블록 매칭 및 3D 필터링(BM3D) 알고리즘은 단일 필터의 문제점을 보완하기 위하여 non-local means 기반으로 만들 어진 융합형 노이즈 제거 알고리즘이다. 하지만, 그 수식 인자의 조절에 관한 연구는 이루어지지 않고 있어 본 연구에서는 자기공명영상에서 발생하는 Rician 노이즈를 제거하기 위해 BM3D 알고리즘의 평활화 정도를 결정하는 노이즈 전력 스펙 트럼 밀도(noise power spectrum density,  )에 대한 최적화를 진행하고자 하였다. MRiLab 시뮬레이션 프로그램을 이 용하여 뇌 조직을 모사할 수 있는 뇌척수액(cerebrospinal fluid, CSF)/회색질(gray matter, GM)/백질(white matter, WM) 팬텀의 T1 강조영상을 획득하였고, 노이즈 레벨이 0.1, 0.15, 0.2, 0.25, 그리고 0.3인 Rician 노이즈를 각각 부가 한 후, BM3D 알고리즘의  값을 0.01부터 0.99까지 0.01씩 증가시키며 각각의 노이즈가 부가된 영상에 적용하였다. 정량 적 평가를 통해 최적화 값을 선정하기 위하여 CSF, GM, WM, 그리고 배경 영역에 관심 영역을 설정한 후 조직별 신호 대 잡음비(signal to noise ratio, SNR), 총 변동계수(coefficient of variation, COV), 그리고 평균 제곱근 오차(root mean square error, RMSE)를 측정하였다. 결과적으로, 조직별로 계산된 SNR, COV, 그리고 RMSE를 종합적으로 평가 했을 때 모든 조직에서 노이즈 레벨 0.1부터 0.3까지 증가함에 따라  값 또한 함께 증가하는 경향이 나타났으며 일정  값 이상에서는 노이즈뿐만 아니라 영상신호까지 함께 제거되어 개선 폭이 감소하는 것으로 관찰되었으며, 노이즈 레벨에 따라 각각 0.09, 0.13, 0.17, 0.21, 그리고 0.25의  값이 설정된 BM3D 알고리즘이 적용되었을 때 가장 합리적인 영상 특성을 보이는 것으로 나타났다. 결론적으로, 효과적인 노이즈 제거를 위해서 고정된 값이 아닌 노이즈 레벨에 따른 적합한 값을 적용해야 함을 증명할 수 있었다.

부남호는 하굿둑 건설 이후 수질이 급격히 악화되어 농업용수로 사용이 불가할 만큼 본래의 기능을 상실하였다. 따라서 해수 교환이나 유통의 필요성이 있으나, 극히 오염된 부남호의 물을 대량 방류할 시 문제가 야기될 수 있기 때문에 시기에 따른 환경 조사가 중요하다. 따라서 본 연구에서는 갈수기 (4월)와 강우기 (7월)에 천수만과 부 남호의 수질 및 식물플랑크톤 분포 특성을 조사하였다. 갈수기에는 부유 생물이 정체되어 부남호 내에서 남조류 Oscillatoria spp. 세포수가 8.92×107 cells L-1로 대증식하였 고, Nitrate+Nitrite을 제외한 영양염 대부분이 소비되었다. 강우기에는 담수 유입의 영향으로 부남호에서 용존 영양염이 크게 증가하였고 부남호에서 식물플랑크톤이 대증식 하였다. 강우기 방류의 영향으로 천수만 내측 역시 높은 농도의 생물량을 보였다. 강우기 부남호에서 우점했던 남조류 Oscillatoria spp.와 Microcystis spp.가 천수만 내측에서도 다수 출현하였으며, 해수에서는 Cheatoceros spp., Eucampia zodiacus와 같은 규조류가 빠르게 증식하였다. 부영양화 지수는 부남호 내측에서 1을 초과하여 부영양 해역으로 평가되었다. 천수만은 강우기에 담수 방류의 영향을 받을 경우 부영양화 해역으로 평가되었다. 특히 부남호 내 방조제에 인접한 B3 정점의 8 m 이상 수심에서 정체된 해수 기원의 강한 빈산소 수괴가 관찰되었고, Nitrate+Nitrite를 제외한 영양염 농도가 극단적으로 높았다. 특히 COD 농도가 206 mg L-1로 심하게 오염된 상태임을 확인하였다. 따라서 부남호는 지속적으로 육상기원의 영양염이 누적되며, 식물플랑크톤의 대발생과 침강으로 수질이 더욱 악화될 가능성이 높은 수역으로 판단되었고, 이를 근본적으로 해결하기 위해서는 해수유통을 통한 생태계 복원이 필수적이다.

본 독도 연안 해역에서 2019년 계절적 수환경 특성과 식물플랑크톤 군집구조 변화 특성을 파악하고, 2018년 과 2019년 특성을 비교하고자 두 연도의 4계절 수층별 조사가 수행되었다. 2019년에는 총 4문 69종의 식물플랑크톤이 관찰되었고, 평균 식물플랑크톤 개체수는 1.90×104 cells L-1로 매우 낮게 나타났다. 동계에는 평균 3.19×104 cells L-1로 대부분 미동정 편모류가 우점하였고, 춘계에는 3.12×104 cells L-1로 역시 편모류가 약 50%를 차지하였으며, P. obtusidens를 포함한 다양한 와편모조류가 출현한 특징이 있었다. 하계 개체수는 0.46×104 cells L-1로 매우 낮은 개체수와 종이 나타났고, 추계에는 평균 개체수가 0.89×104 cells L-1로 낮았으며, 여러 종의 Chaetoceros와 함께 Bacteriastrum spp., Guinardia striata, Psuedo-nitzschia spp. 과 같은 규조류가 다양하게 나타났다. 또한, 2018년 추계와 동일하게 열대 지표종인 Ornithocercus sp.와 Amphisolenia sp.가 관찰되었다. 2019년에는 대마난류와 남해 연안의 영향을 받은 종이 출현하였지만, 전반적으로 매우 낮은 개체수를 보이며 편모조류가 우점한 특징이 있었다. 식물플랑크톤 다양성은 2018년 하계와 2019년 동계에 높게 나타났고, 군집분석에서도 계절에 상관없이 크게 4개 그룹으로 구분되었다. 2018년과 2019년 수환경은 특이적으로 춘계에 성층이 약하게 형성되었고, 2018년 추계에는 하계와 동일하게 수괴가 안정되어 식물플랑크톤이 대증식한 것으로 사료된다. 식물플랑크톤 군집 및 개체수는 하계를 제외하고 계절별 우점 종의 차이를 보였으며, 이차이는 추계에 가장 뚜렷하였다. 따라서 독도 연안 해역은 일반적인 동해의 특성과는 다르게, 외해역임에도 불구하고 얕은 지형과 다양한 해류, 섬효과 등과 같은 복합적인 영향으로 연도별 계절별 특성이 다르게 나타날 수 있다는 것을 시사한다.

The fall armyworm (FAW), Spodoptera frugiperda J.E. Smith is a noctuid moth endemic throughout the Western Hemisphere that has recently become widespread in sub-Saharan Africa. In Asia, FAW was firstly reported at corn fields in India, SriLanka, Bangladeshi, Miyanmar and Thailand in 2018. In January 2019, FAW was also found in Yunnan province of China. In March 2019, the larvae which could be tentatively identified as FAW were caught at a corn field of Plant Protection Center of Lao PDR, which is located in Vientiane, Laos. Species identification was confirmed by DNA barcoding using the COⅠ segment of the four larvae, which were found to be the haplotype of rice strain (COⅠ-RS). The host strain identity was additionally analysed as a Tpi-C (C-strain allele) by Triosephosphate isomerase gene (Tpi) segment located on the Z sex chromosome. The result shows that the FAW specimens in Lao is the subpopulation of COⅠ-RS/Tpi-C (COⅠ and Tpi haplotype combination). It was reported that COⅠ-CS/Tpi-C were more frequently observed than COⅠ-RS/Tpi-C in Western Hemisphere and Western Africa, but COⅠ-RS/Tpi-C were more frequently observed in Eastern Africa. It can be supposed that the subpopulation of COⅠ-RS/Tpi-C in Lao is one of the subpopulations which have migrated into the Indochinese peninsula from Eastern Africa, with more detailed analysis for more diverse nationwide specimens left.

To investigate the characteristics of seasonal environment and phytoplankton community structure in the coastal area of Dokdo, a survey of Dokdo around waters was conducted during the four seasons. Phytoplankton of 4 phylum 72 species in four seasons were collected in Dokdo around water. The seasonal mean abundance of phytoplankton were 3.32×104 cells L-1 in winter, 1.04×104 cells L-1 in spring, 0.28×104 cells L-1 in summer, and 4.86×104 cells L-1 in autumn in Dokdo around water. During winter, the diatoms Chaetoceros spp. had dominated. During spring, when the nutrients in the euphotic layer were depleted, the nano-flagellates and Cryptomonas appeared at surface layer. In summer, the abundance of phytoplankton was relatively low, which lead to occurrence of diatoms such as genus of Chaetoceros, Rhizosolenia, and Skeletonema. In autumn, Pseudo-nitzschia spp. was the most dominant species and tropical species such as Amphisolenia sp. and Ornithocercus magnificus were observed, implying that they may have introduced within warm water current such as Kurosiwo Current. Therefore, although natural phytoplankton communities in the vicinity water of Dokdo are mainly influenced by Tsushima Warm Current branched Kurosiwo Current, their population dynamics was affected on the spatio-temporal change of physicochemical factors by short-term wind events, namely “island effect”. Long-term survey research is needed to facilitate food-web response in marine ecosystem associated with phytoplankton biomass and physicochemical factors including the warm water current in oligotrophic offshore water of Dokdo, which may have significant role for sustainable use of Dokdo.

U0126 is a highly selective inhibitor of both MEK1 and MEK2, a type of MAPK/ERK kinase. This study was conducted to evaluate the effect of U0126 treatment during in vitro maturation (IVM) on nuclear maturation, intra-oocyte glutathione content, and embryonic development after parthenogenesis (PA). U0126 (5 μM) was supplemented to IVM medium during the first 0 (control), 2, and 4 h. The basic medium used for IVM was medium-199 supplemented with 10% (v/v) porcine follicular fluid (standard), 0.6 mM cysteine, 0.91 mM pyruvate, 75 μg/ml kanamycin, and 1 μg/ml insulin. Immature pig oocytes were matured for 44 h and then oocytes reached metaphase II stage were electrically activated to induce PA. The in vitro culture medium for embryonic development was porcine zygote medium-3 containing 0.3% (w/v) fatty acid-free BSA. When immature oocytes were treated with U0126 during the first 0, 2, 4 h of IVM culture, nuclear maturation was significantly (P < 0.05) increased by the U0126 treatment for 4 h (96.2 ± 1.3%) compared to standard IVM (90.6 ± 2.1%). Cleavage of PA embryos was significantly increased by 4 h- treatment (90.6 ± 2.2%) compared to standard medium (83.9 ± 1.8%). In addition, blastocyst formation of PA embryos was significantly (P < 0.05) increased by the treatment for 4 h (55.8 ± 5.7%) compared to 2 h (38.1 ± 6.1%). The glutathione contents in IVM oocytes were not altered by the U0126 treatments for 0, 2, and 4 h (1.28 ± 0.10, 1.16 ± 0.09, and 1.10 ± 0.09, respectively). Our results demonstrated that 5 μM U0126 treatment during the first 4 h of IVM showed positive effects on nuclear maturation, cleavage, and embryonic development in pigs.

하계 우리나라 연안내만에서 빈번하게 발생하는 유해적조생물 제어는 수산피해를 최소화하기 위한 중요한 국가적 현안문제이다. 본 연구에서는 Thiazolidinedione 유도체 물질인 GreenTD 농도 구배별로 유해 미세조류 4종(Chattonella marina, Heterosigma akashiwo, Cochlodinium polykriokides, Heterocapsa circularisquama)과 무해 미세조류 3종 (Chaetoceros simplex, Skeletonema sp., Tetraselmis sp.)에 대해 생물 고밀도 실험군과 저밀도 실험군에서 살조물질 농도별 살조효율과 선택성을 조사하였다. 유해종에 속하는 침편모조류 C. marina와 H. akashiwo는 각각 GreenTD 0.5와 0.2 μg L-1 농도에서 단시간에 확실한 효과를 보였으며, 14일 동안의 관찰에서도 재성장을 보이지 않았다. 적조생물 C. polykrikoides은 GreenTD 0.2 μg L-1 이상의 농도에서 광합성활성이 현저하게 떨어졌고, 살조효율 역시 80% 이상으로 나타났다. 특히, GreenTD 0.2 μg L-1에서도 C. polykrikoides가 재성장하지 않은 것으로 보아, 본 물질은 C. polykrikoides에 대한 살조효과가 우수할 것으로 판단된다. H. circularisquama는 고밀도 실험군에서 GreenTD 0.5 μg L-1, 저밀도 실험군에서는 GreenTD 0.2 μg L-1 농도에서부터 일정하게 영향을 받는 것으로 파악되었다. 규조류 C. simplex와 Skeletonema sp.에 대해서는 생물농도가 고밀도일 때 GreenTD 0.2 μg L-1에서는 크게 영향을 받지 않았으며, 초기 일정한 영향을 받은 후 시간 경과와 더불어 재성장이 이루어졌다. 특히 녹조류 Tetraselmis sp.는 최고농도인 GreenTD 1.0 μg L-1에서도 일정하게 높은 값을 유지하였다. GreenTD 농도와 생물밀도에 따른 차이가 뚜렷하게 나타났으나, 전반적으로 살조물질의 효과는 침편모조류>와편모조류>규조류>녹조류 순으로 나타났다. 결과적으로 GreenTD 물질은 유해종에는 높은 살조능력이 있고, 무해종에는 일시적으로 광합성활성에 영향을 주지만, 시간의 경과에 따라 회복되는 것을 알 수 있다. 따라서, 적조생물 C. polykrikoides 제어하기 위해서는 고밀도 실험군에서 80.8%의 살조효과를 보인 GreenTD 0.2 μg L-1의 농도가 적절할 것으로 판단되며, 현장 적용시 일시적인 희석등을 고려하여 적정농도보다 높게 살포하면 일정하게 높은 살조효율을 가질 것이며, 이는 경제성을 고려하여 충분한 경쟁력이 있는 물질로 기대된다.

This study was designed to determine the effect of monosodium glutamate (MSG) on in vitro maturation (IVM) of oocytes and early development of parthenogenesis (PA) embryos in pigs. Each IVM and IVC medium was supplemented with various concentrations (0, 0.1, 0.5 and 5 mM) of MSG and non-essential amino acids (NEAA) depending on the experimental design. Immature pig oocytes were matured for 44 h and then oocytes reached metaphase II (MII) stage were electrically activated to induce parthenogenesis (PA). When immature oocytes were treated with MSG in the absence of NEAA during IVM, nuclear maturation (83.1-87.1%), intra-oocyte glutathione content, cumulus expansion, and cleavage (91.4-93.4%) of PA embryos were not influenced by MSG treatment at all concentrations. However, blastocyst formation of PA embryos was significantly increased by 5.0 mM MSG (45.3 ± 6.2%) compared to control (25.6 ± 3.4%). MSG treatment during IVM in the presence of NEAA did not show significant effect on nuclear maturation of oocytes and blastocyst formation after PA while 0.5 mM MSG (89.3 ± 1.9%) decreased (P < 0.05) cleavage of PA embryos compared to 0.1 mM MSG (94.6 ± 1.1%). When PA embryos were treated for 7 days with MSG during IVC, 5.0 mM MSG significantly decreased blastocyst formation (27.8 ± 4.9%) compared to no treatment (41.4 ± 1.9%) while no decrease in blastocyst formation was observed in 0.1 and 0.5 mM (37.4 ± 3.4% and 34.4 ± 2.6%, respectively). Our results demonstrated that 5 mM MSG in a NEAA-free chemically defined maturation medium showed positive effect on PA embryonic development while 5 mM MSG treatment during IVC was deleterious to PA embryonic development in pigs.

양식업이 발달한 통영 오비도 주변해역에서 하계 해양환경요인의 변화 특성과 그에 따른 식물 플랑크톤의 변화양상을 파악하여, 가두리 양식 생물에 미칠 수 있는 잠재적인 환경요인을 분석 하였다. 조사는 2개의 정점에서 2016년 6월부터 9월까지 격주로 4개월간 수행되었다. 6월과 7월은 강한 수온 성층이 형성되었으며, 8월에는 특이적으로 강한 양쯔강 희석수의 영향으로 8월 10일 29℃ 전후로 고수온이 관찰되었다. 조사기간 동안 질산염+아질산염, 암모늄, 인산염, 규산염은 각각 0.08~5.11 μM, 0.08~34.62 μM, 0.01~ 1.15 μM, 1.46~31.79 μM의 범위를 보였다. Chlorophyll a 농도는 0.49~7.39 μg l-1의 범위를 보였다. 9월의 빈번한 잦은 강우 및 양식어장에 서 용출된 영양염류는 장시간 지속되지 못하고 빠르게 소비되거나 확산되었다. 이후 강우로 인한 영양염 유입과 함께 표층을 중심으로 Chaetoceros debilis, C. pseudocurvisetus, Pseudonitzschia delicatissima와 같은 규조류가 최대 4.74 × 109 cells l-1로 크게 증식하였다. 또한 용 존산소 변동은 4.52~7.62 μg l-1로 식물플랑크톤 대증식 이후 조사에서 유기물질이 분해됨에도 불구하고 빈산소 수괴(< 4.00 mg l-1)의 형성은 관찰되지 않았다. 따라서 본 해역은 하계의 식물 플랑크톤 증식 및 가두리양식장이 밀집됨에도 불구하고, 다른 반폐쇄적 만과 달리 해류 순환 이 원활한 특징으로 인해 빈산소 수괴는 나타나지 않았다.

본 연구는 남해동부 연안 해역에서 환경요인과 식물플랑크톤 군집특성 및 Cochlodinium polykrikoides의 초기 발생이 내만에서 일 어날 수 있는 가능성을 파악하기 위하여 17개의 정점에서 2016년 하계 7월6일 에서 8월 24일 동안 2주 간격으로 단기집중조사를 수행하였 다. 수온은 7월 6일 조사 시 22.3 ± 2.69 °C에서 8월 24일 조사 시 28.4 ± 0.78 °C로 1차 대비 약 6.01 °C 상승하였고, 염분은 내측 정점 8~13에 서 상대적으로 일정하게 높게 나타났다. 7월 6일 조사에서 약 150 mm(10일 누적)에 달하는 강우가 관찰되어 영양염이 높게 공급되었고, 이 로 인해 높은 Chl. a가 높게 관찰되었다. 종조성은 은편모조류가 평균 58.3 %(Crpytomonas spp.)로 극우점하였고, 특이적으로 정점 5에서 와 편모조류 Prorocentrum spp.(주로 P. triestrium)가 32.2 %로 극히 높은 비율을 차지하였다. 7월 20일 조사에서 대부분 규조류 Chaetoceros spp. 가 61.0%를 점유하였다. 정점 4에서 Skeletonema spp.가 7.44 × 106 cell L-1로 높은 개체수를 보였으나, 다른 정점에서는 출현하지 않거나 낮게 관찰되었다. 8월 4일 조사와 8월 24일 조사에서 평균 식물플랑크톤 개체수는 매우 낮았으며, 우점종은 8월 4일 조사에서 규조류가 78.0% (Chaetoceros spp.)로 높게 나타났고, 8월 24일 조사에서도 규조류가 73.3 %(Pseudo-nitzschia spp., Rhizosolenia spp.)로 높은 점유율을 보였다. 본 연구에서 C. polykrikoides의 출현은 관찰되지 않아, 연안 내만 및 항구에서 휴면포자에 의한 유영세포 유입의 가능성은 낮을 것으로 사료 되었다. 또한 동해남부해역에서의 반폐쇄적인 내만 특성으로 염분과 영양염류와 같은 환경특성이 각 정점별 명확한 차이를 보였고, 이로 인해 식물플랑크톤 우점종 및 군집조성이 시공간적으로 매우 다르게 나타났다.

Human adult stem cells have widely been examined for their clinical application including their wound healing effect in vivo. To function as therapeutic cells, however, cells must represent the ability of directed migration in response to signals. This study aimed to investigate the mechanism of platelet-derived growth factor (PDGF)-induced migration of the human abdominal adipose-derived stem cells (hADSCs) in vitro. A general matrix metalloproteinase (MMP) inhibitor or a MMP2 inhibitor significantly inhibited the PDGF-induced migration. PDGF treatment exhibited greater mRNA level and denser protein level of MMP1. The conditioned medium of PDGF-treated cells showed a caseinolytic activity of MMP1. Transfection of cells with siRNA against MMP1 significantly inhibited MMP1 expression, its caseinolytic activity, and cell migration following PDGF treatment. Phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K) inhibitor reduced the migration by about 50% without affecting ERK and MLC proteins. Rho-associated protein kinase inhibitor mostly abolished the migration and MLC proteins. The results suggest that PDGF might signal hADSCs through PI3K, and MMP1 activity could play an important role in this PDGF-induced migration in vitro.

Previously we observed that human adipose-derived stem cells (hADSCs) could form aggregation during culture in the presence of human serum (HS). In the present study, we have examined if the aggregation might result from the cell migration and analyzed the difference of cell adhesivity after culture in various conditions. When cells were cultured in fetal bovine serum (FBS) alone, there was no morphological change. Similarly, cells pretreated with FBS for 1 day or cultured in a mixture of FBS and HS showed little change. In contrast, cells cultured in HS alone exhibited formation of cell-free area (spacing) and/or cell aggregation. When cells cultured in FBS or pretreated with FBS were treated with 0.06% trypsin, almost cells remained attached to the dish surfaces. In contrast, when cells cultured in HS alone were examined, most cells detached from the dish by the same treatment. Treatment of cells with forskolin, isobutylmethyl xanthine (IBMX) or LY294002 inhibited the formation of spacing whereas H89 or Y27632 showed little effect. When these cells were treated with 0.06% trypsin after culture, most cells detached from the dishes as cells cultured in HS alone did. However, cells treated with IBMX exhibited weaker adhesivity than HS alone. Based on these observations, it is suggested that HS treatment might decrease the adhesivity and induce three-dimensional migration of hADSCs, in the latter of which cAMP signaling could be involved.

양파를 첨가한 청국장 제조 가능성을 평가하고, 제조된 시료들을 대상으로 항산화능을 비교하였다. 먼저 양파의 적정 첨가량을 판단하기 위해 노랑콩과 검정콩 각각의 중량을 기준으로 0, 5, 10, 20, 30%가 되도록 양파를 첨가하여 청국장을 제조한 후 관능평가를 실시하였다. 그 결과, 노랑콩과 검정콩 청국장 모두 20% 양파 첨가 청국장이 높은 기호도를 나타냈다. 그래서 20%의 양파를 첨가하여 제조한 청국장을 대상으로 특정성분의 함량 및 항산화능을 비교ㆍ평가하였다. 그 결과, 양파를 첨가하여 제조한 청국장이 첨가하지 않은 청국장보다 유의하게 더 높은 총 페놀성 및 flavonoid 함량을 나타냈다. 그리고 DPPH radicalscavenging 활성평가에 있어서도 양파를 첨가하여 제조한 청국장이 첨가하지 않고 제조한 청국장보다 더 높은 radical-scavenging 활성을 나타냈다. 또 쥐 혈장 산화에 따른 CE-OOH 생성 억제능 평가에 있어서도 양파 첨가 청국장 추출물을 투여한 쥐혈장이 양파를 첨가하지 않은 청국장 추출물을 투여한 쥐 혈장에 비해 더 높은 산화 억제능을 나타냈다. 이상의 결과들은 양파에 다량 함유된 quercetin을 포함한 flavonoid들과 발효과정 중 생성되는 다양한 페놀성 화합물들에 의한 효과라 판단된다. 본 연구결과가 국산 양파의 가공시장확대 및 청국장 소비의 저변확대를 위한 기초 자료로 활용되길 기대한다.