• 한국해양생명과학회지
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• 제4권2호
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• pp.53-62
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• 2019

해양 종속영양 박테리아는 수생태계에서 미소생물환의 주요 구성원으로 유기물의 분해 등 생지화학적 순환에서 중요한 역할을 한다. 해양 생태계의 물질 순환과 에너지 흐름을 이해하기 위해서는 박테리아의 변동에 대한 연구 조사가 중요하다. 본 연구는 방조제 건설로 변형된 영산강 하구 해수역을 대상으로 박테리아와 환경인자들의 월 변동 양상을 조사하였고, 박테리아 변동의 주요인자인 식물플랑크톤(chlorophyll-a)과의 상관성을 크기별로 구분하여 파악하고자 하였다. 연구 결과, 영산강 하구의 박테리아는 저층보다 표층에서 높은 개체수를 보였으며, 겨울철보다 여름철에 개체수가 높았다. 그리고 방조제에 가까울수록 개체수가 증가하였으며, 방조제와 가장 인접한 정점에서 2018년 8월, 9월 그리고 2019년 6월에 최대치로 증가하였다. 박테리아의 개체수가 높았던 정점과 시기에 식물플랑크톤의 생체량도 증가하면서 통계분석결과에서도 양의 상관성을 보였고 크기별로도 모두 유사한 상관성을 보였다. 이러한 결과는 식물플랑크톤 기원의 유기물이 박테리아 변동에 영향을 미치고 있고 크기별로 그 영향의 차이가 없음을 제시하고 있다. 또한 수온에 비례하여 증가하는 박테리아의 계절 분포는 박테리아의 성장에 대한 수온의 영향을 보여주는 결과라 볼 수 있다. 그 외에 간헐적인 담수 유입을 통한 영양염 공급과 박테리아의 개체수 변동의 연관성은 관찰되지 않았다. 본 연구에서는 또한 특정시기에 성층이 거의 없는 조건에서 용존산소가 고갈되는 빈산소층이 관찰되었는데 이는 식물플랑크톤 기원 유기물 공급과 박테리아의 분해로 인한 산소 소모의 결과로 추정된다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제12권4호
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• pp.287-304
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• 2007

본 연구는 정화되지 않은 생활하수 유입과 활발한 어패류 해상 양식으로 유기물 오염이 국지적으로 심화되고 있는 가막만에서 다모류군집의 구조적 특성과 서식처 교란 정도에 따른 변화 양상을 파악하기 위하여 수행되었다. 현장조사는 1999년 9월과 2000년 2월에 실시되었고 퇴적물의 입도, 유기물 함량, 산휘발성황화물, 용존산소 등을 포함한 저서환경과 대형저서다모류군집에 대한 조사가 이루어졌다. 1999년 하계 조사에서 북서내만역과 국동항 인근정점의 표층퇴적물내 유기물 함량은 만의 중부나 입구역에 비해 최대 3배 가까이 높았다. 특히 해수 소통이 원활하지 않은 북서내만역의 저서환경은 빈산소 수괴 형성과 황화물의 고농도 발생에 의해 극도로 악화된 상태였다. 2000년 동계 조사에서 북서내만역의 용존산소농도는 정상적으로 회복된 상태였지만 표층퇴적물 내에는 여전히 많은 양의 유기물과 황화물이 존재하였다. 하계에 조사된 28개 정점 가운데 북서내만역의 5개 정점에서는 생물이 전혀 출현하지 않았으며 이를 제외한 23개 정점에서 총 119종의 다모류가 평균 900 $ind./m^2$의 밀도로 출현하였다. 전반적으로 종수는 만의 입구와 중앙부에서 높았고 개체 밀도는 유기물 함량이 상대적으로 높은 국동항 인근과 만 입구의 가두리 양식장 근처에서 높았다. 하계 밀도 분포를 좌우한 우점종은 잠재적 유기물 오염 지표종인 Aphelochaeta monilaris와 Lumbrineris longifolia 등이었다. 동계에 조사된 북서내만역과 만 중부의 12개 정점에서는 총 81종의 다모류가 채집되었고 평균 개체 밀도는 2,802 $ind./m^2$로 하계에 비해 다소 증가한 양상이었다. 하계에 무생물구역이었던 정점들은 선소에 인접한 정점을 중심으로 Capitella capitata, Pseudopolydora paucibranchiata와 Dipolydora socialis 등에 의해 우점되고 있었으며 만의 중상부와 중앙부에서는 Euchone alicaudata와 Praxillella affinis 등이 우점하였다. 하계와 동계 다모류군집 각각에 대한 다차원척도법(MDS) 분석 결과, 두 계절 모두 채집 정점의 지형학적 위치에 따라 그룹이 형성되었다. 그러나 이러한 그룹의 형성은 퇴적물 특성과 같은 자연적 요소보다는 빈산소수괴의 발생과 소멸, 유기물 함량의 상대적 농도 분포와 같은 교란적 요소의 차이가 반영된 결과로서 인위적 교란의 정도가 가막만 전체에 분포하는 다모류군집의 구조적 특성을 결정하는데 중요한 역할을 하고 있음을 암시하였다.

• 한국수산과학회지
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• 제32권3호
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• pp.353-358
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• 1999

본 연구는 연안역의 환경오염 및 양식용수의 이용과정에서 파생될 수 있는 철오염에 따른 넙치의 생산성을 간접적으로 파악하기 위하여 이에 관련된 넙치의 성장, 섭식 및 사료효율에 미치는 철의 영향을 검토하였다. 넙치의 성장률은 각 실험의 대조구 혹은 같은 철농도에서도 비교적 큰 폭으로 변동하였으나, 평균 상대성장률은 대조구 $97.8\%$에 비해 철농도 0.1. 0.5. 1.0, 5.0, 10.0mg/$\ell$에서 각각 103.8, 97.3, 95.8, 87.0 및 $69.2\%$로 철농도 1.0mg/$\ell$이하에서는 유사한 경향을 보였으나, 5.0mg/$\ell$이상의 농도에서 유의한 감소를 나타내었다. 섭식율은 대조구를 비롯하여 철농도 5.0mg/$\ell$이하에서는 유사한 값을 나타내었으나, 10.0mg/$\ell$농도에서 감소하였고, 상대섭식율은 철농도 10.0 mg/$\ell$에서 유의한 감소를 보였고, 5.0mg/$\ell$ 이하의 농도에서는 거의 일정하게 나타났다. 사료효율은 철농도 0.5mg/$\ell$ 이하에서 대조구와 유사한 경향을 나타내었으나, 1.0mg/$\ell$농도 이상부터 감소하는 경향을 보였다. 그러나, 상대사료 효율은 철농도 5.0mg/$\ell$이상의 농도에서는 대조구에 비해 유의한 감소가 인정되었다.

• 생태와환경
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• 제33권3호통권91호
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• pp.213-221
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• 2000

본 연구는 1993년부터 1994년까지 대청호의 17개 지점에서 계절적 산소농도 및 심층 산소 결핍율을 조사하였다. 1993년 본류로부터의 유입수는 7${\sim}$8월의 장마철에 최대를 보였으며, 이는 상류의 수온 성층 및 무산소층을 파괴하여, 심층 무산소대는 호수 중 하류역에 제한되었다. 이 기간동안 무산소충은 호수전체 부피의 10%이하에 불과하였다. 반면, 1994년 하절기에 무산소충은 호수전역에 걸쳐 분포하였고, 산소포화도는 30% 이하를 유지하였으며, 무산소대의 체적은 수체 총부피의 85%를 차지하였다. 호수내 산소의 급격한 감소는 냉수성 어종(빙어)의 대량폐사를 야기시켰다. 하절기동안 상대적 산소결핍도(Relative Areal Oxygen Deficit, RAOD)는 1993년에 $-0.024\;mg\;O_2\;cm^{-2}\;d^{-1}$로 산소함량이 증가한 반면, 1994년에는 $-0.080\;mg\;O_2\;cm^{-2}\;d^{-1}$로서 산소의 빠른 감소율을 보였다. 계산된 무산소도(Anoxic Factor, AF)는 RAOD와 동일 페턴을 보였으며, 1993보다 1994년에 50 d 이상 증가를 보였다. 수심별 평균 여름 산소농도의 계산에 따르면, 1993년의 경우 대부분지점에서 강(River)의 특성 ($6{\sim}11\;mg/l\;DO$)을 보인 반면, 1994에는 수체 전역에서 전형적인 호수특성 (<4mg/l DO)을 보였다. 유입량에 대한 용존산소의 회기분석에 따르면, 산소 변화는 장마철유입량의 크기에 의해 결정되었다($R^2\;=\;0.99$). 이런 결과는 대청호에서 하절기 용존산소를 조절하는 1차적 요인이 하절기 강우의 강도라는 사실을 제시한다.

• The Journal of Korean Physical Therapy
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• 제20권1호
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• pp.57-65
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• 2008

Purpose: Heat shock proteins (HSPs) are a group of proteins that are activated when cells are exposed to a variety of environmental stresses, such as infection, inflammation, exposure to toxins, starvation, hypoxia, brain injury, or water deprivation. The activation of HSPs by environmental stress plays a key role in signal transduction, including cytoprotection, molecular chaperone, anti-apoptotic effect, and anti-aging effects. However, the precise mechanism for the action of small HSPs, such as HSP27 and mitogen-activated protein kinases (MAPKs: extracellular-regulated protein kinase 1/2 (ERK1/2), p38MAPK, stress-activated protein kinase/c-Jun N-terminal kinase (SAPK/JNK), is not completely understood, particularly in application of cell stimulators including platelet-derived growth factor (PDGF), angiotensin II (AngII), tumor necrosis factor $\alpha$ (TNF$\alpha$), and $H_2O_2$. This study examined the relationship between stimulators-induced enzymatic activity of HSP27 and MAPKs from rat smooth and skeletal muscles. Methods: 2-dimensional electrophoresis (2DE) and matrix assisted laser desorption ionizationtime-of-flight/time-of-flight (MALDI-TOF/TOF) analysis were used to identify HSP27 from the intact vascular smooth and skeletal muscles. Three isoforms of HSP27 were detected on silver-stained gels of the whole protein extracts from the rat aortic smooth and skeletal muscle strips. Results: The expression of PDGF, AngII, TNF$\alpha$, and $H_2O_2$-induced activation of HSP27, p38MAPK, ERK1/2, and SAPK/JNK was higher in the smooth muscle cells than the control. SB203580 (30${\mu}$M), a p38MAPK inhibitor, increased the level of HSP27 phosphorylation induced by stimulators in smooth muscle cells. Furthermore, the age-related and starvation-induced activation of HSP27 was higher in skeletal muscle cells (L6 myoblast cell lines) and muscle strips than the control. Conclusion: These results suggest, in part, that the activity of HSP27 and MAPKs affect stressors, such as PDGF, AngII, TNF$\alpha$, $H_2O_2$, and starvation in rat smooth and skeletal muscles. However, more systemic research will be needed into physical therapy, including thermotherapy, electrotherapy, radiotherapy and others.

• 생명과학회지
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• 제19권7호
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• pp.905-916
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• 2009

본 연구는 저산소증에서 반하가 대뇌신경세포의 유전자 표현에 미치는 영향을 알아보기 위하여 배양한 $E_{18}$의 흰쥐 대뇌 신경세포를 반하로 처리하고, 저산소증을 유도한 후 microarray 기법으로 유전자 표현 변화를 조사하였다. Microarray 결과 tubb5, tgfa, ptpn11, n-ras, pdgfa 등 세포의 성장 분화에 관여하는 유전자들의 표현이 증가하였으며, 세포 자연사를 억제하는 mcl-1 유전자의 표현 또한 증가하였다. 한편 세포 자연사를 유도하는 tieg 유전자는 표현이 감소하였다(Fig. 3). 반하에 의하여 수많은 유전자의 표현이 변화되었고, 세포사를 촉진하는 유전자의 표현이 크게 증가되는 경우(예, alox12, faf1)도 있어 본 연구결과만으로 일반적인 결론을 유도하기는 어려웠다. 그러나 대략적으로 반하는 저산소증에서 주로 세포의 성장과 분화를 유지하고, 세포 자연사를 방지하는 유전자들의 표현을 증가시켜 신경 세포사를 보호하는 것으로 이해된다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제8권2호
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• pp.210-224
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• 2003

황산염 환원은 혐기성 해양환경에서 황산염 환원 박테리아가 진행시키는 미생물 반응이다. 황산염 환원 반응은 저층으로 공급되는 유기물 분해의 상당 부분을 담당하며, 이때 발생되는 황화가스의 독성 및 주변 금속과의 높은 반응성, 그리고 유기물 분해시 유리되는 무기 영양염들의 수층 용출 등으로 인해 연안생태계 내의 생물 다양성 및 생지화학적 물질의 순환경로에서 중요한 역할을 한다 여러 해양환경의 퇴적토에서 보고 된 황산염 환원율과 이에 영향을 미치는 주요한 환경요인들에 대해 정리한 결과, 공급되는 유기물과 여러 전자수용체들(산소, 질산염, 산화 철, 망간 등)의 분포가 황산염 환원율 및 유기물 분해시 황산염 환원의 상대적 중요성에 직접 영향을 미치는 것으로 나타났다 아울러 전자수용체의 분포와 유기물의 양과 질을 조절하는 요인으로서 온도, 식생의 유무, 생물교란의 영향에 대해 토의하였다. 끝으로, 우리나라와 같이 갯벌이 발달되고, 유기물 부하가 높은 인공양식장의 가동, 부영양화 등으로 인해 혐기성 환경과 적조의 발생빈도가 점증하는 상황에서 유기(오염)물 분해과정과 영양염 순환 경로를 보다 잘 이해하기 위해서 황산염 환원을 중심으로 한 다양한 혐기성 미생물 생태연구가 중요함을 제안한다.

• Journal of Korean Neurosurgical Society
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• 제67권4호
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• pp.418-430
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• 2024

Objective : Isoflurane, a widely used common inhalational anesthetic agent, can induce brain toxicity. The challenge lies in protecting neurologically compromised patients from neurotoxic anesthetics. Choline alfoscerate (L-α-Glycerophosphorylcholine, α-GPC) is recognized for its neuroprotective properties against oxidative stress and inflammation, but its optimal therapeutic window and indications are still under investigation. This study explores the impact of α-GPC on human astrocytes, the most abundant cells in the brain that protect against oxidative stress, under isoflurane exposure. Methods : This study was designed to examine changes in factors related to isoflurane-induced toxicity following α-GPC administration. Primary human astrocytes were pretreated with varying doses of α-GPC (ranging from 0.1 to 10.0 µM) for 24 hours prior to 2.5% isoflurane exposure. In vitro analysis of cell morphology, water-soluble tetrazolium salt-1 assay, quantitative real-time polymerase chain reaction, proteome profiler array, and transcriptome sequencing were conducted. Results : A significant morphological damage to human astrocytes was observed in the group that had been pretreated with 10.0 mM of α-GPC and exposed to 2.5% isoflurane. A decrease in cell viability was identified in the group pretreated with 10.0 µM of α-GPC and exposed to 2.5% isoflurane compared to the group exposed only to 2.5% isoflurane. Quantitative real-time polymerase chain reaction revealed that mRNA expression of heme-oxygenase 1 and hypoxia-inducible factor-1α, which were reduced by isoflurane, was further suppressed by 10.0 µM α-GPC pretreatment. The proteome profiler array demonstrated that α-GPC pretreatment influenced a variety of factors associated with apoptosis induced by oxidative stress. Additionally, transcriptome sequencing identified pathways significantly related to changes in isoflurane-induced toxicity caused by α-GPC pretreatment. Conclusion : The findings suggest that α-GPC pretreatment could potentially enhance the vulnerability of primary human astrocytes to isoflurane-induced toxicity by diminishing the expression of antioxidant factors, potentially leading to amplified cell damage.

• The Korean Journal of Physiology
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• 제20권1호
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• pp.53-63
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• 1986

과산화수소$(H_2O_2)$가 급성 일산화탄소(CO)중독의 회복에 미치는 영향을 알아보기 위하여 가토를 1% Corktm에 30분간 노출시킨후 자연회복군, 100%산소 흡입군 및 $H_2O_2$관장군(10ml/kg의 0.5% $H_2O_2$용액을 2ml내외의 사람혈액과 함께 관장)으로 나누어, 회복기 15,30,60 및 90분에 동맥혈의 $pH,\;PCO_2,\;CO_2$ 및 HbCO 포화도를 측정하여 다음과 같은 결론을 얻었다. pH는 급성 CO중독시 3개군 모두에서 감소하였고, 회복기에는 서서히 증가하여 자연회복군과 100%산소 흡입군은 회복기 90분에 거의 회복되나, $H_2O_2$관장군에서는 pH의 회복이 다른군보다 늦었다. $PaCO_2$는 급성 Co중독시 3개군 모두에서 감소하였고, 회복기에는 서서히 증가하였으나, 자연회복군의 $PaCO_2$는 회복기 90분에 거의 회복하는데 반하여 100%산소흡입군과 $H_2O_2$관장군의 $PaCO_2$는 회복이 늦었고 회복기 90분에도 완전히 회복되지 못하였다. $PaO_2$는 급성 Co중독시 약간 감소하였다가 회복기에는 회복기 15분부터 급격히 증가하였고 회복기 90분까지 대조치보다 높은 $PaO_2$를 유지하였다. 회복기동안 $H_2O_2$관장군의 $PaO_2$는 $102{\sim}107mmhg$로 자연회복군보다 약 10 mmhg 높은 수준을 보였다. HbCO 포화도는 급성 CO중독시 $54{\sim}72%$까지 증가하였다. 회복기에는 $H_2O_2$관장군의 HbCO 포화도의 회복이 자연회복군이나 100%산소 흡입군보다 빨랐으며, 100%산소 흡입군은 회복기 30분에서 60분사이에 자연회복군보다 더 빠른 회복을 보였다. 이상의 결과에서 0.5% $H_2O_2$관장은 CO중독시 혈액의 산소분압을 어느정도 증가시킬 뿐 아니라 혈색소와 결합된 CO의 해리를 촉진시켜, 단독요법 또는 산소요법과 병행하여 사용할 때 급성CO중독에 효과적인 치료법이 될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국지구과학회지
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• 제43권1호
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• pp.91-109
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• 2022

해양은 대기로 배출된 이산화탄소의 30% 가량을 흡수하여 대기 중 이산화탄소 농도를 감소시키는 역할을 하였으나, 이 때문에 해양의 pH와 탄산염 이온(CO₃^2-)이 감소하는 해양산성화 현상을 겪고 있다. 본 논문에서는 황해 연안역의 신규 관측자료를 타 해역에서 획득된 기존 연구자료와 합쳐서 우리나라 주변 해역의 해양산성화 현황을 파악하고자 하였다. 우리나라 주변의 황해, 동해, 동중국해(남해 포함)는 대기 중 이산화탄소를 흡수하고 있으나, 외해 대부분의 해역에서 해양산성화의 지표인 아라고나이트 포화도가 1 이상인 것으로 나타났다. 남해 동부 연안역에서는 담수 공급으로 인한 희석과 성층 형성, 생물에 의한 유기물 생성과 분해가 표층과 저층의 계절적 해양산성화 변동에 큰 영향을 끼쳤다. 진해만은 빈산소화 현상, 광양만은 담수로 인한 희석으로 여름철 광범위한 해역에서 아라고나이트 포화도가 1 미만으로 감소하여, 탄산칼슘 패각(CaCO₃ shell)을 가진 생물들에게 잠재적 위협이 될 것으로 보고되었다. 하지만 담수 유입이 많은 황해 연안역에서는 진해만과 광양만과 같이 뚜렷하고 광범위한 산성화는 발견되지 않았기 때문에, 연안역에서는 각 해역별 특성에 따라 해양산성화의 양상을 진단해야 할 필요가 있었다. 우리나라 동해 남서부 해역의 계절적 용승 현상 역시 해양산성화에 영향을 미칠 수 있다. 이런 계절적 요인과 더불어, 대기 중의 이산화탄소 및 산성물질이 해양으로 계속 유입되면서, 우리나라 바다의 아라고나이트 포화도가 지속적으로 감소할 것으로 예상된다. 따라서 해양산성화로부터 수산자원과 해양생태계를 보호하기 위해 향후 체계적인 해양산성화 모니터링을 강화해야 할 것이다.