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수확시기별 Mower Conditioner 처리에 의한 속성 양질 호밀 건초조제 효과 (Effect of Mower Conditioner at Different Harvest Stage on the Field Drying Rate and Quality of Rye Hay)

  • 정의수;서성;김종근;강우성;김종덕
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.251-258
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    • 1999
  • 본 시험은 봄철 속성건조에 의한 건조효과와 건초품질을 구명하여 양질의 건초를 조제코자, 호밀(Koolgrazer)을 공시하여 건초 조제시기(수잉후기, 출수기, 개화기)별로 건조방법(건조제, conditioning, 건조제 + conditioning, 대조구)을 달리하여 1996년 봄 수원 축산기술연구소에서 수행되었다. 화학제인 건조제는 $K_2CO_3$ 2%를 수확직전 처리하였으며, 물리적인 conditioning은 모델 GMR 2800 trail-type Mower conditioner를 사용하였다. 포장건조 후 각형 곤포를 조제하였으며, 건초의 외관평가와 사료가치는 2개 월간 보관저장 후 분석 평가하였고, 시기별 식물체의 수분 함량은 포장상태에서 양파망을 이용 조사하였다. 건조속도는 수잉후기, 출수기, 개화기로 건초 조제 시기가 늦어질수록 빨랐으며, 건조방법별로는 conditioning구와 건조제 + conditioning 구에서 우수하였고, 전반적으로 건조제 처리효과는 낮았다. conditioning 처리시 건초조제 가능일수는 수잉후기 4일, 출수기 3일, 개화기 1.5일 정도였으며, 대체로 건조제 처리구나 대조구에 비해 1일 이상 포장 건조기간 단축효과가 있었다. 건초의 건물손실은 조제시기가 늦을수록 감소하였으며, 건조방법별로는 conditioning구와 건조제 + conditioning 구에서 적었다. 건초의 외관평가에서 조제시기가 빠를수록 평점은 높았으며, 건조방법별로는 conditioning구와 건조제 + conditioning 구에서 우수하였다. 건초의 화학성분 평가에서 조제 후 저장기간중 조섬유 함량이 높아져 품질은 낮아졌으며, 대조구에 비해 conditioning구와 건조제 + conditioning 구에서 ADF와 NDF 함량이 다소 낮고 건물소화율은 약간 높은 경향을 보였다. 이상의 결과로서 호밀의 건초 조제시 포장에서의 건조기간 단축과 품질향상을 위해서는 mower conditioner 사용이 가장 바람직 하였으며, 건조제 처리효과는 없었고, conditioning과 건조제의 병행처리는 conditioning 단독처리에 비해 효과적이지 못하였다. 또 양질의 건초 조제를 위해서는 늦어도 출수기 수확이 유리하였다.

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서태평양 해저산 해역에서 수괴와 무기영양염 거동에 기초한 동적 수층환경 특성 (Dynamic Characteristics of Water Column Properties based on the Behavior of Water Mass and Inorganic Nutrients in the Western Pacific Seamount Area)

  • 손주원;신홍렬;모아라;손승규;문재운;김경홍
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.143-156
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    • 2015
  • 서태평양에 위치한 해저산 해역($150.2^{\circ}E$, $20^{\circ}N$ 부근)에서 수층 환경의 동적 특성을 파악하고자 수괴 및 용존산소, 무기영양염(질소, 인), 엽록소-a 등과 같은 수층 환경 인자의 거동을 살펴보았다. 2014년 10월에 해저산(OSM14-2)을 중심으로 동-서 및 남-북 방향으로 총 9개의 정점에서 CTD system을 이용하여 물리 화학적 자료를 획득하였다. 수온-염분 도표로부터 연구 해역에서 파악된 수괴는 표층에서 북태평양 열대수와 수온약층수, 중층에서 북태평양 중층수 그리고 저층에서 북태평양 심층수로 구분되었다. 용존산소 농도가 낮은 최소층(평균 $73.26{\mu}M$)은 산소 결핍 환경(dysoxic<$90{\mu}M$)으로 연구 해역 전반에 걸쳐 수심 700~1,200 m 사이에 분포하였다. 아질산염+질산염과 인산염으로 대표되는 무기영양염은 표면혼합층 내에서 빈영양 환경을 보인 후 수심 증가에 따라 점차적으로 증가해 용존산소 최소층에서 최대 농도를 나타냈으며, N:P ratio(13.7) 결과로부터 연구 해역은 식물플랑크톤이 성장하기에 질소 성분이 제한된 환경으로 파악되었다. 해저산을 중심으로 동-서 및 남-북 정점 라인에서 환경 인자의 수직 분포는 서쪽과 남쪽 해역에서 저층수 유입에 의한 영향으로 수심 500 m 부근에서 그리고 수심 2,500 m 이하의 저층 내에서도 서쪽 해역과 남쪽 해역에서 반대 해역과 비교해 환경 인자의 농도가 다르게 분포하였다. Redfield ratio(N:P=16:1)을 이용하여 구해진 Excess N 값은 연구 해역 전반에 걸쳐 음의 값을 보여 질소 제거 기작이 우세한 환경임을 나타냈으며, 서쪽 해역과 남쪽 해역 저층에서 상대적으로 높은 값이 관측되었다. 이러한 결과들은 해저산의 지형적인 특성이 저층 해류 순환에 영향을 미치고 이는 수층 환경 인자들의 거동을 결정하는데 중요하게 작용함을 지시한다.

사일리지용 옥수수의 건물수량에 영향을 미치는 기후요인 탐색 (Detecting the Climate Factors related to Dry Matter Yield of Whole Crop Maize)

  • 팽경룬;김문주;김영주;조무환;자릴 가세미 네자드;이배훈;지도현;김지융;오승민;김병완;김경대;소민정;박형수;성경일
    • 한국농림기상학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.261-269
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    • 2015
  • 본 연구는 탐색적 자료분석을 이용하여 사일리지용 옥수수(whole crop maize, WCM) 연도별 건물수량 변동의 유의성과 이와 관련 있는 기후요인의 유의성을 확인 하는데 목적이 있다. WCM의 원자료는 30년간의 농협중앙회 수입적응시험 심의결과(7개도 124품종 1,027점)였으며, 이 중 미비하거나 중복된 자료는 삭제 또는 수정하여 최종적으로 7개 도에서 124품종 993점을 이용하였다. WCM의 상대숙도와 출사일수를 기준으로 분류하면 조생종(25품종 200점), 중생종(40품종 409점), 만생종(27품종 234점)및 기타(32품종 150점)였다. 기상자료를 이용하여 기후요인을 측정하기 위한 6개의 기상변수를 생성하였다. 건물수량 및 기후요인을 탐색하기 위해서 기술통계량 및 정규성검정을 실시하였으며, 통계분석은 SPSS 21.0을 이용하였다. 연도별 평균 건물수량을 상위와 하위집단으로 분류하여 비교한 결과 상위와 하위집단 간에는 건물수량의 유의적 차이가 있었다(p<0.05). 두 집단간 차이의 원인을 구명하기 위하여 기후관련 요인들을 분석한 결과 파종수확적산생육온도일수(파종~수확 생육온도일수의 합), 파종수확일조시간(파종일부터 수확일까지의 일조시간의 합) 및 파종수확강수량(파종일부터 수확일까지 일강수량의 합)에서 집단간 유의적 차이가 나타났다(p<0.05). 반면 파종수확강수일수(파종에서 수확까지 강수일수)는 건물수량에 영향을 미치지 않았다(p>0.05). 이상의 결과에서 여러 기상변수 중 파종에서 수확까지의 적산온도, 일조시간 및 강수량이 WCM의 건물수량과 연관이 있는 것으로 나타났다. 그러나 세 변수 간의 기여도($R^2$)는 비교할 수가 없어 추후 회귀분석을 이용하여 WCM의 건물수량에 미치는 각 변수의 기여도 및 건물수량 예측모형을 구축할 필요가 있다.

브로일러의 성장에 관한 파리번데기 동충하초 급여효과 (Effect of Feeding Cordyceps with Fly Pupa on Growth Performance in Broiler Chickens)

  • 박병성
    • 생명과학회지
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    • 제21권11호
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    • pp.1541-1548
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    • 2011
  • 본 연구는 파리번데기 동충하초(Cordyceps with fly pupa, CFP)의 급여가 브로일러의 성장능력에 미치는 영향을 조사하기 위하여 수행하였다. 부화 1일령 육계(Ross 308) 400수를 이용하여 4개의 처리구로 완전임의배치 한 후 35일 동안 사육하였다. 처리구는 T1 (CFP를 첨가하지 않은 무첨가 대조구), T2 (CFP 2.0% 첨가구), T3 (CFP 3.5% 첨가구) 및 T4 (CFP 5.0% 첨가구)로 구분하였다. 시험 전 기간 동안 브로일러의 증체량 및 사료효율은 T3가 유의하게 가장 높았으나(p<0.05) T1과 T2, T4 사이의 통계적인 유의차는 나타나지 않았다. 혈액 중성지방, 총 콜레스테롤 및 LDL.C 함량은 CFP 첨가구가 대조구에 비해서 유의하게 낮았다(p<0.05). 혈액 지질의 감소율 범위는 대조구와 비교할 때 CFP 첨가구에서 중성지방 5.32-10.63%, 총콜레스테롤 9.23-12.62%, LDL.C 44.67-53.81%로 나타났다. 복강지방 무게비율은 CFP 첨가구가 대조구와 비교할 때 유의하게 감소하였으며(p<0.05) 복강지방의 감소율 범위는 17.67-21.68%로 나타났다. 브로일러의 도체중, 도체율 및 도체중에 대한 가슴살과 피부를 포함한 다리살의 무게는 T3가 유의하게 가장 높았으며 T1과 T2, T4 사이의 통계적인 유의차가 인정되었다(p<0.05). 장 내 유해균인 E. coli, Salmonella는 CFP 첨가구가 대조구에 비해서 낮았으나 유익한 균인 Bifidobacteria는 CFP 첨가구가 대조구에 비해서 유의하게 높았다(p<0.05). 본 결과는 파리번데기 동충하초가 브로일러의 증체량 및 도체특성을 개선시킬 수 있음을 시사해준다.

치약용 약효제의 적용시간에 따른 실험실적 효능 연구 (Evaluation of In-Vitro Efficacy of Active Ingredients in Dentifrice Used for Different Treatment Times)

  • 안재현;김지혜;김지영
    • 치위생과학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.176-182
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    • 2016
  • 페이스트 치약의 구강 내 사용시간(1~3분)과 사용시간을 길게 조절할 수 있는 부착형 치약의 사용시간을 고려하여 치약제의 유효성분을 처리시간 조건별로(1분, 3분, 10분, 30분 및 60분) 미백 효과, 항치석 효과, 재광화 효과 및 상아세관의 폐쇄 효과를 실험실적으로 평가한 결과 다음과 같은 결과를 도출하였다. 처리 시간대별 명도 변화값(${\Delta}L$)은 1분 $5.50{\pm}1.51$에서 60분 $27.35{\pm}0.54$였고 치석으로부터 제거된 칼슘 양(ppm)은 1분 $4.23{\pm}0.14$에서 60분 $25.15{\pm}0.32$였으며 경도 증가값은 1분 $1.96{\pm}1.44$에서 60분 $12.55{\pm}2.09$였다. 상아세관의 폐쇄 정도는 10분 처리에서 일부 상아세관의 폐쇄가 관찰되기 시작하여 60분 처리에서는 대부분의 상아세관의 폐쇄가 관찰되었다. 본 실험조건에서는 처리시간을 10분에서 60분 처리시 1분에서 3분 처리할 때보다 최소 1.57배에서 최대 8.26배까지 효능을 증가시켰으며 재광화 효과, 항치석 효과 및 상아세관 폐쇄 효과에서는 사용시간 10분 이상에서 적절하였고 미백효과에서는 30분 이상이 보다 효과적일 것으로 생각되었다.

출산력 전환기의 남아선호와 출산형태 (SON PREFERENCE AND FAMILY BUILDING DURING FERTILITY TRANSITION (IMPLICATIONS ON CHILD SURVIVAL))

  • Kim, Minja -Choe;Kim, Seung-Kwon
    • 한국인구학
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    • 제21권1호
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    • pp.184-228
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    • 1998
  • 한국에서는 가부장제도를 기초로 한 가족제도의 영향으로 심한 남아선호현상이 계속되고 있으며 또한 출산력은 최근 20여 년 간 급격히 저하되고 있다. 연구사례에 의하면, 한국은 남아선호경향이 세계 여러 나라 중 그 정도가 가장 심한 편이며, 출산력 저하속도 또한 어느 국가보다 빠르게 성취되었음을 보여준다. 이 논문에서는 잔존하고 있는 남아선호태도가 출산력 저하과정에서 출산행태를 통한 가족형성 과정과 영아 및 유아사망력에 어떤 영향을 끼치고 있는지 살펴본다. 한국을 비롯한 남아선호현상이 심한 나라에서는 출산행태가 남아선호 현상을 크게 반영하며 여아의 영아 및 유아 사망력이 남아보다 높다는 것은 이미 여러 연구 결과가 입증해주고 있다. 이 논문에서 중점적으로 살펴보고자 하는 점은 남아선호, 출산행태, 영아 및 유아 사망력 세 분야가 급격한 출산력저하 과정에서 어떤 상호 관계를 가지는지 살펴보는 것이다. 먼저, 동아시아와 남아시아의 남아선호 현상이 심한 나라의 기존 연구결과에 의해 남아선호 현상이 출산행태에 미치는 영향이 출산력 정도에 따라 어떻게 변하는가를 보고, 이어서 한국 조사자료(1991년 전국 출산력 및 가족보건실태조사)를 분석하여 출산력저하 과정에서의 남아선호 현상이 출산행태에 미치는 영향을 심층분석한다. 또 출산행태 자체가 영아 및 유아 사망력에 큰 영향을 준다는 점을 고려하여 남아선호 현상과 출산행태의 상호관계가 남, 여아의 사망력 차이를 간접적으로 설명한다는 가정하에 그 차이정도를 검토한다. 동아시아와 남아시아의 출산행태에 의하면, 현존자녀 중 아들이 없는 경우는 아들이 있는 경우보다 추가자녀를 가질 확률이 훨씬 높으며, 그 확률의 비교차(relative risk)는 출산력 수준이 낮을수록 더 큰 경향이다. 다시 말하면, 출산력저하는 남아선호 현상과 출산행태의 상호관계를 더욱 악화시키는 결과는 보여준다. 합계출산률이 3.3이던 1974년 이전에는 아들이 없는 사람에 비해 아들이 있는 사람은 40% 적게 셋째 아이를 가졌으며, 합계출산률이 1.8이던 1980-84년에는 아들이 없는 사람에 비해 있는 사람이 83% 적게 셋째아이를 가졌음이 추정되었다. 둘째-넷째 아이 중 "아들을 보기 위해서 원하는 아이보다 더 낳은 아이"는 1975년 이전에는 4% 정도였으나 1980-84년에는 13%나 되는 것으로 추정되었다. 남아선호 현상은 영아 및 유아 사망력에도 영향을 주고 있다. 한국의 영아사망력(0세)은 남자가 여자보다 조금 높지만, 유아 사망력(1-4세)은 여자가 남자보다 높은 것으로 추정되어 있다. 출산행태, 특히 출산간격은 영아 및 유아 사망력에 큰 영향을 준다는 점은 잘 알려진 사실이다. 한국에서도 자신의 출생 후 24개월 이내에 동생이 태어난 아이는 그렇지 아니한 아이에 비하여 5세 이하 사망력이 2.7배 이상 높게 추정된다. 또한 1971-85년 출생한 아이 중 남아선호와 출산행태간 관계의 결과로 여자아이는 24.1%가 24개월 이내에 동생이 태어난 데 비하여, 남자아이는 18.0%가 24개월 이내에 동생이 태어난 것으로 나타났다. 이러한 차이는 여자아이의 5세 이하 사망률이 남자아이보다 6% 높은 결과를 야기한다. 일반적으로 낮아진 영아 및 유아 사망력에도 불구하고 한국의 여자아이들이 남자보다 유아사망력을 경험하며 그 요인의 하나가 남아선호에서 비롯된 출산행태 때문이라는 것은 주목할 만한 점이다.목할 만한 점이다.

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Disinfection of Fusarium-infected Rice Seeds by Prochloraz and Gaseous Chlorine Dioxide

  • Jeon, Young-ah;Lee, Young-yi;Lee, Ho-sun;Sung, Jung-sook;Lee, Seokyoung
    • 한국균학회소식:학술대회논문집
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    • 한국균학회 2014년도 추계학술대회 및 정기총회
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    • pp.25-25
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    • 2014
  • Three species of Fusarium, F. fujikuroi, F. verticillioides and F. proliferatum, are known to be associated with bakanae disease of rice [1, 2]. F. fujikuroi infects rice flowers and survive in endosperm and embryo of the seeds. Infected seed is an important source of primary inoculum of pathogens [3]. Seeds of rice (Oryza sativa cv. Boramchan) collected from bakanae-infected field were found to be 96% infected with Fusarium sp., 52% with F. fujikuroi, 42% with F. verticillioides, and 12% with F. proliferatum as determined by incubation method and species-specific PCR assays. F. fujikuroi was detected at lemma/palea, endosperm and embryo whereas F. verticillioides and F. proliferatum were recovered only from lemma/palea by means of component plating test. Seed disinfection methods have been developed to control bakanae disease and prochloraz has been most widely used for rice seeds. Two chemicals formulated with prochloraz (PC 1) and prochloraz + hexaconazole (PC 2) that inhibit biosynthesis of ergosterol strongly reduced the incidence of Fusarium spp. on selective media to 4.7% and 2.0%, respectively. Disease symptoms of rice seedlings in nursery soil were alleviated by chemical treatment; seedlings with elongated leaves or wide angle between leaf and stem were strikingly reduced from 15.6 to 3.2% (PC 1) and 0 (PC 2), stem rots were reduced from 56.9 to 26.2% (PC 1) and 32.1% (PC 2), and normal seedling increased from 0.4 to 13.3% (PC 2). Prochloraz has some disadvantages and risks such as the occurrence of tolerant pathogens [4] and effects on the sterol synthesis in animals and humans [5]. For these reasons, it is necessary to develop new disinfection method that do not induce fungal tolerance and are safe to humans and animals. Chlorine dioxide ($ClO_2$), that is less toxic, produces no harmful byproducts, and has high oxidizing power, has been reported to be effective at disinfection of several phytopathogenic fungi including Colletotrichum spp. and Alternaria spp. [6]. Gaseous $ClO_2$ applied to rice seeds at a concentration of 20 ppm strongly suppressed mycelial growth of Fusarium fujikuroi, F. verticillioides and F. proliferatum. The incidence of Fusarium spp. in dry seed with 8.7% seed moisture content (SMC) tended to decrease as the concentration of $ClO_2$ increased from 20 to 40 ppm. Applying 40 ppm $ClO_2$ at 90% relative humidity, incidence was reduced to 5.3% and resulted in significant reduction of disease symptoms on MS media. In nursery soil, stem rot was reduced from 56.9 to 15.4% and the number of normal seedlings increased from 0.4 to 25.5%. With water-soaked seeds (33.1% SMC) holding moisture in the endosperm and embryo, the effectiveness of disinfection using $ClO_2$ increased, even when treated with only 20 ppm for four hours. This suggests that moisture was a key element for action of $ClO_2$. Removal of the palea and lemma from seeds significantly decreased the incidence of Fusarium spp. to 3.0%. Seed germination appeared to decrease slightly by water-soaking at $30^{\circ}C$ because of increased SMC and by physical damage of embryos from hulling. These results indicate that the use of gaseous $ClO_2$ was effective as a means to disinfect rice seeds infected with Fusarium spp. and that moisture around the pathogens in the seed was an important factor for the action of $ClO_2$. Further investigations should be conducted to ascertain the best conditions for complete disinfection of Fusarium spp. that infect deep site of rice seeds.

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코발트-60 감마선과 50 MeV 싸이크로트론 고속 중성자선에 전신조사된 랫드의 말초 임파구와 음와 세포의 아포토시스 유도를 이용한 생물학적 선량 측정 모델 개발 연구 (The apoptotic fragment assay in rat peripheral lymphocytes and crypt cells with whole body irradiation with 60Co ϒ-rays and 50 MeV cyclotron fast neutrons)

  • 김태환
    • 대한수의학회지
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    • 제41권2호
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    • pp.203-210
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    • 2001
  • 방사선 피폭선량의 예측을 위한 방사선 민감 지표 모델 개발을 위하여 코발트-60 감마선과 의료용 싸이크로트론 50 MeV($p{\to}RBe^+$) fast neutron을 0.25 Gy에서 1 Gy의 선량을 랫드에 각각 전신 조사한 후 말초혈액내 임파구와 소장에 음와세포의 형태학적 변화를 apoptotic fragment assay법을 이용하여 관찰하였다. 모든 방사선조사군에서 음와세포와 말초 임파구에 아포토시스의 유도가 증가된 것이 관찰되었으며, 이것은 방사선이 방사선 민감세포의 아포토시스 유도를 자극한 것으로 보인다. 상기의 결과는 아포토시스가 손상된 세포를 제거하므로 손상된 방사선 민감 표적 장기의 항상성 유지에 중요한 역할을 하는 것으로 판단되었다. Apoptotic fragments의 발생빈도에 대한 선량-반응곡선에 있어서 음와세포는 중선자 조사군이 $y=0.3+(6.512{\pm}0.279)D(r^2=0.975)$으로, 반면에 감마선 조사군은 $y=0.3+(4.435{\pm}0.473)D+(-1.300{\pm}0.551)D^2(r^2=0.988)$의 식을 얻었다. 그리고 말초 임파구에서는 감마조사군이 $y=3.5+(118.410{\pm}10.325)D+(-33.548{\pm}12.023)D^2(r^2=0.992)$의 식으로 나타났다. 이와 같이 감마선조사군은 공히 linear quadratic model 이였으나 중성자조사군은 linear model 로 관찰되었다. 조사된 세포의 종류와 상관없이 apoptotic fragments의 발생빈도와 조사 선량간의 유의한 효과가 있는 것으로 확인되었다. 이상의 결과에서 조사선량의 증가와 비례하여 방사선 민감 세포의 apoptotic fragments가 수적으로 증가하였으며, 고준위 방사선이 저준위 방사선보다 선량 반응 곡선과 시간 경과에 따른 영향이 보다 강한 것으로 인지되었으며, 음와세포의 apoptosis 유도에 대한 중성자선의 방사선 생물학적 효과비(RBE)는 1.919 였다. 그리고 모든 방사선조사군에서 방사선피폭 후 4시간과 6시간에 apoptosis 유도가 가장 많았으며, 음와세포의 형태학적 소견은 정상 대조군에서 관찰되지 않는 전형적인 apoptotic fragments가 나타났다. 따라서 음와 세포와 말초 임파구에서의 아포토시스 유도는 방사선 조사에 의한 세포 손상의 생물학적 영향 평가를 위한 검색 및 방사선 피폭선량 예측의 지표로 이용 가능할 것으로 사료됨.

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오미자 (Schisandra chinensis Baillon)로 부터 추출한 리그난이 고추종자의 발아에 미치는 영향 (Effect of Lignans from Schisandra chinensis Baillon on Seed Germination in Pepper)

  • 신우정;이유진;손병구;강점순;이용재;박영훈;이영근;김용철;최인수;김선태;최영환
    • 생명과학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.430-436
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    • 2010
  • 오미자의 헥산 추출물로부터 dibenzocyclooctadiene류인 schisandrin 1143.7 mg, schisandrin C 317.3 mg, gomisin A 261.4 mg 및 gomisin N 213.4 mg을 순수분리하여 구조를 동정하였다. 각각의 리그난은 $^1H$-NMR, $^{13}C$-NMR 및 GC-MS 스펙트럼으로부터 구조를 동정하였다. 오미자로부터 분리한 schisandrin, schisandrin C, gomisin A 및 gomisin N을 $10^{-5}\;M$, $10^{-6}\;M$$10^{-7}\;M$로 조정한 용액에 1시간 침지 후 발아율을 비교하였다. Gomisin A의 처리 시 모든 농도에서 발아율이 억제되었고, 농도가 높을수록 발아 억제효과가 높았다. Gomisin N처리 시에는 대조구에 비하여 모든 농도에서 발아율이 높았다. 리그난 처리 48시간 후 발아율은 대조구와 비교한 결과, schisandrin C와 gomisin A는 발아율을 억제하였다. 따라서 오미자로부터 추출한 리그난은 종자발아를 촉진시키는 효과가 있었고, 이차대사산물로서는 많이 함유되어 있으므로 생장조절제로서 이용가능이 있을 것으로 기대한다.

이태리 포플러의 화학적 전처리 공정을 통한 효소가수분해 영향 인자 분석 (Study on Affecting Variables Appearing through Chemical Pretreatments of Poplar Wood (Populus euramericana) to Enzymatic Hydrolysis)

  • 구본욱;박나현;여환명;김훈;최인규
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제37권3호
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    • pp.255-264
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    • 2009
  • 본 연구는 화학적 전처리 공정이 목질계 바이오매스의 효소 가수분해에 미치는 영향을 구명할 목적으로 이태리포플러 분말을 1% 황산과 수산화나트륨 수용액을 이용하여 각각 $150^{\circ}C$$160^{\circ}C$에서 한 시간 동안 전처리를 실시하였다. 전처리된 시료는 건조과정을 거친 시료와 건조과정을 거치치 않은 시료로 각각 구분하여 화학적, 물리적 성상 및 효소 당화 효율에 미치는 영향을 비교, 분석하였다. 황산 전처리에 의한 바이오매스의 분해율은 약 24.5%로 수산화나트륨 전처리에 의한 분해율(18.6%)보다 약 6% 이상 높게 측정되었다. 반면, 탈리그닌화는 수산화나트륨이 우수하여 황산을 이용한 전처리보다 약 2% 가량 높게 나타났다. 결정화도는 미처리 시료와 비교하였을 때 황산과 수산화나트륨으로 전처리한 시료 모두 다소 높은 값을 나타내었는데, 이는 전처리 과정에서 비결정성 셀룰로오스가 결정영역보다 선택적으로 분해됨으로서 나타난 결과로 예측되었다. 주사전자현미경에 의한 표면 미세구조 관찰 결과, 황산, 수산화나트륨 전처리 모두 구성 성분들을 분해함으로써 목질바이오매스의 표면을 미처리 시료보다 거칠게 만들고 부분적인 균열을 발생시키는 것을 확인할 수 있었다. 그러나 황산 전처리-건조 시료에서는 이러한 표면 거칠음이 대조구와 유사하게 다시 변화하였음을 관찰하였다. 시료 표면의 기공분포는 두가지 전처리 과정 모두를 통해 크게 증가하였음을 확인하였다. 그러나 수산화나트륨에 의해 전처리된 시료는 건조과정을 거친 경우에도 기공분포가 점차적으로 증가하는 경향을 보였지만, 황산으로 전처리한 시료는 건조과정을 거치면서 전처리에 의해 증가한 기공 분포가 다시 급격히 감소하여 미처리 시료와 유사한 기공분포를 나타내었다. 황산 전처리 후 건조과정을 거친 시료와 미건조 시료는 효소가수분해에 의한 소화율이 각각 7.0%와 26.9%로 측정된 반면, 수산화나트륨 전처리 후 건조된 시료와 미건조시료는 각각 39.7%와 45.8%로 나타나 알칼리에 의한 전처리가 산 전처리보다 소화율 향상을 위해 더 우수하였으며, 이러한 높은 소화율은 당화 효율에도 커다란 영향을 미치는 것으로 판명되었다. 아울러 전처리된 바이오매스의 건조는 소화율 및 당화 수율에 지대한 영향을 미친다는 것을 알 수 있었다.