• 제목/요약/키워드: stable isotope analysis

검색결과 147건 처리시간 0.027초

금강하류의 어류상 및 안정동위원소 분석을 이용한 섭식길드 파악 (Characteristics of Fish Fauna in the Lower Geum River and Identification of Trophic Guilds using Stable Isotopes Analysis)

  • 윤주덕;박상현;장광현;최종윤;주기재;남귀숙;윤조희;장민호
    • 환경생물
    • /
    • 제33권1호
    • /
    • pp.34-44
    • /
    • 2015
  • 본 연구에서는 금강의 먹이망 연구를 위한 기초작업으로 금강 하류에서 출현한 어류만을 대상으로 어류상, 담수역과 해수역에 출현하는 어류의 안정동위원소 차이, 담수어류의 섭식길드에 대한 분석을 실시하였다. 금강 하류지역을 대상으로 2011년 연구를 진행하였으며, 하구둑 기준 상류 20 km, 하류 10 km 구간에서 채집된 어류를 분석에 사용하였다. 섭식길드의 분석은 담수어류만을 대상으로 시행하였으며, 문헌연구를 통해 보고된 섭식길드의 적절성 여부를 판별분석을 통해 확인하였다. 연구결과 하구둑 상류와 하구둑 하류의 어류상은 완전한 차이가 있는 것으로 확인되었으며, 일부 회유성 어종 (웅어, 가숭어)들만 양측에서 모두 출현하는 것으로 나타났다. 안정동위원소 분석에서도 하구둑을 기준으로 상류와 하류에 서식하는 종들의 수치가 완전히 다르게 나타났다. 하구둑 하류에서 채집된 개체들의 경우 기수 및 해양 기원의 먹이를 선호하고 담수종의 경우 담수 기원의 먹이를 선호하기 때문으로 판단된다. 일부 회유성 종의경우 담수에서는 해수 신호가 해수에서는 담수신호가 감지되었는데 이는 생태적 특성에 의한 것으로 사료된다. 판별분석 결과 섭식길드는 문헌과 약간 차이가 나타나는 것으로 확인되었는데 이는 개체 발생 단계에 의한 결과일 것으로 판단되며, 관련된 추가적인 연구가 필요한 것으로 판단된다. 특히 안정동위원소의 경우 지역, 시기, 발생단계에 따라 동일 종이라 할지라도 차이가 존재하기 때문에 이러한 부분을 항상 고려하여야 하며, 가능하다면 지역별로 개체를 분석하여 섭식길드를 제시하는것이 지역의 어류와 관련된 연구에 있어서 효율적일 것으로 판단된다.

Quantitative Proteomics Towards Understanding Life and Environment

  • Choi, Jong-Soon;Chung, Keun-Yook;Woo, Sun-Hee
    • 한국환경농학회지
    • /
    • 제25권4호
    • /
    • pp.371-381
    • /
    • 2006
  • New proteomic techniques have been pioneered extensively in recent years, enabling the high-throughput and systematic analyses of cellular proteins in combination with bioinformatic tools. Furthermore, the development of such novel proteomic techniques facilitates the elucidation of the functions of proteins under stress or disease conditions, resulting in the discovery of biomarkers for responses to environmental stimuli. The ultimate objective of proteomics is targeted toward the entire proteome of life, subcellular localization biochemical activities, and the regulation thereof. Comprehensive analysis strategies of proteomics can be classified into three categories: (i) protein separation via 2-dimensional gel electrophoresis (2-DE) or liquid chromatography (LC), (ii) protein identification via either Edman sequencing or mass spectrometry (MS), and (iii) proteome quantitation. Currently, MS-based proteomics techniques have shifted from qualitative proteome analysis via 2-DE or 2D-LC coupled with off-line matrix assisted laser desorption ionization (MALDI) and on-line electrospray ionization (ESI) MS, respectively, toward quantitative proteome analysis. In vitro quantitative proteomic techniques include differential gel electrophoresis with fluorescence dyes. protein-labeling tagging with isotope-coded affinity tags, and peptide-labeling tagging with isobaric tags for relative and absolute quantitation. In addition, stable isotope-labeled amino acids can be in vivo labeled into live culture cells via metabolic incorporation. MS-based proteomics techniques extend to the detection of the phosphopeptide mapping of biologically crucial proteins, which ale associated with post-translational modification. These complementary proteomic techniques contribute to our current understanding of the manner in which life responds to differing environment.

팔당호 내 식물플랑크톤 안정동위원소 분석을 통한 유기물 기원 평가 (Evaluation of Organic Matter Sources of Phytoplankton in Paldang Reservoir using Stable Isotope Analysis)

  • 김종민;김보경;김민섭;신기식
    • 한국물환경학회지
    • /
    • 제31권2호
    • /
    • pp.159-165
    • /
    • 2015
  • The organic matter sources of phytoplankton and related environmental factors influencing algal bloom in Paldang reservoir were studied using nitrogen and carbon isotope ratio(${\delta}^{15}N$, ${\delta}^{13}C$). Phytoplankton samples for stable isotope analysis were collected from four points in reservoir using a plankton net. Physicochemical water quality, algal taxa and hydrological data were collected from published monitoring material. Phytoplankton samples were analyzed by IRMS. CN ratio of each sample was very similar to that of phytoplankton from literature cited. ${\delta}^{15}N$ of each sample was decreased during July. Mixing and dilution of nitrogen sources due to increment of influx by concentrated rainfall were considered as the main reason for the decline of ${\delta}^{15}N$. Based on analyzed ${\delta}^{15}N$ value of each sample, nitrogen source of Bughan river sample was presumed to come from soil. The nitrogen sources of Namhan river and Kyeongan stream samples seemed to be sewage or animal waste. Low ${\delta}^{15}N$ value in August (2012) seemed to be influenced by isotope fractionation due to the blooming of nitrogen-fixation blue-green algae (Anabaena spp.). Variation in ${\delta}^{15}N$ values particularly by blue-green algal bloom was considered the important factor for estimating the organic matter sources of phytoplankton.

질산염 및 식물플랑크톤의 안정동위원소비를 이용한 팔당호 수계내의 질소원 기원 연구 (Determination of the Origin in both Dissolved Inorganic Nitrogen and Phytoplankton at the Lake Paldang using Stable Isotope Ratios (δ13C, δ15N, δ15N-NO3 and δ15N-NH4))

  • 김민섭;이은정;윤숙희;임보라;박재선;박현우;정현미;최종우
    • 생태와환경
    • /
    • 제50권4호
    • /
    • pp.452-458
    • /
    • 2017
  • 본 연구는 암모니아성 질소 및 질산성 질소의 안정동위원소 분석방법을 적용하여, 호소 내 식물플랑크톤 성장에 영향을 미치는 외부 오염원의 기원을 추정함으로써, 효율적인 수질 관리 및 수생태계 기능해석 지원기능을 제공하기 위하여 연구하였다. 남한강, 북한강, 팔당호 지역에 비해서 경안천 지역의 유기물 기원이 뚜렷하게 차이를 보이며, 외부기원 유기물이 높은 영향을 미치는 것으로 여겨진다. 또한 식물플랑크톤(규조류, 남조류)이 자생기원 보다는 외부기원 질소원을 활용하고 있음을 확인하였다. 한강 유역에서 암모니아성 질소 및 질산성 질소의 안정동위원소비를 이용한 유기물 기원 연구는 적용가능 할 것으로 여겨지며, 식물플랑크톤의 탄소 및 질소 동위원소비를 활용하여 그 거동을 추정할 수 있었다. 추후 유역 오염원의 대표 값(end member)의 지속적인 조사를 통하여 자료구축이 이루어져야 할 것이다.

우리나라의 고기후 복원을 위한 습지 퇴적물의 안정동위원소 분석 가능성 연구 (The Applicability of Stable Isotope Analyses on Sediments to Reconstruct Korean Paleoclimate)

  • 박정재
    • 대한지리학회지
    • /
    • 제43권4호
    • /
    • pp.477-494
    • /
    • 2008
  • 호수나 습지 퇴적물을 대상으로 동위원소분석을 실시하여 얻은 결과들은, 다양한 해석들을 통해 고기후를 복원하는데 일조할 수 있다. 호소퇴적물의 경우 보통 유기 무기 탄산염 등을 추출하여 산소 탄소 동위원소 분석을 실시하게 된다. 산소동위원소 분석은 과거의 기온과 습도 변화를 정량적 정성적으로 복원하는데 이용되며, 탄소동위원소 분석결과는 호수의 주위환경 변화나 인간의 영향 등을 파악하는데 유용하다. 그리고 고산습지의 피트 층에 존재하는 반부패상태의 물이끼는 탄소동위원소분석의 좋은 시료이며 기온, 대기 중 이산화탄소압 등 고기후 정보를 제공해준다. 해안의 염습지나 염하구 등의 습지지역에서는 육상기원의 유기물과 해상기원의 유기물이 서로 탄소동위원소비율값에서 차이를 보인다는 점을 이용하여 해수면 상승에 관한 연구를 할 수 있다. 또한 탄소동위원소비율이 상이한 C4 식물과 C3 식물이 염도에 따라 분포가 변한다는 점을 이용하여 몬순과 관련된 연구를 할 수도 있다. 우리나라의 경우 아직까지 동위원소분석방법을 이용한 고환경 연구들이 활성화되어있지 않은 상태이며, 이는 연구방법에 대한 관심 부족과 국내에서는 적절한 시료 채취에 어려움이 존재한다는 점에 기인한다. 제주도의 하논, 무제치늪이나 용늪 같은 고산습지, 그리고 해안의 염습지 등에서 얻은 퇴적코어들에 동위원소 분석을 시행하면, 우리나라 고환경 연구에 도움이 되는 흥미로운 결과가 산출될 수 있을 것으로 사료된다.

동위원소비 적외선 분광법(IRIS)을 이용한 물 안정동위원소 분석 (Applications of Isotope Ratio Infrared Spectroscopy (IRIS) to Analysis of Stable Isotopic Compositions of Liquid Water)

  • 정윤영;고동찬;이정훈;고경석
    • 자원환경지질
    • /
    • 제46권6호
    • /
    • pp.495-508
    • /
    • 2013
  • 물의 $^{18}O/^{16}O$$^2H/H$ 조성을 레이저를 이용하여 분석하는 기술은 기존의 IRMS를 이용한 분석방식에 비해 간편한 시료 전처리, 쉬운 장비 유지보수와 현장에서도 응용이 가능하다는 장점을 가지고 있다. 현재 사용되는 레이저 방식을 이용한 물의 안정동위원소 분석은 분석원리에 따라 OA-ICOS(Off-Axis Integrated Cavity Output Spectroscopy)를 이용한 방식과 WS-CRDS(Wavelength-Scanned Cavity Ring-Down Spectroscopy)를 이용한 방식으로 구분된다. WS-CRDS 방식은 기화된 물 시료를 질소 가스를 이용해 광학 공동(optical cavity)로 이동시킨 후 특정 파장에서의 동위원소체가 가지고 있는 흡수도와 레이저를 투과시켜 광학 공동을 투과하여 나오는 레이저 신호의 감쇠시간의 비측정을 통해 수 ppb에서 수십 ppt까지의 감도로 물의 안정동위원소 조성이 측정 가능하다. 이 연구에서는 WS-CRDS 방식의 분석원리와실제 물시료를 활용하여 기기의 안정성과 동위원소비 질량분석기(Isotope Ratio Mass Spectrometry; IRMS) 방법과의 교차분석을 포함한 기기 성능평가 결과를 소개하고 수리학 분야에서 다양한 주제에 대한 적용 가능성을 제시하였다.

Identification of the Food Sources-Metabolism of the Pacific Oyster Crassostrea gigas using Carbon and Nitrogen Stable Isotopic Ratios

  • Yang, Jin-Yong;Shin, Kyung-Hoon
    • 환경생물
    • /
    • 제27권3호
    • /
    • pp.279-284
    • /
    • 2009
  • In order to understand food sources-metabolism for the pacific oyster (Crassostrea gigas), the stable isotope ratios of carbon (${\delta}^{13}C$) and nitrogen (${\delta}^{15}N$) of its gut, gill, and muscle as well as potential food sources (particulate organic matter, sedimentary organic matter, benthic microalgae, seagrass detritus) were determined in Dongdae Bay. Average ${\delta}^{13}C$ and ${\delta}^{15}N$ values reflect that oysters primarily fed on sedimentary organic matter as opposed to suspended organic matter during summer and winter seasons. However, the relatively enriched $^{15}N$ values of particulate organic matter (>$250{\mu}m$) and sedimentary organic matter in the summer may be due to the photosynthetic incorporation of $^{15}N$-enriched nitrogen (DIN) or the spawning events of bivalves. Specific oyster tissues (gut, gill, and muscle) revealed different metabolic pathways, which were determined through analysis of ${\delta}^{13}C$ and ${\delta}^{15}N$ in each organ. The present results suggest the determination of carbon and nitrogen stable isotopes to be a useful approach in ecological research related to the food sources- metabolism of Crassostrea gigas.

Use of Stable Carbon Isotope Ratios (${\delta}^{13}$C) for Identification of the Origin Organic Carbon in Benthic Food Webs in Youngil Bay, Korea

  • Lee, Won-Chan;Choi, Woo-Jeung;Lee, Pil-Yong;Kang, Chang-Keun
    • Journal of the korean society of oceanography
    • /
    • 제35권2호
    • /
    • pp.124-127
    • /
    • 2000
  • The analysis of stable carbon isotope ratios for benthic fauna was applied to identify the source of carbon in benthic food webs in Youngil Bay, Korea. The ${\delta}^{13}$C values of 9 invertebrate species collected in this area showed a narrow range between -20.5 and -16.3%$_o$ with a mean of-18.1 (${\pm}$1.1)"%$_o$. The results suggest that the major source of organic carbon for the benthic fauna of the lower estuarine reaches and the oceanic sites is autochthonous marine particulate organic matter. The contribution of organic matter from terrestrial and riverine sources to the diet of the benthic fauna in this area appears to be minor, despite the considerable inflow of riverine waters.

  • PDF

Modified Bone Density Fractionation Method for Palaeodietary Studies

  • Shin, Ji-Young
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
    • /
    • 제32권1호
    • /
    • pp.83-88
    • /
    • 2011
  • The bone density fractionation method is a potential palaeodietary tool in tracing lifetime dietary changes as well as separating diagenetically altered fractions. This paper presents a workable bone density fractionation method that uses a devised mathematical model and the particle size distribution. Different grinding methods, i.e., a Spex $LN_2$ mill, a Disc mill and a Micronising mill, were used to reduce archaeological bone particles to an appropriate size range, which was then analyzed by a Laser particle sizer. It was found that density profiles are in good agreement with the diagenetic parameters, and with their stable isotope results.