국내에서 분리된 파밤나방 핵다각체병바이러스(Spodoptera exigua nuclear polyhedrosis virus: SeNPV)의 생화학적인 특성을 규명하기 위하여 몇가지 실험을 행하였다. SeNPV는 하나의 envelopeso내에 다수의 nucleocapsid가 존재하는 MNPV(multiple embeded NPV)형태였다. 다각체단백질은 분자량 30kb의 단일 band로 나타났으며, Spodoptera litura NPV와 Bombyx mori NPV의 다각체단백질 항체에 반응하여 뚜렷한 침강선을 형성하였다. 비리온 단백질을 은염색한 결과, 많은 수의 minor band들이 포함된 49개의 band로 나타났으며, 바이러스 DNA를 분리하여 여러종의 제한효소에 의한 대략적인 genome size는 약 110kb 였다.
Leucine-responsive Regulatory Protein (Lrp)는 global 조절 단백질로서 아미노산의 합성 및 분해 작용과 pilin 생합성을 포함하는 다양한 대사기능을 조절하는데 관여한다. 또한 Lrp가 대장균의 성장 정지기의 유전자 발현에 매우 중요한 역할을 하는 것으로 최근의 여러 실험 결과에서 밝혀지고 있다. 따라서 본 총설에서는 세균들이 영양부족 등의 환경적인 스트레스상황을 어떻게 인지하고 유전자 발현 조절에 그 정보를 반영해 나가는지를 제시해 주는 종은 모텔 시스템으로서 Lrp의 생화학적 특성을 기술하였다.
Neutral saline 추출, ammonium sulfate 침전 및 Sephadex G-200을 사용한 affinity chromatography 과정을 통해 방울토마토 열매에서 분리된 lectin의 생화학적 특성을 연구하였다. 트립신을 처리한 사람의 ABO형 적혈구 모두에서 응집반응이 일어났으며, 이 중 B형 적혈구에서 가장 높은 응집반응이 관찰되었다. 전기영동 분석에 의해 분자량 10.7 kDa의 강도가 높은 밴드가 확인되었다. 분리된 lectin의 최적반응온도는 $40^{\circ}C$이며, 40-60$^{\circ}C$ 범위에서 열에 대해 안정하였다. 또한 최적 pH는 7.2로 조사되었다.
본 연구에서는 황산화세균의 생장과 이에 따른 콘크리트의 생화학적 부식의 단계적인 개연성을 실증적으로 분석하기 위해 고안된 생화학적 부식 시뮬레이션 시험 및 장치를 구축하였으며, 황산화세균인 Thiobacillus novellus의 생장 활성화를 위해 여러 기본조건을 설정하였다. 또한 세균의 이식 방법과 황화수소농도 조건에 따라 크게 2종류의 시험이 진행되었으며, 이에 따른 Thiobacillus novellus의 생장특성과 항균금속의 첨가에 따른 항균성능을 검증할 수 있었다. 우선 황화수소 120 ppm의 조건하에서 시험체를 세균배양액에 침지시켜 Thiobacillus novellus을 간접적으로 이식한 시뮬레이션 시험의 경우, 사슬형태의 대단위 군집을 형성하는 Thiobacillus novellus의 급속한 생장과 높은 황원소의 검출을 관찰할 수 있었으나 장기적으로 Thiobacillus novellus의 생장을 유도하기는 곤란하였다. 황화수소 50 ppm의 조건하에서 황산화세균인 Thiobacillus novellus를 직접 이식한 시뮬레이션 시험의 경우, Thiobacillus novellus의 비교적 장기적인 개별생장이 관찰되었으며, 항균금속을 첨가한 시험체에서 세포막과 내부 조직이 파괴된 Thiobacillus novellus의 개체가 관찰되어 항균금속 성분에 의한 Thiobacillus novellus의 생장억제 성능을 실증적으로 검증하는 것이 가능하였다.
해양에 있어 용존산소의 분포는 해양의 생화학적 구조의 특성을 나타내고 수괴의 이동이나 혼합과정을 설명하는데 중요한 인자중의 하나이다. 한국동해는 지형상으로 보아 다른 해역에 비해 특이한 형태를 가지고 있어 해양물리학, 화학, 생물학적인 여러 가지 특성을 가지고 있다. 이중 해양물리학적 및 생물학적인 특성에 관한 연구는 지금가지 많이 이루어져 왔으나 해양화학적인 특성에 관한 연구는 별로 이루어지지 않았다. 동해의 용존산소분포에 관한 연구는 Ichiye(1954) 및 Fukuoka(1962)등의 연구가 있었으나 이들은 주로 동해북부 및 일본서해안에 관한 것이었고 우리 나라 동해안에 인접한 조사연구는 없었다. 그래서 한국동해의 용존산소 분포의 특성을 규명하기 위해 국립수산진흥원 해양관측자료를 이용하여 분석 검토했다.
우리나라 내수면 양식 어류로부터 Edwardsiella 속 세균 7개 균주를 분리하여 이들의 생화학적 특성 및 유전학적 특성을 조사하였다. 그 결과, 기존의 어류 병원성 세균으로 알려진 E. tarda 와 E. ictaluri 뿐 아니라, 최근 새로운 종으로 보고된 E. anguillarum과 E. piscicida를 성공적으로 분리 및 동정하여 우리나라 내수면 양식 어류에서 Edwardsiella 속의 다양한 종이 분리되는 것을 확인하였다. 뱀장어류에서 분리된 4개 균주는 E. anguillarum, E. piscicida 및 E. tarda로, 메기와 동자개로부터 분리된 2개 균주는 E. ictaluri로, 버들치로부터 분리된 1개 균주는 E. piscicida로 동정되었다. 또한, 이들의 생화학적 특성의 조사 결과, 이들은 대부분 E. anguillarum, E. ictaluri, E. piscicida 및 E. tarda의 각 종에 해당하는 전형적인 생화학적 특성을 나타내었으며, 유전자를 이용한 분자계통발생학적 분석 결과와도 일치하였다. 특히, 16S rRNA 및 gyrB 유전자를 이용하여 Edwardsiella 속 종의 명확한 분류가 가능함을 확인함으로써, Edwardsiella 속 세균의 분류학적 동정을 위한 마커로써의 가능성을 제시하였다. 본 연구의 결과, 우리나라 내수면 양식 어류로부터 다양한 Edwardsiella 속 종들이 분리되는 것을 확인하였으며, 이들 종들에 대한 체계적인 모니터링 및 숙주에 따른 병원성의 차이에 관한 연구가 필요함을 제안한다.
본 연구에서는 국내산 몰로키아 잎에서 추출한 mucilage의 이화학적 특성, 동물실험을 통한 콜레스테롤 대사에 미치는 영향가 임상실험에서의 비만 및 체지방대사에 미치는 영향을 검토하였다. 몰로키아 잎은 식이섬유의 함량이 37.4%, 단백질의 함량은 24.4%를 차지하고 있으며, 칼슘의 함량이 2,000mg% 이상으로 대단히 높았다. 몰로키아 앞에서 추출된 mucilage의 경우 단백질의 총당에 대한 비율이 $50^{\circ}C$에서 57.6%를 차지하였으며, 구성다당류의 분자량은 약 500,000 dalton의 크기를 나타내었고 40,000 dalton 이하의 것도 일부 존재하는 것으로 나타났다. 동물실험에서는 혈장의 총 콜레스테롤 함량은 대조구인 셀룰로오스 첨가군과 유의적인 차이가 나타나지 않았지만, 간에서의 지방 농도는 몰로키아 분말과 mucilage 첨가군이 유의적으로 감소되었고 변으로의 콜레스테롤 배설량도 몰로키아 분말 첨가군과 mucilage 첨가군 순으로 높았다. 몰로키아의 섭취가 다이어트와 변비개선에 미치는 효과를 검토한 결과, 체중의 감소는 아주 낮은 유의성을 보였고, 혈액 내 생화학적 수치에서 초기치와 8주 후의 값에는 유의한 차이를 보이지 않았지만, 체지방율의 경우에는 현저히 줄어들었다. 또한 몰로키아의 섭취로 배변이 2배 이상 증가하였으며, 배변시의 통증도 상당히 완화시키는 것으로 나타났다.
본 연구에서는 황산화세균의 생장과 이에 따른 콘크리트의 생화학적 부식을 실증적으로 분석하기위해 생화학적 부식 시뮬레이션 시험 및 장치를 구축한 후, 세균의 이식방법과 황화수소농도 조건에 따라 크게 2종류의 시험을 진행하였으며, 이에 따른 Thiobacillus novellus의 생장특성과 항균금속의 첨가에 따른 항균성능을 검증할 수 있었다. 우선 황화수소 120ppm의 조건하에서 시험체를 세균배양액에 침지시켜 Thiobacillus novellus을 간접적으로 이식한 시뮬레이션 시험의 경우, 사슬형태의 대단위 군집을 형성하는 Thiobacillus novellus의 급속한 생장과 높은 황원소의 검출을 관찰할 수 있었으나 장기적으로 Thiobacillus novellus의 생을 유도하기는 곤란하였다. 반면 황화수소 50ppm의 조건하에서 황산화세균인 Thiobacillus novellus를 직접 이식한 시뮬레이션 시험의 경우, Thiobacillus novellus의 비교적 장기적인 개별생장이 관찰되었으며, 항균금속을 첨가한 시험체에서 세포막과 내부 조직이 파괴된 Thiobacillus novellus의 개체가 관찰되어 항균금속 성분에 의한 Thiobacillus novellus의 생장억제 성능을 실증적으로 검증하는 것이가능하였다.
핵자기공명분광학(NMR Spectroscopy)을 이용해서 우리는 생물체의 조직안에 있는 각종 대사물질들을 측정할 수 있게 되었으며, 이것은 또 지금까지 알려진 여러 방법 중에서 생물체내의 신진대사 물질이나 생화학적인 변화를 비침습적(noninvasive)으로 알아낼 수 있는 유일한 방법에 속한다. 양성자 핵자기공명분광학은 최근들어 사람이나 흑은 동물뇌의 생화학적인 특성을 연구하는데 많이 사용되어오고 있다. 핵자기공명영상은 주로 물분자에 있는 양성자의 밀도와 그들의 이완현상(relaxation phenomena)을 측정하여 영상화하지만 핵자기공명분광학은 생체조직내의 신진대사에 관한 생화학적인 정보를 제공한다. 많은 경우에 있어서 핵자기공명분광학은 CT나 MRI 영상에서는 발견할 수 없는 정보를 제공함으로써 특정질병의 진단에 사용될 수 있으며, 따라서 환자들의 질병상태를 효과적으로 진단하는데 쓰여질 수 있다. 따라서 본 연구에서는 사람의 뇌에서 수소 핵자기공명분광학을 이용하여 대사물질들의 농도를 정량화하는 방법을 시도하였다. 이를 위해 펀텀을 이용하여 대사물질들 각각의 스팩트럼을 구했고, 성인 남녀 16명을 대상으로 insula gray matter 부위의 대사물질들의 농도를 측정하였다. 그리고 이 값들은 다른 연구자들에 의해 밝혀진 값들과 매우 근사한 값을 제공하였다.
현대사회에 있어 필수불가결한 사회기반시설인 하수시설은 대부분 주요 재질이 콘크리트이며, 이러한 콘크리트 하수시설은 최근 황산화세균에 기인한 생화학적 부식에 의해 심각하게 열화되고 있는 상황이다. 이에 본 연구에서는 생화학적 부식을 방지하기 위한 기법으로서 황산화세균의 생장을 억제할 수 있는 항균제를 개발한 후 황산화세균에 대한 항균성능을 평가하였으며, 콘크리트에 대한 적용성을 검토하기 위해 항균제를 도포한 콘크리트의 각종 물리적 성능을 실험적으로 검토하였다. 그 결과 항균제의 항균성능은 유효하였으며, 항균제 도포에 의한 압축강도 및 부착강도는 유의할 만한 경향을 보이지 않았고, 마모저항성, 흡수계수 및 투기계수는 현저히 증가하는 것으로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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