료로터 MeOH 조추출물을 얻은 다음 24-well plate에서 유채(Brassica napus L.)에 대한 살초검성을 수행하였다. 본 연구에 사용된 98종 중 놀은 살포활성($GR_{50}$ 값 < 1,000 ${\mu}g\;g^{-1}$)을 나타낸 식물은 가중나무(Ailanthus altissima (MILL.) SWINGLE), 고비(Osmunda japonica THUNB.), 더위지기(Artemisia iwayomogi KITAMURA), 두릅(Aralia elata SEEM.), 떡쑥(Gnaphalium affine D. DON), 미국산사나무(Crataegus scabrida SARG.), 사군자(Quisqualis indica L.), 센달나무(Machilus japonica S. et Z.), 소귀나무(Myrica rubra S. et Z.), 실육카(Yucca smalliana FERN.), 양버즘나무(Platanus occidentalis L.), 영춘화(Jasminum nudiflorum LINDL.), 유채(Brassica campestris subsp. napus var. nippo-oleifera MAKINO), 음나무(Kalopanax pictus (THUNB.) NAKAI), 자리공(Phytolacca esculenta V. Houtte), 장딸기(Rubus hirsutus THUNB.), 젓나무(Abies holophylla MAXIM.), 족도리풀(Asarum sieboldii MIQ.), 참으아리(Clematis terniflora DC.), 캐모마일(Anthemis nobilis L.) 등 20종으로 나타났다. 자생식물 98종 중 50종 식물은 중정도의 살초활성을 나타내었으나(1,000 ${\mu}g\;g^{-1}$ < $GR_{50}$ 값 < 2,000 ${\mu}g\;g^{-1}$), 28종 식물은 살초활성을 전혀 나타내지 않았다.

• 대한임상독성학회지
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• 제19권2호
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• pp.65-71
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• 2021

Purpose: The purpose of this study was to investigate the cause of acute fatal poisoning and the time of death by analyzing the National Emergency Department Information System (NEDIS) of South Korea. Methods: The NEDIS data from 2014 to 2018 excluding non-medical visits were used for this study. The patients with acute poisoning were extracted using diagnostic codes. The toxic substances were classified into pharmaceuticals, pesticides, gases, artificial poisonous substances, and natural toxic substances. Patients were classified according to the time of death, place of death, and region. In each case, the most causative substances of poisoning were identified. Results: There were 380,531 patients including poisoning-related diagnoses, of which 4,148 (1.1%) died, and the WHO age-standardized mortality rate was 4.8 per 100,000. Analysis of 2,702 death patients whose primary diagnosis was acute poisoning, the most common cause of poisoning death was pesticides (62%), followed by therapeutic drugs, gas, and artificial toxic substances. Herbicides were the most common pesticides at 64.5%. The proportion of mortality by time, hyperacute (<6 h) 27.9%, acute (6-24 h) 32.6%, subacute (1-7 d) 29.7%, and delayed period (>7 d) were 9.8%. Conclusion: This study suggests that the most common cause of poisoning death was pesticides, and 60% of deaths occurred within 24 hours. The 71% of mortality from pesticides occurred within 6-24 hours, but mortality from gas was mostly within 6 hours. According to the geographic region, the primary cause of poisoning death was varied to pesticides or pharmaceuticals.