• 대한토목학회논문집
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• 제30권1B호
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• pp.101-105
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• 2010

해바라기(Sunking4505)와 유채(선망)는 고농도 올레인산을 함유한 유지종으로 바이오디젤 생산 원료로 사용되며, 식물정화공법(phytoremediation)에 사용되는 대표적 식물종이다. 본 연구는 이 식물종을 이용하여 카드뮴이 발아율 및 생육량에 미치는 영향을 평가하였다. 대상 식물종의 씨앗은 카드뮴용액(0, 1.5, 4, 12, 30, 60, 100, 150, 300, 500 mg/L)에서 7일간 배양 후 발아율, 유근과 지상부, 유묘 길이, 건조중량을 측정하였으며, 이를 이용하여 $IC_{50}$, 식물활성도, 내성지수를 구하였다. 또, 각 데이터는 분산분석(ANOVA)를 사용하여 유의성을 검증하였다. 건조중량을 제외한 발아율과 생육량은 카드뮴 농도가 증가함에 따라 감소하였다. 해바라기와 유채의 $IC_{50}$은 112, 10 mg-Cd/L이고, 해바라기씨는 500 mg-Cd/L에서 1개만 발아하였고, 유채씨는 150 mg-Cd/L 이상의 농도에서는 발아하지 못하였다. 대상 식물의 뿌리는 지상부보다 카드뮴에 대해 높은 민감도를 보였다. 해바라기의 발아율과 생육량, 식물활성도는 유채보다 높은 값을 가졌고, 내성지표는 상대적으로 저농도에서 유채보다 낮은 값을 가졌으나, 높은 농도에서는 유채가 발아하지 못해 높은 값을 보였다.

• The Korean Journal of Ecology
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• 제27권3호
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• pp.147-153
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• 2004

본 연구는 카드뮴 처리에 대한 박달나무 유묘의 가계간 생장 차이와 광합성 특성을 구명하고자 실시하였다. 카드뮴 처리는 3가계의 박달나무 1년생 묘목에 0, 0.4, 0.8mM의 CdSO4 · H2O 용액을 이용하여 3수준으로 2개월간 실시하였다. 박달나무의 가계간 및 처리간 생장과 생리적 반응은 건중량, 상대생장율, 순양자수율 및 탄소고정효율을 이용하여 결정하였다. 0.4 mM과 0.8mM 카드뮴이 처리된 박달나무 유묘는 대조구와 비교해서 건중량과 상대생장율이 크게 감소하였으며, 박달나무 유묘의 생장 감소는 광합성 능력의 감소에 큰 영향을 받은 것으로 나타났다. 또한 순양자수율과 탄소고정효율은 카드뮴 처리로 감소하였으며, 모든 가계에서 카드뮴 농도가 증가함에 따라 감소 폭이 커졌다. 한편 카드뮴 처리에 의한 생장과 광합성 반응은 박달나무 가계간 뚜렷한 차이를 보여 카드뮴 내성은 가계간 유전적 요인이 작용하고 있음을 확인하였다.

• 한국어병학회지
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• 제4권1호
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• pp.31-39
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• 1991

부영양화된 해역인 마산만에서 분리된 해양세균중 카드뮴 200ppm에서 내성을 보인 균을 분리배양하고, 미생물학적 성질과 생체 축적량을 방사성 동위원소인 $^{109}CdC_2$을 이용하여 측정한 결과는 다음과 같다. 1. 분리된 카드뮴 내성균은 Gram음성균이며 단간균으로서 운동성이 있고 생리, 생화학 특성과 TCBS 배지에서의 집락 형태로 보아 Vibrio sp.으로밝혀졌다. 2. 본 균의 다른 중금속에 대한 내성 실험에서 $ZnCl_2$, $PbCl_2$, $CuCl_2$가 25ppm 함유된 배지에서는 서로 비슷한 성장을 보였지만 $HgCl_2$ 25ppm에서는 성장이 거의 안되었다. 3. 균체내의 카드뮴 축적량은 배지에 포함된 카드뮴의 양과 비례하여 증가하여 75ppm에서 43.2mg/l로 최고의 축적을 나타내었고, 100ppm에서의 성장이 저해되었지만 균체 축적량이 일정하게 유지되었다. 4. 방사성 동위원소인 $ ^{109}CdCl_2$를 이용하여 25ppm에서 배양한 후, 중금속 축적조건을 dpm값을 통해 조사한 결과는 96시간 배양시 pH 7에 최대값인 $2554{\times}10^4dpm/m{\ell}$을 나타냈고, NaCl에서는 36시간 배양시 $611{\times}10^4dpm/m{\ell}$로 최고값을 나타내었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제24권3호
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• pp.268-273
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• 1996

An extremely cadmium tolerant yeast, Hansenula anomala B-7 used to determine the modification of the intracellular enzyme activities by cadmium ion. The activities of alcohol dehydrogenase, phosphofructokinase, and cytidine deaminase were decreased up to 90%, 40%, and 86% compa- red with the control by 1 mM cadmium nitrate respectively, but the activities of malate dehydrogenase, 6- phosphogluconate dehydrogenase, cytochrome c oxidase, and alkaline phosphatase were increased up to 440%, 136%, 260% and 155% compared with the control by 1 mM cadmium nitrate respectively. These results show that the activities of the enzymes participating in Embden-Mayerhof pathway (e.g. anaerobic metabolism) were reduced by cadmium, but those involved in hexose monophosphate pathway and tricarboxylic acid cycle (e.g. aerobic metabolism) were stimulated in contrast. It has been suggested that the diminished activity of cytidine deaminase in pyrimidine nucleotide dissimilation occured due to the inhibited nucleotide dissimilation by cadmium ion; the enhanced activity of cytochrome c oxidase was specifically required in order to oxidize a raised amount of NADH and NADPH due to the increased aerobic metabolism.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제9권4호
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• pp.259-268
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• 2022

본 연구는 장기간 중금속 오염에 노출된 폐 석탄매립지에 생육하고 있는 참김의털 (Festuca ovina var. coreana) 종자를 채집하고 발아한 유식물을 가지고 온실 재배 실험을 통해 생육특성과 중금속축적능을 평가하고 식물정화법 (phytoremediation) 적용 가능성을 위해 수행하였다. 참김의털을 온실에서 인공적으로 오염된 토양에서 12 주 동안 재배하였다. 비소처리 인공토양의 농도구배는 각각 25, 62.5, 125, 250 mg/kg, 납 농도는 200, 500, 1000, 2000 mg/kg 및 카드뮴의 농도는 각각 15, 30, 60, 100 mg/kg로 처리하여 실험하였다. 비소, 납 및 카드뮴 처리구에서 참김의털의 엽수는 납 처리구 (200, 500, 1000 mg/kg)를 제외하고 대조구보다 모두 감소하였고, 지상부의 길이 성장은 비소 처리구 모두에서 대조구보다 증가하였으나 지하부는 모두 감소하였고, 1000 및 2000 mg/kg 납 처리구에서는 대조구보다 증가하였으나 나머지 처리구에서는 대조구보다 모두 감소하였고, 카드뮴 처리구의 경우, 지상부는 대조구보다 모두 증가하였고, 지하부는 모두 감소하였다. 비소 처리구의 경우, 생체량은 모든 부위와 모든 농도에서 대조구보다 감소하였고, 200, 500, 1000 mg/kg 납 처리구는 지상부와 지하부 모두에서 대조구보다 생체량이 증가하였고, 카드뮴 처리구에서는 지상부와 지하부의 생체량이 대조군보다 모두 감소하였다. 중금속의 처리구 농도가 높아질수록 엽수와 식물부위별 생체량은 모두 감소하는 경향을 보였고, 중금속의 처리구 농도가 높아질수록 지상부의 길이 성장은 소폭 증가하는 경향이 있으나 지하부는 다소 감소하는 경향이 있었다. 62.5 mg/kg 비소 처리구의 지상부, 지하부의 비소축적농도는 9.4 mg/kg와 253.3 mg/kg로 지하부가 26.9배로 축적율이 높았으며 250 mg/kg 비소 처리구의 지상부는 고사한 반면 지하부의 비소축적농도는 859.1 mg/kg로 분석되었고, 2,000 mg/kg 납 처리구에서 지상부와 지하부는 10,308.1 및 11,012.0 mg/kg로 지상부가 지하부의 1.1배 높게 축적되었고, 100 mg/kg 카드뮴 처리구에서 지상부와 지하부는 176.0 및 287.2 mg/kg로 지하부가 지상부의 1.6배 높게 축적되었다. 참김의털의 내성평가 결과, 비소, 납, 카드뮴의 모든 처리구에서 고사하지 않고 생장을 유지하여 3종의 중금속에 다재내성이 확인되었다. 참김의털의 납 오염토양에 대한 식물추출 (phytoextraction)은 납 오염농도 2,000 mg/kg까지 적용할 수 있는 식물종으로 검증되었다.

• 한국환경보건학회지
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• 제22권2호
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• pp.104-113
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• 1996

Cadmium uptake by growing and nongrowing (intact) cells of a chdmium-tolerant yeast Hansenula anomala B-7 in the presence of surfactants was studied. In growing cultures the addition of Triton X-100 or Tween 80 increased cadmium uptake by about 30% with no inhibition of cell growth, and in intact cells Triton X-100 increased cadmium accumulation by about 80% compared to surfactant-free controls. Considering balance between increased uptake and pollution, the addition of 0.1% Triton X-100 was preferable. By the mixed addition with defoamer silicone, during growth of cells Tween 80 or Triton X-100 enhanced uptake efficiency of cadmium compared to its single addition, whereas in intact biomass each of surfactants tested had no significant effect on cadmium uptake. The uptake of cadmium was observed to rise sharply to a maximum and then declined with increasing pH, and maximum accumulation of cadmium by growing and intact cells occurred at the pH of 6.0 and 7.0, respectively. A significant increase in cadmium uptake occurred with shaking culture. Cadmium uptake by growing and intact cells was almost completed during the culture time of 72 or 24 hrs, respectively. Scalded cells sorbed much more cadmium-ion than living cells.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제18권3호
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• pp.233-238
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• 1990

The mechanism of intracellular accumulation of cadmium in a cadmium-ion tolerant yeast, Hansenula ammala B-7, which is an extreme cadmium tolerant strain and has the ability to take up a large amount of cadmium was investigated. The amounts of cadmium taken up by the scalded yeast cells were 2 to 3 times more than the value of the living cells. The living Hansenula anomala B-7 cells adsorbed 74% of cadmium taken up onto the other layer of the cells and 26% of it accumulated inside the cells. But the scalded cells adsorbed 98.3% of cadmium taken up and accumulated 1.7% of it inside the cells. A cadmium uptake and its accumulation were accelerated up to 162.3% and 275.4% by Triton X-100 in the living cells, respectively. Whereas in the scalded cell cadmium uptake was not affected by Triton X-100. Furthermore the cadmium uptake and its accumulation were strongly inhibited by metabolic inhibitors like 2,4-dinitrophenol, sodium azide and potassium cyanide in the living cells, but in the scalded cells cadmium uptake was not affected by metabolic inhibitors. These results suggested that the intracellular accumulation of cadmium by the cadmium-tolerant Hansenula anomala B-7 cells was apparently dependent of biological activity, and also gave evidence of the existance of energy-dependent system.

• 한국수산과학회지
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• 제27권5호
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• pp.529-534
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• 1994

해역에 오염을 일으킬 것으로 예상되는 Micropollutants로서 크롬, 구리, 아연, 수은, 카드뮴 및 LAS를 택하여 서해안의 대표적인 유용 어종인 조피볼락, 넙치 및 숭어에 대한 급성독성실험을 행한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 각종 중금속이나 LAS에 대한 넙치, 숭어, 조피볼락의 내성은 일정한 경향이 없었으나 기수성 어류인 숭어가 대체로 약하였고 독성물질 중 수은과 LAS의 독성이 특히 강하였다. 2. 크롬의 어종별 96hr-LC50은 8.4mg/l, 숭어1.14mg/l, 조피볼락 26.65mg/l으로 조피볼락이 타어종에 비해 내성이 훨씬 강하였다. 3. 구리의 어종별 96hr-LC50은 넙치 16.1mg/l, 숭어 2.32mg/l, 조피볼락 0.18mg/l으로 조피볼락의 내성이 타어종에 비해 매우 낮았으며 특히 조피볼락의 MATC는 $0.053{\sim}0.0053mg/l$으로 서해 연안역의 $92{\sim}93$년도 농도가 $0.003{\sim}0.012mg/l$인 점으로 보아 구리 오염에 주의할 필요가 있음을 알 수 있었다. 4. 아연의 어종별 96hr-LC50은 넙치 5.2mg/l, 숭어 13.75mg/l, 조피볼락 6.95mg/l으로 나타났다. 5. 수은의 어종별 96hr-LC50은 넙치 0.28mg/l, 숭어 0.1mg/l, 조피볼락 0.01mg/l으로 조피볼락이 타어종에 비해 내성 낮았으며, 특히 조피볼락의 MATC는 $0.0007{\sim}0.007mg/l$으로 $92{\sim}93$년도의 서해 연안역의 수은 농도가 $0.001{\sim}0.005mg/l$인 점을 고려하여 볼 때 수은 오염에 주의할 필요가 있음을 알 수 있었다. 6. 카드뮴의 어종별 96hr-LC50은 넙치 28.4mg/l, 숭어 2.55mg/l, 조피볼락 28.7mg/l으로 나타났다. 7. LAS의 96hr-LC50은 0.79mg/l이었고, 숭어에 대한 96hr-LC50은 0.06mg/l, 조피볼락 1.08mg/l으로 기수성 어류인 숭어의 내성이 매우 낮은 점이 특이하였다.

• 원예과학기술지
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• 제29권5호
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• pp.413-419
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• 2011

국내 자생 수생식물인 노랑꽃창포와 창포를 수질 내 카드뮴(Cd) 제거용 식물재료로 이용하고자 Cd 축적과 내성을 조사하였다. Cd 농도에 따른 치사율을 근거로 Cd에 대한 반수치사량($LD_{50}$)을 계산한 결과, 노랑꽃창포는 $78.5{\mu}M$, 창포는 $47.6{\mu}M$로 나타났다. Cd 스트레스에 대해 노랑꽃창포에서는 POD와 SOD, 창포에서는 CAT와 SOD, 폴리페놀이 활성화되었다. 노랑꽃창포에서는 폴리페놀이 측정되지 않았다. 노랑꽃창포와 창포 모두 Cd 처리 농도가 증가하고 기간이 길어질수록 식물체 내 Cd 축적량이 증가하였고, 두 종 모두 지상부보다는 지하부 축적량이 현저하게 많았다. 지상부에 축적된 Cd 함량은 노랑꽃창포 $548.1mg{\cdot}kg^{-1}$(지하부 축적 대비 82.1%) 창포 $121.4mg{\cdot}kg^{-1}$(지하부 축적 대비 13.7%)로 두 종 모두 Cd 고축적식물로 확인되었으며, 특히 노랑꽃 창포가 Cd 축적능력과 내성이 우수하였다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제36권1호
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• pp.68-74
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• 2009

B. rapa로부터 분리한 BrMT3 유전자를 도입시킨 효모와 애기장대가 카드뮴을 비롯한 중금속에 저항성을 보이는 것이 확인되었고 이 결과를 토대로 이 유전자가 중금속 흡착을 통한 환경 정화 및 스트레스에 내성을 갖는 형질전환 식물체를 개발하는데 유용하게 사용될 것으로 기대된다.