동굴이 휴양명소로 자리잡아 감에 따라 동굴에 대한 관심이 늘어나고 있는 때에 우리나라에 분포하고 있는 동굴의 구조적 특성을 밝히는 것은 중요한 일이다. 본 연구의 목적은 우리나라에 분포한 동굴을 유형별로 분류하고, 그 중 대표적인 석회동굴과 화산동굴의 구조적 특성을 밝히는 것이다. 그 결과는 다음과 같다. 첫째, 우리나라에는 260개 이상의 동굴이 분포하고 있는데, 강원도와 충청북도 지방에 75% 이상이 집중되어 있으며, 이것은 이들 지역이 우리나라의 지체구조사 옥천지향사에 해당하는 곳이어서 석회석이 발달한 때문이다. 둘째, 우리나라의 동굴은 성인상으로 분류하면 석회동굴 ·화산동굴 ·해식동굴 ·저리굴 등으로 나눌 수 있는데, 석회동굴이 가장 많고, 화산동굴은 제주도에 주로 분포한다. 셋째, 동굴지형면에서 석회동굴은 이차 생성물의 성장으로 인해 다양한 볼거리를 제공하는 반면에, 제주도의 화산동굴은 규모면에서 세계적이라는 것이 특징이고, 몇몇 동굴에서는 해안가 패사류의 퇴적으로 인해 석화동굴에서만 볼 수 있는 이차 생성물이 발달된 곳도 있다. 마지막으로 동굴생물적 측면에서는 동굴의 깊이가 클수록 진동굴성 동물이 비교적 많이 발견된다. 또한 본토의 석회동굴과 제주도의 화산동굴 내에 분포하는 동굴생물은 다소 그 종류에서 차이가 나타나고 있다. 특히 제주도의 화산동굴에는 그곳에만 독특하게 사는 동굴생물들이 발견되어 종의 이름에 ‘제주도...’ 라고 명명하는 것이 특징이다.
1. 제주해협에서는 6월에 가장 낮은 생물량 분포를 나타내었고, 가을철(11월)에 가장 높은 생물량 분포를 보이면서 높은 2차 생산력을 보이는 것으로 사료된다. 2. 해황 및 습중량과의 관계에서 가장 높은 분포를 나타내는 정점은 각각 정점 14와 11로 그 출현위치는 해협의 중앙부분이고, 한국남해연안역 및 제주도 북부연안역에는 다소 낮은 생물량분포를 보이고 있으며, 생물량 분포가 높게 나타나는 해역의 특징은 patch의 형태로 분포하였다 반면 한국남해연안역에 비하여 제주도 북부연안역에높은 생물량 분포를 나타냄으로써 제주해협에서의 갈치어장 형성위치와 생물량 분포와의 관계가 밀접하게 나타날 것으로 판단된다. 그리고, 가을 의 해황 특성인 서로 다른 이질수괴의 경계역인 안상부 해황의 중심에 높은 생물량을 나타냈다. 3. 제주해협에서 patch의 형태로 생물량 분포가 높게 나타나는 해역의 외측에 좋은 갈치어장이 형성되었다.
토양에 존재하는 진균인 Gliocladium virens는 식물병을 감소 또는 방제할 수 있는 생물학적인 특성에 의하여 G. virens는 지난 수십년간 실용가능성이 큰 생물학적 방제균(또는 길항균)으로 집중적으로 연구되었다. 이 균이 식물병의 발생을 감소시키는 생물적 방제효과는 항생작용, 중복기생, 근권에서의 생존과 집단번식, 뿌리표면에서의 정착 등에 의한 것으로 분류되고 있다. 특히, 항생물질인 gliotoxin, gliovirin, viridin 등은 Rhizoctonia solani 및/또는 Pythium spp. 등에 항생효과가 뚜렷하고, 식물병의 발생과 직접적인 상관관계를 나타내고 있어 G. virens의 식물병의 방제에 관련된 중요한 작용기작으로 제시되어 있다. 또한, 근권에서 이균의 생존과 집단증식 및 뿌리표면에서의 정착은 식물병의 방제와 상관관계를 나타낼 수 있는 중요한 작용기작으로 제시되고 있다. 그러나 이균이 R. solani 등에 기생하는 현상은 식물병의 생물적 방제의 직접적인 연관관계를 나타내고 있지 않다. G. virens을 이용의 생물적 방제효과를 증진시키기 위한 방법으로 다음과 같은 두 가지 방법을 들 수 있다. 첫째, 길항효과가 높은 G. virens 균주를 선발하기 위하여 여러 종류의 토양에서 길항력이 높은 G. virens의 선발이 지난 수십년간 진행되고 있다. 또한, 특정 길항효과를 발현하는 유전자를 G. virens의 염색체에 도입하고 이를 발현시킴으로써 생물적 방제효과를 증진시키는 것으로 이러한 방법은 1980년 후반부터 진행되고 있다. 둘째, G. virens의 길항효과가 최대의 효율로 발현될 수 있도록 최적의 미세환경을 갖추고 있으며 농민이 편리하게 사용할 수 있는 G. virens의 운송매체의 개발이 중요하다. 운송매체의 개발에 의한 'Glioguard'는 G. virens의 포자를 alginate 입자에 제형화한 것으로서 미국에서 시판되고 있다. Aldicarb, metalaxyl, atrazine 등의 농약을 분해할 수 있는 능력은 G. virens의 다른 생물적 특성중의 하나이다. 특히, parathion을 분해할 수 있는 Flavobacterium sp.의 유전자(opd)가 G. virens의 염색체에 도입되여 발현될 수 있는 방법이 제시되었으며, 이는 G. virens을 이용한 토양에서의 특정한 농약의 분해효율을 증진시킬수 있는 가능성을 제시한 것이다. 그러나, G. virens를 이용한 농약의 생물적 분해에 관한 연구는 기초단계로 평가되고 있으며, 포장에서 이를 실용화하기 위해서는 향후 지속적인 연구가 필요하다.
식물 내에는 배당체 형태의 생리활성 물질들이 다량 존재하고 있으며, 비배당체로 전환하였을 경우 생리활성이나 투과성이 증대된다는 연구들이 보고되어 있다. 따라서 본 연구에서는 고활성 β-glucosidase 활성을 갖는 균주를 선별함으로써 식물 내의 비배당체 활성 성분을 증대시키는 데 활용하고자 한다. 균주는 전남지역 제조된 막걸리부터 분리하였다. 분리된 균주는 성장 속도 등 산업적으로 활용될 수 있는 가치를 평가하여 11종 22점의 균주를 분리하고, 16S rRNA분석을 통해 균주를 동정하였다. 동정된 균주를 이용하여 β-glucosidase의 활성을 평가하여 고활성 균주를 1종을 선별하였다. 선별된 균주는 다른 균주에 비하여 상대적 활성이 57% ~ 99%정도 활성이 높았으며, 공시 균주와 비교하였을 때도 상대 활성이 높은 았다. 선별된 균주의 특성을 규명하기 위하여 glycerol, L-arbinose를 비롯한 49가지의 탄수화물의 대사 활성을 확인해본 결과 25가지의 탄수화물 대사 활성을 가지고 있는 것을 알수 있었다. 또한 Lipase, β-glucosidase 19가지의 다양한 효소활성을 확인해본 결과 8종의 효소활성이 있음을 확인할 수 있었다.
현재 국내에는 약 10만여종의 생물자원 종을 보유하고 있고, 이중에서 3만여종이 파악이 된 실정이다. 그러나 지리적인 특성상 국내에서 알려지는 종들 대부분 일본이나 중국에서도 존재하는 것이 대부분이기 때문에 고유한 생물자원 정보는 미약한 실정이다. 이러한 현실 속에서 데이터베이스 구축 뿐만 아니라 정보의 가공을 통한 지식화 및 범세계적인 정보 공유를 이끌어내야 한다. 왜냐하면, 정보는 데이터들의 속에서 얻어지는 것이며, 지식은 정보들 속에서 얻어지는 것이기 때문에 독립된 생물자원 정보를 구축하여야 하고, 또한 경쟁력 우위를 확보하기 위해서는 표준화를 기반으로 정보화를 추진하고 구축된 정보들을 분석하여 지식화하는 과정이 필요하다.
생리활성물질에 대한 연구는 주로 육상에 존재하는 생물종, 특히 포유류를 이용한 구조와 활성간의 연구가 활발히 진행되어져 왔다. 그러나 최근 들어 육상과 다른 특이한 생태계의 구성과 그 생물종의 다양성으로 해양생물의 성분과 기능성물질에 대한 관심이 증대됨에 따라 해양생물이 함유한 생리활성물질에 대한 연구가 활발히 진행되어 그 구조 및 특성에 대한 보고가 있다. (중략)
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[게시일 2004년 10월 1일]
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