• 제목/요약/키워드: heat tolerance

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Genomic Characterization and Safety Assessment of Bifidobacterium breve BS2-PB3 as Functional Food

  • Kristin Talia Marbun;Marcelia Sugata;Jonathan Suciono Purnomo;Dikson;Samuel Owen Mudana;Tan Tjie Jan;Juandy Jo
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제34권4호
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    • pp.871-879
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    • 2024
  • Our group had isolated Bifidobacterium breve strain BS2-PB3 from human breast milk. In this study, we sequenced the whole genome of B. breve BS2-PB3, and with a focus on its safety profile, various probiotic characteristics (presence of antibiotic resistance genes, virulence factors, and mobile elements) were then determined through bioinformatic analyses. The antibiotic resistance profile of B. breve BS2-PB3 was also evaluated. The whole genome of B. breve BS2-PB3 consisted of 2,268,931 base pairs with a G-C content of 58.89% and 2,108 coding regions. The average nucleotide identity and whole-genome phylogenetic analyses supported the classification of B. breve BS2-PB3. According to our in silico assessment, B. breve BS2-PB3 possesses antioxidant and immunomodulation properties in addition to various genes related to the probiotic properties of heat, cold, and acid stress, bile tolerance, and adhesion. Antibiotic susceptibility was evaluated using the Kirby-Bauer disk-diffusion test, in which the minimum inhibitory concentrations for selected antibiotics were subsequently tested using the Epsilometer test. B. breve BS2-PB3 only exhibited selected resistance phenotypes, i.e., to mupirocin (minimum inhibitory concentration/MIC >1,024 ㎍/ml), sulfamethoxazole (MIC>1,024 ㎍/ml), and oxacillin (MIC >3 ㎍/ml). The resistance genes against those antibiotics, i.e., ileS, mupB, sul4, mecC and ramA, were detected within its genome as well. While no virulence factor was detected, four insertion sequences were identified within the genome but were located away from the identified antibiotic resistance genes. In conclusion, B. breve BS2-PB3 demonstrated a sufficient safety profile, making it a promising candidate for further development as a potential functional food.

다양한 환경스트레스에 대한 감자 2품종의 감수성 분석 (Susceptibility of Two Potato Cultivars to Various Environmental Stresses)

  • 탕리;권석윤;성창근;곽상수;이행순
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제30권4호
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    • pp.405-410
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    • 2003
  • 환경스트레스는 식물의 생산성에 영향을 미치는 주된 제한요인이다. 여러 종류의 환경스트레스에 대해 내성을 지닌 형질전환 감자식물체 개발에 활용하기 위하여 두 품종의 감자(대서, 수미)의 leaf disc를 사용하여 고온을 포함하여 여러 가지 환경 스트레스에 대한 감수성을 조사하였다. 37$^{\circ}C$에서 84시간 고온처리에 대해서는 고온에 감수성 품종인 대서가 수미에 비해 약 20%피해를 더 많이 받아 감수성이 높은 것으로 나타났다. 감자 식물체의 leaf disc는 2$\mu$M methyl viologen(MV)을 처리하였을 때 대서가 수미에 비해 약 38%더 많은 피해를 받았으며 10$\mu$M MV에서는 감수성은 더 높았다. 0.75M NaCl에 대해서는 대서 품종이 수미에 비해 약 45%의 낮은 엽록소 함량을 나타내어 감수성이 높은 것으로 나타났으나, 고농도에서는 큰 차이가 없었다. $H_2O$$_2$에 대한 두 품종의 감수성은 복합적이었으며, 25mM $H_2O$$_2$에서는 수미가 대서에 비해 높은 감수성을 나타내었으나 100mM $H_2O$$_2$에서는 대서가 릎은 감수성을 나타내었다. 본 연구에 사용한 leaf disc는 식물체의 활성을 잘 반영할 뿐 아니라 간편하기 때문에 복합스트레스 내성 형질전환 감자식물체의 선발 및 특성규명에 유용하게 이용될 것으로 기대된다.

하절기 홀스타인 젖소의 행동 및 체온에 미치는 환경 효과 (The Environmental Effects on the Activities and Rectal Temperatures of Holstein Cows in a Summer Season)

  • 안병석;정하연;기광석;최유림;권응기;김남철
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제45권2호
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    • pp.163-168
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    • 2003
  • 본 연구는 하절기 홀스타인 젖소의 행동과 체온(내서성)에 관하여 환경효과를 추정하기 위하여 1999년 7월 6일부터 13일까지 수행하였다. 행동지수를 조사하기 위하여 Holstein 젖소 77두를 공시하였으며 사양은 NRC 사양표준에 의거 농후사료와 옥수수 사일리지 위주로 관리하였다. 체온은 스탄촌에 계류된 상태에서 오후 1시부터 3시 사이에 직장내 온도를 측정하였으며 이때 기온은 $29.0^{\circ}C$ 이었다. 건유 및 착유 상태, 산차에 따라 체온이 달랐으나(p<0.01), 행동지수에 대하여 착유우와 건유우는 오전 9시부터 정오까지, 오후 1시부터 4시까지는 차이가 없었다. 착유우의 직장내 체온은 39.0${\pm}0.03^{\circ}C$으로서 건유우의 체온(38.6 ${\pm}0.04^{\circ}C$)보다 높았다. 오후 1-4시까지는 3산차 이하의 개체들이 4산차 이상의 개체들에 비하여 행동지수가 높았고, 산차의 증가에 따라 감소하는 경향이었다. 우유 성분과 체온과의 상관에 대하여 유당을 제외한 지방, 단백질, 무지고형분율 및 총고형분 등과는 부의 표현형 상관을 나타내었다.

대두단백질(大豆蛋白質)의 효소적(酵素的) 변형(變形) : 분리대두단백질(分離大豆蛋白質)의 기능성(機能性)에 미치는 단백질가수분해(蛋白質加水分解)의 영향(影響) (Enzymatic Modification of Soy Proteins: Effects of Functional Properties of Soy Isolate upon Proteolytic Hydrolysis)

  • 강영주
    • 한국식품과학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.211-217
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    • 1984
  • 본(本) 연구(硏究)는 분리(分離) 대두단백질(大豆蛋白質)에 단백분해(蛋白分解) 효소(酵素)를 작용(作用)시킬 때 일어나는 효소반응성(酵素反應性) 및 단백질(蛋白質) 기능성(機能性)에 미치는 영향(影響)을 조사(調査)하였다. 사용(使用)된 효소(酵素)는 동물성(動物性)인 trypsin과 세균성(細菌性)인 alcalase 및 pronase였으며 열(熱) 처리(處理)되지 않은 대두단백질(大豆蛋白質)에 대(對)하여 trypsin보다 세균성(細菌性) 효소(酵素)가 높은 친화력(親和力)을 나타냈으며 열(熱) 처리(處理)된 대두단백질(大豆蛋白質)에 대(對)하여서는 효소종류(酵素種類)에 관계없이 기질농도(基質濃度)가 증가(增加)함에 따라 반응(反應)이 저해(沮害)되었다. 가수분해(加水分解)된 대두단백질(大豆蛋白質)의 전기명동(電氣鳴動) 결과(結果) alcalase가 특이적(特異的)으로 대두단백질(大豆蛋白質) 중(中) 2S 단백질(蛋白質)에 어떤 변화(變化)를 가져오는 것이 관찰되었다. 대두단백질(大豆蛋白質)의 기능성(機能性)에 있어서 효소처리(酵素處理)는 등전점(等電点)에서 $25{\sim}30%$의 가용성(可溶性) 단백질(蛋白質)의 증가(增加)를 가져왔으며 또한 열(熱) 응고성(凝固性)의 증가(增加), 칼슘 침전성(沈澱性)의 감소(減少)를 초래하였다. 그리고 에멀젼 특성(特性), 거품 형성능(形成能) 및 유리(遊離) SH기(基) 등에 대(對)하여서는 큰 변화(變化)가 없었으나 거품 안전성(安全性)은 크게 감소(減少)하는 경향을 보였다.

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고온 및 건조 스트레스 조건 하에서 살리실산 경엽처리에 의한 고추의 광합성 특성 및 항산화효소 활성 증대 (Enhancement of Photosynthetic Characteristics and Antioxidant Enzyme Activities on Chili Pepper Plants by Salicylic Acid Foliar Application under High Temperature and Drought Stress Conditions)

  • 이진형;이희주;위승환;이혜진;최학순;남춘우;장성회
    • 생물환경조절학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.311-318
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    • 2022
  • 살리실산은 식물의 생장 및 발달, 항산화 방어기작, 광합성 작용 그리고 생물적 및 비생물적 스트레스 조건에서 다양한 생리적 기능을 조절하는 물질로 알려져 있다. 본 연구에서는 고온·건조 스트레스 조건에서 살리실산 경엽처리가 고추의 생육, 광합성 특성 및 항산화효소 활성에 미치는 영향을 구명하고자 하였다. 광합성 특성 측정결과 광합성 속도, 기공전도도 및 증산 속도가 증가하였고, 3회차 처리에서 가장 높았다. 세포내 MDA와 H2O2 함량은 살리실산 3회차 처리에서 현저하게 감소하는 경향을 보였다. APX, CAT, POD 및 SOD 활성이 현저하게 증가하였으며, 무처리 대비 최대 247, 318, 55 및 54% 증가하였다. 고추의 생육 특성은 무처리구와 유의한 차이를 보이지 않았으나, 상품 수량은 15% 정도 증가하였다. 이러한 결과들을 종합해 볼 때, 살리실산의 경엽처리는 고추의 광합성 특성과 항산화효소 활성을 증진시켜 고온·건조 스트레스에 의한 피해 경감에 긍정적 효과를 유발함을 확인하였다.

비생물학적 스트레스 관련 벼 Ac/Ds 삽입 변이체의 선발 및 유전자 발현 분석 (Selection of (Ac/Ds) insertion mutant lines by abiotic stress and analysis of gene expression pattern of rice (Oryza sativar L.))

  • 정유진;박슬아;안병옥;윤도원;지현소;이강섭;박용환;서석철;백형진;이명철
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제35권4호
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    • pp.307-316
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    • 2008
  • 식물에서 전이인자를 이용한 삽입 변이체의 유전자 기능분석 연구가 최근 가장 활발하게 이루어지고 있다. 본 연구에서는 동진벼의 Ac/Ds 삽입 변이체인 F2 세대 30,000 계통을 이용하여 고염과 저온에 민감한 계통과 내성이 있는 계통을 대량 스크리닝을 통해 선발하였다. 첫 번째 스크리닝에서 선발한 212 계통을 Southern blot 분석을 통해 Ds의 삽입여부 및 copy 수를 꽉인하고 표현형과 비교하여 고염과 저온에서 총 19 계통을 선발하였고, 이 중 copy 수가 하나인 계통은 13 계통이었다. 선발한 계통을 FSTs 분석을 통해 Ds의 삽입위치 및 knock-out유전자를 확인하고 염기서열 정보를 이용하여 벼 전체 염기서열 정보와 상동성 비교분석 결과 세포의 신호전달 과정과 조절 관여하는 유전자 그룹인 transpoter, protease family protein and apical meristem family protein, 삼투압조절에 관여하는 유전자 그룹인 heat shock potein, O-methyltransferase, glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase and drought stress Induce protein 그리고 식물의 소포유통(vesicle trafficking)에 관여하는 유전자 SYP 5 family protein로 구분할 수 있었다. 선발된 19개 유전자의 발현 분석을 위해 9종류 비생물학적 스트레스 하에서 RT-PCR을 수행한 결과 이들 knock-out 유전자는 비생물학적 스트레스에 각각 다른 발현 패턴을 보였다. 이 연구의 결과는 삽입 변이체를 통한 유전자의 기능분석에 있어서 비생물학적인 스트레스의 응답 반응계에 관여하는 유전자를 연구하는데 유용할 것이라고 생각된다.

북극 동물플랑크톤 Calanus glacialis TCTP (Translationally Controlled Tumor Protein)가 산화적 스트레스 상태에서 E. coli 세포의 저항성에 미치는 효과 (The Effect of Translationally Controlled Tumor Protein (TCTP) of the Arctic Copepod Calanus glacialis on Protecting Escherichia coli Cells against Oxidative Stress)

  • 박유경;이창은;이형석;고혜연;김소진;이성구;김정은;임정한;홍주미;김려옥;한세종;김일찬
    • 생명과학회지
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    • 제30권11호
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    • pp.931-938
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    • 2020
  • TCTP는 다양한 진핵생물에서 풍부하게 존재하는 단백질 중에 하나이며, 암, 세포 증식, 유전자 조절 등과 관련된 세포의 생리학적 기작에서 중요한 역할을 담당하는 것으로 알려져 왔다. 더구나, TCTP는 dithiothreitol (DTT)나 hydrogen peroxide (H2O2)에 의해 유도되는 산화적 스트레스에 대한 저항성에 관여하는 중요한 단백질로 주목 받아 왔다. 한편, 극지역 서식 생물들은 강한 자외선에 의해 발생한 활성산소를 조절하기 위한 다양한 항산화 방어체계를 가지고 있다. 본 연구에서는 북극 동물플랑크톤 Calanus glacialis에서 분리된 TCTP가 산화적 스트레스 하에서 E. coli 세포의 저항성에 미치는 효과를 관찰하였다. C. glacialis에서 분리된 TCTP 유전자(ORF 522 bp) 서열을 분석하였고, 약 23 kDa의 재조합 단백질을 제작하였다. 관찰 결과, TCTP 재조합 단백질이 E. coli 세포에서 과발현 되었을 때, 세포들은 H2O2에 의해 유도된 산화적 스트레스에 대한 저항성이 증가하는 것을 확인하였다. 본 관찰을 통해, 북극 C. glacialis TCTP 단백질의 항산화 조절자로서의 역할에 대한 가능성을 처음으로 제시하였다.

여름철 해변지역의 인간 열환경지수 및 열쾌적성 - 제주특별자치도 제주시 구좌읍 월정리 해변 - (Human Thermal Sensation and Comfort of Beach Areas in Summer - Woljeong-ri Beach, Gujwa-eup, Jeju-si, Jeju Special Self-Governing Province -)

  • 박수국;신지환;조상만;현철지;강훈
    • 한국조경학회지
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    • 제44권4호
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    • pp.100-108
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    • 2016
  • 최근에 관광기후지수가 생리등가온도(PET)와 범용열기후지수(UTCI)와 같은 완전한 인간 에너지 균형 모델들을 포함함으로써 발전되어 오고 있다. 이 연구는 해변에서의 조경계획 및 설계를 위해, 2015년 봄과 여름에 대한민국 제주특별자치도 월정리해변에서 인간 열환경지수 및 열쾌적성을 조사하였다. 미기후 측정과 국제표준화기구 10551을 바탕으로 만들어진 설문조사를 동시에 실시하였으며, 성인 869명이 참가하였다. 그 결과, 생리적인 요소만 고려된 '열환경 지각'과 '열환경 선호도'가 선형 회귀 분석에서 생리등가온도와 92.8과 87.6%의 높은 결정계수를 나타내었다. 그러나, 생리적 요소와 심리적 요소 둘 다 고려된 '열환경 평가', '열환경 수용도'와 '열환경 부담도'에서는 60.0, 21.1, 46.4%로 낮은 결정계수를 보였다. 그렇지만, 생리등가온도와의 상관성 분석에서는 모두 0.01 레벨에서 유의성이 있는 것으로 나타났다. 인간 열환경 지수를 나타내는 '열환경 지각'에서 덥지도 춥지도 않는 '중간'의 생리등가온도의 범위는 $25{\sim}27^{\circ}C$로 나타났으나, 미국의 냉온난방협회 표준 55에서 추천한 20% 이하의 불만족성 범위는 없었다. 다만, '열환경 평가'와 '열환경 부담도'에서 $21{\sim}32^{\circ}C$$17{\sim}37^{\circ}C$의 생리등가온도 범위들이 그 추천범위에 속하는 것으로 나타났다. 그러므로, $21{\sim}32^{\circ}C$의 생리등가온도를 해변지역의 조경계획 및 디자인뿐만 아니라 관광 및 레크리에이션 계획을 위한 인간 열쾌적성 범위로 적용될 수 있을 것이다. 해변에서의 열 스트레스 레벨들은 한국의 내륙들보다 $2{\sim}5^{\circ}C$ 높게 나타났으며, 대만과 나이지리아와 같은 열대지역과 유사한 높은 결과들을 보였고, 서 중유럽과 이스라엘의 텔아비브보다 높은 것으로 나타났다.

표면전하 거동 조절을 이용한 탈크-실리카 복합체의 제조 (Preparation of Talc-Silica Composites by Controlling Surface Charge Behavior)

  • 윤기훈;박민경;문영진;이동규
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제34권1호
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    • pp.116-124
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    • 2017
  • 색조 화장품 원료로 사용되는 무기안료 탈크와 소수성 실리카의 제타전위 차를 조절하여 표면처리된 판상 무기안료 복합체를 제조하였다. 탈크는 색조 화장품의 처방에서 주로 쓰이는 판상 무기물질로서 피부에 대한 발림성과 퍼짐성을 갖는 백색 안료이다. 또한 분산성과 신장성이 우수하며, 내열성, 내광성, 내화학성 등에 안정하다. 실리카는 일반적인 색조화장품에서 화장의 지속성을 높여주며 제형에서의 안정성을 높여주는 역할을 한다. 본 연구에서는 탈크와 소수성 실리카를 각각 양이온성, 음이온성 계면활성제로 표면전하를 조절한 후 제타전위 차를 이용하여 탈크 표면에 소수성 실리카를 표면처리하여 무기안료 복합체를 제조하였다. 제조된 무기안료 복합체는 소수성 실리카가 탈크 표면 위에 $1{\mu}m$ 이하로 코팅되어 있으며 효과적인 소수성을 띤다. 무기안료의 표면전하 분석을 위해 제타전위를 측정하였고, 계면활성제 표면처리된 안료는 FT-IR 로 계면활성제의 작용기를 확인하였다. 무기안료 복합체의 표면은 SEM, EDS, FIB 등으로 관찰하였으며, XRD, FT-IR 등으로 구조를 확인하였다.

식물의 물부족 스트레스 신호 전달 네트워크에 대한 이해 (Understanding of Drought Stress Signaling Network in Plants)

  • 이재훈
    • 생명과학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.376-387
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    • 2018
  • 식물이 접하는 다양한 환경 스트레스(고온, 저온, 냉해, 고염, 가뭄 등) 중에서 물부족(가뭄) 스트레스는 식물의 생장 및 생산성을 저해하는 가장 주요한 요인으로 보고되어 왔다. 그러므로, 물부족 스트레스에 대한 식물의 반응 기작을 명확히 이해하는 것은 물부족 스트레스 저항성이 증가된 유용 작물 개발에 적용될 수 있을 것으로 기대되며, 그 결과 작물 재배 가능 지역의 확대에 기여할 수 있을 것으로 생각된다. 식물의 물부족 스트레스 신호 과정은 크게 식물 호르몬인 앱시스산 의존적인 과정과 비의존적인 과정으로 분류되며, 각각 AREB/ABF, DREB2 전사 조절 인자가 주요한 전사 조절 인자로 참여하여 하위 단계 반응 유전자의 발현 조절에 참여한다. 이러한 AREB/ABF, DREB2 의존적인 regulon에 대한 연구를 통해 물부족 스트레스 신호 과정 중 전사 수준의 조절에 대한 규명이 활발히 이루어지고 있다. 해당 신호 과정에는 전사 수준의 조절뿐만 아니라 인산화, 유비퀴틴화와 같은 번역 후 변형 과정 및 염색질 변형에 의해 매개되는 후성유전학적 조절도 연관되어 있다. 본 총설에서는 현재까지 보고된 물부족 스트레스 신호 전달 과정을, 이와 관련되어 보고된 다양한 신호 전달 단백질들의 기능과 연계시켜 알아보고자 한다. 이러한 물부족 스트레스 신호 전달 과정에 대한 명확한 이해는 향후 유용 내건성 작물 개발을 위한 이론적 기반 구축에 도움이 될 수 있을 것이라 생각된다.