• 한국환경농학회지
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• 제38권1호
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• pp.38-46
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• 2019

BACKGROUND: Salinity is one of the main environmental stresses deteriorating qualities as well as yields of food crops. This study was conducted to identify the effects of salt stress on dry matter ratio, glucose content, and mineral content and composition in potatoes (Solanum tuberosum L.). METHODS AND RESULTS: Four potato varieties were grown in plastic pots (diameter 20 cm and height 25 cm) with three salinity levels (EC: 1.0, 4.0, and 8.0 dS/m) in a glasshouse. Dry matter ratio, specific gravity, starch, and glucose content in tubers harvested at 90 days after sowing were analyzed. Also, mineral contents (T-N, T-C, $P_2O_5$, $K^+$, $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$, $Na^+$) in stem, leaf, and tuber were investigated and statistically analyzed for analysis of variance (ANOVA). Dry matter ratio, specific gravity, and starch content in tubers were reduced in all varieties as the salt concentration increased. Glucose content tended to decrease according to the salt concentration. In ANOVA analysis of mineral contents, there were significant differences in $K^+$ and $Mg^{2+}$ of leaf and stem, in $Na^+$ of leaf and tuber, and also in $Ca^{2+}$ of leaf by the interactions of variety and salinity. In the case of $K^+/Na^+$ and $Ca^{2+}/Na^+$, the stem was more sensitively influenced by the salt treatment than the leaf or the tuber. The $K^+/Na^+$ and $Ca^{2+}/Na^+$ decreased in leaf, stem, and tuber of four varieties, as the salt concentration became higher. The decreasing level varied according to the varieties. 'Kroda' and 'Duback' maintained relatively higher $K^+/Na^+$ and $Ca^{2+}/Na^+$ than 'Atlantic' or 'Goun' under the salt stress conditions. CONCLUSION: The composition and accumulation of minerals in potato plant as well as dry matter ratio, starch, and glucose contents were significantly influenced by salt stress. The respond patterns were different depending on the varieties and it was related to the salt tolerance among varieties.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제34권3호
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• pp.235-241
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• 2019

본 연구는 농산물 중 잔류허용기준 신설 예정 농약인 가스가마이신의 안전 관리를 위한 공정 시험법을 개발하기 위하여 수행되었다. 가스가마이신은 단백질 합성과정 중 번역 개시 단계를 저해하여 균의 증식을 억제하는 작용기작을 가지고 있으며 특히 사상균인 Piricularia oryzae에 의해 발병하는 도열병을 예방하는 데 효과적이다. 현재 우리나라에는 농산물 중 가스가마이신의 잔류물의 정의가 설정되어 있지 않고 모화합물 만을 잔류물의 정의로 예정하고 있다. 또한 잔류허용기준이 설정된 농산물이 없기 때문에 모든 국내 재배 농산물 또는 수입 농산물 유통 시 실시하는 잔류농약 검사에서 농약 허용물질목록관리제도(Positive List System; PLS)에 의하여 잔류량이 0.01 mg/kg 이하가 되어야 한다. 이에 농산물 중 잔류농약 분석 및 검사를 위한 공정 시험법 마련이 시급하여 본 연구에서는 대표농산물 5종(현미, 감자, 대두, 감귤, 고추)을 대상으로 시험법을 개발하고자 하였다. 따라서 수용성 유기용매인 메탄올의 적용과 수산화나트륨을 이용한 pH 조절을 통한 추출법 및 HLB 카트리지를 이용한 정제법을 최적화하여 LC-MS/MS에 의한 분석법을 확립하였다. 가스가 마이신의 시험법 정량한계는 0.01 mg/kg이며 5종의 농산물에 0.01, 0.1 및 0.5 mg/kg의 처리농도로 회수율 실험을 한 결과 평균 회수율은 71.2~95.4%이었고, 상대표준 편차는 12.1% 이하로 조사되었다. 이러한 검증 결과는 국제식품규격위원회 가이드라인(CAC/GL 40-1993, 2003)의 잔류농약 분석 기준 및 식품의약품안전평가원의 '식품등 시험법 마련 표준절차에 관한 가이드라인(2016)'에 적합한 수준임을 확인하였다. 따라서 본 연구에서 개발한 시험법은 국내 및 수입 농산물 중 가스가마이신의 안전 관리를 위한 공정시험법으로 활용될 수 있으며 잔류물의 정의 및 잔류허용기준을 설정하는 데 기초자료로써 활용 가능할 것이다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제34권3호
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• pp.242-250
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• 2019

본 연구는 농산물 중 기준신설 예정농약 fenquinotrione에 대한 공정시험법을 개발하고자 수행하였다. Fenquinotrione은 triketone계 제초제로 quinoxaline 구조에 phenyl기가 치환된 새로운 구조의 화합물이며 대사산물 KIH-3653-M-2는 fenquinotrione의 quinoxaline 구조에 cyclohexadione이 -COOH로 치환되어 생성된다. 잔류물의 정의는 fenquinotrione 및 대사산물(KIH-3653-M-2)의 합으로 규정하여 관리할 예정이다. 본 연구에서는 향후 대사산물 안전관리를 고려하여 fenquinotrione 및 KIH-3653-M-2의 동시시험법을 확립하고자 하였다. 2% 포름산 함유한 아세토니트릴로 추출 후 무수황산마그네슘($MgSO_4$) 및 염화나트륨(NaCl) 첨가하여 간섭물질을 효과적으로 제거하고, HLB 카트리지를 이용하여 정제 후 LC-MS/MS로 분석하는 시험법을 개발하였다. 개발된 fenquinotrione 및 KIH-3653-M-2 동시시험법의 직선성은 결정계수($r^2$)가 0.99이상으로 우수하였으며, 검출한계 및 정량한계는 각각 0.004, 0.01 mg/kg이었다. 시험법 검증 결과 농산물 5품목에 대하여 평균 회수율(5반복)은 fenquinotrione 81.1~116.2%, KIH-3653-M-2의 평균 회수율은 78.0~110.0%이었다. RSD는 모두 4.6% 이하로 정확성, 정밀성 및 반복성이 우수함을 확인할 수 있었다. 본 연구 결과는 국제식품규격위원회 가이드라인(Codex Alimentarius Commission)의 잔류농약 분석 기준(CAC/GL 40-1993, 2003) 및 식품의약품안전평가원의 '식품등 시험법 마련 표준절차에 관한 가이드라인(2016)'에 부합하였다. 개발된 시험법은 낮은 검출한계 및 정량한계, 우수한 직선성, 회수율 실험을 통한 정확성과 정밀성, 재현성 등이 검증되어 농산물 중 fenquinorione의 잔류검사를 위한 공정시험법으로 활용가능 할 것이다.

• 한국광물학회지
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• 제32권1호
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• pp.51-61
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• 2019

점토광물은 진흙화산(MV)을 구성하는 중요 광물로서, 진흙화산의 특성 및 형성 메커니즘을 밝히는 데에 중요한 정보를 제공할 수 있을 것으로 기대되지만, 이에 대한 연구는 거의 수행된 바가 없다. 본 연구에서는 북극 보퍼트해 420 MV와 주변 해역 퇴적물들의 점토광물학적 차이를 규명하여, 진흙화산의 특성 및 형성과 점토광물과의 관계를 규명하고자 하였다. 420 MV와 맥켄지곡에서 8개의 박스 코어에 대해 점토광물과 입도 분석을 실시하였다. 맥켄지곡의 4가지 주요 점토광물의 상대적인 함량비는 맥켄지강과의 거리에 상관없이 일라이트, 녹니석, 카올리나이트, 스멕타이트 순으로 거의 일정하지만, 입도는 맥켄지강으로부터 멀어질수록 점점 세립화하는 경향을 나타낸다. 맥켄지곡의 퇴적물들은 주로 스멕타이트/일라이트의 비가 낮고 카올리나이트/녹니석의 비가 높은 맥켄지강의 특징을 가진다. 420 MV의 퇴적물은 점토광물의 함량이 일라이트, 카올리나이트, 녹니석, 스멕타이트 순으로 감소하며, 깊이에 따른 입도가 거의 일정하다. 스멕타이트와 조립질 퇴적물의 함량은 비교 코어보다 약 2배 높다. 녹니석보다 카올리나이트의 함량이 높은 강은 보퍼트해 내에서는 연구된 결과가 없으며, 맥켄지강과 스멕타이트/일라이트, 카올리나이트/녹니석의 비가 같은 비교 코어와 구분된다. 비교 코어보다 많은 조립질 퇴적물과 깊이에 따라 일정한 입도는 MV에 의한 분출로 인한 것으로 유추된다. 비교 코어의 퇴적물은 맥켄지강 기원, 420 MV의 퇴적물은 MV의 분출에 의한 것으로 해석된다.

• 한국농림기상학회지
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• 제21권1호
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• pp.29-41
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• 2019

산림생태계에서 총일차생산성(Gross Primary Production, GPP)은 기후변화에 따른 산림의 생산성과 그에 영향을 미치는 식물계절, 건강성, 탄소 순환 등을 대표하는 지표이다. 총일차생산성을 추정하기 위해서는 에디공분산 타워 자료나 위성영상관측자료를 이용하기도 하고 물리지형적 한계나 기후변화 등을 고려하기 위해 기작기반모델링을 활용하기도 한다. 그러나 총일차생산성을 포함한 산림 탄소 순환의 기작기반 모델링은 식물의 생물, 생리, 화학적 기작들의 반응과 지형, 기후 및 시간 등과 같은 환경 조건들이 복잡하게 얽혀 있어 비선형적이고 유연성이 떨어져 반응에 영향을 주는 조건들을 모두 적용하기가 어렵다. 본 연구에서는 산림 생산성 추정 모델을 에디공분산 자료와 인공위성영상 정보를 사용하여 기계학습 알고리즘을 사용한 모델들로 구축해 보고 그 사용 및 확장 가능성을 검토해 보고자 하였다. 설명변수들로는 에디공분산자료와 인공위성자료에서 나온 대기기상인자들을 사용하였고 검증자료로 에디공분산 타워에서 관측된 총일차생산성을 사용하였다. 산림생산성 추정 모델은 1) 에디공분산 관측 기온($T_{air}$), 태양복사($R_d$), 상대습도(RH), 강수(PPT), 증발산(ET) 자료, 2) MODIS 관측 기온(T), 일사량($R_{sd}$), VPD 자료(개량식생지수 제외), 3) MODIS 관측 기온(T), 일사량($R_{sd}$), VPD, 개량식생지수(EVI) 자료를 사용하는 세 가지 경우로 나누어 구축하여 2006 - 2013년 자료로 훈련시키고 2014, 2015년 자료로 검증하였다. 기계학습 알고리즘은 support vector machine (SVM), random forest (RF), artificial neural network (ANN)를 사용하였고 단순 비교를 위해 고전적 방법인 multiple linear regression model (LM)을 사용하였다. 그 결과, 에디공분산 입력자료로 훈련시킨 모델의 예측력은 피어슨 상관계수 0.89 - 0.92 (MSE = 1.24 - 1.62), MODIS 입력자료로 훈련시킨 모델의 예측력은 개량식생지수 제외된 모델은 0.82 - 0.86 (MSE = 1.99 - 2.45), 개량식생지수가 포함된 모델은 0.92 - 0.93(MSE = 1.00 - 1.24)을 보였다. 이러한 결과는 산림총일차생산성 추정 모델 구축에 있어 MODIS인공위성 영상 정보 기반으로 기계학습 알고리즘을 사용하는 것에 대한 높은 활용가능성을 보여주었다.

• 식물병연구
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• 제25권1호
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• pp.8-15
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• 2019

전 세계적으로 자두곰보바이러스는 핵과류에 발생하는 중요한 바이러스이다. 2015년 국내 복숭아에서 자두곰보바이러스 감염이 확인된 이후 국내 핵과류 과원에 대한 자두곰보바이러스 발생 조사가 시작되었다. 2016-2017년 국내 핵과류 1,985과원의 30,333주 나무에서 시료를 채집하여 특이 프라이머를 이용한 RT-PCR 검정 결과, 10과원의 21주 나무에서 자두곰보바이러스가 확인되었고, 박멸조치에 따라 감염 주에 대한 폐기 등 방제가 실시되었다. 2016년 자두곰보바이러스에 감염된 복숭아 나무 7주의 total RNA에서 PCR 산물 약 547 bp을 얻은 후 direct sequencing 하여 염기서열을 결정하였다. BLAST 검색 결과 Genbank에 등록된 자두곰보바이러스 D 계통 분리 주들(LC331298, LT600782)과 99% 높은 염기서열 상동성을 보였으며, 국내 복숭아 나무 7개 분리 주 간에 98-100% 염기서열 상동성을 보였다. Phylogenetic tree 분석 결과 한국, 일본, 미국, 캐나다에서 보고된 D 계통과 높은 유연관계를 가지는 것을 확인 할 수 있었다. 이 보고는 2016-2017년 국내 핵과류 과원의 자두곰보바이러스 발생 현황에 대한 첫 보고이며, 이를 바탕으로 발생 주 제거 등 국내 금지급 자두곰보병의 예방 및 방제 대책 수립을 위한 기초자료로 활용하고자 하였다.

• 생명과학회지
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• 제29권5호
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• pp.545-554
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• 2019

칡의 화합물은 동양 전통 의학에서 매우 중요한 콩과 식물로서 다량의 이소플라본을 함유한다고 보고되었다. 그러나, 칡의 주요 함유 이소플라본은 생물학적으로 이용가능성이 낮기 때문에, 생물학적 이용가능성을 증대시키기 위해서는 가수분해나 ${\beta}$-glucosidase를 사용하여 생물전환을 통해 이용 효율성을 증대시킬 수 있다. 본 연구는 김치로 부터 분리된 Lactobacillus rhamnosus BHN-76를 이용해 발효한 칡 추출물의 항산화 효과를 조사하였다. L. rhamnosus BHN-76 발효는 $37^{\circ}C$에서 3일간 발효하였으며, 발효하지 않은 칡 추출물에 비해 L. rhamnosus BHN-76 발효 칡 추출물에서 총 폴리페놀 함량은 약 134%, 총 플라보노이드 함량은 약 110% 증가된 것을 확인하였다. 또한, SOD 유사활성능, DPPH radical 소거 활성능과 ABTS radical 소거활성능은 각각 약 213%, 190%와 107% 항산화능이 증가하는 것을 확인하였다. 이 결과를 통해 L. rhamnosus BHN-76을 이용한 칡의 발효가 가능하며, 유산균 발효가 칡의 항산화능 증대에 효과적인 것을 확인하였으며 본 연구를 기반으로 한 기능성 식품 또는 화장품 소재로의 개발 및 응용이 가능할 것으로 기대된다.

• 한국버섯학회지
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• 제17권2호
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• pp.52-63
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• 2019

주름버섯목(Agricales), 소똥버섯과(Bolbitiaceae), 볏짚버섯속(Agrocybe)에 속하는 버들송이버섯은 국내에서 대부분 병 재배용 품종으로 육성되어 있어 수량 증대를 위한 봉지재배용 품종을 개발하고자 본 연구를 수행하였다. 버들송이버섯 33개 유전자원을 수집하고 유전자원의 봉지재배 특성과 수량을 조사한 후 재배일수와 자실체 모양을 고려하여 5개 모본을 선발하고 3개의 교배조합을 작성하여 7계통을 선발하였다. 선발된 7계통과 대조품종인 '참'을 봉지재배한 결과 재배일수는 'JBAC15-1'이 49일, 'JBAC15-6'이 50일로 대조품종의 재배일수인 53일 대비 각각 4일과 3일이 단축되었으며, 그 외의 계통은 대조품종보다 긴 재배일수를 나타내었다. 선발계통의 발이율은 'JBAC15-1'이 96.1%로 가장 우수하였으며 다음으로 'JBAC15-6'이 94.5%를 나타내어 대조품종의 발이율인 93% 대비 각각 3.1%, 1.5% 우수한 결과를 나타내었다. 봉지 당 수량은 'JBAC15-1'이 176.8 g으로 가장 우수하였고 'JBAC15-6'이 168.7 g으로 대조품종인 '참'의 160.7 g 대비 각각 10%, 5% 증수되었다. 이러한 결과를 토대로 대조품종인 '참' 대비 재배일수가 짧고 수량이 우수한 'JBAC15-1'과 'JBAC15-6'을 최종 선발하였다. 선발계통인 'JBAC15-1', 'JBAC15-6'의 균사생장 최적 배지는 PDA, 최적 온도는 $27.5^{\circ}C$, 최적 pH는 'JBAC15-1'이 pH 5, 'JBAC15-6'이 pH 6으로 나타났다. 자실체 갓의 색은 'JBAC15-1'과 '참'이 진갈색을 나타냈으며 'JBAC15-6'은 연갈색을 나타내었다. 갓 형태는 반구형으로 모두 동일하였으나, 대의 색은 'JBAC15-1'이 연갈색을 나타냈으며 'JBAC15-6'은 흰색을 나타냈고 대조 품종인 '참'은 상아색으로 각각 서로 다른 특성을 나타내었다.

• 대한임상검사과학회지
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• 제51권2호
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• pp.245-251
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• 2019

본 연구는 2-methoxy-1,4-naphthoquinone (MQ)이 Monocyte chemoattractant protein-1 (MCP-1)에 의해 유도된 단구 유주에 미치는 효과를 알아보고자 진행되었다. 단구의 유주(migration) 현상은 신체 방어와 면역반응에 중요한 현상이다. MQ는 아시아권 국가에서 다양한 질병과 통증 치료에 민간요법으로 오랫동안 사용되었던 봉선화(Impatiens balsamina) 잎으로부터 추출한 주요 성분이다. 단구 세포주 THP-1를 이용하여 실험을 진행하였으며, MQ의 세포독성, MCP-1에 의해 유도된 유주 현상에 미치는 영향을 transwell system을 이용하여 확인하였다. MQ 작용기전을 이해하기 위해 cAMP 발현 및 Erk1/2 인산화를 각각 ELISA, Western-blot 기법을 통해 분석하였다. MQ의 단구 세포주 THP-1에 대한 MQ의 세포독성은 $10{\mu}M$ 농도에서 나타나기 시작했으며, $100{\mu}M$ 농도에서 약 50% 가량의 세포독성을 확인했다. 염증성 화학주성 인자 MCP-1에 의해 유도된 단핵구 세포주 THP-1의 유주현상은 MQ 처리 후 농도증가에 비례하여 증가하였으며, $0.1{\mu}M$ 농도의 MQ를 처리했을 때 가장 높은 증가를 보였다. MCP-1 단독 처리 시 감소하는 cAMP 의 배양액 내 발현은 MQ 동시 처리 시 더욱 감소하였고, 유주현상과 마찬가지로 $0.1{\mu}M$ 농도에서 가장 감소하였다. MCP-1의 수용체인 C-C motif chemokine receptor 2 (CCR2) 신호전달 과정에 관여하는 주요 신호전달 단백질인 Erk1/2의 인산화도 $0.1{\mu}M$ MQ 동시 처리 시 증가하였다. 이상의 결과를 통해 MQ가 MCP-1에 의해 유도되는 THP-1 세포주의 유주현상을 증가시키며, 연관된 cAMP 발현을 감소, Erk1/2 인산화는 증가시키는 경향을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권7호
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• pp.228-235
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• 2019

이 연구의 목적은 만성발목불안정성 환자의 변형된 Brostrom 수술 후, 6주간의 Anti-gravity treadmill을 이용하여 조기체중부하를 포함하는 가속재활운동 프로그램이 발목관절의 통증지수와 발목 관절가동범위, 등속성 근기능, 동적 안정성에 어떠한 영향을 미치는지에 대하여 구명하고자 실시되었다. 연구대상자는 만성발목불안정성에 의해 변형된 Brostrom 수술을 받은 환자 12명을 대상으로 하였으며, 6주간의 가속재활운동 프로그램은 매일 60분씩 실시되었고 Anti-gravity treadmill 프로그램 또한 매일 15~30분간 실시되었다. 이 연구의 결과에서, 시각적 사상척도(VAS)를 이용한 주관적 통증지수는 가속재활운동 프로그램 적용 후, 유의하게 감소한 것으로 나타났으며(p<.001) 발목 관절가동범위 또한 가속재활운동 후, 배측 굴곡과 저측 굴곡, 내번, 외번 모두에서 유의하게 증가하였다(p<.05). 등속성 근기능은 가속재활운동 후, 내반력과 외반력 모두 $60^{\circ}/sec$(p<.001, p<.01)와 $180^{\circ}/sec$(p<.001)에서 유의하게 증가하였으며 건측에 대한 환측의 근결손율은 $60^{\circ}/sec$의 내반력(p<.01)과 외반력(p<.001), $180^{\circ}/sec$(p<.01)의 내반력에서 유의하게 감소하였고 외반력에서는 다소 감소하는 경향을 보였지만 통계적으로 유의한 차이는 보이지 않았다. 동적 안정성은 6주간의 가속재활운동 프로그램 적용 후, 유의하게 증가한 것으로 나타났다(p<.001). 이러한 결과는 6주간의 Anti-gravity treadmill을 이용하여 조기체중부하를 포함하는 가속재활운동 프로그램이 변형된 Brostrom 수술을 받은 만성발목불안정성 환자들의 통증과 발목 관절가동범위, 등속성 근기능, 동정 안정성에 긍정적인 효과가 있는 것으로 사료되며 또한 Anti-gravity treadmill을 이용한 조기체중부하의 재활운동 보다 안전하고 빠르게 발목의 안정성을 회복하여 일상생활 및 스포츠 현장으로의 빠른 복귀를 가능하게 할 것으로 사료된다.