• 대한환경공학회지
• /
• 제32권6호
• /
• pp.547-554
• /
• 2010

본 연구에서는 나노구조의 새로운 망간산화물 입자(즉, 블랙-버네사이트)를 합성하여 물질특성 및 1,4-naphthoquinone (1,4-NPQ)을 대상으로 반응매개체 존재 하에서의 산화-변환반응 효율을 조사하였고, 그 결과를 기존의 McKenzie 방법으로 얻은 망간산화물(즉, 브라운-버네사이트)의 결과와 비교 분석하였다. XRD 분석 결과 합성한 망간산화물 입자의 결정상은 버네사이트(${\delta}-MnO_2$)임을 확인하였으며, SEM 측정결과 입자표면은 섬유상의 구조에 의한 나노크기의 미세기공을 가진 볼모양(ball-like)의 형태를 보였다. 배치실험 결과, 나노구조의 망간산화물에 의한 1,4-NPQ 제거는 유사-1차 반응을 따랐으며 기존 망간산화물과 비교해 BET 비표면적 값이 작음(41.05 vs 19.80 $m^2/g$)에도 불구하고 약 2.3배의 높은 속도 상수값을 보였다. 이러한 결과는 블랙-버네사이트에서의 상대적으로 높은 결정성과 나노구조의 표면 특성에 기인한 것으로 해석되며, 블랙-버네사이트 입자가 퀴논화합물에 대하여 상대적으로 높은 반응성을 보임을 알 수 있다. 반응산물에 대한 HPLC 크로마토그램 분석 결과로부터 블랙 버네사이트 입자에 의한 1,4-NPQ의 제거는 반응 매개체인 catechol 존재 하에서의 상호-결합반응을 통한 중합체 생성을 통해 제거됨을 확인하였다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제33권6호
• /
• pp.396-404
• /
• 2011

본 연구에서는 PAHs 오염토양의 화학적 생물학적 처리과정에서 반응부산물로 흔히 발견되는 PAH-퀴논화합물을 대상으로 수용액 상에서의 망간산화물에 의한 산화-변환 제거 특성(제거율, 반응속도)을 조사하였다. 반응시간 경과에 따른 상등액의 HPLC 분석결과로부터 p-퀴논화합물인 Acenaphthenequinone (APQ)는 망간산화물 자체에 의한 산화-결합 반응을 통해 제거되며, o-퀴논화합물인 Anthraquinone (AQ)와 1,4-Naphthoquinone (1,4-NPQ)는 반응매개체(Catechol) 존재 하에서의 교차-결합반응을 통해 효과적으로 제거 가능함을 확인하였다. 망간산화물에 의한 PAH-퀴논화합물의 제거는 유사-일차 반응 속도식을 따랐으며, 본 실험조건(1,4-NPQ = 11.5 mg/L, CAT = 50 mg/L, $MnO_2$ = 1.0 g/L, pH 5, 반응시간 = 6~96 hr)에서의 1,4-NPQ의 교차-결합 반응속도상수(k, $hr^{-1}$)는 0.0426으로 APQ의 산화-결합 반응속도 상수(0.173)에 비교해 약 4배 정도의 차이를 보였다. 동일조건에서의 망간산화물 주입량별 속도상수를 망간산화물의 비표면적으로 표준화하여 얻은 1,4-NPQ의 교차-결합 반응에 대한 비표면적표준화속도상수($K_{surf}$)는 $8.5{\times}10^{-4}L/m^2{\cdot}hr$이었다. 망간산화물 주입량별 제거특성과 반응 속도상수의 비교 해석 결과로부터 1,4-NPQ의 교차-결합 반응은 반응시간 경과에 따라 서로 다른 반응기작을 거침을 확인하였으며, 이를 기존 문헌결과와 함께 해석하였다.

• 한국잡초학회지
• /
• 제31권4호
• /
• pp.323-329
• /
• 2011

색소체 transit 서열이 결여된 Bradyrhizobium japonicum ALA-S 유전자를 과발현하는 형질전환 벼의 광역학적 스트레스에 의해 유도되는 항산화반응을 조사하였다. $350{\mu}mol\;m^{-2}\;s^{-1}$ 의 높은 광 수준은 야생형 벼에 비교하였을 때 형질전환 계통인 C4와 C5의 quantum yield를 감소시켰다. 대조적으로, 높은 광수준 하에서 형질전환 계통 C4와 C5의 nonphotochemical quenching (NPQ) 수준은 야생형 계통과 낮은 광 수준 하의 형질전환 계통에 비해 높은 증가를 보여주었다. 형질전환 계통에서 높은 NPQ 수준은 xanthophyll인 zeaxanthin 수준의 증가와 밀접한 관련이 있었다. $150{\mu}mol\;m^{-2}\;s^{-1}$ 의 낮은 광 수준과 비교하였을 때 높은 광 수준에서 violaxanthin 수준이 야생형 벼에서 증가하였으나, 형질전환 C4와 C5 계통에서는 현저하게 감소하였다. 형질전환 벼에서 nonphotochemical energy dissipation과 광보호기작을 가진 xanthophyll 색소가 광역학적 피해를 조절하는데 결정적인 역할을 하는 것으로 생각되나, 이러한 기작이 광역학 스트레스를 극복하지는 못하였고 결과적으로 photobleaching 증상에 이르게 하였다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제29권9호
• /
• pp.989-996
• /
• 2007

본 연구에서는 망간산화물 존재 하에서의 1-naphthol(1-NP)의 산화-결합반응을 통한 변환반응과 반응산물을 조사하였다. 변환 반응에 의해 생성된 반응산물을 대상으로 한 용매 추출과 HPLC, GC/MS, LC/MS 및 UV-Vis. 흡광특성 분석 등을 통해 반응산물의 분자 구조특성을 규명하였다. 반응 상등액에서 검출된 반응산물은 모두 1-NP에 비하여 높은 극성을 보였다. 주요 반응산물로는 1,4-naphthoquinon(1,4-NPQ)와 dimer, trimer 등의 소 중합체(oligomers)를 포함하며 특히, 용매추출$(CH_2Cl_2)$ 후 수용액에 잔류하는 친수성 형태의 반응산물은 다양한 분자량의(m/z=$400\sim2000$) 중합체로서 토양 휴믹물질(풀빅산)과 유사한 형태의 UV-Vis 흡광특성을 보였다. 또한, 비 반응성 생성물인 1,4-NPQ는 1-NP 존재 하에서 망간산화물에 의한 교차-결합(cross-coupling)을 통해 중합체로 변환될 수 있음을 확인하였다. 본 실험조건(20.5 mg/L, 1-NP, 2.5 g/L $MnO_2$, pH 5)에서 산화-결합 반응에 의한 중합체 형성으로 제거되는 1-NP의 양(mg/L)은 초기농도 대비 약 83%에 해당하며, 이들 중 약 30% 정도는 침전층에서 중류수와 메탄올$(CH_3OH)$에 의해 추출되지 않는 안정화된 형태의 불용성 중합체 생성물로 존재하였다. 이상의 결과는 망간산화물에 의한 산화-결합반응이 naphthol 오염토양의 처리에 있어서 소 중합체와 중합체 침전물로의 변환을 통한 오염 저감 및 제거 효과를 나타냄을 제시한다.

• 한국환경농학회지
• /
• 제26권3호
• /
• pp.239-245
• /
• 2007

The effect of ultraviolet-B (UV-B) radiation on photosynthesis was studied by the simultaneous measurements of $O_2$ evolution and chlorophyll (Chl) fluorescence in tobacco leaves. When the tobacco leaves were teated with UV-B (1 $W{\cdot}m^{-2}$), the maximal photosynthetic $O_2$, evolution (Pmax; 4.60 ${\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$) at 200 ${\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$) was decreased with increasing time of UV-B treatment showing 80% decline after 4 h treatment. Chl fluorescence parameters were also affected by ultraviolet-B. Fo was increased while both Fm and Fv were decreased, resulted in the decreased of photochemical efficiency of PSII (Fv/Fm). Non-radiative dissipation of absorbed light as heat as estimated as NPQ (Fm/Fm' - 1) was also decreased with increasing time of UV-B treatment while the extent of photochemical quenching (qP) was not changed. Thus, the ratio of (1-qP)/NPQ parameter was also increased with increasing time of UV-B treatment indicating PSII is under the threat of photoinhibition. The result indicate that UV-B primarily decreases the capacity to dissipate excitation energy by trans-thylakoid pH, which in turn inhibits PSII activity.

• Journal of Photoscience
• /
• 제5권4호
• /
• pp.169-174
• /
• 1998

Photosynthetic responses to dehydration were examined by the simulataneous measurement of O2 evolution and chlorophyll (Chl) fluorescence in green pepper leaves. Dehydration was induced by immersing the plant roots directly in the Hoagland solution containing varying concentration (2-30%) of polyethylene glycol(PEG-6000) . Water potential of the leaf was decreased time-and concentation -dependently by PEG-treatment. The decrease in water potential of leaf was correlated with the decrease in both the maximal photosynthesis (Pmax) and quantum yield of O2 evolution, but Pmax dropped more rapidly than quantum yield at all water deficit conditions tested. However, Chl fluorescence parameters were not affected much. Dehydration did not change the initial fluorescence (Fo) and maximum photochemical efficiency(Fv/Fm) of photosystem(PS) II. Both the photochemical quenching (qP) and non-photochemical quenching(NPQ) were not changed by dehydration under low PFR(50 $\mu$mols m-2s-1 ). In contrast, under high PFR(270$\mu$mols m-2s-1)qP was slightly decreased while NPQ was greatly increased. The fast induction kinetics of Chl fluroecence showed no change in Chl fluorescence pattern by dehydration at high PFR (640 $\mu$mols m-2s-1 ), but exhibited a significant drop in peak level(Fp)at low PRFR (70$\mu$mols m-2s-1 ). PS I oxidation and reduction kinetics revealed normal reduction but delayed oxidation to P-700+, suggesting no lesionin electron flow from PSII to PSI , but impaired electron transport to NADP+,These results suggest that water stress caused by PEG-treatment results in the reduction of photosynthesis, promarily due to the reducted electron trasport from PSI to NADP+ or hampered subsequent steps involving Calvin Cycle.

• 한국환경농학회지
• /
• 제21권2호
• /
• pp.83-89
• /
• 2002

고추 종자에 저선량 $\gamma$선을 조사시킨 고추 식물체의 생육과 광합성 능 및 광 스트레스 반응에 미치는 영향을 조사하였다. 저선량 4 Gy가 조사된 고추 식물체에서 광합성에 의한 산소발생이 대조구에 비해 1.5배정도 높은 것으로 나타났다. 고추 잎에 900 ${\mu}mol/m^2/s$의 빛의 세기로 광저해를 4시간 유도하였을 때 최대 광합성능 (Pmax)이 대조구의 경우 20%정도 감소되는 반면 4 Gy 조사구는 3% 정도의 감소를 보였다. Fv/Fm는 광저해가 진행됨에 따라 감소되는 경향을 보이며 대조구의 경우 4시간 처리시 Fv/Fm 값이 50% 정도 감소되는 것을 볼 수 있었다. 반면 4 Gy 조사구는 Fv/Fm값이 대략 37%정도 감소되어 대조구에 비해 광 스트레스에 대해 덜 민감한 것으로 나타났다. Fo는 광저해가 진행됨에 따라 거의 변화가 없었으며 대조구나 4 Gy조사구 사이의 차이도 거의 없는 것으로 나타났다. 광계II의 광양자 수율인 $\Phi_{PSII}$과 광계II 반응중심에 의한 여기 포획률을 나타내주는 1/Fo-1/Fm 또한 광저해가 진행됨에 따라 감소되었으며 4시간을 처리했을 경우 각각 대조구는 47%, 4 Gy 조사구는 30%의 감소를 볼 수 있었다. 비광화학적 소멸인 NPQ는 광저해가 진행됨에 따라 감소되는 경향을 보였으나 대조구와 4 Gy 조사구간에 차이는 없는 것으로 나타났다. 이러한 결과를 볼 때 종자의 종피를 투과한 저선량의 $\gamma$선이 식물의 광합성을 증대시키고 동시에 광 스트레스에 대한 저해를 감소시키는 것으로 보인다.

• 환경생물
• /
• 제20권3호
• /
• pp.197-204
• /
• 2002

저선량 $\gamma선 조사가 참박의 초기생육과 생리활성에 미치는 효과를 알아보기 위하여 참박 종자에 $\gamma선을 0-2O Gy 수준으로 조사하여 생육을 관찰하였다. 저선량 $\gamma선에 의한 참박의 초기생육은 대조구에 비해 4-16Gy에서 다소 증가하였고, 생육 조사시 측정한 자엽의 경우 catalase와 Peroxidase 활성이 대조구에 비해 8 Gy 조사구에서 가장 높았으며 본엽은 peroxidase활성이 4 Gy 조사구에서 확연히 증가하였다. 저선량 $\gamma선을 조사한 박 식물체의 광 스트레스에 대한 반응효과는 광계II의 광화학적 효율이 대조구와 8 Gy의 경우 50% 정도 감소되었으나 4 Gy에서는 40% 정도의 감소를 보였다. 반면 Fo는 광저해가 진행됨에 따라 약간의 증가를 보였으나 대조구나 저선량 조사구사이의 차이는 거의 없는 것으로 나타났다. 광계II의 광양자 수율, $\varphi_{PSII}$과 광계II 반응중심의 흥분 포획능, 1/Fo-l/Fm 또한 광저해가 진행되는 동안 감소하여 $\varphi_{PSII}$는 대조구와 8 Gy의 경우 20% 정도 감소를 보인 반면 4 Gy 조사구는 15%의 감소를 보였고, 1/Fo-lF/m은 대조구와 8 Gy는 55%, 4 Gy는 45%의 감소를 나타냈다. 비광화학적 소멸인 NPQ는 대조구와 저선량 조사구 모두 70% 정도 감소되는 경향을 보였다. 이러한 결과를 볼 때 종자의 종피를 투과한 저선량의 $\gamma선이 참박의 생육을 촉진시키고 4 Gy에서 광 스트레스에 대한 저해가 감소되었다.

• 환경생물
• /
• 제22권4호
• /
• pp.537-542
• /
• 2004

To reveal the relationship between the changes in the growth and photo- synthesis induced by low dose radiation, red pepper (Capsicum annuum L.) plants were serially irradiated three times with gamma rays of 0.5, 1, 2, 3, and 4 Gy. The plant growth was monitored by the fresh weight, the stem length, and the leaf length & width. All the irradiation groups (0.5-4 Gy) were stimulated in growth at 1 day after the $1^{st}$ irradiation (DA1I), but rather inhibited at 3 days after the $3^{rd}$ irradiation (DA3I). The maximum photochemical efficiency (Fv/Fm), the photochemical quenching (qP), the non-:photochemical quenching (NPQ) and the apparent rate of the photosynthetic electron transport (ETR) were used to represent the changes in the photosynthesis by the serial irradiation. The irradiation groups except 0.5 Gy had higher Fv/Fm values at 3 DA3I than the control one. After the 3$^{rd}$ irradiation, the qP values appeared to be a little lower in the 1-4 Gy groups than in the control and 0.5 Gy ones. In contrast, the NPQ values were rather higher in the irradiation groups except 0.5 Gy. During the whole experimental period, the ETRs decreased in the control group but remained relatively constant in the 4-Gy one. In conclusion, the results obtained indicate that the stimulatory effect of ionizing radiation on the plant growth was determined by the incident dose of the single irradiation rather than by the cumulative one of the serial irradiation. They also demonstrate that the growth stimulation induced by a low dose radiation could not be positively correlated with an alteration in the photosynthesis. Additionally, we discuss in text that an ionizing radiation may partly protect the leaf senescence by delaying the development of the plants.

• 한국전문물리치료학회지
• /
• 제27권1호
• /
• pp.1-10
• /
• 2020

Background: Thoracic spine self-mobilization exercise is commonly used to manage patients with neck pain. However, no previous studies have investigated the effects of thoracic spine self-mobilization exercise alone in patients with chronic neck pain. Objects: The purpose of this study was to investigate the effects of thoracic self-mobilization using a tool on cervical range of motion (ROM), disability level, upper body posture, pain and fear-avoidance beliefs questionnaire (FABQ) in patients with chronic neck pain. Methods: The subjects were 49 patients (21 males, 28 females) with chronic neck pain. The subjects were randomly divided into an experimental group (EG, n = 23) and control group (CG, n = 26). For the EG, thoracic self-mobilization was applied. We placed a tool (made with 2 tennis balls) under 3 different vertebral levels (T1-4, T5-8, T9-12) of the thoracic spine and the subjects performed crunches, which included thoracic flexion and extension in supine position. Five times × 3 sets for each levels, twice a week, for 4 weeks. Cervical pain, disability, upper body posture, FABQ results, and ROM were evaluated at baseline, after 4 weeks of intervention, and at 8 weeks of follow-up. Assessments included the quadruple visual analogue scale (QVAS); Northwick Park neck pain questionnaire (NPQ); craniovertebral angles (CVA), forward shoulder angle (FSA) and kyphosis angle (KA) measurements for upper body posture; FABQ and cervical ROM testing. Results: The EG showed a statistically significant improvement after intervention in the QVAS (-51.16%); NPQ (-53.46%); flexion (20.95%), extension (25.32%), left rotation (14.04%), and right rotation (25.32%) in the ROM of the cervical joint; KA (-7.14%); CVA (9.82%); and FSA (-4.12%). Conclusion: These results suggest that, for patients with chronic neck pain, thoracic self-mobilization exercise using a tool (tennis balls) is effective to improve neck pain, disability level, the ROM, and upper body posture.