• 한국작물학회지
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• 제52권4호
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• pp.458-468
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• 2007

To tolerate environmentally adverse conditions such as cold, drought, and salinity, plants often synthesize and accumulate proline in cells as compatible osmolytes. ${\Delta}^1$-Pyrroline-5-carboxylate synthetase(P5CS) catalyzes the rate-limiting step of proline biosynthesis from glutamate. Two complete genes, MtP5CS1 and MtP5CS2, were isolated from the model legume Medicago truncatula by cDNA cloning and bacterial artificial chromosome library screening. Nucleotide sequence analysis showed that both genes consisted of 20 exons and 19 introns. Alignment of the predicted amino acid sequences revealed high similarities with P5CS proteins from other plant species. The two MtP5CS genes were expressed in response to high salt and low temperature treatments. Semi-quantitative reverse transcription-polymerase chain reaction showed that MtP5CS1 was expressed earlier than MtP5CS2, indicating differential regulation of the two genes. To evaluate the reverse genetic effects of nucleotide changes on MtP5CS function, a Targeting Induced Local Lesions in Genomes approach was taken. Three mutants each were isolated for MtP5CS1 and MtP5CS2, of which a P5CS2 nonsense mutant carrying a codon change from arginine to stop was expected to bring translation to premature termination. These provide a valuable genetic resource with which to determine the function of the P5CS genes in environmental stress responses of legume crops.

• 자원환경지질
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• 제53권5호
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• pp.529-542
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• 2020

질산으로 표면 처리한 대나무 활성탄을 소량 첨가한 구형의 폴리술폰 담체(직경 3 - 5 mm)를 제조한 후, 세슘(Cesium: Cs) 오염수를 대상으로 다양한 실내 실험을 수행하여 담체의 세슘 흡착 특성과 Cs 제거효율을 규명하였다. 배치실험 결과, 질산처리한 대나무 활성탄 5%를 첨가하여 제조한 폴리술폰 담체(P-5NBC)는 수 시간 내에 흡착평형에 도달하였고, 1시간 흡착시간 동안 57.8%의 Cs 제거효율을 나타내었다. 흡착시간이 24시간인 경우에는 오염수의 온도와 pH가 비교적 넓은 범위에서도 P-5NBC의 Cs 제거효율이 69%이상을 유지하여, 다양한 수환경 조건에서 Cs 제거를 위해 적용이 가능할 것으로 판단되었다. 토양과 지하수에 서식하는 대표 미생물종인 Pseudomonas fluorescens와 Bacillus drentensis를 배양하여 P-5NBC 표면에 도포한 경우, 미생물을 도포하지 않은 기존 P-5NBC보다 Cs 제거효율은 각각 19%와 18% 증가하였다. P-5NBC의 평균 Cs 탈착율은 16% 이하를 나타내어, Cs가 폴리술폰 담체에 포함된 질산처리한 대나무 활성탄에 안정적으로 결합하고 있었다. 두 종류의 미생물로 도포한 P-5NBC로 충진하여 연속 칼럼실험을 수행한 결과, 100 공극체적량을 처리하는 동안 Cs 제거효율은 80%이상을 유지하였으며, 이러한 결과는 14.7 g의 P-5NBC 만으로(담체 내 순수 대나무 활성탄량: 0.75 g) 7.2 L의 오염수 (오염수 초기 Cs 농도: 1 mg/L; 처리수 Cs 농도: < 0.2 mg/L)를 성공적으로 처리하였음을 의미한다. 1시간 동안 반응시킨 Cs 흡착 배치실험 결과를 대표적인 Langmuir 흡착등온선에 도시한 결과, P-5NBC의 최대 Cs 흡착농도(q_m: mg/g)값은 60.9 mg/g으로, 기존 선행 연구들에서 사용한 다른 흡착제들보다 높았다. 본 연구를 통하여 소량의 P-5NBC 구형 담체를 이용하여 다양한 수환경에서 Cs를 성공적으로 제거할 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국작물학회지
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• 제48권1호
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• pp.20-24
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• 2003

Proline is known as an osmotrotectant to enhance tolerance against both salt and dehydration stresses. A P5CS ($\Delta^1$-pyrroline-5-carboxylate synthetase) plays a major role in regulation of synthesis of proline. An overexpression of the mothbean P5CS gene in transgenic tobacco plant increased the levels of proline and osmotolerance. In an attempt to look for the possibility to use content of proline as well as a level of P5CS gene expression as molecular markers for salt tolerance, the amounts of proline and transcript levels of P5CS were measured as functions of either concentration of NaCl or length of treatment period among different species of zoysiagrass. Hybridzoysia showed the highest level of proline ($329\mu\textrm{g}$/g.f.w.) among five different species of zoysiagrass at 250 mM NaCl in 24 hours. The level of P5CS transcript was also the highest in the hybridzoysia at 250 mM NaCl in 24 hours. The transcriptions of P5CS gene were induced at the rates of 1.2, 1.2, 1.8, and 1.8, upon treatment of 250 mM NaCl in Z. japonica, Z. matrella, Z. sinica and hybridzoysia respectively. Based on a correlation between the level of P5CS transcript and the proline content among different species of zoysiagrass, a comparative structural analysis of the gene for P5CS from either Z. sinica or hybridzoysia may lead to an understanding of mechanism for salt tolerance shown differently among zoysiagrasses.

• 한국광물학회지
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• 제7권2호
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• pp.91-96
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• 1994

중.저준위 방사성 폐기물의 대표적인 핵종인 137Cs, 90Sr에 대한 캐올리나이트의 흡착특성을 수용액의 이온강도와 pH의 영양하에서 알아보았다. 흡착실험은 회분식으로 하였고, 사용한 수용액은 NaCl, CaCl2, MgSO4, KCL 각각을 10-1, 10-2, 10-3, 10-4 mole/$\ell$로 하였다. 수용액광물 평형상태의 pH를 4.5, 7.0, 10.5로 조절하였다. 실험결과 캐올리나이트의 Cs, Sr 흡착은 이온강도와 pH에 상당한 영향을 받으며, Sr 흡차에 양이온들의 경쟁은 Ca2+ Mg2+>K+>Na+ 순을 보이고, Cs의 경우에는 K+>Ca2+ Mg2+>Na+의 순을 보인다. 이는 수용액상에서 이온들의 수호에너지와 관련되며, 광물입자와 이온들의 물구조변환특성에 의해 설명된다. Cs과 Sr 사이에 흡착우선성은 산성 내지 약알카리에서는 Cs이 Sr보다 흡착이 잘 되나, 강알칼리성 환경에서는 Sr이 Cs보다 흡착이 잘 되는 pH 의존성을 보였다. 수용액의 pH가 증가함에 따라 핵종의 흡착량이 증가하는데, 이는 캐올리나이트의 흡착자리인 실라놀과 알루미놀에 의한 제타전위가 pH에 의존함과 잘 일치한다.

• 공업화학
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• 제9권3호
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• pp.451-456
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• 1998

식품가공 공장에서 1차 가공되고 버려지는 게껍질을 화학처리하여 chitin을 제조한 후, 탈아세틸화하여 chitosan(Cs)을 제조하여 이 chitosan에 acrylic acid, maleic acid, fumalic acid를 그라프트공중합시켜 CsAa, CsMa와 CsFa를 합성하였다. 제조한 Cs, CsAa, CsMa와 CsFa의 구조 확인은 FT-IR, 전자현미경, X-Ray회절분석기로 하였으며, 응집제로서의 가능성을 검토하기 위하여 제지공장 폐수를 대상으로 응집제의 투입량을 변화시켜 본 결과 투과도, COD, SS의 제거율이 투입량 40ppm에서 제일 좋았으며, chitosan 보다 그라프트중합체를 사용했을 때의 제거율이 월등히 개선되었다. pH 변화에 따라서는 투과도, COD, SS의 제거율이 pH 5에서 가장 우수한 결과를 나타내었다. Chitosan 보다 그라프트공중합체인 CsAa, CsFa와 CsMa가 월등히 우수한 제거율을 나타내고 있는 것은 chitosan에 카르복시기를 가진 단량체가 공중합됨으로서 양쪽성을 띠기 때문으로 예측된다.

• 농업과학연구
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• 제32권2호
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• pp.205-214
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• 2005

홍삼박의 보존성을 향상시켜 반추동물사료 또는 사료첨가제로 이용할 목적으로 옥수수silage(대조구, corn silage; CS)와 홍삼박silage(GS), 홍삼박+0.5%분쇄옥수수(GS0.5), 홍삼박+1.0%분쇄옥수수(GS1.0) 및 홍삼박+유산균(GSL) silage를 제조하였다. silage 발효 기간중 0, 3, 7 및 60일에 pH를 측정하고 60일에 시료를 건조하여 분쇄한 후 화학조성분과 in vivo 건물 소화율은 측정한 결과는 다음과 같이 요약되었다. 1. Silage의 화학조성분은 원료 홍삼박에 비하여 silage의 성분변화는 크게 나타나지 않았다. 전반적인 홍삼박 silage의 건물기준 조단백질(17.7~18.8%)이 옥수수 silage(8.8%)보다 높았다(P<0.05). 또한 홍삼박silage의 Ca함량은 GS, GS0.5, GS1.0 및 GSL이 0.99, 1.13, 0.99 및 1.03%로 나타나 옥수수silage(CS)의 0.31%보다 높게 나타났다(p<0.05). 그러나 홍삼박 silage와 간에는 유의차가 나타내지 않았다. 2. Silage의 pH는 처음(0일)부터 홍삼박 silage가 낮았고, 발효 3, 7, 60일에서는 분쇄옥수수 0.5% 첨가구(GS0.5)가 4.2, 3.6 및 3.3으로 가장 낮았고 60일 기준으로는, 무처리구(GS)(3.6)과 유산균구(GSL)(3.7)가 높았다(p<0.05). 3. Silage의 in vivo 건물소화율에서 72시간소화율은 CS, GS, GS0.5, GS1.0 및 GSL이 각각 52.1, 76.5, 75.8, 72.9 및 77.3%로 나타나 옥수수silage보다 모든 홍삼박 silage에서 높았고(p<0.05) 홍삼박silage간에는 유이차를 보이지 않았다. 4. Silage의 발효특성중 총유기산 함량은 CS, GS, GS0.5, GS1.0 및 GSL이 각각 87.3, 44.7, 37.8, 46.3 및 47.2mM/dl로 CS가 가장 높았다. 총산 대유산 함량은 각각 53.7, 60.2, 77.2, 83.4 및 77.3%로 CS와 GS만 70% 미만이고 다른구는 70%이상으로 높게 나타났다. 5. Silage의 in vivo 건물 소화율은 발효 72시간에서 CS, GS, GS0.5, GS1.0 및 GSL이 각각 52.1, 76.5, 75.8, 72.7 및 77.3%로 나타나 CS보다 홍삼박 silage에서 높게 나타났다(p<0.05). 결론적으로 홍삼박 silage의 품질은 분쇄 옥수수와 유산균첨가제구에서 양호했으나, 경제적인 면을 고려하여 분쇄옥수수 0.5%(GS0.5)가 효과적인 것으로 판단되었다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제41권3호
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• pp.213-218
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• 1998

전통 대두발효식품으로부터 색소 생성능과 protease 활성이 가장 강한 균을 선별하여 Bacillus sp. CS-l7로 동정하였다. CS-17 균의 균체증식은 배양 24시간, protease 활성은 배양 48시간, 그리고 색소 생성은 배양 72시간 후 최대에 달하였다. Bacillus sp. CS-17은 대두분말을 1.0% 첨가한 색소 생성용 기본배지에서 가장 높은 색소 생성능을 가지는 것으로 나타났다. 배양조건이 Bacillus sp. CS-17의 색소 생성에 미치는 효과를 조사한 결과, pH 8.5에서 $37^{\circ}C$, 72시간 배양하였을 때 최적의 색소 생성을 보였다. NaCl의 첨가는 색소 생성능을 억제하는 것으로 나타났다. 이상의 결과로 Bacillus sp. CS-17의 색소 생성 최적조건은 $37^{\circ}C$, pH 8.5에서 72시간동안 배양하였을 때로 추정되었다. 그람 양성균 5주 및 그람 음성균 6주에 대하여 색소 농축액의 항균활성을 paper disc법으로 조사한 결과, B. subtilis, P. aeruginosa, S. typhimurium, E. aerogenes, B. cereus, A. hydrophila의 성장에 대한 항균효과가 인정되었으나 그 활성은 전반적으로 미약하였다.

• 한국임상수의학회지
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• 제23권3호
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• pp.251-257
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• 2006

This study was performed to investigate the growth rate, hematological and serological changes of the rats when they were fed with the high(at diets supplemented with or without chitosan for five weeks. Twenty-four Sprague-Dawley male rats($235.7{\pm}10.7g$ of body weight) were randomly divided into three groups control group(C) and two treatment groups. Rats in the control group were fed with the high-fat diet containing 10% lard, 1% cholesterol and 0.5% sodium cholate(w/w) which was modified from the formula of the American Institute of Nutrition-76(AIN-76) diet. Rats in treatment groups were red with above diet supplemented with 2.5% of chitosan(CS-2.5) or 5.0% chitosan(CS-5) on the weight to weight basis, respectively. The supplementation of chitosan did not induce any significant difference on the final body weight, gain of body weight and amount of feed intake of rats in between control and treatment groups but the feed efficiency of rats in CS-5 was lower than that of rats in C(p<0.05). The hemoglobin concentrations and hematocrit values showed no significant differences among groups. In addition the values of glucose concentration, total protein, albumin, globulin and albumin/globulin(A/G) ratio showed no significant differences among groups. The values of total cholesterol and low density lipoprotein-cholesterol(LDL-C) in sera of rats in CS-5 were lower than those in both C and CS-2.5(p<0.01). The values of high density lipoprotein-cholesterol (HDL-C) in sera of rats in CS-5 were higher than in both in C and CS-2.5(p<0.05). The values of atherogenic index(AI) of rats in CS-5 were the lowest among groups(p<0.01). AI of CS-2.5 were lower than that or C(p<0.05). The values of triglyceride in sera of rats showed no significant differences among groups. The values of AST in sera of rats in CS-2.5 were lower than those in both C and CS-5(p<0.05). However ALT values showed no significant differences among groups. Therefore the supplementation of chitosan to high fat diet reduced effectively the serum lipid levels such as total cholesterol, LDL-C and triglycerides which were regarded as to cause the cardiovascular diseases moreover it elevated effectively HDL-C value which was regarded protect cardiovascular diseases.

• Journal of Ginseng Research
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• 제27권4호
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• pp.171-177
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• 2003

Previously we have reported that administration of Korean red ginseng water extract (KRG-WE) plays both preventive and therapeutic roles in testicular toxicity of guinea pigs exposed to 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin (TCDD). Further study was carried out to verify the beneficial role of Korean red ginseng in TCDD-induced testicular toxicity with different animal species by different route of administration. Korean red ginseng crude saponin (KRG-CS) was prepared by Diaion HP-20 adsorption chromatography. One hundred twenty rats (Sprauge Dawley, 200${\pm}$10 g) were divided into 6 groups. The normal control group (NC) received vehicle (i.p.) and saline (p.o.). Predetermined dosage of TCDD (40 $\mu\textrm{g}$/kg b.w., i.p.) was administered to single TCDD-treated (TT) and test (CS) groups. KRG-CS was admin-istered (p.o.) at daily doses of 5 (CS5), 10 (CS10),20 (CS2O) and/or 40 mg/kg b.w. (CS40) for 5 weeks, starting 1 week before the TCDD-exposure. Body weight gain, organ weights, and sperm quality were investigated. Decrease in body weight gain induced by TCDD was greatly attenuated by KRG-CS in a dose-dependent manner. Testicular weight, sperm head counts and ratio of sperm with progressive movement in TT group decreased significantly but those parameters were improved by the treatment of KRG-CS in a dose-dependent manner. This result led us to conclude that crude saponin might be the active ingredient of Korean red ginseng that attenuates the testicular toxicity induced by TCDD.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제5권3호
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• pp.157-161
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• 2003

Proline is known as an osmoprotectant accumulating in response to salt and dehydration stresses. An increased level of proline is achieved by either an induced synthesis or a reduced degradation of proline. In an attempt to increase salt tolerance in carrot, a P5CS gene from mothbean was introduced via an Agrobacterium-mediated transformation. The resulting carrot cells and the regenerated plants containing the transgene showed increased levels of proline compared to nontransgenics. The transgenic cell line, Pj2 showed about 6 times increased degree of tolerance determined by relative growth after a treatment in 250 mM NaCl. In facts, due to the retarded growth shown in non-saline condition, Pj2 cells grow only about 1.2 times better than nontransgenic control under salt stress condition. Taken together, it appears that a P5CS is a key enzyme in proline biosynthesis and the increased accumulation of proline by overexpression of the enzyme is enough to enhance tolerance to salt stress in carrot.