연도별 연구과제 65 페이지첫페이지로 이동

녹차, 홍차에 들어있는 카테킨에는 항암효과가 있다. 녹차, 홍차의 유방암 세포(MDA-MB-231) 에 대한 항암효과를 비교하고 어떤 차가 가장 뛰어난 항암효과를 가졌는지 알아보았다. 본 연구 팀은 DMEM 배지에 유방암 세포를 배양하고 MTT assay를 통해 녹차와 홍차가 어떠한 농도에서 항암효과가 가장 잘 나타나는지 알아보았다. 이를 통해 알 수 있었던 결론은 항암효과가 잘 알려져 있었던 녹차와 달리 항암효과에 대해 잘 알려지지 않은 홍차도 유방암세포의 생존을 감소 시킬 수 있다는 것을 알 수 있었다. 또한, 효과가 가장 잘 나타나는 농도가 두 시료 모두 1mg/ml의 농도인 것 또한 알 수 있었다.
항암효과가 가장 뛰어난 농도에서 녹차와 홍차가 유방암세포의 사멸에 미치는 효과를 확인하기 위해 western blot을 시행하였다. caspase-3와 cleaved caspase 3의 발현을 비교해 보았을 때, 녹차의 항암 효과가 홍차의 항암효과보다 좋음을 알 수 있다. 그러나 홍차의 항암효과 또한 control 값의 약 2배로 그 효과를 뚜렷하게 확인할 수 있었다.

주제어: 항암효과, MTT assay, 카테킨, MDA-MB-231 세포, western blot

대부분의 생물은 미생물로부터 자신을 방어하기 위해 면역 체계를 가진다. 이때 면역체계에 기여 하는 항균펩타이드는 신규 치료제로서 훌륭한 후보물질이다. 이번 연구에서는 최근 천연항생물질 의 소재로 관심받고 있는 해양생물 중 소라와 개울타리고둥의 항균활성을 알아보고자 한다. 이 연구의 최종 목표는 소라와 보말의 항균활성 측정, Protease 처리에 의한 단백질성 확인, 세포독성 확인이다. 이를 위해 소라와 개울타리고둥의 전처리, 액체 배지와 고체 배지의 제작, 항균활성 측정, 단백질성 확인, 세포독성 확인의 순서로 실험을 계획 및 수행하였다. 그 결과 소라와 개울 타리고둥 모두 항균활성, 세포독성을 나타내고 소라와 개울타리고둥 추출물이 단백질성을 가진다는 결과가 나왔다.

주제어: 항균펩타이드, 항균 활성, 세포 독성

본 연구는 김치 폐기물을 구성하고 있는 소금, 고춧가루, 양념류가 글루코스 생산에 미치는 영향 에 대한 연구를 진행하였다. 소금물의 농도 10%, 15%, 20%에 절인 배추, 고춧가루의 농도 5%, 7.5%, 10%에 혼합한 배추, 일반 배추, 시중에 파는 김치로 통제변인, 조작변인을 구성하 였다. 산 가수분해와 효소 가수분해에서 각각의 농도를 변인으로 하여 황산과 효소의 농도에 따른 효율 경향성을 제시하였다. DNS법과 혈당 측정기, gas chromatography를 통해 피크를 확인하여 각각의 조건에 대한 당화 효율을 알아보았다. 이후, 당화된 용액에서 효모 발효를 통해 바이오에탄올을 생산하였으며, 분별증류 후 바이오에탄올의 농도를 측정하였다. 측정된 결과를 바탕 으로 가장 효율이 좋은 조건을 찾아 김치를 이용하여 바이오에탄올을 가장 효율적으로 생산하는 방법을 제시하였다.

주제어: 산 가수분해, 효소 가수분해, 글루코스, 바이오에탄올, 김치

현대 사회에 만연한 만성 질환 중 하나인 비염은 다양한 원인들에 의하여 생기는데, 현재 마땅한 치료 방법이 없는 상태이기 때문에 많은 사람들이 비염으로 인해서 큰 불편을 겪고 있다. 또한 평소 비염을 심하게 앓아 수술까지 받았으나, COVID-19의 확산 때문에 마스크를 계속 착용하고 생활하다 보니 수술의 효과가 거의 없었다는 팀원의 사례를 바탕으로 하여 우리는 마스크 착용이 비염에 주는 영향에 대해 확인하고, 비염과 균 증식 억제에 효과가 있다고 알려진 유칼립투스, 페퍼민트 등 식물체의 추출물을 이용하여 비염균의 일종인 황색 포도상구균(S. aureus)의 항균 효과를 검증해볼 것이다. 또한 이를 토대로 마스크에 식물체 추출물을 처리하였을 때, 비염 환자들 의 비염 증상 감소 효과에 대해 고민해보고자 한다.

주제어: 마스크, 균, 식물추출물, 비염, 항균 효과

본 연구는 공업발달로 인해 환경오염이 가속화됨에 따라 이를 친환경적인 방법으로 해결하는 방안을 찾고자 하였다. 환경오염의 원인인 다환 방향족 탄화수소를 버섯의 효소인 Laccase를 이용 해 분해할 수 있다는 사실을 바탕으로 버섯의 탄화수소 고리 분해 능력을 알아보았다. Laccase와 배양액의 Malachite green 분해 능력을 pH 변화 측정과 흡광도 변화로 확인하고자 하였다. 실험 결과 Laccase와 버섯배양물의 pH 변화는 관찰할 수 없었다. Malachite green의 분해를 가시적인 변화로 확인하였고, 흡광도의 peak 변화도 관찰할 수 있었다. 하지만, 느타리버섯 배양액의 활성을 확인할 수 없었다. 이를 토대로 후속 연구를 계획하였고 버섯의 활성을 확인하기 위한 실험을 할 예정이다.

주제어: Laccase, Malachite green, PAH, 버섯 배양물

강가나 호수에 질산이나 인의 농도 증가로 인해 남조류의 과도한 성장으로 인해 물의 색깔이 녹색으로 변하는 녹조 현상은 세계적으로 문제가 되는 현상이다. 현재 생태실험종으로 사용되는 물벼룩을 이용하여 녹조의 대표적인 독성물질인 마이크로시스틴이 생태계에 미치는 영향과 그 지속 성을 분석할 수 있다. 또한 수질 개선 효과가 있는 것으로 알려진 수생식물을 이용하여 녹조 제거 효과를 DO와 인산염인 농도를 측정하여 확인할 수 있다. 밤 껍질의 아미노산과 단백질을 응집하는 성질이 있는 타닌을 이용하여 마이크로시스틴을 구성하는 7개의 아미노산을 침전시킬 것이라고 기대할 수 있다.

주제어: 녹조, 물벼룩, 영향 지속성, 수생식물, 타닌

현대 사회에 살아가면서 설탕이 첨가된 식품을 자주 접하게 된다. 이로 인해 비만, 당뇨, 고혈압 등의 다양한 질병을 유발하는 원인이 된다. 최근에는 설탕의 문제점을 보완하고자 대체 당을 이용한 식품이 나오기 시작했다. 선행연구 결과 대체 당은 장내 미생물의 생장을 억제 시킴을 밝혔 다. 따라서 본 연구는 장내 미생물을 유익균과 유해균으로 나누어 대체 당이 장내 미생물에게 주는 영향, 또 다른 균 집인 효모와의 관계를 데이터로 분석하여 긍정 부정의 영향을 파악하였다. 장내 미생물은 설탕보다 대체 당에서 배양의 억제반응이 더 큼을 볼 수 있는 연구 결과를 얻을 수 있었다.

주제어: 대체 당, 설탕, 효모, 장 내 미생물, 배양

본 연구는 톱다리개미허리노린재에 의한 농작물의 피해가 늘어나고 자연환경에 관한 관심이 늘어 남에 따라 식물의 타감물질로 톱다리개미허리노린재에 의한 피해를 방제하는 방법을 알아보기 위함을 목적으로 한다. 톱다리개미허리노린재는 해충으로 구하기가 매우 어렵기에 같은 노린재목인 미끌애꽃노린재로 대체하여 실험한다. 같은 목인 미끌애꽃노린재를 이용해 톱다리개미허리노린재 방제에 대한 유의미한 결과를 얻을 수 있기를 기대한다. 여러 미나리과 식물의 추출물을 용매추출법으로 추출하여 미끌애꽃노린재에 대한 훈증, 접촉, 기피 효과를 실험을 통해 알아보고 식물 추출물의 가스 크로마토그래피를 분석해본다. 마지막으로 추출물 스프레이를 제작해보고 효과를 검증해본다.

주제어: 미끌애꽃노린재, 미나리과, 식물 추출물, 타감작용, 친환경 방충

현재 전 세계적으로 플라스틱 문제 해결 방안을 위한 관심이 높다. 자연계에 버려져 있는 플라스틱은 유기오염물질의 농축을 통해서 생태계에 심각한 악영향을 끼칠 수 있기 때문이다. 2차 오염물질을 발생하는 화학공정과 달리 친환경적 생물학공정인 곤충을 이용한 플라스틱 분해하는 연구가 진행되고 있다. 아메리카왕거저리(Larvae of Zophobas morio)를 사용하여 폴리에스터 종류의 플라스틱을 분해 하는 연구가 활발하나 여러 형태와 강도를 가진 플라스틱의 분해를 할 수 있는 연구가 필요하다. 본 연구에서는 4차 산업으로 수요가 많은 3D 프린터의 필라멘트의 여러 강도를 가진 플라스틱을 타겟으로 아메리카왕거저리의 플라스틱 분해하는 능력을 평가하고자 한다.
우선, 3D 프린터용 보급형 필라멘트 압출기를 통해 PS, PE 등을 단독 혹은 혼합으로 제조하였다. 제조된 필라멘트별 아메리카왕거저리 유충의 장내미생물의 생분해 능력을 증명하기 위하여 유충이 플라스틱을 섭위하고 난 후에 배출한 frass를 수집하였다. 수집된 frass의 분석 결과, FR-IR 500-1000 부근 파장에서 흡수율이 급감하였다. 이는 탄소 간의 결합이 끊어지고 결합 탄소의 상대량이 감소하여 해당 파장의 투과율이 증가하였기 때문이며, 이를 통해 아메리카왕거저리 내부의 미생물이 플라스틱의 결합을 분해했음을 시사한다. 또한 PS(polystyrene)를 LDPE(Low Density Ployethylene)나 HDPE(High Density Polyethylene)와 혼합하면 물질 내 상대적인 수분의 양이 증가해 장내미생물들에 의한 플라스틱 분해가 용이해져 분해 효율이 높아질 것으로 사료된다. 이러한 결과를 이용해 향후, 곤충 장내 미생물을 활용한 공정을 개발하여 플라스틱을 보다 효율적으로 처리할 수 있을 것으로 예측된다.

주제어: 고분자화합물, 플라스틱, 친환경 분해, 아메리카왕거저리, 장내미생물

양지식물은 잎이 좁고 두텁고, 음지식물은 잎이 넓고 얇다.’라는 내용을 배우고 이를 활용하여 어떤 식물의 겉모습을 보며 양지식물일지 음지식물일지 맞혀보는 게임을 하였는지 전부 틀리고 말았다. 음지 식물과 양지식물의 차이점에 대해 더 탐구해 보니, 양지식물과 음지식물은 엽록체에서 광계 Ⅰ, Ⅱ의 비율에도 차이점이 있었다. 광계 Ⅰ에 있는 엽록소 a/b의 비율이 Ⅱ에 있는 엽록소 a/b의 비율보다 높다는 것을 이용하여 이미 음지식물인지 양지식물인지 알려진 여러 식물들의 잎에서 엽록소 a와 b의 함량을 측정하여 통계를 내서 데이터로 활용한다면 임의의 식물이 양지식물인지 음지식물인지도 엽록소 함량을 측정하여 쉽게 알 수 있을 것이라 생각하게 되었다. 여러 식물을 채집하였고, 표본을 제작하여 정리하였다. 잎을 5g씩 계량하여 액체질소하에서 분쇄 후, 80% 아세톤에서 12시간 추출하여, 흡광도를 측정하였다. 이를 통해 엽록소 함량을 계산하였다. 그 결과 양지식물일수록 엽록소 a/b 비가 컸다. 특히, 중용수의 경우 음지식물쪽인지, 양지식물 쪽인지 구분이 가능했다. 음지식물과 양지식물의 구분은 생장 환경에 따라 달라져 이분법적으로 나누기 힘들다는 것과 엽록소 함량 측정을 통해 어느 정도 결정이 가능하다는 것을 밝혀낼 수 있었다.

주제어: 양지식물, 음지식물, 엽록소, 식물생장, 광계

최근 플라스틱과 비닐류의 제품이 환경오염의 주범으로 거론되고 있다. 본 연구는 기존에 넓은 범주에서 사용되던 플라스틱 끈을 셀룰로오스를 이용하여 생분해성 끈으로 대체하고자 하였고, 그 가능성을 실험적으로 확인하였다. Acetobactoer xylinum은 나노 셀룰로오스를 생물막으로 형성하는 호기성 균주로서, 균주가 형성하는 셀룰로오스 막을 채취하여 연구에 이용하였다. 셀룰로오 스가 전통적인 끈에 스이는 지푸라기, 마와 같이 섬유구조임을 근거로 새끼줄을 꼬는 방식을 이용하여 끈으로서의 역할 수행을 위한 물성을 측정하였다. 기존에 사용되던 노끈과 정량적 값으로 비교하여 보고, 추가적으로 종이, 목공풀 등과 비교하여 박테리아 셀룰로오스 끈의 물성을 정량적 값으로 비교하는 것을 보여주었다. 물리적 한계로 인하여 완전한 대체성에는 한계를 보였기 때문 에, 노끈 사이 부분적인 셀룰로오스 보강을 통하여 플라스틱의 사용량을 훨씬 줄이는 친환경적 끈을 제작하였고 궁극적으로 끈으로서의 사용이 가능함을 확인하였다.

주제어: 박테리아 셀룰로오스, 생분해성, 끈, 파단강도, 친환경

오래전부터 접착제의 유해성에 대한 문제는 꾸준히 거론되어 왔고 현재까지 이어지고 있다. 본 연구에서는 피부에 달라붙어 잘 떨어지지 않고 여러 질환을 일으킬 수 있는 가능성이 있는 등 기존의 접착제에서 발견되는 문제점을 보완하기 위해 천연물에서 유래된 성분을 이용한 피부에 달라붙지 않는 천연 접착제를 제조하는 것을 목표로 하였다.
대두와 레몬으로부터 추출된 단백질과 구연산을 이용하여 콜로이드성 단백질과 산전해질의 염석반 응을 유도해 천연 접착제를 제조한다. 또, 코코넛에서 유래한 천연 식물성 계면활성제인 소듐코코 일이세티오네이트를 활용해 접착제에 피부에 달라붙지 않는 새로운 기능을 부여하고자 하였다.

주제어: 천연 접착제, 염석, 콜로이드성 단백질, 계면활성제