• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.126-126
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• 2014

Label-free biomolecular assay based localized surface plasmon resonance (LSPR) of noble metal nanoparticles enables simple and rapid detection with the use of simple equipment. Nanosized metal nanoparticles exhibit a strong absorption band when the incident light frequency is resonant with the collective oscillation of the electrons, which is known as the LSPR. Here we demonstrate localized surface plasmon resonance (LSPR) substrates such as plasmonic Au nanodisks fabricated by a nanoimprinting process and gold nanorod-immobilized surfaces and their applications to highly sensitive and/or label-free biosensing. To increase detection sensitivity various bioreceptors weree designed. A single chain variable fragment (scFv) was used as a receptor to bind C-reactive protein (CRP). The results of this effort showed that CRP in human serum could be quantitatively detected lower than 1 ng/ml. Aptamers, which were immobilized on gold nanorods, were used to detect mycotoxins. The specific binding of ochratoxin A (OTA) to the aptamer was monitored by the longitudinal wavelength shift of LSPR peak in the UV-Vis spectra resulting from the changes of local refractive index near the GNR surface induced by accumulation of OTA and G-quadruplex structure formation of the aptamer. According to our results, OTA could be quantitatively detected lower than 1 nM level. Additionally, aptamer-functionalized GNR substrate was quite robust and can be regenerated many times by rinsing at 70 OC to remove bound target. During seven times of washing steps, the developed OTA sensing system could be reusable. Moreover, the proposed biosensor exhibited selectivity over other mycotoxins with an excellent recovery for detection in grinded corn samples, suggesting that the proposed LSPR based aptasensor plays an important role in label-free detection of mycotoxins.

• 한국동물위생학회지
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• 제42권3호
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• pp.127-133
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• 2019

The purpose of this study was to investigate the contamination level of representative mycotoxins that have adverse effects on livestock by using LC-MS/MS method and to utilize the results as basic data for the establishment of quality control system for feed, and to provide information on production and storage. A total of nine mycotoxins, including aflatoxin $B_1$, aflatoxin $B_2$, aflatoxin $G_1$, aflatoxin $G_2$, ochratoxin A, fumonisin $B_1$, fumonisin $B_2$, deoxynivalenol (DON), zearalenone (ZEN) were simultaneously analyzed in LC-MS/MS under ESI positive mode. Fumonisin $B_1$ and fumonisin $B_2$ were detected from 3 cases of 75 forage produced in Incheon area, the detection rate was 4.0%. The detection concentration was 0.01~0.02 mg/kg, which was lower than the domestic recommended limit. Fumonisins were detected in a slightly different manner from the results of mycotoxin studies reported in Korea, which is attributed to the high temperature and dry summer weather of the year. The result of LC-MS/MS method performance of 9 mycotoxins, the recovery of DON was quite low as $41.53{\pm}3.91%$ that is not suitable for simultaneous analysis. This is probably due to that the extract solution used in this study was not suitable for the extraction of DON, along with the characteristics of a very dry forage. For the study of mycotoxins in Incheon area forage for the first time, further investigation is needed for the safe supply of livestock products.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제31권12호
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• pp.1903-1912
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• 2018

Objective: To evaluate the effect of lactic acid bacteria and storage temperature on the microbial, chemical and mycotoxin composition of corn silage. Methods: Corn was harvested at 32.8% dry matter, and chopped to 1 to 2 cm. The chopped material was subjected to three treatments: i) control (distilled water); ii) $1{\times}10^6$ colony forming units (cfu)/g of Lactobacillus plantarum; iii) $1{\times}10^6cfu/g$ of Pediococcus pentosaceus. Treatments in triplicate were ensiled for 55 d at $20^{\circ}C$, $28^{\circ}C$, and $37^{\circ}C$ in 1-L polythene jars following packing to a density of approximately $800kg/m^3$ of fresh matter, respectively. At silo opening, microbial populations, fermentation characteristics, nutritive value and mycotoxins of corn silage were determined. Results: L. plantarum significantly increased yeast number, water soluble carbohydrates, nitrate and deoxynivalenol content, and significantly decreased the ammonia N value in corn silage compared with the control (p<0.05). P. pentosaceus significantly increased lactic acid bacteria and yeast number and content of deoxynivalenol, nivalenol, T-2 toxin and zearalenone, while decreasing mold population and content of nitrate and 3-acetyl-deoxynivalneol in corn silage when stored at $20^{\circ}C$ compared to the control (p<0.05). Storage temperature had a significant effect on deoxynivalenol, nivalenol, ochratoxin A, and zearalenone level in corn silage (p<0.05). Conclusion: Lactobacillus plantarum and Pediococcus pentosaceus did not decrease the contents of mycotoxins or nitrate in corn silage stored at three temperatures.

• 한국초지조사료학회지
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• 제33권1호
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• pp.21-29
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• 2013

본 연구는 국내 생산 볏짚의 곰팡이독소 오염 실태를 파악하기 위하여 벼의 생육 단계별, 볏짚의 보관 형태별 및 곤포사일리지의 지역별 오염을 조사하였다. 수확하기 전 논에서 생장 중인 비에서 곰팡이독소 및 곰팡이 오염이 확인되었다. 벼의 생장 초기에는 deoxynivalenol($297{\mu}g/kg$) 이 발견되었고, 중기에는 ochratoxin A($1.8{\mu}g/kg$) 및 deoxynivalenol($264{\mu}g/kg$) 이 오염되어 있었다. 그리고 수확시기에는 deoxynivalenol($190{\mu}g/kg$) 및 zearalenone ($168{\mu}g/kg$) 이 오염되어 있었다. 그리고 곰팡이 오염은 생장 초기에는 $10^{3-4}$ cfu/g 그리고 생장 중기와 수확시기에는 $10^{4-5}$ cfu/g 이었다. 오염된 곰팡이로는 Fusarium sp., Fusarium proliferatum, Penicillium sp., Gibberella sp., Gibberella zeae, Mucor circinelloides, Aspergillus oryzae 등 다양한 종류가 발견되었다. 사료용 볏짚의 통 볏짚단, 사각 볏짚단 및 곤포사일지 등 저장 방법에 따른 오염원 mycotoxin을 조사하였을 때 zearalenone, deoxynivalenol 및 ochratoxins A가 검출되었다. 통 볏짚단의 곰팡이독소 오염도는 23% 이었고, 사각 볏짚단과 곤포사일지지는 각각 38%가 오염되어 있었다. 그리고 105점의 볏짚 곤포사일리지에서 곰팡이독소를 분석하였을 때 46%의 샘플에서 곰팡이독소가 발견되었고, 지역적으로는 경기, 강원, 충청, 영남 및 호남지역에서 각각 48, 33, 40, 50 및 57%의 샘플이 오염되어 있었다. 2가지의 곰팡이독소(zearalenone, deoxynivalenol)가 발견된 충청지역을 제외한 모든 지역의 볏짚 곤포사일리지에서 3가지의 곰팡이독소(zearalenone, deoxynivalenol, ochratoxins A)가 발견되었다. Ochratoxins A의 오염 수준은 전체적으로 $2.6{\mu}g/kg$으로 충청지역에서는 발견되지 않았지만 호남지역은 $3.0{\mu}g/kg$으로 다른 지역보다 높았다. Deoxynivalenol의 오염 수준은 전체적으로 $413{\mu}g/kg$으로 충청지역이 $800{\mu}g/kg$로 가장 높았고, 다른 지역은 $246{\mu}g/kg$에서 $433{\mu}g/kg$의 수준으로 발견되었다. 그리고 zearalenone은 전체적으로 $338{\mu}g/kg$으로 경기지역이 $168{\mu}g/kg$로 다른 지역보다 낮았고, 강원과 호남지역이 각각 $467{\mu}g/kg$과 $442{\mu}g/kg$으로 높았다. 이상의 연구 결과는 볏짚은 수확하기 전 벼의 생장 기간에도 곰팡이독소 및 곰팡이 오염에 노출되어 있으며, 볏짚의 보관 형태 및 지역에 상관없이 곰팡이독소의 오염이 발생할 수 있음을 명확히 시사한다. 따라서 안전하고 질 좋은 조사료를 확보하기 위해서는 이들 곰팡이독소 관련 더 구체적 연구와 대책관련 탐구가 지속적으로 이루어져야 할 것으로 사료된다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제36권1호
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• pp.24-33
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• 2021

2019년 1월부터 11월까지 서울약령시장에서 유통되는 식·약 공용 농산물 총 187건을 대상으로 곰팡이독소 동시다성분 SPE 컬럼으로 정제 후 LC-MS/MS로 분석하여 곰팡이독소 8종의 동시분석법 유효성을 검증하고, 확립된 분석법으로 곰팡이독소 오염도 파악 및 위해평가를 실시하였다. LC-MS/MS를 이용한 동시분석법의 유효성 검증은 매질효과, 직선성, 검출한계, 정량한계, 정확성 및 정밀성으로 하였다. 매질 보정 검량선의 상관계수(r2)는 0.9999이상의 우수한 직선성을 보였고, 검출한계는 0.02-0.11 ㎍/kg였고, 정량한계는 0.06-0.26 ㎍/kg였고, 회수율은 81.2-118.7%였고, 상대표준편차는 0.33-8.90%로 우수한 재현성을 나타냈다. 확립된 분석법으로 검사한 결과 기준이 설정된 아플라톡신은 B1이 1.18-7.29 ㎍/kg (기준: 총 아플라톡신 15.0 ㎍/kg이하, B1 10.0 ㎍/kg이하)으로 기준 이내로 검출되었고, 아플라톡신 B2, G1 및 G2는 검출되지 않았다. 기준이 미 설정된 곰팡이독소는 푸모니신(0.84-14.25 ㎍/kg) 오크라톡신 A (0.76-17.42 ㎍/kg) 및 제랄레논(1.73-15.96 ㎍/kg)이 검출되었다. 위해평가 결과 아플라톡신 B1의 1일 인체노출량은 0.00052 ㎍/kg b.w./day였고, 푸모니신 및 제랄레논의 일일섭취한계량 대비 각각 0.04%, 0.24%였고, 오크라톡신 A의 주간섭취한계량 대비 4.76%로 우리나라 국민들이 식·약 공용 농산물 섭취로 인한 곰팡이 독소 위해도는 안전한 것으로 평가되었다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제31권4호
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• pp.451-462
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• 2011

본 연구는 국내 생산 사료용 볏짚 곤포사일리지의 수확 후 저장기간 동안 생성된 곰팡이 오염도 및 곰팡이 종류를 조사하고 mycotoxin 노출 유해성을 구명하고자 실시하였다. 곰팡이 및 mycotoxin 오염을 조사하기 위하여 곰팡이 발생이 육안 식별이 안 되는 정상적인 것부터 오염이 심한 것까지 다양한 상태의 농가에서 급여하고 있는 33점의 볏짚 곤포사일리지 시료를 수거하여 조사하였다. 오염된 곰팡이는 흰색, 회색, 푸른색 및 검은 갈색 등 다양한 색의 콜로니가 오염된 것을 발견할 수 있었다. 곰팡이 오염도는 평균 $2.1{\times}10^6\;cfu\;g^{-1}$ 가장 높은 오염도는 $9.2{\times}10^8\;cfu\;g^{-1}$까지 발견되었으며, 외관상 곰팡이 오염 식별이 안 되는 정상적인 볏짚 곤포사일리지의 모든 시료에서도 곰팡이 오염이 발견되었다. 본 연구에 사용된 볏짚 곤포사일리지에서 발견된 곰팡이의 종류만도 28가지로 매우 다양하였고, 이들 중 유해 독소를 분비하는 8종의 곰팡이 즉, Aspergillus flavus, Aspergillus fumigatus, Fusarium culmorum, Fusarium verticillioides, Penicillium carneum, Penicillium paneum, Penicillium roqueforti, Penicillium viridicatum이 발견되었다. 특히, 가장 많이 분리된 곰팡이는 Penicillium sp.로 이중에서도 P. paneum이 시료의 42%에서, 다음으로 Aspergillus sp. (A. flavus, A. fumigatus)는 시료의 21%에서 발견되었다. 볏짚 곤포사일리지 시료의 42%가 mycotoxin에 오염되어 있었고, 2개 이상의 mycotoxin에 오염된 것은 12%, 그리고 3개 이상 mycotoxin에 오염된 것은 3%였다. Mycotoxin 중 aflatoxin ($B_1$, $B_1$, $G_1$, $G_2$)과 fumonisin ($B_1$, $B_2$)은 발견되지 않았지만, ochratoxin A (1.0~5.8 ug/kg), deoxynivalenol (DON, 156.0~776.7 ug/kg) 및 zearalenone (ZON, 38.0~750.0 ug/kg)이 오염되어 있었다. 따라서 본 연구결과는 볏짚 곤포사일리지가 곰팡이 및 mycotoxin의 유해성에 노출되어 있음을 시사하는 바 앞으로 폭넓은 연구와 함께 mycotoxin으로 인한 가축의 피해를 줄여주기 위한 다각적인 노력이 필요하였다.

• 한국조리학회지
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• 제23권8호
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• pp.153-162
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• 2017

Bacillus coagulans was added as probiotics in instant coffee with microground roasted coffee which is recently rising premium coffee and the instant coffee (ProBio coffee) was compared with 3 commercial instant coffees with microground roasted coffee in quality characteristics to understand the competitiveness of ProBio coffee. In sensory evaluation, ProBio coffee had inferior aroma intensity and overall acceptance compared with control group (brewed coffee) (p<0.05) but it had equal quality or more compared with 3 commercials. Total polyphenol content, chlorogenic acid content, DPPH free radical scavenging activity and caffeine content were $110.72{\pm}1.99mg/g$, $2,700{\pm}20mg/g$, $146.22{\pm}3.62TEAC\;mg/g$, $28.1{\pm}3.2ppm$ respectively. In general quality characteristics, water content, solubility, particle size and particle strength of ProBio coffee were similar to general instant coffee but had darker color than it. In safety assessment, acrylamide content was $502{\pm}10ppb$, and residual pesticides and ochratoxin A were not detected. Over 70% of B. coagulans were maintained in 4 months of storage and 16 months of shelf life was predicted in ProBio coffee by $Q_{10}$ model. Therefore, ProBio coffee was confirmed to have a sufficient product competiveness compared with 3 commercials.

• 한국가금학회지
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• 제43권2호
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• pp.111-118
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• 2016

본 연구에서는 곰팡이 독소에 대한 노출을 확인하기 위한 목적으로 닭의 간, 신장 조직에서 곰팡이 독소 분석법을 확립하였다. 곰팡이 독소의 경우 닭에서 독성이 강하며, 본 실험에서는 가축의 사료에서 주로 확인되는 곰팡이 독소 6종(아플라톡신 $B_1{\cdot}M_1$, 오크라톡신 A, 푸모니신 $B_1$, 데옥시니발레놀, 제랄레논)을 선별하여 추출, 정제조건을 확립하고 LC-MS/MS를 이용하여 분석하였다. 확립된 분석조건에서 검량선은 $R^2$값이 0.99 이상으로 우수한 직선성을 나타내었다. QUECHERS법을 응용하여 닭 간, 신장 시료에서 곰팡이 독소를 추출, 정제하여 분석하였을 때 곰팡이 독소 4종(아플라톡신 $B_1$, 오크라톡신 A, 데옥시니발레놀, 제랄레논)의 평균 회수율은 80.94~98.10%이고, 상대표준편차도 14% 미만으로 조사되어 높은 정확도와 정밀도를 확인할 수 있었다. 검량선에 근거하였을 때 곰팡이 독소 6종에 대하여 닭 간 시료의 경우 검출한계는 $7.6{\sim}145.79{\mu}g/kg$, 정량한계는 $23.04{\sim}441.78{\mu}g/kg$이었다. 닭 신장의 경우 검출한계는 $6.07{\sim}197.20{\mu}g/kg$, 정량한계는 $18.40{\sim}597.59{\mu}g/kg$으로 나타났다. 본 연구의 결과 LC-MS/MS를 이용하여 닭의 간, 신장에서 곰팡이 독소 6종 동시 분석법을 확립하였으며, 이는 생체시료에서 효율적인 곰팡이 독소 동시 분석법으로 활용이 가능할 것으로 기대된다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제31권8호
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• pp.1197-1204
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• 2018

Objective: The objective was to characterize the fermentative and microbiological profile of Tifton 85 bermudagrass haylage with different layers of polyethylene film and storage time. Methods: The experimental design consisted of a randomized block design with four and six wrapping layers (100 and 150 microns in total. respectively) allocated in the main plots, through repeated measures analysis (30, 60, and 90 days of storage) with four replicates. Results: The storage time and number of wrapping layers did not show changes in the population of Clostridium and lactic acid bacteria. A decrease was observed in the enterobacteria population with an increase in the storage period in the two wrapping layers studied. Upon opening of the haylage at 30 days, the population of Bacillus was lower in haylages made with six layers of wrapping (3.63 log colony forming units/g). No growth of Listeria sp. or Salmonella sp. was observed during the experimental period. The fungal genera with a greater occurrence were Penicillium sp. and Fusarium sp. The following mycotoxins were not detected: ochratoxin A, fumonisins, and zearalenone. Relative to the organic butyric, propionic, and acetic acids, the haylages presented a low concentration of lactic acid; this may have prevented a drop in the pH, which was high when the silos were opened (5.4). The levels of ammoniacal nitrogen and soluble carbohydrates presented no variation among the number of wrapping layers, with an overall average of 35.55 and 38.04 g/kg. Conclusion: Tifton 85 bermudagrass haylage wrapped with four and six layers presented adequate fermentation and microbiological characteristics in the evaluated periods.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제34권3호
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• pp.269-276
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• 2019

본 연구에서는 시판되고 있는 혈청 내 AChE가 acetylthiocholine과 반응하여 GNP에 aggregation 일으키는 원리를 이용하여 신선채소 농산물 중에 저농도 농약을 신속하고 간편하게 분석할 수 있는 비색-신속 농약 검출법을 개발하는 연구를 수행하였다. 먼저 비색-신속 농약 검출법의 최적화를 위해 GNP 입자의 크기에 따른 응집정도를 확인하여 15~20 nm 직경의 GNP를 선정하였고, 혈청의 희석배수와 acetylthiocholine의 농도를 확인하여 GNP 응집 차이가 가장 큰 혈청 1000배 희석과 acetylthiocholine 1 mM을 최적화 조건으로 선정하였다. 비색-신속 농약 검출법의 평가를 위해 최적화된 비색농약분석법을 이용하여 유기인계 농약은 dimethyl amine으로 카바메이트계 농약은 carbofuran으로 민감도를 분석한 결과 모두 7.5 ng/mL까지 검출이 가능한 것으로 확인되었으며 이는 기존의 비색-신속 농약 검출법과 비교했을 때 높은 민감도와 특이성을 나타내었다. 농약 이외에 화학물질인 곰팡이독소 등에 대한 반응성은 확인되지 않아 높은 특이성을 나타내었다. 또한 상추, 깻잎, 양상추에 대한 시료 전처리법을 확립하고 임의로 오염시킨 3종(상추, 깻잎, 양상추)의 농산물에 대해서 회수율을 확인한 결과유기인계와 카바메이트계 농약을 83.85~133.16% 정도의 회수율이 확인되었다. 이상의 결과 볼 때 본 연구에서 개발한 비색-신속 농약 검출법을 이용한다면 시판 농산물의 잔류농약을 신속하고 민감도 높게 검출할 수 있을 것으로 판단된다.