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Imaging Neuroreceptors in the Living Human Brain

  • Wagner Jr Henry N.;Dannals Robert F.;Frost J. James;Wong Dean F.;Ravert Hayden T.;Wilson Alan A.;Links Jonathan M.;Burns H. Donald;Kuhar Michael J.;Snyder Solomon H.
    • 대한핵의학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.17-23
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    • 1984
  • For nearly a century it has been known that chemical activity accompanies mental activity, but only recently has it been possible to begin to examine its exact nature. Positron-emitting radioactive tracers have made it possible to study the chemistry of the human mind in health and disease, using chiefly cyclotron-produced radionuclides, carbon-11, fluorine-18 and oxygen-15. It is now well established that measurable increases in regional cerebral blood flow, glucose and oxygen metabolism accompany the mental functions of perception, cognition, emotion and motion. On May 25, 1983 the first imaging of a neuroreceptor in the human brain was accomplished with carbon-11 methyl spiperone, a ligand that binds preferentially to dopamine-2 receptors, 80% of which are located in the caudate nucleus and putamen. Quantitative imaging of serotonin-2, opiate, benzodiazapine and muscarinic cholinergic receptors has subsequently been accomplished. In studies of normal men and women, it has been found that dopamine and serotonin receptor activity decreases dramatically with age, such a decrease being more pronounced in men than in women and greater in the case of dopamine receptors than serotonin-2 receptors. Preliminary studies in patients with neuropsychiatric disorders suggests that dopamine-2 receptor activity is diminished in the caudate nucleus of patients with Huntington's disease. Positron tomography permits quantitative assay of picomolar quantities of neuro-receptors within the living human brain. Studies of patients with Parkinson's disease, Alzheimer's disease, depression, anxiety, schizophrenia, acute and chronic pain states and drug addiction are now in progress. The growth of any scientific field is based on a paradigm or set of ideas that the community of scientists accepts. The unifying principle of nuclear medicine is the tracer principle applied to the study of human disease. Nineteen hundred and sixty-three was a landmark year in which technetium-99m and the Anger camera combined to move the field from its latent stage into a second stage characterized by exponential growth within the framework of the paradigm. The third stage, characterized by gradually declining growth, began in 1973. Faced with competing advances, such as computed tomography and ultrasonography, proponents and participants in the field of nuclear medicine began to search for greener pastures or to pursue narrow sub-specialties. Research became characterized by refinements of existing techniques. In 1983 nuclear medicine experienced what could be a profound change. A new paradigm was born when it was demonstrated that, despite their extremely low chemical concentrations, in the picomolar range, it was possible to image and quantify the distribution of receptors in the human body. Thus, nuclear medicine was able to move beyond physiology into biochemistry and pharmacology. Fundamental to the science of pharmacology is the concept that many drugs and endogenous substances, such as neurotransmitters, react with specific macromolecules that mediate their pharmacologic actions. Such receptors are usually identified in the study of excised tissues, cells or cell membranes, or in autoradiographic studies in animals. The first imaging and quantification of a neuroreceptor in a living human being was performed on May 25, 1983 and reported in the September 23, 1983 issue of SCIENCE. The study involved the development and use of carbon-11 N-methyl spiperone (NMSP), a drug with a high affinity for dopamine receptors. Since then, studies of dopamine and serotonin receptors have been carried out in over 100 normal persons or patients with various neuropsychiatric disorders. Exactly one year later, the first imaging of opitate receptors in a living human being was performed [1].

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조류 성장 억제를 위한 녹조 및 적조 발생과 황사의 상관관계 초기적 연구 (An Initiative Study on Relationship between Algal Blooms and Asian Dust for Regulation of Algal Blooms)

  • 김태진;정재칠;서라벌;김형모;김대근;전영신;박순웅;이세윤;박준조;이진하;이재정;이은주
    • KSBB Journal
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    • 제29권4호
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    • pp.285-296
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    • 2014
  • Although the problems of the algal blooms have been world-widely observed in freshwater, estuary, and marine throughout the year, it is not yet certain what are the basic causes of such blooms. Consequently, it is very difficult to predict when and where algal blooms occur. The constituents of the Asian dust are in a good agreement with the elements required for the algal growth, which suggests some possible relationship between the algal blooms and the Asian dust. There have been frequently algal blooms in drinking water from rivers or lakes. However, there is no any algal blooms in upwelling waters where the Asian dust cannot penetrate into the soil due to its relatively weak settling velocity (size of particles, $4.5{\pm}1.5{\mu}m$), which implies the possible close relationship of the Asian dust with algal blooms. The present initiative study is thus intended firstly in Korea to illustrate such a relationship by reviewing typical previous studies along with 12 years of weekly iron profiles (2001~2012) and two slant culture experiments with the dissolved Asian dust. The result showed bacterial suspected colonies in the slant culture experiment that are qualitatively in a good agreement with the recent Japanese studies. Since the diatoms require cheap energy (8%) compared to other phytoplankton (100%) to synthesize their cell walls by silicate, the present results can be used to predict algal blooms by diatoms if the concentrations of iron and silicate are available during spring and fall. It can be postulated that the algal blooms occur only if the environmental factors such as light, nutrients, calm water surface layer, temperature, and pH are simultaneously satisfied with the requirements of the micronutrients of mineral ions supplied by the Asian dust as enzymatic cofactors for the rapid bio-synthesis of the macromolecules during algal blooms. Simple eco-friendly methods to regulate the algal blooms are suggested for the initial stage of blooming with limited area: 1) to cover up the water surface with black curtain and inhibit photosynthesis during the day time, 2) to blow air (20.9%) or pure oxygen into the bottom of the water and inhibit rubisco for carbon uptake and nitrate reductase for nitrogen uptake activities in algal growth during the night, 3) to eliminate the resting spores or cysts by suction of bottom sediments as deep as 5 cm to prevent the next year germinations.

제초제(除草劑) Pretilachlor와 해독제(害毒劑) Fenclorim의 수도(水稻)에 대한 생리적(生理的) 상호작용(相互作用) (Physiological Interactions Between the Herbicide Pretilachlor and the Safener Fenclorim on Rice)

  • 한성수;크리톤 하치오스
    • 한국잡초학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.328-337
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    • 1990
  • 벼의 생육(生育)과 생리적(生理的) 상호작용(相互作用)에 끼치는 chloroacetanilide계(系) 제초제(除草劑) pretilachlor와 해독제(解毒劑) fenclorim의 단독(單獨) 또는 조합처리(組合處理)의 영향(影響)을 온실(溫室)과 실내조건하(室內條件下)에서 검토(檢討)하였다. Fenclorim 50-300g a.i./ha과 pretilachlor 150-900g a.i./ha을 벼 담수직파후(湛水直播後) 3일후(後)에 조합처리(組合處理)하여 생육(生育)시킨 결과(結果) fenclorim은 15일후(日後) jpretilachlor의 벼에 대한 약해(藥害)에 저항적(抵抗的)으로 작용(作用)하였고, fenclorim 150g ai/ha 이상(以上)을 처리(處理)하였을 때 fenclorim은 1시간(時間) 동안 측정(測定)된 수도(水稻) 엽육(葉肉) 원형질체(原形質體)의 $^{14}C$pretilachlor의 흡수(吸收)를 증대(增大)시켰고, pretilachlor 흡수(吸收)의 해독제(解毒劑) 유기(誘起) 자극(刺戟)은 fenclorim 10, 20 및 40 uM에서 명백(明白)하게 일어났다. Pretilachlor 100 uM의 높은 농도(濃度)를 처리(處理)한 수도(水稻) 엽육(葉肉) 원형질체(原形質體)에서 방사능표식(放射能標識) 전구물질(前驅物質)의 단백질(蛋白質), DNA, 지질(地質)로의 시험관내(試驗管內) incorporation을 억제(抑制)하였다. Fenclorim 10uM 또는 100 uM을 처리(處理)한 수도원형질체(水稻原型質體)에서도 전구물질(前驅物質)의 단백질(蛋白質)과 지질(脂質)로의 incorporation을 억제(抑制)하였으나 DNA합성(合成)은 억제(抑制)되지 않았다. Pretilachlor와 fenclorim의 혼합처리(混合處理)는 이들 고분자물질(高分子物質)의 합성(合成)에 길항작용(拮抗作用)하기보다는 부가(附加) 또는 협력작용(協力作用)하는 것으로 나타났다. Fenclorim 1 uM을 처리(處理)한 원형질체(原形質體)의 총(總) 지질함량(脂質含量)에 끼치는 pretilachlor의 영향(影響)에 길항적(拮抗的)로 작용(作用)하였다. Pretilachlor와 fenclorim의 단독(單獨) 또는 조합처리(組合處理)로 원형질체(原形質體)에서의 $^{14}C$acetate와 극성지질(極性脂質), trigliceride와 steryl ester의 incorporation에 영향(影響)을 끼쳤으나 이 영향(影響)이 pretilachlor의 활성(活性) 또느 fenclorim의 보호작용(保護作用)을 설명(說明)하기에는 충분치 않았다. 결국(結局) 본(本) 연구결과(硏究結果)는 해독제(解毒劑) fenclorim이 단백질(蛋白質), DNA 및 지질합성(紙質合成)에 길항작용(拮抗作用)을 하여 제초제(除草劑) pretilachlor의 수도(水稻)에 대한 약해(藥害)를 보호(保護)한다고 할 수 없음을 시사(示唆)한다.

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근채류의 기호도와 장내세균의 유해효소 억제효과 (The Preference and Inhibitory Effect of Root Vegetables on β-Glucuronidase and Tryptophanase of Human Intestinal Bacteria)

  • 한명주;김나영
    • 한국식품조리과학회지
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    • 제15권6호
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    • pp.555-564
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    • 1999
  • 식이섬유를 함유한 근채류의 기호도를 조사하고 장내유산균 증식효과와 장내유해균이 생산하는 ${\beta}$-glucuronidase와 tryptophanase 저해효과를 측정한 결과는 다음과 같다. 1. 조사대상자가 가장 선호하는 근채류는 고구마(4.05)였으며 남자의 선호도는 감자(3.88), 고구마(3.68), 더덕(3.77), 무(3.59), 양파(3.56)의 순으로 나타났으며 여자는 고구마(4.17), 감자(4.03), 양파(3.76), 무(3.61), 더덕(3.55)의 순으로 나타났다. 2. 여자가 남자보다 '근채류가 건강에 좋다'고 인식하고 있었으며 건강에 좋다고 생각하는 근채류는 남자의 경우 마늘 26.4%, 당근 16.7%, 감자 15.3%, 더덕 12.5%의 순으로 나타났고 여자의 경우 마늘 26.7%, 더덕 17.3%, 감자 13.9%, 당근 10.4%의 순으로 나타났다. 3. 근채류 추출물 0.5%를 첨가한 배지에서 장내유익균인 B. breve K-110의 증식효과는 감자(139%), 더덕(145%), 마(164%), 토란(144%), 연근(147%)에서 높았다. 장내유익균(B. breve K-110)과 유해균(E. coli HGU-3와 Bacteroides JY-6)을 혼합배양시 근채류 추출물 0.5% 첨가한 배지에서 장내유해균이 생산하는 유해효소인 ${\beta}$-glucuronidase와 tryptophanase 활성저해 효과는 감자, 더덕, 마, 토란에서 높게 나타났다. 감자, 더덕, 마, 토란추출물을 0.5% 첨가한 배지에 사람의 장내세균총을 배양하였을 때 이들 유해효소의 활성은 50%이상의 억제효과가 나타났다. 4. Sephadex G-100 column chromatography에 의하여 분리한 감자, 마, 더덕, 토란추출물의 고분자 분획에서 장내유익균인 B. breve K-110의 증식효과와 ${\beta}$-glucuronidase와 tryptophanase 활성저해 효과가 높게 나타났다. 5. 분리한 고분자 분획의 ninhydrin 발색반응은 감자, 마, 더덕, 토란에서 음성을 나타내어 아미노산이 아닌 것을 확인하였고 요오드반응은 마, 더덕, 토란에서 음성을 나타내었고 감자에서는 양성을 나타내었다. 이상과 같은 결과에 의하면 근채류중 감자, 마, 더덕, 토란이 유산균을 효과적으로 증식시켜 장내 pH를 저하시킴에 의해 ${\beta}$-glucuronidase, tryptophanase와 같은 장내의 유해효소를 억제할 것이라고 기대되어진다. 그러므로 이들 근채류는 장내의 유해효소에 의해 발생하는 대장암등의 질병예방과 장내균총의 불균형에 의해 야기될 수 있는 설사와 변비같은 질병의 예방에도 효과를 나타낼 것으로 생각된다.

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습지 토양 내 체외효소 활성도를 조절하는 인자에 대한 고찰 (A review of factors that regulate extracellular enzyme activity in wetland soils)

  • 김하련
    • 미생물학회지
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    • 제51권2호
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    • pp.97-107
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    • 2015
  • 육상과 수계의 전이지대에 위치한 습지는 빈번한 침수, 육상생태계로부터의 영양염류의 유입, 수계와 토양에 적절하게 적응된 식생의 존재 및 토양 내 산소 결핍과 같은 독특한 특징을 가지고 있다. 이러한 생지화학적 특성과 독특한 식생의 존재는 유기물의 분해과정에 물리적 화학적 영향을 미치고 있는데, 특히 미생물에서 생산되는 체외효소 활성도는 유기물의 분해 과정과 관련을 맺고 있다. 체외효소는 고분자 유기물을 간단한 형태의 유기탄소, 무기 질소, 인, 황으로 분해하여 미생물과 식물이 용이하게 이들 영양물질을 흡수할 수 있도록 도움을 주기 때문에, 체외효소에 대한 연구는 습지 토양 내에서의 유기물 분해와 물질순환의 기작을 이해하는 데 필수적인 요소이다. 본 연구는 습지 토양 내 ${\beta}$-glucosidase, ${\beta}$-N-acetylglucosaminidase, phosphatase, arylsulfatase, phenol oxidase와 같은 체외 효소활성도에 영향을 미치는 물리적 생지화학적 요소가 무엇인지 문헌연구를 통하여 고찰하였다. 물리적 요소로써, pH와 유기물의 입자 크기는 체외효소 활성도에 크게 영향을 미치지 않았으나, 온도에 대한 영향은 미생물의 극한 온도에서의 적응성 정도에 따라 다양하게 나타났다. 화학적 요소로써, 탄소, 질소, 인의 첨가는 습지 토양의 영양상태, C:N 비율과 제한 요소, 및 체외효소의 종류에 따라 그 영향이 다양하게 발현되었다. 특히, 유기물의 기질 특성(Substrate quality)은 다른 어떤 요소보다도 체외효소 활성도에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 향후 연구 과제로써는 기후 변화와 질소 침적의 증가에 따른 효소 활성도의 변화 및 분자생물학적 접근을 통한 미생물 군집과 체외효소 기능간의 관계를 규명하는 연구가 필요하다. 또한, 습지 토양내 체외효소 활성도를 극대화 할 수 있는 환경을 조성함으로써, 앞으로 습지 토양이 오염물질을 제거하고 습지의 생태학적 기능을 최대화 할 수 있는 연구가 요구된다.

The Study of Spontaneous Developmental Abnormalities and Toxicology of Benomyl and Its Metabolite on Salamander, Hynobius leechii.

  • 박용욱
    • 한국환경생물학회:학술대회논문집
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    • 한국환경생물학회 2005년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.38-45
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    • 2005
  • The egg bags of Korean salamander(Hynobius leechii) were collected from farmlands in Gyeongsangnam-do area. The assumed breeding time, numerical variation of embryos in each egg bag, mortality and the rates of abnormalities were investigated. The toxicity of benomyl, the metabolite carbendazim and BIC which were frequently spread in agricultural area and caused spontaneous embryonic malformation was investigated. The assumed breeding time between the end of February and the end of March has the difference about a month because of a habitat and it takes about 2 or 3 weeks from laying eggs to hatching. The length of each egg bag and the number of embryos were very varied in each area. It is due to geographical variation. Among egg bags in total study area, only 406 of egg bags(17.70% of total egg bags) developed all of embryos to normal larvae, and 78.49% of total embryos were normally developed. The patterns of spontaneous embryonic malformation were 26 species from A to Z and the abnormal patterns in individual were 8 species and above. the geographical differences about the abnormal pattern were identified and 11 habitats categorized 4 groups. The most frequent abnormality in Gyeongsangnam-do area is the dysplasia of external gill. The caudal dysplasia, abdominal blister and dysplasia of fin were also frequently observed. Individuals showing severe external defect were histologically studied and they showed retinal hypo-pigmentation, thyroid carcinoma, somatic muscular dysplasia, degeneration of cephalic neuron and various organ dysplasia. Benomyl and carbendazim were treated by 10pM$^{\sim}$10uM and BIC was treated by 1$^{\sim}$40ppm to know the effect of toxicity about toxic substance of salamander. After benomyl was treated, a survival rate was sharply dropped from 2 to 8 days. $LC_{100}$ identified in $1{\mu}M$, $LC_{50}$ identified between 100nM and $1{\mu}M$. $EC_{50}$ was assumed between 10nM and 100nM. The prevalent external malformation was abdomen swelled abnormally and histo-pathological effects were abdomen, neural tube and lens hernia. This suggests that benomyl is the toxicitic substance which inhibits the development of digestive system and nervous system. The result of treated carbendazim was similar to that of the treated benomyl. The survival rate is sharply dropped between 2 and 6 days. $LC_{100}$ was identified $1{\mu}M$ and $LC_{50}$ was identified between 10nM and 100nM. This shows that cabendazim has stronger lethal toxicity than benomyl. Ventral blister, eye dysplasia and cephalic dysplasia in the individual of external malformation mean that cabendazim affected nervous system much more than benomyl. Because the toxicity of BIC affected less in the beginning but affected more in the near hatching period, the period causing toxicity is somewhat different. $LC_{100}$ identified near 40ppm and $LC_{50}$ identified near 25ppm. The external defect shows mainly ventral blister and histo-pathological results show intestinal deformities. This result suggests the BIC inhibited strongly the development of digestive system. These abnormal developments may be caused by antimitotic action, inhibition of tubulin complex, destruction of microtubule, inhibitions of neurulation and closing of neural fold, and by the inhibition of movement of neural crest cells of benomyl. These abnormal developments may be caused by the rupture of epithelium, the loss of microtubule, the reduction of spindle size, the inhibition of spindle assembly formation, the destruction of spindle poles of carbendazim. These abnormal developments may be caused cytotoxicity by inhibition of the synthesis of a number of macromolecules and similar reaction the inhibition of benomyl.

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The Origin of Meju Fungi - Fungal Diversity of Soybean, Rice Straw and Air for Meju Fermentation

  • Kim, Dae-Ho;Lee, Jong-kyu;Hong, Seung-Beom
    • 한국균학회소식:학술대회논문집
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    • 한국균학회 2014년도 추계학술대회 및 정기총회
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    • pp.32-32
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    • 2014
  • Meju is a brick of dried fermented soybeans and is the core material for Jang such as Doenjang and Ganjang. Jang is produced by addition of salty water to Meju and is considered the essential sauces of authentic Korean cuisine. Meju is fermented by diverse microorganisms such as bacteria, fungi and yeasts. It is known that fungi play an important role in the Meju fermentation and they degrade macromolecules of the soybeans into small nutrient molecules. In previous study, 26 genera and 0 species were reported as Meju fungi. However, it is not comprehensively examined where the fungi present on the Meju are originated. In order to elucidate the origin of the fungi present on the Meju, the mycobiota of 500 samples soybean kernels, 296 rice straw pieces and air samples of Jang factories was determined in 0, 2 and 7 Jang factories respectively. Forty-one genera covering 86 species were isolated from the soybeans and 33 species were identical with the species from Meju. From sodium hypochlorite untreated soybeans, Eurotium herbariorum, Eurotium repens, Cladosporium tenuissimum, Fusarium fujikuroi, Aspergillus oryzae/flavus and Penicillium steckii were the predominant species. In case of sodium hypochlorite-treated soybeans, Eurotium herbariorum, E. repens and Cladosporium tenuissimum were the predominant species. Of the 4 genera and 86 species isolated from soybeans, 3 genera and 33 species were also found in Meju. Thirty-nine genera and 92 species were isolated from the rice straws and 40 species were identical with the species from Meju. Fusarium asiaticum, Cladosporium cladosporioides, Aspergillus tubingensis, A. oryzae, E. repens and Eurotium chevalieri were frequently isolated from the rice straw obtained from many factories. Twelve genera and 40 species of fungi that were isolated in the rice straw in this study, were also isolated from Meju. Especially, A. oryzae, C. cladosporioides, E. chevalieri, E. repens, F. asiaticum and Penicillium polonicum that are abundant species in Meju, were also isolated frequently from rice straw. C. cladosporioides, F. asiaticum and P. polonicum that are abundant in low temperature fermentation process of Meju fermentation, were frequently isolated from rice straw incubated at $5^{\circ}C$ and $25^{\circ}C$, while A. oryzae, E. repens and E. chevalieri that are abundant in high temperature fermentation process of Meju fermentation, were frequently isolated from rice straw incubated at $25^{\circ}C$ and $35^{\circ}C$. This suggests that the mycobiota of rice straw have a large influence in mycobiota of Meju. Thirty-nine genera and 92 species were isolated from the air of Jang factories and 34 species were identical with the species from Meju. In outside air of the fermentation room, Cladosporium sp. and Cladosporium cladosporioides were the dominant species, followed by Cladosporium tenuissimum, Eurotium sp., Phoma sp. Sistotrema brinkmannii, Alternaria sp., Aspergillus fumigatus, Schizophyllum commune, and Penicillium glabrum. In inside air of the fermentation room, Cladosporium sp., Aspergillus oryzae, Penicillium chrysogenum, A. nidulans, Aspergillus sp., C. cladosporioides, Eurotium sp., Penicillium sp., C. tenuissimum, A. niger, E. herbariorum, A. sydowii, and E. repens were collected with high frequency. The concentrations of the genus Aspergillus, Eurotium and Penicillium were significantly higher in inside air than outside air. From this results, the origin of fungi present on Meju was inferred. Of the dominant fungal species present on Meju, Lichtheimia ramosa, Mucor circinelloides, Mucor racemosus, and Scopulariopsis brevicaulis are thought to be originated from outside air, because these species are not or are rarely isolated from rice straw and soybean; however, they were detected outside air of fermentation room and are species commonly found in indoor environments. However, A. oryzae, P. polonicum, E. repens, P. solitum, and E. chevalieri, which are frequently found on Meju, are common in rice straw and could be transferred from rice straw to Meju. The fungi grow and produce abundant spores during Meju fermentation, and after the spores accumulate in the air of fermentation room, they could influence mycobiota of Meju fermentation in the following year. This could explain why concentrations of the genus Aspergillus, Eurotium, and Penicillium are much higher inside than outside of the fermentation rooms.

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다기능 탄산칼슘 형성세균의 시멘트 건축물 적용위한 부식능 평가 및 건축물 정주미생물 중 방제 대상 결정 (Assessment of Bio-corrosive Effect and Determination of Controlling Targets among Microflora for Application of Multi-functional CFB on Cement Structure)

  • 박종명;박성진;김사열
    • 생명과학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.237-242
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    • 2015
  • 탄산칼슘 형성세균에 의한 건축물 균열보수 및 그들의 내구성 증진은 기존 화학제에 비해 친환경적이며, 영구적이라는 측면에서 그들의 응용에 대한 연구는 중요한 위치를 차지하고 있다. 그러나 균열복구 기전이 세균의 대사에 의한 calcite crystal 형성과정에서 기인되는 것으로, 대사과정 중 산 형성으로 시멘트 기반 콘크리트 건축물에 대한 위해 가능성 논란이 지속 제기되었다. 따라서 본 연구는 시멘트 모르타르에 대한 생물학적 부식능이 있는 방제대상 미생물을 결정하고 시멘트 콘크리트 건축물에의 안전한 적용을 위한 다기능성 탄산칼슘 형성세균을 평가하기 위해 수행되었다. 이를 위해 첫째, 건축물에서 분리된 균사형 진균, 효모, 세균 균주들을 대상으로 chalky test를 실시하여 $CaCO_3$에 대한 가용화능을 평가하였다. 그 결과 건축물에서 분리된 세균 균주의 경우 가용화 능이 없는 것으로 평가되었으며, C. sphaerospermum KNUC253 및 P. prolifica KNUC263 균주가 $CaCO_3$에 대한 가용화 활성을 보여, 시멘트 기반 건축물 표면에서 방제되어야 균주로 판단된다. 둘째, 독도 토양 및 건축물에서 분리되어 시멘트 표면 진균생장 억제효과, 시멘트 표면균열을 수복 및 수분 침투력 감소효과가 보고된 특허등록 균주 A. nicotianae KNUC2100, B. thuringiensis KNUC2103, S. maltophilia KNUC2100 및 B. aryabhatti KNUC205들이 $CaCO_3$을 가용화하지 않음을 볼 때 산 형성으로 인한 시멘트 모르타르 주성분인 $CaCO_3$에 대한 위해는 없을 것으로 평가된다. 이에 더하여 그들 중 B. aryabhatti KNUC205, A. nicotianae KNUC2100의 경우 건축소재 열화가능성의 판단근거로 널리 활용되고 있는 bio-degradative assay에서 다양한 고분자물질 구성요소에 대해 활성을 나타내지 않아 다양한 건축환경에 대해 활용 가능성을 보여주었다.

갯지렁이(Perinereis aibuhitensis)에서 분리한 Bacillus spp.의 생리생화학적 특성 분석 (Physiological and Biochemical Characterization of Bacillus spp. from Polychaete, Perinereis aibuhitensis)

  • 신세연;;이상석;강경호;강형일
    • 생명과학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.415-425
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    • 2013
  • 본 연구에서는 연안 갯벌에서 유기물 분해능이 매우 우수한 것으로 알려진 갯지렁이(Perinereis aibuhitensis)에 내생하고 있는 균주 중 호기성과 혐기성 조건에서 생장 가능한 5 종류의 Bacillus 균주 CBW3, CBW4, CBW9, CBW14 그리고 EBW10를 선별하여 그 특성을 비교 분석하였다. 16S rRNA 염기서열에 기초하여 동정한 결과, CBW3과 CBW14는 B. nanhaiensis, B. arsenicus 그리고 B. barbaricus와 99.8% 이상의 높은 상동성을, CBW4, CBW9 그리고 EBW10 균주는 B. anthracis, B. algicoa 그리고 B. thuringiensis와 각각 92.7%, 99.8% 그리고 99.8%의 상동성을 보였다. 이들 대부분 균주들의 생장온도 범위는 $4-45^{\circ}C$, 염도는 0-17%, pH는 5-9 범위로 매우 다양하게 나타났다. 모든 균주들이 casein, starch 분해 효소를 가지고 있었으며 특히 균주 EBW10은 시험한 모든 고분자 물질을 분해할 수 있는 protease, amylase, cellulase. lipase 등의 효소 활성을 가지고 있을 가능성이 높음을 제시해주었다. 대상 균주 5 종 모두 alkaline phosphatase 활성을 가지며, CBW3, CBW4 그리고 EBW10은 acid phospatase 활성을 동시에 가지고 있었으며, CBW3, CBW14, EBW10은 esterase (C4) 활성을, CBW3, CBW9, EBW10은 CBW4는 esterase lipase (C8) 활성을 나타냈다. 지방산 분석 결과 CBW3, CBW9, CBW14, EBW10 균주에서는 anteiso $C_{15:0}$이 균주에 따라 차이가 있었지만 약 42.8%에서 55.7%까지 가장 많은 비율을 차지하는 지방산으로 분석되었고, 오직 CBW4에서만 iso $C_{15:0}$이 전체 지방산의 46.9%로 가장 많은 비율로 나타났다.

상승적 화학적 간독성에 미치는 YH439의 영향 (The Effects of Isopropyl 2-(1,3-dithioetane-2-ylidene)-2-[N-(4-methyl-thiazol-2-yl)carbamoyl]acetate (YH439) on Potentiated Carbon Tetrachloride Hepatotoxicity)

  • 김상건;조주연
    • 대한약리학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.407-416
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    • 1996
  • 간독성물질인 $CCl_4$의 대사에서 반응성이 높은 대사중간체의 증가가 P450 2E1의 활성 및 발현증가와 관련된다. YH439는 랫트에서 사염화탄소에 의하여 유발된 간 손상에 보호효과가 탁월하였고, 각종 독성물질에 의하여 발생하는 간염을 억제하며 P450 2E1의 발현을 억제하는 것으로 나타났다. P450 2E1의 발현억제가 YH439의 간장보호작용의 일부기전으로 해석되나 free radical 공격의 제어, 방어과정에 관련된 탐식세포의 역할등 간장독성에 관련된 YH439의 영향 및 관련된 기초연구는 완전히 확립되어 있지 않다. 본 연구에서는 상승적인 화학적 독성에 대한 YH439의 보호효과를 관찰하였다. Retinoyl palmiate (Vit-A)를 전처러하고 YH439를 처리한 rat의 경우 $CCl_4$ 단독투여군에 비하여 혈장 alanine aminotransferase (ALT)활성이 5배로 증가하여 $CCl_4$에 의한 간독성을 현저히 강화시켰으나, YH439와 Vit-A를 동시에 전처리한 rats에 있어서는 Vit-A에 의하여 강화된 독성이 94% 감소하였다. Vit-A에 의한 혈장 ALT 활성 증가는 Kupffer cell 활성을 선택적으로 억제하는 $GdCl_3$의 투여에 의해 완전히 차단되어 YH439가 Kupffer cell 활성억제를 매개로 상승적 간손상에 대하여 보호효과가 있음을 지지한다. Propyl sulfide의 전처치는 $CCl_4$에 의해 유도되는 간독성을 $CCl_4$ 단독투여와 비교했을때 5배 이상 증가시켰으나, Propyl sulfide와 YH439를 병용투여할 경우 propyl sulfide에 의해 강화되는 간독성이 YH439의 투여용량에 의존적으로 감소하였고, propyl sufide와 $CCl_4$에 의한 지질과산화의 증가가 YH439에 의하여 용량의존적으로 억제되는 것으로 나타났다. Propyl sulfide에 의하여 강화된 간독성의 차단은 YH439가 P450 2E1 발현조절을 통하여 간독성을 제어함을 지지한다. 그러나 YH439는 pyridine과 $CCl_4$에 의한 독성을 억제시키지 못하였다. 이는 Pyridine에 의해 유도되는 다른 형의 P450발현이 YH439에 의해 억제되지 못하는 이유로 해석된다. 중금속에 의해 유도되는 간독성에 대한 YH439의 보호효과를 ICR mice에서 관찰하였을 때 $CdCl_2$를 1회 투여할때 ALT와 aspartate aminotransferase (AST)활성이 $5{\sim}6$배 증가하였으나 YH439를 투여한 후 $CdC1_2$를 투여한 동물에 있어서는 투여후 6시간에 AST의 증가가 유의성 있게 억제되었다. 그러나 YH439는 thioacetamide에 의하여 유발된 liver fibrosis에는 개선효과가 없는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 YH439가 Kupffer cell 불활성화를 통하여 Vit-A에 의해 유도되는 간독성을 효과적으로 방어하고, YH439에 의한 P450 2E1의 발현억제는 propyl sulfide를 경유하는 간독성 차단과 관계되며, YH439는 중금속으로 유도된 조직독성에 방어효과가 있음을 지지한다.

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