연도별 연구과제 63 페이지첫페이지로 이동

잠자리 수채는 길게 접힌 아랫입술을 순간적으로 뻗어 먹잇감을 낚아챈다. 물의 저항을 이겨내고 빠르게 운동하는 아랫입술의 구동 원리 및 구조적 특성에 대한 연구는 곤충 연구의 이해도 증진에 기여할 뿐 아니라 추후 생체모방 기기로써 활용가치 또한 높을 것으로 기대되는 분야이다. 이에 이번 연구에서는 국자형, 주걱형 아랫 입술의 구조적 특징을 해부학적, 역학적 관점에서 분석 하였다. 해부를 통해 파악한 관절 위치와 부위별 분석을 기초로, 관절의 펼침각과 길이 비를 측정했으며 수채의 사냥 영상 분석을 통해 사냥의 단계 및 물리량을 분석했다. 이를 통해 궁극적으로 국자형, 주걱형 아랫입술의 구조적, 역학적 특징에 대한 생체역학적 비교 및 해석을 수행할 수 있었다.

주제어: 잠자리 수채, 아랫입술, 국자형, 주걱형, 구조, 생체역학

본 연구에서는 강한 산화제인 과망가니즈산 이온을 첨가하여 구리 항균필름의 효과를 강화하는 방법을 제시하였다. 과망가니즈산 이온은 강한 산화제로, 이온화를 촉진하므로 구리의 contact killing 효과가 강화될 것으로 기대하였다. 구리 이온 수용액과 과망가니즈산 수용액을 준비하고, 여러 방법으로 배합한 수용액을 페이퍼 디스크에 적셨다. 페이퍼 디스크를 대장균을 도포한 고체 배지 위에 접종하여 하루 동안 배양하고 디스크 주위 킬링 존의 크기를 측정했다. 이 킬링 존의 크기를 토대로 수용액들의 항균 성능의 경향성을 파악했다. 실험 결과 구리 이온과 과망가니즈산 이온을 섞은 수용액이 구리 이온만 첨가한 수용액보다 평균적으로 18% 이상 큰 킬링 존을 가졌 다. 이를 통해 실제로 과망가니즈산 이온에 의해 항균 효과가 강화되는 것을 확인할 수 있었다.

주제어: 과망가니즈산 이온, 산화제, 구리의 이온화, 항균 효과, contact killing

포도 껍질 속 탄닌, 편백잎 속 피톤치드, 모링가잎 속 페놀성 화합물을 에탄올 추출법을 이용하여 추출한 추출물과 LB 액체 배지에서 24시간 배양된 대장균, 황색포도상구균을 혼합하여 흡광도를 측정한 결과 흡광도가 감소하는 것을 통해 추출물 속에 항균 작용을 하는 물질이 있는 것을 파악 했다. 각 항균 물질들의 세균 종류에 따른 항균 작용 정도를 알아보기 위해 disk 확산법을 진행 했다. 대조군으로는 증류수, 70% 에탄올, Streptomycin, Ampicillin을 설정하였다. 그 결과 생육저해환이 포도 추출물은 대장균에서 평균 9.33㎜, 황색포도상구균에서는 9.56㎜으로 나타났고, 편백잎 추출물은 대장균에서 5.29㎜, 황색포도상 구균에서는 5.95㎜가 나타났다.

주제어: 대장균, 황색포도상구균, 천연항균물질, 항균작용

프리바이오틱스는 장내에 도달해 유익균의 먹이가 되어 장내 균총을 개선한다. 사람들은 건강에 관한 관심이 높아지면서 프리바이오틱스를 프로바이오틱스와 함께 섭취하여 장내 미생물 생장을 돕고자 한다. 기존의 효소 공정으로 생산한 프리바이오틱스의 경우 올리고당의 종류가 한정적이어 서 장내 미생물 균총이 불균형해지기 쉽다. 본 연구는 기존 합성 방법이 아닌 프리바이오틱스의 작물 유래 올리고당 추출 방법을 제시하였다. 돼지감자, 당근, 우엉 3종의 작물 분말에 에탄올을 가한 후 교반, 여과, 용매 제거의 과정을 거쳐 추출물을 얻었다. 또한, 추출한 올리고당의 상품성 을 높이기 위해 액체 질소로 급속 냉동한 후 동결건조하고 체로 분쇄하여 분말 형태의 추출물을 얻었다. TLC 분석을 통해 돼지감자와 우엉 추출물에서 대조군인 프락토올리고당과 동일한 위치와 더 큰 올리고당의 위치에 spot이 형성되어 추출물에 여러 종류의 올리고당이 함유되어 있음을 확인하였다. 추출물의 프리바이오틱 효과를 검증하기 위해 돼지감자, 우엉, 당근의 추출액을 첨가 한 미생물 배지에서 3종의 혐기성 미생물(Lactobacillus plantarum, Lactobacillus casei, Bifidobacterium adolescentis)의 생장을 조사하였다. 대조군으로 당이 첨가되지 않은 배지, 포도당 첨가 배지, 프락토올리고당 첨가 배지를 사용하였고, 실험군으로 추출물 3종을 넣은 배지를 사용하여 미생물을 배양한 후 CFU method를 통해 계수하였다. 이중 우엉 추출물이 다양한 종류의 올리고당을 함유하여 3종의 장내 미생물 모두에 대해 뛰어난 프리바이오틱 효과를 보였다.

주제어: 장내 미생물, 프리바이오틱스, 올리고당, 작물 추출물, TLC

전기 자극이 식물의 생장과 내열성에 미치는 효과를 탐구하였다. 전기 자극을 가한 무와 보리는 열처리 후 유의미하게 1차 뿌리 생장이 증가하였으며 무의 떡잎과 보리의 자엽초의 이온 유출 측정을 통해 막 손상 정도를 살펴본 결과 전기 자극을 가한 식물이 열처리 후에 낮은 이온 유출 경향을 보였다. 내열성 관련 유전자 HSP70, HSP90, HSP17, HSP18과 뿌리 생장 관련 유전 자 BRL1, EXPA4, GRF2, GRF5의 발현 정도를 RT-PCR 방법을 통해 조사하였다. 전기 자극을 주고 열처리된 식물군에서 HSP70 유전자 발현이 매우 높았으며 BRL1과 EXPA4 유전자는 전기 자극을 준 식물군에서 발현 정도가 높았다. 이를 통해 전기 자극이 식물의 생장과 내열성에 영향을 줄 수 있는 것으로 보인다.

주제어: 식물 생장, 내열성, 전기 자극, 이온 유출, 유전자 발현

본 연구는 식물의 생장을 촉진하는 스테로이드성 식물 호르몬인 브라시놀라이드(BL)과 면역 반응 에 관여하는 펩타이드성 식물 호르몬인 Pep1이 애기장대에 미치는 영향에 대해 알아보고자 수행 되었다. BL과 Pep1을 각각 그리고 동시에 애기장대에 처리한 뒤 발생하는 생장 및 면역 관련 유전자 발현량의 변화와 형태적 변화를 관찰, 분석하였다. RT-PCR을 진행하여 Ct method를 통해 상대적 유전자 발현량을 비교한 결과, BL을 처리한 경우 식물의 생장이 촉진되며, Pep1을 처리한 경우 식물의 면역 반응이 촉진됨을 알 수 있었다. BL과 Pep1을 동시에 처리한 경우 식물의 생장과 면역 반응이 촉진됨을 확인했다. 잎 표피 공변세포의 평균 크기를 측정, 비교한 결과 대조군에 비해 BL을 처리한 경우 크기가 증가했고, Pep1을 처리한 경우 크기가 감소하였다. BL 과 Pep1을 동시에 처리한 경우 크기가 증가하였다. 이로써 병원체에 대한 저항성을 가지는 동시 에 생장이 저해되지 않는 식물 개발의 가능성을 확인하였다.

주제어: 애기장대, 브라시놀라이드, Pep1, 생장, 면역

패스트 패션 문화로 의류 폐기물이 증가하면서 발생하는 환경오염이 해마다 심각해지고 있다. 코마가테이박터(Komagataeibacter xylinus)가 생산하는 박테리아 셀룰로오스는 합성 섬유와 달리 빠른 생분해성을 가져 기존 섬유 대체제로 주목받고 있다. 하지만 배양되며 나온 셀룰로오스 원단이 불규칙하게 뭉쳐져 균일하지 않다는 단점이 있다. 본 연구에서는 배양 방법에 따라 생산된 셀룰로오스를 SEM(주사전자현미경)를 이용하여 관찰하고 얼마나 규칙적으로 배열되었는지 비교하려고 계획하였다. 실제 결과를 도출하지 못하였으나 SEM image로부터 데이터를 추출하고 매트 랩(MATLAB)을 통한 Gaussian Fitting을 통해 균일도를 비교할 수 있음을 보였다.

주제어: 박테리아 셀룰로오스, 코마가테이박터, 배양, 균일

본 연구는 도시에 새롭게 들어서게 되는 아파트에서 발생하는 ‘새집증후군’을 대비하기 위해 진행 되었다. 새집 증후군의 주된 원인인 폼 알데하이드는 인체에 암을 유발하는 물질이다. 식물은 잎과 뿌리에서 오염물질을 흡수하여 공기정화를 하는 것으로 알려져 있는데, 폼 알데하이드 또한 식물의 기공을 통한 유입으로 정화가 이루어진다. 따라서 식물에 들려주는 주파수가 식물의 광합 성량, 생장량에 변화를 준다는 선행연구를 바탕으로 주파수와 식물의 공기정화 능력의 연관성에 대하여 연구를 진행하여 식물의 공기정화능력을 극대화 할 수 있는 최적의 조건을 탐구하고자 한다. 이 연구에서는 이러한 폼 알데하이드를 잘 정화한다고 알려진 관음죽을 통해 실험을 진행하 였다. 또한 외장 스피커를 통해 약 70dB의 주파수를 출력해 실험을 진행하였고, 아두이노 장치를 통해 6분에 한번씩 공기 중의 폼 알데하이드 농도를 ppm 단위로 측정하였다.

주제어: 새집증후군, 포름 알데하이드, 아두이노, 관음죽, 주파수

본 연구는 FBS를 대체 할 수 있는 광독립영양생물을 기반으로 한 FBS 대체제를 개발하고자 한다. FBS는 추출 과정에서의 비윤리성, 소태아를 기반으로 해 품질이 균일하지 않다는 점, 그리고 굉장히 고가인 문제가 존재한다.
본 연구는 이러한 문제점을 해결하기 위해 광독립영양생물 클로렐라를 이용하여, 균일한 품질과, 낮은 생산 단가, 그리고 윤리 문제를 모두 해결해보고자 한다. BCA assay UV-vis를 이용하여 클로렐라 추출물과 FBS의 성분 비교 분석을 하였고, 또한 이 클로렐라 배지의 대체 비율을 조정 하여, 세포의 생장률과 밀도 변화 등을 관찰해볼 것이다.

주제어: FBS, 클로렐라, 동물 세포 배양, 생장 인자, 단백질

현재까지의 많은 연구들에 대해 카페인이 암세포 증식을 억제시킨다는 연구 결과가 많다. 하지만, 커피가 HeLa cell과 같은 특정 암세포에 미치는 영향에 대한 연구는 적다. 그래서 우리는 HeLa cell과 HT cell의 두 암세포를 가지고 카페인과 커피(라떼)의 농도에 따른 세포의 증식 형태와 정도를 확인하는 연구를 진해하였다. 결과를 분석하여 카페인의 몰농도가 0.256mM일 때 HeLacell의 증식이 억제되고, 라떼는 다양한 영양분을 포함하고 있어 증식을 활성화시킴을 확인하였 다. 또한 HT cell은 카페인 몰농도가 클수록 세포 증식이 억제됨을 알 수 있었다. 뿐만 아니라 라뗴의 당 성분으로 인해 HT cell의 증식이 억제된다고 결론지었다.

주제어: HT, HeLa, 라떼, 카페인, 농도

잿빛 곰팡이병은 하우스 작물에 많은 피해를 끼치게 되며 이미 나와있는 이 병의 치료제는 이산 화 염소로 이루어져 있어 인체에 좋지 않다. 따라서 인체에 해롭지 않은 친환경적인 항진균성 물질을 얻고자 이 연구를 시행하게 되었다. 아보카도를 연구 물질로 선정해서 아보카도의 씨앗으로 부터 물질을 추출하여 paper disc 방법을 이용해 추출한 물질의 항진균성을 검증하였다. 그리고 MIC 테스트를 통해 가장 효과가 뛰어난 추출 용매의 농도를 찾았다. 더 나아가 HPLC 분석을 통해 항진균성을 띄게 하는 물질을 추측할 수 있었다. 향후 이 연구를 이용해 항진균성을 띄게 하는 물질에 관한 검증 연구를 진행하면 더 의미있는 결과를 도출할 수 있을 것이라 기대하며 이 연구 결과를 토대로 친환경적인 항진균성 치료제를 만들 수 있을 것이라 생각한다.

주제어: 항진균, 천연추출물, 잿빛 곰팡이병(Gray Mold), 디스크 확산법, HPLC

본 논문은 과일의 신선도를 유지시키는 최적의 방법에 대해 알아보는 것을 목적으로 한다. 기존 의 기체 상태로 1-mcp를 과일에 처리하는 방법에서 가지고 있는 시간적 문제와 비용을 절감하 기 위해 한천을 이용한 새로운 1-mcp 흡착젤을 연구하였다. 식물전용등, 백색광, 적외선, 자외선, 암실에서 빛의 파장에 따른 사과의 에틸렌 방출량에 대해 연구하였다. 연구결과에서 에틸렌 가스 측정정도를 확인해 보면 한천을 사용하여 에틸렌 가스를 흡착 하였을때가 기존의 방법으로 흡착하였을 때 보다 에틸렌 가스가 가장 적게 방출 되었다. 파장에서는 적외선에서 에틸렌 가스가 가장 적게 방출되었다. 이는 배송비용을 줄이고 좋은 배송환경을 구현할 수 있을 것이라 기대 한다.

주제어: 과일신선도, 에틸렌. 1-mcp, 빛의 파장