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섬유소 분해균을 이용한 건조 청보리 발효사료가 돼지의 In vitro 발효 특성에 미치는 영향 (Effects of Dried Whole Crop Barley Treated with Cellulolytic Microorganisms on In Vitro Fermentation Characteristics in Swine)

  • 박도연;박중국;조성백;김창현
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.179-190
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    • 2010
  • 본 연구는 높은 섬유소 분해력을 검증 받은 Aspergillus niger (KCCM 60357)와 Bacillus licheniformis (KCCM 40934)를 단독 및 혼합 배양한 미생물제제로 양돈용 청보리 발효사료를 제조하였을 때 사료 성상변화, in vitro 대장발효 및 전장소화율에 미치는 영향을 평가하였다. 실험 설계는 건조 청보리 (control), A. niger (control + A. niger), B. licheniformis (control + B. licheniformis) 및 Mixture (control + Aspergillus niger + Bacillus licheniformis)구로, 균주를 첨가시킨 발효사료에 따라 네 처리군으로 나누었다. 사료 성분변화는 발효사료의 일반 성분분석을 통해 확인하였으며, 그 결과 A. niger 및 B. licheniformis구에서 조단백질과 조지방 함량이 유의하게 증가하였다 (p<0.05). In vitro 대장발효성상의 변화는 배양 후 24시간에 건물 분해율이 A. niger와 Mixture구에서 각각 55 및 57.42%로 대조구 및 B. licheniformis구와 비교하여 유의하게 높았다 (p<0.05). 가스 발생량은 대조구에서 유의적으로 가장 높았으며, 메탄가스 농도는 모든 처리구가 대조구에 비해 증가되었다. pH는 대조구를 비롯한 모든 처리구가 6.8 로 확인되었으며, 암모니아 질소는 모든 발효사료에서 유의하게 증가되었다. Xylanase 활력은 A. niger구가 유의적으로 높았으며 모든 처리구의 활력이 증가하였다 (p<0.05). 총 VFA 농도는 배양 후 24시간에 B. licheniformis구에서 높은 농도 (12.61mM)를 보여주며 VFA 개선효과를 나타냈다 (p<0.05). In vitro 전장 소화율은 B. licheniformis구에서 49.61%로 대조구의 45.65% 보다 소화율이 유의적으로 증진되었다(p<0.05). 따라서 본 실험에 사용된 미생물을 이용하여 청보리 발효사료를 제조하였을 때 전장 소화율 및 대장발효 환경 개선에 충분한 효과가 있을 것으로 기대된다.

만성간질환 위험요인에 대한 코호트연구: 잠재적 발병자 집단을 감안한 분석전략 (A Cohort Study on Risk Factors for Chronic Liver Disease: Analytic Strategies Excluding Potentially Incident Subjects)

  • 김대성;김동현;배종면;신명희;안윤옥;이무송
    • Journal of Preventive Medicine and Public Health
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    • 제32권4호
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    • pp.452-458
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    • 1999
  • 연구자들은 만성간질환의 코호트연구에서 잠재적 발병자 집단이 포함되어 있을 때 분석 결과의 비뚤림을 평가하고 적절한 분석전략을 제안하기 위하여 본 연구를 수행하였다. 1993년 현재 서울코호트로 구축된 14,529명을 대상으로 4년 6개월 동안 만성간질환 발생을 파악하였다. 의료보험공단의 수진내역 및 해당 의무기록 조사, 암등록사업자료 및 통계청 사망원인통계자료와의 연계를 통하여 총 102명에서 간질환이 발생하였다. 대상 코호트를 간질환의 잠재적 발병자 집단은 기초조사 자료에서 B형간염 표면할원 양성인 경우, 혈청 간효소인 GPT(ALT)가 40 이상으로 증가된 경우, 또는 설문조사 결과 간질환을 앓았거나 현재 앓고 있는 대상자로 정의하였으며 총 2,217명이었다. Cox의 회귀분석모형으로 전체 코호트 대상자, 잠재적 발병자 집단 및 기타 대상자 7,305명에 대하여 각각 위험요인을 파악하였으며, 각 분석결과를 비교하였다. 전체 대상자 및 잠재적 발병자 집단에 대한 분석결과는 대체적으로 일치하며, 표면항원 양성, 높은 간효소치, 급성간염 과거력, 최근 금연, 금주 등이 유의한 위험요인이었으며, 식이 측면에서는 돼지고기, 커피 등이 보호요인으로 관찰되었다. 한편 잠재군에서는 비만도가 높을 경우 위험도가 감소하는 경향이 있었다. 잠재적 발병자 집단을 제외한 코호트 대상자 분석에서는 상이한 양상이 관찰되었는데 체질량지표의 경우 비만도가 높은 집단에서 발생 위험도가 4배 정도로 증가하였다(p<0.10). 그러나 금주나 금연 등은 무관하였으며, 생간(生肝) 섭취, 가공생선 및 된장찌개의 섭취 빈도가 위험도를 증가시켰다. 한편 표면항원 양성, 높은 간효소치, 급성간염 과거력 등은 다른 대상자의 분석결과가 유사하였다. 이상의 결과에서 잠재적 발병자 집단을 포함할 경우, 질병의 결과로 변화하는 생활습관이 해당 질병의 위험요인으로 파악될 가능성이 있었으며, 특히 금연, 금주 및 비만도 등이었다. 즉 연구자들은 만성적 경과를 밟아 진행되며 임상적으로 확인되는 질병에 대한 코호트 연구에서 잠재적 발병자 집단을 감안하지 않을 경우 발생하는 비뚤림의 가능성을 실증적으로 평가하였다. 4년 6개월간의 추적조사기간 동안 102명의 만성간질환 발병 예를 확인하였지만 잠재적 발병자 집단을 제외한 분석이 타당하며, 이들에서는 19명의 환자만이 발생하였다. 만성간질환의 위험요인에 대한 유용하고도 정밀한 연구결과를 도출하기 위해서는 향후 추적조사기간을 연장하여 충분한 발병 예를 확보할 필요가 있다.

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국내하수에 적합한 BNR 공정 시뮬레이션을 위한 최적 동력학적 계수 산출 (The Analysis of Kinetic Parameters for BNR Process Simulation in Domestic Wastewater)

  • 김대성;박명균;안호철;안원식;이의신
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2006년도 학술발표회 논문집
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    • pp.1385-1390
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    • 2006
  • 외국에서 ASM 모델의 BNR 적용 연구결과를 국내 하수에 적용하기에는 하수농도, 온도, 슬러지농도 등이 국내와는 달라 적용상 무리가 있다. 본 연구에서 BNR 시뮬레이션을 위한 입력 자료로 활용되는 인자들은 IAWPRC task group에서 제안하는 값들을 사용하되 국내 하수성상에서 필요로 하는 인자들은 직접 실험을 통하여 부분적으로 구해냄으로써 모델 시뮬레이션의 신뢰도를 높이고자 하였다. F/M비의 변화량과 1/SRT과의 관계로부터, 종속영양미생물 생산계수 $Y_H$값을 구한결과, 0.40mg VSS/mg COD였다. 이것을 ASM No.2d에 적용하기 위하여 mg cell COD formed/mg COD oxidized 단위로 환산한 결과 0.58을 나타냈다. H 하수처리장의 1차 침전지 하수를 이용하여 호기성상태에서 OUR Test를 통한 미생물에 의한 유기물 섭취시 산소섭취율 변화를 측정하였다. 호기성상태와 무산소상태에서 구한 쉽게 분해되는 용존성유기물(Ss)값을 비교해보면 각각 35.5mg/L와 39.9mg/L로 약간의 차이는 있으나 유사한 값을 보여주고 있다. 시뮬레이션을 위한 동력학적 계수 중 무산소 상태에서 종속영양미생물의 ${\mu}_{max,H}$$3.56d^{-1}$로 나타났고, 호기성상태에서는 구하면 ${\mu}_{max,H}$$4.2d^{-1}$로 산출되었다. 종속영양미생물의 사멸계수 $b_H$를 구하기 위한 실험에서 초기 OUR의 10%이내가 될 때까지 걸린 시간은 7일정도가 걸렸으며, 사멸률 $b_H$$0.043hr^{-1}$로 나타났다. 독립영양미생물의 최대비성장률 ${\mu}_{max,A}$는 최대암모니아 섭취률을 이용하여 구한 결과 $0.65d^{-1}$로 나타났다.EX>$60%{\sim}87%$가 수심 10m 이내에 분포하였고, 녹조강과 남조강이 우점하는 하절기에는 5m 이내에 주로 분포하였다. 취수탑 지점의 수심이 연중 $25{\sim}35m$를 유지하는 H호의 경우 간헐식 폭기장치를 가동하는 기간은 물론 그 외 기간에도 취수구의 심도를 표층 10m 이하로 유지 할 경우 전체 조류 유입량을 60% 이상 저감할 수 있을 것으로 조사되었다.심볼 및 색채 디자인 등의 작업이 수반되어야 하며, 이들을 고려한 인터넷용 GIS기본도를 신규 제작한다. 상습침수지구와 관련된 각종 GIS데이타와 각 기관이 보유하고 있는 공공정보 가운데 공간정보와 연계되어야 하는 자료를 인터넷 GIS를 이용하여 효율적으로 관리하기 위해서는 단계별 구축전략이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 인터넷 GIS를 이용하여 상습침수구역관련 정보를 검색, 처리 및 분석할 수 있는 상습침수 구역 종합정보화 시스템을 구축토록 하였다.N, 항목에서 보 상류가 높게 나타났으나, 철거되지 않은 검전보나 안양대교보에 비해 그 차이가 크지 않은 것으로 나타났다.의 기상변화가 자발성 기흉 발생에 영향을 미친다고 추론할 수 있었다. 향후 본 연구에서 추론된 기상변화와 기흉 발생과의 인과관계를 확인하고 좀 더 구체화하기 위한 연구가 필요할 것이다.게 이루어질 수 있을 것으로 기대된다.는 초과수익률이 상승하지만, 이후로는 감소하므로, 반전거래전략을 활용하는 경우 주식투자기간은 24개월이하의 중단기가 적합함을 발견하였다. 이상의 행태적 측면과 투자성과측면의 실증결과를 통하여 한국주식시장에 있어서 시장수익률을 평균적으로 초과할 수 있는 거래전략은 존재하므로 이러한 전략을 개발 및 활용할 수 있으며, 특히, 한국주식시장에 적합한 거래전략은 반전거래전략이고, 이 전략의 유용성은 투자자가 설정한 투자기간보다 더욱 긴 분석기간의 주식가격정보에 의하여 최대한 발휘될 수 있음을 확인하였다.(M1), 무역적자의 폭, 산업의 생산

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DISEASE DIAGNOSED AND DESCRIBED BY NIRS

  • Tsenkova, Roumiana N.
    • 한국근적외분광분석학회:학술대회논문집
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    • 한국근적외분광분석학회 2001년도 NIR-2001
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    • pp.1031-1031
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    • 2001
  • The mammary gland is made up of remarkably sensitive tissue, which has the capability of producing a large volume of secretion, milk, under normal or healthy conditions. When bacteria enter the gland and establish an infection (mastitis), inflammation is initiated accompanied by an influx of white cells from the blood stream, by altered secretory function, and changes in the volume and composition of secretion. Cell numbers in milk are closely associated with inflammation and udder health. These somatic cell counts (SCC) are accepted as the international standard measurement of milk quality in dairy and for mastitis diagnosis. NIR Spectra of unhomogenized composite milk samples from 14 cows (healthy and mastitic), 7days after parturition and during the next 30 days of lactation were measured. Different multivariate analysis techniques were used to diagnose the disease at very early stage and determine how the spectral properties of milk vary with its composition and animal health. PLS model for prediction of somatic cell count (SCC) based on NIR milk spectra was made. The best accuracy of determination for the 1100-2500nm range was found using smoothed absorbance data and 10 PLS factors. The standard error of prediction for independent validation set of samples was 0.382, correlation coefficient 0.854 and the variation coefficient 7.63%. It has been found that SCC determination by NIR milk spectra was indirect and based on the related changes in milk composition. From the spectral changes, we learned that when mastitis occurred, the most significant factors that simultaneously influenced milk spectra were alteration of milk proteins and changes in ionic concentration of milk. It was consistent with the results we obtained further when applied 2DCOS. Two-dimensional correlation analysis of NIR milk spectra was done to assess the changes in milk composition, which occur when somatic cell count (SCC) levels vary. The synchronous correlation map revealed that when SCC increases, protein levels increase while water and lactose levels decrease. Results from the analysis of the asynchronous plot indicated that changes in water and fat absorptions occur before other milk components. In addition, the technique was used to assess the changes in milk during a period when SCC levels do not vary appreciably. Results indicated that milk components are in equilibrium and no appreciable change in a given component was seen with respect to another. This was found in both healthy and mastitic animals. However, milk components were found to vary with SCC content regardless of the range considered. This important finding demonstrates that 2-D correlation analysis may be used to track even subtle changes in milk composition in individual cows. To find out the right threshold for SCC when used for mastitis diagnosis at cow level, classification of milk samples was performed using soft independent modeling of class analogy (SIMCA) and different spectral data pretreatment. Two levels of SCC - 200 000 cells/$m\ell$ and 300 000 cells/$m\ell$, respectively, were set up and compared as thresholds to discriminate between healthy and mastitic cows. The best detection accuracy was found with 200 000 cells/$m\ell$ as threshold for mastitis and smoothed absorbance data: - 98% of the milk samples in the calibration set and 87% of the samples in the independent test set were correctly classified. When the spectral information was studied it was found that the successful mastitis diagnosis was based on reviling the spectral changes related to the corresponding changes in milk composition. NIRS combined with different ways of spectral data ruining can provide faster and nondestructive alternative to current methods for mastitis diagnosis and a new inside into disease understanding at molecular level.

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자두와인 내 폴리페놀 화합물의 항산화 및 항바이러스 활성 (Antioxidant and Antiviral Activities of Polyphenolics in Plum Wine)

  • 강병태;권두한;최화정;김순희;박동철
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제15권6호
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    • pp.891-896
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    • 2008
  • 피자두와 후무사로 만든 자두와인 내 총 페놀화합물과 플라보노이드 함량을 비교분석한 결과, 총 페놀화합물은 피자두 와인 ($478.4{\pm}5.6\;mg/L$)이 후무사 와인 ($200.6{\pm}7.5\;mg/L$)보다 2배, 플라보노이드 함량은 피자두 와인 ($202.4{\pm}7.5\;mg/L$)이 후무사 와인 ($64.4{\pm}6.8\;mg/L$)보다 3배 이상 많았다. 자두와인 자체의 항산화 효과를 DPPH 전자공여능으로 비교분석하였을 때 정제된 페놀화합물보다 그 활성이 크게 낮았으나, ethyl acetate로 추출한 중성 페놀화합물과 산성 페놀화합물의 항산화 활성은 mg/mL의 농도에서 정제된 페놀화합물과 비슷하게 나타났다. 특히, 중성페놀화합물의 경우, $100{\mu}g/mL$의 농도에서 64.5%의 전자공여능을 나타내었는데 이는 동일 농도의 정제된 페놀화합물(chlorogenic acid 15.5%, quercetin 24.6%)의 활성보다 3배 이상 높은 값이었다. vero cell에 돼지설사바이러스(PEDV)를 감염시켜 페놀화합물의 항바이러스 활성을 분석한 결과 중성 페놀화합물이 저농도 ($10\;{\mu}g/mL$이하)에서 상용 항바이러스제인 ribavirin보다 세포독성효과 (CPE)를 더 억제시키는 것으로 나타났다. 두 종류의 페놀화합물간에는 중성 페놀화합물이 산성 페놀화합물에 비해 최대 1.5배 정도 더 높은 항바이러스 활성을 보여주었다. 그러나, 고농도 ($100\;{\mu}g/mL$)에서는 ribavirin이 페놀화합물보다 높은 활성을 나타내었다. 정상세포에 대한 세포독성은 모든 실험군에서 나타나지 않아 페놀화합물의 항바이러스 활성이 바이러스 특이적인 효과임을 알 수 있었다.

배양된 치유두 유래세포의 조골활성 및 골기질 형성의 평가 (EVALUATION OF OSTEOGENIC ACTIVITY AND MINERALIZATION OF CULTURED HUMAN DENTAL PAPILLA-DERIVED CELLS)

  • 박봉욱;변준호;최문정;하영술;김덕룡;조영철;성일용;김종렬
    • Maxillofacial Plastic and Reconstructive Surgery
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    • 제29권4호
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    • pp.279-288
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    • 2007
  • In the present study, we focused on stem cells in the dental papilla of the tooth germ. The tooth germ, sometimes called the tooth bud, is the primordial structure from which a tooth is formed. The tooth germ consists of the enamel organ, the dental papilla, and the dental follicle. The dental papilla lies below a cellular aggregation of the enamel organ. Mesenchymal cells within the dental papilla are responsible for formation of dentin and pulp of a tooth. Tooth germ disappears as a tooth is formed, but that of a third molar stays in the jawbone of a human until the age of 10 to 16, because third molars grow slowly. Impacted third molar tooth germs from young adults are sometimes extracted for orthodontic treatment. In the present study, we evaluated the osteogenic activity and mineralization of cultured human dental papilla-derived cells. Dental papillas were harvested from mandible during surgical extraction of lower impacted third molar from 3 patients aged 13-15 years. After passage 3, the dental papilla-derived cells were trypsinized and subsequently suspended in the osteogenic induction DMEM medium supplemented with 10% fetal bovine serum, 50 g/ml L-ascorbic acid 2-phosphate, 10 nM dexamethasone and 10 mM -glycerophosphate at a density of $1\;{\times}10^6\;cells/dish$ in a 100-mm culture dish. The dental papilla-derived cells were then cultured for 6 weeks and the medium was changes every 3 days during the incubation period. Dental papilla-derived cells showed positive alkaline phosphatase (ALP) staining during 42 days of culture period. The formation of ALP stain showed its maximal manifestation at day 7 of culture period, then decreased in intensity during the culture period. ALP mRNA level was largely elevated at 1 weeks and gradually decreased with culture time. Osteocalcin mRNA expression appeared at day 14 in culture, after that its expression continuously increased in a time-dependent manner up to day 28. The expression remained constant thereafter. Runx2 expression appeared at day 7 with no detection thereafter. Von Kossa-positive mineralization nodules were first present at day 14 in culture followed by an increased number of positive nodules during the entire duration of the culture period. Osteocalcin secretion was detectable in the culture medium from 1 week. The secretion of osteocalcin from dental papilla-derived cells into the medium greatly increased after 3 weeks although it showed a shallow increase by then. In conclusion, our study showed that cultured human dental papilla-derived cells differentiated into active osteoblastic cells that were involved in synthesis of bone matrix and the subsequent mineralization of the matrix.

재관류가 허혈 심근세포의 미세구조에 미치는 영향 : 재관류 손상에 관한 연구 (Effect of Reperfusion after 20 min Ligation of the Left Coronary Artery in Open-chest Bovine Heart: An Ultrastructural Study)

  • 이종욱;조대윤;손동섭;양기민;라봉진;김호덕
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제31권8호
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    • pp.739-748
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    • 1998
  • 연구배경: 재관류 없이 허혈 심근세포의 기능이나 형태학적 변화를 원래의 상태로 회복시킬 수 없음은 주 지의 사실이나 재관류가 반드시 유익하지만은 않다는 실험결과들이 있으므로 국소적으로 일과성 허혈을 유도하여 심근세포에서 일어나는 형태학적 변화를 관찰하고 재관류가 허혈심근에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 재료 및 방법: 생후 12개월 내외의 홀슈타인종 소를 사용하여 정맥 마취하에서 흉부를 열고 왼쪽 관상동맥 의 전하방 가지를 20분 동안 결찰하여 국소허혈을 유도하고 결찰을 풀어 재관류를 유도하였다. 위험부위의 심근조직 을 재관류 직후, 재관류후 1, 2, 3, 6, 12시간 및 재관류 12시간후 1시간동안 보조호흡과 수액공급만을 한 후 각각 생검하여 통상적인 방법으로 처리하여 투과전자현미경으로 관찰하였다. 결과: 20분 동안의 국소허혈로 심근세포는 경도에서 중등도에 이르는 미세구조적 변화들이 나타났는데 특히 세포막하, 핵, 사립체, 심근원섬유 등의 소기관에서 많은 변화들이 관찰되었다. 그러나 재관류를 시작하여 1시간이 지나면 허혈심근세포에서는 회복을 시사하는 소견들이 나타나기 시작하였으며 미세혈관 내에서 혈전형성이나 내강의 협착 등이 관찰되었으나 재관류가 계속됨에 따라 심근세포의 미세구조적 변화들은 서서히 회복되어 가는 양상을 나 타내었다. 그러나 시간이 경과함에 따라 심내막하 심근세포의 일부에서는 재관류 손상으로 추측되는 미세구조적 변 화들이 관찰되었다. 결론: 이상의 결과로 미루어 미세혈관은 허혈에 대한 저항력이 심근세포보다 강하며 허혈 심근세포는 재관류 없이는 회복될 수 없고, 회복에는 비교적 장시간이 요구되며, 따라서 혈관폐쇄로 인한 허혈시 혈관성형술이나 혈전 용해를 촉진하는 물질을 이용한 치료는 타당성이 있는 것으로 생각되나 재관류 유발성 세포손상에 대한 주의가 요망 된다.

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Kinetin 침종처리가 벼 발아중 구리 독성 경감에 미치는 영향 (Effects of Seed Soaking of Kinetin on Alleviating Copper Toxicity during Germination in Rice)

  • 김상국;이상철;민기군;이승필;최부술
    • 한국작물학회지
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    • 제41권4호
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    • pp.465-474
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    • 1996
  • 중금속가운데 필수 미량 원소인 동을 볍씨에 처리한 후 식물생장조정제인 kinetin을 침종 처리하여 발아중 동 독성에 대한 벼의 생육 특성, 붕소의 활성, 발아율 향상과 중금속 장해의 경감을 위하여 몇 가지 실험을 수행하여 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 동독성 경감을 위한 농도별 klnetin처리에 따른 생육은 일품벼, 향미벼 001 모두 초장은 kinetin l0$^{-3}$M 처리가 무처리와 동 60ppm 처리에 비해 생육이 양호하였고 뿌리의 생장도 우세하였다. 2. 엽록소 함량은 두 품종 모두 동 60ppm 처리보다 무처리가 높았으며, kinetln 처리에서는 kinetin l0$^{-3}$M, kinetin l0$^{-4}$ M, kinetin l0$^{-5}$M의 처리 순으로 낮은 함량을 나타내었다. 3. Kinetin처리농도에 대한 식물체 부위별 동의축적량은 kinetin의 농도가 낮을수록 증가하는 경향이었으며, 동 60ppm처리에서 동 함량은 일품벼는 잎에서 1,797n 종자에서 1,340ng이었고 향미벼 001에서는 잎과종자에서 동 함량이 각각 1,590ng, 1,260ng으로 일품벼가 더 높았다. 4. 동 60ppm처리에 따른 품종간 단백질 밴드의 패턴은 발아 후 3일째 두 품종 모두 35, 40kDa.부위에서 다소 약한 밴드가 보였으며 일품벼의 경우 발아후 kinetin l0$^{-3}$M 처리에서 54.4 kDa에 새로운 단백질 밴드가 나타났다. 5. 동 처리에 따른 발아일수별 SOD활성도는 일품벼의 경우 무처리에서는 차이를 보이지 않았으나 동 60ppm처리에서 발아 후 3일째 1,299EU로 가장 높은 활성도를 보이다가 발아 후 5일째부터 점차 감소하였으며, 향미벼 001에서는 발아 후 3일째 동 60ppm 처리에서 1,260 EU의 활성도를 나타내다가 발아 후 5일 째부터 감소하는 경향이었으며, kinetin l0$^{-3}$M 처리에서는 가장 낮은 활성을 보여 어느 정도 동 stress 경감의 효과가 인정되었다. 6. 유리 proline함량은 품종간 차이를 보이지 않았으나 SOD 활성과 마찬가지로 발아 후 3일 째 동 60ppm 처리에서 큰 차이를 보였지만, 발아일수가 경과할수록 감소하는 경향을 보였다.

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유청단백질로 만들어진 식품포장재에 관한 연구

  • 김성주
    • 한국유가공학회:학술대회논문집
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    • 한국유가공기술과학회 2002년도 제54회 춘계심포지움 - 우유와 국민건강
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    • pp.59-60
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    • 2002
  • Edible films such as wax coatings, sugar and chocolate covers, and sausage casings, have been used in food applications for years$^{(1)}$ However, interest in edible films and biodegradable polymers has been renewed due to concerns about the environment, a need to reduce the quantity of disposable packaging, and demand by the consumer for higher quality food products. Edible films can function as secondary packaging materials to enhance food quality and reduce the amount of traditional packaging needed. For example, edible films can serve to enhance food quality by acting as moisture and gas barriers, thus, providing protection to a food product after the primary packaging is opened. Edible films are not meant to replace synthetic packaging materials; instead, they provide the potential as food packagings where traditional synthetic or biodegradable plastics cannot function. For instance, edible films can be used as convenient soluble pouches containing single-servings for products such as instant noodles and soup/seasoning combination. In the food industry, they can be used as ingredient delivery systems for delivering pre-measured ingredients during processing. Edible films also can provide the food processors with a variety of new opportunities for product development and processing. Depends on materials of edible films, they also can be sources of nutritional supplements. Especially, whey proteins have excellent amino acid balance while some edible films resources lack adequate amount of certain amino acids, for example, soy protein is low in methionine and wheat flour is low in lysine$^{(2)}$. Whey proteins have a surplus of the essential amino acid lysine, threonine, methionine and isoleucine. Thus, the idea of using whey protein-based films to individually pack cereal products, which often deficient in these amino acids, become very attractive$^{(3)}$. Whey is a by-product of cheese manufacturing and much of annual production is not utilized$^{(4)}$. Development of edible films from whey protein is one of the ways to recover whey from dairy industry waste. Whey proteins as raw materials of film production can be obtained at inexpensive cost. I hypothesize that it is possible to make whey protein-based edible films with improved moisture barrier properties without significantly altering other properties by producing whey protein/lipid emulsion films and these films will be suitable far food applications. The fellowing are the specific otjectives of this research: 1. Develop whey protein/lipid emulsion edible films and determine their microstructures, barrier (moisture and oxygen) and mechanical (tensile strength and elongation) properties. 2. Study the nature of interactions involved in the formation and stability of the films. 3. Investigate thermal properties, heat sealability, and sealing properties of the films. 4. Demonstrate suitability of their application in foods as packaging materials. Methodologies were developed to produce edible films from whey protein isolate (WPI) and concentrate (WPC), and film-forming procedure was optimized. Lipids, butter fat (BF) and candelilla wax (CW), were added into film-forming solutions to produce whey protein/lipid emulsion edible films. Significant reduction in water vapor and oxygen permeabilities of the films could be achieved upon addition of BF and CW. Mechanical properties were also influenced by the lipid type. Microstructures of the films accounted for the differences in their barrier and mechanical properties. Studies with bond-dissociating agents indicated that disulfide and hydrogen bonds, cooperatively, were the primary forces involved in the formation and stability of whey protein/lipid emulsion films. Contribution of hydrophobic interactions was secondary. Thermal properties of the films were studied using differential scanning calorimetry, and the results were used to optimize heat-sealing conditions for the films. Electron spectroscopy for chemical analysis (ESCA) was used to study the nature of the interfacial interaction of sealed films. All films were heat sealable and showed good seal strengths while the plasticizer type influenced optimum heat-sealing temperatures of the films, 130$^{\circ}$C for sorbitol-plasticized WPI films and 110$^{\circ}$C for glycerol-plasticized WPI films. ESCA spectra showed that the main interactions responsible for the heat-sealed joint of whey protein-based edible films were hydrogen bonds and covalent bonds involving C-0-H and N-C components. Finally, solubility in water, moisture contents, moisture sorption isotherms and sensory attributes (using a trained sensory panel) of the films were determined. Solubility was influenced primarily by the plasticizer in the films, and the higher the plasticizer content, the greater was the solubility of the films in water. Moisture contents of the films showed a strong relationship with moisture sorption isotherm properties of the films. Lower moisture content of the films resulted in lower equilibrium moisture contents at all aw levels. Sensory evaluation of the films revealed that no distinctive odor existed in WPI films. All films tested showed slight sweetness and adhesiveness. Films with lipids were scored as being opaque while films without lipids were scored to be clear. Whey protein/lipid emulsion edible films may be suitable for packaging of powder mix and should be suitable for packaging of non-hygroscopic foods$^{(5,6,7,8,)}$.

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축산 폐기물의 퇴비화 및 운용지표 개발 I. 우분의 퇴비화에 있어서 최적 공정운용지표의 개발 (Composting of Livestock Waste and Development of Operating Parameters I. Development of Optimum Process Parameters in Cow Manure Composting)

  • 정재춘
    • 유기물자원화
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    • 제1권1호
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    • pp.69-84
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    • 1993
  • 우분의 효율적인 퇴비화를 위한 최적 공정운용지표를 결정하기 위하여 실험실규모의 퇴비화 반응기를 설치하였다. 우분에 톱밥을 소량 혼합하여 초기의 C/N비를 24, pH를 6.9로 조절하였다. 송기량을 200 ml/min kg. VS, 500 ml/min kg. VS, 1000 ml/min kg. VS, 1500 ml/min kg. VS로 정하여 퇴비화를 실시하고 온도 상승곡선과 최종 C/N비, 분해율로 퇴비화의 효율을 판단한 결과 1000 ml/min kg. VS에서 가장 양호한 퇴비화가 진행되었다. 한편 수분함량을 40%, 50%, 60%, 70%로 달리하여 퇴비화를 실시한 결과 수분함량이 50%일 때 가장 퇴비화의 효율이 좋았으며 20일 후의 분해율은 43%였다. 또한 초기의 pH는 모두 중성내지 약 알카리성으로 상승하였으며 퇴비화의 효율에 있어서는 별다른 차이가 없었다. 즉 온도 상승곡선과 C/N비의 저하, 분해율에 있어서 비슷한 결과를 나타내었다. 상기 실험으로 결정된 최적 운용조건하에서 퇴비화를 실시하여 미생물수를 계수하였다. 세균의 수는 퇴비화의 시간에 따라 증가하여 실험종료일인 20일째는 건조 퇴비화 물질 1g당 $1.5{\times}10^9$세포 였으며 방선균은 $1.1{\times}10^8$개체, 곰팡이는 $3.0{\times}10^8$ 개체였다. 방선균과 곰팡이의 숫자는 다른 연구 결과에서 나타난 수치보다 대체로 높았다. 또한 지표세균군을 계수하였는 바 대장균군은 초기에 건조 퇴비화 물질 1g당 $3.1{\times}10^3$, 분원성 대장균군은 $7.5{\times}10^2$ 세포, 분원성 연쇄상구균은 $5.6{\times}10^5$ 세포 존재하였다. 이러한 개체군수는 퇴비화의 시간이 지남에 따라 감소하여 대장균과 분원성 대장균은 16일째에, 분원성 연쇄상균은 20일째에 발견되지 않았다. 이러한 지표세균군들의 생존기간은 타 연구결과에 비해 대체로 더 길었다. 우분의 퇴비화에서 분리동정된 세균속은 Bacillus 속이 89.3%로 가장 많았으며 Bacillus 속 중에서는 B. circulans complex가 가장 많이 출현하였고 B. stearothermophilus, B. sphericus, B.의 순이었다.

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