• 산업식품공학
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• 제21권2호
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• pp.158-166
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• 2017

본 연구에서는 다슬기 추출물의 간세포 독성과 에탄올 대사에서의 효능을 분석하기 위하여 산과 효소를 이용하여 추출한 다슬기 가수분해물의 아미노산 조성, 항산화 활성, 아세트아미노펜 처리에 의해 유도된 간독성 대한 보호효과 및 ADH와 ALDH 효소 활성에 미치는 영향을 in vitro에서 분석하였고, 다슬기 추출물을 알코올과 함께 백서에 투여하였을 때 나타나는 혈중 독성 중간대사산물인 아세트알데히드를 정량하여 알코올 섭취 후 나타나는 숙취해소에 대한 효능을 규명하고자 하였다. 열수추출물과 비교하여 산추출물, 효소추출물, 효소-산추출물 모두 총 유리아미노산 함량이 증가하였으며, 특히 숙취해소를 도와주는 아스파라긴산, 글루탐산, 메티오닌 등이 대폭 증가하여 다슬기 추출물의 기능적 향상을 가져올 것으로 생각되었다. 또한, 항산화능의 평가지표인 DPPH 라디칼 소거활성 또한 증가하는 경향을 확인하였다. 다슬기 추출물은 AAP로 간 손상을 유도한 세포에 처리하여 세포생존율과 세포독성을 측정하였다. AAP 만을 처리한 대조군은 $67.8{\pm}4.3%$의 생존율을 보인 반면 다슬기추출물 1 mg/mL과 AAP를 병용처리한 경우 각각 9.7%와 13.7%의 간세포 생존율 증가를 보였다. 세포독성은 AAP 만을 처리한 대조군은 33.7%의 LDH 활성에 의한 세포독성을 나타낸 반면 다슬기 추출물을 처리한 경우 대조군에 비해 세포독성이 15.4%-24.4%로 감소되었다. 또한, 에탄올 대사에서 중요한 ADH와 ALDH 활성은 열수추출물에 비해 효소를 이용한 다슬기 추출물에서 각각 최대 4.8배와 2.7배 증가하였다. 알코올 섭취 후 혈중 아세트알데히드 농도는 다슬기 효소 추출물을 투여한 군의 경우 양성대조군에 비하여 유의하게 감소하였다. 이상의 연구결과를 종합해 보면 다양한 추출 방법에 의한 다슬기추출물 소재는 항산화 활성과 간손상 보호효과 및 숙취해소능을 가지며, 효소추출물의 ADH와 ALDH 활성 증가효과가 더 우수하였으며 향후 이들 소재를 활용한 다양한 기능성 제품의 개발이 필요할 것으로 판단된다.

• 한국도시환경학회지
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• 제18권4호
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• pp.473-483
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• 2018

본 연구에서는 Lab 규모의 생물반응장치를 제작하여 운전조건 변화(온도, 저해물질(Cl), 활성화된 질산화균 투입 등)가 질산화에 미치는 영향을 파악하여 저온 조건에서 질산화효율을 향상시킬 수 있는 방안을 찾고자 하였다. $NO_2{^-}-N+NO_3{^-}-N$ 농도 실험에서 $20^{\circ}C$의 경우 염소를 투입하여 질산화균을 사멸한 후 활성화된 질산화균을 투입하면, 정상수준까지 회복하는데 약 4일 정도 소요되었다. $10^{\circ}C$의 경우, 활성화된 질산화균을 투입하여 이전 상태로 회복 되는 데는 약 7일 정도 소요되어 $20^{\circ}C$에 비하여 약 3일이 더 소요되었다. 비질산화속도 실험에서는 $10^{\circ}C$ 운전조건에서 활성화된 질산화균 투입 후 1일경과시 비질산화속도는 0029 mgN/gSS/hr에서 6일 경과시 0.767 mgN/gSS/hr까지 증가하였다. 선형 모형식과 지수함수 모형식에 의한 8일 경과후의 비질산화속도는 각각 0.840, 3.625 mgN/gSS/hr로 예측되어 정상수준인 2.592 mgN/gSS/hr을 상회하는 것으로 예상되었다. 본 연구를 통하여 저온 운전시 활성화된 질산화균을 주입하면 질산화효율을 향상시키는데 많은 효과가 있음을 확인하였다. 향후 연구에서 현장별 운전특성을 고려한 ANB 투입량의 결정, 효율적인 ANB reactor의 설계 등에 대한 추가적인 연구가 진행된다면 동절기 질산화효율 향상에 많은 기여를 할 수 있을 것이다.

• 한국자원식물학회지
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• 제32권4호
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• pp.255-263
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• 2019

본 연구에서는 다양한 약리학적 활성을 가지는 것으로 알려진 감초 열수추출물(GRW)의 항암효능을 알아보기 위하여 인체 방광암 T24 세포에서 생존율 및 증식억제에 미치는 영향과 이와 연관된 apoptosis 유발 여부 및 관련 인자들의 발현 변화를 조사하였다. 먼저 GRW의 처리에 따른 증식억제 정도를 조사한 결과, GRW 처리 농도 의존적으로 생존율 및 증식억제 현상이 나타났으며, 핵의 형태 변화, DNA 단편화 및 apoptosis 유발에 관하여 조사한 결과 역시 GRW 처리 농도 의존적으로 증가됨을 확인할 수 있었다. 이는 GRW의 처리에 의한 암세포의 증식억제 및 형태적 변형이 암세포의 apoptosis 유발과 밀접한 관련이 있음을 시사하여 주는 것으로 사료된다. GRW 처리에 의한 apoptosis 유발에 관여하는 유전자의 탐색을 위하여 apoptosis와 연관성을 가지는 Bcl-2 family에 속하는 유전자의 발현을 조사한 결과 GRW 처리 농도 의존적으로 Bax 단백질의 발현증가와 더불어 Bcl-2 및 Bcl-xL 단백질의 발현감소가 관찰되었다(Fig. 3A). 이는 GRW에 의한 T24 세포의 apoptosis 유발에 Bcl-2 family에 속하는 유전자의 발현 조절이 중요한 역할을 하는 것으로 사료된다. 또한 GRW의 처리에 따른 MMP의 소실은 미트콘드리아 막의 교란이 유발되었음을 의미하는 것으로, 이러한 MMP 값의 변동은 Bcl-2 family 단백질의 발현 변화에 의한 것이라 추정된다. 한편 Apoptosis에 중요한 역할을 하는 것으로 알려진 caspase(-3/-8/-9)의 발현과 이들의 활성을 억제하는 IAP family (XIAP, cIAP-1, cIAP-2)의 발현에 GRW이 어떠한 영향을 미치는지를 조사한 결과, caspase-3, -8 및 -9의 활성형 단백질 발현 및 정량적 활성증가를 확인하였으며, IAP family 속한 3가지 단백질 모두 발현이 감소하는 것이 관찰되었다. 이상의 결과에서 GRW은 외인적 및 내인적 경로의 개시에 핵심적인 역할을 하는 caspase-8 및 -9의 활성을 모두 증가시켰으며, 이에 따른 caspase-3의 활성증가에 의하여 apoptosis가 유발되었음을 알 수 있었다. 이러한 두 경로의 동시 활성화에는 미트콘드리아의 기능 소실과 Bcl-2 및 IAP family의 발현 변화가 관여하고 있었으며, 특히 Bid의 발현 감소는 GRW에 의한 내인적 경로를 증폭시키는 효과로 작용했을 것이라 추정된다. 방광암의 치료에 보다 효과적인 생리활성을 갖는 물질을 발굴하고 그와 관련된 분자 및 세포수준에서의 기전을 밝히는 것이 중요하기에 본 연구의 결과는 향후 GRW로 수행될 추가 실험을 위한 기초자료로서 그 가치가 매우 높을 것으로 사료된다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제38권3호
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• pp.771-785
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• 2021

이 연구는 강직성 척추염 환자를 대상으로 12주간의 가정기반운동(home-based exercise) 프로그램을 수행하여 환자 특성별 염증관련 혈액지표, 관절가동범위, 통증척도 및 심리적인 지표 세부적이고 종합적으로 제공하고자 수행되었다. 연구의 목적을 위해 강직성 척추염을 진단받은 환자 10명을 선정하여 연령별(30대 vs. 40대 vs. 50대), 성별(남성 vs. 여성) 및 유병기간(5년 미만 vs. 5년 이상)으로 구분하였다. 가정기반 운동 프로그램은 유산소운동과 필라테스 기반 저항성 운동의 복합운동 형태로 최대심박수(maximal heart rate, MHR)의 50-70% 강도에서 주 4회, 12주 동안 수행되었다. 연구결과, 12주간의 가정기반운동 중재 후 강직성 척추염 환자의 혈중 CRP (C-reactive protein) 농도가 감소됨으로써 (-35.6%, p=.017) 혈중 염증 수치가 개선되었으며, 각 관절(고관절, 허리, 경추)의 가동성이 향상되었다(p<.05). 또한 질병활성도(Bath ankylosing spondylitis disease activity index, BASDAI)는 -67%(p=.005), 시각통증지표(Visual analogue scale, VAS)는 -64.8%(p=.005) 감소됨으로써 강직 및 통증이 전반적으로 완화되었다. 특히, 우울 정도가 -65.5%(p=.005), 불안 정도는 -55.2%(p=.008) 감소됨으로써 12주간의 가정기반운동은 신체적 변화 뿐 아니라 심리적인 요인도 개선 시켜주는 것으로 나타났다. 반면, 강직성 척추염 환자의 연령, 성별, 유병기간에 따른 운동 효과 차이는 나타나지 않았다(p>.05). 따라서 이 연구에서 적용된 12주간의 가정기반운동이 환자 특성과 상관없이 강직성 척추염 환자에게 보편적으로 사용될 수 있는 효과적인 운동프로그램이 될 수 있을 것으로 사료된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제30권1호
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• pp.1-9
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• 2021

본 실험은 수경재배에서의 왕고들빼기 '선향'의 광도와 양액 농도가 광합성과 생육, 기능성 물질함량의 변화를 알아보고자 수행했다. 재배 환경은 온도 25±1℃, 상대습도 60±5%가 조절되는 생장 시스템에서 담액 수경 방식으로 재배하였다. 파종 14일 후, 광도 3수준(PPFD 100, 250, 500µmol·m-2·s-1)과 양액 농도 3수준(EC 0.8, 1.4, 2.0dS·m-1)를 조합하여 어린잎 채소 크기에 도달하였을 때 수확하여 분석하였다. 왕고들빼기 선향의 광합성율, 기공전도도, 증산율, 수분이용효율은 광도가 높을수록 증가하였다. 광합성율과 수분이용효울은 PPFD 500-EC 1.4, PPFD 500-EC 2.0 처리에서 가장 높았다. 엽록소 함량은 광도가 높을수록 감소하였며 엽록소 a/b 비율은 광도가 증가할수록 증가하였다. 잎수분함유량(LWC)와 비엽면적(SLA)는 광도가 높을수록 감소하여 부상관(p < 0.001)을 가졌다. 초장은 PPFD 100-EC0.8에서 가장 길었고, 엽수, 생체중, 건물중은 PPFD 500-EC2.0에서 가장 높았다. 기능성 물질인 안토시아닌과 총 페놀화합물은 PPFD 500-EC 1.4, 2.0 처리에서 가장 높았고, 항산화 소거 능력(DPPH)은 PPFD 250, 500에서 높았다. 생육과 기능성물질 함량 증진을 고려했을 때 왕고들빼기 수경재배 시 적정 광도와 EC는 PPFD 500-EC 2.0dS·m-1이며, 저광 조건인 PPFD 100, 250에서는 EC 0.8dS·m-1재배가 적합하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제26권7호
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• pp.873-880
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• 2020

굴 패각을 입경(0 ~ 1, 1 ~ 2, 2 ~ 5 mm) 및 소성온도(400(P400), 500(P500), 600(P600), 800(P800)℃)별로 전처리 한 후, 퇴적물과 혼합된 실내실험을 통해 퇴적물의 성상변화를 조사하였다. 굴 패각의 주요 성분인 CaCO3는 700℃ 이상의 소성 온도에서 열분해 되어 CaO로 변화하는 것으로 나타났다. P800의 Ca2+ 농도는 약 790 mg/L로 대조구 및 다른 실험구들에 비해 약 2 ~ 3배 높게 나타나 고온 소성 된 굴패각일수록 용출되는 Ca2+는 높은 것으로 확인되었다. 600℃ 이상의 온도에서 소성된 굴 패각에서는 CaCO3의 열분해로 형성된 CaO의 가수분해를 통해 간극수 내의 pH가 0.1 ~ 0.5 증가한 것으로 나타났다. 간극수 내의 NH3-N은 대조구보다 약 2.2 ~ 7.6 mg/L의 범위로 증가하였으며, 이는 가수분해 과정에서 발생한 열, Ca2+에 의한 미생물 활동 억제, 소성 과정에서 증가한 굴 패각 공극을 통한 산소 공급 등이 복합적으로 작용한 결과로 판단된다. P600 및 P800의 직상수 및 간극수 내의 PO4-P 농도는 대조구보다 약 0.1 ~ 0.2 mg/L 낮게 나타났으며 이는 소성 굴 패각으로 인한 pH 증가 및 PO4-P와의 화학적 반응으로 판단된다. 이상의 결과를 통해 소성 온도에 따라 굴 패각은 퇴적물 내의 NH3-N 및 PO4-P의 농도변화에 영향을 미치는 것으로 확인되었으나, 입경에 의한 영향은 크지 않은 것으로 확인되었다. 본 연구의 결과는 향후 소성 굴 패각을 낮은 오염도의 연안 저서환경을 개선시키기 위한 기초자료로 활용 될 수 있을 것을 판단된다.

• 한국지구과학회지
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• 제43권1호
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• pp.60-76
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• 2022

본 연구는 기상청에서 운용 중인 영국 the United Kingdom Earth System Model (UKESM)을 리눅스 클러스터에 설치하여 과거 28년 기간에 대해 적분을 수행하고, 추가적인 수치 실험을 수행하여 얻은 결과와 비교한다. 설치한 UKESM은 저해상도 버전이지만, 대류권 대기 화학-에어로졸 과정과 성층권 오존 화학 과정을 동시에 모의하는 United Kingdom Chemistry and Aerosol (UKCA) 모듈을 포함하고 있는 최신 버전이다. 본 연구에 사용된 UKCA가 포함된 UKESM (UKESM-UKCA)은 전체 대기에서의 화학, 에어로졸, 구름, 복사 과정이 연동된 모델이다. CMIP5 기존 배출량 자료를 사용하는 UKESM 기준 적분 수치 모의와 함께, 동아시아 지역 이산화황(SO₂) 배출이 기상장에 미치는 영향을 평가하기 위하여 CMIP5 SO2 배출량 대신 최신의 REAS 배출자료로 교체한 실험 적분 수치 모의를 수행하였다. 두 수치 모의의 기간은 모두 1982년 1월 1일부터 2009년 12월 31일까지 총 28년이며, 모델 결과는 동아시아 지역 에어로졸 광학 두께, 2-m 온도, 강수 강도의 시간 평균값과 시간 변화 경향의 공간 분포를 분석하고 관측자료와 비교하였다. 모델에서 얻어진 온도와 강수 강도의 공간 분포 패턴은 관측자료와 전반적으로 유사하였다. 또한 UKESM에서 모의된 오존 농도와 오존전량의 공간 분포도 위성 관측 자료와 분포 패턴이 일치하였다. 두 UKESM 실험 적분 모의 결과로 얻어진 온도와 강수 강도의 선형 변화 경향의 비교를 통해, 동아시아 지역 SO2 지면 배출은 서태평양과 중국 북부지역에 대한 온도와 강수량의 변화 경향에 중요한 요인임을 확인할 수 있었다. 본 연구를 통해 슈퍼컴퓨터에서만 운용되던 UKESM이 리눅스 클러스터 컴퓨팅 환경에도 설치되어 운용이 가능하다는 점을 제시한다. 대기 환경 및 탄소순환을 연구하는 다양한 분야의 연구자들에게도 대기-해양-지면-해빙이 상호작용하는 UKESM와 같은 지구시스템모델이 활용될 가능성과 접근성이 높아졌다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제36권6호
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• pp.510-519
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• 2021

달래의 전처리 방법을 통해 미생물 저감과 품질 유지 효과를 알아보기 위해 물리적인 처리로는 손 세척 1분, 버블 세척, Ultrasonication 처리를 50℃와 60℃의 온도에서 각각 1분, 3분, 5분 동안 세척하였고, 화학적 처리에서는 유기산인 푸마르산과 아세트산 용액 1.5%와 2% 농도에서 각각 1분, 3분, 5분 동안 침지 처리하였다. 미생물과 품질 분석 결과 물리적 처리에서는 버블 세척 3분이 곰팡이 저감에 효과적이었으나 일반세균 저감 효과는 적었고, Ultrasonication 60℃, 5분 처리에서 미생물 저감 효과가 가장 높았으나 색도의 a값이 증가하는 경향을 보여 녹색이 약해졌다. 화학적 처리에서는 acetic acid에 비해서 fumaric acid에서 일반세균과 곰팡이의 저감 효과가 높았으며, fumaric acid 1.5% 용액에서 3분 처리의 저감효과가 가장 높았다. 달래의 미생물 저감 효과가 좋은 버블세척 3분(B3), fumaric acid 1.5%, 3분 처리(F153), 두 가지 방법을 조합한 병합(BF) 처리를 실시하고 9일 동안 4℃에서 저장하며 품질 특성을 비교해 본 결과, 일반세균보다는 곰팡이 저감에 더 효과적이었으며, 일반세균은 BF가 곰팡이는 F153에서 미생물 감소 효과가 있었다. 색변화에 있어 BF 처리의 𝚫E값이 가장 낮았으며, 유기산 처리에서 색변화를 보여 F153에서 녹색이 약해졌다. 최대응집력 변화 알뿌리 보다는 녹색 줄기에서 현격히 나타났는데 저장 9일 차에 F153처리에서 녹색 줄기의 경도가 가장 높게 유지되었고(P<0.05), 알뿌리 부분은 물리적 방법인 버블 세척 시 6일차부터 다른 처리에 비해 낮아졌다(P<0.05). 달래의 미생물 저감과 품질의 유지를 고려할 때 전처리 방법으로는 fumaric acid 1.5%용액으로 3분 처리 시 미생물 저감 효과와 색·최대응집력의 특성 유지가 우수하였고, 3일 이내의 유통기간이라면 병합 처리도 효과적인 방법으로 적용할 수 있음을 알 수 있었다.

• 현장농수산연구지
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• 제22권2호
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• pp.69-79
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• 2020

본 연구에서는 해조류 자원의 산업적 활용 소재로서의 가치 및 기능성 식품 및 사료 첨가 소재로의 개발을 위한 기초 자료를 제시하고자 국내에 서식하는 10종의 해조류 열수추출물을 이용하여 항염증 활성 및 마우스 대식세포주와 어류 세포주의 세포생존율에 미치는 영향을 확인하였다. 그 결과 S. japonica 100, 1000 ㎍/mL과 G. tenax 1000 ㎍/mL 농도에서 마우스 대식세포주를 LPS로 자극하였을 때 생성되는 NO를 유의적으로 감소시키는 것을 관찰하였으며, 나머지 8종의 해조류 추출물은 실험 농도에서 LPS에 의한 NO 생성에 영향을 미치지 않았다. 고농도에서 항염증 활성을 보인 S. japonica 및 G. tenax 열수추출물은 염증 인자를 조절할 수 있는 기능성 후보 소재로서 분획별 생리활성과 유효성분 규명의 연구가 요구된다. 본 연구 대상 해조류 추출물에 대한 안전성 기초 자료로서 마우스 대식세포 및 넙치 배아 유래 세포 세포생존율에 미치는 영향을 평가한 결과, P. tenera 고농도 (1000 ㎍/mL) 처리군을 제외하고 모든 해조류 추출물은 마우스 대식세포의 생존율에 영향을 주지 않았으며, 모든 해조류 추출물에서 5000 ㎍/mL까지 넙치 배아유래 세포에 대한 세포독성이 나타나지 않았다. 본 연구 결과는 후속 연구를 통해 해조류의 다양하고 복잡한 구조의 생물 활성 화합물의 생체 내 메커니즘을 규명함으로써 기능성 소재 개발을 위한 기초자로료 활용될 수 있을 것으로 기대하며, 본 연구의 대상 10종의 국내 해조류 자원 중 S. japonica과 G. tenax은 잠재적인 천연 항염증제로서 안전한 식품 및 사료 첨가 소재로서의 가능성을 제시한다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.335-341
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• 2022

본 연구는 블루베리의 방사선 방호효과를 알아보고자 하였다. 실험동물은 SD계 Rat 8주령 280~300 g 수컷 21마리를 사용하여 7마리를 하나의 군으로 정상군(A), 5 Gy 대조군(B), 5 Gy 실험군(C)으로 설정하였고, 생리식염수 경구투여량(200 mg/kg/day)로 1일 2회씩 50 mg/kg/day로 흰쥐에 7일 동안 경구투여 한 후 방사선 조사는 5 Gy를 조사 하였다. 그 결과 본 연구에서는 백혈구에서 유의성이 있음을 확인할 수 있었다(p<0.000). 적혈구나, 혈소판에서는 유의한 차이를 보이지 않았다. 세부적으로 살펴보았을 때 백혈구(WBC)는 호중구에서 정상군, 대조군, 실험군, 세 집단간 유의성이 있었다(p<0.004). 림프구에서도 통계적으로 세 집단간 유의성이 있었다(p<0.000). 단핵구에서는 통계적으로 유의성이 없었다(p<0.483). 적혈구(RBC)를 살펴보면, 혈색소(HGB)는 통계적으로 세 집단간 유의성은 없었다(p<0.291). 적혈구용적백분율(HCT)에서도 세 집단간 통계적으로 유의성은 없었다(p<0.564). 평균적혈구용적(MCV)에서는 통계적으로 세 집단간에 유의한 차이를 보였다(p<0.001). 평균적혈구혈색소양(MCH)에서 통계적으로 세 집단간 유의한 차이가 있었다(p<0.028). 평균적혈구혈색소농도(MCHC)에서 세 집단간 통계적으로 유의한 차이가 있었다(p<0.020). 적혈구분포폭(RDW)은 유의성이 없었다(p<0.09). 혈소판(PLT)에서 세부적으로 살펴보면, 평균혈소판용적(MpV)에서 통계적으로 세 집단간 유의성이 있었다.(p<0.04). 결론적으로 본 연구를 통하여 블루베리가 방사선 방호효과가 있는 것으로 사료된다.