• 제목/요약/키워드: 생리학적 스트레스 반응

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봄배추 생육이상 평가를 위한 드론 열적외 영상 기반 작물 수분 스트레스 지수(CWSI) 분포도 작성 (Crop Water Stress Index (CWSI) Mapping for Evaluation of Abnormal Growth of Spring Chinese Cabbage Using Drone-based Thermal Infrared Image)

  • 나상일;안호용;박찬원;홍석영;소규호;이경도
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제36권5_1호
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    • pp.667-677
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    • 2020
  • 작물 수분 스트레스는 토양수분 함량, 농작물 생리학적 특성 및 원격탐사 기술을 이용하여 감지할 수 있으며, 작물의 생산량 감소를 평가하는데 매우 중요하다. 작물 수분 스트레스 지수(CWSI)는 작물의 엽온과 기온의 차이를 이용하여 산출할 수 있다. 본 연구에서는 드론 기반 열적외 영상을 이용하여 봄배추를 대상으로 관수 처리구(WCP)와 무관수 처리구(WDP)에 대한 CWSI 분포도를 작성하였다. 그 결과, CWSI 공간분포는 배추의 생육이상 반응 요소(구고, 구직경 및 엽록소 함량 측정치)와 높은 일치율을 나타내었다. 따라서 CWSI는 작물 생육이상 모니터링 및 평가에 좋은 수단으로 활용 가능할 것으로 판단된다.

겨울철 자연환경에 노출된 문주란 잎의 엽록소형광과 항산화효소 활성에 관한 연구 (Chlorophyll Fluorescence and Antioxidative Enzyme Activity of Crinum Leaves Exposed to Natural Environmental Stress in Winter)

  • 오순자;고석찬
    • 환경생물
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    • 제22권1호
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    • pp.233-241
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    • 2004
  • 겨울철 저온에 의한 식물의 반응 및 생리적 상태를 확인하기 위해 문주란(Crinum asiaticum var. japonicum)을 대상으로 엽록소형광과 항산화효소 찬성의 변화를 조사하였다. O-J-I-P곡선을 분석한 결과 겨울철에 J, I, P-단계에서의 형광세기가 현저하게 간소하였다. 문주란 잎의 광계II의 광화학적 효율, 즉 Fv/Fm은 겨울철의 온도변화 추이와 유사하게 낮은 값을 나타내어 겨울철 저온이 스트레스 요인으로. 작용하는 것으로 보인다. 그리고, 겨울철에 superoxide dismutase, ascorbate peroxidase, peroxidase 활성 이 다소 증가하였으나 catalase 활성은 여름철에 비하여 크게 낮았다. 이러한 결과는 겨울철의 Fv/Fm의 감소와 함께 문주란이 겨울철 저온에 의해 산화적 스트레스에 처해 있게되며 세포사멸이 일어나는 것으로 해석된다.

저산소 노출에 따른 감성돔(Acanthopagrus schlegelii)의 생리학적 스트레스 반응 (Physiological Stress Responses in Black Seabream Acanthopagrus schlegelii Subjected to Acute Hypoxia)

  • 민병화;박미선;명정인;황형규
    • 한국수산과학회지
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    • 제46권6호
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    • pp.819-826
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    • 2013
  • The black seabream Acanthopagrus schlegelii is an important species for aquaculture in Korea. There are, however, no reports on the physiological responses to hypoxia in this species. The objective of this study was to evaluate the effects of acute hypoxia on the physiological stress responses (plasma cortisol as the primary response, and plasma glucose, hematocrit (Ht), hemoglobin (Hb), sodium, chloride, osmolality, AST, ALT and total protein as the secondary responses) of the fish. The experimental fish were exposed to 0.5 ppm dissolved oxygen (DO) in the seawater via two methods (progressive stepwise decline (Exp. I), and direct decline (Exp. II)). A highly significant increase was detected in plasma cortisol levels due to the hypoxia treatments, and fish in Exp. I had hormone levels that were significantly higher than the fish in Exp. II. For plasma glucose, there was no significant difference between the Exp. I fish and the control fish, whereas Exp. II fish showed significantly higher plasma glucose levels than Exp. I fish and control fish. Ht values increased in both hypoxia treatments; however, Hb concentrations increased only in Exp. I. Although plasma chloride levels were unaffected by acute hypoxia, plasma sodium and osmolality levels increased in Exp. I. Progressive hypoxia (Exp. I fish) increased plasma AST, ALT and total protein. These results suggest that the value and direction of changes to the investigated parameters can be used to determine the resistance of black seabream to acute hypoxia.

수온별 붉바리(Epinephelus akaara)의 행동, 생존율 및 혈액생리학적 반응 (Behavior, Survival and Blood Physiological Responses of Red-spotted Grouper Epinephelus akaara, at Different Water Temperature)

  • 박형준;민병화;김성연
    • 환경생물
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    • 제35권2호
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    • pp.128-133
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    • 2017
  • 본 연구에서는 붉바리(Epinephelus akaara)의 장거리 수송 시 최적의 수온 (대사활동과 스트레스를 최소화하는 수온)을 조사하고자, 수온별(9, 12, 15, 18 및 $21^{\circ}C$)로 48시간 동안 어체를 노출시켜 어류의 행동 변화, 생존 및 혈액생리학적 반응을 확인하였다. $9^{\circ}C$에 노출된 붉바리는 48시간만에 전량 폐사하였지만, 12 15, 18 및 $21^{\circ}C$의 그룹에서는 모두 생존하였다. 15, 18 및 $21^{\circ}C$의 붉바리는 정상적인 유영활동을 보였으나, $12^{\circ}C$에 노출시킨 붉바리는 유영없이 수조 바닥에 가라앉아 있는 상태를 보였다. 혈장 코티졸 농도와 글루코스는 다른 실험구보다 $12^{\circ}C$에 노출시킨 붉바리에서 더 유의하게 높았다(P<0.05). 12 및 $15^{\circ}C$ 그룹은 18 및 $21^{\circ}C$보다 Ht 및 Hb가 유의한 차이를 보였다(P<0.05). AST, $NH_3$ 및 삼투질 농도는 혈장 코티졸과 비슷한 양상을 보였으나(P<0.05), ALT와 총단백질은 다른 실험구에 비해 유의적인 차이를 보이지 않았다(P>0.05). 이러한 결과로 미루어 볼 때, 붉바리의 장거리 수송을 위한 적정 수온은 $15^{\circ}C$ 임을 시사하고 있다.

가두기와 활어수송 스트레스가 넙치, Paralichthys olivaceus의 생리조건에 미치는 영향 (Effects of Confinement and Transport Stress on Physiological Condition in Olive Flounder, Paralichthys olivaceus)

  • 허준욱;최철영;장영진
    • 한국양식학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.135-141
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    • 2003
  • 활어수송전의 가두기와 활어수송 스트레스에 대한 넙치의 생리학적 반응을 조사하고자, 수송전후의 채혈시각에 따라 3그룹으로 나누어 실험하였다. 실험어류로 양식장에서 사육중인 넙치 성어(839.6$\pm$ 162.7 g, 넙치대)와 유어(98.2$\pm$14.8 g, 넙치소)를 이용하였다. 수송은 제주에서 부산까지 15시간 실시하였다. 넙치대의 cortisol농도는 수송 3시간전 4.2 ng/ml로부터 A그룹은 3시간 가두기후 92.0 ng/ml, 수송중 118.5 ng/ml, 수송직후 105.5 ng/ml로 차이를 나타냈다. B그룹은 3시간 가두기후 47.5 ng/ml, 수송직후 53.5 ng/ml로 높아졌다. C그룹은 수송중 43.5 ng/ml로부터 수송직후 71.5 ng/ml로 더욱 높아졌다. 넙치대치 glucose 농도는 수송 3시간전 39.5 mg/dl로부터 A그룹은 3시간 가두기후 121.0 mg/dl, 수송중 298.0 mg/dl, 수송직후 260.5 mg/dl로 높아졌다. Lactic acid농도는 넙치대에서 수송 3시간전 0.6 mmol/L로부터 수송직후에 A, B 및 C의 모든 그룹에서 0.9~12.0 mmol/L로 높아진 반면, 넙치소에서는 수송 3시간전 1.0 mmol/L로부터 수송직후까지 0.6~1.5 mmol/L로 낮았다. 넙치대의 삼투질 농도는 수송 3시간전 405.5 mOsm/kg으로부터 A그룹은 496.0~526.0 mOsm/kg, B그룹은 479.0~524.5 mOsm/kg, C그룹은 520.5~529.0 mOsm/kg으로 높아졌다. 결론적으로, 가두기 및 수송각업은 넙치의 혈장 cortisol, glucose, 삼투질 농도, ALT, hematocrit, 적혈구수 및 hemoglobin에 영향을 미쳤으며, 넙치소의 스트레스 반응은 넙치대 보다 적게 나타났다. 이상의 결과는 가두기와 활어수송시 혈액내 cortisol, glucose, lactic acid, 삼투질 농도 및 혈액의 일반성상에 대한 기준치를 제시함으로써, 넙치의 생산성 향상과 가자미류의 생리연구에 활용될 것이다.

가능성 소화장애증 환자의 정신사회적 요인과 위장 생리활동성의 연관성에 관한 연구 -위 배출능 검사를 이용하여- (A Study on Psychological Factors and Gastric Physiological Activity in the Functional Dyspepsia -Using Gastric Emptying Test-)

  • 김진아;임승한;문성근;이상열
    • 정신신체의학
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    • 제9권1호
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    • pp.49-57
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    • 2001
  • 연구목적 : 기능성 소화장애증 환자에서 실제적인 위장 운동 기능의 이상을 알아볼 수 있는 위 배출능 검사를 시행하여 위장 운동 기능 이상의 유무 및 위장 운동 기능과 정신병리(특히 불안과 우울), 지각된 스트레스, 스트레스의 매개변인인 대처방식, 사회적 지지와의 연관성을 알아보고자 하였다. 방법 : 원광의대 소화기 내과에 가능성 소화장애증을 주소로 내원히여 방사선 검사 및 심전도 검사 제반 내시경 및 생화학적 검사에서 이상소견을 보이지 않고 식도운동검사 및 24 시간 위-식도 역류검사를 실시하여 이상 소견을 보이지 않는 환자 30명으 대상으로 지각한 스트레스의 양 및 SCL-90-R, BDI, STAI, 대처방식, 사회적 지지와 위 배출능 검사를 시행하여 상관관계를 분석하였다. 결과 : 1) 위 배출 반감시간은 $118.50{\pm}23.64$분이었으며, 위 배출능 검사에서 정상 범위를 벗어난 환자는 없었다. 2) 위 배출 반감시간은 우울 및 상태 불안과 유의한 정적인 상관이 있었다. 3) 위 배출 반감시간은 지각된 스트레스, 대처방식, 사회적 지지와 유의한 상관이 없었다. 결론 : 이상의 결과로 보아 기능성 소화장애증 환자의 생리적 기능인 위 배출반감시간은 우울 빛 불안과 유의한 상관이 있으며 스트레스 매개변인과는 연관이 없었다. 이는 스트레스 인자와 반응사이의 매개변인보다는 그 결과로 생각되는 정신병리가 위장 생리 활성과 연관이 있고 이런 측면이 신경정신과적 중재 및 치료에 고려 될 수 있음을 시사하고 있다.

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도시야간조명의 LED 색온도별 겹벚나무의 광화학적 생리지표 해석 (Photochemical Index Analysis on the Influence of LED Illumination Color Temperature on Donarium Cherry)

  • 김지수;유성영;김회서;김태완
    • 환경생물
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    • 제36권2호
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    • pp.117-123
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    • 2018
  • 본 연구는 야간조명 하에서 수목이 효율적으로 생장하는 방법을 모색하고자 LED 색온도에 따른 광합성 전자전달 효율을 검증하였다. 가로수와 조경수로 도시환경에 많이 식생하는 겹벚나무를 대상으로 White 색온도를 비춘 수목과 Warmwhite 색온도를 비춘 수목, 그리고 무처리 수목을 대상으로 건전도를 비교하였으며, 연구방법으로는 엽록소 형광반응(OJIP)을 활용해 LED광원 색온도 조건에 따른 광 스트레스 광생리지표 분석을 통해 광화학반응 해석과 건전성 평가를 하였다. 엽록소 형광반응(OJIP)을 분석한 결과는 모든 처리구에서 처리 후 115일인 생육후기로 갈수록 낮아졌으며, White 광처리구와 Warmwhite 광처리구에서 J-I구간의 전이 과정 중 생육후기의 형광량이 증가하여 광계I전자전달효율은 감소된 것을 알 수 있었다. 따라서 전자전달효율인 $RE1_O/CS$ 및 RE1o/RC 모두 감소되었다. 이 중 White 광처리구는 Warmwhite 대비 형광량의 증가폭이 컸으며, $PI_{TOTALABS}$는 처리 전 무처리에 비해 가장 높은 수치였지만, 115 DAT에는 가장 낮은 수치로 감소된 것을 알 수 있었다. 본 연구를 통해 White 광을 비춘 수목은 전자전달효율 및 건전도가 낮은 것으로 판단되었으며 상대적으로 Warmwhite 광처리구의 스트레스가 더 낮은 것으로 나타났다.

Puromycin aminonucleoside의 사구체 상피세포에 대한 영향 (Effects of puromycin aminonucleoside on the cytoskeletal changes of glomerular epithelial cells)

  • 이준호;하태선
    • Clinical and Experimental Pediatrics
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    • 제51권1호
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    • pp.54-61
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    • 2008
  • 목 적 : 특발성 신증후군의 연구를 위하여 병태생리 및 임상소견과 유사한 실험적 puromycin aminonucleoside(PAN) 신증을 이용하는데 본 연구는 배양한 사구체 상피세포에 대한 PAN의 영향을 통하여 신증후군의 주 원인 병태생리인 단백뇨의 기전을 밝히고자 하였다. 방 법 : 사구체 상피세포를 배양한 후 다양한 농도의 PAN과 항산화제를 투여하여 전자현미경관찰, 반응성 산소종 투과율 변화, confocal microscopy 등을 통하여 족세포성분의 변화를 관찰하였다. 결 과 : 사구체 상피세포의 초고배율소견에서 PAN에 의해 세포간극이 벌어지고 표면의 미세돌기가 단축되는 변화를 볼 수 있었다. 이러한 세포간극의 변화는 세포막부분의 ZO-1에 대한 면역형광검사에서도 확인할 수 있었다. DCF-DA로 측정한 반응성 산소종은 PAN에 의하여 농도에 따라 투여 2시간에 이미 유의한 증가를 보이나, 이러한 변화는 항산화제인 EGCG, probucol, vitamin C에 의해 감소하였다. 또한, 세포단층모델에서 투과율은 PAN에 의하여 농도에 따라 증가하나 항산화제에 의해 증가가 억제되었다. 세포골격구조인 ${\alpha}-actinin$은 사구체 상피세포의 세포질과 바깥 세포막부분으로 actin과 같이 분포하나 고농도의 PAN에 의해 세포질 바깥쪽의 일부분에 집중하는 형상으로 변하였다. 그러나 이러한 변화는 항산화제인 vitamin C의 처치에 의해 예방될 수 있었다. 세극막성분인 ZO-1는 고농도의 PAN에 의해 안쪽으로 이동하고 집중하는 형상으로 변하였으나, vitamin C의 처치에 의해 예방되었다. 이와 함께 ${\alpha}-actinin$과 ZO-1은 PAN에 의해 단백양이 감소하였으나 이는 항산화제에 의해 예방할 수 있었다. 결 론 : PAN은 사구체 상피세포의 반응성 산소종 생성을 증가시키고, 구조성분의 변화를 통하여 형태학적인 변화를 초래하며 이는 투과율의 증가로 나타났다. 이러한 변화들은 항산화제에 의해 어느 정도 억제할 수 있었음으로, PAN은 생체 외 사구체 상피세포에 산화스트레스기전을 통하여 구조적 변화와 이에 따른 단백뇨를 유발시키는 것으로 사료된다.

박테리아의 toxin-antitoxin system과 생명공학기술 응용 (Bacterial Toxin-antitoxin Systems and Their Biotechnological Applications)

  • 김윤지;황지환
    • 생명과학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.265-274
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    • 2016
  • Toxin-antitoxin (TA) system은 박테리아와 고세균에서 진화적으로 보존되어 흔히 발견되는 유전적 모듈이다. 기본적으로 이 시스템은 세포 내 toxin과 그들의 억제자로 작용하는 antitoxin으로 구성되어있으며, 현재 총 다섯가지 유형으로 구분된다. 공통적으로 toxin은 스트레스 조건에서 활성화됨으로써 세포 내 다양한 과정을 억제하는 활성을 가지는데 이는 결과적으로 세포 사멸 혹은 가역적인 생장 저해를 일으킨다. Toxin의 이러한 효과들은 유전자 발현의 조절, 성장 조절, programmed cell arrest, programmed cell death, persister cell의 형성, 박테리오파지 방어기작, 가동성 유전인자의 안정화, 플라스미드 유지 기작 등 다양한 생리학적 역할을 나타낸다. 그러므로 TA system은 일반적인 스트레스 반응모듈로서 여겨진다. 하지만 이를 역이용한다면 TA system으로부터 toxin을 활성화 시키는 인자를 개발하여 새로운 항균 물질로 이용할 수 있다. 그뿐만 아니라 TA system은 toxin의 세포 사멸 효과를 이용하여 원하는 타겟 유전자가 존재하는 세포만 선택적으로 살아남도록 하는 효율적인 클로닝 전략에 이용될 수 있다. 또한, toxin의 서열 특이적 리보핵산 가수분해효소 활성을 이용하여 타겟 단백질 이외의 단백질 합성을 막아 효과적인 단일 단백질 대량 생산을 위해서도 이용할 수 있다. 더 나아가 일부 TA system의 toxin은 진핵 세포에서도 세포 독성을 나타내기 때문에 암세포, 바이러스 감염 세포에서 toxin의 발현을 유도하여 세포사멸을 일으킴으로써 인간의 질병 치료로 이어질 수 있다.

긍정적 감성경험에 의한 심박변이도의 변화에 대한 연구 - 2002 한일 월드컵 행사가 한국의 국민 정서와 건강에 미친 영향을 중심으로 - (A Study on the Positive Emotional Effects on Heart Rate Variability - Focused on Effects of '2002 FIFA World Cup' Sports Event on Emotion and General Health of Korean People -)

  • 정기삼;이병채;최환석;김범택;우종민;이쾌희;김민
    • 감성과학
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    • 제9권2호
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    • pp.111-118
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    • 2006
  • 본 논문은 긍정적인 정신적 흥분이 자율신경계에 어떤 영향을 주는 지에 대하여 연구하였다. 2002년 한일 월드컵 기간 중 국민이 경험한 정신적, 신체적 상태의 변화를 자율신경 평가 도구인 심박변이도(HRV)를 통하여 평가하였다. 실험 대상은 월드컵군과 정상 대조군으로 나누어 심박변이도 분석을 실시하였다. 대조군은 수도권 2개 대학병원 건강검진센터에 내원한 건강한 $20{\sim}}30$대 남녀 675명을 대상으로 선정하였고, 월드컵군은 수도권 소재 월드컵 경기장 3개소에서 경기를 관전하기 위하여 대기중인 20-30대 남녀 468명을 대상으로 하였다. 데이터분석은 남녀의 생리학적인 차이를 고려하여 남성군과 여성군으로 나누어 분석하였다. 그 결과, 지금까지 알려져 있던 스트레스 반응과는 다른 경향을 관찰 할 수 있었다. 일반적으로 스트레스 상태에서는 평균 심박수가 증가하는 것 이외에 다른 지표들은 감소하는 경향을 나타낸다. 그러나 긍정 스트레스(eustress) 상태에서 심박수와 SDNN 모두 유의하게 높은 것을 관찰 할 수 있었다(p<0.05). 특히 여성 그룹의 경우, 부정 스트레스(distress) 상태와는 반대로, 모든 주파수분석 파라메타가 유의하게 높게 나타났다(p<0.05, p<0.001). 심박변이도의 감소가 건강 상실의 지표가 된다는 점을 고려해 볼 때, SDNN의 증가와 모든 주파수 파라메타의 증가는 자율신경의 항상성조절 기전이 긍정적으로 작동하고 있음을 의미한다. 따라서 전 세계적인 스포츠 이벤트로 인한 긍정 스트레스상태의 유발이 국민 건강에도 긍정적인 영향을 준다고 할 수 있다.

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