본 연구는 신생아 두피 모발의 기저부에서부터 말단부위까지의 외부형태와 모발 가로 직경 대비 모발 표면에 노출된 비늘의 장축 직경 비율을 주사전자현미경으로 관찰하였다. 신생아 모발은 두피에 인접한 부위에서 부터 모발의 끝부분으로 갈수록 완만하게 가늘어지는 것을 확인하였다. 본 연구에서 모발의 두께가 커질수록 노출된 비늘의 장축 직경 비율은 상대적으로 작아지는 것으로 확인되었지만 모발 표면의 노출된 비늘 장축 직경은 모발의 굵기에 관계없이 비슷한 길이로 나타났다. 결론적으로 가는 모발이나 굵은 모발 표면에 노출된 비늘의 장축 직경은 크게 변화하지 않는 것을 확인하였다.
장수풍뎅이 (Allomyrina dichotoma; Dynastidae; Coleoptera)를 사육하여 종령 유충의 전장 상피를 구성하는 세포들에 대한 미세구조를 전자현미경으로 관찰하였다. 상피조직은 편상피 세포들이 단층의 점막상피를 이루었으며, 그 내면은 얇은 큐티클 층으로 덮여 있었다. 상피세포의 유리면 원형질막은 미세융모로 변형되었고, 기저 원형질막은 기저막주름이 잡혀 "canaliculi"를 만들며 크게 발달한 사립체와 접해 있었다. 핵은 크게 발달하였고 세포질 내에는 발달한 사립체가 산재해 있었으며, 지질 및 단백질 과립과 글리코겐 입자들이 많이 축적되었다. 상피의 기저막은 여러겹으로 된 기저초를 이루고 있으며, 기저막내 또는 섬유상 결합조직인 점막하조직내에는 기관지세포와 신경이 뻗어 있었다. 그리고 점막하 조직 바깥쪽에는 환상근과 종주근이 관찰되었다.
본 연구는 레이저, 클리퍼, 가위 등의 커트도구를 사용하여 모발절단면의 형태학적 특성을 주사전자현미경으로 관찰하였다. 레이저(razer)를 사용해서 절단된 모발의 단면은 모발 끝이 한쪽 방향으로 예리하고 뾰족하게 형성되었고 모발의 잘린 면이 얇아지면서 모발의 바깥쪽 부위로 휘어지는 것을 확인하였다. 가위(scissors)를 사용하여 절단된 모발의 횡단면은 비교적 깨끗하게 관찰되었다. 이는 가위와 사람의 손힘이 일정하게 주어짐에 따라 모발의 절단면이 찌그러지거나 눌림 현상 없이 모발형태가 변형되지 않고 절단되었기 때문인 것으로 관찰되었다. 클리퍼(clipper)를 사용해서 절단된 모발 횡단면의 큐티클층은 손상되지 않고 고르게 잘려 나갔으나 피질(cortex)은 섬유성 단백질인 거대원섬유 (macrofibril)들이 매끄럽게 잘려나가지 않고 모발단면의 중간위치에서 층이 형성되는 것으로 나타났다. 이것은 클리퍼의 날이 전기적인 힘에 의해서 고속으로 움직이면서 모발을 순간적으로 절단하면서 생기는 자국으로 나타났다.
무당거미의 많은 견사선들 중에서 포획사를 만들어내는 한쌍의 편상선은 분비관과 분비양, 그리고 말단분비부로 이루어져 있었고, 두쌍의 수상선과 함께 후방적돌기에서 triad 복합구조를 형성하고 있었다. 강한 섬유를 생성하기 위해 분비관은 길게 신장되어 있었고, 토사관과 근접된 원위부의 내벽에는 수분의 흡수와 관련된 subcuticle층이 비후되어 있었으며 분비낭에 가까운 근위부에서는 큐티클 전구물질의 수송현상이 관찰되었다. 분비낭의 상피는 원주상의 세포로 이루어져 있었고, 세포질에 구형의 분비과립을 함유하고 있었는데, 부위에 따라 과립의 형태와 전자밀도의 차이가 관찰되었다. 포획사의 주성분을 분비하는 말단분비부의 선상피세포에는 조면소포체가 특이적으로 발달되어 있었고, 생성된 견사물질은 이출분비의 기작에 의해 내강으로 방출되었다.
검정금파리의 변태에 따른 엑디스테로이드를 Radioimmunoassay법으로 측정하고, 난세포성숙에 미치는 엑디스테로이드의 효과를 조사하여 얻을 결과는 다음과 같다. 산락직후 존재하였던 난내 엑디스테로이드는 발생과정 중 감소하다가 부화 직전 다시 증가하였으며, 유충기와 용기의 성장 변태시 엑디스테로이드함량의 변화를 보면 유충-유충과 유충-용으로의 탈피시에 일시적인 증가현상을 나타냈다. 특히 용화 후 48시간에 높은 엑디스테로이드의 농도를 보였는데 이는 큐티클분비와 경화작용과 밀접한 관계가 있는 것으로 생각된다. 성충기에서는 수컷의 경우 엑디스테로이드가 거의 검출 되지 않은 반면, 암컷에서는 단백질원 섭식 후 96시간에 최고의 함량을 나타내어 난성숙도와 일치하는 변화를 보였다. 엑디스테로이드 처리와 난성숙도와의 관계를 보면, 1$\mu$g 처리군은 대조군에서와 같은 성숙도를 나타내 차이를 보이지 않았으나, 5$\mu$g처리군에서는 대조군에서 보다 12시간 빠르게 난세포성숙이 완료되어, 엑디스테로이드 처리시 임계농도 이상에서는 난세포조기성숙에 직접적인 영향을 미치는 것으로 나타났다.
본 연구는 경기도 양평에서 채집한 빨간집모기(Culex pipiens pallens: Culicidae)를 사육하여 유충 시기에 있는 직장 조직을 구성하는 세포들의 미세구조를 관찰하였다. 직장조직은 점막상피조직, 결합조직, 그리고 근육조직 등으로 구성되었으며, 상피 내면에는 않은 큐티클 내막이 덮고 있었다. 점막 상피조직은 단층의 편평상피세포들로 이루어졌으며, 첨단원형질막이 약 $5\sim8{\mu}m$ 길이의 막주름이 잡혀 있었고 그 사이에는 크게 발달한 사립체가 관찰되었다. 측부원형질막의 첨단 쪽에서는 격막연접부위가 길게 관찰되었으며 중간부위는 심하게 주름이 접혀 물질의 수송통로인 세포간극이 불규칙하게 관찰되었고 이 주변에서도 크게 발달한 사립체가 산재해 있었다. 그리고 상피세포의 기저막주름은 세포 내로 짧고 불규칙하게 함입되어 미로 형태로 관찰되었다. 기점막 바깥쪽에는 신경 및 기관소지가 분포하고 결합조직과 전형적인 골격근의 형태를 하고 있는 환상근관 종주근이 장외면에 부착되었다.
정상성인 여성의 머리카락에 미용실에서 일반적으로 시술하는 탈색제를 사용한 다음 탈색직후, 탈색 후 10일, 20일이 경과한 머리카락을 채취하여 머리카락의 손상정도를 고배율의 투과 및 주사전자현미경으로 관찰하였다. 탈색직후 머리카락의 표면은 정상 머리카락과 비슷한 상태로 관찰되었으며 비늘이 분리되거나 손상됨 없이 나타났다. 탈색 후 10일 경과된 머리카락은 비늘이 분리되어 있고 일부 큐티클세포의 세포질은 조각이 나 있거나 떨어져 나갔다. 이 시기에 머리카락은 비늘이 떨어져 나가면서 표면에 세포부스러기들이 그대로 부착되어 있고, 비늘의 모양은 끝 쪽이 날카로운 모양을 하고 있었다. 탈색 후 20일이 경과된 머리카락은 표면 전체가 비늘의 분리에 의해서 거칠게 나타났다.
왕거미과의 산왕거미(Araneus ventricosus)를 실험재료로 하여 독 생성장치의 미세구조를 주사전자현미경으로 관찰하였다. 두흉부에 위치한 거미의 독 생성장치는 위턱(chelicera)과 한 쌍의 독선으로 이루어졌으며, 각각의 위턱은 기저마디와 가동성 엄니(fang)가 관절된 형태를 이루고 있었다. 산왕거미의 위턱은 체축에 대해 직각 방향으로 접히는 새실젖거미아목(Labidognata)의 특성을 지니고 있었으며, 관절을 통해 연결된 두개의 마디는 마치 접이식 재크 나이프와 유사한 구조를 하고 있음이 확인되었다. 원통형의 엄니는 다수의 돌기가 형성된 위턱고랑(cheliceral groove)과 분화된 접번관절로 연결되어 있었다. 또한, 위턱고랑에는 4개의 앞엄니두덩이(promarginal teeth)와 3개의 후엄니두덩이(retromarginal teeth) 등, 총 7개의 큐티클성 엄니두덩이가 두 줄로 융기된 구조를 형성하고 있었다. 엄니의 말단에는 독액을 분비하는 단일분비구멍이 후연돌기와 면한 쪽의 표면을 통해 개구되어 있었으며, 굴곡운동시 엄니와 접하는 위턱고랑의 표면에는 거친 함몰부가 형성되어 있었고 다수의 미세한 분비 구멍들이 확인되었다.
인공산성비를 애기장대 (Arabidopsis thaliana)에 처리하였을 때 나타나는 줄기와 잎의 생장 변화와 내부구조의 형태변화를 광학현미경으로 관찰하였다. pH 3.0의 인공산성비를 애기장대에 15일 동안 직접 처리한 식물의 줄기 생장은 산성비를 처리하지 않은 정상식물의 줄기 생장과 거의 차이가 없었으며, 외형적인 형태변화도 관찰되지 않았다. 인공산성비를 처리한 식물 줄기의 내부구조는 정상식물 줄기에 비하여 표피조직과 피층 조직이 일부분 파괴되어 산성비에 의한 피해가 있었음이 관찰되었다. 인공산성비를 처리한 식물의 잎 생장은 정상식물 및 생장과 비교하여 차이가 거의 나타나지 않았으나, 외형적인 형태에서는 변화가 관찰되었다. 인공산성비를 처리한 식물의 잎 표면에서는 상표피의 많은 부위에서 흰 괴사반점이 뚜렸하게 관찰되었다. 인공산성비에 의하여 괴사반점이 나타난 잎의 내부조직을 광학현미경으로 관찰한 결과, 잎 표피세포는 큐티클층이 파괴되어 압착되었고 엽육 조직의 세포들도 역시 심하게 파괴되어 수축된 반면에 유관속 조직의 구조적 변화는 거의 관찰되지 않았다.
최근 합성 염모제의 부작용들 때문에 인체에 무해한 천연재료를 이용한 염색에 대한 관심이 고조되어 있다. 본 연구에서는 농산 폐기물인 칡뿌리 추출물을 이용해 탈색 모발에 천연 염색을 함으로써 염색에 적절한 염색 시간, 염색시 온도와 매염과 매염제 처리 농도 변화 등에 따른 모발의 염색 정도를 색차계를 통해 조사하였다. 합성 염모제가 가진 화학 물질로 인한 모발 손상에 비해 칡뿌리 추출물을 이용한 모발 염색은 손상도를 낮춰주고 큐티클을 부드럽게 유지시키는 결과를 가져왔다. 칡 추출물만으로 염색한 모발이 가장 어두워짐을 관찰함으로써, 매염제는 염색의 보조 역할을 하는 성분임을 알 수 있었다. 본 연구의 결과를 종합하여 볼 때 칡뿌리 추출물은 합성 염모제에 비해 모발 손상도가 적으며 칡뿌리 추출물을 천연 모발 염모제의 주원료로써 활용가치가 있음을 제안하는 바이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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