• 제목/요약/키워드: Systems Biotechnology

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사염화탄소를 이용한 마우스 지방간에서의 새로운 생체발광 측정법 (Biophoton Emission as a Biomarker of Mouse Fatty Liver induced by Carbon Tetrachloride)

  • 김정대;임재관;최준호;이병천;유혜란;박대훈;천병수;소광섭
    • KSBB Journal
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    • 제19권1호
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    • pp.12-16
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    • 2004
  • 생체발광 (biophoton emission)의 측정기기를 이용하여 생체의 생리상태를 조사하는 연구가 활발해지고 있다. 본 논문에서는 사염화탄소에 의해 유발된 마우스의 지방간 조직에서 나오는 생체광자를 측정하였다. 올리브유와 올리브를 용매로 하는 사염화탄소를 혼합한 각각의 6마리로 구성된 두 개 군의 마우스에 복강투여 후 24시간, 72시간 후에 각각 간을 적출하여 생체광자를 측정하고, 또한 혈장을 분리하여 생화학적 지표로 사용되는 트랜스아미네이즈 효소 활성도를 측정하였다. 실험결과는 정상적인 대조군의 경우, 생체발광이 29.5$\pm$5.9 counts/min/$\textrm{cm}^2$로. 측정된 반면, 24시간 처리군에 대해서는 69.3$\pm$21.2 counts/min/$\textrm{cm}^2$로 정상관보다 2배 이상 높은 생체발광을 보였다. 또한, 72시간 처리군에 대해서는 37.0$\pm$14.8 counts/min/$\textrm{cm}^2$로 측정되어 생화학적 지표로 사용되는 효소 활성도 결과와 밀접한 상관관계가 있음을 알 수 있었다.

국내 남부권역 주요 수계 농수로의 어류 군집 특성 (Fish distribution and community characteristics of agricultural waterways in the southern region of Korean watersheds)

  • 지성민;성무성;김정훈;박준휘;김현구;안광국
    • 환경생물
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    • 제38권1호
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    • pp.146-159
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    • 2020
  • 본 연구는 국내 주요 수계 중 만경강, 섬진강, 남해권 수계, 탐진강, 영산강, 동진강과 연결된 농수로 어류의 종 조성과 어류 길드 특성, 군집 특성을 분석하였다. 2017년 9월부터 2018년 8월까지 4회에 걸쳐 현지 조사를 시행한 결과, 어류는 농수로에서 6목 11과 53종 3,633개체가 출현하였고 본류에서 9목 15과 57종 7,108개체가 출현했다. 농수로의 우점종과 아우점종은 칼납자루(Tanakia koreensis)와 납자루(T. lanceolata)로 나타났으며, 납자루아과의 어종이 우점하는 지점이 10지점 중 6지점으로 나타났다. 이는 담수성 이매패류의 서식에 기인한다고 사료된다. 그리고 환경부 지정 멸종위기 야생생물 I급 임실납자루(T. somjinensis)가 섬진강 수계의 농수로에서 출현했고, 멸종위기 야생생물 II급 큰줄납자루(Acheilognathus majusculus)와 꺽저기(Coreoperca kawamebari)가 각각 섬진강 수계, 섬진강과 탐진강 수계의 농수로에서 출현했다. 지점별로 어류 길드 분석 결과, 대체로 농수로가 본류보다 낮은 민감종의 비율을 나타냈다. 군집 분석 결과 하상 구조가 복잡하게 나타난 지점에서 비교적 안정적인 군집을 보였으며, 환경적 변수에 따른 분석 결과 하상 구조가 복잡한 농수로 그룹이 높은 다양도 지수와 낮은 우점도 지수를 나타냈다. 결과적으로 본 연구는 농수로의 어류 서식 특성을 나타내고, 향후 연구와 관리의 필요성을 제시했다.

어류신경괴사증바이러스(nervous necrosis virus, NNV) 감염에 따른 숙주의 방어기전관련 세포신호전달 (Intracellular Signaling Pathway for Host Defense Mechanisms against Piscine Nervous Necrosis Virus (NNV))

  • 김종오
    • 생명과학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.402-409
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    • 2020
  • 신경괴사증바이러스(NNV)는 25 nm의 작은 입자 크기에 RNA1 (3.4 kb, RdRp), RNA2 (1.4 kb, capsid protein) 두 가닥의 RNA를 유전정보를 가진다. NNV는 1980년대 말 처음 보고된 이후 전 세계적으로 120여종의 어류에 감염을 일으키며 심각한 피해를 일으키고 있는 바이러스이다. NNV 감염에 의한 피해를 최소화하고 효율적인 백신들을 개발하기 위해서는 무엇보다 NNV 감염에 따른 세포내 신호전달체계를 이해할 필요가 있다. NNV는 세포내 감염 이후 숙주가 가진 바이러스 복제에 필요한 요소들을 이용할 수 있도록 숙주세포의 cell cycle arrest 등의 기작을 이용하는 것으로 알려졌다. 반면에 숙주 세포는 NNV와 감염된 세포를 제어하기 위해 RIG-1-like receptor signaling pathway 등을 통해 NNV 감염을 인지한 다음 IFN signaling pathway를 통해 항바이러스 작용에 필요한 ISG들을 발현시킨다. 또한 감염된 세포들을 사멸시키기 위해 ER stress를 통한 unfolded protein response (UPR), mitochondria-mediated cell death 작용을 통해 감염된 세포의 apoptosis를 유발한다. NNV 감염 기작에 대한 세포신호전달연구는 아직 초기단계이며 검증해야 할 pathway들이 아직도 많이 남아있는 상황이다. 따라서 NNV 감염과 연관된 다양한 세포신호전달체계를 탐색하고 질병 특이적인 세포신호전달체계를 이해함으로써 신속하고 정확한 진단법 및 백신 개발에 많은 도움이 될 것으로 생각된다.

교대근로자의 업무특성과 건강상태에 대한 연구: 제5차 근로환경조사를 중심으로 (Work Characteristics and Health Status of Shift Workers based on the Results of the Fifth Korean Working Conditions Survey)

  • 백경희;하권철
    • 한국산업보건학회지
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    • 제29권4호
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    • pp.550-561
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    • 2019
  • Objectives: The purpose of this study is to provide basic data for the improvement of the working environment for health prevention and related countermeasures for shift workers. This study was conducted based on the Fifth Korean Working Conditions Survey (KWCS), which analyzed the health effects of shift work forces and compared them with preceding studies. Methods: By analyzing secondary rates using raw data from the 5th KWCS, 4,870 (9.7%) of the 50,184 total study subjects were divided into shift work and 45,314 (90.3%) non-shift work groups based on the response to shift status. Variables that could affect work health issues were identified and corrected. A cross-analysis was conducted to examine demographic characteristics (gender, age, and education level) of the workers and occupation characteristics (monthly net earnings, employment type, occupation, working period up to now, workplace scale, type of work system, and weekly working hours). In order to find the work health issue ratio between the shift and non-shift work groups, logistic regression was analyzed and the association with health problems according to shift type by gender was looked at through cross-analysis. Results: According to the surveys conducted from the 1st KWCS (2006) to the 5th KWCS (2017), the proportion of shift workers continued to increase. Also, muscular pains in the lower limbs (hips, legs, knees, feet, etc.) (OR=1.135, 95%CI 1.031-1.251), headaches, eyestrain (OR=1.580, 95% CI 1.428-1.748), anxiety (OR=1.715, 95% CI 1.402-2.099), difficulty falling asleep (OR=1.391), and other problems (OR=7.392) were reported. In addition, back pain, muscular pains in shoulders, neck and/or upper limbs, muscular pains in lower limbs (hips, legs, knees, feet, etc.), headaches, eyestrain, depression, anxiety, overall fatigue resulted in significant results for both male and female shift workers. Depression and anxiety were higher in female shift/circulation compared to males. Conclusions: The social nets for the health and safety of shift workers should be explored in a variety of ways, including management and supervision of shift sites, attempts to reorganize and improve the shift system, development of workers' health recovery programs, promotion, systematic treatment, and compensation systems.

In vitro 실험에서 검정콩 안토시아닌 조추출물의 효능 분석 (In vitro Biological Activities of Anthocyanin Crude Extracts from Black Soybean)

  • 이혜정;도완녀;김용호
    • 한국작물학회지
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    • 제55권1호
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    • pp.65-69
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    • 2010
  • 검정콩 종피에 함유된 안토시아닌의 항산화 및 항염증 효과를 분석하였다. 메탄올로 추출된 검정콩의 안토시아닌 조추출물은 0.01%에서 0.5% 범위에서 농도 의존적으로 SOD활성을 증가시켰으며 0.5%에서 superoxide radical을 100% 소거시키는 결과를 관찰할 수 있었다. 또한 RAW 264.7 세포를 배양한 후, 세포 배양액에 LPS와 농도별 안토시아닌 추출물을 가한 결과, 안토시아닌 추출물을 0.001%, 0.01%, 0.02% 농도로 각각 처리했을 때 LPS에 의해 증가된 NO의 생산이 농도 의존적으로 감소하는 결과를 보였다. 따라서 검정콩 안토시아닌 추출물의 항산화능 및 항염증효과를 가늠할 수 있었다. 그러나 안토시아닌 조추출물은 DDT 시험에 의해서는 S. aureus, E. coli, C. albicans, A. niger에 대해서 10%의 농도에서도 항균력을 보이지 않았다.

중부지방 적합 자운영 (Astragalus sinicus L.) 형질 특성 및 유전적 연관성 분석에 관한 연구 (Study for Morphological and Genetic Characteristics of Chinese Milk Vetch (Astragalus sinicus L.) to Select Suitable Line in Central Area of Korea)

  • 홍선희;김재윤
    • 환경생물
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    • 제34권3호
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    • pp.169-176
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    • 2016
  • 본 연구는 중북부지방 적응성 자운영 선발 및 수집 계통간 형태적, 유전적 근연관계를 분석한 것으로서 총 수집된 16개 자운영 계통 중 파주종은 엽각이 적고, 지하부의 발육이 좋아 형태적 형질이 월동에 적합한 초형이었다. 또한 구례 수집종은 개화기가 타 수집종에 비해 일주일 가량 빨랐다. 유전적 근연관계를 검정하기 위해 8개 primer 조합으로 AFLP를 실시한 결과 총 579개의 밴드를 얻었으며, 이 중 polymorphism을 갖는 밴드는 61.54%인 336개 밴드였다. AFLP 데이터를 이용해 군집분석을 실시한 결과 계통 간 유사도 지수는 0.826~0.939 사이의 값을 가지며, 구례와 파주 수집종은 타 수집종과 유전적 유사도에서 비교적 큰 차이를 보였다.

Lux operon을 함유한 유전자 재조합 Escherichia coli의 발광 안정화 조건 및 독성물질에 대한 민감성 (Conditions for Stable light Production of Recombinant Escherichia coli Containing Lux Operon and Sensitivity to Toxic Chemicals)

  • 배희경;이상민;정윤철;송방호;신평균
    • KSBB Journal
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    • 제17권6호
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    • pp.571-576
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    • 2002
  • 수환경에 영향을 미치는 독성물질을 확인하기 위한 생물학적 경보장치로 현재 상용화된 Lumistox의 단점을 보안하기위해, Photohabdus luminescence의 lux CDABE 유전자가 응합되어 기질첨가의 번거러움이 없는 재조합 E. coli DH5$\alpha$/pSB311을 제조하였다. 적정 생장 상태와 생균수, 발광 측정 완충용액들을 중심으로 재조합 S. coli DH5$\alpha$/pSB311의 발광 안정화 조건을 조사한 결과, 적정 세포수가 유지되면 측정 완충용액은 그 종류에 크게 영향을 받지 않으며, O $D_{660nm}$ 0.6~0.7 정도의 middle-exponential stage까지의 cell age를 가지고 $10^{6}$-$10^{7}$ 정도 희석한 세포수가 가장 안정화된 발광량을 보여 주는 것으로 확인되었다. 온도에 따른 재조합 E. coli와 Lumistox의 발광량의 변화를 살펴보면, Lumistox는 15$^{\circ}C$에서는 안정하나 실온(25 ~ 3$0^{\circ}C$)에서는 급격하게 발광량이 감소하는 현상을 보이는 반면, E. coli DH5$\alpha$/pSB311은 Photohabdus luminescence의 lux operon을 함유함으로써 온도에 대한 영향을 많이 받지 않음을 확인하였다. 그리고 재조합 E. coli와 Lumistox의 중금속에 대한 독성정도를 EC값으로 산출하였다. Cd, Cu, Hg, Zn에 대해서 E. coli DH5$\alpha$/pSB311은 Lumistox보다 더 민감하거나 유사한 반응을 보였다. 이는 Lumistox의 성장과 발광을 안정화시켜 주는 고농도의 salt에 의한 민감도의 저하에 따른 현상으로, 광산이나 공장폐수와 같은 수계의 중금속 독성도를 측정하기 위한 생물경보장치로 사용하기에는 해양 발광 미생물을 이용하기보다는 재조합 E. coli가 더 효과적임을 알 수 있었다.

영지의 액체배양에 의한 세포외 다당 생산의 Scale Up 연구 (Scaling Up Study of Exopolysaccharide Production through Mycelial Submerged Cultivation of Ganoderma lucidum)

  • 이학수;이신영
    • KSBB Journal
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    • 제24권3호
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    • pp.303-311
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    • 2009
  • Bi-staged pH process 하의 jar fermenter system에서 영지의 액체배양 시 효율적인 균사체 및 세포의 다당 생산을 위한 용존산소의 영향을 조사하고, 산소이동용량계수와 발효조 조작변수와의 상관관계를 해석하여 scale up의 조건을 검토, 확립하였다. 교반속도에 따른 용존산소의 농도변화를 살펴본 결과, hi-staged pH process에서 배양 $2{\sim}4$일에 용존 산소의 급격한 감소를 보였으나 용존 산소의 제한은 일어나지 않고, 다시 증가하는 경향을 보였으며, 교반속도가 증가할수록 감소 폭과 깊이는 증가하는 경향을 보였다. 다당 생성은 대수 증식기 이후의 용존 산소농도가 $40{\sim}80%$ 범위일 때 가장 높았으며, 이 보다 낮거나 높은 경우 다당의 생성은 저해되었다. 교반 및 통기에 따른 산소이동용량계수 ($k_La$)와 통기속도 (Vs), 교반속도 (N) 및 impeller 지름 (Di)의 자료로부터 중회귀분석한 결과, 이들 사이의 관계는 다음 식으로 표현할 수 있었다. $$k_La=0.555{\times}Vs^{0.42}{\times}(N^3{\times}Di^2)^{0.33}\;(R^2=0.925,\;p<0.05)$$ 2.6 L 발효조의 경우, 15.43 g/L의 최대 다당 생산량은 400 rpm 및 1 vvm에서 얻어졌으며, 2.6 L 발효조의 최적 산소이동용량계수 값을 적용한 20 및 75 L 발효조에서의 scale up 시험 결과는 서로 잘 일치하였다. 최대의 다당생성을 위한 산소전달계수의 감은 $85.4{\pm}26.70\;h^{-1}$이었다.

오배자 추출물의 Acetylcholinesterase 저해 및 항산화 활성 평가 (Evaluation of Acetylcholinesterase Inhibitory and Antioxidative Activities of Rhus javanica)

  • 배종섭;이현식;이하영;유병혁;김태완;김용한;김태훈
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제19권5호
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    • pp.751-756
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    • 2012
  • 건조 오배자를 80% MeOH로 침지 추출하여 얻어진 추출물에 대해 n-hexane, EtOAc 및n-BuOH로 순차 용매 분획하였고, 얻어진 결과물에 대하여 DPPH 및 $ABTS^+$ radical 소거능 및 AChE 저해활성을 평가하였다. DPPH 라디칼 소거능은 총 페놀성 화합물의 함량이 상대적으로 높은 EtOAc층에서 $IC_{50}$값이 $10.4{\pm}0.3mg/mL$으로 대조군인 (+)-catechin과 비교하였을 때 우수한 라디칼 소거능을 확인하였고, 오배자 추출물에 존재하는 총 페놀성 화합물의 함량과 라디칼 소거능과의 연관성을 시사하였다. 또한 $ABTS^+$ 라디칼 소거능은 EtOAc층이 $IC_{50}$값이 7.8 mg/mL 이하였고, n-BuOH층이 $IC_{50}=8.5{\pm}0.9mg/mL$으로 상대적으로 우수한 활성이 확인 되었으며, 이는 우수한 활성물질의 존재가 시사되었다. 또한, AChE 저해활성을 측정한 결과, 우수한 $ABTS^+$ 라디칼 소거능을 나타낸 EtOAc층의 $IC_{50}$은 각각 31.3 mg/mL 이하의 저해율을 나타내었으며 이는 대조군인 tacrine에 비해 다소 낮으나 분획물일 때의 활성임을 감안할 때 단일물질로 정제할 경우 더욱 우수한 효능의 화합물이 존재할 가능성을 시사하였다. 향후 이들 활성물질 동정을 통한 활성 기작에 대한 연구가 필요하며 본 연구결과는 천연물유래의 우수한 라디칼 소거능 및 AChE 저해능을 가지는 새로운 선도화합물 발굴을 위한 기초자료로 이용될 수 있을 뿐만 아니라 오배자의 식물 화학적 성분연구에 대한 기초자료로 활용가능하리라 사료된다.

혐기소화에서의 바이오가스 생산 증진을 위한 슬러지 전처리 기술 (Pre-treatment Technology of Wastewater Sludge for Enhanced Biogas Production in Anaerobic Digestion)

  • 김동진
    • 청정기술
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    • 제19권4호
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    • pp.355-369
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    • 2013
  • 재생 원료인 바이오매스를 이용한 에너지 생산에 있어서 경제성은 가장 중요한 인자 중 하나이다. 이러한 관점에서 슬러지 혐기소화에 의해 생산되는 바이오가스는 다른 바이오매스에 비해 매우 저렴하며 처분 비용 절감으로 얻는 이익이 부가적으로 발생하기 때문에 경제성이 매우 높다. 슬러지 혐기소화에서 기질의 가수분해 속도는 전체 소화 성능을 결정짓는 인자이며 혐기소화 속도를 향상시키기 위한 슬러지 전처리 기술이 많이 개발되었다. 슬러지 전처리는 생물학적, 열 가수분해, 초음파, 기계적 방법 등 다양한 기술이 실제 시설에 적용되었다. 전처리는 슬러지 가용화를 촉진하고 고형물을 감소시키면서 바이오가스 생산을 늘리는 등 혐기소화 효율을 향상시켰다. 본문에서는 전처리 방법의 기술적 특성을 소개하고 각 전처리 방법의 에너지 수지와 경제성을 비교하여 적절한 전처리 기술을 선정하기 위한 기준을 마련하고자 하였다. 조사 결과 고온 혐기소화와 열 가수분해가 가장 경제성이 높고 다음으로 Cell rupture$^{TM}$, OpenCEL$^{TM}$, MicroSludge$^{TM}$, 초음파의 순서로 평가되었다. 경제성 평가에 있어서 슬러지의 최종 처분 비용이 가장 큰 요소가 되며 따라서 최종 처분 슬러지의 수분 함량이 경제성 평가에 결정적인 역할을 하였다.