One of the issues currently facing nuclear power plants is how to store spent nuclear waste materials which are contaminated with radionuclides such as 134Cs, 135Cs, and 137Cs. Bioremediation processes may offer a potent method of cleaning up radioactive cesium. However, there have only been limited reports on Cs+ tolerant bacteria. In this study, we report the isolation and identification of Cs+ tolerant bacteria in environmental soil and sediment. The resistant Cs+ isolates were screened from enrichment cultures in R2A medium supplemented with 100 mM CsCl for 72 h, followed by microbial community analysis based on sequencing analysis from 16S rRNA gene clone libraries (NCBI’s BlastN). The dominant Bacillus anthracis Roh-1 and B. cereus Roh-2 were successfully isolated from the cesium enrichment culture. Importantly, B. cereus Roh- 2 is resistant to 30% more Cs+ than is B. anthracis Roh-1 when treated with 50 mM CsCl. Growth experiments clearly demonstrated that the isolate had a higher tolerance to Cs+. In addition, we investigated the adsorption of 0.2 mg L-1 Cs+ using B. anthracis Roh-1. The maximum Cs+ biosorption capacity of B. anthracis Roh-1 was 2.01 mg g-1 at pH 10. Thus, we show that Cs+ tolerant bacterial isolates could be used for bioremediation of contaminated environments.

전 세계적으로 원자력 발전소는 442기가 가동 중이며, 62기가 충원될 예정이다. 원자력 발전소의 증가에 따라 방사성 폐기물 유출에 대한 위험성도 증가하였다. 이러한 이유 때문 에, 방사성 폐기물의 처리는 인간, 동물, 식물을 포함하는 자 연 생태계를 보전하는 관점에서 중요하다. 또한, 방사성 폐 기물 유출은 그 지역뿐만 아니라 전 세계적으로 심각한 문 제를 야기한다. 본 연구는 입체 배양세포에 방사성 핵종원 소 (세슘, 스트론튬, 코발트)를 처리하였고 이에 대한 영향력 을 확인하였다. 입체 배양 구조체는 아가로오스 하이드로겔 을 이용하여 제작했으며 암세포 및 정상세포 (HeLa, HepG2, COS-7)를 사용하여 입체 배양을 실시 하였다. 입체 형태로 세포를 배양한 후 세슘, 스트론튬, 코발트 농도 변화에 따라 세포 생존능력을 분석하였다. 이때 입체 배양세포에서 생존 능력이 단층 배양세포 보다 최대 42% 우수한 것을 확인하였 다. 입체 배양구조체는 세포가 형태 및 생리학적으로 in vivo 환경인 조직과 비슷하게 배양을 가능하게 하였다. 따라서, 입체 배양구조체는 기존의 단층 배양 한계점인 in vivo 환경 에 적용시킬 수 없다는 한계를 극복하였다. 본 입체 배양 기 술이 중금속 독성평가 및 단시간 내에 다수의 물질 분석을 수행하는 고속 대량 스크리닝 기술에 활용될 것으로 기대한 다.

본 연구에서는 며느리배꼽 추출물들의 항산화 효능 및 tyrosinase, elastase 저해 효과에 관한 조사를 수행하였다. 며느리배꼽 추출물의 free radical (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl, DPPH) 소거활성(FSC50)은 aglycon 분획(12.38 µg/mL)에서 가장 큰 활성을 나타내었고, 또한 luminol-의존성 화학발광법을 이용한 Fe3+-EDTA/H2O2 계에서 생성된 활성산소종(reactive oxygen species, ROS)에 대한 며느리배꼽 추출물의 총항산화능은 추출물의 ethyl acetate 분획(0.35 µg/mL)에서 가장 큰 활성을 나타내었다. 며느리배꼽 추출물에 대하여 광증감제인 rose-bengal로 증감된 사람 적혈구의 광용혈에 대한 억제 효과를 측정하였을 때, 추출물의 aglycon 분획을 제외하고 다른 추출물들은 농도 의존적(1 ~ 50 µg/mL)으로 세포보호 효과를 나타내었다. Tyrosinase의 활성 저해 효과(IC50)는 며느리배꼽 추출물의 ethyl ace-tate 분획과 aglycon 분획이 각각 136.00 µg/mL, 68.10 µg/mL으로 나타났으며, elastase의 활성 저해 효과(IC50)는 ethyl acetate 분획과 aglycon 분획이 각각 67.20 µg/mL, 43.50 µg/mL으로 나타났다. 이상의 며느리배꼽 추출물이 1O2 혹은 다른 ROS를 소광시키거나 소거함으로써 그리고 ROS에 대항하여 세포막을 보호함으로써 생체계, 특히 태양 자외선에 노출된 피부에서 항산화제로서 작용할 수 있음을 가리키며, 며느리배꼽 추출물의 tyrosinase 및 elastase 저해 활성으로부터 항산화, 항노화 화장품 소재로서의 응용 가능성을 확인하였다.