점박이응애(Tetranychus urticae)는 250과 1400여종의 식물에 피해를 주고 있는 해충으로 높은 번식력, 근친 교배, 무성생식, 짧은 수명주기 로 년간 발생회수가 많기 때문에 약제에 대한 저항성이 빠르게 발달하는 종이다. 저항성 기작은 AChE 저해, sodium channel modulator, glutamate gated chloride channels allosteric, mite growth inhibitors, inhibitors of acetyl CoA carboxylase, mitochondrial ATP synthase 저 해, mitochondrial complex I, II, III, 그리고 electron transport 저해 등이 있으며 약제에 따라 작용기작이 다르므로 약제살포 시 확인이 필요하 다. 약제저항성 발달을 평가하는 독성시험방법으로 slide dip, leaf dip, leaf disc, topical application, vial leaf dip, spray potter tower, leaf vial dipping 등이 있으며 최근에는 분자학적 진단법 등도 개발되어 있으나 이들 방법은 해충 종이나 발육상태에 약제에 따라 정확도가 달라지므로 현장 에 가장 맞는 방법을 찾아야 할 것이다. 저항성 점박이응애를 효과적으로 관리하기 위한 방법으로 저항성 위험이 낮은 살응애제(chemical acaricide) 약제 선발, 천적인 칠레이리응애, 사막이리응애를 이용한 생물적 방제, 님, 제충국, 등 식물추출물이나 정유를 활용한 친환경적인 방법 등이 제시되 고 있으며 종합관리를 위한 다양한 요인을 찾아 약제 사용을 줄여 나가야 할 것이다.

북동중국해 대륙붕 표층 퇴적물에서 산출하는 저서성 유공충의 군집 분포와 형성 기작을 파악 하기 위하여 32개 정점에서 표층 퇴적물을 채취하고, 입도조성, 저서성 유공충 군집분석, 14C 연대측정을 실시하였다. 표층 퇴적물은 사질(평균: 52.04%)의 잔류 퇴적물과 니질(평균: 47.92%) 의 현생 퇴적물과의 혼합 퇴적상이다. 저서성 유공충은 총 48속 104종(사질 유공충, 석회질 유리상 및 석회질 자기상 유공충)이 분류되었다. 사질 유공충은 양쯔강 앞 해역으로 산출빈 도(30%)가 증가하며, 부유성 유공충은 제주 남서해역에서 높은 산출빈도를 보인다. 우점종은 Ammonia ketienziensis, Bolivina robusta, Eggella advena, Eilohedra nipponica, Pseudorotalia gaimardii, Pseudoparrella naraensis 총 6종이다. 이들 중 가장 높은 산출빈도를 보이는 Bolivina robusta와 Pseudorotalia gaimardii의 14C 연대측정 결과 각각 2,360±40 B.P., 2,450±40 B.P.로 나 타났다. 군집분석 결과, P. gaimardii 군집, B. robusta 군집 및 A. ketienziensis-P. naraensis 군집 으로 대별된다. 양쯔강 담수 유입 영향을 받는 양쯔강 앞 해역에는 P. gaimardii 군집, 쿠로시오 해류의 영향을 받는 제주도 남서해역에서 B. robusta 군집 그리고 북서측 황해 중앙부 니질대 해역에 A. ketienziensis-P. naraensis 군집이 분포한다. 이러한 저서성 유공충 군집 조성 및 분 포는 약 2.5 ka BP 부터 형성되기 시작하였으며, 홀로세 후기 해수면 상승에 의한 저서 생태계 서식지 환경 변화를 반영하고 있는 것으로 생각된다.

척추동물과 유사하게 곤충도 인지질분해효소(phospholipase A2)의 촉매 작용으로 다양한 아이코사노이드를 합성한다. 그러나 일련의 아 이코사노이드 생합성과정은 척추동물과 차이를 보이는데, 이는 곤충의 인지질에는 전구물질인 아라키도닉산의 함량이 낮기 때문이다. 대신에 비 교적 풍부하게 존재하는 다가불포화지방산인 리놀레익산을 기반으로 사슬 연장 및 불포화반응으로 아라키도닉산을 합성하여 척추동물과 같이 아이코사노이드 전구물질로 이용하는 것 같다. 이렇게 해서 형성된 아라키도닉산은 다시 척추동물의 cyclooxygenase와 유사한 peroxynectin이 PGH2 형태의 프로스타글란딘(prostaglandin: PG) 전구물질을 형성하게 된다. 이후 여러 이성체 효소들의 특이적 반응에 의해 PGA2, PGD2, PGE2, PGI2, TXB2의 다양한 PG가 생성된다. 반면에 또 다른 형태의 아이코사노이드인 에폭시아이코사트리에노익산(epoxyeicosatrienoic acid: EET)은 척추동물과 유사한 단일산화효소의 산화반응으로 아라키도닉산을 전구물질로 5,6-EET, 8,9-EET, 11,12-EET, 14,15-EET를 형성하게 된다. 그러나 세 번째 아이코사노이드 부류인 류코트리엔(leukotriene)의 경우 곤충 체내 존재는 확인되었지만 생합성 과정은 아직 밝 혀지지 않았다. 이들 아이코사노이드가 곤충의 대사, 배설, 면역 및 생식에 관여하는 생리작용을 중개한다. 따라서 아이코사노이드 생합성 과정을 교란하는 물질 탐색은 새로운 살충제 개발 전략이 된다. 본 종설은 이 가운데 PG의 곤충 면역 중개 기작을 소개한다.

본 연구는 피레스로이드계 살충제인 퍼메트린이 Heliothis virescens의 중추신경세포의 나트륨채널에 어떻게 작용하는 가를 전기생리학적으 로 관찰하였다. 퍼메트린은 나트륨채널의 꼬리전류(INa-tail)를 지속적으로 증가시켰으며 이러한 비정상적인 나트륨 전류증가가 나방류의 신경계에 과도한 흥분을 일으겨 살충작용을 하는 것으로 생각된다. 이러한 살충작용은 전갈독과 함께 사용했을때 약 8배의 증가가 있었음을 확인하였다. 전 갈독이 살충제의 독성을 강화하는 분자생리학적 기전연구가 계속되면 해충방제에 많은 기여를 할 것으로 생각된다.

본 연구는 최근 지구 온난화로 인하여 벼의 재배 가능 기간이 길어짐에 따라 남부지방의 벼 2기작 재배의 가능성을 확인하기 위해 수행되었다. 전기작 벼는 4월 15일에 9 개의 품종을 이앙하였다. 전기작 벼의 수확 후 후기작으로는 11개의 품종을 8월 1일에 이앙하여 11월 초에 수확하였다. 전기작의 5 개의 품종(기라라397, 백일미, 조안, 한설 그리고 중모1031)은 7월 말에 수확이 가능하였다. 전기작은 기라라397과 백일미 품종이 수량이 가장 많았다. 전기작의 쌀 수확량은 지역 평균 수확량의 약 93% 정도였다. 후기작은 지녹과 기라라397이 수량이 가장 많았다. 후기작 벼 재배에서 쌀 수확량은 정상적인 계절 재배보다 생육기간이 짧아 지역 평균 수확량의 약 70% 미만이었다. 결과적으로 한국 남부지역의 벼2기작은 경제적 실효성이 아직은 높지 않지만 지구 온난화로 인한 평균기온 상승과 식량자급율을 고려하여 지속적인 연구가 필요하다고 판단된다.

미량화학물질은 미량 (ng/L)으로 인체 또는 환경에 심각한 피해를 줄 수 있는 물질이므로, 효과적인 미량오염물질 제거 시스템 개발이 필요한 실정이다. 분리막 기반 수처리 공정 중 정삼투 공정은 미량화학물질을 효과적으로 제어할 수 있는 저에너지, 친환경 공정으로 각광받고 있으나, 제거율, 제거기작, 공정최적화 등의 연구가 필요한 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 정삼투 공정을 이용하여 미량화학물질의 제거성능을 평가하고 그 기작을 평가하여 수계 내 존재하는 미량오염물질을 신속하고 효율적으로 처리할 수 있는 삼투막 기반 막공정 공법을 제시하고자 한다.

멤브레인 파울링은 지표수를 처리하는 저압 멤브레인 기술 적용의 확장에 있어 큰 장애가 된다. 따라서 파울링 제어를 위한 주기적인 수리학적 세정기술의 최적화는 매우 중요하다. 주기적인 수리학적 세정과 이와 연관된 파울링 현상에 관한 올바른 이해는 멤브레인 세정 전략을 최적화하기 위해 매우 유용할 수 있다. 실험적으로 측정한 투과도와 전통적인 Hermia 파울링 모델 예측 치의 비교를 통해, 본 연구에서는 합성 탁도유발 시료를 처리하는 가압식 멤브레인 공정에서 30분 여과와 정세정/역세정이 포함된 1분 세정조건을 바탕으로 6번의 운전사이클을 통해 발생하는 파울링 현상을 분석하고 이를 통해 지배적인 파울링 기작을 정량적으로 이해하고자 하였다. 단독 세정에서, 첫 번째 운전사이클에서 발생하는 파울링은 완 전공극막힘 현상에 의해 주로 지배되었고 마지막 운전 사이클에서는 케이크 형성이 지배적인 파울링 기작으로 관찰되었다. 정세정과 역세정이 혼합된 경우, 파울링 속도는 감소하였으나 전반적으로 케이크 형성이 주 파울링 기작으로 관찰되었다.

미국 Lick 천문대에서 위상이 다른 세 시기에 공생별 AG Peg을 분광 관측하고 방출선 H I, He II, O III를 조 사하였다. 6개의 O III Bowen 선의 FWHM과 선세기를 측정하고 형광 기작 효율을 연구하였다. 세 시기의 O III 일반 선과 Bowen 선의 평균 FWHM은 큰 차이가 없었으나 선세기 비는 약 4.0 배 정도로 O III Bowen 선이 높았다. O III Bowen 선의 이론적 세기 비와 관측 세기 비를 비교한 결과, O III λ 3759.87만 제외하고 관측한 세기가 이론적 세기보 다 크다는 사실을 알았다. O III λ 3791.26과 3754.67의 선세기 비는 세 시기 중에서 2001년도만이 Saraph and Seaton (1980)의 모델과 잘 일치하였다. 다른 두 시기는 AG Peg의 효율(R)을 구할 수 없었으나 2002년은 R=0.47을 얻었다. 이 때문에, 2002년 효율 결과를 기초로 He II λ 4685.68에 대한 O III 일반선과 Bowen 선의 세기 비를 구하여 시기에 따른 효율 변화를 알아보았다. 그 결과 AG Peg의 효율은 1998년이 가장 높았고 2001년이 가장 낮았다. 결론적으로, 위상에 따른 효율 변화는 이온화된 가스의 전자 온도 변화에 기인하는데, AG Peg의 효율은 전자 온도가 증가함에 따라 증가하고 있다. 우리 연구 결과는 선세기 비 및 효율의 경향성 파악과 공생별에서 이온화된 껍질의 물리적 조건을 이해하는데 사용될 수 있다.

꽃노랑총채벌레의 약제 저항성 유전자 마커를 발굴하기 위해 전사체 분석을 통해 감수성과 저항성 계통의 발현량차이를 분석해 보았다. 저항성 계통은 4종의 약제에 대해 약 39.2 ~ 533-fold의 복합저항성을 보였으며, 전사체분석 결과 감수성 계통 대비 약 630여개의 유전자가 2배 이상(FDR < 0.001) 발현량 차이를 보이는 것으로 확인되었다.Gene ontology 분석 결과, 과발현 유전자가 biological process, molecular function, cellular function 그룹 별로 각각60%, 68.6% 그리고 70.6% 차지하였다. 특히, 대사와 유기화합물 결합단백질 관련 유전자(ex. CYP450, GST, EST,etc.)는 저항성 발달에 관여하는 것으로 사료된다. 추가적인 모니터링과 상관관계 분석을 통해 해당 유전자의 기능검정이 필요하며, 이 중에서 높은 상관성을 나타내는 유전자는 약제 저항성 진단 마커로 활용이 가능할 것이다.

For possibility of specific gas sieve and adsorption, metal organic framework has attracted expectation in the gas separation field. But, this enhances gas transport performance only at high loading. So we designed effective composite growing MOF on porous 2D template to improve membrane at low concentration. The mixed matrix membranes showed improved CO2 permeability drastically by improved CO2/N2 diffusion selectivity and showed anti-plasticization effect.

본 연구에서는 염제거 특성을 가지는 나노여과, 역삼투 및 정삼투 폴리아마이드 TFC 삼투막의 자유부피(공극) 특성을 양전자 소멸분광법을 이용해 측정하여, 이 결과를 바탕으로 용질제거 특성을 해석해봄으로써 활성층 내 존재하는 공극 특성과 물질이동 기작과의 상관관계를 밝혀냈다. 양전자 소멸분광법으로 측정한 폴리아마이드 삼투막의 공극 크기는 약 0.48 ~ 0.62 nm (지름) 내외로, 분리막 활성층 공극의 크기와 보론 제거율은 반비례함을 확인하였다. 압력기반 여과장치에서 수투과도를 증가시켜 보론 제거 실험을 반복한 결과, 0.6 nm 내외의 상대적으로 큰 공극을 가지는 폴리아마이드 분리막에서 확산이 아닌 대류를 통한 물질이동이 주도적으로 일어남을 확인하였고, 이를 무차원수인 Peclet 수의 변화로 증명했다.

옥수수수염은 다양한 플라보노이드를 함유하고 있어 항산화능이 보고되었으며, 전통의학에서는 부종의 제어에 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구는 LPS로 자극된 RAW 264.7 대식세포의 염증모델에서, 옥수수수염 추출물의 항염증기작을 탐색하였다. 옥수수수염 추출물과 함께 배양한 RAW 264.7 대식세포의 대식능, 항원제시 단백질 (CD80, CD86, MHC class II)의 발현량, 염증성 유전자 (iNOS, COX-2, TNF-α, IL-6)의 전사 및 염증성 싸이토카인 (TNF-α, IL-6) 분비능을 측정하였다. FITC-latex beads를 이용하여 대식능을 측정한 결과, 옥수수수염 추출물을 처리함에 따라 유의적인 차이를 보이며 농도 의존적으로 증가하는 경향을 나타내었다. 또한, 형광항체를 이용하여 LPS 자극에 따른 항원제시 단백질의 발현량을 flow-cytometer로 측정하였다. 그 결과, CD80 단백질은 옥수수수염 추출물을 처리하였을 시 농도에 관계 없이 그 양이 유의적으로 증가하였으며, CD86 단백질은 농도 의존적으로 유의적인 차이를 보이며 증가하였다. 대식세포의 대표적인 염증성 신호전달체계인 NF-kB의 down-stream 유전자의 전사량을 qRT-PCR을 이용하여 측정한 결과, iNOS, COX-2, TNF-α 및 IL-6의 전사량은 모두 유의적으로 감소하였다. 염증성 싸이토카인인 TNF-α와 IL-6의 전사량의 변화가 세포배양액 내 분비량과의 상관관계가 있는지 확인하기 위하여 ELISA법을 이용하여 배양액 내 싸이토카인을 정량한 결과, 모두 유의적으로 감소함을 보였다. 따라서, 본 연구결과는 옥수수수염 추출물의 항염증 기능을 밝히고 있다. 더불어, 대식세포의 후천성면역을 매개하는 항원제시능은 영향을 받지 않음으로서 면역저하효과는 없을 것으로 판단된다.

식품산업에서 산화아연 나노물질(nano ZnO)은 식품첨가물 및 아연보충제 등으로 널리 사용되고 있으나 생체 내 단 백질과의 상호작용 및 흡수기작은 명확히 밝혀지지 않았다. 나노물질이 체내에 섭취되면 특정 단백질과 상호작용하여 나노-단백질 코로나(nanoparticle-protein corona)를 형성하는 것으로 알려져 있는데, 이 같은 상호작용은 조직분포도 및 흡수율에 영향을 나타낼 수 있으며 기존의 벌크(bulk) 물질과는 다른 생체 내 거동이 예상된다. 따라서 본 연구에서는 산화아연의 입자 크기(나노vs벌크)에 따른 혈장 단백질과의 상호작용을 비교 연구하고 in vitro 인체 장관 FAE (follicle-associated epithelium)모델을 이용하여 흡수기작을 평가하였으며 단회 경구투여 후 흡수율과의 상관관계를 규 명하고자 하였다. 프로테오믹스 기법에 의한 나노코로나 분석에 의하면 nano ZnO가 bulk ZnO보다 혈장 단백질과 상 호작용하는 정도가 큰 것으로 나타났고, 알부민(albumin)과 피브리노겐(fibrinogen)이 입자 크기에 관계없이 상호작용 정도가 가장 큰 단백질로 분석되었으며, 이는 단백질 형광 감쇠 분석 결과에서도 동일한 경향으로 확인되었다. In vitro FAE 모델에서흡수기작을 평가한 결과, 입자 크기와 상관없이 모두 동일 기작으로 흡수되는 것으로 나타났으며 흡수량에 있어서도 유의적인 차이가 없었다. 한편, 랫드에서 확인한 생체 내 흡수율은 입자크기에 따른 차이가 없는 것으로 확인되었다. 따라서 식품용 ZnO의 경우 입자크기에 따라 체내 단백질과의 상호작용 정도는 달라질 수 있으나, 궁극적으로 흡수기작 및 흡수율에는 영향을 미치지 않는 것으로 보이며, 이에 대한 지속적 연구가 필요할 것으로 여 겨진다.

금(Au)나노물질은 광학 및 바이오 분야에서 다양하게 응용될 수 있을 뿐만 아니라 식품 농작물 재배에 무기비료제 로 사용 시 기능성 및 품질 향상에 긍정적인 영향을 줄 수 있는 것으로 알려지면서 금 나노입자를 이용한 건강기능식 품 또는 기능성 농작물 재배에 대한 연구개발이 진행되고 있다. 따라서 식품 농작물 잔류와 체내 흡수 가능성에 따른 식품 및 생체 내에서의 정확하고 정밀한 분석법 확립과 안전성검증이 요구된다. 본 연구에서는 유도결합플라즈마 질 량분석기(ICP-MS)를 이용한 금 나노입자의 정량 분석을 확립하고자 전처리 방법을 최적화하고, 회수율, 정확성 및 정 밀성을 분석하여Au의 분석법을 확립하였다. 확립된 Au 정량 분석법을 이용하여 생체시료 내에서 금 나노입자의 정량 분석을 수행하여 생체 매트릭스의 영향을 확인하였다. 이러한 분석법을 바탕으로 장내 micro fold (M) 세포를 모사한 follicle associated epithelium (FAE) 모델과 일반 장관 상피세포 조건을 모사한 Caco-2 monolayer 모델을 이용하여 금 나노입자의 유입량을 비교 연구하였다. 그 결과, 생체 매트릭스 존재에 따른 금 나노입자 정량분석에 미치는 영향은 없는 것으로 나타났으며, 금 나노입자는 장관 상피세포 내 M 세포에 의해 에너지 의존적 endocytosis 기작에 의해 체 내 유입될 수 있는 것으로 확인되었다. 이러한 식품 농작물 무기비료로서 금 나노입자의 식품 및 체내 분석법 확립연 구 및 체내 흡수기작 규명은 추후 안전성 평가에 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

This study was performed to improve the foaming generated in the effluent of wastewater treatment plant from March 2015 to July 2016. The main cause of foaming was air entrainment by an impinging jet and the internal accumulation by the diffusion barrier. Particularly, the foam growth was most active when there is low tide and larger discharge. To solve this problem, we experimented after installing fine mesh screen and the artificial channel device with underwater discharging outlet in the treated wastewater discharge channel and the outlet, respectively. As a result, the effects of foam reduction by devices ranged 85.0~92.0% and 70.7~85.6%, respectively. In addition, the foam and the noise were easily solved, first of all look to contribute to the prevention of complaints. Our device studies were applied to a single wastewater treatment plant. However, it is considered to be able to apply in other similar cases of domestic sewage treatment plants.