• 식물병연구
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• 제24권4호
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• pp.308-312
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• 2018

2017년산 붉은곰팡이 감염 벼시료의 곰팡이 발생을 분석한 결과 Fusarium 속의 발생빈도가 가장 높았다. Fusarium 속 중에서는 Fusarium asiaticum-니발레놀 형이 79%로 우점하였다. 곰팡이독소 중에서는 제랄레논이 1117 ng/g으로 가장 많이 검출되었으며 데옥시니발레놀(163 ng/g), 15-아세틸 데옥시니발레놀(155 ng/g), 니발레놀(110 ng/g)의 순으로 높았다. 2015년산 벼시료를 붉은곰팡이 감염벼와 건전벼로 구분한 후 곰팡이독소 수준을 분석한 결과 두 시료는 모두 제랄레논으로 오염되었다. 그러나 이들 시료 간 제랄레논의 수준차이는 5배 이상이었으며 감염벼는 1400-2370 ng/g, 건전벼는 240-430 ng/g이었다. 이 결과는 벼의 제랄레논 독소 저감화를 위해 벼 수확 시 붉은곰팡이 감염종자의 제거가 필요함을 시사한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.703-712
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• 2021

본 연구에서는 주민대피 대비물질 16종 중 급성노출기준 AEGL값이 존재하는 13종에 대하여 지방자치단체에서 주민대피 및 알림을 결정할 수 있도록 화학물질사고대응정보시스템을 활용한 피해영향거리 산정식을 도출하고자 하였다. 화학물질안전원에서는 2018년 사고대비물질 97종 중 물리·화학적 특성 및 독성, 발화성, 반응성, 사고발생 가능성 등을 고려하여 누출 시 사고 원점 인근의 주민에게 피해가 예상되는 물질 16종을 선정하여 주민대피 대비물질로 명명하였으며, 주민대피 대비물질의 화학사고 발생 시에는 실내대피 또는 주민소산 등의 가능성이 있으므로 지방자치단체는 긴급재난문자 등 주민알림에 대비하여야 한다. 충청북도 충주시를 중심으로 화학물질사고대응정보시스템을 사용하여 주민대피 대비물질 13종의 피해영향거리를 모델링 하였으며, 모델링 결과를 바탕으로 각각의 AEGL-2조건에서의 적합한 피해영향거리 산정식을 도출하였다. 모든 조건에서 결정계수 R2은 0.99 이상이었으며 최소 0.9921~최대 0.9999의 범위를 나타내었다. 도출된 산정식으로 얻어진 피해영향거리와 화학물질사고대응정보시스템 모델링으로 얻어진 피해영향거리 수치간의 상대표준편차를 비교하였으며, 실제 화학사고 대응 상황을 고려하여 최소 이격거리를 보정한 결과 0.58~5.97 % 범위로 조사되었다. 주민대피 대비물질 13종에 의한 누출사고 발생 시 연구에서 도출된 산정식을 사용하여 현장에서는 피해영향거리를 산정할 수 있으며, 지방자치단체는 주민대피 및 알림 여부를 결정할 수 있다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제18권2호
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• pp.306-313
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• 2022

연구목적: 본 연구에서는 암모니아 화학사고 발생 시, 사고 피해 최소화와 사고예방을 위한 현 제도의 개선방안을 제시하고자 한다. 연구방법: 화학사고 발생통계자료를 바탕으로 빈번한 화학사고를 일으키는 대표적인 독성물질 중 하나인 암모니아를 누출물질로 선정하였다. 또한, 실제 암모니아 화학사고 발생 사례를 바탕으로 CARIS 모델링을 활용해 암모니아, 염산, 염소의 피해영향범위를 비교해보았으며, 현 제도의 문제점을 파악하였다. 연구결과: 암모니아 화학사고 발생 시 주위에 확산되는 영향범위를 산정한 결과 염산의 사고영향거리보다 더 길게 나타났으며 염소의 사고영향거리보다는 더 짧게 나타났다. 또한, 암모니아, 염산, 염소 사고 발생시 아파트, 학교 등의 민감수용체가 존재하고 있어 영향을 미칠 수 있는 것으로 나타났다. 결론: 암모니아를 취급하는 사업장에 대해서 화학사고예방관리계획서, 통계조사 등의 제출여부를 파악하는 것이 필요하다고 판단되며 구체적인 세부지침 및 검토가 필요하다고 사료된다. 또한, 암모니아 취급사업장의 DB 구축이 필요하다고 판단되며 관계기관들 간의 정보공유 및 합동점검 등을 지향하여야 한다고 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제31권4호
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• pp.442-451
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• 2021

미세 플라스틱은 입자의 크기가 5 mm 이하인 플라스틱 조각을 말하며 미세 플라스틱의 오염은 해양 생태계와 인간의 건강과 관련되어 전 세계적인 관심사이다. 광범위하게 오염되어 있는 관계로, 미세 플라스틱은 물고기, 담치, 굴, 조개, 가리비와 같이 다양한 동물에 섭취되어 체내에 축적된다. 게다가, 섭취된 미세 플라스틱은 소장, 간, 신장 그리고 심지어 뇌에서도 높은 농도로 관찰된다. 해산물은 인간에게 있어 주요 단백질 공급원 중 하나이므로, 해산물의 소비는 인간이 미세 플라스틱에 노출되는 경로가 될 수 있다. 많은 근거들은 설치류에서 미세 플라스틱의 반복적인 경구 투여가 생식, 심장, 소화기, 내분비 그리고 심지어 신경계에서 병리적, 기능적 변화를 유도함을 가리킨다. 더욱이, 임신기와 수유기 동안 모체가 미세 플라스틱에 노출되면 새끼에서 대사의 항상성에 변화가 일어난다. 해산물은 세계적으로 3억 1천만 명 이상의 사람들에게 20% 이상의 단백질 공급원이라는 사실을 고려할 때, 미세 플라스틱은 인간의 몸에 축적되어 생리적 기능에 장애를 유발할 수 있다고 가정하는 것이 타당하다. 본 리뷰에서 우리는 해양에서 미세 플라스틱 오염의 현재 실태와 해양 동물 및 설치류에서 미세 플라스틱의 축적과 독성, 그리고 인간에게의 노출과 인간 건강에 미치는 잠재적인 영향에 대해 요약하였다.

• 생명과학회지
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• 제32권11호
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• pp.890-898
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• 2022

본 연구에서는 유산균 발효가 큰느타리버섯 수확후배지를 식이한 흰점박이꽃무지 유충의 항산화 활성에 미치는 영향을 평가하기 위하여 흰점박이꽃무지 유충을 유산균으로 발효시키고, 흰점박이꽃무지 유충(PLE)과 발효 흰점박이꽃무지 유충(FPLE) 추출물의 항산화 활성을 비교하였다. 추출물 PLE와 FPLE의 총 폴리페놀 함량은 각각 65.02±1.32 mg GAEs/extract g과 93.33±0.98 mg GAEs/extract g이었고, 플라보노이드 함량은 각각 18.3±1.57 mg QEs/extract g과 17.69±0.95 mg QEs/extract g이었다. 추출물 PLE와 FPLE의 DPPH에 의한 라디칼소거 활성은 2-4 mg/ml의 농도에서는 두 시료 간의 유의적 차이를 나타나지 않았지만, 8mg/ml 이상의 농도에서는 추출물 PLE에 비해 FPLE의 DPPH 라디칼 소거능이 우수하였다. 추출물 PLE와 FPLE의 환원력도 추출물 PLE에 비해 FPLE이 우수하였으며 1.6 mg/ml 이상의 농도에서는 PLE에 비해 FPLE의 환원력이 2배 이상 높게 나타났다. 추출물 PLE와 FPLE의 ORAC 지수는 각각 74.34±0.37 uM TEs/extract g과 79.22±0.72 uM TEs/extract g으로 추추물 PLE에 비해 FPLE의 ORAC 지수가 높게 나타났고, RAW 264.7 세포에 대한 추출물의 세포독성은 나타나지 않았다. 이상의 결과를 종합하면, 큰느타리버섯 수확후 배지를 식이한 흰점박이꽃무지 유충은 유산균 발효에 의해 항산화물질인 총 폴리페놀 함량 및 항산화 활성이 증가된 것을 확인할 수 있었으며, 발효법은 흰점박이꽃무지 유충을 식의약품 소재로 개발하는 과정에 필요한 전처리 과정이라고 판단된다.

• 생명과학회지
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• 제32권9호
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• pp.678-689
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• 2022

HK shiitake mushroom mycelium (HKSMM: 14% β-glucan)은 식품의약품안전처의 개별인정형 간 건강기능식품 원료이다. HKSMM의 50% ethanol 추출물 (HKSMM50)에 대한 면역증강 효과를 Concanavalin A (ConA)로 활성화한 human T lymphocyte Jurkat cells에서 연구하였다. Active hexose correlated compound (AHCC)는 positive control로 사용하였다. ConA로 활성화한 Jurkat cells에 HKSMM50 (0, 25, 50, 100 ㎍ g/ml) 및 AHCC (100 ㎍ g/ml)를 처리하고 3시간 또는 6시간 배양하였다. Jurkat cells의 cytosol과 nucleus에 함유된 transcription factor인 nuclear factor of activated T cells (NFAT) 함량은 Western blotting으로 측정하였다. Interleukin-2 (IL-2)와 interferon-gamma (IFN-γ) 함량 및 cyclooxygenase-2 (COX-2) 활성은 enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) kit로 분석하였다. HKSMM50은 cytosolic NFAT protein 함량은 낮추었고, nuclear NFAT protein함량은 증가시켰다. IL-2와 IFN-γ 함량은 증가되었고, COX-2 활성과 apoptosis는 억제되었다. AHCC 효과는 HKSSM50의 효과와 유사하였다. 이와 같은 결과는 HKSMM50가 ConA로 활성화된 Jurkat cells에서 NFAT protein을 활성화시켜, IL-2와 IFN-γ 함량을 증가시켰음을 의미한다. 또한 HKSMM50은 COX-2 활성과 apoptosis를 억제하였다. 따라서 이와 같은 결과는 HKSMM이 면역증진을 위한 건강기능식품 원료로 사용할 수 있음을 의미한다.

• 생명과학회지
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• 제33권1호
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• pp.43-49
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• 2023

어성초(Houttuynia cordata)는 삼백초과(Saururacease)에 속하는 다년생 초본으로 잎, 줄기 및 뿌리의 전초를 약제로 사용하고 있으며, 민간에서는 혈행개선, 폐렴, 급만성기관지염, 장염, 요로감염증, 종기 치료에 주로 이용되고 있다. 최근에는 항산화, 항염증, 항균 및 암세포 성장억제, 간손상 및 신경세포 사멸 억제, 카드뮴 독성 감소효과 등이 보고되고 있다. 본 연구에서는 어성초 지상부의 에탄올 추출물 및 이의 헥센 분획물, 에틸아세테이트 분획물, 부탄올 분획물 및 물 잔류물을 조제하여 항혈전, 항당뇨, 항산화 및 적혈구용혈활성을 평가하였다. 어성초의 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량은 에틸아세테이트 분획물에서 가장 높았으며, 상기 분획물은 5 mg/ml 농도에서 용매 대조구보다 2.09배, 2.19배 및 1.69배 연장된 TT, PT, aPTT를 보여 강력한 항혈전 활성을 나타내었으며, DPPH, ABTS 및 nitrite radical에 대해 각각 30.9, 19.9 및 49.6 ㎍/ml의 RC50을 보여, 9.8, 5.2 및 11,8 ㎍/ml의 RC₅₀를 나타낸 vitamin C의 항산화력에 비교되었다. 트롬빈 저해활성이 강력한 헥센 분획물이 강력한 적혈구 용혈활성을 나타내는 바와 달리, 상기 에틸아세테이트 분획물은 1 mg/ml 농도까지 전혀 용혈활성이 나타나지 않았다. 본 연구결과는 어성초의 항혈전 활성에 대한 최초의 보고로, 어성초의 quercitirin, hyperoside, orientin 및 isoquercitrin이 항혈전 및 항산화 활성에 관련되어 제시하고 있으며, 향후 어성초를 이용한 기능성 항혈전 식품소재 개발 가능함을 제시하고 있다.

• 지질공학
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• 제33권4호
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• pp.701-716
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• 2023

수환경으로 유입된 미세플라스틱(<5 mm)은 중금속을 흡착하여 생태계의 먹이사슬을 통해 인간에게 악영향을 미칠 수 있다. 본 리뷰에서는 수환경에서 미세플라스틱과 중금속 간의 흡착에 영향을 미치는 요인을 조사하고, 흡착과정과 메커니즘을 종합적으로 고찰하였다. 중금속 흡착특성은 미세플라스틱의 폴리머 유형과 결정도, 입자크기, 환경적 조건(pH, 온도, 풍화작용)에 따라 영향을 받았다. 특히 풍화도가 높고 폴리머의 입자크기가 작을수록 중금속 흡착량이 증가하였으나, 흡착이 발생하는 당시 환경의 온도 및 폴리머의 결정도와 중금속 흡착량에 대한 상관관계는 확인하기 어려웠다. 중금속 흡착거동은 흡착동역학과 등온식을 통해 평가한 물리·화학적 흡착과정에 의해 설명되었으며, 일반적으로 하나 이상의 메커니즘에 의해 복합적으로 발생하는 것을 확인하였다. 본 리뷰를 통해 미세플라스틱에 의한 중금속의 흡착거동과 메커니즘을 이해함으로써 수환경에서 미세플라스틱의 잠재적 위험을 평가하는데 도움이 될 것으로 기대된다.

• 생명과학회지
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• 제33권10호
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• pp.776-782
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• 2023

Silymarin은 간 보호, 항산화, 항염, 항암 등 다양한 생리 활성을 나타내는 것으로 보고되었고, 본 연구에서는 산화 스트레스에 대한 항산화 잠재력과 그 기전을 세포 생존력 및 활성산소종 생성 분석과 Western blot 분석을 통해 RAW 264.7 세포에서 알아보고자 하였다. Silymarin은 세포 독성 없이 lipopolysaccharide(LPS)에 의해 자극된 세포 내 활성산소종을 농도 의존적으로 소거하였다. 그리고 항산화 효과를 보여주는 것으로 알려진 제2상 효소 중 하나인 heme oxygenase (HO)-1의 발현은 silymarin 처리에 의해 강하게 유도되었다. 또한 silymarin 처리는 항산화 효소의 전사인자인 nuclear factor-erythroid 2 p45-related factor (Nrf)-2의 발현을 유의미하게 유도하였고, 이는 HO-1 발현증가와 일치하였다. 세포내 산화와 환원 항상성 조절과 관련된 신호 전달물질인 mitogen activated protein kinase (MAPK)와 phosphoinositde 3-kinase (PI3K)의 인산화 정도 또한 Western blot으로 분석하였고, 그 결과 silymarin 은 p38 MAPK 인산화에 의해 HO-1 발현을 유도하는 것으로 나타났다. 그리고 tert-butyl hydroperoxide (t-BHP)를 이용하여 세포내 지질 과산화를 유도함으로써 silymarin에 의해 유도된 HO-1의 항산화 효과를 확인하였다. 그 결과 silymarin 처리에 의해 세포사멸이 유의적으로 억제되었고, p38의 선택적 저해제를 처리한 세포군에서는 t-BHP에 의해 유의적인 세포사멸이 발생하였다. 이 결과를 통해 silymarin은 Nrf-2/p38 MAPK 신호 전달 경로를 통해 HO-1의 발현을 유도하고, 이를 통해 항산화 효과를 높이는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제33권1호
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• pp.1-17
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• 2024

숲을 체계적으로 관리하고 경영하기 위해서는 나무생장 변화에 대한 신뢰성 있는 예측이 필요하다. 독일의 아이펠 지역에서는 주요 목재종인 유럽너도밤나무가 식재되어 관리되어 지고 있다. 본 지역의 산림관리자의 실제 산림경영의 경험과 조언을 토대로, 다양한 산림 관리에 따른 단기 및 장기 효과를 예측하고자 지역 특수성을 지니는 시뮬레이션 모델의 접근방법을 개발하고자 하였다. 시뮬레이션 모델은 (1) 묘목 생성, (2) 나무 사멸 조절 (3) 나무 생장의 세 가지 모듈로 구성된다. 산림관리자에 의해 제공된 너도밤나무 숲의 실제 부피 변화를 근사화하기 위해 다양한 변수(나무수, 나무간 거리, 씨앗의 분포, 경쟁)를 반복적으로 수정하여 세 가지 모듈을 결합한 하이브리드 시뮬레이션 모델을 개발할 수 있었다. 본 연구를 통해 유럽너도밤나무 숲의 350년을 모의하여 생장 변화를 예측하였으며, 아이펠 지역의 세 가지 다른 관리 방법 (숲을 보호한 상태에서 목재벌채, 선택적 벌목, 보호림) 시나리오를 적용하였을 때 모의된 결과를 비교하였다. 시뮬레이션 결과를 통해 나무 생장의 변화가 현실적으로 잘 반영되었다는 것을 확인할 수 있었으며, 미래에 장기간 실제 축적된 산림 데이터를 획득하여, 검증과 보정의 과정을 반복한다면 더 높은 정확도의 지역 맞춤형 모델이 개발될 수 있을 것으로 사료된다.