• ALGAE
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• 제28권1호
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• pp.111-119
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• 2013

Marine microalgae are a promising source of organisms that can be cultured and targeted to isolate the broad spectrum of functional metabolites. In this study, two species of cyanobacteria, Chlorella ovalis Butcher and Nannchloropsis oculata Droop, one species of bacillariophyta, Phaeoductylum tricornutum Bohlin, and one species of Dinophyceae, Amphidinium carterae (Hulburt) were cultured and biomasses used to evaluate the proximate comical compositions. Among the determined proximate chemical compositions of the cultured marine microalgae, the highest content of crude proteins and lipids were exhibited in P. tricornutum and A. carterae, respectively. Solvent-solvent partition chromatography was subjected to fractionate each of the cultured species and separated n-hexane, chloroform, ethyl acetate, and aqueous fractions. Nitric oxide production inhibitory level (%) and cytotoxicity effect on lipo-polysaccharide-induced RAW 264.7 macrophages were performed to determine the anti-inflammatory activity. N. oculata hexane and chloroform fractions showed significantly the strongest anti-inflammatory activity at $6.25{\mu}g\;mL^{-1}$ concentration. The cancer cell growth inhibition (%) was determined on three different cell lines including HL-60 (a human promyelocytic leukemia cell line), A549 (a human lung carcinoma cell line), and B16F10 (a mouse melanoma cell line), respectively. Among the extracts, C. ovalis ethyl acetate and A. carterae chloroform fractions suppressed the growth of HL-60 cells significantly at 25 and $50{\mu}g\;mL^{-1}$ concentrations. Thus, the cultured marine microalgae solvent extracts may have potentiality to isolate pharmacologically active metabolites further using advance chromatographic steps. Hence, the cultured marine microalgae can be described as a good candidate for the future therapeutic uses.

• 생명과학회지
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• 제24권2호
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• pp.128-136
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• 2014

알긴산은 ${\alpha}$-L-guluronic acid와 ${\beta}$-D-mannuronic acid가 (1-4) 결합한 선형 산성다당류이다. 알긴산은 다양한 알긴산 분해효소들에 의하여 분해되는데 ${\beta}$-제거반응으로 비환원 말단에 이중결합이 있는 불포화 우론산 올리고머가 생산된다. 본 연구실에서는 이전에 Stenotrophomonas maltophilia KJ-2로부터 새로운 구조를 가진 polyMG lyase를 재조합하였다. KJ-2 polyMG lyase의 단백질구조를 예측하기 위하여 상동성 모델링을 한 결과 Azotobacter vinelandii가 생산하는 세 종류의 polyMG lyase들이 모두 PL7 family에 속하는 반면 KJ-2 polyMG lyase는 PL6 family에 속하였다. 또한 $^1H$-NMR spectra를 분석한 결과 polyMG lyase는 M-${\beta}$(1-4)-G 당쇄결합을 분해하고 G-${\alpha}$(1-4)-M 결합은 거의 분해하지 못하는 것으로 나타났다. 예측된 polyMG lyase 모델을 기초로 하여 14군데 아미노산 잔기를 선택하였으며 17개의 돌연변이체를 만들어 알긴산 분해효소의 활성을 측정하였다. Lys220Ala, Arg241Ala, Arg241Lys및 Arg265Ala 돌연변이체들은 완전히 알긴산 분해효소의 활성을 잃었으며 Arg155Ala, Gly303Glu 및 Tyr304Phe 돌연변이체들의 분해활성은 19.1-39.3%까지 감소하였다. 이러한 결과들로부터 Arg155, Lys220, Arg241, Arg265, Gly303 및 Tyr304 들은 알긴산 분해효소의 촉매활성과 기질결합에 중요한 잔기들임을 알 수 있다.

• 한국식품영양학회지
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• 제27권6호
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• pp.1033-1042
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• 2014

본 연구는 한국의 전통발효식초가 지닌 새로운 생물학적 기능을 규명하기 위해 국내 및 국외에서 제조된 전통발효식초로부터 다당류를 분리하여 면역자극활성을 검토하였다. 국내산 현미식초 조다당(KBV-0), 일본산 현미식초 조다당(JBV-0) 및 국내산 감식초 조다당(KPV-0)을 분리하여 구성당 분석한 결과, KBV-0와 JBV-0는 주로 mannan으로 구성되어 있으며, KPV-0는 펙틴 유래 물질로 인한 조성으로 사료되었다. 3종의 다당 시료는 RAW 264.7 세포에 독성을 나타내지 않은 반면, RAW 264.7 세포를 자극하여 IL-6, IL-12 및 TNF-${\alpha}$와 같은 사이토카인의 생성을 농도 의존적인 경향으로 증진시켰으나, 특히 KPV-0의 활성이 KBV-0와 JBV-0보다 더 우수하였다. 또한 KPV-0는 대식세포의 포식작용과 관련있는 FcR II의 발현량을 유일하게 증가시켰다. 이상의 결과로부터 국내산 전통발효 감식초인 KPV-0는 다른 발효식초에 비해 더 우수한 면역활성을 지니는 것으로 나타났으며, 이는 기능성 소재로의 산업적 응용이 가능할 것으로 사료되었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2005년도 학술발표회 논문집
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• pp.1378-1382
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• 2005

여름철 집중강우시 유입되는 고탁수층은 저수지의 밀도성층으로 인하여 표수층 하부에 위치하며, 이를 적기에 배제하지 않을 경우에는 수평방향의 확산현상과 연직방향의 전도현상으로 인해 저수지 전역에 분포하게 되어, 탁수현상의 장기화를 유발한다. 이와 같은 탁수장기화에 대한 저수지내 대책의 하나로서 홍수유입후 탁도가 높은 물을 단기간동안 방류하고, 갈수기에는 탁도가 낮은 물을 방류하는 선택취수 기법을 적용할 수 있다. 임하댐의 경우, 2004년 태풍 '디앤무'와 태풍 '메기'로 인해 발생한 탁수를 선택취수를 통하여 조기에 배제함으로써 호내탁도를 저감시킨 바 있다. 그러나 이와 같은 고탁수 우선배제 기법은 반드시 하류하천의 영향범위를 사전에 분석검토하고, 하류하천의 수질현황을 고려한 합리적인 운영방안이 제시되어야 한다. 2004년 태풍 '디앤무' 발생직후의 댐방수로에서 170 NTU의 고탁수를 방류한 경우, 유하거리 250 km인 지점까지 30 NTU이상 유지된 바 있으며, 태풍 '메기'에 의한 고탁수 유입시, 임하댐 방류수 157 NTU, 안동댐 방류수 37 NTU인 경우에 임하댐 하류 113 km인 구미 선산 취수장까지 63 NTU의 탁도가 유지된 바 있다. 현재 임하댐의 경우, 하류하천으로의 방류수 수질을 모니터링할 수 있는 자동수질측정시스템이 발전취수탑 전면 1개소, 조정지댐 1개소에 설치되어 있다. 본 연구에서는 자동수질측정시스템과 연계하여 수질모형을 통하여 임하댐 하류하천인 낙동강 본류의 탁도관리시스템을 구축하고자 하였다. 환경부의 수질측정망 자료를 통하여 최근 3년간의 부유사농도의 변화양상을 분석하였으며, 태풍 직후의 낙동강 주요지점별 탁도측정자료를 이용하여 임하댐 고탁도방류에 의한 영향범위를 분석하였다. 또한 하천수질모형을 이용하여 탁수예측방법에 대하여 검토하였고, 이를 이용한 탁도관리시스템 구축을 위한 기본 방향을 제시하고자 한다.함께, 2단계에 (주)웹솔루스에서 자체적으로 설치 운영하고 있는 2개소의 하수관거 모니터링 관측시설, 그리고 안양시에서 운영하고 있는 5개소의 강우관측소와 7개소의 수위관측소를 모두 통합하여 실시간 자료를 제공하고 있다. 수위자료는 10분단위의 텍스트정보와 그래프형태로 지원되며, 검색기간 설정을 통해 원하는 기간내의 자료를 선별, 검색할 수 있다.. 또한 이와 같은 기초적인 정보를 바탕으로 하류하천의 탁수 피해를 최소화할 수 있는 선택취수탑의 운영방안을 수립할 수 있다 본 연구에서는 이를 위해 선택취수탑 주위의 성층흐름을 기존의 실험자료와 수치해석을 통하여 분석하였고, 온도성층구조나 취수구의 위치변화에 따른 방류수 수질특성을 조사하였다.쇄파대(artifical reef)와 같은 완충지대를 갖는 호안을 축조함으로써 월파량을 감소시키는 대안으로 제시하고자 한다. 본 연구 수행을 통해 태풍 내습시 발생 가능한 자연재해에 대한 사전 방지를 목적으로 태풍피해의 원인을 제시하고 이를 해결하여 현재의 방재대책이 항구적인 방재대책으로 전환될 수 있는 방안 마련의 기초 자료로 활용되기를 기대한다., L-arabinose, 및 D-galactose; 제3차(第三次) 가수분해물(加水分解物)(C)에서 L-rhamnose, D-xylose, L-arabinose 및 D-galactose, 비가수분해물(非加水分解物)(C')에서 D-xylose와 D-galactose를 검출(檢出)하였다. (4) 구성당(構成糖)의 형태(形態)와 구조(構造)를 밝히기 위(爲)해 polysaccharide C에 대한 periodate산화(酸化) 실험(實驗)을 하여 $C_5H_8O_4$당(當) periodate의 소비(消費)와 formic acid의 생성량(生成量)을 측정(測定)하였는데 periodate의 소비량(消費量)은 1.23 mole, formic acid의 생성량(生成量)

• 한국약용작물학회지
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• 제26권1호
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• pp.72-81
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• 2018

Background: Polysaccharides are the most important functional constituent in Astragalus membranaceus. The purpose of the present study was to evaluate the effect of polysaccharides isolated from the aboveground parts of A. membranaceus (AMA) and polysaccharides isolated from the roots of A. membranaceus (AMR) immune function by modulated cytotoxic T cell and Th1- and Th2-related cytokines kinetics. Methods and Results: Sprague-Dawley rats were randomly divided into exhaustive exercise case groups and non-exercise case, AMA and AMR samples were administered orally for 30 days (500 mg/kg/day and 10 mg/kg/day, respectively) and were compared to those rats in the groups fed commercial sports drink (SPD) and vehicle. Both exhaustive exercise groups and non-exercise groups had a lower ratio of $CD4^+$ and $CD8^+$ cells in the spleens of the rat fed AMA and AMR compared to those in the rats fed SPD and vehicle group. These results suggested that AMA and AMR promote an increase in the proportion of cytotoxic T cells. The IL-4-producing T lymphocytes decreased significantly in the AMR (10 mg/kg/day) group compared to SPD and vehicle, whereas the AMA group increased the IL-4 concentration more than the SPD and vehicle in exhaustive exercise group. However, the populations of IFN-${\gamma}$-producing T lymphocytes of AMR and AMA increased. AMA decreased the concentration of IFN-${\gamma}$ to inhibit the Th1 response and thereby increased the concentration of IL-4 to induce a Th2 response that was related to humoral immunity in the non-exercise group. Conclusions: These results showed that, in addition to Th1/Th2 regulation, AMR and AMA played an important immuno-modulatory role after exhaustive exercise-induced Th1/Th2 lymphocyte imbalance, which might be correlated with cytokine producing immunoregulatory cells.

• 미생물학회지
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• 제47권1호
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• pp.81-86
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• 2011

Xylanase는 선형복합다당인 ${\beta}$-1,4-xylan을 xylose로 가수분해하는 효소의 한 종류이며, 종이제조공정에 응용되고 미래에 바이오 연료의 생산에 사용 될 수 있다. 동해 심층 퇴적물로부터 신종세균으로 보고된 Paenibacillus donghaensis JH8은 배지중의 xylan을 분해한다고 알려져 있으며, 여기에서는 이 효소의 특성을 조사하였다. 효소는 0.1% xylan 존재에서 최고로 유도되었으며, xylanase의 생산은 초기 대수성장기에 효소를 생산하기 시작하여, 정지기에서 약 55 miliunit에 도달하였다. 세포외성 xylanase의 최적온도와 pH는 각각 $40^{\circ}C$와 pH 6.0이였다. Xylanase의 활성은 $Ca^{2+}$ 및 $Mn^{2+}$, $Fe^{2+}$, $Cu^{2+}$, $Al^{3+}$, EDTA의 존재에 의해 억제되었고, $K^+$, $Ag^+$, DTT에 의해 활성화되었다. 이 xylanase는 $40^{\circ}C$에서 120분간 활성을 유지하며 안정하였지만, $60^{\circ}C$에서는 30분에서 거의 모든 활성을 잃어버리는 특성을 보여주었다. 농축된 배양 상등액의 zymography 분석시 42 kDa의 주 밴드와 68과 120 kDa에 두 개의 아주 희미한 밴드를 나타내었다.

• 한국균학회지
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• 제32권1호
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• pp.23-30
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• 2004

저령의 균핵으로부터 중성염용액, 열수 및 메탄올 추출물을 분리하였다. 세포독성 실험 결과, 중성염용액 추출물은 $0{\sim}2,000\;{\mu}g/ml$의 농도에서 NIH3T3, Sarcoma 180 및 MCF-7에 대한 세포독성이 없었으나, 메탄올 추출물에서는 $1,000\;{\mu}g/ml$ 이상의 농도에서는 독성을 나타내었다. Sarcoma 180 복수암에 대한 항암 효과는 중성염용액 추출물을 투여한 실험군에서 66.74%의 높은 생명 연장 효과를 나타내었으며, 암세포의 생 세포 수 또한 54.2% 감소시키는 효과를 나타내었다. 중성염용액 추출물은 대조군에 비해 보체 대체 경로에서의 항보체 활성을 $85.05{\sim}88.73%$, B 임파구의 alkaline phosphatase 활성을 6배 이상 증가시킴으로써 면역 활성 효과를 향상시켰다. 또한 중성염용액 추출물을 50 mg/kg body weight의 농도로 마우스 복강에 투여하였을 때 대조군에 비하여 복강세포수가 1.7배 증가하였으며, 혈액 내 백혈구 수 또한 3.6배의 증가를 나타내었다. 간, 비장 및 흉선 등의 면역 관련 장기의 체중에 대한 중량을 측정한 결과, 중성염용액 추출물 투여군은 대조군에 비해 증가된 수치를 보였으며, 혈액생화학적 검사를 시행한 결과, 대조군과 유사한 경향을 나타내었다. 중성염용액 추출물의 총 다당류와 단백질의 함양은 각각 98.25%와 1.44%로 측정되었다. 따라서 저령균핵의 중성염용액 추출물의 항암 효과가 암세포에 대한 직접적인 세포독성에 의한 것이 아니고 면역활성에 의한 것으로 판단된다.

• 폴리머
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• 제30권4호
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• pp.279-285
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• 2006

유전자 치료에 있어서 안전성의 장점을 지니고 있는 비바이러스성 전달체에 대한 관심도가 높아져가고 있다. 비바이러스성 전달체 중, 양이온성 리포좀이나 합성 유전자 전달체는 in vitro계에서 효율적인 DNA 전달체이지만, 낮은 생체적합성으로 인하여 in vivo 계에서의 응용성은 크게 뒤떨어지고 있다. 한편, 천연 양이온성 다당류인 키토산은 낮은 독성과 강한 양전하를 띠고 있어 유전자 전달 시스템 (gene delivery system)에 있어 아주 기대되는 전달체이다. 본 연구에서는 저분자량 수용성 키토산 (low molecular water-soluble chitosan ; LMWSC)을 이용하여 동맥 벽 세포를 표적할 수 있는 표적성 유전자 전달체를 합성하였다. 상대 점도와 Kina 적정법을 이용하여 LMWSC의 점도 평균 분자량 $(M_W)$과 탈아세틸화도 (degree of de acetylation ; DDA)를 측정하였고 구조는 FTIR, $^1H-NMR$, 그리고 $^{13}C-NMR$을 통하여 분석하였다. 동맥 벽을 표적하기 위한 유전자 전달체로서 pegylated LMWSC 의 말단에 특이성 세포 표적 펩타이드인 artery wall binding peptide (AWBP)를 결합시킴으로써 AWBP-PEG-g-LMWSC을 합성하였고 FTIR, $^1H-NMR$. zeta potentiometer. 그리고 atomic force microscopy (AFM)을 이용하여 분석하였다.

• 폴리머
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• 제31권1호
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• pp.58-67
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• 2007

셀로비오스 말토오스 그리고 락토오스를 콜레스테릴 클로로포메이트 또는 (8-콜레스테릴옥시카보닐)헵타노일 클로라이드와 반응시켜 완전치환 콜레스테릴옥시카본화 그리고 (8-콜레스테릴옥시카보닐)헵타노화 이당류 유도체들을 합성함과 동시에 이들의 열방성 특성들을 검토하였다. 모든 콜레스테릴옥시카본화 유도체들(CH1DSs)은 쌍방성 콜레스테릭 상들을 형성하는 반면 모든 (8-콜레스테릴옥시카보닐)헵타노화 유도체들(CH8DSs)은 좌측방향의 나선구조를 지니며 온도상승에 의해 광학피치들(${\lambda}m's$)이 감소하는 단방성 콜레스테릭 상들을 형성하였다. 모든 CH1DSs들은 CH8DSs들과 달리 콜레스테릭 상의 전 범위에서 반사색깔을 나타내지 않았다. 이러한 사실은 콜레스테릴 그룹에 의한 나선의 비틀림력은 콜레스테릴 그룹과 이당류 사슬을 연결하는 스페이서의 길이에 민감하게 의존함을 시사한다. CH8DSs들에서 관찰되는 액정 상의 열적 안정성과 질서도 그리고 ${\lambda}m$의 온도의존성은 콜레스테릴 그룹을 지닌 dimer들과 triplet 그리고 (8-콜레스테릴옥시카보닐)헵타노화 다당류들에 보고된 결과와 전혀 달랐다. 이들의 결과를 반복단위 몰당의 mesogenic 단위들의 수와 주사슬의 유연성의 차이와의 관련하에서 검토하였다.

• KSBB Journal
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• 제24권6호
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• pp.495-507
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• 2009

21세기에 들어서면서 해양에 대한 인식은 해양선진국들을 중심으로 하루가 다르게 변모하고 있으며, 석유 및 육상자원의 고갈의 가속화로 인하여 해양의 중요성은 점차 커져 가고 있다. 지속가능한 발전을 위해서는 해조류, 해수 등과 같은 해양자원으로부터 산업용 화학품, 신소재, 연료, 희귀금속 등의 생산을 가능하게 하는 해양화학생물산업의 개발이 절실히 필요해지고 있다. 본 글에서는 해양화학생물산업분야 중 세계적으로 각광 받고 있으며 우리나라에서도 발전 가능성이 큰 분야인 해조다당류산업, 해양신소재산업, 해양바이오연료산업, 해양제염산업, 해양심층수산업 등 다섯분야를 선정하고 이들 분야의 현황과 전망을 소개하였다. 각 분야별 소개는 산업발전 역사, 기술개발 수준, 산업화 정도를 포함하고 있으며, 국내외 산업경향과 앞으로의 발전 가능성을 조사하였다. 분석결과, 해양화학생물산업기술의 발전을 위해서는 해양생물공정 개발에 대한 적극적인 연구개발 투자와 해양생물과학자들과 생물화학공학자들간의 협력 연구가 앞으로 더 많이 필요하기는 하지만 해양화학생물산업의 미래전망은 매우 밝은 것으로 나타났다.