Health concerns related to particulate matter (PM) pollution are on the rise globally. This study investigates the effects of the main components of PM on human airway epithelial cells (Calu-3), focusing on three distinct types: PM10-bound PAHs (including Benzo[a]anthracene and Benzo[b]fluoranthene), PM10-bound trace elements (containing arsenic and lead), and PM2.5-bound ions (comprising sodium and calcium). Calu-3 cells were exposed to these PM components at concentrations ranging from 2 to 100 μg/mL. Unexposed Calu-3 cells exhibited a 60% increase in metabolic activity after 12 hours. In contrast, exposure to PM components resulted in significant reductions in cell viability, with PM10-bound PAHs and PM10-bound trace elements causing decreases of 54% and 55% respectively, and PM2.5-bound ions leading to a 63% reduction at 100 μg/mL. Additionally, there was found to be a notable rise in the expression of proinflammatory cytokines IL-8 and TNF-α. Specifically, IL-8 levels increased by 456%, and TNF-α levels rose by 660% after 12 hours of exposure to PM2.5-bound ions. These findings indicate that the size and composition of fine dust particles play a critical role in their cytotoxic effects, contributing to increased cell death, membrane damage, and necrosis in airway epithelial cells.

This study was carried out to establish various physiological changes according to soil water stress and to compare the degree of water stress between two species of grapevines (‘Jinok’ as a new breeding cultivar and ‘Campbell Early’ as a control) using thermography. Soil water potentials were treated at -70, -30, and -5 kPa with waterlogging for 7 days. Regarding the photosynthetic rates (A) of the two cultivars, they showed an order of –30 kPA > -5 kPa > -70 kPa in order. With -70 kPa and waterlogging treatments, a decrease of photosynthetic rate was observed at 3 days after treatment, with a more significant decrease accumulating over time. At 7 days after treatment, photosynthetic rates of ‘Campbell Early’ (33.3, 45.6%) and ‘Jinok’ (56.6, 57.3%) grapes decreased compared to those with -30 kPa treatment. H2O2 and proline synthesis were the highest with the waterlogging treatment. In terms of proline synthesis, ‘Campbell Early’ had a relatively higher rate than ‘Jinok’. Leaf and stem water potential were the lowest with the -70 kPa treatment and the highest with the - 30 kPa treatment f or both cultivars. Crop water stress index (CWSI) showed the following order: waterlogging > -70 kPa > -5 kPa > -30 kPa, which was the opposite result of water vapor transfer (IG). As a result of correlation analysis between factors, photosynthetic rate showed negative correlations with the water potential of leaf and stem and crop water stress index but a positive correlation with the relative water content of leaves. Thus, tolerance to water stress of ‘Campbell Early’ was relatively stronger than that of ‘Jinok’ grape. It is possible to compare water stress using infrared imaging.

본 연구에서는 식물에 의한 표면적 증가와 생리작용이 미세먼지 정화에 미치는 영향을 추정하기 위하여 대조구(Control; Type C)을 설정하고, 관엽식물(Spathiphyllum wallisii; Type P)과 인조식물(Artificial Plant; Shape of Spathiphyllum wallisii; Type A.P)을 활용하여 미세먼지 정화소요시간을 측정하고 비교ㆍ분석하였다. 그 결과, 각 실험구별 미세먼지 정화에 소요된 시간은 Type C에 비하여 Type A.P는 57~64%, Type P는 31~32% 수준으로 감소하였다. 이후, LMM(Liner Mix Model)을 활용하여 각 실험구별 시간변화에 따른 교호작용을 검정한 결과, 표면적증가와 시간변화(PM10 : t=3.123, p<0.05, PM2.5 : t=3.180, p<0.05), 생리작용과 시간변화(PM10 : t=4.065, p<0.05, PM2.5 : t=4.307, p<0.05)는 통계적으로 유의한 것으로 분석되어 각 요인과 시간변수의 교호작용이 있음을 확인할 수 있었다. 마지막으로 식물의 미세먼지 정화요인에 따른 효율은, 정화요인이 존재하지 않는 대조구(Type C)에 비하여 표면적 증가로 1.40배, 생리작용으로 1.95배, 총 평균 2.74배의 정화시간이 더 짧은 것으로 비선형회귀분석을 통해 추정하였다. 이상의 결과를 종합하여 식물체의 미세먼지 정화매커니즘 중 생리작용(방출 및 흡수 등)이 표면적 증가(흡착)보다 더 큰 영향을 미치고 있음을 예상하였으며, 이에 따라 미세먼지 정화 기능을 목적으로 하는 녹지에서 비배 및 관수관리등 녹지관리가 중요한 요인임을 피력하였다.

본 연구는 국내 천연 자생 식물인 쥐오줌풀을 정유 추출하여 향기 성분 분석결과를 기반으로 항산화(DPPH, ABTS), 세포생존율(MTS), 항염(Nitric oxide)실험을 수행하였다. 향기성분 분석결과 쥐오 줌풀의 대표 유효 성분인 ester류의 bornyl acetate가 47.88%로 타지역에 비해 높은 함유량을 나타났으며 patchouli alcohol (18.9%), camphene (11.37%), camphene (11.37%), α-Pinene (5.44%), D-limonene (1.11%)등이 동정되었다. 항산화 활성인 DPPH 라디칼 소거능이 250 μl/ml에서 73.62%, ABTS 라디칼 소거능이 250 μl/ml에서 82.17%을 보였으며, 세포독성이 확인되지 않은 5 μl/ml의 농도에서 NO 생성 저해능은 대조군에 대비 62.02%로 감소함을 나타났다. 이를 통해 기능성 제품으로의 활용 가능성을 과학 적으로 검증하여 쥐오줌풀 정유를 활용한 연구분야에 일부 기여할 수 있을 것이라 기대되는 바이다.

The physiological functions of the ovary and development of the corpus luteum occur through the activation of endocrine hormones. In this process, estrogen, a reproductive hormone, is secreted in the ovarian follicle and corpus luteum and affects corpus luteum formation and regression. Estrogen controls the synthesis of reproductive hormones by binding to estrogen receptor–α and –β. Estradiol–17β, synthesized in the ovary, regulates the physiological function of the corpus luteum and the angiogenesis signaling pathway. Estrogen controls progesterone synthesis, which is regulated by StAR-transported cholesterol, P450scc-converted pregnenolone in mitochondria, and 3β-HSD-synthesized progesterone in the smooth endoplasmic reticulum. Estrogen secretion is also stimulated by kisspeptin and regulated by gonadotropin-releasing hormone, follicle-stimulating hormone, and luteinizing hormone. Moreover, the formation of the corpus luteum is closely regulated by angiogenesis. VEGF is an important factor in angiogenesis and plays a role in the survival, proliferation, and migration of endothelial cells. Especially, VEGF–A is a key factor in the physiological functions of endothelial cells. VEGF binds VEGFR–2 and affects the signaling pathways of PI3K, Akt, MAPK, and ERK. Also, VEGF binds to HIF–1α, inducing VEGF secretion. Estrogen promotes the activation of HIF–1α, while the activation of mTOR and Akt stimulates VEGF secretion. Therefore, estrogen is a major reproductive hormone in physiological function and the synthesis and secretion of endocrine hormones in the ovary and corpus luteum.

본 연구는 정서 영상을 보며 웨어러블 기구로 측정된 생리적 반응과 정서평정을 분석하여 유발된 정서가 어떻게 표상되는지 알아보고자 하였다. 연구 목적을 위해, 공유된 데이터셋을 다차원척도법(multidimensional scaling)을 통 해 정서 영상, 생리적 반응 및 정서 평정을 2차원에 표상하였다. 또한, 참가자간 분류분석(cross-participant classification)을 활용해 참가자 간 정서표상이 얼마나 일관적인지 분석하였다. 추가적으로, 참가자들의 반응이 유사 한 정도가 각 정서 조건 별로 다른지 확인하기 위해, 정서 영상 별 정확분류와 오분류를 혼동행렬(confusion matrix) 을 통해 탐색하였다. 다차원척도법 결과, 정서 영상들과 정서 평정의 위치가 기존 이론과 부합하게 정서가 및 각성가 벡터에 따라 표상되어, Russell(1980)의 핵심정서이론을 지지하는 것을 확인했다. 표상된 생리적 반응 벡터를 통해, 심박률 증가-저각성, 높은 심박률변산성-부정정서 고각성, 피부전기활동 증가-부정정서 저각성의 관계를 시각화했다. 행동 및 생리 데이터로 학습한 참가자간 분류분석 결과, 평균 정확도가 우연수준보다 높았다. 이는 동일한 영상에 대한 참가자들의 공유되는 정서 표상이 있음을 지지한다. 혼동행렬표를 통해, 저각성 긍정정서로 표상된 감탄, 열정, 그리고 선호는 상대적으로 잘 분류되지 않았고, 서로 더 많이 오분류되는 것을 확인하였다. 다변량 분석인 다차원척 도법과 분류분석을 통해, 본 연구는 영상 자극에 웨어러블 기구로 측정한 생리적 반응과 정서 평정도 핵심 정서 이론 과 부합하는 결과를 얻은 것에 의의가 있다.

시호는 약용작물의 하나로 해열, 진정, 간 장애 억제, 항염, 항암 등 우수한 약리 활성을 지니고 있다. 현재 식품 또는 약용으로 사용되고 있지만 화장품으로서의 사용은 미비하여 화장품 소재로서의 적합 성 및 이용 가치를 검토하였다. 시호 추출물을 이용하여 폴리페놀, 플라보노이드, 항산화, 항염 실험을 진 행하였다. 폴리페놀 함량은 14.71±0.16 mg‧TAE/g, 플라보노이드 함량은 1.42±0.05 mg‧QE/g를 나타내 었다. 항산화 활성은 농도 의존적으로 우수한 활성을 보였으며, NO 발현 억제능은 1,000 μg/mL에서 61.21%의 저해율을 나타내어 항염 활성이 뛰어남을 확인하였다. 본 연구를 통해 시호 추출물의 항산화, 항 염 효능이 뛰어나기에 화장품의 천연 소재로서 충분한 가치가 있다고 본다.

본 연구에서는 단기간의 UV-A 조사가 시금치(Spinacia oleracea L.)의 생장과 생리활성물질에 미치는 영향을 평가 하였다. 시금치 묘는 200μmol·m-2·s-1 PPFD, white LED, 광 주기 12시간, 온도 20°C, 상대습도 70%, 이산화탄소 농도 500μmol·mol-1의 수직농장 모듈에서 재배되었다. 파종 후 5 주된 묘는 7일 동안 20W·m-2와 40W·m-2의 두 가지 에너지 수 준에서 연속적으로 UV-A(피크파장: 385nm) 조사한 후 생육 특성, 광합성 파라미터, 이미지 형광, 총 페놀 함량, 항산화도, 그리고 총 플라보노이드 함량을 분석하였다. 결과적으로, UV-A20W 처리는 시금치의 생체중과 건물중을 증가시켰다. 하지만, UV-A 처리구와 대조구 사이의 광합성 파라미터에는 유의한 차이가 나타나지 않았다. 광계Ⅱ의 최대양자수율 (Fv/Fm)은 모든 UV-A 처리에서 7일동안 지속적으로 감소했 다. 또한, UV-A20W 처리에서 식물체당 총 페놀 함량과 항산화 도는 처리 7일째 증대되었으며, 총 플라보노이드 함량은 처리 5일째부터 유의적으로 증가하였다. 이러한 결과는 UV-A LED 보광이 수직농장과 같은 폐쇄형 식물 생산 시스템에서 재배되는 시금치의 생장과 품질을 향상시킬 수 있음을 시사 한다.

곽향은 서양에서 Korea mint라고 불릴 정도로 허브와 쓰임새가 매우 유사하다. 서양의 허브는 화장품의 소재로 많이 사용하지만 곽향은 우리나라에서 약재로 더 많이 사용되어 화장품 소재로서의 기능 성을 비교해보았다. 곽향 추출물과 추출물을 이용한 유산균과 효모 발효물, 에센셜오일, 플로럴워터에 대한 항산화, 미백, 폴리페놀, 플라보노이드, 항균력 실험을 진행하였다. 항산화 활성은 모든 샘플에서 높은 효과 가 보였고, 미백과 폴리페놀, 항균력에서 에센셜오일이 가장 높은 효과가 보였다. 반면에 플라보노이드는 70% 에탄올 추출물에서 가장 높은 효과가 보였다. 이런 결과로 에센셜오일이 기능적으로 가장 큰 효과가 있었다. 하지만 추출물을 가지고 효모 발효를 진행한 시료들이 에센셜오일 만큼의 효과가 있다는 것을 확 인해 에센셜오일의 적은 추출량에 비해 효모 발효를 진행한 시료가 화장품소재로서 충분한 가치가 있다고 본다.

We determined physicochemical characteristics and antioxidant activities of cookies prepared by replacing wheat flour with 0, 3, 6, and 9% freeze-dried burdock powder instead of wheat flour. The leavening and loss rates of the cookies decreased in proportion to the amount of burdock powder added to the dough. The moisture content of the cookies increased in proportion to the amount of burdock powder added and the crude protein and hardness were higher in the burdock-added group compared to the control. The lightness and yellowness of the cookies decreased, and the redness increased in proportion to the amount of burdock powder added. The total flavonoid and polyphenol compounds in the cookies increased in proportion to the amounts of burdock powder added. The antioxidant activities also tended to increase in proportion to the amount of burdock powder added. Based on the above results, adding burdock powder to cookies can increase antioxidant activity by increasing the content of antioxidant components, such as polyphenols and flavonoids. In addition, it is believed that adding burdock powder at levels of 3 to 9% of the weight of flour would result in cookies with spreadability, swelling power, and hardness similar to those of regular cookies.

우리나라 여러 해양환경 지역으로부터 확보한 370주의 해양세균, 균류, 미세조류로부터 기초생 리활성(항산화, 항염, 항균, 항암, 항바이러스)을 조사하여 채집지, 분리원, 종(種) 수준에서의 활성결과를 비교하였다. 해양세균의 경우, 일반적으로 유용성이 많이 알려진 Streptomyces 속 과 Bacillus 속에 속하는 균주들이 두드러진 강한 효능이 관찰되었고, 주로 해양퇴적물로부터 유용한 자원을 분리할 수 있었다. 해양균류와 미세조류의 경우에도 종 특이적으로 활성이 강 하게 나타나는 결과를 확인할 수 있었고, 효능 특이적으로 활성을 보이는 결과도 얻을 수 있었 다. 이러한 결과를 바탕으로 추후 특정질병에 선택적으로 효능을 보이는 화학물질 연구 또는 자원 기반 연구 수행 시 유용성을 전제로 한 자원 확보 전략 수립과 산업 활성화를 위한 전 략소재로 우선적 접근이 용이할 수 있는 연구결과라 생각된다. 또한, 이들 결과를 해양바이오 뱅크를 통한 분양소재로 활용함으로써 학계, 산업계에서 활용하여 해양바이오산업 활성화에 좀 더 빠른 접근을 도울 수 있다고 생각한다.

산오이풀(Sanguisorba hakusanensis)은 한국의 자생식물 이며 정원소재로써 가치가 있지만, 생육 및 생리적 특성 및 정 원 적응 여부에 대하여 알려진 정보가 많지 않아 이용에 어려 움을 겪고 있다. 본 연구에서는 자생식물인 산오이풀의 관수 주기 및 NaCl 농도에 따른 생장, Fv/Fm, NPQ, 성분 변화, 무기성분 변화를 조사하여 내건 및 내염성 보유 여부, 생육 한 계 범위, 스트레스 환경에서 생육을 유지하기 위한 반응을 파 악하고자 했다. 실험 결과 NaCl 무처리구의 관수주기에 따른 성분 분석에서 엽록소 함량의 감소를 제외하고 유의한 차이가 나타나지 않았으나 이는 토양수분함량이 건조 스트레스를 유 발할 정도로 감소하지 않았기 때문으로 보인다. 염 처리에서 는 2주 이후 급격한 스트레스 반응이 나타났고 3주차부터 고 사하기 시작하여 6주차에 모든 개체가 최종 고사했다. 이러한 결과는 2주까지 염 스트레스에 의해 유발되는 2가지 스트레 스 중 초기에 나타나는 삼투 스트레스에는 저항하였으나 이후 나타나는 NPQ의 감소 등 이온 스트레스에 의해 유발된 광합 성 기구 붕괴로 인해 정상적인 생육을 유지할 수 없었기 때문 에 나타난 것으로 보인다. 그러나 무기이온 분석은 이온 스트 레스에 저항하기 위한 메커니즘의 존재 가능성을 시사하였다. 상대적으로 염 농도가 낮을 때에는 세포내 Ca2+ 및 K+ 수준이 높았는데, 이는 Ca2+ 수준이 높아짐에 따라 Na+를 세포 밖으 로 방출시키는 단백질, Na+를 K+와 함께 수송하는 단백질이 기능하여 Na+축적을 지연시키는 반응이 있었음을 시사한다. 그러나 NaCl을 고농도로 처리했을 때는 이러한 반응이 관찰 되지 않았다. 따라서 산오이풀은 염 스트레스에 의해 야기되 는 삼투 스트레스에 강한 저항성을 가지고 있고 이온 독성을 줄이기 위한 메커니즘으로 Na+ 세포내 축적을 지연시키는 것으로 보이지만, 심한 염 스트레스를 받았을 때 나타나는 급격 한 반응에서 이러한 메커니즘이 기능하지 못하고 이온독성에 매우 취약한 것으로 여겨진다. 본 연구를 통해 자생식물인 산 오이풀의 활용을 늘리는 데 기초적인 자료를 제공할 수 있을 것으로 생각된다.

This study aimed to investigate the changes in bioactive compounds across the ripening stages of three pepper cultivars, each characterized by unique skin colors. The samples used in this study consisted of three pepper cultivars distinguished by their skin colors as green, purple, and yellow green at breaker ripening stage. Samples were harvested at each of the four ripening stages, including premature, breaker, turning, and mature, and subjected to analysis for various bioactive compounds, including capsaicin, ascorbic acid, kaempferol, quercetin, and sugars. In all cultivars with varying skin colors, the capsaicin content within green pepper fruits consistently increased as the ripening stages advanced. Ascorbic acid was most abundant during the premature stage of development in purple and green cultivars, subsequently declining as maturation progressed. In the case of the purple cultivar, kaempferol content decreased by approximately 30% at the mature stage, while the green cultivar exhibited a gradual increase in kaempferol content with maturation. Conversely, the kaempferol content of the yellow green cultivar rapidly declined as maturation progressed. Regarding quercetin content, the purple and green cultivars tended to decrease with maturity, while the yellow green cultivar displayed an increasing trend. Furthermore, the accumulation patterns of glucose, fructose, and sucrose, the predominant free sugars in green pepper fruit, demonstrated an inclination to increase as the maturation stage advanced in both purple and green cultivars. In contrast, the yellow green cultivar initially showed an elevation in free sugar content during the immature stage, followed by a minor reduction during maturation and a subsequent rise during the mature stage. Each pepper cultivar, distinguished by its unique skin color, exhibits varying levels of bioactive substances at different ripening stages. Therefore, optimal harvesting and utilization should align with periods when the desired substance content is at its peak.

본 연구는 참가자 간 표상 유사성 분석(intersubject representation similarity analysis: IS-RSA)을 이용하여 3개의 선행연구에서 얻어진 데이터의 참가자 반응 일치성 패턴을 확인하고 각 실험의 정서 조건 간 차이가 있는지 살펴보 았다. 3개의 실험은 각각 ASMR 자극, 시각 및 청각 자극, 시계열적 정서 동영상 자극을 사용하였으며 각 실험의 조건에 맞게 정서 평정치와 생리측정치를 측정하였다. 참가자 간 표상 유사성 분석을 계산하기 위해서 각 실험에 있는 각 자극에 대한 참가자들의 측정치를 쌍별로 피어슨 상관계수를 구하였다. 실험의 조건 간 비교를 위해 분산분 석과 평균을 비교하였다. 연구 결과, ASMR과 시각 및 청각 데이터의 참가자 간 반응의 일치성은 시계열적 정서 동영상 참가자들 반응의 일치성에 비해 일관적이었다. ASMR 실험은 긍정 자극에서 참가자 간 반응의 일치성이 높았다. 청각 및 시각 실험은 높은 각성수준과 시각 자극에서 참가자들의 반응 일치성이 높았다. 본 연구 결과는 생리 적, 행동적 반응에 대한 측정치의 IS-RSA가 다차원적인 데이터의 정보를 요약하여 제시하며 이를 하나의 분석 데이 터로 변환 가능하다는 것을 확인하였다. 이를 통해, IS-RSA가 참가자들의 반응 일관성에 대한 전반적인 정보를 제시 할 수 있는 새로운 분석 방법으로의 가능성을 제시하였다.

본 연구는 산림에 대한 보건학적 가치 제고를 위하여 기초적 자료를 제공하기 위해 대학생 20명을 대상으로 난대림과 도시의 경관 감상에 따른 생리･심리에 미치는 변화를 파악하고자 수행하였다. 주요 결과는 첫째, 알파파(RA, RFA, RSA)를 측정한 결과, 좌측 후두엽(O1)이 도시경관보 다 난대림 경관을 감상할 때 더 활성화되었다. 둘째, 베타파(RB, RLB, RMB, RHB)를 측정한 결과, 통계적으로 유의미하지 않았다. 셋째, SEF50과 SEF90은 도시경관보다 난대림 경관을 감상하는 것이 더 안정･이완된 상태임을 나타냈지만 SEF90의 전두엽(Fz)을 제외하고는 유의미하지 않았다. 넷째, 기분상태검사(K-POMS-B)를 수행한 결과, 난대림 경관 감상은 긴장, 혼돈, 피로의 부정적인 기분상태는 감소하였고, 긍정적인 기분상태 요인인 활기는 증가하여 종합기분장애 점수는 도시(0.95±10.860)에 비해 난대림(-5.45±5.463)에서 감소하는 유의미한 결과를 확인하였다.