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.

진드기는 박테리아, 바이러스, 원생동물 및 균류를 포함한 다양한 병원체를 전달할 수 있는 감염병매개체이다. 진드기는 불리한 환경조건에 서도 생존할 수 있는 능력이 있으며, 흡혈이 필수적인 절지동물의 진화적 산물로써 비흡혈 기간이 장기간 지속되는 경우에도 생존이 가능하다. 특 히, 높은 온도와 낮은 습도 환경에서도 견딜 수 있는 수분 조절 메커니즘과 내열성의 생리적 특징은 진드기가 전 세계적으로 분포하도록 한 중요한 요인이다. 진드기의 침샘, 말피기관, 후장 그리고 뇌를 포함하는 여러 기관이 관여하는 물과 이온의 획득 및 배출은 복합적인 메커니즘에 의해 조절 된다. 진드기가 수분을 확보하는 주요 경로는 흡혈과정 또는 공기 중 수증기를 직접 포집하는 방식이며, 이와 더불어 진드기가 자연조건에서 맺힌 물방울을 직접 마시며 수분을 보충한다는 것이 최근 본 연구진의 연구를 통해 밝혀졌다. 물방울에서 획득된 수분은 진드기 침샘의 포도상 부위(유형 I) 또는 중장을 통해 체내로 흡수된다는 것이 형광물질 추적을 통해 확인되었다. 이 연구 결과는 진드기 방제 및 병원체 전파 억제를 위한 전략 개발에 새로운 방향을 제시하였다. 본 종설에서는 진드기 방제를 위한 잠재적 표적인 진드기의 수분조절 및 표피 배설의 생리적 메커니즘을 종합적으로 다 룬다.

성페로몬은 곤충 종 특이적으로 교미신호를 전달하는 화학신호물질이다. 곤충의 촉각에는 이러한 성페로몬 화학물질을 받아들이는 특이적 수용체를 지닌다. 성페로몬이 이 수용체에 결합하면서 감각전위를 발생시키고 이는 대뇌로 전달되어 정보 인식을 통해 교미행동을 유발하게 한다. 성페로몬은 또한 해충의 발생을 모니터링하는 데 이용되어 온도발육모델과 더불어 향후 발생상황을 예측하는 데 널리 이용되고 있다. 더불어 성페로몬이 해충의 대량포획, 유살 또는 교미교란을 유발하여 직접적으로 방제에 응용된다. 본 종설은 성페로몬과 관련된 곤충 생리 및 이를 이용한 해충관리기술을 소개한다.

Ticks and mosquitoes are well known as the most dangerous animals in the world. During the blood feeding, they can transmit a variety of pathogens (bacteria, virus, and protozoa) causing human diseases such as SFTS (severe fever with thrombocytopenia syndrome), malaria, Zika, and dengue. In Korea, SFTS is a newly emerging vector-borne disease transmitted by Asian longhorned tick, Haemaphysalis longicornis. However, there are no effective methods to control ticks and tick-borne disease. The laboratory of medical entomology at Kyungpook national university is focusing on not only fundamental biology of hard ticks in Korea including life cycle and host ranges but molecular physiology and comparative transcriptomics to understand interactions between vector and pathogen at the molecular level. We are also focusing on molecular physiological mechanisms of mosquito salivary secretion by investigating the function of neuropeptides and G protein-coupled receptors (GPCRs) in the salivary glands of Asian tiger mosquito, Aedes albopictus. We believe that understanding the biology of blood feeding arthropods will lead us to the development of novel methods for the disruption of feeding, thus allowing for the prevention of pathogen transmission.

In the lab of insect molecular physiology, Kyungpook national university, we are studying insect physiology with molecular biological tools. First research interest is the comparison study on the physiological differences between two taxonomically close flies, Drosophila melanogaster and Drosophila suzukii being adapted to fermented and fresh fruits, respectively. We are also studying the non-neuronal function of soluble acetylcholinesterase and its specific roles in insect sociality. For the climate change vector surveillance center project, we are monitoring the population of ticks and mosquitoes in Gyeongbuk region and detecting the pathogens in the host arthropods. In addition, we are investigating the genes encoding acetylcholinesterase and voltage-sensitive sodium channel in Hemaphysalis longicornis and the point mutations putatively involved in pesticide resistance.

Tremella fuciformis has about 40 species worldwide, and is widely distributed in the subtropical, tropical, and temperate regions. Tremella fuciformis is known to have been eaten by poppy in Chinese classics and has been a symbol of beauty since ancient times. In fact, it has been known that the extract of the Tremella fuciformis induces inhibition of melanin formation of the cells to have a skin whitening effect and to prevent wrinkles caused by UV stimulation damage, thereby improving wrinkles. Tremella fuciformis was first cultivated in Sichuan province, China, and is now cultivated in China and Southeast Asia. China has succeeded in large-scale artificial cultivation of Tremella fuciformis, but there is no research on mass artificial cultivation in Korea. Therefore, this study was carried out to develop standard cultivation technique for mass production of Tremella fuciformis. In order to select the optimal medium for Tremella fuciformis, five kinds of medium such as PDA, MCM, MEA, YM and CDA were used. Tremella fuciformis showed the best growth on PDA medium, and Annulohypoxylon stygium showed the best growth on MCM. The growth of Tremella fuciformis was good at pH 5 , and Annulohypoxylon stygium showed the best growth at pH 6. The optimum temperature for Tremella fuciformis and Annulohypoxylon stygium was 25 °C. Carbon source and nitrogen source were selected to establish optimal culture conditions.

본 연구는 수박 접목묘의 활착에 미치는 상대습도의 영향을 알아보고자 수행하였다. 2품종(‘스피드’, ‘삼복꿀’)의 수박(Citrullus vulgaris Schrad.)을 ‘RS-동장군’ 박 대목(Lagenaria siceraria Stanld.)에 접목하고, 접목묘는 주간 25oC/야간 18oC, 광주기는 1일 16시간 기준으로 몰리어다이어그램을 따라 3수준의 상대습도, 95-96%[1.1-0.8(주간) 또는 0.8-0.6(야간) g·m-3수분부족분(VPD)], 97-98%[0.7-0.4(주간) 또는 0.5-0.3(야간) g·m-3 VPD], 또는 99-100%[0.3-0.0(주간) 또는 0.2-0.0(야간) g·m-3 VPD]로 유지하였다. 상대습도 처리 중 97-98% 처리는 대목과 ‘스피드’ 접수의 생체중과 초장을 가장 크게 증가시키며 접목 2일 후에 접합부의 연결을 향상시켰다. 그러나 ‘삼복꿀’의 경우 상대습도 99-100% 처리에서 경경과 초장이 증가하였다. 또한 상대습도 95-96%와 97-98% 처리에서 재배한 2 품종 모두 과산화수소가 덜 발생하고 산화적 스트레스의 지표인 항산화 효소의 활성이 덜 나타났다. 따라서 이 연구의 결과는 수박묘의 접목활착에 가장 적절한 상대습도는 97-98%였다.

환경부 지정 멸종위기 II급 종인 남생이의 복원을 위하여 개체증식 프로그램들을 개발해왔지만, 남생이의 번식생리에 대한 이해는 여전히 부족한 상태이다. 본 연구에서는 2014년 11월부터 2015년 10월 사이에 동면을 한 개체와 동면을 하지 않은 개체를 이용하여 성호르몬, 여포와 알의 수와 크기, 암ž수간의 행동상호작용의 계절적 변화를 연구하였다. 비록 동면 여부에 따라 다소의 편차는 있었지만, 암컷의 혈청 에스트라디올 농도는 7월부터 증가하기 시작하여 8월-10 월에 최고 농도를 보였으며, 수컷의 테스토스테론의 농도는 8-9월에 최고 농도를 보였으며, 3월에 가장 낮았다. 동면을 한 암컷들은 5월초에서 7월 중순 사이에 완전히 발달한 알을 가지고 있었으며, 산란은 6월 초순부터 7월 하순 사이에 이루어졌다. 반면, 동면을 하지 않은 암컷들은 이른 4월부터 이른 6월 사이와 8월 중순에서 11월 하순 사이에 알을 가지고 있었으며, 산란은 6월초, 10월 중순, 2월 초에 이루어졌다. 이러한 결과는 동면이 여포와 알의 정상적인 발달에 매우 중요한 역할을 함을 보여준다. 행동연구에서 암ž수간의 구애행동을 포함하는 행동상호작용은 8월 하순부터 증가되 어 10-11월에 최대를 보였다. 연구결과는 남생이의 짝짓기 기간이 성호르몬의 증가와 직접 연계되어 있지만, 여포와 알의 발달은 그렇지 않다는 것을 보여준다. 이러한 연구결과는 멸종위기종인 남생이의 성공적인 번식프로그램을 운영 하는데 매우 중요하게 사용될 것으로 판단된다.

Tight junctions (TJs) form continuous intercellular contacts in intercellular junctions. TJs involve integral proteins such as occludin (OCLN) and claudins (CLDNs) as well as peripheral proteins such as zona occludens-1 (ZO-1) and junctional adhesion molecules (JAMs). TJs control paracellular transportation across cell-to-cell junctions. Although TJs have been studied for several decades, comparison of the transcriptional-translational levels of these molecules in canine organs has not yet been performed. In this study, we examined uterine expression of CLDNs, OCLN, junction adhesion molecule-A, and ZO-1 in canine. Expression levels of canine uterine TJ proteins, including CLDN1, 2, 4, 5, JAM-A, ZO-1, and OCLN, were measured using reverse transcription PCR, real-time PCR, and Western blotting, whereas TJs distribution was determined by immunohistochemistry. The mRNA and protein expression levels of OCLN, CLDN-1, 4, JAM-1, and ZO-1 were identified in the uterus. Immunohistochemistry demonstrated that TJs were localized to the endometrium and/or myometrium of the uterus. Our results show that canine TJ proteins, including CLDNs, OCLN, JAM-A, and ZO-1, were expressed in the canine uterus. Taken together, these proteins may perform unique physiological roles in the uterus. Therefore, these findings may serve as a basis for further studies on TJ proteins and their roles in the physiological or pathological condition of the canine uterus.

규산은 작물의 필수원소에는 포함되어있지 않으나, 화본과 작물을 중심으로 내도복성과 병충해 저항성의 향상 , 군락구조 개선에 의한 광합성 능력의 향상 등에서 폭넓게 그 유용성이 알려져 왔으며, 최근에는 원예작물에서도 규산질 비료의 시용이 수량이나 병충해저항성을 향상시키는 효과가 입증되고 있어 친환경농업 관점에서도 주목을 밭고 있다. 본 실험은 배추 육묘 중 규산질 비료의 시용이 묘소질과 저온, 고온, 건조 등 환경내성에 미치는 영향을 검토하기 위하여 수행하였다. 규산염 처리농도를 8, 16, 32, 64 및 128mM로 설계 하여 주 2회 관주 처리 하고, 처리 3주 후에 생육조사 및 스트레스 내성에 대해 평가하였다. 생육조사 결과, 8, 16 및 32m의 농도에서는 대부분의 생육지표가 대조구에 비해 약간 증가하는 경향을 보였으나 8mM처리만 제외하고 통계적 유의차는 나타나지 않았다. 고농도인 128mM의 규산 처리구에서는 모든 생육 지표가 감소하였다. 총 뿌리 면적, 뿌리 길이 및 근단 수는 8, 16 및 32mM의 농도에서 증가했지만 64 및 128mM의 처리구 에서는 감소하였다. 규산 처리 농도가 증가함에 따라 증산 속도는 감소한 반면 기공확산 저항은 증가하는 경향을 보였다. 상대적 이온 누출율도 대조구에 비해 규산염 처리구에서 감소되었으나, 처리 농도간 유의차는 나타나지 않았다. 규산처리에 의해 고온과 저온 장해 지표도 감소되었으며, 농도간에는16과 32mM이 가장 효과적이었다. 규산처리에 따라 건조내성도 증가하여 대조구는 단수 후 3일째부터 위조되기 시작하여 5일째는 전 개체가 위조하였으나, 규산처리구는 4일(8, 64, 128 mM) 또는 5일(16과 32mM) 부터 위조가 시작되어 6일 (8mM)이나 7일(16, 32 ,64및 128 mM)이 지나서야 모든 공시 개체가 위조되었다.

본 연구는 특용작물인 인삼을 대상으로 식물공장에서의 LED 광원, Hertz와 Duty비에 따른 생리·생태학적 반응을 알아보고자 하였다. 본 실험에서는 LED 시스템을 이용하 여 광원의 종류를 단색의 적색광, 청생광, 백색광, 황색광, 원적색광 그리고 적색+청색 혼합광, 적색+청색+백색 혼합 광, 적색+원적색 혼합광으로 총 16개의 구배로 구성하였다. 적색+청색 혼합광은 Hertz를 각각 20, 60, 180, 540, 1620, 4860Hz로 처리하였고 적색+청색+백색 혼합광은 Hertz를 각각 60, 180, 540, 1620Hz로 처리하여, 이 실험을 각각 Duty비 30%, 50%, 70%로 총 3번의 실험을 진행하였다. 실험 결과, 인삼의 광합성률은 Duty비 30%일 때 적색+ 청색 혼합광의 20Hz에서 가장 높았고, Duty비 50%일 때 적색+청색 혼합광의 60Hz에서 가장 높았으며, Duty비 70%일 때 적색+청색 혼합광과 적색+청색+백색 혼합광의 60Hz에서 높았다. 인삼의 증산률은 Duty비 30%일 때 적색 +청색 혼합광의 20Hz에서 가장 높았고, Duty비 50%일 때 백색광의 180Hz에서 가장 높았으며, Duty비 70%일 때 청 색광과 백생광의 180Hz가 높았고 적색+청색 혼합광의 20Hz와 540Hz, 적색+청색+청색 혼합광의 60Hz가 높았다. 인삼의 수분이용효율은 Duty비 30%일 때 적색+청색 혼합 광의 180Hz에서 가장 높았고, Duty비 50%일 때 적색+청색 혼합광의 60Hz에서 가장 높았으며, Duty비 70%일 때 황색 광의 180Hz가 높았고 적색+청색 혼합광과 적색+청색+백 색 혼합광의 1620Hz에서 가장 높았다. 위의 결과를 종합적으로 보았을 때 인삼을 식물공장의 LED광 조건으로 재배할 경우 Duty비 50%에서 가장 경제 적인 생산에 최적으로 판단된다.

Hypocrea속 병해는 전남 해남 및 고흥지역에 심하게 발생하여 재배농가에 큰 피해를 주고 있으며 최근에는 전국적으로 발생되고 있다. 병원균은 자낭균에 속하며 초기에는 유백색이나, 후기에는 갈색 또는 황갈색을 띠며, 0.5~2.0 cm 크기의 자실체들이 다수가 뭉쳐 기형적인 형태를 형성하며, 자실체가 형성된 부위에서는 버섯이 발생되지 않는다. 자낭각은 자실체의 표면 바로 아랫부분에 매몰부분에 형성하고. 그 안에 다수의 자낭을 형성한다. 자낭이 어린 상태에서는 자낭포자가 8개로 보이나 성숙되면서 16개의 자낭포자가 형성된다. 수집균주의 배양온도별 균사생장 및 자실체 형성정도를 조사한 결과 균사생장은 15˚C에서 H-1과 H-12균주가 가장 빨랐지만, 20˚C와 25˚C에서 H-8, H-9, H-13, H-14 등 4 균주는 매우 느린 생육을 보였다. 자실체는 20˚C와 25˚C에서 발생하였지만, 15˚C에서는 발생하지 않았으며, 수집균주 중 H-2, H-3, H-6, H-13, H-14 등 5 균주가 자실체를 형성하였다. 영양원의 C/N율에 따른 균사생장 및 자실체 형성정도는 H3균주의 경우 질소원 NH2SO4와 asparagine을 첨가한 처리한 구에서는 C/N율 30에서 생육이 가장 좋았고, H14 균주의 경우 질소원 NH2SO4와 cystin을 첨가한 처리한 구에서는 C/N율 100에서 생육이 가장 좋았다. 자실체는 histidine과 asparagine 처리구에서 주로 발생하였으며, histidine-70과 asparagine-100 처리구에서 가장 많이 발생하였다. 이 병은 균사생장기간에는 발병여부가 확인되지 않고, 하온후 균상표면에 버섯과 비슷한 병원균 자실체가 발생한다. 병원균 자실체는 버섯의 자실체보다 딱딱하고, 초기에는 유백색이나 시간이 지남에 따라 갈색으로 변색된다.

여름철 강원도 고랭지 재배되는 착색단고추는 비상품과로 분류되는 생리장해과가 발생이 많은데, 본 실험은 이들 생리장해과의 신선편이 이용 가능성을 알아보고자 실시하였다. 착색단고추의 정상과와 배꼽썩음과 그리고 납작과를 수확하여 신선편이로 제조하여 수확 후 생리현상과 몇 가지 MAP 조건에서 저장성을 비교하였다. 저장전 이들 신선편이의 호흡률과 에틸렌 발생 률은 정상과와 생리장해과의 차이에 일정한 경향이 었으며 통계적 유의성도 나타나지 않았다. 이들 3가지의 형태의 과실의 신선편이를 두께 25μm와 50μm의 세라믹 필름으로 포장하여 4℃와 9℃ 그리고 상온에서 저장하였다. 저장중 생체중 감소는 모두 1.1% 이하로 과실형태로는 그 차이에 유의성이 없었으며 필름 두께가 얇을수록 저장 온도가 높을수록 컸다. 이들 포장재내 이산화탄소와 산소농도의 경우 품종과 과실형태별 차이에 유의성은 없었으며 저장온도별로 저온이었던 4℃ 처리와 필름종류에서는 두께가 얇았던 25μm 세라믹 필름포장처리에서 낮은 이산화탄소와 높은 산소 농도를 보였다. 저장기간 중 변화를 보면 4℃ 저장은 9일 이후, 9℃ 저장은 6일 이후 포장재내 급격한 이산화탄소 농도 증가와 이와 동반된 산소 농도 감소나 나타났는데, 이 시점은 외관상 품질이 급격히 감소한 때와 일치하였다. 에틸렌 농도는 상온을 제 외한 모든 처리구에서 7μL·L-1 이하를 보였는데 포장재 두께가 얇은 25μm 세라믹 필름포장과 4℃ 저장 처리구에서 낮게 유지되었으며 과실형태별로 유의성 있는 차이나 일정한 경향은 없었다. 저장 최종일에 외관상 품질은 3일간 저장하였던 상온에서 가장 크게 감소하였으며 처리간 차이에 유의성은 없었다, 9℃와 4℃ 저장에서는 정상과에서 외관상 품질이 높게 유지되었으나 생리장해과와의 차이에 통계적 유의성은 없었다. 저장온도별로 9일간 저장한 9℃에 비해 12일간 저장한 4℃에서 높게 유지되었다. 이상의 결과를 종합하면, 착색단고추 과실의 형태 및 품질이 신선편이의 저장성에 큰 영향을 주지 않았으며 저온 장해가 있는 착색단고추 과실이지만 신선편이의 경우 4℃의 저온이 보다 효과적인 것을 알 수 있었다.