목적 : 근시안에서 조도에 의한 동공크기와 동공중심이탈에 따른 고위수차의 변화를 확인하고자 하였다. 방법 : 각막굴절교정수술의 경험이 없고 안질환이 없는 건강한 성인 33명(평균 연령: 23.03±2.8세, 평균 등 가구면굴절력: -3.28±1.67 D, 66안)을 대상으로 하였다. 동공크기, 동공중심이탈(pupil center off-set), 고위 수차는 Wavefront Analyzer를 사용하여 기기에서 조정되는 암소시(scotopic, 0 lx)와 명소시(photopic, 20 lx)상태에서 3회 측정하고 평균값을 사용하였다. 통계분석은 SPSS(version 21.0)을 사용하였다. 결과 : 명소시 상태에서 동공크기는 암소시 상태보다 2.00 mm 감소하고(p<0.001) 근시안의 굴절이상도와 관련이 있었으며, 동공중심 offset은 0.09 mm 증가하고(p<0.003) 굴절이상도와는 관련이 없었다. 또한 동공중심 이동량은 0.17±0.13 mm로 주로 상이측, 상비측 방향으로 이동하였다. 전체 고위수차는 동공크기와 동공중심 offset 모두에서 상관성이 없었고, 구면수차는 동공크기와 상관성이 있었으며(p=0.006, p=0.007). 코마수차는 동공중심 offset과 상관성이 있었다(p=0.027, p=0,008). 결론 : 동공크기는 구면수차와 동공중심 offset은 코마수차와 상관성이 있어 조도에 따라 동공크기와 동공중심 offset이 변하면, 시력의 질에 영향을 미칠 것으로 사료된다.

이산화염소 훈증 처리는 저곡해충에 대한 방제 가능성을 가지고 있다. 특히 체내로 독성 가스의 침투력을 높이기 위해 기문의 개방화를 유 도하면 이 훈증 가스 처리 효과를 증가시킬 수 있다. 이 가설을 증명하기 위해 본 연구는 이산화염소 훈증 처리에 감수성을 보이는 화랑곡나방 (Plodia interpunctella)을 대상으로 기문 개방 활동을 분석하였다. 화랑곡나방 유충의 기문은 모두 9쌍으로 앞가슴에 1쌍 그리고 복부에 8쌍을 각 각 지니고 있다. 이들은 몸 내부에 가로 및 세로기관지와 연결된 구조를 지녔다. 기문 개방 유무는 염색액 침투 방법으로 판정하였으며 이를 토대 로 분석한 결과 주변 온도 증가에 따라 기문 개방화는 약 60% 까지 증가하였다. 특히 이산화탄소에 노출되면 기문개방화는 약 95%까지 증가하였 다. 반면에 이산화염소에 노출되면 화랑곡나방 유충의 기문은 대부분 닫혀 기문개방율이 약 25%로 줄었다. 이산화염소 처리에 이산화탄소를 추 가한 결과 기문개방율은 이산화탄소 단독 처리만큼 크게 증가하였다. 이를 토대로 두 혼합 가스를 처리하여 살충효과를 분석한 결과 이산화염소 단독 처리에 비해 혼합처리가 현격하게 높은 살충력을 나타냈다.

곤충의 혈액순환은 심장 박동에 의해 도움을 받는다. 다양한 생리적 변화는 심장 박동 조절을 수반하게 된다. 심장박동에 대한 교란은 곤충 의 생존을 위협하게 된다. 본 연구는 활성산소를 유발하여 살충력을 발휘하는 이산화염소가 혈액순환계에 미치는 영향을 심장박동을 통해 분석하 였다. 화랑곡나방(Plodia interpunctella) 유충의 등핏줄은 몸의 윗면 중앙에 위치하고 후방으로 복부 10번째 마디에서 시작하여 전방으로 첫 번째 가슴 마디까지 연결된 관 구조를 나타냈다. 등핏줄의 수축과 이완은 주로 복부 3-10번째 마디에 위치한 등핏줄에서 일어났으며 이 부위에 5개의 심실이 관찰되었다. 심장박동빈도는 25°C에서 분당 평균 118.6회의 수축 리듬을 보였다. 그러나 온도에 따라 심장박동빈도는 현격한 변화를 보 였다. 혈강에 이산화염소를 다양한 농도로 투여한 경우 심장박동빈도는 약제 농도 증가에 따라 감소하였다. 이산화염소(100 ppm)을 훈증 처리할 경우 노출 시간의 경과에 따라 심장박동리듬이 현격하게 감소하였다. 이러한 이산화염소의 심장박동 억제효과는 활성산소 저해제인 비타민 E와 함께 주입할 경우 회복되는 현상을 나타냈다. 이상의 결과는 이산화염소가 화랑곡나방의 심장박동에 억제효과를 주었으며 이러한 억제효과는 이 물질이 유발하는 활성산소에 기인된 것으로 해석된다.

이산화염소는 살충효과를 지니며, 이는 이 물질이 발생시키는 활성산소에 기인된다. 살충효과를 주는 주요 원인으로 이산화염소의 세포독 성에 주목하고 있다. 본 연구는 이산화염소가 유발하는 세포독성이 활성산소에 기인한 아폽토시스 유발로 가설을 세우고 이를 검증하였다. 화랑 곡나방(Plodia interpunctella) 유충에 이산화염소를 주입한 결과 전체혈구수의 뚜렷한 감소를 보였고, 이후 처리 유충은 사망하였다. 아폽토시스 세포치사과정을 규명하기 위해 TUNEL (terminal deoxynucleotidyl transferase nick end translation) 분석법을 적용하였다. 곤충 세포주의 하나인 Sf9 세포에 서로 다른 이산화염소를 처리하고 TUNEL 분석법으로 관찰한 결과 처리 농도에 비례하여 아폽토시스 비율이 증가하였다. 다 음으로 서로 다른 농도의 이산화염소를 화랑곡나방 유충에 주입하고 혈구 세포를 TUNEL 분석법으로 관찰한 결과 이산화염소는 처리 농도에 비례하여 아폽토시스 유발을 나타냈다. 그러나 항산화제인 비타민 E를 이산화염소와 함께 처리하면 비타민 E의 농도에 비례하여 이산화염소의 아폽토시스 유발을 억제하고 이에 따라 살충률도 감소하였다. 이러한 결과는 이산화염소에 기인한 세포독성은 활성산소에 기인한 아폽토시스 유 발로 이뤄졌다는 것을 제시하고 있다.

이산화염소는 병원미생물에 대한 소독제로 사용되고 있다. 최근 저곡해충에 대한 이산화염소의 산화적 스트레스에 의한 살충력이 확인되 었다. 그러나 이산화염소의 산화적 스트레스에 의한 대상 곤충의 체내 분자 종말점에 대해서는 알려지지 않았다. 본 연구는 화랑곡나방(Plodia interpunctella)의 아세틸콜린에스터레이즈가 이산화염소의 분자표적으로 가정하고 노출에 따른 이 효소의 활성을 분석하였다. 아세틸콜린에스 터레이즈 활성은 화랑곡나방 발육 시기에 따라 상이했다. 화랑곡나방 5령 유충에서 치사를 일으킬 수 있는 이산화염소 농도 처리는 아세틸콜린에 스터레이즈 활성을 뚜렷하게 증가시켰다. 또한 훈증제 형태의 이산화염소 처리에서도 아세틸콜린에스터레이즈 활성 증가가 유발되었다. 화랑곡 나방 5령 유충은 음성주광성을 보이는 데, 이산화염소 처리는 이 선천성 행동을 교란하였다. 이러한 결과는 아세틸콜린에스터레이즈가 이산화염 소 처리에 따른 산화적 스트레스의 분자표적 가운데 하나라는 것을 제시하고 있다.

이산화염소(ClO2) 훈증제는 살충효과를 나타낸다. 그러나 일부 곤충은 이산화염소에 대해 회피행동을 보여, 이 훈증제에 대한 방제효율을 크게 떨어뜨리고 있다. 본 연구는 이를 해결하기 위해 이산화염소 처리에 열처리를 추가하여 곤충의 이산화염소에 대한 회피행동을 줄여 살충효과를 극대화하는 전략을 세웠다. 이산화염소 훈증 처리는 거짓쌀도둑거저리(Tribolium castaneum)에 대해 살충효과를 주었으며, 시험 곤충이 노출된 조건에서 12 시간 처리할 때 유충에 대해서 383.67 ppm (153.63 - 955.78 ppm: 95% 신뢰구간), 성충에 대해서 397.75 ppm (354.46 - 446.13 ppm: 95% 신뢰구간)의 반수치사농도를 나타냈다. 그러나 먹이인 밀가루를 충분히 제공한 상태에서 이산화염소를 처리하면, 처리 약제에 반응하여 시험 곤충이 먹이 속으로 들어가는 회피행동을 보이면서 방제효과는 크게 낮아졌다. Y 튜브를 이용한 이 곤충의 먹이 선호성 행동을 분석한 결과 거짓쌀도둑거저리 성충은 이산화염소가 처리된 먹이를 회피하는 행동을 보였다. 그러나 촉각을 제거한 경우 이러한 회피행동은 둔화되었다. 거짓쌀도둑거저리에 6 시간 동안 46℃ 열처리를 하면 살충효과는 10% 이하로 낮지만, 처리된 성충들이 먹이 밖으로 나와 있는 것을 관찰하였다. 반면 400 ppm의 이산화염소를 단독으로 6 시간 처리한 결과 회피행동에 따라 전혀 살충효과를 보이지 않았다. 그러나 46℃ 열처리와 400 ppm의 이산화염소를 병행하여 6 시간 처리한 결과 살충효과는 95%로 크게 증가하였다. 따라서 열처리는 거짓쌀도둑거저리의 이산화염소에 대한 회피행동을 억제하여 살충효과를 증가시켰다.

In Korea, wide spread use of whole cottonseed, which is primarily a GMO plant imported from foreign countries and being fed to animals as raw state, has aroused concern that it may disturb the existing ecology of the country unless dispersion of the seed is under proper control. The objective of this study was to elucidate the changes in various nutritive parameters due to heat treatment and to determine the effective condition for removing germination ability of whole cottonseed (WCS). Of the various temperatures applied (76, 78, 80, 85, 100°C/30 min) 85°C for 30 min was confirmed to be the lowest temperature treatment which resulted in a complete removal of the germination ability of WCS. Therefore, based on the determined temperature condition (85°C 30 min) we tried to examine the changes of various nutritional parameters, including nutrient composition, in vitro digestibilities and ruminal protein degradabilities, comparing raw whole cotton seed (RWCS) and heated whole cotton seed (HWCS). Some changes in amino acid composition were observed with heat treatment of WCS, but these were regarded to originate from the variation in plant quality and seed morphology, which are usually affected by different environmental factors during the vegetation period. As for fatty acid composition, no significant differences were observed to occur during heat treatment. However, WCS heated at 85°C for 30 min in a circulating oven showed a significant decrease (p<0.05) of in situ rumen degradability in both dry matter (DM) and crude protein (CP), as compared to raw WCS. Overall results obtained in the study indicate that the heating condition used in this study, which was proven to be the most appropriate and economic to remove germination ability of WCS, may also improve the nutritional value of the ruminant with regard to reducing its protein degradability within the rumen.

This research study was to develop methods for inhibiting the germination of cotton seeds. Germination rates after heating treatment at 80℃ with 10, 20, 30, 40 min. were 9.3, 9.3, 5.3 and 1.3 percentage, respectively. Heat treatment over 85℃ with 10 min. caused no germination of cotton seeds. Germination was significantly reduced with gamma rays treatment more than 10,000 gy, while the treatment within 2,000-8,000 gy induced less effects. Microwave processing for 30 seconds and 60 seconds inhibit the germination of cotton seed under 8 and 0%, respectively. As a physical treatment, rollmill milling with 1.5, 2, 2.5 mm gap inhibited any germination of cotton seeds. The optimum gap of roll-mill for processing physical cracking was below 51% of the thickness of seed.