• 제목/요약/키워드: oxygen-deficient

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Salmonella Typhimurium SL1344의 사람의 트렌스페린(hTf)에 부착된 철 이용에 관한 연구 (Salmonella Typhimurium SL1344 Utilizing Human Transferrin-bound Iron as an Iron Source Regardless of Siderophore-mediated Uptake)

  • 최윤정;유아영;김삼웅;황지환;강호영
    • 생명과학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.72-77
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    • 2017
  • S. Typhimurium SL1344는 성장을 위한 보조인자로 무기철이 요구된다. 철 킬레이트제인 ethylenediamine di-o-hydroxyphenylactic acid (EDDA)가 첨가 된 M9 최소배지에서 S. Typhimurium은 성장에 있어 철 이용이 완전하게 억제된다. 하지만, 세균이나 곰팡이와 같은 미생물들은 철이 부족한 환경에서 제한된 철을 이용하기 위해 사이드로포어를 생산한다. 사람에서 유래한 트랜스페린(hTf)-철 복합체를 M9 배지에 첨가한 조건에서 S. Typhimurium의 사이드로포어 생산은 완전하게 중단되었다. 반면, S. Typhimurium의 성장은 염화철($FeCl_3$)을 첨가한 조건과 동일한 수준으로 유지되었다. 이 결과는 사이드로포어의 생산 없이도 S. Typhimurium이 hTf에 부착된 철을 직접적으로 이용할 수 있다는 것을 알 수 있다. 돌연변이주의 구축과 이를 이용한 분석을 통하여 우리는 세균이 hTf-철 복합체를 직접적으로 이용할 수 있다는 것을 확인할 수 있었다.

지화학적 자료에 근거한 광양만 표층퇴적물의 특성과 저서환경 (Characteristics of Surficial Sediment and Benthic Environments Based on Geochemical Data in Gwangyang Bay, Korea)

  • 현상민;팽우현;이태희
    • 환경생물
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    • 제22권
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    • pp.93-102
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    • 2004
  • 광양만 표층퇴적물의 지화학적 특성 이해와 저서환경을 평가하기 위해 총 110개의 표층퇴적물을 분석하였다. 분석결과 퇴적상은 다섯 개의 퇴적상(니질, 사니질, 사질, 니사질 및 역사질을 포함한 니질 퇴적상)으로 분류 할 수 있었다. 그러나 전체적으로 니질 퇴적상이 광양만의 주된 퇴적상으로 나타났다. 유기물의 C/N 및 C/S에 근거한 저서환경은 유기물중의 C/S비가 일부 시료에서 2.8이상을 보이고 있는 것으로 보아 일부 지역에서는 무산소 환경상태에 있음을 보이고 있다. 퇴적물중 황화수소 함량은 최고 367 ppm에서 최소 약 1 ppm(평균 92 ppm)으로 나타났고 지역에 따라 심한 변동을 보이고 있다. 산화환원에 민감한 원소들(Mn, V, Mo, Cr)간의 상관관계는 조사지역 중 묘도 안쪽 지역에서 강한 양의 상관을 보이고 있다. 높은 TOC함량과 높은 황화수소 함량 및 산화환원에 민감한 원소의 높은 농축이 묘도 안쪽의 시료에서 공통적으로 나타나는 특징을 보이고 있는데 이는 묘도안쪽 지역이 부분적으로 무산소 상태로 유지되고 있음과 동시에 잠재적으로 오염되었음을 지시하고 있다.

개량형 POM을 이용한 수역에서의 저층수의 거동에 관한 연구 (A Study on the behavior of bottom water in water area by using modified POM)

  • 윤종성;이동근;김인철
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.198-210
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    • 2006
  • 본 연구에서 이용한 3차원 유동모델인 POM(Princeton Ocean Model)은 저층수의 거동예측에 유리한 ${\sigma}$ 좌표계를 채용하고 있는 모델로서 범용성이 높고, 해양유동모델로서 개발되었지만 최근에는 연안역에서의 적용 예(박경 등, 1998)도 증가하고 있다. 기존의 POM은 ${\sigma}$좌표계 모델의 좌표변환에 기인한 수치오차에 대한 보정을 실시하지 않은 모델로서, 이러한 수치오차를 축소시키는 것은 저층부근의 유속의 정도향상에 매우 중요하지만 오차의 축소를 시도하지 않고 그대로 적용하고 있는 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 $Sl{\Phi}rdal$(1997)이 제안한 방법을 이용하여 오차보정을 통한 3차원 유동모델인 POM의 정도향상을 실시하였다. 구축된 모델을 이용하여 우리나라의 대표적인 기수호중 하나인 영랑호에 적용하여 저층수의 거동을 파악하고 빈산소수괴를 포함한 저층수의 거동 및 형성기구를 명확히 할 수 있는 자료로서 활용하고자 하였다. 적용결과, 기존 POM모델과 비교하여 개량형 POM모델을 이용하였을 경우 수역에서의 저층수의 거동재현에 있어서 더욱 효과가 있음을 볼 수 있었다.

진해만 양식장 밀집해역의 저서동물 분포 (Distribution Pattern of Macrozoobenthos at the Farming Ground in the Western Part of Chinhae Bay, Korea)

  • 임현식;최진우;제종길;이재학
    • 한국수산과학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.115-132
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    • 1992
  • 양식장이 밀집된 해역에 서식하는 저서동물의 분포양상을 알기 위하여, 진해만에서 1990년 10월에서부터 1991년 7월까지 계절별로 저서동물을 채집하였다. 조사기간 중 총 107종, 6,978개체의 저서동물이 채집되었으며, 이중 갯지렁이류가 52종$(48.6\%),$ 갑각류가 34종$(31.8\%)$, 연체동물이 14종$(13.1\%),$ 기타 동물군이 7종$(6.5\%)$이었다. 우점종은 갯지렁이류인 Lumbrinepis longtfolia, Capitella capitate, Mediomastus sp., Sigambra tentaulata와 단각류인 Erictonius pugnax였다. 본 해역은 여름철에 수온약층이 형성되고, 2ml/l 이하의 저층 빈산소 수괴의 발달로 인해 저서군집이 파괴되어 가을철에는 출현종과 개체수가 매우 빈약하였다. 그러나 겨울로 접어들면서 저층용존산소량의 증가와 함께 저서생태계는 다시 회복되는 것으로 나타났다. 또한 진해만 서부해역의 저서동물 군집은 계절별, 정점별로 생태학적 지수의 변동이 큰 반면, 진해만 중앙부해역에서는 변동이 크지 않았다. 출현종 조성에 근거하여 본 해역은 진해만 서부의 만 안쪽에 2개, 중앙부의 바깥쪽에 1개의 3개 정점군으로 나눌 수 있었는데, 표층퇴적물내의 유기물 함량 분포와 연관성을 보인다. 따라서 양식시설물이 있는 조사 해역의 저서동물 군집은 양식장으로부터 유입되는 유기물과 여름철 형성되는 저층 빈산소 수괴에 의해 크게 영향을 받고 있음을 알 수 있었다.

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Enhancement of flood stress tolerance for upland-adapted cereal crops by the close mixed-planting with rice

  • Iijima, Morio;Awala, Simon K;Hirooka, Yoshihiro;Yamane, Koji
    • 한국작물학회:학술대회논문집
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    • 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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    • pp.44-44
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    • 2017
  • Recently, the occurrences of extreme flooding and drought, often in the same areas, have increased due to climate change. We tested the hypothesis that wetland species could help upland species under flood conditions; that is, the roots of wetland crops may supply $O_2$ to the roots of upland crops by a series of experiments conducted in both humid Japan and semi-arid Namibia (See Iijima et al, 2016 and Awala et al, 2016). Firstly, flooding tolerance of upland-adapted staple crops-pearl millet (Pennisetum glaucum) and sorghum (Sorghum bicolor) mix-cropped with rice (Oryza spp.) was investigated in glasshouse and laboratory experiments in Japan. We found a phenomenon that strengthens the flood tolerance of upland crops when two species-one wetland and one drought tolerant-were grown using the mixed cropping technique that results in close tangling of their root systems, hereinafter referred to "close mixed-planting". This technique improved the photosynthetic and transpiration rates of the upland crops subjected to flood stress ($O_2$-deficient nutrient culture). Oxygen transfer was suggested between the two plants mix-cultured in water, implying its contribution to the phenomenon that improved the physiological status of upland crops under the simulated flood stress. Secondly, we further tested whether this phenomenon would be expressed under field flood conditions. The effects of close mixed-planting of pearl millet and sorghum with rice on their survival, growth and grain yields were evaluated under controlled field flooding in semi-arid Namibia during 2014/2015-2015/2016. Single-stand and mixed plant treatments were subjected to 11-22 day flood stress at the vegetative growth stage. Close Mixed-planting increased seedling survival rates in both pearl millet and sorghum. Grain yields of pearl millet and sorghum were reduced by flooding, in both the single-stand and mixed plant treatments, relative to the non-flooded upland yields, but the reduction was lower in the mixed plant treatments. In contrast, flooding increased rice yields. Both pearl millet-rice and sorghum-rice mixtures demonstrated higher land equivalent ratios, indicating a mixed planting advantage under flood conditions. These results indicate that mix-planting pearl millet or sorghum with rice could alleviate flood stress on dryland cereals. The results also suggest that with this cropping technique, rice could compensate for the dryland cereal yield losses due to field flooding. Mixed cropping of wet and dryland crops is a new concept to overcome flood stress under variable environmental conditions.

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Dehydrocostus lactone inhibits NFATc1 via regulation of IKK, JNK, and Nrf2, thereby attenuating osteoclastogenesis

  • Lee, Hye In;Lee, Gong-Rak;Lee, Jiae;Kim, Narae;Kwon, Minjeong;Kim, Hyun Jin;Kim, Nam Young;Park, Jin Ha;Jeong, Woojin
    • BMB Reports
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    • 제53권4호
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    • pp.218-222
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    • 2020
  • Excessive and hyperactive osteoclast activity causes bone diseases such as osteoporosis and periodontitis. Thus, the regulation of osteoclast differentiation has clinical implications. We recently reported that dehydrocostus lactone (DL) inhibits osteoclast differentiation by regulating a nuclear factor of activated T-cells, cytoplasmic 1 (NFATc1), but the underlying mechanism remains to be elucidated. Here we demonstrated that DL inhibits NFATc1 by regulating nuclear factor-κB (NF-κB), activator protein-1 (AP-1), and nuclear factor-erythroid 2-related factor 2 (Nrf2). DL attenuated IκBα phosphorylation and p65 nuclear translocation as well as decreased the expression of NF-κB target genes and c-Fos. It also inhibited c-Jun N-terminal kinase (JNK) but not p38 or extracellular signal-regulated kinase. The reporter assay revealed that DL inhibits NF-κB and AP-1 activation. In addition, DL reduced reactive oxygen species either by scavenging them or by activating Nrf2. The DL inhibition of NFATc1 expression and osteoclast differentiation was less effective in Nrf2-deficient cells. Collectively, these results suggest that DL regulates NFATc1 by inhibiting NF-κB and AP-1 via down-regulation of IκB kinase and JNK as well as by activating Nrf2, and thereby attenuates osteoclast differentiation.

Glucose-6-phosphate dehydrogenase deficiency does not increase the susceptibility of sperm to oxidative stress induced by H2O2

  • Roshankhah, Shiva;Rostami-Far, Zahra;Shaveisi-Zadeh, Farhad;Movafagh, Abolfazl;Bakhtiari, Mitra;Shaveisi-Zadeh, Jila
    • Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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    • 제43권4호
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    • pp.193-198
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    • 2016
  • Objective: Glucose-6-phosphate dehydrogenase (G6PD) deficiency is the most common human enzyme defect. G6PD plays a key role in the pentose phosphate pathway, which is a major source of nicotinamide adenine dinucleotide phosphate (NADPH). NADPH provides the reducing equivalents for oxidation-reduction reductions involved in protecting against the toxicity of reactive oxygen species such as $H_2O_2$. We hypothesized that G6PD deficiency may reduce the amount of NADPH in sperms, thereby inhibiting the detoxification of $H_2O_2$, which could potentially affect their motility and viability, resulting in an increased susceptibility to infertility. Methods: Semen samples were obtained from four males with G6PD deficiency and eight healthy males as a control. In both groups, motile sperms were isolated from the seminal fluid and incubated with 0, 10, 20, 40, 60, 80, and $120{\mu}M$ concentrations of $H_2O_2$. After 1 hour incubation at $37^{\circ}C$, sperms were evaluated for motility and viability. Results: Incubation of sperms with 10 and $20{\mu}M\;H_2O_2$ led to very little decrease in motility and viability, but motility decreased notably in both groups in 40, 60, and $80{\mu}M\;H_2O_2$, and viability decreased in both groups in 40, 60, 80, and $120{\mu}M\;H_2O_2$. However, no statistically significant differences were found between the G6PD-deficient group and controls. Conclusion: G6PD deficiency does not increase the susceptibility of sperm to oxidative stress induced by $H_2O_2$, and the reducing equivalents necessary for protection against $H_2O_2$ are most likely produced by other pathways. Therefore, G6PD deficiency cannot be considered as major risk factor for male infertility.

해바라기 종자유박(種子油粕)의 급여(給與)가 흰쥐의 발육(發育)과 적혈구상(赤血球像)에 미치는 영향(影響) (Effect of Feeding on Sunflower Seed Oil Cake on Growth and Value of Erythrocyte in Albino Rats)

  • 윤일섭;김현오;이갑상
    • 한국식품과학회지
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    • 제7권3호
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    • pp.120-127
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    • 1975
  • 단백자원(蛋白資源)의 이용증가(利用增加)에 도움을 주기 위하여 현재 정부가 장려하고 있는 해바라기 씨에 함유된 단백질을 택하여 고급단백질과의 비교 실험으로 그 대치가 가능한 가를 알아보기 위하여 이 실험에 착수하였다. 출산후 $40{\pm}5$일(日)된 Sprague-Dawley계(系) 흰쥐(male)를 15일간(日間) 저단백사료(기초사료)에 적응시킨 다음 체중이 $50{\sim}60\;g$ 인 36마리를 한 군당(群當) 9마리씩 표준사료군(casein첨가), 해바라기 유박30%첨가사료군, 해바라기 유박(油粕) 20%첨가사료군 및 저단백사료군(기초 사료군)의 4군(群)으로 나누어 7주간(週間)으로 사육하면서 사료섭취량, 체중증가율, 단백질효율, 사료효율, 휴식시대사율 그리고 실험최종일에 적혈구상 및 몇가지 장기중량을 측정하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 사료에 함유된 단백질이 질이 좋거나 함량이 많을수록 성장률 및 사료효율(7주간(週間)의 평균치(平均値))은 좋았고 체중 100g당(當) 1일(日) 사료섭취량은 반대로 적었다. 2. 단백질효율의 7주간(週間) 평균치(平均値)는 casein이 함유된 표준사료가 가장 좋았고 기타 사료에서는 비슷한 성적을 보였다. 3. 휴식시대사율은 사료의 종류가 달라도 의의 있는 변동(變動)을 나타내지 않았다. 4. 적혈구수, 혈색소량, 및 hematorcit치(値)는 사료에 함유된 단백질의 질이 좋거나 함량이 많을수록 좋은 성적을 나타내었으나 적혈구항수에는 유의차(有意差)가 없었다. 5. 실험최종일에 측정한 심장, 신장 및 비장의 무게(g/100g B.Wt.)는 각군간에 유의차가 없었으나 간장의 경우만 유박첨가사료군이 표준사료군과 저단백사료군보다 조금 낮은 성적을 보였다.

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유청단백질로 만들어진 식품포장재에 관한 연구

  • 김성주
    • 한국유가공학회:학술대회논문집
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    • 한국유가공기술과학회 2002년도 제54회 춘계심포지움 - 우유와 국민건강
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    • pp.59-60
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    • 2002
  • Edible films such as wax coatings, sugar and chocolate covers, and sausage casings, have been used in food applications for years$^{(1)}$ However, interest in edible films and biodegradable polymers has been renewed due to concerns about the environment, a need to reduce the quantity of disposable packaging, and demand by the consumer for higher quality food products. Edible films can function as secondary packaging materials to enhance food quality and reduce the amount of traditional packaging needed. For example, edible films can serve to enhance food quality by acting as moisture and gas barriers, thus, providing protection to a food product after the primary packaging is opened. Edible films are not meant to replace synthetic packaging materials; instead, they provide the potential as food packagings where traditional synthetic or biodegradable plastics cannot function. For instance, edible films can be used as convenient soluble pouches containing single-servings for products such as instant noodles and soup/seasoning combination. In the food industry, they can be used as ingredient delivery systems for delivering pre-measured ingredients during processing. Edible films also can provide the food processors with a variety of new opportunities for product development and processing. Depends on materials of edible films, they also can be sources of nutritional supplements. Especially, whey proteins have excellent amino acid balance while some edible films resources lack adequate amount of certain amino acids, for example, soy protein is low in methionine and wheat flour is low in lysine$^{(2)}$. Whey proteins have a surplus of the essential amino acid lysine, threonine, methionine and isoleucine. Thus, the idea of using whey protein-based films to individually pack cereal products, which often deficient in these amino acids, become very attractive$^{(3)}$. Whey is a by-product of cheese manufacturing and much of annual production is not utilized$^{(4)}$. Development of edible films from whey protein is one of the ways to recover whey from dairy industry waste. Whey proteins as raw materials of film production can be obtained at inexpensive cost. I hypothesize that it is possible to make whey protein-based edible films with improved moisture barrier properties without significantly altering other properties by producing whey protein/lipid emulsion films and these films will be suitable far food applications. The fellowing are the specific otjectives of this research: 1. Develop whey protein/lipid emulsion edible films and determine their microstructures, barrier (moisture and oxygen) and mechanical (tensile strength and elongation) properties. 2. Study the nature of interactions involved in the formation and stability of the films. 3. Investigate thermal properties, heat sealability, and sealing properties of the films. 4. Demonstrate suitability of their application in foods as packaging materials. Methodologies were developed to produce edible films from whey protein isolate (WPI) and concentrate (WPC), and film-forming procedure was optimized. Lipids, butter fat (BF) and candelilla wax (CW), were added into film-forming solutions to produce whey protein/lipid emulsion edible films. Significant reduction in water vapor and oxygen permeabilities of the films could be achieved upon addition of BF and CW. Mechanical properties were also influenced by the lipid type. Microstructures of the films accounted for the differences in their barrier and mechanical properties. Studies with bond-dissociating agents indicated that disulfide and hydrogen bonds, cooperatively, were the primary forces involved in the formation and stability of whey protein/lipid emulsion films. Contribution of hydrophobic interactions was secondary. Thermal properties of the films were studied using differential scanning calorimetry, and the results were used to optimize heat-sealing conditions for the films. Electron spectroscopy for chemical analysis (ESCA) was used to study the nature of the interfacial interaction of sealed films. All films were heat sealable and showed good seal strengths while the plasticizer type influenced optimum heat-sealing temperatures of the films, 130$^{\circ}$C for sorbitol-plasticized WPI films and 110$^{\circ}$C for glycerol-plasticized WPI films. ESCA spectra showed that the main interactions responsible for the heat-sealed joint of whey protein-based edible films were hydrogen bonds and covalent bonds involving C-0-H and N-C components. Finally, solubility in water, moisture contents, moisture sorption isotherms and sensory attributes (using a trained sensory panel) of the films were determined. Solubility was influenced primarily by the plasticizer in the films, and the higher the plasticizer content, the greater was the solubility of the films in water. Moisture contents of the films showed a strong relationship with moisture sorption isotherm properties of the films. Lower moisture content of the films resulted in lower equilibrium moisture contents at all aw levels. Sensory evaluation of the films revealed that no distinctive odor existed in WPI films. All films tested showed slight sweetness and adhesiveness. Films with lipids were scored as being opaque while films without lipids were scored to be clear. Whey protein/lipid emulsion edible films may be suitable for packaging of powder mix and should be suitable for packaging of non-hygroscopic foods$^{(5,6,7,8,)}$.

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열처리 공정을 이용한 Si-doped β-Ga2O3 박막의 전기적 특성의 이해 (Understanding the Electrical Property of Si-doped β-Ga2O3 via Thermal Annealing Process)

  • 이경렬;박류빈
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.19-24
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    • 2020
  • 열처리 공정을 이용하여 Si 도핑된 n형 β-Ga2O3의 전기적 특성을 변화시킨 후 전도도 변화 메커니즘에 대한 분석을 진행하였다. β-Ga2O3 시편들은 공기 또는 N2 분위기에서 800℃~1,200℃ 온도범위 내에서 30분 동안 열처리되었다. 우선 열처리로 인한 결정성 개선은 전기 전도도에 영향을 미치지 않음을 확인하였다. 하지만 공기중 열처리된 시편은 전도성이 악화된 반면 N2 열처리된 시편은 Hall 캐리어 농도와 이동도가 일부 개선되는 경향성을 보였다. X-ray photoemission spectroscopy(XPS)분석 결과, 산소공공(VO)의 농도는 가스 분위기에 상관없이 모든 열처리된 시편에서 증가하는 경향성을 보였다. 공기중 열처리된 시편에서의 VO 농도 증가는 β-Ga2O3내 VO가 Shallow donor가 아님을 보여주는 결과로 볼 수 있다. 그러므로 N2 열처리된 시편은 VO가 아닌 다른 메커니즘에 의해서 전도도가 향상되었을 가능성이 높다. Si의 경우 SiOx 결합상태를 보이는 Si의 농도가 열처리 온도 증가에 따라 증가하는 경향성을 보였다. 특이하게도 SiOx의 Si 2p peak의 면적 증가는 기존 Si의 화학적 변화 보다는 XPS 측정 영역내 Si농도 증가로 보였으며, SiOx와 전기전도도와의 상관성은 확인할 수 없었다. 결론적으로 본 연구를 통해 기존 보고된 실험결과와 달리 VO가 Deep donor임을 확인하였다. 이와 같은 β-Ga2O3 전도성의 결함 및 불순물 의존도에 대한 연구는 β-Ga2O3의 전기적 특성의 근본적인 이해를 바탕으로 물성 개선에 기여할 것으로 본다.