답리작 상치 시설재배지에서의 균핵병 발생생태에 관한 연구

신동범,이준탁,Shin Dong Bum,Lee Joon Tak 한국식물병리학회 1987 Plant Pathology Journal Vol.3 No.4

답후작으로 시설재배되는 상치에 발생한 균핵병의 발생생태에 대하여 조사연구한 결과, 상치 균핵병은 전생육기간을 통하여 발생하였는데, 특히 유묘기에 피해가 심하였다. 후병지$(30\times30\times5cm)$내의 균핵수는 유묘기에 22.0개, 수확기에는 5.3개가 검출되었다. 이상치 균핵병 (S. sclerotiorum)의 균사생장적온은 $25^{\circ}C$였고, $15^{\circ}C$이하의 온도에서는 $20^{\circ}C$이상의 온도에서보다 균핵의 형성수는 적었으나 큰 균핵을 형성하였고 건물중도 높았다. 토양깊이 및 시기별로 균핵을 매몰하였을 때 3월, 4월 9월의 매몰구에서는 토양깊이 3cm구까지 자양반을 형성하였으나, 6월, 12월의 매몰구에서는 90일간의 조사기간내에는 자 반을 형성하지 않았다. 그리고 중력수만 제거한 토양과 담수토양내에서 균핵을 $25^{\circ}C$와 $30^{\circ}C$로 5주간 처리하였을 때 $100\%$의 균핵이 사멸하였다. 고압멸균된 상치 식물체절편과 함께 균핵을 상치에 접종하였을 때 균핵의 균사형성에 의한 감염이 일어났으며, 포장주위식물에 대한 병원성 조사에서는 조사식물 9과 31종중 화본료 식물을 제외한 8과 25종의 식물에 병원성을 나타냈다. 그러므로 답리작으로 시설재배되는 상치에 발생한 균핵병의 전염원은 포장주위의 기주식물에 형성된 균핵이라고 생각된다. Incidence of lettuce drop was observed throughout the growing season in the vinylhouse at the southern part of Korea, Kimhai. Occurrence of this disease was especially severe at the seedling stage. Number of sclerotia in surface soil $(30\times30\times5cm)$ was 22.0 at the seedling stage, and 5.3 at harvest in the infected area. Temperature for mycelial growth ranged from 5 to $30^{\circ}C$ with optimum temperature at $25^{\circ}C$. Sclerotia were formed fewer at low temperature, but their size was larger resulting in heavier dry weight than that at high temperature. The apothecia were formed from the sclerotia that were buried in March, April and September upto 3cm soil depth, but formed from those buried only 1 em soil depth in October. Sclerotia buried in June and December did not form apothecia regardless of soil depth by 90 days. The sclerotia buried in the 5cm of soil depth did not form apothecia. Sclerotia that were embedded in wet or flooded soil at $25^{\circ}C$ and $30^{\circ}C$ for 5 weeks lost their viability. Infection of lettuce was possible with mycelia originated from sclerotia on autoclaved lettuce plant fragments. The fungus was pathogenic on 25 plant species in 8 families in artificial inoculation tests. Lettuce seedlings appeared to be infected by airborne ascospore originated from sclerotia on crops and weeds around paddy fields, because sclerotia existing in soil might perish under long flood conditions during rice cultivation.

환원당 - 단백질 반응계로부터의 dicarbonyl 화합물의 생성

신동범,양융,신완철,오상환 ( Dong Bum Shin,Ryung Yang,Wan Chul Shin,Sang Hwan Oh ) 생화학분자생물학회 1990 BMB Reports Vol.23 No.3

When proteins (bovine serum albumin, RNase A and lysozyme) were reacted with glucose or fructose under physiological conditions of 37℃ and pH 7.4, proteins were polymerized and also the amino acid residues of proteins were impaired. These phenomena were considered to be due to the formation of dicarbonyl compound from protein-sugar reaction systems, and therefore dicarbonyl compounds liberated were identified quantitatively by thin layer chromatography and mass spectrometry. 3-deoxyglucosone was the main product among dicarbonyl compounds.

환원당-단백질 반응계로부터의 dicarbonyl 화합물의 생성

신동범,양융,신완철,오상환,Shin, Dong-Bum,Yang, Ryung,Shin, Wan-Chul,Oh, Sang Hwan 생화학분자생물학회 1990 한국생화학회지 Vol.23 No.3

pH 7.4, $37^{\circ}C$의 생리적 반응조건에서 단백질(bovine serum albumin, RNase A 및 lysozyme)을 glucose 또는 fructose와 반응시켰을 때, 단백질은 중합현상을 나타내었을 뿐만 아니라 아미노산 잔기도 크게 손상되었다. 이러한 현상들은 반응계로부터의 dicarbonyl 화합물의 생성과 관련이 깊은 것으로 관찰되어 dicarbonyl 화합물을 정량적으로 동정하였다. TLC와 mass spectrometry에 의하여 동정된 dicarbonyl 화합물로는 3-deoxyglucosone, glyoxal. methyl glyoxal 이었으며, 3-deoxyglucosone이 주된 생성물이었다. When proteins (bovine serum albumin, RNase A and lysozyme) were reacted with glucose or fructose under physiological conditions of $37^{\circ}C$ and pH 7.4, proteins were polymerized and also the amino acid residues of proteins were impaired. These phenomena were considered to be due to the formation of dicarbonyl compound from protein-sugar reaction systems, and therefore dicarbonyl compounds liberated were identified quantitatively by thin layer chromatography and mass spectrometry. 3-deoxyglucosone was the main product among dicarbonyl compounds.

제주 연안 갈조류 추출물의 신경세포 보호효과

신동범(Dong-Bum Shin),한은혜(Eun-Hye Han),박성수(Sung-Soo Park) 한국식품영양과학회 2014 한국식품영양과학회지 Vol.43 No.2

항암, 항염증 및 비만억제 등의 생리활성을 지닌 해조류는 최근 건강기능 식품, 기능성 화장품 그리고 의약품 산업 분야에서 미용과 건강식품 소재로 각광받고 있다. 본 연구에서는 10종의 갈조류 메탄올 추출물을 이용하여 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl(DPPH) 라디칼 소거능과 아밀로이드 베타 단백질(Aβ)의 신경독성에 대한 HT-22 신경세포 보호효과를 조사함으로써 천연물로부터 안전하고 새로운 신경세포 보호소재를 개발해내고자 한다. DPPH 라디칼 소거능의 경우 미역쇠를 포함한 8종의 갈조류에서는 비교적 낮은 활성산소 소거능을 보인 반면, 감태와 패에서 강력한 활성산소소거능이 나왔다. Aβ의 신경독성에 대해 10종의 갈조류 추출물이 갖는 HT-22 신경세포 보호효과를 검증하기 위해 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide(MTT) 분석과 APP, BACE1, iNOS 단백질의 발현양상 및 ERK1/2, p38, JNK1/2 단백질의 활성화 양상을 분석했다. MTT 분석 결과, Aβ의 신경독성으로부터 미역쇠가 25 μg/mL의 농도에서 가장 효과적으로 세포를 보호하고 있는 것으로 나타났고, 알쏭이모자반, 불레기말, 바위수염, 짝잎모자반도 세포 보호효과가 있는 것으로 나타났다. 세포 보호효과가 있는 것으로 밝혀진 5종의 갈조류를 가지고 수행한 단백질 발현분석 결과, 미역쇠는 Aβ의 신경독성에 의해 HT-22 신경세포에서 발현되는 단백질인 BACE1과 iNOS의 발현을 저해하였다. 이는 미역쇠의 세포보호효과가 Aβ의 신경독성으로부터 일어난 ERK와 p38의 활성화에 연관된 세포신호전달 경로를 억제하는 것으로 보인다. 그러므로 특히 식용 갈조류인 미역쇠는 Aβ에 의해 유도된 신경독성에 대해서 신경세포 보호효과를 갖는 건강기능 식품 소재로서의 가치가 충분한 것으로 사료된다. Marine algae have long been recognized as a health and beauty food, based on its anti-tumor, anti-inflammatory and anti-obesity activities. In this study, methanol extracts were prepared from 10 different phaeophyta, after which DPPH radical scavenging and cytoprotective activities of HT-22 cells against β-amyloid protein (Aβ), which has neurotoxic effects, were investigated. In DPPH experiments, Ecklonia cava and Ishige okamurai showed strong ROS scavenging activities, whereas eight other phaeophyta including Petalonia binghamiae (P. bin) showed weak ROS scavenging activities. To validate the cytoprotective effects of 10 different phaeophyta in Aβ-induced HT-22 cells, protein expression levels of APP, BACE1, iNOS, phosphorylated ERK1/2, phosphorylated p38 and phosphorylated JNK1/2 were determined along with MTT assay. In the MTT assay, P. bin showed the best effective cytoprotective activity at a concentrations of 25 μg/mL, whereas Sargassum confusum, Colpomenia sinuosa, Myelophycus simplex, and Sargassum hemiphyllum showed potential. Determination of protein expression levels related to Aβ-induced neurotoxicity in the five selected phaeophyta showed that P. bin inhibited BACE1 and iNOS expression in Aβ-induced HT-22 cells. These results indicate that the cytoprotective effects of P. bin are mediated by suppressing the pathways involving Aβ-induced ERK and p38 activation.

3-deoxyglucosone에 의한 단백질의 중합

양융,신동범,신완철,오상환,Yang, Ryung,Shin, Dong-Bum,Shin, Wan-Chul,Oh, Sang-Hwan 생화학분자생물학회 1990 한국생화학회지 Vol.23 No.3

pH 7.4, $37^{\circ}C$의 생리적 반응조건에서 HSA, ovalbumine, BSA, lysozyme, RNase A 및 IgG와 3-deoxyglucosone을 반응시키고 단백질의 중합현상과 아미노산 잔기의 손상상태를 연구하였다. 3-deoxyglucosone은 모든 단백질을 중합시킬 수 있으나 특히 lysozyme, RNase A 및 IgG를 현저하게 중합시켰다. 또한 arginine 잔기를 크게 손상시켰다. glucose에 의한 단백질의 중합과정은 glucose가 단백질의 아미노 그룹과의 반응으로 3-deoxyglucosone을 형성시키고, 이것이 단백질의 lysine 잔기와 arginine 잔기를 공격하여 cross link를 형성시키는 것으로 추정되었다. Human serum albumin, bovine serum albumin, ovalbumin, IgG, lysozyme and ribonuclease A were reacted with 3-deoxyglucosone under physiological conditions of $37^{\circ}C$ and pH 6.4, and polymerization of proteins and the impairments of amino acid residues were investigated. Proteins tested, especially lysozyme, IgG and ribonuclease A, were polymerized significantly, and lysine residue and arginine residue, especially arginine residue of proteins, were impaired remarkable. Experimental results strongly suggested that 3-deoxyglucosone, formed from proteins-glucose reaction system, was the corss-linker responsible for the polymerization of proteins.

3 - deoxyglucosone 에 단백질의 중합

양융,신동범,신완철,오상환 ( Ryung Yang,Dong Bum Shin,Wan Chul Shin,Sang Hwan Oh ) 생화학분자생물학회 1990 BMB Reports Vol.23 No.3

Human serum albumin, bovine serum albumin, ovalbumin, IgG, lysozyme and ribonuclease A were reacted with 3-deoxyglucosone under physiological conditions of 37℃ and pH 6.4, and polymerization of proteins and the impairments of amino acid residues were investigated. Proteins tested, especially lysozyme, IgG and ribonuclease A, were polymerized significantly, and lysine residue and arginine residue, especially arginine residue of proteins, were impaired remarkable. Experimental results strongly suggested that 3-deoxyglucosone, formed from proteins-glucose reaction system, was the corss-linker responsible for the polymerization of proteins.

환원당에 의한 생체단백질의 Glycosylation

양융,신동범,신완철,오상환 ( Ryung Yang,Dong Bum Shin,Wan Chul Shin,Sang Hwan Oh ) 생화학분자생물학회 1990 BMB Reports Vol.23 No.4

In order to get further informations on the loss of biologic function by the nonenzymatic reaction of glucose with proteins, reducing sugars (glucose, fructose, galactose, mannose, ribose and xylose) were reacted with proteins (bovine serum albumin, lysozyme, ovalbumin, RNase A) in 0.2 M phosphate buffer (pH 7.4) at 37℃, and polymerization of proteins and changes in amino acid composition were compared. Proteins tested were polymerized and some amino acid residues were impaired significantly by Maillard reaction. The degree of polymerization and impairment of amino acid residues, however, were different, depending on the kinds of proteins and reducing sugars.

2015년 국내산 저장 옥수수에서의 후자리움 독소 오염 및 감염 곰팡이 조사

김양선,강인정,신동범,노재환,허성기,심형권,Kim, Yangseon,Kang, In Jeong,Shin, Dong Bum,Roh, Jae Hwan,Heu, Sunggi,Shim, Hyeong Kwon 한국식물병리학회 2017 식물병연구 Vol.23 No.3

옥수수는 세계에서 가장 많이 재배되는 곡물 중 하나이며 중요한 식량자원이다. 생산 된 옥수수는 수확 및 건조 후에 저장되는데 저장 옥수수의 질을 떨어뜨리는 곰팡이 감염 및 곰팡이 독소는 생육 시기부터 저장기간 내내 발생한다. 이 연구는 우리나라에서 2015년 수확하여 1년정도 저장한 옥수수를 대상으로 옥수수의 크기와 변색 정도에 따른 감염 곰팡이 종과 독소검출을 조사하였다. 데옥시니발레놀과 제랄레논이 아플라톡신, 오크라톡신, 푸모니신, 티투독소보다 상대적으로 높은 수준으로 검출되었는데 특히, 데옥시니발레놀 경우 작은 낱알에서 $1200{\pm}610{\mu}g/kg$로 검출되었는데, 이는 이보다 큰 낱알에서 검출된 독소 함량에 비해 4배에서 6배까지 많은 양이 검출되었으며, 변색된 낱알의 혼입으로 인해 데옥시니발레놀, 제랄레논 및 푸모니신의 함량이 증가하였다. 곰팡이의 경우 Fusarium, Aspergillus 그리고 Penicillium 속 등 총 10종이 분리되었다. 이중 F. graminearum은 정상적인 낱알에 비해 변색 된 붉은색 낱알과 갈색 낱알에서 60%와 40%로 높은 빈도로 검출되었다. 따라서 수확 후 변색 또는 손상된 옥수수 낱알이 정상 낱알에 섞여 보관될 경우, 손상된 낱알에 오염되어 있던 병원균이 정상 낱알을 감염하여 진균 독소의 발생이 증가할 수 있으므로 오염 낱알의 제거가 곰팡이 및 독소의 오염 예방에 도움이 될 것이다. Maize is one of the most cultivated cereals as a staple food in the world. The harvested maize is mainly stored after drying, but its quality and nutrition could be debased by fungal spoilage and mycotoxin contamination. In this study, we surveyed mycotoxin contamination fungal infection of maize kernels that were stored for almost one year after harvest in 2015. The amount of deoxynivalenol and zearalenone detected were higher than the other mycotoxin, such as aflatoxin, ochratoxin, fumonisin and T-2 toxin. In particular, level of deoxynivalenol was detected as $1200{\pm}610{\mu}g/kg$ in small size kernels, which was four to six times higher than the large and the medium size kernels. Moreover, the amount of deoxynivalenol, zearalenone, and fumonisin were increased with discolored kernels. 10 species including Fusarium spp., Aspergillus spp. and Penicillium spp. were isolated from the maize kernels. F. graminearum was predominant in the discolored kernels with detection rates of 60% (red) and 40% (brown). Our study shows that the mycotoxin contents of stored maize can be increased by discolored maize kernels mixed. Therefore elimination of the contaminated maize kernels will help prevent fungal infection and mycotoxin contamination in stored maize.

곰팡이 독소 오염 경감을 위한 옥수수 재배법

김양선,강인정,신동범,노재환,정진교,허성기,심형권,Kim, Yangseon,Kang, In Jeong,Shin, Dong Bum,Roh, Jae Hwan,Jung, Jingyo,Heu, Sunggi,Shim, Hyeong Kwon 한국식물병리학회 2017 식물병연구 Vol.23 No.3

살충제와 살균제 처리가 옥수수의 독소 오염을 경감시키는데 어떤 역할을 하는지 그 효과를 관찰하였다. 데옥시니발레논(DON)과 제랄레논(ZEN)은 약제처리시 높은 경감효과를 보였으나, 아플라톡신(AFT), 오크라톡신(OTA), 푸모니신(FUM)과 티-2(T-2 toxin)은 약제처리에 의한 효과가 없었다. 약제처리는 Fusarium verticillioides, F. graminearum, 그리고 F. equiseti 같은 병원성 곰팡이의 생장을 억제하는 것으로 나타났다. 옥수수 수확 시기에 따른 곰팡이 독소의 검출량을 비교하였는데, 수확시기가 늦어질수록 DON과 ZEN의 검출량이 증가하였고, Fusarium 속의 병원균 또한 높은 함량으로 검출되었다. 옥수수 종자의 주요 영양성분은 수확 시기에 따라 영향을 받지 않는 것으로 나타났다. 본 연구결과는 옥수수의 곰팡이 오염을 줄이기 위해, 살균제와 살충제의 약제처리가 필요하며 수확시기를 늦추지 않는 것이 중요하다는 것을 밝혀냈다. The effects of insecticide and fungicide treatment were investigated to reduce mycotoxin contamination of corn (Zea mays L.) seeds. Deoxynivalenol and zearalenone contents were reduced in the treated seeds, but aflatoxin, ochratoxin A, fumonisin, and T-2 toxin were not effective by chemical treatments. The chemical treatment did not affect the growth of saprophyte, but inhibited the pathogenic fungi such as Fusarium verticillioides, F. graminearum and F. equiseti. Myotoxin contents at different harvesting time were compared. As the harvest time was delayed, both levels of deoxynivalenol and zearalenone and frequency of Fusarium spp. increased. However, the major nutrient contents of corn seeds were not affected by harvesting period. These results show that chemical treatments are necessary to reduce the fungal contamination of corn and harvest without delay is important as well.

해조류 첨가 오메기술의 품질 특성

신승식(Seung-Shick Shin),임혜란(He-Ran Lim),신동범(Dong-Bum Shin),박성수(Sung-Soo Park) 한국식품영양과학회 2016 한국식품영양과학회지 Vol.45 No.5

본 연구에서는 지역 특색을 살린 전통주를 개발하여 사장되고 있는 제주 전통주 문화를 정립하고자 제주지역의 대표적 민속주인 오메기술의 제조과정에 다양한 생리활성물질이 함유된 톳, 모자반과 같은 해조류를 물 첨가량 대비 5, 10%로 첨가한 후, 해조류의 함량 차이에 따른 오메기술의 발효중 pH, 산도, 알코올 함량, 색도, 미생물 수, 유기산 함량 및 항산화력을 측정하였다. pH는 담금 직후 4.80~5.35에서 발효 2일째 급격하게 감소하였고 발효기간에 따라 점차 낮아져 발효 10일에는 모자반을 10% 첨가한 오메기술이 3.72로 유의적으로 가장 낮았다. 총산은 담금 직후에 비해 발효 2일째 0.158~0.190%로 급격하게 증가하였고 발효기간에 따라 점차적으로 증가하는 경향을 보였다. 알코올 함량은 발효 2일째에 급격하게 상승하였으며 발효 4일째부터 완만하게 증가하여 발효 10일 8.37~9.00%로 나타났다. 색도는 발효 10일 L값과 a값, b값 모두 톳을 10% 첨가한 오메기술에서 높게 나타났다. 총균수와 젖산균 수는 발효 초기 증가하다가 발효 후기는 감소하는 경향을 나타내었는데 발효 10일째에 톳을 10% 첨가한 오메기술에서 총균수는 1.45×10⁸ CFU/mL, 젖산균 수는 2.21×10⁸ CFU/mL로 나타났다. 유기산에서는 lactic acid와 succinic acid가 많이 검출되었으며 lactic acid는 발효 10일째의 모자반 10%를 첨가한 오메기술에서 7.474 ㎎/mL로 가장 높게 나타났고 succinic acid는 발효 10일 0.598~0.924 ㎎/mL로 유의적인 차이가 없었다. 항산화 활성을 확인하기 위해 DPPH 및 ABTS radical 소거 활성을 측정한 결과 DPPH radical 소거 활성에서는 발효가 진행됨에 따라 점차 증가하여 발효 10일째에는 모자반을 10% 첨가한 오메기술이 69.81%로 가장 높게 나타났고, ABTS radical 소거 활성에서는 발효가 진행됨에 따라 증가하여 발효 8일째에 78.25~81.61%로 모자반을 10% 첨가한 오메기술에서 유의적으로 가장 높게 나타났으나 발효 10일째에는 모든 실험군에서 감소하였다. 본 실험결과에서는 전반적인 품질 비교를 통해 모자반을 10% 첨가한 오메기술이 다른 비교구에 비해 탁월한 결과를 보여 기능성 오메기술로서의 가능성을 확인할 수 있었으며, 이후 지역 특성을 살린 전통주로 기능성 오메기술을 상품화하기 위한 기초자료로서 유용하게 활용될 것으로 판단된다. 현재 오메기술의 소비자 기호도 조사를 수행하고 있으며 그 결과 또한 보고할 계획이다. In this study, we developed traditional liquor, Omegisul, with seaweeds to support the regional culture of Jeju Island in manufacturing traditional liquors. Seaweed extracts from Sargassum fulvellum and Hizikia fusiformis were added for manufacturing Omegisul at a final concentration of either 5 or 10% and fermented for 10 days. During fermentation, samples were collected to measure changes in quality of Omegisul including pH, acidity, alcohol content, chromaticity, total microbes, organic acid content, and antioxidant activity. Both pH and acidity of Omegisul were significantly altered in the early stages of fermentation. Alcohol contents increased over the fermentation period up to 9%. Regarding chromaticity of the product, L, a, and b values were highest in Omegisul with 10% Hizikia fusiformis. Both total plate count and lactic acid bacterial count tended to increase in the early stage of fermentation and decrease later, reaching their highest points in Omegisul with 10% Hizikia fusiformis at 10 days: 1.45×10⁸ CFU/mL and 2.21×10⁸ CFU/mL, respectively (P<0.05). Among organic acids, lactic acid contents were significantly higher during fermentation with the highest concentration of 7.474 ㎎/mL in Omegisul containing 10% Sargassum fulvellum. 1,1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) and 2,2’-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) (ABTS) radical scavenging assays showed that antioxidant activity of Omegisul was increased during fermentation period. Among the samples, Omegisul with 10% Sargassum fulvellum showed the highest antioxidant activities of 69.81% and 81.61% in DPPH and ABTS assays, respectively. Taken together, Omegisul with 10% Sargassum fulvellum showed better characteristics in terms of quality than the other groups and has potential as functional Omegisul.