• Environmental Analysis Health and Toxicology
• /
• 제19권3호
• /
• pp.295-305
• /
• 2004

본 연구에서는 유전자 재조합 발광 박테리아를 이용하여 농약에 대한 박테리아의 스트레스 반응과 세포 독성을 분석하였다. 15종류의 농약에 대하여 유전자 손상, 생물막 손상, 산화적 손상 및 단백질 손상을 측정할 수 있는 발광 박테리아와 독성 유무로 인한 세포 독성을 측정할 수 있는 발광 박테리아, 5종을 이용하여 스트레스 반응을 분류하고 세포 독성 정토를 분석하였다. 그 결과, 농약의 화학적 구조가 박테리아의 스트레스 반응에 영향을 미치며, 산화과정이 진행 됨에 따라 독성의 작용 기작이 변하는 것을 확인 할 수 있었다. 이와 같은, 유전자 재조합 발광 박테리아를 이용한 생물체내의 독성 메커니즘에 대한 분석은 생태계 유해물질들에 의한 독성을 분석하고 예상하기 위해 적용될 수 있을 것이다.

• 한국해양학회지:바다
• /
• 제13권2호
• /
• pp.156-163
• /
• 2008

해양 기원의 발광박테리아 Vibrio fischeri를 이용한 발광박테리아 독성시험법은 1980년대 초반에 소개된 이후 많은 연구자들에 의해 이용되어오다 1998년 국제공인시험법으로 등재되어 지금은 전 세계적으로 이용되고 있다. 이 시험법은 테스트하고자하는 화학물질이나 환경시료에 발광박테리아를 30분간 노출시킨 후 나타나는 발광량 감소의 정도로서 독성 유무나 강도를 평가하는 방법으로서 신속성, 정밀성, 민감성, 경제성이 뛰어나다는 평가를 받고 있으며, 시험생물의 유지/배양없이 상용화된 키트 제품을 이용하여 독성 시험을 수행할 수 있다. 본 연구에서는 해양성 발광 박테리아 독성평가 키트로 판매되는 상용화제품(N-Tox)을 이용하여 수행된 결과를 제시하였다. 시험법 개발 및 표준화를 위한 시험항목으로는 시료 주입량, 발광량과 같은 기본 항목 테스트와 표준독성물질을 이용한 정도관리 테스트, 화학물질 및 현장시료에 대한 테스트가 포함되었다. 이 시험법은 자동화되어 누구나 쉽게 수행이 가능하면서도, 시험 결과 독성물질에 대한 용량-반응 관계가 확실하게 평가되고, 정밀도가 뛰어나며, 현장시료 독성평가에 이용할 수 있을 정도의 민감성을 지닌 것으로 입증되었다. 따라서 아직 생물검정이 보편화되지 않은 국내에서 편리하게 이용할 수 있는 표준독성시험방법의 하나로서 활용 가능하다고 사료된다.

• 한국도시환경학회지
• /
• 제18권4호
• /
• pp.429-437
• /
• 2018

본 연구에서는 중금속(Cu, Pb, Hg)과 계면활성제(SLS, ALS)의 혼합 독성을 발광박테리아(Vibrio fischeri)와 물벼룩(Daphnia magna)를 이용하여 평가하였다. 중금속에 대한 생태독성 민감도의 경우 물벼룩이 민감하게 반응하였지만 계면활성제의 경우 발광박테리아가 더 민감하게 반응하여 시험생물종 간의 민감도 차이를 확인하였다. 발광박테리아를 이용한 혼합 독성 평가 결과 대부분 실제 실험한 독성 값 P(O)이 예측된 값 P(E)보다 낮게 나타나 중금속과 계면활성제를 혼합 시 길항효과(antagonistic effect)를 보이며, 이는 음이온 계면활성제인 SLS와 ALS가 친수성 머리 부분에 음이온 형태를 띠고 있어 양이온 형태인 중금속 이온과 결합하여 실제 독성이 낮아지는 길항효과가 나타나는 것으로 보인다. 물벼룩을 이용한 혼합 독성 평가 결과 농도가 높아질수록 길항효과(antagonistic effect), 첨가효과(additive effect), 상승효과(synergistic effect)가 순서대로 나타났다. 이는 중금속에 대한 민감도가 높은 물벼룩이 농도가 높아짐에 따라 급격히 치사율이 증가하여 상승효과가 나타난 것으로 보인다.

• 한국환경독성학회:학술대회논문집
• /
• 한국환경독성학회 2000년도 추계심포지움 및 학술발표회:바이오모니터링 기법을 이용한 환경위해성 평가
• /
• pp.92-92
• /
• 2000

• 자원환경지질
• /
• 제50권3호
• /
• pp.251-256
• /
• 2017

본 연구는 폐광산에서 배출되는 산성광산배수가 하천수 및 지하수에 유출되면서 발생되는 환경 오염들을 막기 위해 생물학적 자연정화 처리 방법인 연속적 알칼리도 생성 시스템의 효율을 증대 시키는 방안에 관한 연구이다. 연속적 알칼리도 생성 시스템를 이용한 산성광산배수의 처리는 대부분 황산염 환원 박테리아를 이용한 생물학적 처리 기술이며, 실제 현장 적용실험에서 그 효과가 증명되었고, 광산배수 정화 사업에 적용하도록 개발된 사례가 많다. 그러나 계절적인 온도 저하로 기온이 매우 낮은 겨울이나 초봄 동안에는 황산염 환원 박테리아가 생존은 가능하더라도 황산염을 환원시키는 활동이 거의 멈추게 되어 지속적인 산성광산배수 처리 효율에 문제점을 야기한다. 본 연구에서는 연속적 알칼리도 생성 시스템에 발광 다이오드를 접목하여 유기물 층의 황산염 환원 박테리아 활성을 증진시키고, 온도가 낮은 겨울철에도 발광 다이오드의 발열 효과를 이용하여 활성 온도를 유지 할 수 있는 방안을 제안한다. 더불어, 산성광산배수 처리 시설은 전력을 쉽게 공급할 수 없는 곳에 위치한 지리적인 특성을 고려하여, 발광 다이오드에 전원을 공급할 수 있는 전원 공급 장치로 태양 전지 모듈 사용을 제안한다. 본 방법을 통하여 추가적 연구들이 진행된다면, 태양광 에너지와 발광 다이오드를 융합한 친환경적인 방법을 이용하여 겨울철에도 산성광산배수 처리 기술의 효율을 극대화 할 수 있을 것이다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제34권12호
• /
• pp.828-834
• /
• 2012

본 연구는 발광박테리아(Vibrio fischeri)를 생물종으로 이용하는 생태독성 검출장치의 개발을 목적으로 수행되었다. 시험용으로 제작된 생태독성 검출장치(Test jig)를 이용하여 6가 크롬, 아연, 납, 카드뮴, 구리, 수은 등 6종의 중금속류에 대한 독성 검출특성을 검토하였다. 결과적으로, 검토된 Test jig로 각 중금속류의 농도에 따라 발광박테리아의 상대적인 발광값(Relative Luminescence Unit, RLU)이 일정하게 감소하는 검출특성을 얻을 수 있었다. 타 중금속류와 달리, 납과 수은은 저농도에서 일정한 감소경향을 갖는 RLU가 얻어졌으나, 수은의 경우는 0.13 mg/L에서 0.25 mg/L로 농도를 증가시켰을 때, RLU의 감소가 급격히 진행되는 것으로 나타났다. $EC_{50}$ 산출 결과, 6가 크롬, 아연, 납, 카드뮴 등은 노출 후 시간이 경과함에 따라 $EC_{50}$이 점차적으로 감소하였다. 반면, 구리와 수은의 경우에는 $EC_{50}$이 노출 이후 시간경과에 따라 크게 변동이 없는 나타났다. 한편, Reference device와의 비교를 통해 Test jig의 독성검출 정확도를 확인한 결과, 두 장치의 $EC_{50}$값에 큰 차이가 없는 것으로 나타났으며, 또한, 기존 문헌에 제시된 $EC_{50}$값들과도 거의 유사한 수준인 것으로 확인되었다. 결과적으로, Test jig의 중금속류에 대한 생태독성 검출 장치로써의 적용가능성을 확인할 수 있었으며, 본 실험에서 얻어진 중금속류에 대한 발광박테리아의 독성 검출값들은 실시간 생태독성 모니터링 장치 개발을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• Nuclear Medicine and Molecular Imaging
• /
• 제43권5호
• /
• pp.451-458
• /
• 2009

목적: 광학적 분자 발광영상은 발광효소를 이용하여 발광하는 빛의 신호를 영상화하는 기법이다. 발광하는 광량이 분자 변화 또는 세포 수와 비례하고 신호 대 잡음비가 좋아서 영상을 얻고, 정략분석이 가능하다. 이 연구에서는 정량적 분석을 위해 비례적 측정 정량화기법을 개발하였다. 대상 및 방법: 개발 중인 ALIS (animal light imaging system) 광학발광영상 카메라에서 박테리아 수를 달리한 박테리아 광원 3가지와 또 다른 3가지 광원을 이용하여 발광영상을 측정하였다. 일정한 세기의 광원에 대해서 측정 방법을 수학적으로 표현하기 위해 cd와 광속의 개념을 이용하여 간단한 수식을 유도하였다. 실험을 통해 측정시간 1초를 기준으로 얻어진 값으로 표준 정량화 함수를 얻었다. 얻어진 정량화 함수를 이용하여 박테리아를 이용한 실험에 필요한 함수의 상수 값을 구했으며, 세 가지 세기가 다른 광원을 이용하여 측정한 값을 측정시간과 함께 정량화 식에 대입하여 측정하였다. 결과: 표준측정함수를 이용하여 측정시간에 비례하는 정량적 값을 얻을 수 있었다. 정량화결과를 측정시간으로 나눠준 값은 일정하였으며, 측정시간에 대비한 비례적 값을 얻을 수 있었다. 결론: 측정한 결과를 정량화 함수에 대입하여 정량화시킨 값은 표준정량화 하기에 적합하였다. 이 정량화 방법은 다른 광학적 분자영상 장비에 적용하여도 빛의 세기를 표준화 시킬 수 있을 뿐 만 아니라 성격이 다른 각각의 광원에 대해서도 보다 정량적인 분석을 시행할 수 있으므로, 새로운 표준 정량화 방법으로 발전시킬 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
• /
• 한국생물공학회 2000년도 추계학술발표대회 및 bio-venture fair
• /
• pp.212-215
• /
• 2000

토양오염의 독성을 탐지하기 위해 재조합 발광 박테리아의 고정화를 이용하여 바이오 센서를 제작하였으며 이를 이용하여 대표적 토양오염물질인 PAHs의 독성을 측정할 수 있었다. 또한, 이 바이오 센서를 이용하여 토양오염처리 전후의 처리 효율을 신속히 탐지할 수 있음을 확인하였다.

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
• /
• 한국대기환경학회 1999년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.176-177
• /
• 1999

• 미생물학회지
• /
• 제36권1호
• /
• pp.1-7
• /
• 2000

발광 박테리아인 Photobacterium 종들의 lux 오페론 하부 영역에서 riboflavin 생합성에 관여하는 유전자들(ribⅠ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ)이 발견되었다. Photobacterium phosphoreum의 lux 유전자와 rib 유전자를 포함하는 intergenic 영역의 단일사슬 DNA가 P. phosphoreum의 mRNA에 의하여 S1 nuclease digestion에서 손상받지 않았으며, ribⅠ에 의하여 암호화되는 P. phosphoreum의 riboflavin synthase의 활성도가 lux-specific한 효소들인 luciferase 혹은 fatty acid reductase 활성도와 같이 bioluminescence intensity의 발현과 함께 대수기 말기에서 증가하는 박테리아 발광반응의 특이한 조절 체계인 'autoinduction' 양상을 보였다. 또한 P. leiognathi의 luxB로부터 ribⅡ까지 포함하는 DNA를 강력한 lux 프로모터와 reporter(chloramphenicol acetyl transferase, CAT) 유전자 사이에 삽입하고 접합(conjugation)의 방법으로 P. leiognathi에 유전자 전이(gene transfer)시켜 CAT reporter 유전자의 발현을 P. leiognathi에서 조사한 바, 그 유전자의 발현 정도에 큰 차이가 없었을 뿐만 아니라 이 구조에서 lux 프로모터를 제거하게 되면 CAT reporter 유전자의 발현이 전혀 나타나지 않았다. 이들 실험 결과들은 lux 유전자와 rib 유전자의 intergenic영역에 lux 오페론의 전사 종결 구조(transcriptional terminator)가 존재하지 않으며 ribflavin 생합성 유전자들이 그들 고유의 프로모터에 의하여 전사되는 것이 아니라 lux 오페론의 프로모터에 의하여 발현됨을 나타내는 것으로, 이는 Photobacterium 종들에서 lux 유전자와 rib 유전자들은 공동의 발현 조절 체계를 갖는 것으로 요약된다.