• 한국미생물·생명공학회지
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• 제47권3호
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• pp.390-400
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• 2019

본 연구에서 부산, 창원, 제주도 일대에서 채취한 토양으로부터 분리한 미생물을 이용하여 식물 생장 촉진활성 및 식물병원성 곰팡이에 대한 길항능을 확인하고자 하였으며, 분리주 간에 비교우위를 통해 Pseudomonas plecoglossicida ANG14, Pseudarthrobacter equi ANG28, Beijerinckia fluminensis ANG34, Acinetobacter calcoaceticus ANG35를 최종 선정하였다. 이들은 ACC deaminase 생성능, IAA 생성능, 질소 고정능, 인산 가용화능 및 siderophore 생성능을 모두 가지며, 일부 식물병원성 곰팡이에 대해 길항능을 가지는 것을 확인하였다. 특히 ANG35의 경우에는 7가지 식물병원성 곰팡이 중 6가지에 대해 비교적 높은 억제율을 나타내어 식물 생장 촉진뿐만 아니라 방제활성을 가지므로 식물이 생장하는 데 도움을 줄 것으로 기대된다. 또한, 4균주 간의 세포외 효소활성 synergy effect를 확인한 결과 단독배양을 했을 때보다 혼합배양 시 세포외 효소활성이 증가하는 것을 확인하였다. 따라서, 식물 생장촉진 활성 및 식물병원성 곰팡이에 대한 결과를 통해 새로운 생물학적 제제로서 이용 가능성을 제시한다.

• Fisheries and Aquatic Sciences
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• 제24권1호
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• pp.19-31
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• 2021

Seaweeds are a potential source of minerals, essential amino acids, fatty acids, proteins, and various bioactive compounds such as antioxidants. The higher water content of seaweeds reduces the shelf life and this requires the appropriate drying method. The drying conditions play a major role in the conservation of nutrient composition in dried seaweeds. In recent years, the seaweed industry has used many different drying methods with advantages and limitations. Hybrid hot-water Goodle dryer (HHGD) which is a special dryer mixed with hot-water and a Korean traditional heating system (Goodlejang) might be a solution to avoid these limitations. The present study evaluated the effect of drying conditions in HHGD on nutrient composition and bioactivities of brown seaweeds. Moreover, freeze-dryer (FD) and HHGD were employed in this study to compare the dried outputs obtained from four brown seaweed species. The present study aims to evaluate the effect of the hybrid hot-water Goodle drying method (HHGDM) on the nutritional composition and antioxidant activity of dried seaweeds. AOAC standard methods were used to analyze the proximate composition of dried samples and their 70% ethanol extract. The intracellular and extracellular antioxidant activities were evaluated using Vero cells and electron spin resonance (ESR) spectrometer respectively. High performance liquid chromatography, apoptotic body formation, and in-vivo experiments were used for further confirmation of the quality of dried output. The proximate composition results obtained from drying in HHGD and FD did not exhibit any significant difference. Moreover, the seaweed extracts from the dried seaweeds by HHGD and FD dryings were also not different and both significantly down-regulated in-vivo and in-vitro oxidative stress. Furthermore, the high performance liquid chromatography results revealed that the two dryers did not make the major peaks different in the chromatograms. Freeze-drying method (FDM) provides elevated quality for dried output, but there are limitations such as high cost and low capacity. The results from a novel HHGD did not provide any significant difference with the results in FD and expressed a potential to avoid the limitations in FD. Overall, these findings solidified the applicability of HHGD over FD.

• 대한수의학회지
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• 제60권4호
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• pp.215-223
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• 2020

Sasa (S.) quelpaertensis Nakai (Korean name, Jeju-Joritdae), which has anti-oxidative and anti-inflammatory activities, is a type of bamboo grass distributed widely in Jeju Island, Korea. S. quelpaertensis leaves are used for therapeutic purposes in traditional Korean medicine. This study examined the hepatoprotective effects of the S. quelpaertensis ethyl acetate fraction (SQEA) in a mouse model to mimic alcoholic liver damage. The mice were administered orally with 30% alcohol (5 g/kg) once per day with or without SQEA treatments (100 and 200 mg/kg) for 14 days consecutively. Alcohol consumption increased the serum alcohol content and histopathological changes but reduced the liver weight. Moreover, the livers of the alcohol group exhibited the accumulation of malondialdehyde and cytochrome P450 2E1 (CYP2E1), and lipid droplet coating protein perilipin-2. On the other hand, SQEA dose-dependently attenuated the alcohol-induced serum ethanol content and liver histopathological changes but increased the liver weight. Moreover, SQEA attenuated the level of CYP2E1 and inhibited alcohol-induced lipogenesis in the liver via decreased perilipin-2 expression. These results suggest that SQEA can provide a potent way to reduce the liver damage caused by alcohol consumption.

• 생명과학회지
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• 제31권1호
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• pp.100-108
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• 2021

구강에는 700여 종의 미생물이 부유성 세균(planktonic cells)으로 있거나 치아 표면에 부착하여 바이오필름(biofilms)을 형성하고 있으며 구강 바이오필름(oral biofilms)과 관련된 대표적인 구강질환에는 치아우식증과 치주질환이 있다. 구강 세균은 타액의 흐름, 숙주의 항균 단백질, 영양소의 가용성 및 pH 변화, 항생제, 방부제 등의 영향을 받고 있지만 바이오필름이 형성되면 바이오필름은 물리적으로 두꺼운 층을 이루고 있기 때문에 구강 세균은 이와 같은 구강 내부의 환경적 스트레스에 저항할 수 있을 뿐만 아니라 외부 물질의 침투가 어렵고 바이오필름 내 세포간 상호작용을 통해 유전자 변이가 일어나기 때문에 부유성 세균보다 항생제에 대한 저항성이 1,000배 정도 높다. 따라서 구강 세균의 바이오필름 형성을 억제하거나 제거하면 보다 효과적으로 세균 감염에 의한 구강질환을 예방하거나 치료할 수 있을 것이다. 특히 구강 바이오필름은 여러 세균이 모여서 바이오필름을 형성하는 특징을 가지고 있기 때문에 세포간 신호전달체계인 정족수 감지(quorum sensing)는 구강 바이오필름을 제어할 수 있는 목표점이 될 수 있다. 이외에도 구강세균의 알칼리 생성 기질인 아르기닌을 이용하여 구강 미생물의 분포를 건강한 치아와 유사한 환경으로 전환하거나 S. mutans의 glucosyltransferase 분비를 억제하여 비수용성의 글루칸 형성을 억제함으로써 바이오필름 형성을 억제하는 방법도 구강 바이오필름을 제어할 수 있는 목표점이 될 수 있다. 이처럼 구강 내 병원성 세균의 사멸을 유도하기 보다는 구강 세균의 바이오필름 형성을 억제하거나 제거하는 방법은 치아우식증을 비롯한 구강질환을 선택적으로 예방하거나 치료할 수 있는 새로운 전략이 될 것이다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제48권1호
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• pp.34-43
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• 2021

CRISPR/Cas9에 의한 유전자 교정 기술은 유용 형질을 갖는 작물 및 임목의 육성에 있어 널리 사용되고 있는 핵심 기술이다. 유전자 교정 임목 육성에는 아그로박테리움에 의한 형질전환 방법이 높은 효율로 시행된 연구가 많았고 따라서 형질전환에 사용된 플라스미드 서열이 식물 유전체 안에 존재한다는 문제가 남아 있었다. 본 연구에서는 CRISPR/Cas9을 사용하여 유전자 교정 임목을 육성하는 데 기존에 알려진 벡터 도입 기술이 아닌, 단일 가닥 가이드 RNA (sgRNA)와 Cas9 단백질을 혼합하여 만든 리보핵산단백질을 현사시나무 원형질체에 도입하는 방법을 기술하였다. 염 스트레스 내성 관련 인자 PagSAP1 유전자를 표적으로 하는 3종류의 sgRNA를 디자인하고, 각 sgRNA와 Cas9 단백질을 혼합하여 만든 리보핵산단백질을 원형질체에 도입하였다. 표적화 딥시퀀싱을 통해 리보핵산단백질 형성 시 sgRNA와 Cas9 단백질을 혼합하고 일정 시간 배양하여 안정화되는 시간이 필요한 것을 확인하였다. 또한 sgRNA3의 리보핵산단백질이 sgRNA1, sgRNA2의 리보핵산단백질보다 높은 교정 효율을 보이는 것을 확인하였다. 본 실험을 통해 리보핵산단백질을 이용한 유전자 교정 기술이 임목에도 적용될 수 있음이 확인되었고, 이는 외래 유전자 없이 유전자 교정 임목을 육성하는 데 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국식품과학회지
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• 제54권3호
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• pp.288-296
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• 2022

본 연구에서는 우선 진피 열수 추출물의 in vitro 항산화능을 평가하기 위해 total polyphenol, total flavonoid 함량, DPPH 및 ABTS radical 소거능을 분석한 후, 150 mM/60% ethanol로 유발한 급성 위염 동물 실험을 진행하여 급성 위염 완화 효과를 검증하였다. 약물투여군의 혈청 내 ROS와 MPO 수준, 조직 내 MDA 수준의 유의성 있는 감소를 확인하였으며, western blot을 통해 NOX2와 p22^phox를 포함한 산화적 스트레스 관련 단백질을 억제하였고, PI3K/Akt/NF- κB 신호 전달 경로를 통한 염증성 단백질의 현저한 감소를 확인하였다. 따라서 이러한 결과는 진피 열수 추출물이 급성 위염에 대한 완화 효과를 나타냈으며, 위염 및 천연 치료제의 후보 소재로서 가능성이 있다고 판단된다. 또한, 향후 만성 위염, 위암과 같은 위장 질환에 관한 추가 연구에서 진피 열수 추출물의 활용 가능성을 시사한다.

• Nutrition Research and Practice
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• 제16권1호
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• pp.14-32
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• 2022

BACKGROUND/OBJECTIVES: Peroxisome proliferator-activated receptor-gamma co-activator-1α (PGC-1α) has a central role in regulating muscle differentiation and mitochondrial metabolism. PGC-1α stimulates muscle growth and muscle fiber remodeling, concomitantly regulating lactate and lipid metabolism and promoting oxidative metabolism. Gynostemma pentaphyllum (Thumb.) has been widely employed as a traditional herbal medicine and possesses antioxidant, anti-obesity, anti-inflammatory, hypolipemic, hypoglycemic, and anticancer properties. We investigated whether G. pentaphyllum extract (GPE) and its active compound, gypenoside L (GL), affect muscle differentiation and mitochondrial metabolism via activation of the PGC-1α pathway in murine C2C12 myoblast cells. MATERIALS/METHODS: C2C12 cells were treated with GPE and GL, and quantitative reverse transcription polymerase chain reaction and western blot were used to analyze the mRNA and protein expression levels. Myh1 was determined using immunocytochemistry. Mitochondrial reactive oxygen species generation was measured using the 2'7'-dichlorofluorescein diacetate assay. RESULTS: GPE and GL promoted the differentiation of myoblasts into myotubes and elevated mRNA and protein expression levels of Myh1 (type IIx). GPE and GL also significantly increased the mRNA expression levels of the PGC-1α gene (Ppargc1a), lactate metabolism-regulatory genes (Esrra and Mct1), adipocyte-browning gene fibronectin type III domain-containing 5 gene (Fndc5), glycogen synthase gene (Gys), and lipid metabolism gene carnitine palmitoyltransferase 1b gene (Cpt1b). Moreover, GPE and GL induced the phosphorylation of AMP-activated protein kinase, p38, sirtuin1, and deacetylated PGC-1α. We also observed that treatment with GPE and GL significantly stimulated the expression of genes associated with the anti-oxidative stress response, such as Ucp2, Ucp3, Nrf2, and Sod2. CONCLUSIONS: The results indicated that GPE and GL enhance exercise performance by promoting myotube differentiation and mitochondrial metabolism through the upregulation of PGC-1α in C2C12 skeletal muscle.

• 터널과지하공간
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• 제31권6호
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• pp.561-577
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• 2021

고준위방사성폐기물 심층처분장 내 압축 벤토나이트 완충재는 지하수 유입으로 인해 포화되어 팽윤하고, 이때 발생하는 팽윤압으로 인해 벤토나이트가 처분공 주변 암반 균열 내로 침투하게 된다. 침투한 벤토나이트는 지하수 흐름에 노출되어 공학적방벽 외부로 침식될 수 있고, 이러한 벤토나이트 완충재의 침식 및 질량 유실은 공학적방벽의 물리적 건전성에 악영향을 미칠 수 있다. 따라서 심층처분시스템의 장기 건전성을 평가하기 위해 지하수 유입과 완충재의 암반 균열 침투에 따른 완충재와 근계암반 사이의 상호작용이 평가되어야 한다. 본 연구에서는 유사정적 공진주 시험기를 이용하여 벤토나이트 완충재의 암반 균열 침투가 근계암반의 역학적 거동에 미치는 영향을 실험적으로 평가하였다. 국내 심층처분장의 완충재 재료로 고려되는 경주 벤토나이트와 한국원자력연구원의 지하처분연구시설에서 채취한 화강암 디스크를 이용해 완충재 충전물이 포함된 등가연속체 절리 암반 시편을 모사하였고, 수직응력 및 포화여부에 따른 탄성파 속도 변화를 측정하여 절리면의 절리수직강성 및 절리전단강성 변화를 유추하였다. 본 연구에서 수행한 실내실험 결과는 향후 불연속면을 고려한 처분시스템 성능평가 해석의 입력변수로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제26권4호
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• pp.73-80
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• 2022

이 연구는 3D 프린팅 복합재료에 대하여 굳지 않은 상태에서는 시간에 따른 경시변화와 레올로지 특성을 평가하였으며, 굳은 상태에서는 적층된 시험체와 몰드 시험체에 대하여 압축강도와 쪼갬 인장강도 특성을 평가하였다. 3D 프린팅용 복합재료는 압출 30분 후부터 급격한 물성변화가 시작되고 90분까지 재료의 점도가 유지되는 경향을 나타나지만, 이송성능과 적층성능의 품질을 확보하기 위해서는 배합 후 60분 이내의 시공이 효과적임을 확인하였다. 적층 시험체의 압축강도는 몰드 시험체 대비 전 재령에서 동등이상의 성능을 나타내었다. 적층 시험체의 응력-변형률 곡선에서 초기 기울기는 몰드 시험체와 유사하게 나타났지만, 최대 응력 이후의 하강 기울기는 몰드 시험체 대비 평균적으로 1.9배 높게 나타나 상대적으로 취성적인 거동을 하였다. 적층 패턴으로 수직으로 측정한 쪼갬인장강도는 몰드 시험체 대비 약 6% 낮게 나타났으며, 적층 패턴을 수평으로 측정할때는 몰드 시험체와 거의 동일한 쪼갬 인장강도를 나타내었다. 이는 적층 시험체의 패턴 방향에 따라 수직하중에 대한 계면간의 부착력이 영향을 받기 때문으로 판단된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제37권2호
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• pp.211-220
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• 2021

작물의 생육 상태와 스트레스를 탐지하기 위한 유용한 변수 중 하나인 지표면온도(LST)는 열화상 카메라의 소형화와 무인기(UAV)의 발달로 인해 식생 군락 및 지역적 규모에서 취득할 수 있게 되었다. 무인기에 장착된 열화상 카메라로 관측한 LST(LSTUAV)는 습도, 풍속과 같은 기상인자, 관측기기, 그리고 지표 상태에 따라 영향을 받으나 다양한 기상 조건과 작물의 생육 단계에서 측정된 LSTUAV의 정확도 평가는 부족한 실정이다. 본 연구의 목적은 지상에 고정된 열적외선 센서에서 관측된 LST(LSTGround)를 이용하여 다양한 기상 조건과 작물의 생육 상황에서 LSTUAV의 정확도를 평가하는 것이다. 마늘 작물을 대상으로 LSTUAV 관측을 수행하였으며, 상대습도, 절대습도, 돌풍, 그리고 식생지수에 따른 LSTUAV 정확도를 평가하였다. 센서 간의 편향을 최소화한 경우 상대습도가 60%를 초과하는 조건에서 관측된 LSTUAV의 평균제곱근오차는 2.565℃로 상대습도 60% 이하에서 관측된 LSTUAV의 평균제곱근오차(1.82℃) 보다 정확도가 낮았으며, 절대습도에 대한 결과도 상대습도와 유사했다. 이는 대기 중의 습도가 LSTUAV의 정확도에 영향을 미친다는 것을 의미한다. 따라서 LSTUAV를 관측은 상대습도가 60% 이하의 조건에서 수행되는 것을 권고한다. 반면, 돌풍이나 식생 피복률의 영향은 통계적으로 유의하지 않았다. 이것은 무인기 비행이 안정적으로 가능한 조건에서 LSTUAV는 식생의 상태를 반영한 신뢰성 있는 값을 도출한다는 것을 의미한다. 본 연구의 결과는 농업 분야에서 LSTUAV의 정확도를 이해하고 활용하는데 도움이 될 것이다.