• 생명과학회지
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• 제32권11호
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• pp.865-871
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• 2022

황반 변성은 현대 사회에서 발병율이 급격히 증가한 질환 중 하나이다. 황반 변성의 대표적인 원인은 노화로 인한 산화 스트레스로 널리 알려져 있고 최근 노령화로 인해 발병 연령은 40대부터 급격하게 증가하고 있다. 따라서 본 연구에서는 TMH를 이용해 산화적 스트레스에 대한 항산화 효능 및 세포 사멸 억제연구를 통해 눈 건강 개선 소재를 개발하였다. 먼저 TMH의 인간 망막색소상피세포 사멸 억제 효능 평가를 위해 MTS assay로 세포 생존율을 측정하였다. 망막색소상피세포에서 H₂O₂에 의한 산화적 스트레스로 인해 약 60%의 세포 생존율을 확인 할 수 있었고 TMH에 의해 농도 의존적으로 세포 사멸을 억제됨을 확인할 수 있었다. 또한 LDH release assay를 통해 세포막 보호 효능을 확인 하였으며 세포 내 ROS 측정을 통해 세포 내 활성산소종 조절을 통한 항산화 효능을 확인 할 수 있었다. 마지막으로 세포 생존과 사멸에 관여하는 세포 내 신호 단백질인 MAPKs의 인산화 조절, 항산화 효소인 HO-1 발현 조절, 세포 사멸 관여 단백질인 Bax/Bcl-2의 발현 그리고 cleaved caspase-3 단백질 분석을 통해 TMH의 산화 스트레스에 대한 항산화 그리고 세포 사멸 억제 경로를 확인 하였다. 위와 같은 결과 도출을 통해 TMH의 눈 건강 기능성 소재로서의 가능성을 확인하였다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제50권4호
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• pp.548-556
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• 2022

Quorum quenching 활성을 나타내는 acylase 효소는 생물막 형성에 중요한 영향을 미친다. 본 연구에서는 acylase 처리 조건(acylase 처리 시기 및 기간)이 다종 생물막(multispecies biofilm) 형성에 미치는 영향을 규명하였다. 서로 다른 속(genus)에 속하는 9종의 박테리아로 구성된 컨소시엄을 사용하여 acylase 처리 조건에 따른 10가지 episode에서 다양한 acylase 농도(1, 5, 10, 20, 50 mg·l^-1)에 따라 5일 동안 생물막을 형성시켰다. 각 농도별로 5일 동안 acylase를 처리한 조건에서 acylase의 농도가 증가함에 따라 생물막 형성은 억제되었다(linear regression, Y = -0.05· x + 2.37, p < 0.05, R² = 0.88). 모든 acylase 농도 조건에서 acylase를 생물막이 형성된 후에 처리한 경우(L1-L4)에 비해서 생물막 형성 시작 단계에 처리한 경우(B1-B4) 생물막 형성이 더 효과적으로 억제되었다(p < 0.05). ANOVA 결과에 따르면 acylase 10 mg·l^-1 이상 농도에서 acylase 처리 기간(period)은 acylase 처리 시기(application timings, beginning or later)에 상관없이 생물막 형성에 영향을 미쳤다(p < 0.05). 각 농도별 처리 시기(L1-L4 또는 B1-B4)에서 처리 기간과 생물막 형성 사이의 선형 회귀 분석 결과에 따르면 acylase 10 mg·l^-1 이상 농도에서 acylase 처리 기간이 증가함에 따라 생물막 형성은 억제되었다(p < 0.05, 20 mg·l^-1 농도의 L1-L4 제외). 시간에 따른 생물막 형성 결과에 따르면 모든 10가지 episode에서 생물막은 시간에 따라 점차 증가했으며(p < 0.05), 배양 시간과 생물막 형성 사이의 선형 회귀 분석 기울기 값은 acylase를 생물막 형성 시작 단계에 처리했을 때 더 낮게 나타났다(p < 0.05). 본 연구 결과는 생물막 형성 억제에 대한 acylase의 처리 시기 및 기간의 중요성을 시사한다.

• 대한본초학회지
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• 제24권1호
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• pp.59-71
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• 2009

본 연구는 상표소와 상심자가 난소적출로 유발된 흰쥐의 골다공증 치료효과에 미치는 영향에 관한 것으로서 주요 내용은 다음과 같다. 본 연구에서는 상표소와 상심자 물 추출물을 난소를 절제한 흰쥐에 투여하여 대퇴골, 비골경골의 골밀도, 혈청 중 오스테오칼신 함량, 알칼리성 인산가수분해효소 활성도, 칼슘 함량, 인 함량, 소변 중 무기성분의 변화, deoxypyridinoline 함량 등과 뼈의 함량, 인 함량, ash 무게에 미치는 영향을 살펴보았다. 본 실험 결과 상표소와 상심자 물 추출물은 폐경기 이후 골다공증에 대한 치료에 효과적이라고 판단된다는 내용이다.

• 정신신체의학
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• 제31권2호
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• pp.63-71
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• 2023

요실금의 유병률은 전세계적으로 남성에서 3~11%, 여성에서 25~45%에 달할 정도로 매우 흔한 질환이며, 향후 고령화 진행에 따라 요실금은 더욱 증가할 것으로 예상된다. 요실금은 환자와 가족의 삶의 질을 현저히 떨어뜨리고, 우울감, 스트레스, 자존감 저하를 유발한다. 기존에 정신과 질환을 앓고있는 환자에서 요실금이 새로 발생할 때 정신과적 증상 악화, 치료 순응도 저하, 치료 효과 반감 등에 영향을 줄 수 있어 유의가 필요하다. 요실금은 대부분 방광 저장능력의 결함으로 일과성, 만성 요실금으로 구분된다. 일과성 요실금은 가역적인 요실금으로 delirium, infection, atrophic urethritis/vaginitis, psychological disorders, pharmaceuticals, excess urine output, restricted mobility, stool impaction (DIAPPERS)이 대표적인 원인이다. 만성 요실금은 복압성, 절박, 혼합, 일류성 또는 범람, 기능성, 그리고 지속성 요실금으로 구분된다. 약물 유발 요실금은 일과성 요실금의 한 종류로 임상에서 흔히 볼 수 있으며 여러 가지 정신과 약제에 의해서도 유발될 수 있다. 항정신병 약제가 가장 대표적으로 알려졌으며, 비정형 항정신병 약제의 알파 아드레날린성 차단효과로 인한 요도 괄약근 근긴장도 저하, 항콜린성작용에 의한 요폐, 세로토닌 길항 효과로 인한 pudendal nerve 반사 저하, 심한 진정효과, 약물유발 당뇨, 경련 등 여러가지 메커니즘이 작용하는 것으로 추정된다. 리튬은 요실금과 관련된 증례가 보고된 사례는 미미하나 신성 요붕증으로 인한 일류성 요실금과 연관될 수 있고, 발프로산도 명확하지 않은 기전으로 야뇨증을 유발할 수 있다. 항우울제의 경우 SSRI는 세로토닌 경로와 배뇨근 활성에 영향을 줌으로써, SNRI와 TCA는 요저류를 유발함으로써 요실금을 일으킬 수 있다. 부프로피온과 멀타자핀도 드물지만 요실금 사례가 보고된 바 있다. 벤조디아제핀의 경우 방광의 근이완으로 요저류와 요실금을 모두 유발할 수 있으며 항치매제로 쓰이는 아세틸콜린 분해효소 억제제는 말초의 아세틸콜린을 증가시켜 요실금을 유발한다. 이렇듯 요실금은 여러 정신과 약제로 인하여 발생될 수 있으므로, 요로 증상을 면밀히 확인하여 약물 선택과 조절에 주의해야 하며, 요실금이 약물로 인한 것임이 밝혀졌을 경우 원인 약물의 중단, 감량 또는 분복 변경이 필요하며 약물치료로는 desmopressin, oxybutynin, trihexyphenidyl, amitriptyline을 추가해볼 수 있다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제38권6호
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• pp.517-527
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• 2023

본 연구에서는 추출 수율 및 소재의 풍미를 높일 수 있는 EE와 CE를 통해 명일엽과 돌미나리 착즙박 추출물을 제조하여 추출물의 정미 성분인 유리아미노산, 유기산, 당류와 항산화 특성인 DPPH 라디칼 소거능, TPC, TFC를 비교분석하여 명일엽과 돌미나리 착즙박 추출물의 업사이클 가능성을 검토해 보고자 하였다. 유리아미노산의 함량은 명일엽 착즙박은 EE가, 돌미나리 착즙박은 CE가 더 높은 추출 효율을 가졌으며, 착즙 전 원물로 제조한 추출물에 비해 높은 추출 효율을 나타냈다. AKEE의 주요 아미노산은 leucine, alanine, aspartic acid, AKCE의 주요 아미노산은 valine, alanine, aspartic acid 이다. OJEE의 주요 아미노산은 leucine, aspartic acid, arginine, OJCE의 주요 아미노산은 valine, aspartic acid, arginine으로 추출물의 특성에 맞게 사용한다면 식품의 풍미 향상과 더불어 기능성 소재로의 활용 가능성을 확인할 수 있었다. 유기산과 당류 함량은 명일엽, 돌미나리 착즙박 공통적으로 CE의 추출 효율이 높았다. 추출방법에 따라 유기산 및 당류의 조성이 상이하기 때문에 신맛과 단맛의 패턴이 다르게 나타나며 산도 조절과 같은 기능적 특성도 예상할 수 있다. DPPH 라디칼 소거능과 TPC 함량은 명일엽, 돌미나리 착즙박 공통적으로 CE의 추출 효율이 높았다. 이는 CE에 사용한 에탄올과 페놀성 화합물이 반응하여 추출 함량이 증대 된 것으로 판단된다. 또한, 폴리페놀 함량이 높아질수록 DPPH라디칼 소거능이 높아지고 있어 양의 상관관계 성립을 예측할 수 있었다. 하지만 착즙 전 원물 추출물 대비 착즙박 추출물의 항산화능은 다소 낮은 수준이므로 사용량에 대한 검토가 필요하다. TFC 함량은 명일엽 착즙박 추출물은 CE 대비 EE 에서 더 높은 추출 효율을 가지지만, 돌미나리 착즙박 추출물에서는 EE와 CE의 통계적 유의성이 없게 나타났다. 이는, 착즙박 추출물에 가해진 효소의 활성 조건이 착즙박의 세포벽 결합 구조를 파괴하여 플라보노이드의 추출을 유도할 때 AKEE에서는 적합하였지만, OJEE에서는 부적합하여 다른 경향의 결과를 나타내는 것으로 유추해 볼 수 있다. 본 연구를 통하여 명일엽과 돌미나리 녹즙 제조 후 생성되는 착즙박을 활용한 추출물의 정미 성분과 항산화 특성을 분석하였고 고부가가치 소재의 이용성 가능성을 확인 할 수 있었다. 연구결과를 바탕으로 실용화를 위한 구체적 연구개발의 확대가 필요할 것으로 사료된다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제30권1호
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• pp.146-154
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• 2023

참치액 소스를 가공할 때 가쓰오부시(가다랑어 훈연 숙성) 열수 추출물을 주원료로 사용하며, 이때 부산물로 생산되는 가쓰오부시 단백질을 이용하여 가수 분해산물인 peptide 강화소재를 제조하며 이를 젖산발효를 통한 기능성 물질 GABA가 증진된 기능성 발효소재를 개발하였다. 황칠나무 추출물 25%에 glucose 2%, skim milk 1%를 첨가한 제한배지에서 1차 고초균 발효 1일 동안 B. subtilis HA의 생균수는 8.83 log CFU/mL로 크게 증가하였고, pH 7.53과 산도 0.06%를 나타내었다. 고초균 발효물의 protease 활성은 발효 전 1.55 unit/mL에서 발효 후 102.22 unit/mL로 크게 증가하였고, 이에 가쓰오부시 부산물을 10% 첨가하여 60℃에서 3시간 동안 단백질 분해한 결과 tyrosine 함량이 분해 전 72.94 mg%에서 분해 3시간 후 156.85 mg%로 2배 이상 증가하였다. 고초균 발효물을 이용하여 가수분해시킨 가쓰오부시 단백질 분해물에 추가적으로 MSG 10%, glucose 3%, yeast extract 0.5%를 첨가하여 정치배양으로 젖산균 발효를 수행하였다. L. plantarum KS2020의 생균수는 0일 차 7.65 log CFU/mL에서 발효 7일 차 9.33 log CFU/mL까지 크게 증가하였고, B. subtilis HA의 생균수는 0일 차 5.98 log CFU/mL에서 1일 차부터 생균수가 검출되지 않았다. 젖산균 발효물의 pH 및 산도의 변화는 0일 차 pH 7.14, 산도 0.19%에서 1일 차에 pH는 5.77로 감소하고 산도는 1.92%로 증가한 후 발효 3일 차에 산도는 0% 및 pH 8.00 이상을 나타내었다. 젖산발효 1일 차부터 GABA의 전환이 보이면서 발효 3일 차에 고농도 GABA 생성을 나타내었다. GABA 및 glutamic acid의 함량을 HPLC로 분석한 결과, GABA의 함량은 3,139.58 mg/100 g으로 매우 높은 값을 나타냈으며, glutamic acid의 함량은 83.44 mg/100 g이었다. 결과적으로 황칠나무 추출물을 이용한 고초균 발효물을 효소원으로 이용하여 가쓰오부시 부산물의 단백질을 효과적으로 고온에서 단기간에 분해하여 peptide를 생성시켰으며, 연속적으로 젖산발효를 통해 약 3.1%의 GABA가 생성되었다. 최종 가쓰오부시 단백질의 가수분해물을 이용한 젖산균 발효물은 산도가 0%이며 풍미, probiotics, peptides, 고농도 GABA를 함유한 복합 기능성 발효소재로써 소스 등 다양한 식품의 건강소재로 활용이 기대된다.

• 농업과학연구
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• 제4권2호
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• pp.283-316
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• 1977

한국(韓國)에 있어서 벼 잎집무늬마름병(病)의 발생변동(發生變動), 병원균(病原菌)의 배양적(培養的) 특성(特性)과 병원성(病原性), 발병환경(發病環境), 재배법(栽培法)과 발병관계(發病關係), 품종(品種)의 저항성(抵抗性) 등(等)에 관(關)하여 연구(硏究)한 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 한국(韓國)에 있어서 벼 잎집무늬마름병(病)의 발생면적(發生面積)은 다비재배(多肥栽培), 조기조식재배(早期早植栽培) 및 통일계품종(統一系品種)의 확대보급등(擴大普及等)으로 인(因)하여 매년(每年) 증가(增加)되었고 특(特)히 1971년(年)부터 전국적(全國的)으로 급격(急激)히 발생면적(發生面積)이 증가(增加)되어서 1976년(年)에는 전체수도재배면적(全體水稻栽培面積)의 약 65.2%에서 본병(本病)이 발생(發生)하였다. 2. 우리나라에 분포(分布)하는 벼 잎집무늬마름병균(病菌)의 배양적(培養的) 성질(性質) 및 병원성(病原性)에는 많은 변이(變異)가 있었으며 병원균(病原菌)의 생육최적(生育最適) 온도(溫度)도 $25^{\circ}C$에서 $30^{\circ}C$사이로 균주간(菌株間)에 차이(差異)가 있었다. 한편 병원균(病原菌)의 배양적(培養的) 성질(性質)과 병원성(病原性)에는 상관관계(相關關係)가 없었다. 3. 잎집무늬마름병균(病菌)의 PDA배지상(培地上)에서의 균사생장(菌絲生長)은 채집지(採集地)의 기온(氣溫)과 밀접(密接)한 관계(關係)가 있었다. 즉 채집지(採集地)의 기온(氣溫)이 높은 지역(地域)의 균주(菌株)들은 기온(氣溫)이 낮은 지역(地域)의 균주(菌株)들에 비(比)해 $35^{\circ}C$ PDA배지(培地)에서 균사생장(菌絲生長)이 양호(良好)하였고 반대로 $12^{\circ}C$ PDA배지상(培地上)에서는 기온(氣溫)이 낮은 지역(地域)에서 채집(採集)한 균주(菌株)들이 기온(氣溫)이 높은 지역(地域)에서 채집(採集)한 균주(菌株)들 보다 균사생장(菌絲生長)이 양호(良好)하였다. 4. 잎집무늬마름병균(病菌)을 접종(接種)한 수도엽(水稻葉)으로부터 얻은 Pectin polygalacturonase 및 Cellulase의 역가(力價)는 접종(接種)3일(日)째에 최대(最大)였고 Pectin methylestrase의 역가(力價)는 접종(接種) 4일(日)째에 최대(最大)였으며 병원성(病原性)이 강(强)한 균주(菌株)에서는 Pectin methylestrase의 활성(活性)이 높은 경향(傾向)이었고 병원성(病原性)이 약한 균주(菌株)에서는 Pectin methylestrase의 활성(活性)이 낮은 경향(傾向)이었으나 다른 효소(酵素)들은 병원성(病原性)과 관계(關係)가 없었다. 5. 배지(培地)에 형성(形成)된 균핵(菌核)을 건조처리(乾燥處理)하였을 경우(境遇)의 저온저항성(低溫抵抗性)은 매우 강(强)하여 $-20^{\circ}C$에서도 발아력(發芽力)을 상실(喪失)치 않았으나 습윤처리(濕潤處理) 하였을 경우(境遇)에는 저항성(抵抗性)이 매우 약(弱)하여 $-5^{\circ}C$에서도 발아력(發芽力)을 상실(喪失)하였다. 포장(圃場)에서 월동(越冬)한 균핵(菌核)의 발아율(發芽率)도 답토양(沓土壤)의 건습(乾濕)에 따라 18%~70%의 차이(差異)를 나타내며 담수상태(湛水狀態)에서 월동(越冬)한 균핵(菌核)은 건조(乾燥)한 토양(土壤)에서 월동(越冬)한 균핵(菌核)보다 발아율(發芽率)이 낮았다. 6. 잡초(雜草)에 대(對)한 기생성(寄生性)을 조사(調査)하였던 바 벗풀(Sagittaria trifolia L.), 물달개비(Monochoria vaginalis Presl), 여뀌(Polygonum hydropiper L.). 피(Echinochloa crusgalli P. Beauv), 한련초(Eclipta prostrata L.), 강아지풀(Septaria viridis P. Beauv.), 좀바랭이(Digitaria sangvinalis Scapoli) 등(等)에서 잎집무늬마름병반(病斑)이 형성(形成)되었다. 7. 질소배비구(窒素倍肥區)에서는 잎집무늬마름병(病)의 피해(被害)가 증가(增加)하였고 가리배비구(加里倍肥區)에서는 감소(減少)하였으나 규산시용구(硅酸施用區)에서는 피해감소(被害減少)의 효과(效果)가 없었다. 규산시용구(硅酸施用區)에서는 도체내(稻體內)의 질소함량(窒素含量)과 전분함량(澱粉含量)이 다같이 감소(減少)하였다. 8. 생육전기(生育前期)의 이병경율(罹病莖率)은 밀식구(密植區)가 높았으나 생육후기(生育後期)에는 소식구(疎植區)의 1주당(株當) 분얼수(分蘖數)가 많아 이병경율(罹病莖率) 및 피해도(被害度)가 높아졌으며 주당(株當) 1본식(本植)한 구(區)에서는 피해(被害)가 적었다. 9. 잎집무늬마름병(病)에 대(對)한 수도(水稻) 품종(品種)의 피해도차이(被害度差異)는 출수일수(出穗日數)와 밀접(密接)한 관계(關係)가 있었다. 즉 출수일수(出穗日數)와 피해도(被害度)와의 상관관계(相關關係)는 6월(月)13일(日) 이앙(移秧)한 구(區)에서는 r=-0.707이었고 6월(月) 25일(日) 이앙(移秧)한 구(區)에서는 r=-0.496으로 비교적 높은 상관(相關)을 나타내어 출수(出穗)가 빠른 것이 피해(被害)가 크고 낮은 것이 피해(被害)가 적은 경향(傾向)이었다. 또한 본병(本病)은 분얼(分蘖)이 많은 품종(品種)일수록 피해(被害)가 심(甚)하였다. 10. 생육전기(生育前期)의 이병경율(罹病莖率)은 출수후(出穗後)의 피해도(被害度)와 상관(相關)이 없었으나 생육후기(生育後期)의 이병경율(罹病莖率)은 피해도(被害度)와 상관(相關)이 높았다.

• Journal of Hospice and Palliative Care
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• 제5권2호
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• pp.111-124
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• 2002

목적 : 의학의 발달로 인간의 생존 기간이 길어졌지만, 암 발생율과 사망율은 오히려 증가하고 있어 그로 인해 말기 암 환자는 계속 늘어나고 있는 실정이다. 말기 암 환자를 진료하는 데 있어서 환자의 생존 기간을 예측하는 것은 중요한 문제로 만약 환자의 생존 기간을 예측할 수 있다면 남은 시간에 따라 환자, 가족, 의료진은 치료의 선택에 큰 차이를 보일 것이다. 이에 저자 등은 말기 암 환자에서 사망 위험도를 높이는 예후 인자를 알아내고 이들 예후 인자의 개수에 따른 생존 기간을 예측하여 말기 암 환자의 진료에 도움이 되고자 하였다. 방법 : 2000년 7월 1일부터 2001년 8월 31일 사이에 국민건강보험공단 일산병원 가정의학과에 말기 암으로 입원한 환자 157명을 대상으로 입원당시 환자의 임상변수 31가지를 조사하였다. 그리고 환자의 의무기록과 조사된 환자의 신상기록을 가지고 2001년 10월 31일까지의 환자의 생존 여부를 확인하였다. Kaplan-Meier 방법과 로그순위 검정(log-rank test)을 이용하여 임상변수에 따른 생존 기간에 차이가 있는지를 알아보았다. Cox의 비례위험함수 모형(Cox's proportional hazard model)을 이용하여 임상변수 중 사망 위험도를 높이는 유의한 변수를 얻은 후 이를 예후 인자로 삼고, 이것을 와이블 비례위험함수 모형(Weibull proportional hazard function model)을 이용하여 예후 인자들의 유무에 따른 생존 기간의 평균, 중앙값 제 1사분위수 그리고 제 3사분위수를 계산하여 생존기간을 예측하였다. 결과 : 말기 암 환자 157명 중 성별은 남자가 79명(50.3%), 여자가 78명(49.7%)이었고, 평균 연령은 남자가 $65.1{\pm}13.0$세, 여자는 $64.3{\pm}13.7$세였다. 암의 종류를 보면 위암이 36명(22.9%)으로 제일 많았고, 폐암이 27명(17.2%), 대장암이 20명(12.7%) 순이었다. 의식변화, 식욕부진, 저혈압, 수행능력 저하, 백혈구 증가증, 중성구 증가증, 크레아티닌 증가, 저알부민혈증, 고빌리루빈혈증, 간효소(SGPT)치 증가, 프로트롬빈 시간(PT) 연장, 활성부분 트롬보플라스틴 시간(aPTT) 연장, 저나트륨혈증, 고칼륨혈증 등을 보이는 환자는 통계학적으로 유의하게 생존 기간이 짧았다. 이중 Cox의 비례위험함수 모형을 통해 수행능력 저하, 중성구 증가증, PT 연장, aPTT 연장인 경우가 환자의 사망위험도를 높이는 유의한 예후 인자로 나왔다. 생존 기간의 중앙값은 4가지 인자가 모두 있는 경우는 3.0일, 3가지만 있는 경우는 $5.7{\sim}8.2$일, 2가지만 있는 경우는 $11.4{\sim}20.0$일, 1가지만 있는 경우는 $27.9{\sim}40.0$일, 4가지 모두 없는 경우는 77일로 나왔다. 결론 : 말기 암 환자에서 수행능력 저하, 중성구 증가증, PT 연장, aPTT 연장이 사망위험도를 높이는 예후 인자임을 알 수 있었다. 이들 4개 인자를 통해 말기 암 환자에서 생존 기간을 예측할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제14권3호
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• pp.40-46
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• 2009

독립영양 황탈질 미생물 Thiobacillus denitrificans를 이용한 질산염 오염지하수 정화 기술을 개발하고자, 3열의 관정형 반응벽체(길이 $\times$ 너비 $\times$ 깊이 = $3m\;{\times}\;4\;m\;{\times}\;2\;m$)를 한국농어촌공사 수리시험장(길이 $\times$ 너비 $\times$ 깊이 = $8m\;{\times}\;4\;m\;{\times}\;2\;m$)에 설치하고 현장적용성을 검토하였다. 전자공여체로 총 80 kg의 황입자를, 탈질미생물로 Thiobacillus denitrificans를 준비하였다. 황입자 표면에 Thiobacillus denitrificans를 부착하는 1톤 용량 물통 실험에서, Thiobacillus denitrificans는 질산염 농도 375 mg/L(6.1 mM)의 오염수를 11일 경과 후 ~12% (0.7 mM), 18일 경과 후 ~24%(1.3 mM), 32일 경과 후 ~45%(2.4 mM), 그리고 부착 종료 시(60일)까지 ~52%(2.8 mM)를 제거하며 황입자 표면에 성공적으로 부착 증식하였다. 이후, Thiobacillus denitrificans가 부착된 황입자를 3열의 관정형 반응벽체(각 열 간격 1 m)에 주입하여 황탈질 미생물 관정형 반응벽체를 설치하였다. 초기 질산염 농도 평균 181 mg/L 인 인공오염지하수에 대하여 28일 간 1차 정화실험을 실시하였고, 평균 281 mg/L 인 인공오염지하수에 대하여 14일 간 2차 정화실험을 실시하였다. 1차 실험의 인공오염지하수(2.9 mM)는 1열 반응 후 ~2%(0.06 mM), 2열 반응 후 ~9%(0.27 mM), 3열 반응 후 ~15%(0.44 mM)의 질산염이 제거되었다. 2차 실험의 인공오염지하수(4.5 mM)는 1열 반응 후 ~1%(0.02 mM), 2열 반응 후 ~6%(0.27 mM), 3열 반응 후 ~8%(0.37 mM)가 제거되었다. 실험 기간 중 인공오염지하수의 주입용량은 $1.24\;m^3/d$, 유속은 0.44 m/d를 유지하였고, pH는 6.7~8.3, DO는 0.9~2.8 mg/L 범위로 큰 변화가 없었다. 본 관정형 반응벽체 실험의 낮은 정화효율의 원인은 인공오염지하수에 대한 Thiobacillus denitrificans의 탈질 소요 시간 부족, 관정형 반응벽체의 개별 관정사이로 빠져나가는 인공오염지하수체, 그리고 질산염 환원효소의 활성 및 생성을 억제시키는 용존산소의 상대적으로 높은 농도 때문으로 추정된다. 황탈질 관정형 반응벽체의 현장적용시에는 탈질반응에 필요한 체류시간, 관정형 반응벽체의 개수 및 간격, 그리고 용존산소 농도 등 해당 오염부지의 고유 특성을 고려한 설계가 필요하다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제21권3호
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• pp.150-184
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• 1978

합성배지(合成培地)에서 느타리 버섯균(菌)의 균사생육(菌絲生育)과 자실체형성(子實體形成)에 대한 영양적(營養的) 특성(特性)과 생리화학적(生理化學的) 제성질(諸性質)을 구명(究明)하고 볏짚과 톱밥 양(兩) 배지(培地)에서 느타리 버섯의 대량(大量) 생산(生産)을 위한 배양조건(培養條件)을 밝히고, 느타리 버섯 재배기간(栽培期間) 중 배지(培地)와 버섯중의 각종(各種) 성분(成分)의 추이(推移)를 알고자 실험을 수행하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 탄소원(炭素源) 중 mannitol과 서은 균사생육(菌絲生育)과 자실체(子實體) 형성(形成)이 빠르고 자실체(子實體)의 수량(收量)이 많았으나 lactose와 rhamnose는 균사(菌絲) 조차도 생육하지 못하였다. 또한 구연산, 호박산, ethyl alcohol 및 glycerol에서는 자실체(子實體) 형성(形成)이 매우 빈약(貧弱)하였고, 식초산, 개미산, 푸마르산, n-butyl alcohol, iso-butyl alcohol 및 n-propyl alcohol은 균사생육(菌絲生育)을 저해(阻害)하였다. 2. 질소원(窒素源)중 peptone은 균사생육(菌絲生育)과 자실체(子實體) 형성(形成)이 빠르고 자실체(子實體)의 수량(收量)이 많았으나 DL-alanine, asparagine, L-aspartic acid, glycine및 serine은 자실체형성(子實體形成)이 매우 빈약(貧弱)하였으며 아질산태질소(亞窒酸態窒素), L-tryptophan 및 L-tyrosine은 균(菌)의 생육을 저해(沮害)하였다. 또한 peptone에 무기태질소(無機態窒素)와 아미노산(酸)을 혼용(混用)한 결과 $(NH_4)_2SO_4$, $NH_4$-tartarate, DL-alanine및 L-leucine에서는 자실체(子實體)의 수량(收量)이 약 10% 증가되었고, L-aspartic acid는 약 15%. L-arginine은 약20%, L-glutamic acid와 L-lysine은 약 25%증가 되었다. 3. C/N율(率) 15.23에서 자실체(子實體) 형성(形成)은 빠르나 자실체(子實體)의 수량(收量)은 감소(減少)되었으며, C/N율(率) 11.42에서는 자실체형성(子實體形成)은 늦으나 자실체(子實體)의 수량(收量)은 증가되는 경향이 있었다. 또한 동일 C/N율(率)에서도 mannitol과 peptone의 농도(濃度)가 높은 편이 수량(收量)이 증가되었다. 그러므로 자실체(子實體)의 수량(收量)과 자실체형성(子實體形成) 소요일(所要日)의 관점(觀點)에서 보면 C/N율(率) 30.46이 어느정도 적당(適當)한 것 같다. 4. Thiamine $50{\mu}g%,\;KH_2PO_4$ 0.2%, $MgSO_4{\cdot}7H_2O$는 $0.02{\sim}0.03%$일때 균사(菌絲)와 자실체(子實體) 생육(生育)이 우수(優秀)하였으며 미량원소(微量元素)로서는 $FeSO_4{\cdot}7H_2O$,\;ZnSO_4{\cdot}7H_2O$ 및 $MnSO_4{\cdot}5H_2O$가 공존(共存)하면 생육촉진(生育促進)의 상승효과(相乘效果)가 인정되었으나 3이원소(元素)중 Mn이 결핍(缺乏)하면 균사(菌絲)와 자실체(子實體)의 생육(生育)이 다소 저하되었다. 이들 염류(鹽類)의 최적농도(最適濃度)는 각각 0.02mg%이었다. 5. Cytosine $0.2{\sim}1mg%$와 indole acetic acid 0.01mg%에서 균사량(菌絲量)은 증가되었으나 자실체(子實體)의 수량(收量)에는 효과 없었으며 그밖의 purine염기(鹽基), pyrimidine염기(鹽基) 및 식물(植物) hormone은 영향이 없었다. 6. 광조사(光照射영)에 의해서 균사생육(菌絲生育)은 저해(沮害)되었으며 영양생장(營養生長)의 후기에 광(光)을 조사(照射)하면 원기형성(原基形成)이 유도(誘導)되었다. 광(光)의 최적조도(最適照度)는 $100{\sim}500lux$, 조사시간(照射時間)은 매일 $6{\sim}12$시간이었고, 이 이상(以上)의 조도(照度)에서는 오히려 저해(沮害)되었으며, 암소(暗所)에서는 원기(原基)가 형성(形成)되지 않고 영양생장(營養生長)만 계속되었다. 7. 균사생육(菌絲生育)과 자실체(子實體) 형성(形成)의 최적온도(最適溫度)는 각각 $25^{\circ}C,\;10{\sim}15^{\circ}C$이었고 최적(最適)의 pH범위(範圍)는 $5.0{\sim}6.5$이었으며 균사(菌絲)는 $7{s\im}10$일간 배양(培養)했을 때가 자실체(子實體) 형성(形成)이 제일 우수(優秀)하였다. 또한 배지량(培地量)이 적을수록 자실체(子實體) 형성(形成)은 빠르나 자실체(子實體)의 수량(收量)은 감소(減少)되었고 배지량(培地量)이 많을수록 자실체(子實體) 형성(形成)은 늦은반면에 그 수량(收量)은 증가 되었으며, 원기형성(原基形成)은 $CO_2$에 의하여 저해(沮害)되었다. 8. 볏짚과 톱밥 병 배지(培地)에서 균사생육(菌絲生育)의 최적(最適) 수분량(水分量)은 70%이상 이었으며 미강(米糠) 10%를 배지(培地)에 첨가(添加)했을 때는 균사생육(菌絲生育)과 자실체형성(子實體形成)이 우수(優秀)하였다. 그리고 양배지(兩培地)에 $CaCo_3$를 단독(單獨)으로 첨가했을 때는 유효(有？)하였으나 미강(米糠)과 함께 첨가했을때는 효과(？果)를 볼 수 없었다. 9. 재배(栽培) 실험(實驗)에서 느타리 버섯의 전체(全體) 수량(收量)은 볏짚배지(培地)에서 $14.99kg/m^2$, 톱밥배지(培地)에서 $6.52kg/m^2$이었고 양배지(兩培地) 모두 90%이상이 1,2주기(週期)에서 얻어졌으며 볏짚배지(培地)(dry matter $20.96kg/m^2$)의 전수율(全收率)을 톱밥배지(培地)(dry matter $20.83kg/m^2$)의 약 2.3배(倍)이었다. 10. 재배기간(栽培期間)중 양(兩) 배지(培地)의 일반 성분을 고형물(固形物) 기준(基準)으로 볼때 회분(灰分)의 변화는 적었으나 유기물(有機物)은 감소(減少)되었으며, 수분(水分)은 종균접종시(種菌接種時) 약 79%이던것이 균사번식기간(菌絲繁殖期間)중에 다소 감소(減少)되었고 그 이후부터는 큰 변화가 없었다. 11, 종균접종시(種菌接種時) 부터 4주기(週期) 수확(收穫) 후까지 배지(培地) 성분(成分)의 소실(消失)을 보면 볏짚배지(培地)는 고형물(固形物) 약 19.7%, 유기물(有機物) 약 19.3%, 질소(窒素) 약 40%가 소실(消失)되었으며, 톱밥 배지(培地)에서는 고형물(固形物) 약 7.5%, 유기물(有機物) 약 7.6%, 질소(窒素) 약 20%가 소실(消失)되었다. 버섯 1kg을 생산(生産)하기 위하여 볏짚 배지(培地)에서는 유기물(有機物) 약 232g, 질소(窒素) 약 7.0g이 소실(消失)되었고, 톱밥 배지(培地)에서는 유기물(有機物) 약 235g, 질소(窒素) 약 6.8g이 소실(消失)되었으며, 버섯 1kg당(當) 함유된 유기물(有機物)은 각각 82.4g, 82.3g, 질소(窒素)는 각각 5.6g, 5.4g이었다. 12. 양배지(兩培地)의 전질소(全窒素)는 점차적으로 감소(減少)되었고 불용성질소(不溶性窒素)의 절대감소량(絶對減少量)은 수용성질소(水溶性窒素)보다 컸으며 아미노태(態) 질소(窒素)는 3주기(週期)까지는 계속 증가 되었으나 그 이후부터는 감소(減少)되었다. 13. 볏짚 배지(培地)에서는 재배기간(栽培其間)에 소실(消失)된 전(全) pentosan의 28%, ${\alpha}$-cellulose는 13.8%가 균사생육(菌絲生育)중에 소실(消失)되었고 톱밥배지(培地)에서는 전(全) pentosan의 24.1%, ${\alpha}$-cellulose는 11.9%가 소실(消失)되었으며 lignin은 양(兩) 배지(培地)의 2주기(週期) 수확(收穫)부터 다소 감소(減少)되었다. 환원당(還元糖), trehalose 및 mannitol은 계속 증가의 추세를 보였으며 C/N율(率)은 볏짚 배지(培地)에서 종균(種菌) 접종시(接種時) 33.2이었던 것이 폐상시(廢床時)에는 30.3이었고, 톱밥 배지(培地)는 61.3이었던 것이 60.0 이었다. 14. 양(兩) 배지(培地)에서 P, K, Mn, Zn은 감소(減少)되었고, Mg, Ca, Cu는 불규칙하게 변화되었으며, Fe는 증가되는 경향이었다. 15. 재배기간(栽培期間)중 각종효소(各種酵素)의 활성(活性)은 톱밥배지(培地)보다 볏짚배지(培地)가 월등히 높았다. 즉 CMC 당화활성(糖化活性)과 CMC액화활성(液化活性)은 균사번식(菌絲繁殖)후부터 2주기수확(週期收穫)까지는 양배지(兩培地)에서 점차적으로 증가 되었으나 그 이후부터는 감소(減少)되었다. xylanase활성(活性)은 1주기(週期)보다 2주기(週期)에서 급격히 상승되었고 3주기(週期)가 되면서 볏짚 배지(培地)에서는 신속히 감소(減少)되었으나 톱밥 배지(培地)에서는 이와같은 감소(減少)를 볼 수 없었다. protease 활성(活性)은 균사번식(菌絲繁殖)후 최고의 활성도(活性度)를 보였다가 점차로 감소(減少)하였다. 또한 볏짚 배지(培地)의 pH는 종균접종시(種菌接種時) 6.3이던 것이 4주기(週期)후는 5.0이었고 톱밥배지(培地)의 pH는 5.7에서 4.9로 떨어졌다. 16. 볏짚 배지(培地)에서 생육한 버섯은 섬유소(纖維素)를 제외한 모든 성분량(成分量)이 톱밥배지(培地)에서 생육한 버섯보다 높은 경향이있었으며 양배지(兩培地)에서 버섯의 각주기별(各週期別) 성분(成分) 변화는 $1{\sim}3$주기(週期)까지는 거의 비슷하였으나 4주기(週期)에서는 다소 감소(減少)의 추세를 보였다.