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식물은 미생물과의 상호 작용에 의해 생장, 영양 공급 등에 큰 영향을 받는다. 특히 식물생장촉진에 관련이 있는 미생물은 향후 농업, 바이오 기술 등 다양한 분야에 활용될 가능성이 있으므로 연구 가치가 뛰어나다. 본 연구에서는 임의로 채취한 2가지의 초본류 식물 근권토양 내 미생물 10여 종과 그 염기 정보를 확보하였다. 식물근권토양 채취, 토양으로부터 미생물 분리, 미생물 배양과 동정, 식물생장촉진능 검증, 식물 유묘에 접종 후 경과 확인, qRT-PCR, 이후 큰 활용 가능성을 가지는 균주 선정의 활동을 수행하였다. 식물과 미생물이 독립적이지 않고 상호보완적 역할을 수행하며 생존하고 번식한다는 홀로바이옴(Holobime, 전체미생물) 이론을 기반으로 하여 식물의 생존과 성장에 긍정적 역할을 하는 근권미생물을 분리, 이용하는 것을 최종적 목표로 한다.

광유전학에서는 채널로돕신(ChR2), 그리고 할로로돕신(NpHR)과 같이 빛에 반응하는 단백질을 사용하여 특정 신경 세포의 신경 활동을 선택적으로 조절하거나 기록할 수 있으며, 이를 통해 뇌 내의 특정 지역에 대한 역할을 규명할 수 있다. 본 연구에서는 마우스에게 시각적인 공포 자극(looming)을 부여하는 동시에, 빛을 이용해 마우스 뇌 내의 한 지역인 시상침(pulvinar)을 activation 시켰을 때, 마우스가 어떠한 행동 양상을 보이는지 알아보려고 한다.

▪ 주제어: 마우스, 신경회로, 공포행동, 광유전학

최근 합성색소의 안전성에 관한 문제가 제기됨에 따라 미생물을 활용한 천연색소의 사용 및 개발이 요구되고 있다. 본 연구의 목적은 미생물이 생성하는 색소를 추출하고, 색소의 특성을 파악하여 실생활 속 활용 가능성을 탐구하는 것이다. 다양한 물과 흙 sample로부터 미생물을 LB 배지에 배양 및 순수분리하고, 색소를 생성하는 균을 선택하여 액체 배양하였다. 이를 통해 환경 sample로부터 얻은 균이 노란색 및 붉은색 계열의 색소를 생성하는 것을 확인하였다. TSA 배지와 MM2-B 배지에 미생물을 배양하여 더욱 다양한 계열의 색소를 획득하고자 하였다. 색소 생성 미생물 중 색소를 뚜렷하게 생성하는 종을 선별하여 LB broth 배지에 배양하였으며 미생물이 생산하는 색소는 다양한 종류의 유기용매를 사용해 추출하였다. 그 후 흡광도를 측정해 유기용매별 색소 추출 효율을 비교했다. 그 결과 세균 pellet에서 색소 추출 효율이 높다는 결과를 얻었으며 적색, 주황색, 황색 색소를 최종적으로 추출하였다.

▪ 주제어: 색소, 미생물, 색소 추출

최근 코로나 19의 영향으로 인해 사람들의 운동량이 크게 줄어들었을 뿐만 아니라 서구화된 식생활 습관으로 인한 영양 과잉 등으로 질병 발병률이 높아졌다. 이에 옛날부터 관상용이나 식용으로 즐겨 사용되었던 꽃을 이용해 항산화능을 확인하는 실험을 통해 세포 노화 예방 가능성을 알아보았다.
실험은 DPPH assay를 통해 맨드라미, 아카시아, 마리골드, 국화, 구절초, 민들레(양성대조군: 아스코르브산, 루테인, -tocopherol) 추출액 제조 후 흡광도를 측정하여 분석하는 방식으로 진행하였다. 실험 결과, 맨드라미 < 아카시아 < 민들레 < 구절초 < 국화 < 마리골드 순으로 항산화능이 좋았고, 용매는 물 < 35% 에탄올 <70% 에탄올 순으로 항산화능이 좋았다. 전체적으로 모든 꽃이 항산화능이 뛰어났으며 식용꽃을 차로만 이용하는 것이 아니라 과일주나 고량주와 같은 다른 형태로도 상품화될 수 있는 기회를 열어주었기에 충분히 가치 있는 연구라 생각된다.

▪ 주제어: 조상님의 지혜, 생활습관, 항산화능, 식용꽃, DPPH
 

본 연구에서는 하나의 종만 존재하는 고추의 ISSR 및 ITS 서열 분석을 통해 품종 간 분류를 하고자 한다. 시중에서 구하기 쉬운 고추 6가지를 선정하였고, 고추 핵 내 DNA를 추출했다. 이를 통해 추출한 DNA를 7가지의 ISSR 프라이머를 이용해 유전자 증폭반응인 PCR을 진행하였고, 증폭시킨 DNA를 전기영동으로 분리한 후 밴드의 유무에 따라 이진법 처리한 데이터를 Popgene 프로그램을 이용해 유전자 다양성, 대립유전자 수, 샤론의 정보지수 등을 분석하였다. 또한, ITS 분석에 필요한 ITS 서열을 알아내기 위하여 ITS 프라이머를 이용해 증폭시킨 DNA를 Sequencing 의뢰하였다. 이후, Chromas를 이용한 다중서열 정리, MEGA-X를 이용한 계통수 그리기 및 쌍 서열 거리, RNAStructure 프로그램을 이용한 DNA와 RNA 2차 구조 모델링을 진행함으로써 품종 간 차이를 알아내었다.

▪ 주제어: 고추, ISSR 서열 분석, ITS 서열 분석

본 연구의 목적은 관절염 등의 각종 질환의 치료법 중 자연에서 고안하여 인체에 해가 가지 않는 치료법은 없는지 털머위의 항산화 실험을 이용하여 입증하는 것이다. 연구 내에서 사용된 털머위를 잎, 줄기, 뿌리로 나누어 구분하였으며 털머위와 시료의 농도를 0.25:1, 0.5:1, 1:1 비율로 하여 용액을 제조하였다. 그 후 각각을 아밀레이스, DPPH, 히알루론산에 대해 저해 활성실험을 거쳤다. 농도와, 털머위의 부위, 용액 3가지에 따른 총 27가지 경우에 대한 측정한 흡광도 값을 통해 항산화능을 분석하였다. 실험 결과 추론은 저해율 계산식을 통해 왜 시료용액의 흡광도 값이 작을수록 저해율이 높아져 항산화능이 높은지 나타내었다. 우리는 세 용액에 대해 각각 잎, 줄기, 뿌리의 효능이 다르게 측정되었으므로 결과적으로 털머위를 이용한 치료제를 만든다면 양친매성 용매를 사용하여 털머위의 전 부위를 가능한 많이 추출하여 만드는 것이 가장 효율적일 것이라는 결론을 도출하였다.

▪ 주제어: 히알루론산, 털머위, 관절염, 항산화, 저해율

 우리나라에서는 다양한 종의 굴의 양식이 이루어지고, 그 중에서도 참굴이 비중이 가장 크다. 굴은 유기물 입자와 식물플랑크톤을 걸러먹는 여과 섭식형 생물이다. 특히 20um이상의 큰 식물플랑크톤을 선호한다. 굴의 여과 효율은 다양한 염분, 유속, 오염도, 먹이질과 같은 환경적 요인에 영향을 받고, 그 중에서도 먹이 조성이 양식생물의 성장과 밀접한 관련이 있다. 최근 일어나고 있는 지구온난화 등의 해양환경 변화는 해양생태계 전체에 영향을 미치고 있으며, 특히 굴의 주먹이원인 식물플랑크톤에게 영향을 끼치고 있다. 따라서 환경변화가 식물플랑크톤에게 어떤 영향을 끼치는지, 패류양식생물의 주먹이원이 어떤 식물플랑크톤인지 알아볼 필요가 있다. 우리는 경상남도 고성군에 위치한 자란만 해역에서 해수를 채수한 다음, HPLC(고성능액체크로마토그래피)를 이용한 색소분석을 바탕으로 CHEMTAX 프로그램에서 식물플랑크톤의 군집 구조를 분석해보았다. 또한 굴의 위 내용물 속 광합성 색소 농도를 분석하기 위해 참굴의 위 내용물을 떼어내고 24시간 동결건조 후 HPLC를 사용했다. 이를 바탕으로 굴이 어떤 식물플랑크톤을 섭식하는지 알아보았다. 

▪ 주제어: 식물플랑크톤, HPLC, 참굴, 자란만, 양식

  볼에 충격이 가해지면 발생하는 Cheek bite의 원인은 다양하다. 본 연구는 Cheek bite가 잘 발생하는 충격 원인을 구강 구조 분석을 통해 찾고, 이를 완화 시켜 줄 수 있는 구강 보조기를 제작하여 그 효과를 판단하고자 한다. 치아의 형태, 볼과 치아 사이의 거리 등 구강 구조에 대한 분석과 이 악물기, 수면 시 이 갈기 등 평소 습관에 대한 내용을 바탕으로 Cheek bite의 원인을 찾는데 효율적인 질문으로 구성된 설문조사지를 구성하고, 알지네이트, 석고, 3D 펜 등을 이용해 Cheek bite가 있는 구강구조를 효과적으로 분석할 수 있는 방안을 제시하고자한다.

▪ 주제어: Cheek bite, 협점막 백선, 구강 보조기

 청국장은 우리나라 사람들이 오랜 기간 먹어 왔던 발효식품으로 많은 연구를 통해 다양한 건강증진 효과가 밝혀졌다. 이 물질들은 청국장을 발효시키는 미생물에 의해서 생기는 것인데, 이는 식품, 의학 산업에 있어 주목받고 있다. 그러나 산업적으로 이를 이용하기 위해서는 제조법과 환경이 다른 재래식 방법보다 특정한 발효균의 접종을 통한 제조가 유리할 것이다. 따라서 본 연구에서는 제조 지역이 다른 청국장을 수집해 분리, 동정하여 종을 밝히고 생리활성물질인 genistein의 함량을 알아보기 위해 β-glucosidase 활성측정을 통하여 좀 더 유용한 균주를 선별하려는 기초 작업을 하였다. 일반 백화점, 마트, 재래시장 등지에서 채집한 청국장에서 각 제품별 2~3종의 미생물을 순수 분리하였다. β-glucosidase 활성은 4-white균이 가장 높았고 가장 낮은 활성을 보인 것은 3-brown 균주였다. 이들은 대부분 Bacillus subtilis, B. licheniformis 등 이었고 제품별 차이가 있었다. β-glucosidase 활성은 재래시장(MK-1)이 가장 높았고 가장 낮은 활성을 보인 것은 백화점(DP-5)의 균주였다. 이 두 균주의 β-glucosidase 활성도 차이를 통해 genistein의 함량 차이도 나타남을 알 수 있다. 

▪ 주제어: 청국장, 발효식품, genistein, Bacillus, β-glucosidase
 

본 연구는 은행나무, 아까시아, 소나무, 자작나무 등을 채집하고 가공하여 실생활에 밀착시켜 사용할 수 있는 살충 및 향균제를 제작하는 것에 목적을 둔다. 채집하여 이물질을 제거한 시료들은 건조 후 분쇄시켜 soxhlet 추출을 진행하였고, 이때 용매는 n-hexane을 사용하였다. 추출한 유기물은 잔류 수분을 모두 증발시켜 고형질의 물질만 남도록 하였고, 이렇게 얻은 유기물은 한천을 이용해 겔 형태의 살충제를 제작했다. 향균 능력을 검증하기 위해서는 잔류 수분을 제거하기 전 단계인 n-hexane에 희석된 시료를 페이퍼디스크법을 이용해 배양된 대장균에 처리하는 방식을 이용했다. 살충과 향균 부분에서 모두 은행나무와 아까시아가 효력이 있는 것으로 드러났다.

▪ 주제어: 항균, 살충, 자연유래, 환경

본 연구는 미량동 작용에 의해 구리가 항균 능력을 가진다는 이론적 배경에 따라 구리의 형태에 따른 구리의 항균 능력을 알아보기 위한 연구이다. 이 연구를 진행하게 된 계기는 최근 코로나19가 유행하면서 간접접촉에 의한 바이러스 전파가 큰 위험으로 대두되었고, 이에 따라 출시된 구리 항균 필름 등의 제품이 간접 접촉에 의한 전파를 막는데에 얼마나 효과적일지 알아보기 위해서이다. 항균 능력을 측정하기 위해 선정한 4가지 형태의 구리 시료와 3가지 방법으로 세척한 구리 필름을 배양액에 넣어 배양시킨 뒤 배지에 도포해 균의 배양정도를 확인하였다. 연구결과, 순수구리가 가장 항균 능력이 뛰어난 것으로 나타났고, 필름을 세척하는 경우 성능이 세척하기 전보다 더욱 떨어지는 것으로 나타났다. 이를 통해 구리 자체는 항균 능력을 가지며, 순수구리의 형태가 가장 효과가 크다는 결론을 도출해냈고, 필름을 세척하는 것은 오히려 항균능력을 떨어지게 한다는 결론을 도출했다.

▪ 주제어: 구리, 코로나 19, 구리 형태, 항균 능력

최근 전염병의 확산에 따라 개인 면역력 강화의 중요성이 대두되고 있다. 인간은 면역반응을 통해 바이러스, 세균, 기생충 등의 병원체로부터 몸을 보호한다. 사람의 주요 면역세포 중 하나인 호중구는 포유류에서 가장 많은 비율을 차지하는 백혈구로 병원균을 먹어치우는 선천적 면역을 담당한다. 이 호중구 내의 Myeloperoxidase라는 효소는 체내 과산화물은 분해하여 하이포아염소산을 생성함으로써 세균을 죽이는 것에 일조한다. 본 연구에서는 이 효소의 기질인 과산화수소의 농도에 따른 반응 정도를 분석해 살균에 최적인 과산화수소 농도와 효소 활성을 확인하고자 하였다. 단, 이 실험은 세포 내에서 일어나는 현상을 세포 밖에서 재현한 것이므로 실제 세포 내 상황을 정확하게 반영하지 못한다는 한계를 지닌다.

▪ 주제어: 효소의 활성도, 과산화수소의 농도, 살균 능력, Myeloperoxidase(MPO), 하이포아염소산