• 유기물자원화
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• 제31권3호
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• pp.55-64
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• 2023

본 연구의 목적은 바이오차를 미생물 담체로 활용하기 위해 pH 조절제로서 구연산과 목초액을 각각 처리한 왕겨 바이오차와 어분을 혼합한 토양 침출수의 양분 용출 패턴을 구명하기 위해 수행하였다. 왕겨 바이오차 pH 6.0~7.0와 어분을 혼합비(4:6)로 조제하였다. 본 실험의 처리는 산도를 조절하지 않은 바이오차 처리한 토양을 대조구(RB+DF), 목초액으로 산도 조절한 왕겨 바이오차와 어분의 혼합물(RBP+DF)을 처리한 토양, 구연산으로 산도 조절한 왕겨 바이오차와 어분의 혼합물(RBC+DF)을 처리한 토양 3 수준으로 구성되어 있다. 왕겨 바이오차와 어분을 혼합한 토양 침출수 중에 NH₄-N, NO₃-N, PO₄-P, K의 농도를 분광계를 이용하여 분석하였다. 실험 결과로서 RBC+DF 처리한 토양의 침출수 중에 NH₄-N와 PO₄-P 누적함량은 가장 높았고, 또한 RBP+DF를 처리한 토양의 침출수에서 NO₃-N와 K의 누적함량은 가장 높게 나타났다. 대조구에 비해 NH₄-N와 PO₄-P는 구연산으로 산도를 조절한 왕겨 바이오차를 처리한 토양의 침출수에서, NO₃-N와 K는 목초액으로 조절한 왕겨 바이오차 처리한 토양의 침출수에서 각각 흡착능이 낮아 더 많이 용출되는 것으로 관측되었다. 따라서, 미생물 담체로서 산도를 조절한 왕겨 바이오차의 시용에 따른 작물 생육 반응에 관한 연구가 필요하다고 판단된다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제37권1호
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• pp.19-27
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• 2017

본 연구는 제주지역의 표고 400 m에서 말 방목용으로 적합한 남방형 및 북방형 목초를 활용하여 북방형과 남방형 목초를 혼합하거나 북방형 목초 만을 파종하였고 또한 말의 방목 시 섭취 특성을 고려하여 북방형 목초는 상번초와 하번초로 구별하여 처리를 나누었다. 북방형 목초는 하번초인 캔터기블루그라스(Kentucky bluegrass)와 레드톱(redtop), 상번초인 오차드그라스(orchard grass), 톨페스큐(tall fescue)를 공시하였다. 남방형 및 북방형 혼합 형태에서 처리 1은 하번초 위주로 구성하여 버뮤다그라스에 캔터키부루그라스+레드톱을 혼합하였고, 처리 2는 버뮤다그라스에 상번초인 톨페스큐+오차드그라스를 혼합하였다. 북방형 목초 만으로 혼합한 형태인 처리 3은 하번초 위주인 캔터키부루그라스+레드톱을 혼합하였고 처리 4는 상번초인 톨페스큐와 오차드그라스를 혼합하였다. 제주지역의 표고 400 m에서는 남방형 목초인 버뮤다그라스가 한해 피해를 입어 생육이 저조하였다. 초장은 평균적으로 남방형 및 북방형 목초 혼합구 보다는 북방형 목초 만혼합한 처리구에서 더 크게 자랐으며 특히 상번초인 톨페스큐+오차드그라스를 혼합한 처리구에서 가장 크게 성장하였다. 건물 수량은 남방형 및 북방형 목초 혼합구 보다는 북방형 목초구에서 더 많은 수량을 나타내었고 특히 하번초인 켄터기블루그라스+레드톱 혼합 처리구가 가장 높은 수량은 나타내었다. 식생분포에서는 1차 조사의 경우 처리 1과 처리 2에서 버뮤다그라스가 11.7%, 13.3%으로 저조한 생육을 나타내었는데 이는 겨울철 버뮤다그라스가 한해 피해를 받아 생육이 저조하였고 반면에 켄터키블루그라스, 레드톱, 톨페스큐, 오차드그라스의 생육은 양호 하였다. 2차 조사에서는 처리 1과 처리 2에서 버뮤다그라스가 5.0%, 11.7%으로 1차 조사 때 보다 더욱 생육이 위축되는 경향을 나타내었다. 조단백질과 NDF, ADF의 소화율에서는 남방형 및 북방형 목초를 혼합한 처리구에서 더 우수한 목초의 특성을 나타내었으며 특히 상번초 보다는 하번초 혼합 처리구에서 좋은 값을 나타 내었다. 무기물에서는 남방형 목초인 버뮤다그라스와 북방형 하번초가 혼합한 처리 1의 경우는 P 함량이 비교적 높게 나타났고 Ca, Mg, Mn 함량이 낮게 나타났으며, 남방형 목초와 북방형 상번초인 처리 2는 Ca, K, Mg, Na, Cu, Zn, Fe 함량이 비교적 높게 나타났으며 북방형 하번초로 구성된 처리 3은 K, Mg, Na, Cu, Zn, Fe의 함량이 가장 낮은 값을 나타내었다. 상의 결과를 살펴볼 때 제주지역 표고 400 m에서 말 방목에 적합한 방법은 남방형 목초는 겨울철 한해 피해로 생육이 저조하여 북방형 하번초위주로 혼합하여 파종하는 것이 좋을 것으로 사료되었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제21권3호
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• pp.213-219
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• 2012

과채류 공정육묘에서 접목작업 후 버려지는 재사용 상토의 이화학적 특성을 개선할 목적으로 재사용상토와 perlite의 혼합비율이 상토의 이화학적 특성과 과채류 묘소질에 미치는 영향을 조사하였다. 재사용 상토의 적정 혼합비율을 구명하기 위한 시험구는 신규상토(NPM: new plug media)와 1회 사용상토구(UPM: used plug media)및 용적대비 재사용상토의 첨가비율을 25, 50 및 75%로 첨가한 5개의 처리구를 설계한 뒤, 각 처리구별 이화학적 특성과 오이 및 토마토 묘의 묘소질에 미치는 영향을 조사하였다. 또, 재사용 상토의 물리성 개선을 위한 적정 펄라이트 첨가 비율을 구명하기 위한 시험구는 UPM에 용적대비 펄라이트를 0, 5, 10 및 20% 첨가구와 NPM과 UPM을 1 : 1(v : v)로 혼합한 혼합상토(Mixed Soil)에 펄라이트를 0, 5, 10 및 20%를 첨가한 8개의 처리구를 설계하여 각 처리구별 이화학적 특성과 오이 및 토마토 묘의 묘소질에 미치는 영향을 대조구(NPM)와 비교하였다. UPM에 NPM의 혼합비율이 증가할수록 상토의 물리적 특성이 개선되는 경향을 보여 50% 이상 첨가구에서는 신규상토와 공극율, 용적밀도, 보수력은 물론 전반적인 묘소질도 NPM과 유의적인 차이를 나타내지 않았다. 상토의 이화학적 특성, 플러그묘의 근권형성 정도, 묘소질 등을 종합적으로 고려한 UPM의 물리성 개선을 위한 펄라이트의 적정 혼합비율은 UPM 단용구에서는 20%, NPM과 UPM을 1 : 1(v : v)로 혼합한 상토에서는 10%인 것으로 판단되었다.

• 한국작물학회지
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• 제60권3호
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• pp.381-387
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• 2015

본 연구는 김포간척지에 속하는 쓰레기 매립예정 간척지에 하수슬러지 고화물을 처리한 바이오에너지 '거대1호' 시험재배 포장에서 시기별 발생 잡초종 및 식생변화 분석을 통하여 향후 바이오에너지작물의 대규모 재배에 적용할 수 있는 효과적이고 경제적인 잡초 방제법을 개발하기 위한 참고자료를 얻고자 수행하였으며 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 본 연구의 시험포장은 김포간척지에 속하여 토양화학성(pH, EC, OM, T-N 등) 및 토성 조사결과, 우리나라 간척지에 넓게 분포하는 대표적인 간척지 토양의 특성 을 나타내었다. 2. 각 시험구에 강알칼리성의 하수슬러지 고화물의 처리로 인하여 토양 pH와 EC 및 치환성 칼슘함량이 원지반토에 비하여 급격히 증가하였다. 3. 2012년, 2013년 및 2014년에 각 시험구에서 발생한 잡초식생을 관찰한 결과, 2012년에는 전 시험포장에서 잡초의 발생이 전혀 이루어지지 않은 상태이었으나 2013년에는 벼과의 갈대(Phragmites australis)와 명아주과의 나문재(Suaeda asparagoides)가 관찰되었고, 2014년에는 전 시험포장에서 염생식물 이외의 다른 다수의 잡초종의 발생이 관찰되었다. 4. 포장 조성 후 3년이 경과하여 토양 숙전화가 이루어지며, 하수슬러지 고화물을 처리한 시험구에서는 6과 12종의 다양한 잡초의 발생이 확인되어 그 식생 다양성이 인정되었다. 그러나 간척지 원지반토의 경우 갈대 및 나문재와 같은 염생식물 이외의 다른 잡초종의 발생이 전혀 이루어지지 않으며 시기가 지나도 커다란 변화가 없는 것으로 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.588-597
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• 2016

본 연구는 유기성폐기물의 혼합슬러지를 개량형 단상 혐기성 소화공정에서 각각의 혼합비율에 따른 바이오가스 생산효율 향상에 관한 연구로, 연구에 사용된 유기성폐기물의 종류는 하수 생슬러지, 음폐수 및 가축분뇨이다. BMP test를 통해 잠재적 메탄발생량을 확인한 결과 단일시료의 경우 가축분뇨가 $1.55m^3CN4/kgVS$로 가장 높게 평가되었고, 혼합시료(생슬러지, 음폐수, 가축분뇨)의 경우는 각각의 비율을 50% : 30% : 20%로 하였을 때 $0.43m^3CN4/kgVS$로 가장 높게 나타났다. 반면 실증플랜트에서 혼합슬러지 최적 혼합비율은 생슬러지(68.5) : 음폐수(18.0) : 가축분뇨(13.5)로 나타나 BMP test와 다소 상이한 결과를 보였다. 이는 혼합슬러지 성상변화와 체류시간 등 소화조 운전조건 변화에 기인한 결과로 판단되며, 단상 혐기성 소화조의 바이오가스 생산량이 $2,514m^3/d$, 메탄함량 62.8%로 조사되어 설계능력인 바이오가스 생산량 $2,319m^3/d$ 기준으로 볼 때 최대성능을 발휘하는 것으로 평가되었다. 아울러 본 연구를 통해 혐기성 소화방식에 있어 소화조의 안정적인 운영과 소화효율 측면에서 고효율 방식인 2상 소화방식을 도입하는 것이 유리하나 기존의 단상 소화방식에 있어서도 소화효율 개선 및 성능향상이 가능하다는 것을 알 수 있었다.

• 생명과학회지
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• 제27권1호
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• pp.57-66
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• 2017

약용식물의 발효는 새로운 식품의 소재 개발이 가능하나, 발효 균주는 대부분 이스트, 유산균, 박테리아 등이 이용되고 있다. 본 연구에서는 감초와 번데기 단독 또는 감초에 발효원인 번데기를 20%와 50%로 첨가한 혼합물의 배지에 눈꽃 동충하초(Paecilomyces tenuipes)와 밀리타리스 동충하초(Cordyceps militaris)를 이용하여 고체배양방법을 확립하였다. 동충하초 발효물을 식품소재로 개발하기 위하여 식용 가능한 용매인 에탄올 95%, 70%, 50%, 25% 및 물로서 추출한 다음 동충하초로부터 생성된 cordycepin과 감초의 지표성분인 liquiritin, liquiritigenin과 glycirrhizin의 함량 및 NO생성 억제효과를 조사하였다. Cordycepin함량은 감초에 번데기를 50%로 혼합한 배지에 밀리타리스 동충하초 균주을 접종하여 발효한 발효물을 70% EtOH추출하였을 경우에 가장 많았으며, 번데기를 첨가하지 않은 밀리타리스 동충하초 발효물 추출물보다 함량이 33배 정도 증가하였다. 또한 추출용매의 극성이 70% EtOH보다 높거나 낮아지면 감소하는 경향이었으며, 특히 발효원으로서 번데기의 첨가는 cordycepin의 함량을 현저하게 증가시켰다. Liquiritin의 함량은 발효하지 않은 감초보다 눈꽃 동충하초와 밀리타리스 동충하초로 발효한 모든 추출물에서 감소하였다. Liquiritigenin의 함량은 눈꽃 동충하초로 발효한 추출물이 밀리타리스 동충하초 발효 추출물보다 현저히 증가하였으나, 밀리타리스 동충하초 균쥬의 발효 추출물은 발효하지 않은 감초 추출물과 거의 차이가 없었으며, 두 균주 모두 번데기의 첨가량이 증가할수록 liquiritigenin의 함량이 감소하는 경향이었다. 감초에 번데기의 첨가량 또는 추출 용매의 극성이 증가하면 liquiritin과 glycyrrhizin의 함량은 현저히 감소하였다. 이상의 결과로부터, cordycepin 함량은 C. militaris 균주로 liquiritigenin은 P. tenuipes로 발효시에 현저하게 증가하였으나, liquiritin과 glycyrrhizin은 감소하였다. 감초를 동충하초로 발효시에 번데기의 첨가는 주요 성분의 변화를 현저하게 유도하였다. 동충하초 발효 추출물은 NO생성 억제효과가 증가하였으며, 고극성 용매 추출물에서 그 효과가 현저하였다. 감초의 발효시에 생성된 cordycepin과 liquiritin, liquiritigenin 및 glycyrrhizin의 함량은 발효원으로서 첨가되는 번데기, 추출용매의 극성, 발효 균주의 종류 등에 따라서 현저한 차이가 있었다. 이러한 결과는 동충하초 균주를 이용한 기능성 식품 소재를 개발하기 위한 기초 자료로서 활용이 가능할 것으로 기대된다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제28권3호
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• pp.217-221
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• 2013

본 연구는 가공치즈에서 Staphylococcus aureus의 생장을 예측하기 위한 수학적 모델을 개발하였다. 모짜렐라 슬라이스 치즈와 체다 슬라이스 치즈에 S. aureus 혼합균액(ATCC13565, ATCC14458, ATCC23235, ATCC27664, NCCP10826) 0.1 ml (log CFU/g)을 접종한 후 $4^{\circ}C$ (1440 h), $15^{\circ}C$ (288 h), $25^{\circ}C$ (72 h), and $30^{\circ}C$ (48 h)에 저장하면서 총 세균수와 S. aureus 세균수를 tryptic soy agar와 mannitol salt agar를 이용해 각각 확인하였다. S. aureus의 세균 수를 Baranyi model로 분석하여 생장률(${\mu}_{max}$; ${\log}CFU{\cdot}g^{-1}{\cdot}h^{-1}$), 유도기(LPD; h), 초기 세균 수(log CFU/g), 최대 생장 세균수(log CFU/g)를 계산함으로써 1차 모델을 개발하였다. 또한 저장온도와 S. aureus의 ${\mu}_{max}$, LPD의 관계를 분석하기 위해 square root model과 exponential decay model을 이용하였고 이를 통해 2차모델을 개발하였으며 개발된 모델의 평균제곱근 편차(RMSE)를 계산하여 적합성을 검증하였다. $4^{\circ}C$에서는 모든 가공치즈에서 황색포도상구균의 생장이 관찰되지 않았으나 $15^{\circ}C$, $25^{\circ}C$, $30^{\circ}C$에서는 모짜렐라 슬라이스와 체다 슬라이스 치즈에서 황색포도상구균이 생장하였으며($R^2=0.785-0.996$) 저장온도가 높아짐에 따라 생장률은 증가한 반면 유도기는 감소하였다($R^2=0.879-0.999$). 또한 개발된 모델의 RMSE 값은 0.3500-0.5344로 적합하였다. 따라서 본 연구결과는 가공치즈에서 황색포도상구균의 생장 예측에 유용하게 사용될 것이다.

• 한국잡초학회지
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• 제11권3호
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• pp.178-186
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• 1991

벼 건답직파재배지(乾畓直播栽培地)에 발생(發生)하는 벼와 잡초(雜草)의 경합(競合)이 벼의 수량(收量)에 미치는 영향(影響) 및 벼 건답직파재배(乾畓直播栽培)에 적합(適合)한 제초제(除草劑) 선발(選拔)을 위해 수행(遂行)하여 얻어진 연구(硏究) 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 벼 건답직파재배(乾畓直播栽培)에서 발생(發生)하는 주요(主要) 잡초(雜草)는 피(Echinochloa crusgalli), 방동사니(Cyperus amuricus), 속속이풀(Rorippa islandica) 등(等)이었으며 이 가운데 피는 전(全) 생육기간(生育期間)동안 가장 우점(優占)하는 초종(草種)이었다. 발생잡초(發生雜草)의 우점도(優占度)를 Simpson's dominance index로 산출(算出)해 낸 결과(結果)를 보면 개체수(個體數)의 경우는 파종(播種) 후(後) 30 일에 0.26으로 가장 높았으나 시간(時間)이 경과(經過)함에 따라 減少(減少)한 반면, 건물중(乾物重)의 경우는 15일의 0.09에서 60일의 0.28로 증가(增加)함을 특정(特定) 잡초(雜草)(피)가 우점(優占)한 것으로 나타났다. 2. 잡초(雜草)와의 경합(競合)에 의한 벼의 초장(草長) 및 분벽수(粉蘗數)는 는 경합(競合) 시기(時期)에 큰 영향(影響)을 받지 않았으나, 수량(收量)은 경합(競合) 시기(時期) 및 기간(期間)에 따라 다소(多少) 차이(差異)를 보였다. 수량(收量)의 감소(減少)는 잡초발생(雜草發生) 후(後) 20-40일 (6월 7일 - 6월 27일)부터 수확시(收穫時)까지 경합(競合)시킬 때 나타났다 3. 벼 건답직파재배(乾畓直播栽培)에 유효(有效)한 제초제(除草劑)로는 토양(土壤) 처리(處理)로 Dimepiperate/Bensulfuron-methyl 나, Butachlor를 토양처리(土壤處理)하고 30일째 Mefenacet/Bensulfuron-methyl/Dymron을 체계처리(體系處理)하거나, 파종(播種) 후(後)40 일째에 Bentazone/Quinchlorac을 경엽처리(莖葉處理)하면 효과적(效果的) 방제(防除)가 기대(期待)된다.

• 한국환경농학회지
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• 제13권2호
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• pp.131-141
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• 1994

대기오염에 따른 토양 및 식물체중의 Cd 및 Zn의 함량변화 차이를 구명하기 위하여 대기형 오염물질 방출지역으로 장항제련소 인근지역의 영향을 받는 논토양을 중심으로 1982년도, 1990년도에 표토와 심토로 구분 채취한 토양시료를 그리고 1990년도의 토양 채취지역에서 재배된 수도체 시료 중 Cd 및 Zn 함량을 분석하여 그 변화를 분석하였다. 제련소 인근지역의 토양 중 이들 중금속의 분포는 Cd이 0.09-4.42, Zn이 16.0-959.5mg $kg^{-1}$이었으며 평균함량이 1982년도 보다 1990년도에 더 많아지고 있었고 Cd의 경우 년도간에 유의한 상관성이 나타나고 있었다. 배연중심으로부터 동쪽방향이 거리가 멀어짐에 따라 Cd 및 Zn의 함량이 감소하는 변화가 뚜렷하였고, 방향별 토양 중 Cd 및 Zn의 함량은 배연으로부터 동쪽>북북동쪽>북동쪽>북쪽 순으로 작아지고 있었다. 오염반경은 동쪽이 4km, 북북동, 북동쪽의 경우는 3km로 볼 수 있었고, 표토중 Cd 및 Zn의 함량이 심토보다 많았다, 또한 이 지역의 1982년 토양 중의 Cd 및 Zn의 함량은 이들 금속의 상호간에, 이들 금속과 토양 중 Cu및 Pb함량과 그리고 토양의 유기물함량, 유효인산, CEC, 치환성 $Ca^{++}$ $Na^+$ 함량과 유의성 있는 상관관계를 나타내었다. 수도체의 경우 부위별 Cd 함량은 현미중의 함량이 가장 낮았으며, 이 양은 엽신 및 엽초중 Cd 함량의 7분의 1의 수준이었고, 엽신, 줄기 및 화서축 중 Cd함량은 토양 중 Zn, Cu, Pb 함량과 유의성 있는 상관관계를 나타내었다. 또한 엽신 중 Zn 함량은 토양 중 Cd, Cu 및 Pb 함량과 유의성 있는 상관관계를 나타내었고, 줄기 중의 Zn 함량은 토양 중 Cu와 Pb 함량과 유의성 있는 상관관계를 나타냈다. 장항제련소 지역의 현미 중 Cd의 함량은 0.05-0.25mg $kg^{-1}$, Zn의 함량은 10.5-30.9mg $kg^{-1}$ 범위였다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제41권4호
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• pp.425-432
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• 2013

본 연구에서는 인체 대장암세포인 HT29를 사용하여 포황 메탄올 추출물(Methanol extract of Typha orientalis, METO)의 항암 활성 및 그 분자적 기전에 관하여 분석하였다. 먼저 METO가 다양한 암세포의 증식에 미치는 영향을 분석한 결과, 인체 대장암 세포, 폐암 세포, 간암 세포 등의 세포증식을 억제하였으며 그 중에서도 대장암 세포인 HT29에 대해 강한 세포 증식 억제 효과를 나타내었다. METO에 의한 세포 증식 억제 기전을 분석하기 위하여 Flow cytometry analysis를 수행한 결과, METO 농도의존적으로 HT29 세포의 G2/M기 세포분포가 증가하고 아울러 apoptosis 유발군인 SubG1기 세포분포가 증가하는 것을 확인할 수 있었다. METO에 의한 HT29 세포의 G2/M arrest는 Cdc2의 inactive form인 phospho-Cdc2의 증가에 의한 G2/M checkpoint 관련 단백질의 활성억제에 의한 것이라 사료된다. 이러한 phospho-Cdc2의 증가는 METO에 의해 발현이 증가된 Wee1 kinase와 발현이 감소된 Cdc25C phosphatase에 의해 야기된 것임을 확인하였다. 또한 METO에 의한 HT29의 apoptosis 유도에 관한 분자적 기전 분석을 위해 Western blot analysis를 수행한 결과, METO 농도가 증가할수록 종양 억제 유전자인 p53, death receptor인 FAS, Bcl-2 family 중 pro-apoptotic 단백질인 Bax 및 cytosolic cytochrome C의 발현이 증가되고, Caspase-3가 활성화되어 단편화된 Caspase-3의 증가가 관찰되었다. 또한 활성화된 Caspase-3의 기질 단백질인 PARP의 단편화가 일어나 apoptosis가 유도되는 것을 알 수 있었다. 이상의 결과들로부터 METO는 인체 대장암세포 HT29의 G2/M arrest 및 apoptosis 유도에 의한 항암활성을 보유함을 확인하였다.