• 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.

• 생태와환경
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• 제50권1호
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• pp.1-15
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• 2017

대청호는 금강의 중 하류에 대댐(>15 m 높이) 건설로 만들어진 저수지이며, 방류시스템은 수문-여수로, 수력발전 방수로 및 취수탑을 가지고 있다. 본 연구의 목적은 저수지의 하류 댐에서 발생하는 탁수 감소, 녹조현상 및 빈 영양 상태에 대한 육수학적 의문점을 파악하기 위한 것이었고, 수문 기상학적 요인을 중심으로 비교분석 하였다. 현장조사는 2000년 1월부터 12월까지 댐과 발전방류구 지점에서 1주 간격으로 수행하였다. 강수량은 유입량, 방류량 및 수위변동과 밀접한 관련성을 보였다. 강우패턴은 장마와 태풍호우에 의존적이었고, 유량, 탁도의 증가는 강우 빈도보다 강도에 더욱 중요하게 반응하였다. 저수지의 수층별 수온과 DO 변동은 기상 수문학적 영향이 컸고, 수온성층, 밀도류 및 방류에 기초 한 수위변동이 주요한 원인으로 작용하였다. 수문 및 발전방류는 각각 수체의 유동과 탁수 영양염의 배출을 유도하였다. 특히, 저층수에서 저산소 또는 빈산소일 때, 발전방류는 저질층에서 용출되는 인(P)을 댐 하류 하천으로 유출하는 데 크게 기여하였다. 또한, 연중 지속적으로 가동되는 발전방류수는 저수지의 하류(정수대)를 저영양 상태로 만들 수 있는 주된 요인이었다. 그리고 저수지의 하류에서 발생하는 녹조현상은 수문-여수로 방류 때 상류의 수체가 하류로 이송 및 확산된 결과이었다. 발전방류수는 저수지 생태계의 물리, 화학 및 생물학적 요인에 시공간적 영향을 광역적으로 미칠 수 있는 중요성과 역동성을 포함하고 있었다.

• 한국가축번식학회지
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• 제27권2호
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• pp.125-133
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• 2003

본 연구는 돼지 난포란의 체외배양액에 황화합물인 $\beta$-mercaptoethanol($\beta$-ME)을 첨가배양함으로서 돼지난포란의 체외성숙과 체외배발달에 미치는 향을 구명하고자 실시하였다. 본 연구에서 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 돼지난포란을 체외성숙배양액인 NCSU-23 배양액에 $\beta$-ME를 각각 0, 25, 50 및 100$\mu$M 첨가배양하여 성숙을 유기한 다음, 체외수정을 실시한 결과, 모든 처리구에서 핵성숙률, 정자침투율, 웅성전핵형성률, 다정자침입률 및 평균침입정 수에서 유의적인 차이가 인정되지 않았다 P>0.05). 2. 체외성숙 및 수정을 실시한 후, 배발달 배양액인 NCSU-23에 7일간 배양한 결과, 배반포 형성률은 25$\mu$M의 $\beta$-ME 처리구가 유의적(P<0.05)으로 높은 결과를 나타냈고, 총세포수에 있어서는 대조구와 처리구간 유의적인 차이가 인정되지 않았다. 3. 배발달배양액인 NCSU-23에 $\beta$-ME를 각각 0, 12.5, 25 및 5$\mu$M 첨가하고 5 및 20%산소조건 하에서 7일간 배양한 결과, 처리구별 산소농도에 따른 배발달률 및 총세포수에 있어서는 유의 적 인 차이가 없었으나, 25$\mu$M $\beta$-ME 처리구에서 유의적으로 높은 결과를 나타냈다(P<0.05). 그러나 총세포수에서는 처리구 및 대조구간 유의성이 인정되지 않았다. 결론적으로 돼지난포란의 체외성숙 및 배발달시 황화합물인 $\beta$-ME의 첨가는 25$\mu$M이 가장 적합하며, 산소농도에 따라서는 영향을 미치지 않는 것으로 조사되었다.

• 한국식품과학회지
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• 제49권5호
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• pp.524-531
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• 2017

본 연구에서는 와송(Orostachys japonicus A. Berger)의 산화방지 효과와 산화스트레스로부터의 신경세포 손상에 대한 보호효과 및 주요 생리활성물질을 분석하였다. 와송 아세트산에틸 분획물(ethylacetate fraction from Orostachys japonicus A. Berger extract: EFOJ)은 다른 분획물보다 높은 총 페놀화합물 함량을 나타냈으며, 와송 아세트산에틸 분획물(EFOJ)로 ABTS, DPPH 라디칼 소거 활성과 FRAP 검정 및 지방질과산화물 억제력 분석을 실시한 결과, 우수한 라디칼 소거 활성, 총산화방지력과 과산화 지방질 생성물의 억제력을 확인하였다. 또한 와송 아세트산에틸 분획물(EFOJ)은 과산화수소로 인한 신경세포 사멸에 대한 세포 생존율을 향상시켰으며, 신경 세포막 손상을 보호하는 능력이 우수한 것을 확인하였다. 이러한 생리 활성을 가진 와송 아세트산에틸 분획물(EFOJ)의 주요물질을 분석하기 위하여 $LC-MS^e$를 실시하였으며, 주요 생리활성 물질은 퀘세틴 배당체와 캠페롤 배당체로 추정되었다. 본 연구 결과들을 바탕으로, 와송 추출물은 우수한 산화방지력을 가지고 있을 뿐만 아니라 산화적 스트레스로부터의 신경세포 보호효과를 통해 퇴행성 신경질환과 같은 질병을 예방 할 수 있는 건강기능성식품의 천연산화방지제 소재로써 고부가 가치가 있다고 판단된다.

• 생태와환경
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• 제39권2호통권116호
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• pp.271-283
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• 2006

섬 지역의 초기 담수과정에 있는 상수원 저수지 (절곡저수지)에서 수색 악화와 여과지 폐색의 원인을 분석하기 위해 2005년 8월에 식물플랑크톤을 포함한 다각적인 수환경 조사를 수행하였다. 저수지의 형태는 단순하였고, 평균 수심은 5.5 m로서, 상류에서 얕고 댐 부근에서 가장 깊었다. 환경요인 중에서 수평적 또는 수직적 차이가 큰 인자는 DO, Chl-a이었고,가장 작은 인자는 수온이었다. 수중 투명도는 0.6 ${\sim}$ 0.9 m범위(평균값 0.7 m)이었고, 탁도의 평균값은 9.3 NTU (8.0 ${\sim}$ l2.1 NTU범위)이었다. 후명도와 탁도의 증감요인은 생물 또는 비생물의 복한적인 영향으로 달 수 있었고 공간적인 차이도 탄영되었다. 수색이 탁한 것은 무기입자의 증가와 식물플랑크톤치 과대증식 영향이 주된 원인이었고, 여과지 폐색은 저수지로부터 식물플랑크톤의 과잉 공급에 의한 문제점이었다. 저수지 내 chlorophyll-a농도의 범위와 평균값은 상층에서 31.6 ${\sim}$ 258.9 ${\mu}g\;L^{-1}$, 123.6 ${\mu}g\;L^{-1}$, 저층에서 17.0 ${\sim}$ 37.4 ${\sim}$, 26.5 ${\sim}$이었다. Chlorophyll-a의 증가는 담수적조의 대발생 영향이었고, 주종은 와편모조류 Peridinium bipes f. occultatum이었다. Peridinium의 분포는 chlorophyll-a농도와 밀접한 관련성이 있었다. 담수적조의 현존량은 상류지역에서 $8.5\;{\times}\;10^3\;cell\;mL^L{-1}$로서 많았고, 댐부근의 하류지역($4.4\;{\times}\;10^2\;cell\;mL^L{-1}$)으로 갈수록 감소하는 양상을 보였다. 또한, 담수적조의 원인종으로 규조류 Synedra acus와 남조류 Microcystis aeruginosa도 소량관찰되었다. 저수지의 수질 부영양화 현상은 기존 경사사면형 농경지를 기반으로 조성되었으므로 저층으로부터 풍부한 영양환경을 내재하고 있었고, 담수 초기에 발생할 수 있는 가능성을 포함하고 있었다. 또한 유입수량의 부족과 현재 수질개선을 위해 적용하고 있는 수중폭기시설등의 물리적인 영향도 직 ${\cdot}$ 간접적으로 작용하였을 것으로 추정되었다 따라서 향후 이에 대한 중장기적인 모니터링이 필요하였고 유역과 저수지의 통합적인 수질관리계획 이 요구되었다.

• 동아시아식생활학회지
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• 제19권6호
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• pp.987-995
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• 2009

440 kDa의 키토산을 아스코르브산 0.05% 용액에 교반시켜 만든 CA 용액에 과메기를 침지한 후 냉풍 제습 건조한 과메기(CAK)와 자연 건조한 과메기(NPK)를 각각 동결 건조하여 식이에 5%씩 첨가한 식이를 5주령의 SD계 흰쥐에 6주간 급여하였을 때 혈청지질함량과 활성산소종(ROS) 관련 효소활성에 미치는 영향을 비교하였다. 체중 증가량, 식이 섭취량, 식이 효율 및 간장, 신장, 심장, 고환 등의 장기 중량 비율에는 뚜렷한 차이를 보이지 않았다. 혈중 중성 지질, 총콜레스테롤 함량에도 유의적인 차이를 보이지 않았다. 그러나 HDL- 콜레스테롤 함량은 과메기를 급여하지 않은 대조군(NC군), NPK 군 및 CAK군에서 각각 62.00, 48.01 및 71.84 mg/dL로 유의적인 차이를 보였으며, LDL-콜레스테롤 함량은 각각 34.98, 57.49, 35.17 mg/dL로 CAK군이 다른 두 군보다 유의적으로 낮은 수치를 나타내었고, 동맥경화지수도 각각 0.80, 1.49, 0.68으로 유의적인 차이를 보였다. 각 군의 total XOD (xanthine oxidoreductase) 활성은 유의차가 없었으나 XOD O type의 활성은 NPK군에서 NC군보다 높은 활성을 보이는 반면 CAK군은 NC 및 NPK군보다 21~45% 낮았다. 간조직의 SOD(superoxide dismutase) 활성은 CAK군이 NC 및 NPK군에 비하여 유의적으로 높았으나 GST(glutathione S-transferrase)의 활성은 유의적인 차이를 보이지 않았다. 한편, 혈청 ALT의 활성은 NC군에 비해 NPK군에서 증가하였으나, CAK군은 NC군의 수준으로 나타났다. 그리고 CAK군은 NC 및 NPK군에 비하여 간조직 내의 GSH(glutathione) 함량은 높은 반면 LPO(lipid peroxide)함량은 낮았다. 이상의 결과 CA처리 냉풍 제습 건조 과메기는 자연 건조 과메기에 비하여 높은 혈중 지질 개선 효과와 더불어 체내 ROS 생성계 효소 활성을 억제함과 동시에 소거계 효소의 활성을 촉진하는 효과가 있어 산업적 활용성이 기대되며, 일반 성분 분석을 통한 자연 건조 과메기와 CA처리 냉풍 제습 건조 과메기의 일반 성분 차이 및 기능성 물질의 연구는 추후 당면 연구과제이다.

• 청정기술
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• 제24권3호
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• pp.198-205
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• 2018

본 연구는 $Co-CeO_2$ 촉매의 $N_2O$ 분해 반응에서 촉매의 제조 방법이 활성에 미치는 영향을 고찰하였다. $Co-CeO_2$ 촉매는 공침법(Co-precipitation)과 함침법(Incipient wetness impregnation)으로 제조하였다. 제조된 촉매의 성능을 평가하기 위하여 $N_2O$ 직접 촉매 분해(Direct catalytic $N_2O$ decomposition) 반응을 $250{\sim}375^{\circ}C$에서 실시하였다. 그 결과 공침법으로 제조된 촉매(CoCe-CP)는 $O_2$ 및/또는 $H_2O$의 존재 하에서도 $N_2O$ 분해 반응에서 향상된 성능을 보인 반면에 함침법으로 제조된 촉매(CoCe-IM)는 그렇지 못하였다. 이러한 촉매 활성의 차이를 조사하기 위하여 XRD, BET, TEM, $H_2-TPR$, $O_2-TPD$ 그리고 XPS와 같은 촉매 특성 분석들을 진행하였다. 촉매의 제조 방법에 따라서 입자의 크기 및 표면적이 변화하는 것을 확인하였고 합성 과정이 촉매의 물리적 특성에 영향을 미치는 것을 알 수 있었다. 공침법으로 제조된 촉매의 활성 증가는 $Co^{3+}{\rightarrow}Co^{2+}$의 향상된 환원 특성 및 산소 탈착 속도 향상에 기인한 것으로 여겨진다. 하지만, $N_2O$ 분해와 관련이 있는 촉매의 표면 전하 상태 및 결합에너지는 제조 방법에 따라서 변하지 않는 것을 확인하였다.

• 생명과학회지
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• 제19권11호
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• pp.1598-1604
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• 2009

양파 껍질의 폐기는 생리활성 물질이 손실 될 수 있으므로 양파 껍질을 이용한 연구는 폐자원을 활용한다는 면에서 의미가 있다. 이에 본 연구에서는 양파를 육질과 껍질로 나누어 이들의 총 플라보노이드 함량을 측정하였고 세포 내 활성산소종 제거 및 인체 암세포 증식 억제 효과에 대하여 비교 검토하였다. 양파 껍질은 육질과 비교했을 때 48배의 플라보이드 함량을 나타내어 양파 껍질에 플라보노이드 성분이 다량 함유되어 있음을 확인하였다. 양파 껍질의 A+M과 MeOH 추출물을 0.05 mg/ml의 농도로 HT-1080 세포에 처리하였을 때 지질 과산화물의 생성을 크게 억제시켰다. 이들 두 추출물들은 $500{\mu}M$ $H_2O_2$만을 처리한 control군과 비교하였을 때 측정 시간 120분 동안 계속적으로 높은 세포 내 지질 과산화물 생성 억제능력을 나타내었고 특히 양파 껍질에 의한 저해 효과가 양파 육질보다 높았다. 양파 육질과 껍질의 추출물로부터 얻어진 분획물들 중에서는 양파 껍질의 85% aq. MeOH 및 BuOH 분획물에 의한 저해효과가 우수하였고 양파 육질의 경우에는 85% aq. MeOH 분획물에 의한 항산화효과가 높았다. 암세포증식 억제 실험에서 양파 껍질의 A+M 추출물의 $IC_{50}$은 AGS 및 HT-29 세포에서 각각 0.07 및 0.05 mg/ml로 양파 육질보다 저해효과가 높았고 껍질 MeOH 추출물의 $IC_{50}$은 두 세포에서 각각 0.75 및 3.31 mg/ml로 AGS 세포에 대한 증식 억제효과가 우수하였음을 관찰 할 수가 있었다. 분획물들 중에서는 양파 육질 및 껍질의 85% aq. MeOH 분획물의 AGS 세포에 대한 $IC_{50}$이 각각 0.04 및 0.03 mg/ml로 가장 높은 활성을 나타내었고. 이들 분획물들도 HT-29 세포보다는 AGS 세포에 대한 증식 억제효과가 높았음을 살펴 볼 수가 있었다. 대체로 water 분획물에 의한 활성산소종 저해 및 암세포 증식 억제효과는 분획물들 중 가장 낮았다. 이상의 결과로부터 양파 부산물인 껍질에도 생리활성 물질이 함유되어 있는 것으로 판단되므로 이를 활용한 양파가공품 개발이 필요하다고 여겨진다.

• 생명과학회지
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• 제24권3호
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• pp.274-283
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• 2014

인간 생체 내 산화스트레스는 조직적 손상을 일으켜 당뇨병, 심장혈관계질환, 비만 등의 대사성 질환의 발병에 관여하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 질병예방용 천연 보조제 개발의 일환으로 모자반 3종류(Sargassum hemiphyllum, Sargassum thunbergii, Sargassum honeri)의 에탄올 추출물을 이용하여 항산화활성 및 지방생성억제효과를 비교 검토하였다. 항산화활성은 DPPH 라디칼 소거능, 세포 내 ROS 활성 및 NO 함량의 측정을 통해 검토하였다. 지방세포생성억제활성은 3T3L1세포를 이용하여 지방세포의 축적 정도와 $PPAR{\gamma}$ 유전자의 발현 정도를 각각 Oil-Red O 염색법과 RT-PCR로 측정하였다. DPPH 라디칼 소거능 결과, 모자반의 처리에 의해 농도 의존적으로 DPPH 라디칼이 줄어드는 경향을 보였으며, 모자반 중에서 S. hemiphyllum 처리군에서 가장 높은 소거 효과를 볼 수 있었다. MTT assay을 통해 모자반의 에탄올 추출물들이 RAW 264.7 cell에 대한 독성을 보이지 않는 농도에서 세포내 실험을 진행하였다. 세포 내 ROS 소거능의 측정 결과, 농도 의존적으로 DCF 형광도 값이 낮게 나왔으며, 시간이 지남에 따라 형광도 값이 일정하여 모자반의 에탄올 추출물에는 세포 내 ROS 생성을 억제하는 효과가 있음을 알 수 있었다. LPS 처리에 의해 증가한 NO 값은 모자반의 추출물들의 처리에 의해 유의적으로 감소하였으며, 감소 정도는 S. hemiphyllum과 S. thunbergii 처리 군에서 높게 나타났다. 모자반의 추출물들을 3T3-L1지방세포에 유도물질과 함께 처리한 결과 모자반 추출물 중 S. hemiphyllum과 S. thunbergii이 세포 내 지방 축적 및 $PPAR{\gamma}$ 유전자의 발현을 유의적으로 감소시키는 것으로 나타났다. 이상의 결과로부터 모자반 추출물들 중 S. hemiphyllum과 S. thunbergii이 높은 항산화 활성과 지방세포 생성억제 효능을 보유하고 있는 천연소재임을 확인할 수 있었다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제44권2호
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• pp.97-108
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• 2005

경북 안동지역의 10개 하천 및 하천 주변으로부터 2004년 5월에 물, 토양, 퇴적물의 시료를 채취하였다. 이들 지역의 환경오염 수준을 평가하기 위해 표준공정시험법이나 U.S. EPA 법을 이용하여 시료 중의 총질소, 총인, 화학적 산소요구량, 중금속, 유기인 및 유기염소계 잔류농약, 그리고 dioxin-like PCBs 등의 오염물질의 분석을 실시하였으며, 이와 더불어 파밤나방(Spodoptera exigua)을 이용한 면역교란의 생체지표 분석을 병행하였다. 일반적으로 총질소가 9.12 mg/L 수준의 와야천을 제외하고는, 각 하천 중의 총질소, 총인, 화학적 산소요구량은 환경부에서 정한 허용기준치보다는 비교적 낮았다. 각 하천 시료 중의 납과 카드뮴의 함량은 허용 기준보다도 매우 낮았지만, 하천에 따라 차이가 있어서 미천, 길안천, 현하천의 납과 카드뮴 함유량은 다른 하천의 시료들에 비해서 몇 배 이상 높게 검출되었다. 잔류농약은 미천 주변의 토양에서 유기인계 살충제인 다이아지논, 파라치온, 그리고 펜토에이트가 0.19, 0.40, $1.13\;{\mu}g/g$ 농도로 검출되었다. 반면에 내분비계 교란물질로 알려져 있는 16종의 유기염소계 농약과 12종의 dioxin-like PCB congeners는 검출한계 미만으로는 확인할 수 없었다. 그러나 와야천의 시료에 대한 곤충면역 교란효과를 고려해 볼 때, 이 하천의 수질과 주변의 토양이 조사한 오염원 이외의 화합물에 오염되어 있을 가능성을 제시해 준다. 이상의 분석 결과를 토대로 화학적 및 생물학적 검정 기술의 제약점과 상호 보완성이 기술되었다.