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북아메리카 원산으로 세계적으로 많이 퍼져있는 단풍잎 돼지풀(Ambrosia trifida)은 주변 환경에 미치는 여러 가지 부정적인 영향 때문에 생태계교란종 및 위해종으로 분류되어 있다. 이들의 생물학적 방제로써 돼지 풀잎벌레(Ophraella Communa)가 가장 주목받고 있지만, 이들은 단풍잎 돼지풀이 아닌 다른 식물들도 함께 섭식하는 것으로 관찰되어 현재로서는 사용이 불가하다. 따라 서 본 연구에서는 돼지풀잎벌레 성충과 유충의 섭식 행동을 분석하여 돼지풀잎벌레의 생물학적 방제 가능성을 살펴보고자 하였다. 대전시 유성구 탄동천 일대에서 채집한 돼지풀잎벌레의 성충과 유충을 실체 현미경과 전자 현미경을 이용하여 구기 구조를 관찰한 결과, 이들은 저작형 구기 구조를 가지고 있다는 것을 알 수 있었다. 또한 이들의 섭식 행동을 카메라로 동영상 촬영한 결과, 단풍잎돼지풀의 여린 잎을 섭취함을 알 수 있었는데, 이는 돼지풀잎벌레 성충과 유충의 구기 구조가 다소 작은 큰턱과 단순화된 작은 턱 때문이라고 유추하였다. 주제어: 돼지풀잎벌레, 단풍잎돼지풀, 섭식 행동, 저작형 구기
학업 스트레스가 큰 대전동신과학고등학생들의 생체 정보 대부분이 포함된 타액 단백체를 채취하 여 프로테오믹스 분석을 하여 학생들의 스트레스와 면역 간의 상관관계를 탐구하고자 하였다. 타액은 여러 항균 물질과 무기물, 단백질을 포함하고 있어 전처리 과정을 거쳐 단백질만을 선택적 으로 농축하였고 이후 질량 분석을 통해 얻은 데이터를 생물정보처리기술을 이용하여 분석하였다. 특히 면역 관련 단백질을 동정하면서 분석한 결과 데이터를 통해 스트레스 상황에 따른 대조군과 실험군에서의 단백질 변화를 찾고 각각에서 나타나는 규칙성과 연관성을 분류하여 탐구하였다. 이러한 과정에서 결론적으로 도출한 스트레스 데이터를 활용하여 학생들의 생활 환경과 삶의 질을 개선할 방안을 찾고 더 나아가 진단 키트 등에 활용할 방법을 연구할 것이다. 주제어: 타액, 단백질, 프로테오믹스, 스트레스, 면역, 생물정보처리
본 연구는 식중독의 예방방법으로써 유산균의 항균효과를 측정하기 위해 실생활에서 많이 접하는 요구르트, 유산균 영양제 제품 중 6가지를 선정하였다. 각 균을 배양하는데 필요한 배지를 이용 하여 증균배양과 분리배양 방법을 이용하여 식육제품의 식중독균을 검출 및 배양하고 유산균을 분리배양으로 검출한다. 검출한 유산균을 디스크 확산법을 이용하여 여러 가지 식중독균에 대한 항균효과를 살펴보았다. 연구 결과 유산균 함유 제품의 종류에 따라 식중독균 배양 정도의 차이 를 보였고 세균 생장 양상에 대해 살펴볼 수 있었다. 주제어: 유산균, 식중독균, 디스크확산법, 항균효과
본 연구는 최적추출조건으로 추출한 모링가 잎의 항산화 효능을 평가하고, 이를 통해 모링가 잎등 천연 유래 기능성 식품 개발의 유용한 기초 자료 제공을 목적으로 진행되었다. 최근 건강기능 식품 및 자연유래 항산화 제품의 수요가 증가하고 있다. 이에 본 연구의 자료가 후속 연구 및 기술 개발을 위한 기초 자료로 사용될 것으로 기대된다. 본 연구에서는 모링가 잎을 DW 및 Et로 추출한 샘플을 기존의 항산화제인 BHT와 α-tocopherol에 비교하여 DPPH radical 소거능, ABTS+ radical 소거능, Hydrogen peroxide(H2O2) 소거 활성, 환원력 측정, 총 폴리페놀 함량 측정, 총 플라보노이드 함량 측정 실험으로 항산화 효능을 평가하였다. 실험 결과, 모링가 샘플의 농도에 비례하여 유의적으로 항산화능이 증가하는 것을 확인하였으며, 이를 통해 모링가의 항산화효과를 입증하였다. 주제어: 항산화 (Antioxidant), 추출물 (Extract), 기능성 식품소재 (Functional food material), 모링가 잎 (Moringa oleifera Lam. leaf)
식물 형질전환은 현재 다양한 식물종에 다양한 형질을 삽입하기 위하여 이루어지고 있으며, 콩 종자는 산업적으로 유용한 다양한 전구물질과 풍부한 단백질을 가지고 있어서 새로운 물질이나 단백질 생산에 유리하다. 이런 장점으로 인해 콩 형질전환은 생산성 증대와 영양성분을 증가시키는 목적등으로 다양한 유전자를 도입하는 형질전환연구가 진행되었다. 콩캘러스를 이용하면 세포 수준에서 유용물질이나 의료용단백질등을 생산할 수 있으나 현재 콩캘러스에서 유전자의 강한 발현을 유도할 수 있는 프로모터가 없다. 따라서 이미 발굴된 여러 개의 후보 프로모터를 대상으로 발현이 강한 프로모터를 찾기 위하여 이 실험을 수행하였다. 주제어: 프로모터, PCR, 콩캘러스, 발현Vector, 형질전환
2020년 기준 전체 사망자의 수 중 27%가 암으로 사망할 만큼 암 환자의 수가 증가하고 있다. 이에 따라 의학의 발전과 항암 물질의 발견, 연구를 통하여 암을 만성 질병으로 만들기 위한 노력들이 계속되고 있다. 식이 유황(MSM)은 일반적으로 항염증제의 역할을 하지만, 최근 항암 효과를 가지고 있다는 사실이 연구로 밝혀졌다. 하지만, 아직 자궁경부암에 대한 결과는 밝혀지지 않았다. 그리고 HeLa cell에서 Jak2-STAT3 pathway가 세포 사멸을 억제하며 여기에 속한 단백질의 인산화를 억제함으로써 세포 사멸을 유도할 수 있다는 연구 결과가 있다. 이에 본 연구에 서는 HeLa cell을 이용하여 MSM의 농도에 따른 STAT3 단백질의 발현과 활성화 정도를 측정 하여 MSM의 자궁경부암에서의 잠재적 항암 효과에 대해 분석하였다. MSM을 처리했을 때 농도에 따라 HeLa cell에서 STAT3 단백질의 발현 정도와 활성화 정도를 western blot으로 측정하 였다. 이때, 농도에 상관없이 total-STAT3의 양은 비교적 일정하게 나타났고, phospho-STAT3의 경우는 signal이 나타나지 않았다. 이로써 MSM은 STAT3 단백질 자체의 발현에는 영향이 없으며 활성화에 대해서는 아직 inconclusive하다는 결과를 얻었다. 주제어: 식이 유황, HeLa cell, Jak2-STAT3 pathway, Western blot, 자궁경부암
본 연구는 도심에 환경적, 경제적 이익을 가져오는 생태적 방음벽을 효율적으로 보존하기 위해 '토양교결 작용’에 영향을 미치는 요인을 찾아보았다. 특히 생태적 관점에서 토양유출을 막기 위한 토양교결 강화가 필수적임에 따라 이를 특정 미생물의 활용을 통해 접근하였으며, 다양한 실험군을 비교하여 분석함으로써 최적의 효율을 보이는 토양 샘플의 환경 조건을 도출하고자 하였다. 연구 과정에서 Bacillus subtilis, Lysinibacillus sphaericus, Sporosacrina pasteurii, Viridibacillus arenosi를 사용하여 토양 샘플을 제작하였다. 모의 강수 실험과 주사기 실험을 이용하여 토양의 교결 정도를 비교하였는데 토양 교결 작용에 Bacillus subtilis와 Lysinibacillus sphaericus의 영향이 크다는 결과를 도출하였다. 또한, Bacillus subtilis는 Dextrose 농도가 7.5(g/L)일 때, Lysinibacillus sphaericus, Sporosacrina pasteurii와 Viridibacillus arenosi는 Dextrose 농도가 2.5(g/L)일 때 가장 CaCO3 생성량이 높다는 경향성을 파악할 수 있었다. Calcium Acetate 농도는 10(g/L)일 때가 가장 효율적임을 확인할 수 있었다. 주제어: 생태방음벽, 토양 교결 증대, 미생물 배양 조건
지금까지 생물과 유해화학물질 간의 연구는 거의 대부분이 유해화학물질이 생물에 끼치는 부정적 영향과 그 정도에 대해 다루었다. 하지만 본 연구에서는 유해화학물질이 오히려 생장에 긍정적 영향을 끼칠 수 있다는 선행 연구를 토대로 EC, SEM/EDX 외 여러 정량적인 분석을 통하여 유해화학물질이 식물의 생장에 긍정적 영향을 끼치는 것을 규명 및 그 원인을 분석했다. 본 연구에 따르면 유해물질을 첨가했을 때 대조군에 비해 식물생장이 잘 된 경우는 식물 세포벽이 두꺼운 경우, 중금속흡착능이 있는 경우, 토양 배수가 원활한 경우 등에서 유해자극을 주었을 때 나타나는 생장률과 생존율이 더 높게 나타났다. 끝으로 각 측정방법을 비교하고, 경우를 나누어 환경적 응적 모델을 제안하였다. 주제어: 환경변화, SEM/EDX, EC 변화, 나노표면구조, 유해물질
카페인은 각성효과를 나타내어 현대인들의 생활에 광범위하게 쓰이는 약물 중 하나이다. 이를 위해 커피의 소비량이 많아지는 만큼 커피 제조에 사용되고 남은 커피박의 양도 상당하다. 이러한 커피박의 비료 가능성 등도 많은 연구가 되었지만, 이때 충분히 카페인이 사라지는지 알 수 없었 다. 이에 우리는 분해자인 버섯을 이용한 커피박 배지에서 자란 버섯에 카페인이 남아있을지를 연구하였고, 결과적으로는 버섯에 카페인이 남아있음을 알 수 있었다. 그 양은 2,71mg/100mL로 미량이지만 일반적인 상식에 커피박 버섯 배지에서 자란 버섯에 카페인이 없을 거라는 통념이 깨어졌다고 생각된다. 또한 카페인이 작물 생장에 영향을 미치는 만큼 퇴비로 사용했을 때 미치 는 영향성과 카페인이 흡수한 작물의 섭취가 괜찮을지에 대한 연구가 더 필요하리라 생각된다. 주제어: 카페인 분해, 버섯, 퇴비, 작물 생장
스티로폼이 환경과 인간에 끼치는 악영향을 인지하고 버섯의 균사를 이용한 구조물로 단열재를 만들어 대안을 마련하고 하였다. 버섯을 톱밥과 미강 혼합물에서 배양하고, 블록 모양으로 가공한 뒤 단열재의 열 전도성과 압축응력과 같은 물리적 특성을 측정하고자 하였다. 그러나 버섯을 배양하는 단계에서 철저한 멸균과정을 거쳐도 다른 곰팡이가 더 많이 성장하는 문제가 발생하였다. 따라서 이 곰팡이의 출처와 성장 조건을 알아내기 위한 실험들과 더불어 카페인이 곰팡이의 성장은 저해하지만 버섯의 성장에는 영향을 미치지 않는 물질로써 합당한지에 대해 실험하였다. 실험 결과 곰팡이는 외부에서부터 고온, 밀폐 상태에서 곰팡이는 빠르게 성장하였고 카페인은 버섯의 성장에는 영향을 미치지 않으나 곰팡이의 성장은 방해하는 경향을 확인하였다. 주제어: 버섯, 단열재, 곰팡이, 카페인, 배양
농업 과정에서 인간은 작물의 생산량을 늘리기 위해 농약 및 화학약품 그리고 인공 비료를 사용 하였다. 하지만 리우 선언 이후 농약 및 비료의 사용을 줄이고 지속이 가능한 농업을 확대해나가 기 위해 현재 많은 환경 농법에 대한 연구가 진행되고 있다. 식물에는 식물의 생장을 촉진할 수 있는 식물 생장호르몬이 존재한다. 기존에는 식물 호르몬을 인간이 인위적으로 생성하여 투여하였 다. 하지만 식물 생장촉진 박테리아(PGPB)는 직접적으로 식물생장호르몬을 생성할 수 있다. 따라 서 본연구에서는 이러한 비료들의 대체제로 식물생장호르몬을 방출하는 세균들을 이용하였다. 오히려 세균들이 흡수하는 영양분의 양이 많아 생장이 저해되는 것으로 추론하였다. 이를 해결하기 위해서는 PGPB의 농도를 식물 종에 따라 적절하게 조절해야 한다는 결론을 얻었다. 주제어: 식물생장호르몬, 식물생장촉진박테리아(PGPB), 옥신(auxin), 사이토키닌(cytokinins)
최근 친환경적인 작물 재배법으로 수경재배법이 주목받고 있다. 수경재배는 외부 환경에 상관없이 일정한 생산물을 얻을 수 있지만, 조명, 양액 공급 등 일정한 조건을 맞춰주기 위한 전기가 많이 소모된다. 유글레나는 광합성 생물로서, 산소를 배출하면서도 사체는 식물의 비료로 사용되기도 한다. 본 연구에서는 유글레나의 특성을 활용하여 기계적 개입을 최소화한 새로운 형태의 수경재배법을 고안하였다. 서로 다른 농도의 유글레나 혼탁액을 제작하여 유글레나의 농도와 산소포화도 간의 관계를 확인하였다. 양액과 공기 공급(MO), 유글레나와 양액 공급(ME), 유글레나와 공기 공급(EO), 유글레나만 공급(E)한 4개의 조건에서 청상추 씨앗을 심고 발아율을 비교했으며, 잎의 개수와 생체량을 비교하여 어떤 조건에서 유글레나가 더 잘 자랐는가를 확인하였다. 발아율은 ME, EO, E 군에서 모두 100%로 가장 높게 나타났고, 잎의 개수는 EO가 가장 높게 나타났으 며, 생체량은 E군이 가장 높게 나타났다. 이로서 양액 공급기나 공기 펌프와 같은 외부적 개입없이 유글레나만을 이용한 수경재배도 기존의 수경재배를 대체할 만큼의 효율을 가지고 있음을 알 수 있다. 주제어: 유글레나, 생태친화, 지속가능한 농작법, 미래 식량