• 제목/요약/키워드: plant physiology

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아메리카동애등에 장내세균 동정과 생리적 특징 (Identification and Physiological Characters of Intestinal Bacteria of the Black Soldier Fly, Hermetia illucens)

  • 김은성;박지영;이상훈;김용균
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제53권1호
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    • pp.15-26
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    • 2014
  • 다양한 먹이 조건에서 생활하는 아메리카동애등에(Hermetia illucens)는 장내 세균의 의존성을 가질 수 있다. 이 가설을 증명하기 위해 본 연구는 종령 유충의 소화관에 존재하는 세균을 분리, 동정하고 효소활성 및 항균 능력을 분석하였다. 종령 유충의 소화관은 몸 체장에 약 7 배의 길이를 나타냈다. 한 개체의 소화관 내 존재하는 세균 수는 $5.0{\times}10^6$ cfu로 98% 이상이 후장에 존재했다. 소화관에는 3 종류의 상이한 세균이 존재했고, 미생물 동정 장치는 이들이 각각 Morganella morganii, Providencia rettgeri 및 Bacillus halodurans로 동정하였다. 이들 소화관 세균을 16S rDNA 서열을 분석한 결과 이 외에 Proteus mirabilis, Providencia alcalifaciens, Providencia sp.를 검출하였다. 이들 장내세균은 항생제 내성을 보였고, 타 미생물의 성장을 억제하였다. 또한 섬유소, 지질, 단백질 및 탄수화물의 분해 능력을 보유하였다. 본 연구 결과들은 아메리카동애등에 소화관에 유용성이 높은 세균을 보유하고 있다고 제시하였다.

한국남자 성인을 대상으로 한 방사성옥소($^{131}I$)의 갑상선 및 각 장기별 잔류율과 소변 일일배설률 측정 (Measurement of Uptake Rates of Internal Organs Including Thyroid Gland and Daily Urinary Excretion Rates for Adult Korean Males)

  • 김정훈;김희근;황주호
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제32권2호
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    • pp.45-50
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    • 2007
  • 본 연구는 한국인 특성에 대해 보다 신뢰할 수 있는 방사성핵종의 체내 흡수선량 평가를 위한 일환으로 $^{131}I$을 선정하여 체내 각 장기별 잔류율 및 소변 일일배설률을 측정하였다. 실험방법은 성인남성 28명을 대상으로 $^{131}I$을 경구 투여한 후, 시간대별(2, 4, 6, 24시간) 갑상선, 간, 위, 소장, 신장, 소변의 방사능을 측정하고 이를 이용하여 각 장기별 잔류율 및 소변 일일배설률을 산출하였다. 그 결과, $^{131}I$ 투여 24시간 후 갑상선이 평균 19.70%의 잔류율과 71.12%의 소변 일일배설률을 나타냈으며, 갑상선을 제외한 각 장기는 투여 2시간 후 최고 잔류율 및 최고 소변 일일배설률을 보이나, 이후 감소하는 경향을 보였다. 또한 잔류율이 높은 장기 순서는 갑상선을 제외하고 위, 왼쪽 신장, 간, 소장, 오른쪽 신장으로 나타났다. 본 연구를 통해 산출된 방사성옥소의 섭취 24시간 후 갑상선 잔류율 변화는 기존 30%로 보고된 ICRP-54/67 및 25% 잔류율로 보고된 ICRP-78의 자료와 차이를 나타냈다. 한국인의 특성에 맞는 체내 흡수선량 평가의 올바른 접근과 그에 따른 기초 자료의 확보는 향후 원자력 발전소의 작업 종사자 내부피폭 및 임상에서 발생 가능한 체내 피폭의 정량적 평가에 도움을 줄 수 있을 것으로 판단된다.

자연상태에서 대기 중 오존 농도에 상이한 민감성을 가진 Black Cherry(Prunus serotina)의 상이한 광합성 반응 (Different Photosynthetic Responses of Black Cherry (Prunus serotina) with Different Sensitivities to Ambient Ozone Concentrations under Natural Conditions)

  • 윤명희
    • 한국농림기상학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.132-140
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    • 2008
  • 오존은 식물에 가장 큰 피해를 주는 대기 오염원 중 하나로 알려져 있으며, 현재 대기 중 오존 농도만으로도 민감한 종에서는 피해가 관찰된다. 기공을 통해 유입된 실제 오존량이 식물의 잎에 상당한 피해를 입히며, 광합성률의 저하를 일으키는 것으로 알려져 있다. 식물의 오존에 대한 반응은 식물의 생리적 연령과 민감성에 따라 다양하며, 잎의 성숙과 밀접하게 연관되어 있다. 가장 최근에 성숙한 잎이 이미 성숙한 잎들이나 빠르게 성장하는 어린 잎들과 비교해 보았을 때 오존에 가장 예민한 것으로 알려져 있다. Black Cherry(Prunus serotina)는 경제적, 생태적으로 중요한 수종중의 하나이다. 또한 오존에 민감한 수종중의 하나이며, 대기 중 오존 농도에 의해 피해를 보여, 오존의 생물지표로 이용되기도 한다. 상이한 오존 민감성은 유전적 차이에 기인하는 것으로 알려져 있으며, 이 점으로 인해 대기 중 오존 농도가 식물의 광합성 및 PSII 기능에 미치는 영향을 연구하기에 이상적인 수종으로 여겨진다. 이에 본 연구는 3년간 버지니아 주 Giles County에 위치해 있는 Horton 연구센터 실험 숲에서, Black Cherry 중 상이한 두 민감성을 보이는 품종을 이용하여 대기 중 오존 농도가 민감한 품종과 저항성을 지닌 품종에 미치는 영향을 연구하였다. 대기 중 오존에 노출된 채로 식물의 생장이 가장 빠른 성장기를 거친 결과, 대기 중 오존에 의해 민감한 품종은, 가시적인 피해와 함께 최대 순 광합성이나 탄소 동화에 대한 양자 수득율이 크게 감소되었으나 저항성을 지닌 품종은 가시피해의 부재와 함께 소폭의 최대 순광합성 및 양자 수득률의 피해가 관찰되었다. 오존에 민감한 품종에서 잎의 가시피해는 광합성 기능과 밀접하게 연관되어 있으며, 잎의 생리적 연령이 늘어남에 따라 더욱 커지는 것으로 관찰되었다. 오존에 저항성이 있는 품종에서도 잎의 연령 증가에 따른 광합성 기능의 저하가 관찰 되었으나, 가시피해는 관찰되지 않았다. 오존에 의한 총 광합성률의 감소는 오존에 민감한 품종에서 더욱 현저하게 관찰되었다.

자색 마령서 에탄올 추출물의 비만 및 고지혈증 억제효능 (Inhibitory Effects of Ethanol Extract of Purple Solanum tuberosum L. on Obesity and Hyperlipidemia)

  • 윤성수;이연희;이은옥;이효정;장유성;이근성;원숙현;임학태;김성훈
    • 동의생리병리학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.605-610
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    • 2007
  • This experimental study was performed to evaluate the effects of ehtanol extract of Purple Solanum tuberosum L(EPSTL) on obesity and hyperlipidemia in rats induced by high fat diet. Sprague-Dawley rats were divided into normal group, control group, EPSTL (100 mg/kg and 200 mg/kg) treated group. EPSTL was orally administered to the obese rats by high fat diet for 6 weeks. The effect of EPSTL on obesity and hyperlipidemia were examined in vitro and in vivo as follows : EPSTL effectively inhibited the differentiation of 3T3-L1 adipocytes in a concentration dependent manner. EPSTL significantly lowered body weight of rats fe high fat diet for 6 weeks from 4 weeks treatment compared with untreated control. EPSTL significantly reduced the weight of retroperitoneal fat only at 100 mg/kg and epididymal fat pad in rats fed high fat diet for 4 weeks at 100 and 200 mg/kg. EPSTL significantly reduced the level of triglyceride at 200 mg/kg, while EPSTL tended to lower the levels of total lipid and phospholipid in rats fed high fat diet for 4 weeks with no significance. EPSTL significantly attenuated the level of total cholesterol, LDL and atherosclerosis index (Al) as well as increased the level of HDL at 200 mg/kg. EPSTL significantly reduced the levels of total lipid and triglyceride of hepatic tissues in rats fed high fat diet for 4 weeks at 200 mg/kg. EPSTL significantly lowered the level of insulin, while it did not affect leptin compared with untreated control. Taken together, these results suggest that EPSTL can be used for the treatment or prevention of hyperlipidemia and obesity.

하고초 추출물의 streptozotocin 유발 당뇨 랫트 사구체 손상 개선 효과 (Protective Effects of Prunella Vulgaris on Glomerular Injury in Streptozotocin-Induced Diabetic Rats)

  • 윤정주;박지훈;정다혜;한병혁;최은식;이윤정;강대길;이호섭
    • 동의생리병리학회지
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    • 제31권5호
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    • pp.264-269
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    • 2017
  • Prunella vulgaris, well-known traditional medicinal plant, is used for the cure of abscess, scrofula, hypertension and urinary diseases. Diabetic nephropathy is the most common cause of end-stage renal disease. The pathological characteristics of diabetic nephropathy are glomerular and tubular basement membrane thickening. The aim of the present study was to evaluate the effect of Prunella vulgaris, on diabetic glomerular injury in streptozotocin-induced diabetes rats. Diabetes mellitus was induced by a single intraperitoneal injection of streptozotocin (STZ; 45 mg/kg) and confirmed by random glucose level higher than ${\leq}300mg/dL$. The experimental rats were divided into five groups: control group (Male SD rats), STZ group (Male SD rats injected STZ), Aminoguanidine group (Male SD rats injected STZ + AG 100 mg/kg/day), Low dose group (Male SD rats injected STZ + APV 100 mg/kg/day), High dose group (Male SD rats injected STZ + APV 300 mg/kg/day). AG or APVs were administered once a day for 8 weeks. Body weight and food/water intake were measured every four weeks. At the end of study, the kidneys were collected and cut into pieces for immunohistochemistry and western blot analysis. Our study showed that body weight and water/food intake were no significant differences between untreated STZ-induced diabetic rat and APV treated-STZ rat. However, phosphorylation of receptor-regulated Smads (Smad3) was significantly decreased in APV treated-STZ rat as compared with the diabetic group. In addition, APV was improved nephrin level in kidney tissue. Therefore, we suggest that APV has a protective effect against STZ-induced diabetic glomerular injury.

Molecular Cloning and Expression of a Cu/Zn-Containing Superoxide Dismutase from Thellungiella halophila

  • Xu, Xiaojing;Zhou, Yijun;Wei, Shanjun;Ren, Dongtao;Yang, Min;Bu, Huahu;Kang, Mingming;Wang, Junli;Feng, Jinchao
    • Molecules and Cells
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    • 제27권4호
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    • pp.423-428
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    • 2009
  • Superoxide dismutases (SODs) constitute the first line of cellular defense against oxidative stress in plants. SODs generally occur in three different forms with Cu/Zn, Fe, or Mn as prosthetic metals. We cloned the full-length cDNA of the Thellungiella halophila Cu/Zn-SOD gene ThCSD using degenerate RT-PCR and rapid amplification of cDNA ends (RACE). Sequence analysis indicated that the ThCSD gene (GenBank accession number EF405867) had an open reading frame of 456 bp. The deduced 152-amino acid polypeptide had a predicted molecular weight of 15.1 kDa, an estimated pI of 5.4, and a putative Cu/Zn-binding site. Recombinant ThCSD protein was expressed in Escherichia coli and assayed for SOD enzymatic activity in a native polyacrylamide gel. The SOD activity of ThCSD was inactivated by potassium cyanide and hydrogen peroxide but not by sodium azide, confirming that ThCSD is a Cu/Zn-SOD. Northern blotting demonstrated that ThCSD is expressed in roots, stems, and leaves. ThCSD mRNA levels increased by about 30-fold when plants were treated with sodium chloride (NaCl), abscisic acid (ABA), and indole-acetic acid (IAA) and by about 50-fold when treated with UVB light. These results indicate that ThCSD is involved in physiological pathways activated by a variety of environmental conditions.

Mountain-cultivated ginseng protects against cognitive impairments in aged GPx-1 knockout mice via activation of Nrf2/ChAT/ERK signaling pathway

  • Bao Trong Nguyen;Eun-Joo Shin;Ji Hoon Jeong;Naveen Sharma;Ngoc Kim Cuong Tran;Yen Nhi Doan Nguyen;Dae-Joong Kim;Myung Bok Wie;Yi Lee;Jae Kyung Byun;Sung Kwon Ko;Seung-Yeol Nah;Hyoung-Chun Kim
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제47권4호
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    • pp.561-571
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    • 2023
  • Background: Escalating evidence shows that ginseng possesses an antiaging potential with cognitive enhancing activity. As mountain cultivated ginseng (MCG) is cultivated without agricultural chemicals, MCG has emerged as a popular herb medicine. However, little is known about the MCG-mediated pharmacological mechanism on brain aging. Methods: As we demonstrated that glutathione peroxidase (GPx) is important for enhancing memory function in the animal model of aging, we investigated the role of MCG as a GPx inducer using GPx-1 (a major type of GPx) knockout (KO) mice. We assessed whether MCG modulates redox and cholinergic parameters, and memory function in aged GPx-1 knockout KOmice. Results: Redox burden of aged GPx-1 KO mice was more evident than that of aged wild-type (WT) mice. Alteration of Nrf2 DNA binding activity appeared to be more evident than that of NFκB DNA binding activity in aged GPx-1 KO mice. Alteration in choline acetyltransferase (ChAT) activity was more evident than that in acetylcholine esterase activity. MCG significantly attenuated reductions in Nrf2 system and ChAT level. MCG significantly enhanced the co-localization of Nrf2-immunoreactivity and ChAT-immunoreactivity in the same cell population. Nrf2 inhibitor brusatol significantly counteracted MCG-mediated up-regulation in ChAT level and ChAT inhibition (by k252a) significantly reduced ERK phosphorylation by MCG, suggesting that MCG might require signal cascade of Nrf2/ChAT/ERK to enhance cognition. Conclusion: GPx-1 depletion might be a prerequisite for cognitive impairment in aged animals. MCG-mediated cognition enhancement might be associated with the activations of Nrf2, ChAT, and ERK signaling cascade.

브로콜리 수확후 관리의 최근 연구 동향 (Recent Research Status of Postharvest Management of Broccoli)

  • 최지원;이우문;곽정호;김원배;김지강;이승구;조미애
    • 한국국제농업개발학회지
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    • 제23권5호
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    • pp.497-502
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    • 2011
  • 브로콜리는 항암기능 및 항산화 물질로 알려진 글루코시놀레이트와 플라보노이드를 다량 함유하고 있어 최근 우리나라에서도 생산 및 소비가 급증하고 있는 채소이다. 그러나, 브로콜리는 신선 농산물 중에서 호흡율이 매우 높아 수확 후 품질 수명이 짧은 단점을 갖고 있다. 브로콜리의 수확 후 품질에 영향을 미치는 주요 요인으로는 화뢰의 황화현상, 시들음, 이취, 부패 등이 있으며, 1-MCP, 에탄올, UV-C, 열처리 등과 같은 수확 후 처리기술을 사용하여 우수한 품질을 유지하는 것이 가능하다. 특히 예냉과 저온저장을 포함하는 콜드체인 시스템은 저장 수명 연장 및 우수 품질을 유지하기 위한 가장 좋은 방법으로 제시되고 있다. 적정 저장 온도는 0℃, 상대 습도는 95~100%가 바람직하며, CA 저장 또는 MA포장을 통해 저장성을 높이는 방법으로 1-2% O2+ 5--10% CO2의 공기조성이 제시되고 있다. 건강채소로 각광받고 있는 브로콜리는 수확시기에 따라 가격변동성이 높고, 기후변화에 의한 생산량 예측이 어려워 저장에 따른 품질 유지가 재배농가의 소득에 직접적인 영향을 미친다고 볼 수 있다. 따라서 본 연구는 브로콜리의 수확에 따른 생리적 변화 특성을 이해하고, 저장방법 및 유통 단계별 품질 저하를 최소화 할 수 있는 종합적인 관리방법의 연구동향을 파악하고자 하였다.

지하철 인공광원과 광도에 따른 자생 송악(Hedera rhombea)과 바위취(Saxifraga stolonifera)의 생육변화 (Effects of Artificial Light Sources and Light Intensities in Subway Stations on the Growth of Hedera rhombea and Saxifraga stolonifera)

  • 주진희;방광자
    • 한국환경복원기술학회지
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    • 제11권6호
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    • pp.73-80
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    • 2008
  • 본 연구는 남부상록수종 중 내음성과 내한성이 강하고 자생 송악(Hedera rhombea)에 대한 적정 실내광원과 광도를 알아보고자 가로 1m${\times}$세로 1m${\times}$높이 1m 크기의 목제프레임에서 실험을 실시하였다. 광원의 선정기준은 현재 지하철에 가장 많이 활용되는 인공광인 형광등, 삼파장형광등, 할로겐등으로 하고, 광도는 200Lux, 700Lux, 1,000Lux로 설정하여 실험을 실시한 결과는 다음과 같다. 1.송악(Hedera rhombea) 초장은 광원과 광도별 뚜렷한 통계적 유의성이 나타나지 않았으나, 할로겐등>형광등>삼파장형광등 순으로 광도별로는 1,000Lux>700Lux>200Lux 순으로 길었다. 분지수는 형광등이 삼파장형광등이나 할로겐등보다, 광도가 높을수록 많아지는 경향을 보였다. 엽수는 삼파장형광등 1,000Lux>형광등 1,000Lux>할로겐등 1,000Lux 순으로 나타났다. 엽장과 엽폭은 광원에 관계없이 광도가 낮을수록 넓어지는 경향을 나타났다. 엽록소함량은, 삼파장형광등과 할로겐등은 광도에 따른 차이를 볼 수 없었으나, 형광등에서는 200Lux>700Lux>1,000Lux 순으로 증가되었다. 송악의 전체적인 생육은 인공광원보다는 광도에 의해 확연한 차이를 보여, 지하철 실내식물로 200Lux라는 낮은 광도에서도 도입이 가능하나 원활한 생육을 위해서는 700Lux 이상으로 광도를 조절하는 것이 바람직하다. 2. 바위취(Saxifraga stolonifera)형광등이 광원인 경우, 광도와 무관하게 80% 이상이 고사하거나 생육 상태가 좋지 않았다. 광도가 200Lux에서는 광원에 무관하게 생육 상태가 매우 불량하였다. 초장, 엽수, 분지수, 엽장, 엽폭 등 생육은 할로겐 1,000Lux>삼파장형광등 1,000Lux>삼파장형광등 700Lux순으로 증가하였다. 엽록소함량은 삼파장형광등 700Lux>삼파장형광등 1,000Lux>할로겐등 1,000Lux순으로 높았다. 따라서, 본 실험에서 바위취는 할로겐등에서 가장 좋은 생육을 나타내었으며, 형광등의 광원과 700Lux 이하 광도에서는 현장적용이 불가능한 수종임이 확인되었다.

청색파장(靑色波長)영역이 결여된 태양광이 작물(作物)의 생산성(生産性) 및 내냉성(耐冷性)의 향상에 미치는 효과 Ⅰ. 광합성(光合成) 및 호흡(呼吸)의 전자전달계 활성(活性)의 변화 (Effect of Blue Color-deficient Sunlight on the Productivity and Cold Tolerance of Crop Plants)

  • 정진;김종범;민봉기
    • 한국환경농학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.141-148
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    • 1986
  • 청색광(靑色光)이 결여된 자연광(自然光)이 작물의 생장특성(生長特性)에 미치는 효과를 조사하고 나아가 세포생리학(細胞生理學) 측면에서 그 효과를 검토하였다. 광질(光質) 환경(環境)을 조절하기 위해서 본(本)연구실에서 개발한 $350{\sim}500㎚$ 파장(波長)영역의 청색광을 약 70% 제거하는 plastic film(BCR film이라 명명(命名))으로 하우스를 설치하였고, 대조구(對照區)는 무색(無色) PE film으로 설치된 하우스를 이용하였다. 태양광(光)중 청색광이 결여된 광질(光質)의 환경은 공시품종(供試品種)인 고추, 오이, 호박, 상치, 토마토에서 시설 원예적인 측면으로 볼 때 두가지의 주목(注目)할 만한 효과를 나타냈다. 첫째, 대조구(對照區)에 비하여 전(全) 작기(作期)에 걸쳐 보다 왕성한 생장력(生長力)을 보였으며 현저한 증수(增收)를 가져왔다. 둘째, 저온처리(低溫處理)에 의한 냉해 발현(發現) 정도를 비교한 결과 내한(耐寒) 능력(能力)이 상당히 향상되었음을 관찰할 수 있었다. 이러한 효과는 세포내(內) 소기관(小器官)의 생리적(生理的) 활성(活性)에 반영(反映)되어 있었다. 즉 BCR film하(下)에서 자란 작물잎의 엽록체(葉綠體)는 백색광(白色光) 대조구(對照區)의 그것에 비하여 광합성(光合成)전자전달계의 활성이 월등히 향상되었으며, 미토콘드리아의 호흡(呼吸)전자전달계가 정상적인 활성을 유지하는 온도의 하한점(下限點)이 대조구(對照區)의 그것에 비하여 수(數) $^{\circ}C$ 하강되었다.

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