• 한국환경생물학회:학술대회논문집
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• 한국환경생물학회 2002년도 학술대회
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• pp.123-126
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• 2002

Pollutants that are persistent, bioaccurnulative, and toxic have been linked to numerous adverse effects in human and animals, PBTs include heavy metals, polychlorinated biphenyls (PCBs), dioxins, polycyclic aromatic compounds (PACs) in addition to pesticides. This study focuses on toxic effects of the PBTs except pesticides on insects. Eight PBTs were selected from subgroups: three heavy metals (Pb, Hg, and Cd), two PCB mixtures (Aroclor mixtures 1 and 2), 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin, two monophenols (4-octylphenol and 4-nonylphenol), and tetrabutyltin, Beet armyworm, Spodoptera exigua, was used as test target insect species. Three physiological markers (metamorphosis, immune reaction, and follicle patency) were assessed in each exposure to different doses of the PCBs. Heat-shock proteins as molecular markers were also analyzed in response to the PCBs. All tested PBTs were toxic to metamorphosis from larvae to pupae when they were applied with diet. Two PCB mixtures were the most toxic compounds in this assay by giving significant toxicity at 0.005 ppm, while others had from 10 to 1000 ppm. Dioxin (0.1 ppb), tetrabutyltin (0.1 ppb), Pb (10 ppb), and Hg (0,01 ppb) were potent to inhibit immune reactions analyzed by inducing phenoloxidase activity and blocked phospholipase $A_2$ enzyme, Tetrabutyltin and dioxin significantly induced follicle cell patency, but their effects were lower than that of endogenous juvenile hormone, Dioxin, Pb, Hg, and Cd could induce the expression of heat shock proteins that were detected by immunoblotting against human HSP70 monoclonal antibody. HSP78 and HSP80 were upregulated in response to the PBTs. This expression was detected from the fat body and epidermis at as fast as 4h after injection. All these results clearly suggest that PBTs give significant ecotoxicity to insects that are valuable organisms in our environment.

• ALGAE
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• 제33권3호
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• pp.279-290
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• 2018

Microalgae have been utilized in diverse industries including aquaculture. Among the microalgae, dinoflagellates are known to have various bioactive compounds, and thus the interest in their application to industry has increased. In order to test their potential as food materials for aquaculture animals, the crude protein contents and compositions of amino acids of six dinoflagellates Heterocapsa rotundata (family Heterocapsaceae), Ansanella granifera (Suessiaceae), Alexandrium andersonii (Ostreopsidaceae), Takayama tasmanica (Brachidiniaceae), Takayama helix, and Gymnodinium smaydae (Gymnodiniaceae) belonging to diverse families were analyzed. The percentage of the amount of the crude protein relative to dry weight of T. tasmanica was the highest (65%) and that of A. andersonii was the lowest (26%). However, the highest percentage of total detected amino acids in crude protein was found in A. andersonii (98.2%). In all six dinoflagellates, glutamic acid was the most dominant amino acid in crude protein. However, the second main amino acid was aspartic acid for H. rotundata, A. granifera, T. helix, and G. smaydae, but were arginine and leucine for A. andersonii and T. tasmanica, respectively. Furthermore, T. tasmanica and T. helix did not have taurine and gamma-aminobutyric acid, whereas the other dinoflagellates possessed them. The percentages of essential amino acid contents of the dinoflagellates met the requirement levels for juvenile shrimps. In addition, the dinoflagellates were not toxic to the brine shrimp Artemia salina. Compared with the other microalgae reported so far, H. rotundata and A. andersonii can be used for arginine-rich diets, T. tasmanica for valine and leucine-rich diets, A. granifera for histidine-rich diets, T. helix for threonine-rich diets, and G. smaydae for lysine-rich diets. Therefore, based on their biochemical composition and toxicity to Artemia, the dinoflagellates could be used as essential amino acid sources for cultivating animals in the aquaculture industry.

• 환경생물
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• 제35권3호
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• pp.373-379
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• 2017

본 연구는 넙치 치어 (평균 체장 $19.8{\pm}2.6cm$, 평균 체중 $19.8{\pm}2.6cm$)를 바이오플락에 각 농도별 0, 62.5, 125, 250, 500, 1,000, $1,500mg\;L^{-1}$의 질산염과 일반 해수에 각 농도별 0, 62.5, 125, 250, 500, $1000mg\;L^{-1}$의 질산염을 96시간 노출시킨 후 생존율 및 혈액학적 변화를 비교하였다. 본 연구에서 넙치 치어의 반수치사농도 ($96h\;LC_{50}$, 96시간 노출 후 총 개체수의 50%가 폐사하는 농도)는 바이오플락 내의 질산염 노출 실험구에서는 $1,226mg\;NO_3L^{-1}$, 해수에서는 $597mg\;NO_3L^{-1}$ (P<0.05)였으며, 이는 넙치 유생이 높은 질산염에 노출되었을 경우, 같은 농도에서도 바이오플락 사육수 보다 일반 해수에서 생물에 독성의 영향이 크게 나타난다고 볼 수 있다. 혈액학적 분석 결과에서는 일반 해수에서 넙치의 hematocrit는 $250mg\;L^{-1}$ 이상의 농도에서 대조구에 비해 통계적으로 유의한 증가를 나타낸 반면, 바이오플락에서 넙치의 hematocrit는 $1,000mg\;L^{-1}$의 질산염 노출에서만 대조구 대비 통계적으로 유의한 증가를 나타냈다 (P<0.05). 그러나, hemoglobin은 일반 해수와 바이오플락 모두 질산염 농도 의존적 변화가 나타나지 않았다. 질산염 노출에 따른 혈장 효소 성분 분석 결과에서는 혈장 AST와 ALT의 경우, 바이오플락과 일반 해수 모두 각 농도별 질산염 노출에 따라 유의하게 증가하였으나, ALP의 경우 두 실험구에서 모두 질산염 농도 증가에 따른 유의한 차이를 나타내지 않았다. 본 연구에서는 바이오플락 환경에서 사육된 넙치가 일반해수에 사육된 넙치에 비해 단기간 질산염 노출에 대한 한계농도 및 혈액학적 성상에서 더 높은 질산염 내성을 가지는 것으로 나타났다. 이는 일반 해수보다 바이오플락 내의 질산염 노출이 상대적으로 생물에게 낮은 독성을 가지며, 이와 같은 효과는 양식에 있어 바이오플락을 이용함으로써 잠재적인 질산염 독성 영향을 경감시켜줄 수 있을 것이다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제30권1호
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• pp.120-125
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• 2015

본 연구는 Sprague-Dawley 계통의 4주령 랫드에서 MSG의 반복경구투여 독성평가와 행동실험을 통해 어린랫드의 인지능력과 불안감에 미치는 영향을 평가하기 위해서 시행하였다. 시험군은 MSG 대신 distilled water를 투여한 대조군(Control, n = 4), MSG를 3 g/kg을 투여한 군(Low, n = 4), MSG를 5 g/kg을 투여한 군(High, n = 4)으로 나누어 4주 동안 주5회 경구투여를 하였다. MSG의 안정성을 확인하기 위해 다음과 같은 관찰 및 검사를 하였다. 검사항목으로는 체중의 변화, 임상증상, 행동실험인 T-maze, Elevated-plus-maze와 혈액학적 검사, 혈청생화학적 검사, 병리조직학적 검사를 관찰한 결과 모든 투여군 및 대조군에서 특이할 만한 임상증상과 체중변화는 관찰되지 않았으며, 폐사 및 빈사 동물은 시험 전 기간을 통하여 발견되지 않았다. 행동실험인 T-maze 결과 MSG 고용량 투여군에서 움직이는 횟수가 감소하다 증가하는 양상을 보였고, Elevated-plus-maze 실험에서는 MSG 고용량 투여군의 Open arm의 출입빈도가 증가하는 등 유의적인 변화가 나타났다. 혈액학적 검사 및 혈청생화학적 검사에서는 대조군과 비교 시 유의적인 변화가 관찰되었지만 그 수치가 정상범위 안에 포함되기 때문에 이상을 나타내지 않았다. 병리조직검사 또한 약간의 염증발생 소견이 나왔지만 정상범위 안에 포함되기 때문에 이상을 나타내지 않았다고 판단했다. 따라서, 어린랫드를 이용한 MSG의 반복투여 독성시험 결과 특이할만한 신체적인 변화는 나타나지 않았으나 고용량의 MSG 투여는 어린랫드에서 인지능력의 저하 및 행동의 불안을 유발할 가능성이 있다고 사료된다.

• 환경생물
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• 제35권2호
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• pp.116-122
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• 2017

말라카이트 그린과 메틸렌 블루 같은 기본 염료는 1930년대부터 물 곰팡이 감염을 통제하는 소독제로 사용되었다. 하지만 이 염료의 발암성 및 생체 내부 축적이 보고된 후 공중보건을 위해 이 염료의 사용이 금지되었다. 본 연구에서는 천연유황수의 Saprolegnia parasitica의 감염에 대한 치료 효과와 어류에서의 안전성을 평가하고자 하였다. 천연유황수의 항진균성 시험에서 S. parasitica 균사체의 성장이 50 ppm 또는 그 이상의 농도에서 억제되었다. 미꾸라지의 치어와 미성어에 대한 천연유황수의 급성 독성 시험에서 무 영향농도(NOEC)는 100 ppm, 최저 영향농도(LOEC)는 125 ppm 그리고 반수치사농도($LC_{50}$)는 치어에서 125 ppm, 미성어에서 250 ppm으로 측정되었다. 또한, 물벼룩을 이용한 천연유황수의 생태 독성 시험에서는 100 ppm 이하의 농도에서 물벼룩의 유영저해가 나타나지 않았다. 결론적으로, 천연유황수는 50 ppm 농도에서 미꾸라지에 대한 S. parasitica의 감염을 방지하였을 뿐만 아니라 100 ppm 농도까지 미꾸라지에 급성독성 그리고 물벼룩에 생태독성을 나타내지 않았다. 그러므로 미꾸라지 양식에서 많은 문제를 일으키는 수생균을 제거하기 위하여 말라카이트 그린 및 메틸렌 블루 같은 발암성 소독제를 대신하여 천연유황수를 유용하게 사용할 수 있으며 잠재적으로 다른 어종 양식에서도 천연유황수를 친환경 소독제로 사용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 식물병연구
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• 제22권4호
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• pp.227-235
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• 2016

뿌리혹선충에 의한 병 발생은 작물수확량의 감소를 초래하여 중요한 문제로 인식되고 있다. 화학농약의 사용은 선충방제를 위해 효과적인 방법 중의 하나로 고려되지만 환경 오염이나 인축에 대한 독성과 같은 문제를 야기하고 있다. 본 연구에서는 친환경 살선충제 개발에 사용될 수 있는 미생물을 선발하고자, 토양으로부터 분리한 670여 개의 방선균을 대상으로 뿌리혹선충에 대한 살선충 활성을 조사하였다. 이들 중 가장 우수한 살선충 활성을 나타내는 KRA15-528 균주를 선발하였으며, 16S rRNA 유전자 염기서열에 기초하여 S. flavogriseus로 동정하였다. S. flavogriseus KRA15-28 균주 배양여액을 최종농도 10%가 되도록 J2 단계의 유충과 선충알에 각각 처리 시, 48시간 후 71%의 선충 치사율과 9일째에 54%의 선충 알 부화 억제율을 확인하였다. 배양여액을 에틸아세테이트, 부탄올을 이용하여 용매 분획하여 에틸 아세테이트와 부탄올, 물 추출물에 대한 살선충 활성을 조사한 결과, 에틸 아세테이트 추출물로부터만 높은 살선충 활성을 확인하였다. 1,000, 500, $250{\mu}g/ml$의 농도에서 각각 91%, 53%, 30%의 치사율을 나타내었다. 이외에도, 오이에 대한 뿌리 혹 선충병 방제활성을 조사한 결과, 배양여액 처리구에서 눈에 띄게 뿌리혹형성이 억제되는 현상을 관찰하였다. 따라서, S. flavogriseus KRA15-528은 뿌리혹선충병을 방제에 사용할 수 있는 미생물제제로서의 가능성이 있음을 확인할 수 있었다.