• 한국가축번식학회지
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• 제25권2호
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• pp.163-169
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• 2001

본 연구는 마우스 정자-난자 결합분석 법(oocytes-sperm binding assay; OSBA)을 이용하여 단백질원, 배양액의 질, 난자의 성숙도에 따라서 정자와 난자의 결합능력을 알아보고 그 유용성을 알아보기 위하여 실시하였다. 4~5주령의 hybrid(C57BL/6 $\times$ CBA/N) F$_1$ 암컷에서 회수된 미수정란에 0.1% hyaluronidase를 이용하여 난구세포를 제거하였으며, 제1극체의 존재유무에 따라 Met. II(mature)와 Met. I(intermediate mature)로 구분하였다. 암컷과 동일 계통의 8주령 이상 된 수컷에서 회수된 정소상체 미부정자를 37$^{\circ}C$에서 10분간 배양하였다. 배양된 정자부유액은 단백원 무첨가배양액과 1:5로 희석하여 10분간 배양한 다음 3 ${\mu}\ell$를 10$\pm$2개의 난자를 들어있는 배양액 소적(30 ${\mu}\ell$)에 넣어서 정자와 난자의 결합을 유도하였다. 정자 주입 후 3시간 혹은 24시간째에 난자를 뽑아내어 세척하였으며, 도립현미경(100$\times$)에서 난자에 부착된 정자의 수를 세었다. 수정란을 이용한 정도관리를 위하여 과배란이 유도된 암컷은 수컷과 합사시켰으며, hCG 주사 16~18시간째에 전핵기의 1세포 수정란을 회수하였다. 단백질원의 종류에 대한 효과를 확인하기 위하여 OSBA를 실시한 결과, 수정 3시간째에 난자당 하나 이상의 정자가 부착된 난자의 비율은 BSA첨가군, 무첨가군, FBS 첨가군의 순으로 유의한 차이를 나타내었다(100% vs. 60.2% vs. 2.1%). 한편, BSA 첨가군에서 정자의 결합능력이 우수하였으나 FBS는 매우 유해하였으며 FBS의 농도가 5%까지는 증가함에 따라 유의한 차이를 나타내었다. 따라서 투명대에 정자가 부착에 있어서 단백원이 매우 중요한 역할을 하며, OSBA는 정자와 난자의 결합에 결정적인 영향을 미칠 수 있는 배양조건을 명확히 판별할 수 있음을 시사하였다. Met. II(mature)와 Met. I(intermediate mature) 난자를 단백원 무첨가, 15% FBS, 0.4% BSA 및 10% AF(양수)가 첨가된 Ham's F-10 배양액에서 OSBA를 실시한 결과, 난자의 성숙도에 상관없이 정자의 결합능력은 비슷한 양상을 보였으며, BSA첨가군, 양수첨가군, 무첨가군, FBS첨가군 순으로 높게 나타났다. 이러한 결과는 OSBA에서 Met. II 난자 대신에 Met. I난자를 이용해도 비슷한 결과를 얻을 수 있음을 시사한다. 생쥐 1세포기배에서 배반포까지의 배발달율을 기준으로 Ham's F-10배양액을 평가하여 일련번호 151은 불량(poor), 152는 양호(good)로 판정한 다음, 동일한 배양액에 OSBA를 실시한 결과 생쥐 1세포기배의 결과와 마찬가지로 일련번호 152 배양액이 151 배양액보다 유의하게 높게 나타났다. 따라서 OSBA는 기존의 정도관리 방법과 동일한 효과를 기대할 수 있을 것이다. 결론적으로, OSBA는 배양액 조건에 따라 정자의 결합능력이 다르다는 것을 보여주었으며, 정토관리 방법으로서의 유용성을 확인시켜 주었다. 또한 쉽게 준비할 수 있는 생쥐의 난자와 정자를 이용하였으며, 배양시간이 3시간으로 짧고, 평가방법이 간편해 시간적, 경제적으로도 효율성이 높다고 사료된다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제39권6호
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• pp.494-500
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• 1996

중요한 환경문제로 대두되고 있는 중금속 오염의 대처 방안으로 식물을 이용한 경제적인 정화 방법을 모색하고자 미나리의 중금속 흡수능력을 검정하고 카드늄 결합단백질을 동정하였다. 미나리의 중금속 흡수능력은 미나리를 카드늄 $(Cd^{2+})$, 크롬 $(Cr^{3+})$ 및 납 $(Pb^{2+})$의 농도를 달리한 배양액에서 재배한 후 미나리에 잔류하는 중금속을 정량함으로써 측정되었다. 중금속의 처리 기간은 3일과 7일로 하였고, 생장 저해가 일어나는 농도까지 처리하였다. 카드늄은 16.68 ppm, 크롬은 20 ppm까지 지속적으로 잔류량이 증가하였고 그 농도 이상에서는 생장 저해가 일어나면서 잔류량의 증가율이 둔화되었다. 식물체 부위별 카드늄과 크롬의 잔류량은 뿌리에서 월등하게 높게 나타났고 줄기와 잎의 순으로 낮아졌다. 납의 경우는 카드늄과 크롬에 비하여 잔류량이 가장 높은 뿌리에서 4배 정도 잔류량이 높게 나타났다. 20 ppm의 중금속 용액에서 7일간 재배한 미나리 뿌리에는 건조중량 1 g에 대하여, 카드늄이 6.1 mg, 크롬은 5.2 mg 그리고 납은 23.6 mg이 잔류하고 있었다. 이것은 잔류하고 있는 중금속 중에서 카드늄은 80%, 크롬은 92%그리고 납은 96%이상이 미나리 뿌리에 잔류하고 있는 것이다. 20 ppm카드늄이 함유된 배양액에서 7일간 자란 미나리 뿌리 추출액을 Sephadex G-50과 DEAE-Cellulose 크로마토그래피를 수행하여, polyacrylamide gel 전기영동 상으로 단일 단백질 분리대의 중금속 결합단백질을 정제하였다. 이 단백질의 분자량은 gel filtration 상에서 약 5,000 Da이었고 아미노산의 조성을 보면 산성 아미노산이 27.3%, cystein이 9.9%로서 중금속 결합단백질의 특성을 가지고 있었다. 그러나 그 아미노산 조성은 지금까지 알려진 phytochelatin과는 다른 새로운 중금속 결합단백질로 나타났다.

• KSBB Journal
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• 제21권3호
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• pp.204-211
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• 2006

IFN-${\gamma}$의 대량생산을 위한 기초연구로서 IFN-${\gamma}$의 아미노 말단에 glucagon과 ferritin을 융합파트너로 각각 결합시켜 재조합 IFN-${\gamma}$의 발현을 유도하였다. 대장균 내에서 발현되는 IFN-${\gamma}$는 그 자체로 매우 강한 소수성 결합의 양상을 나타내어 inclusion body 형태로 발현된다고 알려져 있으나 OrigamiTM(DE3) 균주로부터 50% 이상의 수용성 형태로 발현시켰다. IFN-${\gamma}$로부터 융합파트너를 제거할 수 있는 system을 개발하기 위해 융합파트너와 IFN-${\gamma}$ 사이에 enterokinase cleavage site를 도입하였으며, enterokinase에 의해 IFN-${\gamma}$에는 영향을 미치지 않고 효과적으로 융합파트너를 제거할 수 있었다. 재조합 IFN-${\gamma}$의 분리 및 정제를 위해 발현벡터상의 융합파트너와 IFN-${\gamma}$사이에 6X His-tag을 도입하였고 융합파트너의 N-말단에도 6X His-tag을 추가적으로 도입함으로써 융합파트너와 더불어 enterokinase에 의해 분해되지 않은 융합단백질을 Ni-NTA agarose column으로 제거함으로서 IFN-${\gamma}$를 완전 정제할 수 있었다. IFN-${\gamma}$의 발현을 유도하는 발현유도체로서 15 mM lactose를 이용하여 5 L 발효조에서 IFN-${\gamma}$의 발현을 검토한 결과, 재조합 균체의 단위 건조질량(dry cell weight, g)으로 약 11 g DCW/L 수준의 재조합 융합단백질을 얻을 수 있었다.

• Journal of Dairy Science and Biotechnology
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• 제32권2호
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• pp.77-92
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• 2014

발효식품은 식료품 중에서 생체 아민(biogenic amine, BA) 중독을 일으키는 문제점을 가지고 있는데, 우유 발효식품 중에서는 치즈가 티라민(tyramine), 히스타민(histamine), 푸트레신(putrescine) 등이 유해한 수치의 BA를 함유하고 있는 생산품이라고 추측되고 있다. 다시 말해서, 생체 아민(BA)은 생물학적 활동을 가진 유기 및 염기성, 질소 화합물로 주로 아미노산이 탈카르복실화 반응(decarboxylation)을 거쳐서 생성된다. 다양한 종류의 식품(예: 유제품) 은 높은 수치의 BA를 함유하고 있다. 치즈에서는 1 kg 당 1,000 mg 이상의 BA가 검출되기도 한다. BA 함유량이 높은 치즈를 섭취할수록 체내에 독성이 축적된다. 때문에 유제품 내의 BA 함유에 관한 특정한 규정이 없더라도 유제품 내에 BA가 축적되는 현상을 방지해야 한다. 높은 수치의 BA를 함유한 식품을 섭취하였을 경우에 발생하는 위험에 대한 인식이 점점 높아지고 있다. 유제품 제조 및 가공 시에 BA의 생합성 및 축적에 영향을 주는 요소를 과학기술적 측면에서 연구가 요구된다. 따라서 BA의 합성 및 축적에 영향을 미치는 요소에 대한 이해도가 높을수록 유제품의 BA 함유량을 감소시킬 수 있다. 이러한 BA는 3 가지의 조건이 만족될 때 합성이 이루어진다. (i) 이용 가능한 기질 아미노산(substrate amino acid)가 있어야 하며, (ii) 이화작용경로가 활성화된 미생물이 존재해야 하며, (iii) 탈카르복실화 반응활성 (decarboxylation activity)이 일어나기에 적합한 환경조건을 필요로 한다. 이 3가지의 조건들은 저온살균, starter culture의 사용, NaCl 농도, 시간, 숙성 및 보존 온도, pH, 온도, 숙성 후 기술적인 과정 등 여러 가지 요소에 영향을 받으며, 이 요소들에 대한 과학적인 이해가 요구된다. 또한 BA 생산과 관련된 요소들, 특히 환경 조건, BA 생산 미생물, 유전자 구성, BA 생산에 관여하는 생합성경로, 유제품 내에 존재하는 BA 및 BA 생산 미생물 검출 방법 등에 대한 연구가 집중적으로 향후 진행되어야 할 것이다.

• 한국유기농업학회지
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• 제29권2호
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• pp.223-240
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• 2021

본 연구 시험포장의 토양은 식양질의 지산통으로 우리나라 논토양의 평균적인 화학적 특성과 비교하면 유효규산과 pH가 높았으며 유효인산과 유기물함량은 낮았다. 관행 및 유기재배구의 생육특성은 초장과 수장, 분얼수는 유의적인 차이가 없었으며 입모수의 경우 유의적인 차이를 보였다. 유기재배구에서 관행재배구에 비해 잡초발생이 많았으며 이는 수확작업 시 수확량의 손실에 지대한 영향을 미쳤으며 주요 초종으로는 뚝새풀과 벼룩나물이었다. 밀의 생리장해로서 도복의 발생은 유기재배구보다 관행재배구에서 더 많이 발생하였는데 이는 질소질비료의 시용량과 관련이 있는 것으로 보여진다. 병해충발생은 겉깜부기병, 붉은곰팡이병, 흰가루병, 잎마름병, 누른모자이크병, 노린재류, 진딧물이 발생하였으며 유기재배구에서 겉깜부기병과 붉은곰팡이병 다소 발생하였다. 관행과 유기재배구에서 수확한 밀알의 성분분석 결과, 단백질함량은 전남지방에서 생산되는 밀의 평균값보다 낮았고 회분함량은 높게 나타났으며 2019년과 2020년의 연차 간 밀알성분의 차이는 단백질, 지방의 함량은 증가하고 수분, 탄수화물함량은 감소하였으며 회분은 비슷한 함량을 보였다. 2019년의 밀 수확량은 유기재배구(559 kg/0.1 ha)가 관행재배구(532 kg/0.1 ha)보다 더 높은 수량을 보였지만 2020년에는 배수불량으로 인한 누른모자이크병과 잡초 발생으로 관행재배구는 10%, 유기재배구는 30%의 수확량 감수를 초래했다. 2019년의 밀 재배농가의 순수익은 관행재배구(46만원/0.1 ha)로 유기재배구(44만원/0.1 ha)에 비해 다소 높게 나타났으며 경영비는 유기재배구(16.2만원/0.1 ha)가 관행재배구(9.4만원/0.1 ha)에 비해 다소 높았는데 이는 유기재배에서 비료비와 종자비가 관행재배보다 높았기 때문이었다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제44권2호
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• pp.4-25
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• 2011

본 연구대상지인 미선나무 자생지는 2010년도에 새롭게 확인된 곳으로, 일반인의 접근이 허용되지 않는 지역에 입지하고 있다. 이 자생지는 부안군 변산면 중계리 청림 소재 미선나무 군락지(천연기념물 제370호)에 비해 개체수가 많고 생육상태가 양호한 편으로, 연구결과를 바탕으로 향후 천연기념물로써의 가치여부 및 모니터링자료로 활용하고자 식생 및 토양환경을 면밀히 조사 분석한 결과는 다음과 같다. 변산반도국립공원 내 새로운 미선나무 자생지의 식물상은 45과 82속 93종 4변종 3품종으로 총 100분류군이 확인되었다. 이중 IUCN 평가기준에 따른 희귀식물에는 미선나무(멸종위기종), 개족도리(약관심종), 이팝나무(약관심종)가 발견되며, 특산식물에는 고광나무, 미선나무, 병꽃나무, 청괴불나무 등 4분류군이 확인되었다. 본 미선나무 자생지는 부안호로 유입되는 백천유역의 북서사면 낮은 지역에 위치하고 있으며, 풍화토인 전석지에서 군락을 이루고 있었다. 미선나무 자생지는 밤나무군락 3개소, 느티나무군락 3개소, 졸참나무군락 1개소 등 7개 군집구조로 구분되었다. 이중 층위별 중요치는 밤나무군락에서 말채나무, 굴피나무, 은사시나무, 느티나무, 까마귀베개, 팽나무 순으로, 느티나무군락에서 팽나무, 갈참나무, 때죽나무, 굴피나무, 당단풍, 복자기 순으로 나타난 반면 졸참나무군락에서는 굴참나무, 밤나무, 산벚나무 순으로 분석되었다. 한편 미선나무의 중요치는 밤나무군락에서 6.6%, 느티나무군락에서 5.6% 그리고 졸참나무군락에서 5.1%로 분석되었다. 또한 7개의 조사구에서 토양시료를 채취하여 토양산도, 전기전도도, 유효인산, 유기물함량, 치환성양이온(칼륨, 칼슘, 마그네슘)을 분석한 결과, 조사구 3번인 느티나무군락에서 다른 조사구나 군락에 비해 토양의 화학적 특성이 상대적으로 높게 분석되었다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제44권1호
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• pp.182-195
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• 2011

천연기념물 노거수는 오랫동안 우리 민족의 역사, 문화와 함께해 온 존재로서 단순한 나무 이상의 의미를 지니고 있다. 문화재청에서는 노거수 중에서도 크기뿐만 아니라 진귀성, 상징성, 고유성 등 문화적 자연적 요소가 뚜렷한 것들을 천연기념물로 지정하여 보호하고 있다. 본 연구는 천연기념물 노거수 중 강원도내 분포하는 14건의 생육현황과 제원 및 토양환경, 보호시설 현황을 파악하고자 수행하였다. 연구결과, 강원도의 천연기념물 노거수는 78.57% 이상이 보통이거나 보통 이상의 생육현황을 나타내었다. 수고는 평균 18.80m, 근원둘레는 평균 7.34m인것으로 나타났다. 토양환경 분석결과 대부분 전국 산림토양 대비 평균치를 나타내었으나 유효인산은 과영양 상태인 것으로 분석되었다. 보호시설은 대부분 양호한 상태이나 지주대와 쇠당김 시설 일부는 수목에 피해를 주고 있는 것으로 나타났다. 본 연구는 강원도 내 천연기념물 노거수의 생육환경과 관리현황 분석을 통한 관리 기초자료 제공에 의의를 두며, 생육에 영향을 주는 환경인자와의 관련성 등은 추후 과제로 남겨둔다.

• 한국폐기물자원순환학회지
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• 제34권2호
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• pp.205-213
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• 2017

The current study was performed to investigate the effect of recycling coir substrates on the growth, fruit yield, and quality of strawberry plants. Analysis of physical properties revealed that the pH of a fresh coir substrate was 5.04 while those of substrates reused for one and two years were 5.20 and 5.33, respectively. The electrical conductivity (EC) of a new substrate was as high as $4.58dS{\cdot}m^{-1}$. This can cause salt stress after transplanting. The EC tended to decrease as the substrate was recycled, and the EC of a two-year recycled substrate was $1.48dS{\cdot}m^{-1}$. The fresh substrate had lower nitrogen and calcium concentrations, but higher phosphate, potassium, and sodium concentrations than the recycled coir substrate. The coir substrates recycled for one or two years maintained better chemical properties for plant growth than the fresh substrate. Strawberry growth varied depending on the number of years that the coir substrate was recycled. In general, strawberries grown in substrates that had been reused for two years did better than those grown in substrates that had been reused once or were fresh. Ninety days after transplanting, a plant grown in a substrate that had been reused for two years contained 25 leaves, which was 3.6 more than with a fresh substrate. In addition, the plants grown in a substrate that had been reused for two years exhibited larger leaf areas than those grown in other substrates. Coir substrates that had been reused for one year increased the number and area of leaves, but not as much as the substrate that had been reused for two years. One- and two-year reused coir substrates increased the weight of strawberries produced relative to the unused substrate, but the difference was not statistically significant. The plants grown in two-year reused substrates were longer and wider, as well. Also, the number of fruits per plant was higher when substrates were reused. Specifically, the number of fruits per plant was 28.7 with a two-year reused substrate, but only 22.2 with a fresh substrate. The fruit color indices (as represented by their Hunter L, a, b values) were not considerably affected by recycling of the coir substrate. The Hunter L value, which indicates the brightness of the fruit, did not change significantly when the substrate was recycled. Neither Hunter a (red) nor b (yellow) values were changed by recycling. In addition, there were no significant changes in the hardnesses, acidities, or soluble solid-acid ratios of fruits grown in recycled substrates. Thus, it is thought that recycling the coir substrate does not affect measures of fruit quality such as color, hardness, and sugar content. Overall, reuse of coir substrates from hydroponic culture as high-bed strawberry growth substrates would solve the problems of new substrate costs and the disposal of substrates that had been used once.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제9권1호
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• pp.106-112
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• 1999

The therapeutic potential of phosphodiesterase 4(PDE4) inhibitors in inflammatory diseases including some autoimmune diseases has been explored recently with some hopeful results. These PDE4 inhibitors are thought to show their anti-inflammatory effect by down-regulating tumor necrosis factor-a (TNF-$\alpha$) production in lymphocytes and macrophages. A high concentration of TNF-$\alpha$has been found in rheumatoid arthritis (RA) synovium and reducing TNF-$\alpha$using biological agents was proven to be an effective RA treatment. To test the possibility of using PDE4 inhibitors for RA treatment, the effects of a newly synthesized PDE4 inhibitor, DWP205505, on TNF-$\alpha$ and IL-10 production was tested in cells isolated from normal peripheral blood and rheumatoid arthritis synovial fluid. Cytokine production was assayed at the protein level by sandwich enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) and at the mRNA expression level by semi-quantitative RT-PCR. Another PDE4 inhibitor, RP73401, was used for comparison. DWP205505 and RP73401 had no harmful effect on cell viability up to 10 $\mu$M concentration during the 24 h culture period. DWP205505 as well as RP73401 significantly reduced TNF-$\alpha$ secretion from lipopolysaccharide (LPS)-stimulated peripheral blood mononuclear cells (pBMC) and synovial fluid mononuclear cells (SFMC). The effect of DWP205505 or RP73401 treatment on the mRNA expression of TNF-$\alpha$ was also studied in LPS-stimulated PBMC and SFMC. TNF-$\alpha$ mRNA expression was increased by LPS stimulation and both of the PDE4 inhibitors suppressed TNF-$\alpha$ mRNA expression. For interleukin-l0 (IL-l0), a little different results were obtained from PBMC and SFMC; IL-l0 secretion was unaffected by LPS stimulation and only minimally affected by both of the PDE4 inhibitors in PBMC. In unstimulated SFMC, DWP205505 and RP73401 slightly enhanced IL-10 secretion, while they reduced IL-l0 secretion from LPS-stimulated SFMC where IL-l0 secretion was a lot higher than unstimulated SFMC. These results suggest that the newly synthesized PDE4 inhibitor DWP205505 may have anti-rheumatoid arthritis activity.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제50권4호
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• pp.426-436
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• 2001

흡연은 만성 폐쇄성 폐질환의 가장 흔하고 중요한 원인이며 발생기전으로 단백분해효소 및 그 억제제의 불균형에 의한 폐조직 파괴가 중요한 역할을 한다고 알려져 있다. 생체내의 여러 단백분해효소 중 matrix metalloproteases (MMPs) 의 역할에 대한 연구가 최근 활발한데, 이들의 다수는 젤라틴 분해능을 보인다. 연구자들은 흡연에 의한 MMPs의 발현 및 폐기종 발생과의 관련성을 규명하기 위한 첫 단계로 기니픽에서 흡연에 의한 젤라틴 분해 단백분해효소의 발현 양상을 알아보고자 하였다. 방 법 : 500gm 가량의 건강한 기니핀 15마리를 대조군 5마리, 6주 흡연군 5마리, 12주 흡연군 5마리 씩 배정한 후, 하루에 5시간 씩, 담배 20개피를 간접 흡연시키는 과정을 일주일에 5회 반복하였다. 흡연력의 정도에 따른 폐조직 내 세포 침윤의 증가를 알아보기 위해, 폐조직을 H&E 염색한 후 400배 확대 시야에서 보이는 폐포벽의 세포 수를 계산하여 일반선형모델을 이용한 통계 분석법으로 처리하였다. 흡연에 의한 젤라틴 분해 단백분해효소의 발현 양상을 알아보기 위해 기관지폐포세척술을 시행하여 폐포내 세포를 얻은 다음 이를 배양접시에 $1{\times}10^6$개 씩 분주하였는데, 한 배양접시에는 아무 처치도 하지 않았고 다른 한쪽은 0.1mM의 EDTA를 첨가하였다. 48시간의 배 양 후 얻은 상층액으로 'gelatin zymography'를 시행하여 젤라틴 분해 단백분해효소의 발현 및 EDTA에 의한 억제 여부를 관찰하였다. 결 과 : 대조군의 혈중 평균 COHb 농도는 4.1g/dl인 반면, 흡연 노출군의 혈중 평균 COHb 농도는 5시간 노출 직후에는 24g/dl, 노출 후 30분에는 18g/dl, 노출 후 1 시간 후에는 15g/dl 로 측정되어 충분한 흡연노출이 이루어졌다. 400배 시야에서 보이는 폐포벽의 세포 수는 대조군은 $121.4{\pm}7.2$, 6주 흡연군은 $158.0{\pm}20.2$. 12주 흡연군은 $196.8{\pm}32.8$로 측정되어 선형회귀관계가 관찰되었다(p=0.001, $r^2=0.675$). 또한 침윤된 세포의 대부분은 염증 세포였다. 한편, 대조군에서는 젤라틴 분해 단백분해효소가 발현되지 않은 반면에, 6주 흡연군 및 12주 흡연군에서는 젤라틴분해 단백분해효소가 여러 개 관찰되었다. 또한 이 중의 일부는 EDTA에 의해 효소 활성도가 억제되었다. 결 론 : 흡연에 의해 기니픽의 폐조직에서 여러 젤라틴 분해 단백분해효소 발현이 증가하며 이 중의 일부는 MMPs의 억제제인 EDTA 에 의해 억제된다. 이는 흡연에 의해 MMPs의 발현이 증가할 가능성을 시사한다고 하겠다.