• 제목/요약/키워드: Variation of range

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안정동위원소 비를 이용한 하구 갯벌에 있어서 저서 무척추 동물의 유기물 기원의 공간적 특성 (Spatial Characteristic in Food Sources for Benthic Invertebrates in an Estuary Tidal flat: Carbon and Nitrogen Stable Isotope Analyses)

  • 신우석;이용두
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.53-59
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    • 2010
  • 일본 나나키다 하구 갯벌에 있어서 탄소 질소 안정동위원소를 이용해 먹이 연쇄의 공간적 가변성에 대해 조사했다. 서로 다른 특징을 갖고 있는 갯벌에서 잠재적인 유기물(육상식물, 해양 입자성 유기물, 저서 부착 미세조류 및 하구 입자성 유기물), 퇴적유기물 및 저서 무척추 동물(Nuttallia olivacea and Nereidae)에 대한 샘플링을 행했다. 본 연구의 목적은 좁은 공간적 가변성에 따른 Nuttallia olivacea와 Nereidae의 먹이원을 결정하는 것이다. 육상식물(${\delta}^{13}C=-26.6{\pm}0.76$, ${\delta}^{15}N=2.7{\pm}0.31$) 과 하구 입자성 유기물(${\delta}^{13}C=-25.5{\pm}0.13$, ${\delta}^{15}N=5.2{\pm}0.46$)은 저서 부착 미소조류${\delta}^{13}C=-16.3$, ${\delta}^{15}N=6.2$)와 해양 입자성 유기물(${\delta}^{13}C=-19.6{\pm}0.08$, ${\delta}^{15}N=8.9{\pm}1.70$)의 탄소 질소 안정동위원소비 보다 낮았다. 퇴적물의 탄소 안정동위원소 비는 -27.4~-22.8‰ 나타냈으며, 하구에서 하천 방향으로 갈수록 낮은 탄소 안정동위 원소비를 나타냈다. 저서 무척추 동물의 탄소 질소 안정동위원소비는 각각 -22.8~-18.4‰, 8.1~11.9‰ 범위를 나타냈다. 이러한 결과와 더불어 혼합 모델을 이용해 저서 무척추 동물의 먹이원의 기여율을 추정한 결과 해양 입자성유기물과 저서 부착 미세조류의 기여율은 높았지만, 육상식물과 하구 입자성 유기물의 기여율은 비교적 낮았다. 이러한 저서 무척추 동물의 먹이 기여는 각 장소마다 계절 및 물리적 환경 요소의 영향을 받는다고 사료된다.

하절기 크리핑 벤트그래스의 품종별 특성비교 (Comparison of Growth Characteristics of Creeping Bentgrass(Agrostis palustris Huds.) Cultivars in Summer)

  • 태현숙;이형석;안길만;김종보
    • 아시안잔디학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.147-156
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    • 2006
  • 본 연구는 하절기 크리핑 벤트그래스의 품종별 생육특성을 파악하고자 수행하였다. 하절기에 품질이 가장 나빴던 품종은 Penncross 였으며 가장 좋았던 품종은 Pen A-4와 Crenshaw 였다. Putter의 경우 하절기에도 품질의 변화가 크지 않아 조사기간 내내 고른 품질을 유지한 품종으로 평가되었다. 하절기에도 엽록소 함량이 우수한 품종은 Crenshaw, L-93과 Pem A-4였으며, 가장 낮았던 품종은 Penncross이고 SR1020도 상당히 낮은 그룹에 속하였다. 시비 후 엽록소 함량이 가장 많이 증가하는 품종은 Putter였다. 최고온기인 8월 초에 $1cm^2$ 단위면적당 밀도가 가장 높은 품종은 L-93으로 19.3개이었고 그 다음은 Crenshaw, Pen A-4, Putter, Dominant, SR1020, Penncross 순으로 나타났다. 가장 낮았던 Penncross의 밀도는 15.7 개였다. 뿌리생육이 가장 좋았던 품종은 L-93으로 하절기에도 평균 5.5cm이상을 유지하는 것으로 나타났으며 Pen A-4와 Putter의 뿌리생육도 양호한 것으로 나타났다. 하지만 SR1020, Penncross, Dominant품종은 하절기에 뿌리생육이 급격히 감소하였다. 실험 기간 동안 가장 문제가 되었던 잔디병은 브라운 패취였으며 Penncross를 제외한 모든 품종에서 Brown patch가 발생되었다. Dominant가 가장 많았고 Putter, L-93, Crenshaw, SR1020, Penn A-4 순으로 나타났다. 하절기조류 피해가 가장 적은 품종은 Penn A-4였으며, Dominant가 가장 심한 것으로 나타났다. 본 실험을 통해, 하절기 생육이 가장 우수하였던 품종은 Crenshaw, Penn A-4, L-93 이었으며 가장 불량하였던 품종은 Penncross 였다. 하지만, 이는 조성 1년차 그린에서 나타난 결과이므로, 앞으로 시간이 경과함에 따라 나타나는 다양한 품종의 특성에 대한 종합적인 연구가 이루어져야 할 것으로 사료되었다.

과정기반 모형을 활용한 산림의 순일차생산성 평가: 남북한 소나무 및 참나무 임분을 중심으로 (Assessing forest net primary productivity based on a process-based model: Focusing on pine and oak forest stands in South and North Korea)

  • 송철호;최현아;손지원;고영진;;이우균
    • 환경생물
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    • 제41권4호
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    • pp.400-412
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    • 2023
  • 본 연구에서는 과정기반 생지화학모형 중 하나인 BGC-MAN (Biogeochemistry Management) 모형을 남북한에 적용하여 산림생태계의 생산성을 나타내는 지표인 순일차생산성(Net Primary Productivity, NPP)을 평가하였다. 기상자료의 경우에는 우리나라 기상청 기후정보포털의 실측 및 동아시아 시나리오 자료를 병행하여 활용하였다. 식생정보로는 소나무(Pinus densiflora) 및 참나무(Quercus spp.) 임분을 대상으로 우리나라의 광릉 및 설마천 유역과 북한 내 양묘장이 있는 것으로 알려져 있는 사리원, 서흥, 해주, 정주, 원산을 대상지로 선정하였다. 생물리적 정보 중경위도, 고도, 사면 방향 등의 지형정보는 SRTM (Shuttle Radar Topography Mission)의 수치표고모델을 활용하였으며, 토양정보 등의 경우에는 HWSD (Harmonized World Soil Database)의 정보를 활용하였다. 관리 요인의 경우에는 1950년의 한국전쟁으로 인한 남북한 산림파괴와 이후 산림의 재조림 과정을 고려하였다. 1991년부터 2100년까지 모의된 NPP의 전체 평균 값은 5.17 Mg C ha-1이었으며, 범위는 3.30~8.19Mg C ha-1로 도출되었다. 또한 기후 시나리오의 변동성이 커짐에 따라서 산림 생산성의 교란이 커졌으며, 소나무 임분의 생장 둔화가 두드러지게 나타났다. 기후변화에 따라 생태계 과정기반 모형의 중요성이 커지는 시점에서 BGC-MAN 모형의 한반도 적용성이 검토되었다. 본 연구의 제한된 자료를 통해서 기후변화에 대한 교란이 산림생태계에 미치는 여러 요인들이 분석된 만큼, 향후 모델링 방법의 보완을 통해 보다 한반도 전역의 정밀한 생태계 변화를 과정기반 모형을 통해 모의할 수 있도록 해야 할 것이다.

에디 공분산 기반의 플럭스 타워 관측자료를 이용한 국내외 산림과 농업 생태계 탄소 흡수량 분석 (Estimating carbon uptake in forest and agricultural ecosystems of Korea and other countries using eddy covariance flux data)

  • 이보라;강완모;김충기;김지은;이창훈
    • 환경영향평가
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    • 제26권2호
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    • pp.127-139
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    • 2017
  • 탄소 흡수원 조성과 같은 토지이용과 관련한 온실가스 감축대안 수립을 위해 다양한 생태계 시스템에서의 온실가스 잠재 흡수량 평가가 요구된다. 이 연구에서는 에디 공분산 기반의 플럭스 타워 관측자료를 활용한 순생태계교환량(Net Ecosystem Exchange: NEE)으로 국내 산림 생태계와 농경지 생태계에서의 탄소 흡수 능력을 추정하였다. 또한 우리나라와 유사한 기후조건의 국외 플럭스 타워 자료를 활용하여 국내 생태계 유형별 탄소 수지 추정결과와 비교분석하였다. 에디 공분산 기법을 이용한 산림과 농경지의 NEE 분석 결과, 우리나라의 산림에서는 연간 $-31gC/m^2/yr$에서 $-362gC/m^2/yr$, 농경지 생태계에서는 작물 재배 기간 동안 $-210gC/m^2/growing$ season에서 $-248gC/m^2/growing$ season의 값을 나타내 산림뿐만 아니라 농경지 생태계도 탄소 흡수 기능이 있음을 확인할 수 있었다. 산림의 경우 임상에 따라 시기별로 서로 다른 탄소 흡수 양상을 보였는데, 활엽수림은 늦봄과 초여름, 초가을에, 침엽수림은 봄과 초여름, 가을중순에 탄소 흡수 능력이 컸다. 또한 숲의 나이가 어리고, 활엽수나 침엽수로만 구성된 단순림보다 혼효림이 더 높은 탄소 흡수 능력을 가지고 있었다. 농작물의 성장기간 동안의 탄소 흡수량은 비트가 가장 컸고, 그 다음은 겨울밀, 옥수수, 벼, 감자, 콩 순으로 나타났다. 이러한 결과들은 향후 산림 및 농경지에서의 탄소저감 정책수립과정에 있어 유용한 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

45nm CMOS 공정기술에 최적화된 저전압용 이득-부스팅 증폭기 기반의 1.1V 12b 100MS/s 0.43㎟ ADC (A 1.1V 12b 100MS/s 0.43㎟ ADC based on a low-voltage gain-boosting amplifier in a 45nm CMOS technology)

  • 안태지;박준상;노지현;이문교;나선필;이승훈
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권7호
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    • pp.122-130
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    • 2013
  • 본 논문에서는 주로 고속 디지털 통신시스템 응용을 위해 고해상도, 저전력 및 소면적을 동시에 만족하는 45nm CMOS 공정으로 제작된 4단 파이프라인 구조의 12비트 100MS/s ADC를 제안한다. 입력단 SHA 회로에는 높은 입력 주파수를 가진 신호가 인가되어도 12비트 이상의 정확도로 샘플링할 수 있도록 게이트-부트스트래핑 회로가 사용된다. 입력단 SHA 및 MDAC 증폭기는 요구되는 DC 이득 및 높은 신호스윙을 얻기 위해 이득-부스팅 구조의 2단 증폭기를 사용하며, 넓은 대역폭과 안정적인 신호정착을 위해 캐스코드 및 Miller 주파수 보상기법을 선택적으로 적용하였다. 채널길이 변조현상 및 전원전압 변화에 의한 전류 부정합을 최소화하기 위하여 캐스코드 전류 반복기를 사용하며, 소자의 부정합을 최소화하기 위하여 전류 반복기와 증폭기의 단위 넓이를 통일하여 소자를 레이아웃 하였다. 또한, 제안하는 ADC에는 전원전압 및 온도 변화에 덜 민감한 저전력 기준 전류 및 전압 발생기를 온-칩으로 집적하는 동시에 외부에서도 인가할 수 있도록 하여 다양한 시스템에 응용이 가능하도록 하였다. 제안하는 시제품 ADC는 45nm CMOS 공정으로 제작되었으며 측정된 DNL 및 INL은 각각 최대 0.88LSB, 1.46LSB의 값을 가지며, 동적성능은 100MS/s의 동작속도에서 각각 최대 61.0dB의 SNDR과 74.9dB의 SFDR을 보여준다. 시제품 ADC의 면적은 $0.43mm^2$ 이며 전력소모는 1.1V 전원전압 및 100MS/s 동작속도에서 29.8mW이다.

LC-MS/MS를 이용한 닭 간과 신장 중 곰팡이 독소 6종 동시분석법 개발 (Method Development for Determination of Multi-Mycotoxins in Chicken Liver and Kidney Tissues by LC-MS/MS)

  • 김수희;김광남;김효비;송재영;박성원
    • 한국가금학회지
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    • 제43권2호
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    • pp.111-118
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    • 2016
  • 본 연구에서는 곰팡이 독소에 대한 노출을 확인하기 위한 목적으로 닭의 간, 신장 조직에서 곰팡이 독소 분석법을 확립하였다. 곰팡이 독소의 경우 닭에서 독성이 강하며, 본 실험에서는 가축의 사료에서 주로 확인되는 곰팡이 독소 6종(아플라톡신 $B_1{\cdot}M_1$, 오크라톡신 A, 푸모니신 $B_1$, 데옥시니발레놀, 제랄레논)을 선별하여 추출, 정제조건을 확립하고 LC-MS/MS를 이용하여 분석하였다. 확립된 분석조건에서 검량선은 $R^2$값이 0.99 이상으로 우수한 직선성을 나타내었다. QUECHERS법을 응용하여 닭 간, 신장 시료에서 곰팡이 독소를 추출, 정제하여 분석하였을 때 곰팡이 독소 4종(아플라톡신 $B_1$, 오크라톡신 A, 데옥시니발레놀, 제랄레논)의 평균 회수율은 80.94~98.10%이고, 상대표준편차도 14% 미만으로 조사되어 높은 정확도와 정밀도를 확인할 수 있었다. 검량선에 근거하였을 때 곰팡이 독소 6종에 대하여 닭 간 시료의 경우 검출한계는 $7.6{\sim}145.79{\mu}g/kg$, 정량한계는 $23.04{\sim}441.78{\mu}g/kg$이었다. 닭 신장의 경우 검출한계는 $6.07{\sim}197.20{\mu}g/kg$, 정량한계는 $18.40{\sim}597.59{\mu}g/kg$으로 나타났다. 본 연구의 결과 LC-MS/MS를 이용하여 닭의 간, 신장에서 곰팡이 독소 6종 동시 분석법을 확립하였으며, 이는 생체시료에서 효율적인 곰팡이 독소 동시 분석법으로 활용이 가능할 것으로 기대된다.

Direct Headspace Sampling 방법을 이용한 당근의 휘발성 Terpenoids 분석에 관한 연구 (Studies on Measuring Volatile Terpenoids in Carrots Using the Direct Headspace Sampling Method)

  • 박용;류장발;박상규;박신
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제40권6호
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    • pp.536-540
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    • 1997
  • 고품질 당근을 육성하기 위한 연구의 일환으로 당근의 휘발성 terpenoids를 GC 분석으로 측정하였다. 여러가지 휘발성 terpenoids 표준물질을 DHS(direct headspace sampling)방법으로 검출한 결과 ${\alpha}-pinene$, ${\beta}-pinene$, ${\beta}-myrcene$, ${\alpha}-terpinene$, limonene, ${\gamma}-terpinene$, terpinolene 의 7가지 성분이 명확히 분리되었으나, ${\alpha}-phellandrene$${\beta}-myrcene$으로부터 분리되지 않았다. 또한 terpinen-4-ol, bornyl acetate, ${\alpha}-bisbolol$ 등 비등점이 높은 물질은 검출되지 않았다. 검출된 7가지 terpenoids 성분의 표준곡선은 결정계수$(r^2)$가 전부 0.99 이상으로서 고도로 유의한 표준곡선이었다. DHS 방법을 통한 본실험의 재현성을 측정한 결과, ${\alpha}-pinene$, ${\beta}-pinene$, ${\beta}-myrcene$, limonene, ${\gamma}-terpinene$, terpinolene, total terpenoids의 변이 계수(C.V.)가 각각 6.8, 6.8, 8.4, 7.1, 3.8, 10.1, 7.1%로 $3.8{\sim}10.1%$의 범위를 나타내었다. 세계적으로 많이 재배되는 당근 65품종에 대한 ${\alpha}-pinene$, ${\beta}-pinene$, ${\beta}-myrcene$, ${\alpha}-terpinene$, limonene, ${\gamma}-terpinene$, terpinolene, total terpenoids를 측정한 결과, 각각 $0.28{\sim}2.48\;ppm$, $0.35{\sim}1.87\;ppm$, $0.56{\sim}1.51\;ppm$, 0 ppm, $0.59{\sim}1.84\;ppm$, $0.87{\sim}3.33\;ppm$, $5.15{\sim}35.81\;ppm$, $9.07{\sim}42.30\;ppm$으로서 품종에 따라 상당한 차이를 보였다. Total terpenoids 의 경우 65품종 중 5품종(7.7%)이 10 ppm미만이고, 15품종(23.1%)이 $10{\sim}11.99\;ppm$, 14품종(21.5%)이 $12{\sim}13.99\;ppm$, 9품종(13.8%)이 $14{\sim}15.99\;ppm$, 10품종(15.4%)이 $16{\sim}17.99\;ppm$, 4품종(6.2%)이 $18{\sim}19.99\;ppm$, 5품종(7.7%)이 $20{\sim}29.99\;ppm$, 3품종(4.6%)이 30 ppm 이상이었다. 전반적으로 일본에서 육성된 품종이 구미에서 육성되어 보급되고 있는 품종들에 비해 total terpenoids 함량이 낮은 편이었다.

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생물다양성에 대한 기후변화의 영향과 그 대책 (Effects of climate change on biodiversity and measures for them)

  • 안지홍;임치홍;정성희;김아름;이창석
    • 한국습지학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.474-480
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    • 2016
  • 본 연구에서는 지구적 차원에서 생물다양성의 성립 배경과 그동안 일어난 변화 그리고 기후변화가 생물다양성 및 인간에 미치는 영향을 밝히고 그 영향을 줄이기 위한 대안을 제시하였다. 생물다양성은 생명체의 풍부한 정도이며, 생물을 구분하는 모든 수준에서의 다양성을 종합적으로 의미한다. 즉, 생물다양성은 유전자, 종 그리고 생태계 전반과 그들의 상호작용을 아우른다. 이는 생태계의 기반을 구성하며, 모든 사람들이 필수적으로 의존하는 서비스를 제공한다. 그럼에도 불구하고 오늘날 생물다양성은 주로 인간 활동에 의해 점점 더 위협받고 있다. 지구상의 생물은 생명이 탄생한 이래 약 40억년의 역사를 통해 다양한 환경에 적응하고 진화한 결과, 약 1000만 내지 3000만종으로 추정되는 다양한 생물이 존재하게 되었다. 생물다양성을 구성하는 무수한 생명들은 각각의 고유한 특성을 가지고 있으며 다양한 관계 속에 얽혀 있다. 우리들이 현재 생활하고 있는 지구의 환경도 이러한 생물체의 방대한 연관성과 상호작용에 의해 긴 세월 동안 만들어져 왔으며, 인류도 하나의 생물로서 다른 생물들과 관계를 맺으며 살아가고 있다. 이러한 주위의 생물들이 없다면 사람도 살아갈 수 없다. 그러나 인류는 최근 수 백 년 간 과거의 평균 멸종속도를 1000배 가량이나 가속시켜 왔다. 우리는 미래 세대의 풍요로운 삶을 위해서라도 생물다양성을 보전하는 한편, 지속가능하게 이용할 책임이 있다. 우리나라는 세계 어느 국가보다도 빠른 경제 성장을 이루어왔으나, 동시에 이는 남북으로 길게 뻗은 반도 국가라는 지리적 특성에 의해 본래 풍부했던 생물다양성을 빠르게 소실시키는 결과를 야기하였다. 한국인은 오랫동안 농업, 임업 그리고 어업을 해오는 과정에서 자연과의 공존을 통해 독특한 고유의 문화를 창조하였다. 그러나 근래 서구문명의 유입과 과학 기술의 발전 과정에서 이러한 자연과의 관계는 멀어지게 되었으며, 자연과 문화 사이의 조화로운 조합에 의해 창출된 고유한 풍토는 점점 더 사라지고 있다. 한국의 인구는 세계 인구가 지속적으로 증가하는 것과는 반대로 점차 줄어들 것으로 예측되고 있다. 이 시점에서 우리는 인구 감소에 의한 자연의 회복에 발맞추어 급속한 인구 증가 및 경제 성장으로 인해 훼손된 생물다양성을 복원할 필요가 있다. 지구상에 생명이 탄생한 이래 다섯차례의 대멸종이 있었다. 현대의 대멸종은 매우 급속히 진행되고 있으며, 인간 활동에 의한 영향이 주요 원인인 점에서 이전의 것과 구분된다. 기후변화는 실제로 일어나고 있으며, 생물다양성은 이러한 변화에 매우 취약하다. 만약 생명체가 변화하는 환경에서 '진화를 통한 적응', '생존가능한 다른 지역으로의 이주' 등과 같은 생존 방법을 찾아내지 못한다면 이들은 절멸할 것이므로, 기후변화가 지속된다면 생물다양성은 극도로 훼손될 수 밖에 없다. 따라서 우리는 이러한 훼손정도를 최소화하기 위해 기후변화가 생물다양성에 미치는 영향을 보다 적극적이고 심도있게 파악할 필요가 있다. 생물계절의 변화, 식생 이동을 비롯한 분포 범위의 변화, 생물 간 상호작용의 부조화, 먹이 사슬 이상에 기인한 번식 및 생장률 감소, 산호초 백화현상 등이 기후변화에 미치는 영향으로 등장하고 있다. 질병의 확산, 식량 생산 감소, 작물 경작지 범위 변화, 어장 및 어업시기의 변화 등은 인간에 대한 영향으로 나타나고 있다. 기후변화 문제를 해결하기 위해 우선, 우리는 온실 가스 배출량을 감소시켜 기후변화 완화를 시도할 필요가 있다. 그러나 현재 우리가 온실가스 배출을 당장 멈추더라도, 기후변화는 당분간 지속될 전망이다. 이런 점에서, 기후변화 적응 전략을 준비하는 것이 더 현실적이 될 수 있다. 생물다양성에 대한 기후변화 영향의 지속적 모니터링 및 보다 적합한 모니터링 체계 구축이 선행과제가 될 수 있다. 생물다양성이 성립할 수 있는 생태적 공간의 확보, 이동 보조 및 남북을 이어주는 수평 및 저지대와 고지대를 이어주는 수직적 생태네트웍이 기후변화에 따른 생물다양성의 적응을 돕는 대안으로 추천될 수 있다.

Sesquiterpenoids Bioconversion Analysis by Wood Rot Fungi

  • Lee, Su-Yeon;Ryu, Sun-Hwa;Choi, In-Gyu;Kim, Myungkil
    • 한국균학회소식:학술대회논문집
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    • 한국균학회 2016년도 춘계학술대회 및 임시총회
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    • pp.19-20
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    • 2016
  • Sesquiterpenoids are defined as $C_{15}$ compounds derived from farnesyl pyrophosphate (FPP), and their complex structures are found in the tissue of many diverse plants (Degenhardt et al. 2009). FPP's long chain length and additional double bond enables its conversion to a huge range of mono-, di-, and tri-cyclic structures. A number of cyclic sesquiterpenes with alcohol, aldehyde, and ketone derivatives have key biological and medicinal properties (Fraga 1999). Fungi, such as the wood-rotting Polyporus brumalis, are excellent sources of pharmaceutically interesting natural products such as sesquiterpenoids. In this study, we investigated the biosynthesis of P. brumalis sesquiterpenoids on modified medium. Fungal suspensions of 11 white rot species were inoculated in modified medium containing $C_6H_{12}O_6$, $C_4H_{12}N_2O_6$, $KH_2PO_4$, $MgSO_4$, and $CaCl_2$ for 20 days. Cultivation was stopped by solvent extraction via separation of the mycelium. The metabolites were identified as follows: propionic acid (1), mevalonic acid lactone (2), ${\beta}$-eudesmane (3), and ${\beta}$-eudesmol (4), respectively (Figure 1). The main peaks of ${\beta}$-eudesmane and ${\beta}$-eudesmol, which were indicative of sesquiterpene structures, were consistently detected for 5, 7, 12, and 15 days These results demonstrated the existence of terpene metabolism in the mycelium of P. brumalis. Polyporus spp. are known to generate flavor components such as methyl 2,4-dihydroxy-3,6-dimethyl benzoate; 2-hydroxy-4-methoxy-6-methyl benzoic acid; 3-hydroxy-5-methyl phenol; and 3-methoxy-2,5-dimethyl phenol in submerged cultures (Hoffmann and Esser 1978). Drimanes of sesquiterpenes were reported as metabolites from P. arcularius and shown to exhibit antimicrobial activity against Gram-positive bacteria such as Staphylococcus aureus (Fleck et al. 1996). The main metabolites of P. brumalis, ${\beta}$-Eudesmol and ${\beta}$-eudesmane, were categorized as eudesmane-type sesquiterpene structures. The eudesmane skeleton could be biosynthesized from FPP-derived IPP, and approximately 1,000 structures have been identified in plants as essential oils. The biosynthesis of eudesmol from P. brumalis may thus be an important tool for the production of useful natural compounds as presumed from its identified potent bioactivity in plants. Essential oils comprising eudesmane-type sesquiterpenoids have been previously and extensively researched (Wu et al. 2006). ${\beta}$-Eudesmol is a well-known and important eudesmane alcohol with an anticholinergic effect in the vascular endothelium (Tsuneki et al. 2005). Additionally, recent studies demonstrated that ${\beta}$-eudesmol acts as a channel blocker for nicotinic acetylcholine receptors at the neuromuscular junction, and it can inhibit angiogenesis in vitro and in vivo by blocking the mitogen-activated protein kinase (MAPK) signaling pathway (Seo et al. 2011). Variation of nutrients was conducted to determine an optimum condition for the biosynthesis of sesquiterpenes by P. brumalis. Genes encoding terpene synthases, which are crucial to the terpene synthesis pathway, generally respond to environmental factors such as pH, temperature, and available nutrients (Hoffmeister and Keller 2007, Yu and Keller 2005). Calvo et al. described the effect of major nutrients, carbon and nitrogen, on the synthesis of secondary metabolites (Calvo et al. 2002). P. brumalis did not prefer to synthesize sesquiterpenes under all growth conditions. Results of differences in metabolites observed in P. brumalis grown in PDB and modified medium highlighted the potential effect inorganic sources such as $C_4H_{12}N_2O_6$, $KH_2PO_4$, $MgSO_4$, and $CaCl_2$ on sesquiterpene synthesis. ${\beta}$-eudesmol was apparent during cultivation except for when P. brumalis was grown on $MgSO_4$-free medium. These results demonstrated that $MgSO_4$ can specifically control the biosynthesis of ${\beta}$-eudesmol. Magnesium has been reported as a cofactor that binds to sesquiterpene synthase (Agger et al. 2008). Specifically, the $Mg^{2+}$ ions bind to two conserved metal-binding motifs. These metal ions complex to the substrate pyrophosphate, thereby promoting the ionization of the leaving groups of FPP and resulting in the generation of a highly reactive allylic cation. Effect of magnesium source on the sesquiterpene biosynthesis was also identified via analysis of the concentration of total carbohydrates. Our current study offered further insight that fungal sesquiterpene biosynthesis can be controlled by nutrients. To profile the metabolites of P. brumalis, the cultures were extracted based on the growth curve. Despite metabolites produced during mycelia growth, there was difficulty in detecting significant changes in metabolite production, especially those at low concentrations. These compounds may be of interest in understanding their synthetic mechanisms in P. brumalis. The synthesis of terpene compounds began during the growth phase at day 9. Sesquiterpene synthesis occurred after growth was complete. At day 9, drimenol, farnesol, and mevalonic lactone (or mevalonic acid lactone) were identified. Mevalonic acid lactone is the precursor of the mevalonic pathway, and particularly, it is a precursor for a number of biologically important lipids, including cholesterol hormones (Buckley et al. 2002). Farnesol is the precursor of sesquiterpenoids. Drimenol compounds, bi-cyclic-sesquiterpene alcohols, can be synthesized from trans-trans farnesol via cyclization and rearrangement (Polovinka et al. 1994). They have also been identified in the basidiomycota Lentinus lepideus as secondary metabolites. After 12 days in the growth phase, ${\beta}$-elemene caryophyllene, ${\delta}$-cadiene, and eudesmane were detected with ${\beta}$-eudesmol. The data showed the synthesis of sesquiterpene hydrocarbons with bi-cyclic structures. These compounds can be synthesized from FPP by cyclization. Cyclic terpenoids are synthesized through the formation of a carbon skeleton from linear precursors by terpene cyclase, which is followed by chemical modification by oxidation, reduction, methylation, etc. Sesquiterpene cyclase is a key branch-point enzyme that catalyzes the complex intermolecular cyclization of the linear prenyl diphosphate into cyclic hydrocarbons (Toyomasu et al. 2007). After 20 days in stationary phase, the oxygenated structures eudesmol, elemol, and caryophyllene oxide were detected. Thus, after growth, sesquiterpenes were identified. Per these results, we showed that terpene metabolism in wood-rotting fungi occurs in the stationary phase. We also showed that such metabolism can be controlled by magnesium supplementation in the growth medium. In conclusion, we identified P. brumalis as a wood-rotting fungus that can produce sesquiterpenes. To mechanistically understand eudesmane-type sesquiterpene biosynthesis in P. brumalis, further research into the genes regulating the dynamics of such biosynthesis is warranted.

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기관지결핵의 흉부전산화단층촬영소견 및 기관지경소견과의 비교 (Chest CT Finding and Its Comparison with Bronchoscopic Finding in Endobronchial Tuberculosis)

  • 이재호;윤혜경;송재우;유철규;정희순;김영환;한성구;심영수
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제44권4호
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    • pp.742-755
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    • 1997
  • 연구배경 : 기관지결핵에서 항결핵치료 전에 기관지경 및 CT검사를 시행하고 기관지경소견에 따른 기관지결핵의 아형별로 CT소견을 비교하여 CT의 역할에 대해서 알고자 하였고 치료후 1개월에는 기관지경 및 CT검사를 추시하여 기관지경소견에 따른 기관지결핵의 아형이 변함에 따라 CT소견은 어떤 변화를 보이는지를 알아 보고자 하였다. 방 법 : 1991년 11월부터 1996년 3월까지 보라매병원에서 기관지경 및 조직검사를 통해 기관지결핵으로 확진된 26명을 대상으로 치료전에 CT를 시행하여 기관지경 소견에 따른 아형을 구분하고 CT소견을 비교하였고 이중 9명에서는 항결핵치료후 1개월에 기관지경, CT 및 폐기능검사를 추적 검사하여 기판지경의 소견에 따른 CT소견의 변화와 폐기능의 변화를 알아보고 다음과 같은 결과를 얻었다. 결 과 : 대상환자들은 총 26명이었고 연령은 17세에서 73세의 분포를 보였으며 성별로는 남성이 1명, 여성이 25명으로 여성이 압도적으로 많았다. 1곳을 침범한 경우가 14예, 2곳을 침범한 경우가 9예, 3곳을 침범한 경우가 3예 였고, 이환된 위치는 좌측 주기관지를 침범한 경우가 13예(단독침법 7예 포함)로 가장 많았다. 이환된 기관지의 길이는 10mm에서 55mm까지 다양하였고 섬유성 협착인경우에는 이환된 길이가 건락성 괴사형에 비해서 짧았다. 기관지의 협착은 26명중 25명(96%)에서 관찰되었는데 폐엽의 허탈에서부터 경미한 협착에 이르기까지 다양했으며, 일반적으로 섬유성 협착인 경우에는 협착의 정도가 건락성 괴사형에 비해서 심했다. 가관지주위조직의 비후는 측정가능했던 23명중 21명(91%)에서 관찰되었는데 섬유성 협착인 경우의 비후의 정도가 건락성 괴사형에 비해서 심했다. 기관지점막의 불규칙정도는 각 아형별로 의미있는 차이를 보이지 않았다. 26명의 환자중 77%인 20명에서 관찰되었으며 우측에서 우월하게 관찰되었고(1 : 5.2), 2예에서는 종대된 림프절이 기관지벽을 침입하여 기관지경검사상 종양형으로 분류되었다. 항결핵치료후 1개월에 기관지경과 CT를 추적 검사했을때 기관지벽주위의 비후 및 종격동림프절의 종대는 유의하게 호전되었으며 기관지내강의 협착은 9명 중 6명에서 호전된 반면 3명에서는 오히려 악화되었다. 결 론 : 기관지결핵에서 CT검사는 기도자체의 병변의 길이, 기도협착의 정도 및 기도주위조직의 비후, 종격동림프 절종대 등의 소견을 잘반영하므로 기관지경검사와 상호 보완되는 역할을 한다.

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