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개구리밥 휴면구조 잠아의 구조적 특성 (Turion as Dormant Structure in Spirodela polyrhiza)

  • 곽미영;김인선
    • Applied Microscopy
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    • 제38권4호
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    • pp.307-314
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    • 2008
  • 일부 수생식물은 휴면구조로 엽상체가 변형된 잠아를 형성하여 적응 생존한다. 부유부엽성 식물인 개구리밥은 가을에 형성된 잠아로 동절기 물속에 가라앉아 휴면상태로 겨울을 난다. 이들 잠아는 엽상체의 특정 부위에서 기원하나 모엽상체와 달리 통기조직의 발달이 미흡하고 조직의 밀도가 높아 수중 침강에 유리한 구조로 분화된다. 잠아조직 내에는 일반적으로 기온상승 시 생장재개에 바로 이용할 수 있는 영양분이 저장되어 있다. 이러한 특성을 지닌 개구리밥 잠아의 형성 및 발아에 대해서는 생리적, 생화학적으로 다양한 연구가 진행되고 있으나 잠아조직 세포의 미세구조 연구는 미흡한 상태이다. 이 연구에서는 엽상체와 잠아 엽육조직의 분화, 통기조직의 발달, 녹말의 분포, 세포수준에서의 미세구조 발달양상을 비교 연구하였다. 엽육조직이 비교적 분화되어 있는 모엽상체는 통기조직이 잘 발달되어 엽상체 용적의 약 $37{\sim}45%$를 차지하였다. 반면, 잠아는 엽육조직의 분화 없이 조직 내 통기조직의 발달이 미흡하여 전체 용적의 약 $9{\sim}15%$를 차지하였다. 모엽상체 엽육세포와 달리 잠아 세포내 세포질은 매우 치밀하며 엽록체 기질에는 녹말이 다량 축적되어 있다. 엽록체, 세포벽, 액포, 세포막은 모엽상체 세포내 특성과 다른 양상으로 분화하였다. 이와 같이 잠아는 통기조직의 미흡한 발달, 세포질의 높은 밀도, 녹말의 다량 축적 등으로 조직의 밀도를 높게 하여 겨울철 휴면상태에 잘 적응된 구조로 발달시켜 축소된 개구리밥 식물체 생활사에 중요한 역할을 수행하는 독특한 구조로 분화하였다. 매우 빠른 생장으로 수면에 넓게 분포하는 개구리밥은 수생환경에 필요한 양분 및 빛을 차단하여 수생의 생태에 나쁜 영향을 미치기도 한다. 그러나 잠아형성 촉진 조건을 가해 주면 식물체는 쉽게 물속에 가라앉아 휴면상태를 유지할 수 있는 것으로 알려져 있다. 다른 식물 종들은 생장 및 형성 조건을 조절하기 어렵지만 개구리밥 식물체의 잠아는 이러한 구조적 특징으로 형성이 쉽게 조절될 수 있어 수생환경 개선에 유망한 후보가 되고 있다. 향후 본 연구의 모엽상체와 잠아의 생장 및 구조 특성을 이용하여 유사 수생식물 잠아의 생장특성에 적용하면 수생환경정화 등의 영역에서 유용하게 활용될 수 있는 휴면구조가 될 것이다.

자궁경부 선암종의 자기공명영상 소견 (MR Imaging Findings of Uterine Cervical Adenocarcinoma)

  • 김종철
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제2권1호
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    • pp.113-119
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    • 1998
  • 목적 : 자궁경부 선암종은 자궁경부 편평 세포 암종보다 림프절 전이와 국소적인 파급이 빨리 일어나고 5년 생존율이 낮으므로 임상적으로 선암종이 진단되었거나 의심될 경우에는 방바선학적 검사로 종양의 림프절 전이와 국소적인 파급을 세심하게 평가할 필요가 있다. 본 연구의 목적은 자궁경부 선암조의 자기공명영상(MRI) 소견을 분석하려 편평 세포암종과 다른 특징이 있는지 알아보는 데에 있다. 대상 및 방법 : 병리학적으로 확진된 자궁경부 선암종 환자 21명 중 MRI에서 종양이 관찰되는 18명(조직학적 병기 : Ib 10예, IIa 4예, IIb 2예, IIIa 1예, IIIb 1예)을 대상으로 그 MRI 소견을 후향적으로 분석한 후, 최근에 연속적으로 입원하여 편평 세포 암종으로 확진된 40명의 환자로 구성된 대조군과 비교하였다. 1.5T의 MRI기기로 조영 전후의 T1강조 및 급속 스핀 에코 T2 강조 영상을 축상 및 시상면에서 얻었다. MRI에 나타난 종양의 최대직경, 위치, 신호강도 및 조영증강정도, 윤곽, 형태, 상하 침범 범위, 동반 질환 유무 등을 분석하였다. 결과 : 자궁경부 선암종의 최대 직경은 0.8-4.1cm(평균 2.2cm)이었고, 이 종양이 경관내막을 따라 위치한 경우가 9예이었다. 모든 선암종의 신호 강도는 T1 강조 영상에서 주위 자궁경부 간질과 비슷하였고 급속 스핀 에코 T2 강조 영상에서는 높았다(균질성 10, 비균질성 8). 모든 선암종은 gadolinium 정맥 주입시 모두 조영 증강되었다(균질성 6, 비균질성 12 : 높은 신호강도의 고리 2). 선암종의 윤곽이 매끈한 경우가 8예이었고, 불규칙한 경우가 10예이었다. 선암종의 모든 예에서 자궁경부의 하부가 침범되었는데, 이중에서도 상부까지 침범된 경우는 6예이었다. 선암종 2예에서는 MRI상 직경 1.5cm 이상의 골반강 림프절들이 관찰되었고, 1예의 MRI에서는 림프절이 관찰되지 않았는데, 병리 검사상 모두 악성으로 판명되었다. 2예의 선암종에서 자궁 유수증이, 1예에서 자궁 유혈증이 동반되었다. 이상의 소견을 편평 세포 암종의 대조군과 비교하였을 대 선암종에서 경관내막형과 술통형이 더 많은 것이 통계학적으로 유의하였다. 결론 : 자궁경부 선암종은 편평 세포 암종에 비해 경과내막형, 술통형이 많은 MRI 소견을 보였다. MRI에서 자궁경부암의 모양이 경관내막을 따라 술통형이거나 병기가 낮은데도 주위 림프절로 파급되는 경향을 보이면, 자궁경부 선암종을 의심할 수 있을 것이다.

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붉은자루동충하초의 자실체 증식 특성 (Biological Activities and Artificial Cultivation of Cordyceps pruinosa Petch)

  • 홍인표;남성희;정이연;성규병;김현복;정인모;조수묵;이민웅
    • 한국버섯학회지
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    • 제3권4호
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    • pp.133-139
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    • 2005
  • 경제적 부가 가치가 높은 붉은자루동충하초의 안정적 대량생산 기틀을 마련하고자 자실체 증식 특성 및 자실체 성분 분석을 한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 붉은자루동충하초의 감염률은 관행인 누에 5령 기잠시 분무 접종하는 방법보다 번데기 시기에 주사접종 하는 방법이 높았다. 2. 붉은자루동충하초의 자실체 발생은 온도 $21{\sim}25^{\circ}C$, 습도 91% 이상, 광 1500 lx 이상에서 양호하였다. 3. 붉은자루동충하초의 유리당 함량은 Glucose가 7.9 mg으로 가장 많았으며, 다음이 Sucrose 이었으며 Glycerol과 Mannitol은 미량 검출되었다. 4. 붉은자루동충하초의 누에 자실체에 함유된 아미노산의 총 함량은 $34.6{\mu}mole/g$이며, 16종의 구성 아미노산중 Arginine이 15.6%로 가장 높았으며, Lysine이 3.4%로 가장 낮게 분포하였다. 5. 붉은자루동충하초의 누에 자실체 유리 지방산 조성은 Oleic acid 함량이 가장 많았으며, Palmitoeic acid는 소량 함유되어 있었다. 6. 붉은자루동충하초의 누에 자실체 유기산 조성은 Citric acid가 가장 많았으며, Malic acid와 Propionic acid는 미량 존재하였다.

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Bacillus sp. B1 사균과 Polysulfone으로 이루어진 미생물 담체를 이용한 중금속 오염 지하수 정화 (Remediation of Heavy Metal Contaminated Groundwater by Using the Biocarrier with Dead Bacillus sp. B1 and Polysulfone)

  • 이민희;이지영;왕수균
    • 자원환경지질
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    • 제43권6호
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    • pp.555-564
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    • 2010
  • 유류 및 중금속 오염 토양으로부터 분리한 토착 미생물인 Bacillus sp, B1 사균(dead biomass)과 polysulfone + DMF(N,N-dimethylformamide) 용액을 혼합하여 제조한 비드(지름 2mm 이하)형 미생물 담체를 이용하여 중급속 오염 지하수를 정화하는 배치실험을 실시하였으며, 담체에 흡착된 중금속의 특성과 구조를 분석하여 미생물 담체에 의한 중금속 제거 기작을 규명하였다. 담체 내 Bacillus sp. B1 사균 비율을 달리하여 제조한 담체들을 이용하여 오염수로부터 납 제거효율을 규명함으로써 미생물 담체 제조에 사용되는 최적의 사균 농도(%)를 결정하였으며, 오염수에 대하여 첨가하는 미생물 담체의 농도변화에 따른 중금속 제거효율을 규명하는 실험을 실시하여 최적의 중금속 제거효율을 가지는 오염수 내 담체 첨가량(농도; g/L)을 결정하였다. 담체 내 사균 농도가 0%(유기중합체로만 형성)와 1%인 경우 제조된 담체의 납 제거효율이 3% 미만으로 polysulfone + DMF 만으로 이루어진 담체는 중금속 제거효과가 거의 없으며, 담체 내 미생물 기질 부분에 의해 대부분의 중금속이 제거되는 것으로 나타났다. 실험 결과 미생물 담체 비용과 제거효율을 고려하면 사균 5%를 혼합하여 제조한 미생물 담체를 2g/50mL 농도로 오염수에 주입하는 것이 가장 효과적인 것으로 밝혀졌다. 담체와 오염수의 반응(흡착)시간에 따른 납과 구리의 제거 반응 실험 결과 두 시간 이내에 평형상태에 도달하여, 현장에서 다량의 중금속 오염 지하수를 짧은 시간(수 시간 이내)에 처리할 수 있을 것으로 판단되었다. 미생물 담체의 중금속 제거효율은 넓은 pH 범위에서 높게 나타났으며, 특히 pH 2-3인 경우 제거효율이 최대로 나타나 pH가 낮은 침출수, 산성폐수의 중금속 처리에도 효과가 있는 것으로 밝혀졌다. 오염수의 중금속(Pb, Cu, Cd) 초기 농도변화에 따른 미생물 담체의 제거율 실험 결과 납, 구리, 카드뮴의 경우 10mg/L 이하의 농도를 가지는 오염수에서 80% 이상의 제거 효율을 나타내어, 대부분의 국내 오염 지하수의 중금속 농도가 이보다 낮은 것을 감안할 때 본 실험에서 사용된 조건을 적용하여 미생물 담체를 이용하는 경우 다량의 중금속 오염 지하수를 효과적으로 제거할 수 있을 것으로 판단되었다. 미생물 담체를 이용한 납 제거 배치 실험 전/후 미생물 담체(bead)의 내/외부 구조를 SEM/EDS 및 TEM으로 분석한 결과 담체 내/외부 모두 다양한 크기의 다공질로 형성되어 있었으며, 외부 표면뿐 아니라 내부 면까지 납이 다량 흡착되어있는 것으로 나타나 본 실험에서 제조한 미생물 담체가 외부 표면 흡착에만 제한되었던 기존의 polysulfone 담체보다 중금속 제거 능력이 뛰어난 것으로 밝혀졌다. 미생물 담체에 형성된 납의 구조를 분석한 결과 담체의 주된 중금속 제거기작은 담체 내/외부 표면(특히 사균 기질과 polysulfone 물질 경계부)에 의한 다양한 형태의 흡착이었다.

보리새우육의 부분동결저장중 단백질 및 아미노산의 조성변화 (Postmortem Changes of the Protein and Amino Acid Composition of Muscles in the Partially Frozen Prawn, Pandalus japonica)

  • 변재형;최영준;김정한;조권옥
    • 한국수산과학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.280-290
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    • 1984
  • 부분동결상태하의 선도 변화와 육단백질 조성변화와의 관계를 규명하기 위하여, 보리새우를 시료로하여 부분동결 조건($-3^{\circ}C$)에 저장하여 두고 저장일수의 경과와 더불어 선도 변화의 단계별로 육의 단백질의 조성, 단백질 구성아미노산 및 유리아미노산의 조성 등의 변화를 비교, 분석하였다. 그리고, 단백질의 조성 변화는 이를 엄밀히 검토하기 위하여, 육에서 근형질 단백질과 근원섬유 단백질을 각각 추출하고 선도변화에 따른 각 단백질의 구성 subunit의 변화를 SDS-PAG 전기영동분석에 의하여 검토하였으며, 한편, 근원섬유 단백질에 대하여는 $-3^{\circ}C$$-20^{\circ}C$에 저장하면서 Ca-ATPase 활성도의 변화를 측정하여 변성의 속도정수($K_D$)도 구하였다. 보리새우의 육중에는 약$23\%$ 조단백질을 함유하고 있었으며, 단백질조성을 분석한 결과, 근형질단백질 $31.45\%$, 근원섬유 단백질 $5.04\%$, 세포내잔사단백질 $10.30\%$, 그리고 기질 단백질 $2.17\%$로 이루어져 있었다. 부분동결 저장 중의 선도변화를 선도변화 지표인 K-값, 총휘발성 염기질소량 및 pH의 변화로서 측정한 결과, 저장 26일째에 부패 초기에 접근하는 총휘발성 염기질소량 $25.29mg\%$, K-값 $31.36\%$, pH 8.83에 도달하였다. 부분동결 저장 중에는 저장기간의 경과와 더불어 근원섬유 단백질은 현저한 감소를 보였으며 기질단백질은 조금씩 감소하였다. 그러나 세포내잔사 단백질은 많은 증가를 보였고 근형질 단백질도 조금 증가하였다. 별도로 근원섬유 단백질의 일부를 $-3^{\circ}C$$-20^{\circ}C$에 두고 Ca-ATPase 활성도의 변화를 측정하여 변성속도정수를 구하였더니 $-3^{\circ}C$에서는 $K_D=9.03{\times}10^{-6}sec^{-1}$, 그리고 $-20^{\circ}C$에서는 $K_D=4.42{\times}10^{-6}sec^{-1}$을 보여 $-20^{\circ}C$ 일때가 훨씬 안정하였다. 근형질 단백질과 근원섬유 단백질의 구성 subunit의 변화를 SDS-PAG 전기영동법으로 분석한 결과, 근형질 단백질은 즉살했을때 12개의 subunit 이던것이 부패초기에 가까운 상태를 보인 26일째에는 8개 subunit만이 남았고, 근원섬유 단백질에 있어서는 즉살했을 때 17개 subunit이던 것이 26일이 경과했을 때는 22개 subunit로 증가하였다. 근원섬유 단백질 구성 subunit중에서 저장중에 새로히 출현한 subunit는 30,000, 41,000, 107,000, 136,000, 170,000, 173,000, 185,000 및 198,000 dalton의 각 subunit이었으며, 소멸한 subunit는 19,000, 22,000, 140,000 및 165,000 dalton의 각 subunit였다. 부분동결 저장 중 단백질을 구성하는 아미노산의 조성 변화를 분석한 결과, 대부분의 아미노산은 시일의 경과와 더블어 일률적으로 조금씩 감소하는 경향이었다. 그러나 유리아미노산의 조성 변화에 있어서는 즉살한 보리새우육 중에는 glycine, proline, arginine, alanine 및 taurine 등 5종의 아미노산이 총유리아미노산의 $93\%$를 차지하였다. 저장중에는 taurine, valine, leucine, phenylalanine, serine, Lysine, methionine, isoleucine, histidine 등이 2배 이상 증가하였으나 proline만은 대폭 감소한 것이 특징이었다.

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