The objective of this study was to determine the ultrasonication-assisted extraction conditions that maximize the DPPH radical scavenging activity of extracts obtained from the stems of Lespedeza bicolor Turcz through the application of the Response Surface Methodology (RSM). Before delving into the analysis of extraction conditions using the RSM model, we conducted efficiency validation of ultrasonication-assisted extraction and executed single-factor experiments for ethanol concentration, extraction time, and extraction temperature. The data obtained from these single-factor experiments were employed to construct the Box-Behnken Design (BBD). In these results, in the single-factor experiments, it was evident that the parameters for ethanol concentration, extraction time, and extraction temperature exhibited quadratic trends. The single-factor experiments allowed us to discern the trends for each parameter leading to the maximum antioxidant capacity, and this data was subsequently applied to the BBD. Following the completion of initial experiments, a Response Surface Methodology (RSM) model was constructed based on Box-Behnken Design (BBD). According to the predictive model developed in this study, it was anticipated that performing ultrasonic-assisted extraction for 85.0412 minutes at an ethanol concentration of 32.573% and an extraction temperature of 51.5608°C will result in a DPPH radical scavenging activity of 79.7146%. The predictive results were statistically verified through a comparative analysis with actual measurements and ANOVA analysis, confirming the statistical significance of the model. The finding of this study underscore the significance of optimizing extraction conditions in the precise quantification of the antioxidant potential for economic advantages in both experimental and industrial contexts.

수염풍뎅이(Polyphylla laticollis manchurica)는 과거에는 흔히 발견되었으나, 1970년대 이후 한반도 내 개체수 가 급격히 감소하여 2005년 환경부에 의해 멸종위기 야생생물 Ⅰ급으로 지정되었다. 또한 해당종의 분자생물학적 연구는 멸종위기종이라는 특성으로 인해 제한적으로 진행되었다. 그로 인해 NCBI 등 공공 데이터베이스에서 제공되는 서열정보들 또한 부족한 실정이다. 이 연구는 이러한 한계를 극복하고 수염풍뎅이의 유전적 특성을 규명하기 위해 생물정보학적 기술을 활용하여 전사체 분석을 진행하였다. Illumina HiSeq 2500 플랫폼을 사용하여 53,433,048개의 RNA reads를 얻었으며, Trinity와 TGICL을 이용한 De novo 어셈블리 분석을 통해 18,172개의 unigenes를 생성하였다. 생성된 unigenes는 GO, KOG, KEGG, PANM DB를 활용하여 annotation을 진행하였다. 그 결과, GO 분석에서는 ‘binding and catalytic activities’와 관련된 항목이 높은 발현을 보였으며, KOG 분석의 경우 ‘Cellular Processes and Signals’ 범주가 높은 비율을 나타내었다. KEGG 분석을 통해 2,118개의 unigenes가 metabolic 카테고리에 annotation된 것을 확인하였다. SSR 모티프 분석에서는 AT/AT (42.90%) 모티프, AAT/ATT (13.13%) 모티프 순으로 많이 나타나는 것을 확인하였다. 이 연구를 통해 분석한 결과 들을 이용하여 유전자원 및 종 정보를 실시간 제공 및 정보 공유가 가능하도록 Database 및 web-interface를 구축하 였으며, 이러한 자료들은 국내 멸종위기종인 수염풍뎅이의 고유한 유전적 특성을 발굴 및 확보할 수 있는 기반자 료로써 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

장내 미생물 군집은 소화 과정, 면역 시스템, 질병 발생 등 숙주의 다양한 면에 광범위한 영향을 주는 것으로 알려져 있으며, 주요 장내 미생물 종은 숙주의 생리 기능에 핵심적인 역할을 수행한다고 발표된 바 있다. 곤충의 장내 미생물 군집에 관한 연구가 최근 활발히 이루어지고 있으며, 이들 연구는 주로 장내 미생물 군집과 기생충, 병원체 간의 상호작용, 종간의 신호 전달 네트워크, 먹이의 소화 과정 등을 중심으로 이루어지고 있다. 이러한 연구들은 대부분 Illumina MiSeq을 활용하여 16S rRNA 유전자의 V1부터 V9 영역 중 선택된 특정 부분을 대상으로 짧은 서열 정보를 대상으로 진행되었다. 그러나, 최근에는 PacBio HiFi 기술이 상용화되면서 16S rRNA의 전장 분석이 가능할 수 있게 되었다. 이번 연구는 장수말벌(Vespa mandarinia)의 해부를 통해 gut과 carcass 부분을 분리한 뒤, 각 샘플을 Illumina MiSeq과 PacBio HiFi 기술을 활용하여 미생물 군집 간의 차이점을 확인하기 위하여 수행되었다.

Haemaphysalis longicornis는 사람과 동물에게 여러 심각한 병원체를 전달하는 주요 매개체로, 한반도에 널리 분포하고 있다. H. longicornis는 Rickettsia spp., Borrelia spp., Francisella spp., Coxiella spp., 그리고 중증열성혈소판 감소증후군 바이러스 (SFTS virus) 등을 매개하는 것으로 알려져 있다. 국내에 서식하는 H. longicornis의 미생물 군집과 관련된 연구는 많이 진행되지 않은 것으로 확인되었다. 이 연구는 한반도 내 다양한 지역에서 채집된 H. longicornis의 미생물군집 다양성을 지역별, 성장 단계 및 성별에 따라 분석하였다. 2019년 6월부터 7월까지 질병관리청 권역별기후변화매개체감시거점센터 16개 지역에서 채집한 H. longicornis의 16S rRNA 유전자 V3-V4 영역을 PCR로 증폭 후 Illumina MiSeq 플랫폼으로 시퀀싱하였다. Qiime2를 활용한 미생물 다양성 분석을 통해 총 46개의 샘플에서 1,754,418개의 non-chimeric reads를 얻었으며, 평균 126개 의 operating taxonmic unit (OTU) 을 식별하여 총 1,398개의 OTU를 확인하였다. 대부분의 지역에서 Coxiella spp.가 우점종으로 나타났으며, 특히 Coxiella endosymbiont는 가장 높은 우점도를 보이며, Coxiella burnetii와 계통 발생 학적으로 유사한 것으로 확인되었다. 이 연구를 통해 분석된 결과는 각 지역의 H. longicornis 미생물군집 데이터 베이스 구축에 활용되었으며, 이를 통해 지역별 미생물군집의 특이성을 식별할 수 있게 하였다. 이는 한반도의 H. longicornis에 의한 질병 전파 연구와 이를 통한 공중보건 개선에 기여할 것으로 기대된다.

Recently, it is demonstrate that the invertebrates have a immune memory, called Immune priming (IP). It was partially studied that the IP is mainly regulated by epigenetic modification. Here, to understand the IP on antimicrobial peptides (AMPs) production, we investigated larval mortality and time-dependent expression patterns of AMP genes in T. molitor larvae challenged with E. coli (two-times injection with a one-month interval). Interestingly, the results indicate that the higher and faster expression levels of most AMP genes were detected compared to the non-primed T. molitor larvae. Our results may used to improve the understanding of mechanisms of invertebrate immune memory.

지속적인 기후변화로 인해 매개 곤충을 통한 다양한 신종감염병이 국제적으로 확산되고 있으며, 발생빈도 또한 증가하는 추세이다. 이러한 매개질병을 관리하기 위해서는 질병을 매개하는 매개체에 대한 정보와 지속적 인 모니터링이 필요하다. 이 연구는 제3급 법정 감염병으로 지정된 중증열성혈소판감소증후근(Severe Fever with Thrombocytopenia Syndrome, SFTS) 및 라임병(Lyme disease) 등의 매개체로 알려져 있는 참진드기를 대상으로 충남 당진 일대에서 2018년부터 2023년까지 총 6년, 4월-11월의 기간동안 월 1회 4개의 환경(무덤, 산길, 잡목림, 초지)에서 드라이아이스 유인트랩을 사용하여 발생밀도를 조사하였다. 그 결과 2018년 16,996마리, 2019년 16,698마리, 2020년 6,417마리, 2021년 7,380마리, 2022년 3,451마리, 2023년 3,465마리로, 총 54,407마리가 채집되 었으며, 초지에서 가장 많이 채집되었다. 채집된 참진드기는 2속 3종으로 작은소피참진드기(Haemaphysalis longicornis), 개피참진드기(H. flava), 일본참진드기(Ixodes nipponensis)이며, 작은소피참진드기 (H. longicornis) 가 42,489마리(78.09%)로 높은 우점도를 보였으며, SFTS 보유 여부를 확인하기 위해 RNA 추출 및 Nested RT-PCR 단계를 걸쳐 전기영동을 수행하였으나 양성 검체는 0건으로 확인되었다. 이러한 연구 결과는 SFTS의 주요 매개 체인 참진드기 발생 양상 파악 및 매개 질병 관리 전략 수립에 기초 자료로서 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

국립기상연구소의 보고에 의하면 최근 한반도의 기온 상승으로 인해 온대내륙성 기후형에 속했던 지점은 온대해양성 기후형으로, 온대해양성 기후형은 아열대습윤 기후형으로 변화하고 있다. 이러한 한반도의 기후 변화는 환경 변인에 민감한 질병 매개 곤충의 분포와 밀도 변화에 영향을 미칠 수 있어 지속적인 모니터링이 중요하다. 이 연구는 철새도래지 내 발생 및 유입될 수 있는 모기와 관련 바이러스 감염률을 확인하기 위해 충남 당진의 철새도래지에서 BG-sentinel trap 및 LED trap을 사용하여 2021년부터 2023년까지 4-11월간 월 2회 수행하 였다. 채집된 모기는 총 3,723마리로, 4속 16종을 확인하였다. 그 중 금빛숲모기 (Aedes (Aedimorphus) vexans nipponii) 가 1,711마리(45.96%)로 가장 높은 우점도를 나타냈으며, 흰줄숲모기 (A. (Stegomyia) albopictus) 와 큰검 정들모기 (Armigeres (Armigeres) subalbatus) 각각 588마리(15.79%), 빨간집모기 (Culex (Culex) pipiens pallens) 269마리(7.23%)로 나타났다. 채집된 모기의 Flavi-virus 감염 여부를 확인하기 위해 RNA 추출 및 RT-PCR을 통해 확인하였으나, 모두 음성으로 확인되었다. 이러한 연구 결과들은 기후변화에 맞추어 변화하는 감염병 매개 모기 의 발생 현황을 감시·예측하는데 유의한 자료로 활용될 수 있으며, 향후 모기 매개 질환 발생을 예측하기 위한 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

털진드기 유충 (Acari: Trombiculidae)은 쯔쯔가무시증을 전파하는 주요 매개체이다. 털진드기 유충의 발생량 은 가을철에 증가하는 것으로 알려져 있지만, 환경 및 시기에 따라 발생 패턴이 다르게 나타날 수 있어 각 지역에 대한 조사가 필요하다. 이 연구는 충남 예산의 털진드기 발생 양상을 확인하기 위해 2017년부터 2023년까지 36-51 주차 (9-12월)에 걸쳐 현장 조사를 수행하였다. 논, 밭, 수로, 초지에 5m 간격으로 털진드기 트랩을 환경별로 5개씩 설치하여 채집하였다. 그 결과 총 3,257개체로 2017년 1,104마리, 2018년 785마리, 2019년 650마리, 2020년 160마 리, 2021년 139마리, 2022년 233마리, 2023년 186마리 채집되었다. 동정 결과 5속 12종이 확인되었으며 둥근혀털 진드기(Neotrombicula tamiyai)가 1,882개체(57.78%)로 우점도가 가장 높게 나타났다. 이러한 발생 양상에 관한 연구는 매개 질환의 예방 및 관리 전략 수립에 있어 중요한 기초 자료로 활용될 수 있으므로 지속적인 연구와 모니터링이 필요할 것으로 사료된다.

단백질의 구조 예측은 생명 과학 및 의약학 분야의 핵심적인 연구 주제 중 하나로, 단백질의 기능 및 상호작용을 이해하기 위한 주요 정보를 제공할 수 있어 다양한 연구가 수행되고 있다. 이러한 연구의 일환으로 최근 Google DeepMind의 AlphaFold2가 등장하였으며, 단백질 구조 예측 성능을 대폭 향상시켜 CASP(Critical Assessment of Protein Structure Prediction)에서 뛰어난 평가점수를 받아 단백질 구조 예측 분야의 최신 기술을 크게 향상시켰다. 이러한 컴퓨터 기반의 단백질의 구조 예측 방법은, 고전적인 방법을 사용하여 직접 단백질 구조를 결정하는 방법 에 비해 매우 정확하고 빠르며 경제적인 비용으로 수행될 수 있어 단백질 구조 예측 및 생리학 연구를 수행하는 연구자들에게 유용한 방법론이 될 것으로 사료된다. 따라서 본 연구소에서는 곤충을 포함한 무척추 자생동물을 연구하는 연구자들을 위해 단백질 구조 예측을 수행할 수 있도록 64Core/128Threads의 CPU, 256GB의 RAM과 6장의 GeForce RTX 3090으로 이루어진 GPU(Graphical Processing Unit) 고성능 컴퓨터 시스템에 AlphaFold2 program을 구축하였다. 최근 인간을 대상으로 한 단백질 구조 예측 연구는 상당한 진전을 보이고 있지만, 곤충을 포함한 자연계의 동물을 대상으로 한 연구는 여전히 미비한 상황이다. 이러한 자생동물자원연구의 확대를 위해 본 연구소에서 구축한 GPU 시스템 및 생물정보학적 분석 방법이 많이 활용되어야 하며, 이를 위해서는 연구자들 의 협력과 참여가 필요하다.

Paecilomyces tenuipes (P. tenuipes) is a fungus cultivated artificially by South Korean researchers, utilizing rice bran as its substrate. The increased demand for this fungus has not been met with successful cultivation methods for fruiting body production in natural environments. Therefore, we tested the effect on the growth of P. tenuipes using a Solid media based on pests. In this results, the Solid media based on M.alternatus was effective in increasing the growth of P. tenuipes and the content of cordycepin. Moreover, we confirmed the conditions for manufacturing a Solid media based on M.alternatus for P. tenuipes growth. We suggested that the growth-promoting compounds offers valuable insights for optimizing fungal cultivation conditions, thereby enhancing productivity and contributing to a broader understanding of fungal physiology in varying nutritional environments.

Mushrooms play crucial roles as reservoirs of naturally occurring bioactive compounds. Among these, Cordyceps militaris is significant because of its well-established reputation for organoleptic excellence and positive health effects, which have led to its widespread commercialization. In contrast, the key properties of Paecilomyces variotii, an ectomycorrhizal symbiont, has received limited attention. In alignment with current research trends, the study of the mycelia and culture media of these mushrooms hold promise in identifying potential sources of valuable bioactive compounds. In the present study, we investigated C. militaris and P. variotii for their phenolic acids and sterols, assessing antioxidant capacity, anti-inflammatory effects, and anti-proliferative activity. Interestingly, P. variotii mycelia exhibited higher concentrations of ergosterol and phenolic compounds, with comparable levels observed in the fruiting bodies, along with superior antioxidant activity compared to that of C. militaris. In contrast, C. militaris mycelia demonstrated anti-inflammatory effects (which were absent in P. variotii mycelia) and cytotoxicity comparable to, and at times exceeding, that of its fruiting bodies (in contrast to P. variotii). In addition, the species analyzed in this study displayed variations in growth rates and mycelial production, which merit consideration for potential future applications and further study.

본 연구는 중국 무용 전공 대학생의 유년시절 신체활동 태도가 무용 전공 선택동기와 무용 지속의도에 미치는 영향을 면밀히 살펴보고자 하 였다. 이를 위해 중국 산시성(陕西省) 시안(西安) 지역의 무용 전공 대학 생 500명을 통해 설문지를 수집하였다. 수집된 설문지는 SPSS 25.0 이 용하여 경향 분석, T-test 분석, Scheffe 분석, Pearsn의 상관관계분석, 단계적 중다회귀분석을 수행하였다. 본 연구결과 무용전공 대학생의 유 년시절 신체활동태도는 무용전공 선택동기 및 무용지속의도에 유의미한 영향력이 있는 것으로 나타났다. 이를 통해 아동의 신체발달을 지원하는 프로그램을 개발하는데 필요한 기초정보를 제공하고자 하며 무용 전공 대학생의 무용 지속의도를 높일 수 있는 교육과정을 개발하는 데에도 도 움을 주고자 한다.

Plants synthesize antioxidant compounds as a defense mechanism against reactive oxygen species. Recently, plant-derived antioxidant compounds have attracted attention due to the increasing consumer awareness in the heath industry. However, traditional methods for measuring the antioxidant activity of these compounds are time-consuming and costly. Therefore, our study constructed a quantitative structure-activity relationship (QSAR) model that can predict antioxidant activity using graph convolutional networks (GCN) from plant structural data. The accuracy (Acc) of the model reached 0.6 and the loss reached 0.03. Although with lower accuracy than previously reported QSAR models, our model showed the possibility of predicting DPPH antioxidant activity in a wide range of plant compounds (phenolics, polyphenols, vitamins, etc.) based on their graph structure.

The Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization and Ices Explorer (SPHEREx) will provide all-sky spectral survey data covering optical to mid-infrared wavelengths with a spatial resolution of 6.′′2, which can be widely used to study galaxy formation and evolution. We investigate the galaxy-galaxy blending in SPHEREx datasets using the mock galaxy catalogs generated from cosmological simulations and observational data. Only ∼0.7% of the galaxies will be blended with other galaxies in all-sky survey data with a limiting magnitude of 19 AB mag. However, the fraction of blended galaxies dramatically increases to ∼7–9% in the deep survey area around the ecliptic poles, where the depth reaches ∼22 AB mag. We examine the impact of the blending in the number count and luminosity function analyses using the SPHEREx data. We find that the number count can be overestimated by up to 10–20% in the deep regions due to the flux boosting, suggesting that the impact of galaxy-galaxy blending on the number count is moderate. However, galaxy-galaxy blending can marginally change the luminosity function by up to 50% over a wide range of redshifts. As we only employ the magnitude limit at Ks-band for the source detection, the blending fractions determined in this study should be regarded as lower limits.

This comprehensive study delves into the intricate process of exfoliating and functionalizing boron nitride nanosheets (BNNSs) extracted from hexagonal boron nitride (h-BN), and meticulously explores their potential application within epoxy composites. The extensive research methodology encompasses a sequence of treatments involving hydrothermal and sonication processes aimed at augmenting the dispersion of BNNSs in solvents. Leveraging advanced analytical techniques such as Raman spectroscopy, X-ray diffraction, and FTIR spectroscopy, the study rigorously analyzes a spectrum of changes in the BNNS’s properties, including layer count variations, interlayer interactions, crystal structure modifications, and the introduction of functional groups. The research also rigorously evaluates the impact of integrating BNNSs, specifically glycidyl methacrylate (GMA)-functionalized BNNSs, on the thermal conductivity of epoxy composites. The conclusive findings exhibit notable enhancements in thermal properties, predominantly attributed to the enhanced dispersion of fillers and enhanced interactions within the epoxy matrix. This pioneering work illuminates the wide potential of functionalized BNNSs for significantly enhancing the thermal conductivity of epoxy composites, paving the way for advanced materials engineering and practical applications.

Pt/C catalysts were prepared using black carbon (CB), and evaluated for their potential application as a catalyst of liquid-phase catalystic exchange for tritium treatment. CB was treated with 10% H2O2 solution for 0 and 2 hours at 105°C, Ethylene glycol and 40wt% Pt were added to the dried treated sample to prepare a Pt/C catalyst. The physical and chemical properties of the prepared catalysts were evaluated by BET, XRD, elemental analysis (EA), and TEM analyses. As a result of BET analysis, the surface area of CB without 10% H2O2 was 237.2 m2·g-1, and after treatment with 10% H2O2, it decreased to 181.2 m2·g-1 for 2 hours. However, the internal surface area increased, indicating the possibility that more Pt could be distributed inside the CB treated with 10% H2O2. In the XRD analysis results, the presence of Pt was confirmed by observing the Pt peak in the prepared Pt/C catalyst, and it was also observed through TEM analysis that Pt was evenly distributed within the CB. The elemental analysis (EA) results showed that the ratio of S and N decreased and the ratio of O increased with increasing 10% H2O2 treatment time. The H2O2 treated carbon supported Pt catalysts and polytetrafluoroethylene were then loaded together on a foamed nickel carrier to obtain hydrophobic catalysts. Our hydrophobic Pt catalyst using H2O2 treated black carbon are expected to be usefully used in the tritium treatment system.

Wide-area surface decontamination is essential during the sudden release of radioisotopes to the public, such as nuclear accidents or terrorist attacks. A spray coating composed of a reversible complex between poly (vinyl alcohol) (PVA) and phenylboronic acid-grafted poly (methyl vinyl ether-alt-mono-sodium maleate) (PBA–g–PMVE–SM) was developed to remove radioactive cesium from surfaces. The simultaneous spay of PVA and PBA–g–PMVE–SM aqueous polymer solutions containing Cs adsorbent to contaminated surfaces resulted in the spontaneous formation of a PBA–diol ester bond-based gel-like coating. The Cs adsorbent suspended in the gel-like coating selectively removed Cs-137 from the Cs-contaminated surface. The used gel-like coating were removed from surfaces by simple water rinsing. This recovery way has advantages compared with costly incineration to remove the organic materials for final disposal/storage of the radioactive waste. Thus, our spray coating is suitable for practical wide-area surface decontamination. In radioactive tests, the hydrogel containing Cs-adsorbent showed substantial Cs-137 removal efficiencies of 96.996% for painted cement and 63.404% for cement, which are 2.33 times better than the values for the commercial surface decontamination coating agent DeconGel.

A Partially hydrolyzed poly (vinyl acetate) (PHPVA)-borax complex-based gel-like coating was successfully developed for the decontamination of Simulated nuclear fallout (SFO) from surfaces. The sprayable coating was self-generated on the surface by borate-diol ester bonds after simultaneously mixing two solutions of borax and PHPVA. The SFO particles, synthesized at 1,200°C for melting, were glassy while some crystalline phases (e.g., SiO2 and Fe2O3) existed together. The SFO particles were fixed onto the Stainless steel (SS) substrate by dropping and evaporating water. for examination of the dust-removal performance of PHPVA-borax based coating. The dusts on the SS surface was successfully removed by casting the PHPVA-borax based coating within 1 minute, demonstrating the excellent dust-removal property of the PHPVA-borax based coating. The used PAB complex in wet state was recovered by using vacuum suction machine in short time. The solid-state PHPVA-borax based film was self-delaminated from the SS substrate after fully drying the used PHPVA-borax coating but this requires long period of time.

Nuclear power plants in Korea stores approximately 3,800 drums of paraffin solidification products. Due to the lack of homogeneity, these solidification products are not allowed to be disposed of. There is therefore a need for the separation of paraffin from the solidification products. This work developed an equipment for a selective separation of paraffin from the solidification product using the vacuum evaporation and condensational recovery method in a closed system. The equipment mainly consists of a vacuum evaporator and a condensational deposition recovery chamber. Nonisothermal vacuum TGAs, kinetic analyses and kinetic predictions were conducted to set appropriate operation conditions. Its basic operability under the established conditions was first confirmed using pure paraffin solid. Simulated paraffin solidification product fixing dried boric acid waste including nonradioactive Co and Cs were then fabricated and tested for the capability of selective separation of paraffin from the simulated waste. Paraffin was selectively separated without entertainment of Co and Cs. It was confirmed that the developed equipment could separate and recover paraffin in the form of nonradioactive waste.