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Precursor제공 및 생합성 관련 유전자의 cloning을 통한 Monacolin-K 생산성 향상 (Enhanced production of monacolin-K through supplement of monacolin-K precursors into production medium and cloning of SAM synthetase gene (metK))

  • 이미진;정용섭;전계택
    • KSBB Journal
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    • 제23권6호
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    • pp.519-524
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    • 2008
  • Monacolin-K는 Monascus sp.로부터 polyketide pathway를 통해 생합성 되는 이차대사산물로써 강력한 콜레스테롤 저하제로 알려져 있다. 본 연구에서는 monacolin-K의 생합성 경로에 대한 이해에 근거한 지속적인 rational screening을 통해 monacolin-K의 생산성을 향상시킬 수 있었는데 그 중에서 특히 monacolin-K 생합성에 관련된 전구체를 최적화된 생산배지에 첨가함으로써 monacolin-K 생산성이 대조군에 비해 눈에 띠게 증가하는 결과를 확인하였다. 황의 동화작용에서 cysteine이 여러 단계를 거쳐 S-adenosylmethionine (SAM)으로 전환된다는 연구결과와 더불어, SAM은 다양한 세포내에서 주된 methyl donor 역할을 하므로 monacolin-K 구조에 포함되어있는 많은 methyl기 역시 SAM으로부터 유래한다고 알려져 있다. 따라서 첨가한 cysteine이 SAM을 생합성하는데 이용된 것으로 보고 SAM을 생산균주 내에서 고농도로 생산한다면 monacolin-K 생산성이 증가할 것이라 기대하였다. 따라서 여러 균주에서 보고된 SAM synthetase 유전자를 cloning하여 생산균주 내로 도입함으로써 생산균주가 cysteine의 별도첨가 없이도 세포내에서 SAM을 고농도로 생산하도록 하여 monacolin-K의 생산성 향상을 꾀하고자 하였다. 이를 위해 염기서열이 밝혀진 균사형성 곰팡이인 Aspergillus nidulans로부터 SAM synthetase를 암호화하는 metK 유전자를 cloning하고 Monascus 유래의 gpdA promoter에 의해 발현되도록 하는 재조합 발현벡터 pBMmetK를 제작하였고 이를 생산균주 내로 도입하여 형질전환체와 대조군의 monacolin-K 생산성을 확인한 결과, 대조군에 비해 형질전환체에서 Monacolin-K 생산성이 약 3.3배가량 증가한 것을 관찰하였다. 이는 metK 유전자가 생산균주의 DNA 내로 삽입되어 안정적으로 발현됨으로써 세포내에서 많은 methyl 기를 제공함으로써 monacolin-K 생산성이 향상된 것으로 판단되며, 현재는 분자적 수준에서 이러한 형질전환체 내에서 metK 유전자의 발현 정도를 확인하는 중이다.

용융탄산염 연료전지용 in-situ 소결된 Ni-Al 합금 연료극 개발 (Development of in-situ Sintered Ni-Al Alloy Anode for Molten Carbonate Fuel Cell)

  • 천현아;윤성필;한종희;남석우;임태훈
    • 전기화학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.124-131
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    • 2006
  • 기존의 용융탄산염 연료전지용 연료극인 Ni-Cr전극은 제조과정이 복잡하며, 운전조건에서 전극의 소결과 creep현상으로 인하여 전극의 기공률과 두께가 감소하는 문제점이 있어 상용화에 걸림돌이 되고 있다. 이에 본 연구에서는 Ni-Cr계 전극보다 creep저항성이 우수하다고 알려져 있는 Ni-Al계 합금을 사용하였다. 또한 공정의 단순화로 비용을 절감시키기 위해, 소성과정을 제외하고 tape casting과 건조과정을 거친 green sheet를 단위전지에 장착하여 전처리 과정 중에 소결시키는 in-situ 소결법에 대해 연구하였다. 그러나 기존의 전처리 방법을 이용한 단위전지 평가에서 Ni-Al 합금의 상분리 현상으로 인해 기대하였던 creep저항성 향상을 확인하지 못했고, 운전중 Ni-Al합금 연료극에 단위전지의 구성요소인 matrix 기공크기보다 작은 기공(${\leq}0.4{\mu}m$)이 다량 생성되어 전해질 재분배를 일으켜 성능이 하락하는 문제점이 나타났다. 따라서 이러한 문제점을 해결하고자 전처리 조건을 변화시키며 실험을 수행하였다. 그 결과, 비활성 기체인 질소를 일정한 구간에 사용함으로써 기존 전처리에서 발생하였던 Ni-Al 합금의 상분리 현상을 억제할 수 있었으며 이로 인해 creep저항성 또한 향상시킬 수 있었다. 그러나 운전 중 생성되는 matrix기공크기보다 작은 기공(${\leq}0.4{\mu}m$) 형성비율은 억제할 수 없었다. 위의 전처리 조건을 가지고 단위전지 운전실험을 하였고, 전해질 함침비율을 조절함에 따라 성능을 향상시킬 수 있었으며 2000시간 동안 일정하게 유지함을 확인하였다. 이로부터 기존의 소성전극과 비교하여 많은 장점을 가지고 있는 in-situ 소결법의 가능성을 확인할 수 있었다.

지속가능한 토양환경 관리를 위한 토양질 지표의 선정과 평가체계 (Framework on Soil Quality Indicator Selection and Assessment for the Sustainable Soil Management)

  • 옥용식;양재의;박용하;정영상;유경열;박철수
    • 환경정책연구
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    • 제4권1호
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    • pp.93-111
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    • 2005
  • 토양의 질(Soil Quality)에 대한 개념은 과거 식량생산을 위한 기반으로서의 토양에 대한 연구부터 1970년대 후반 Warkentin and fletcher(1977)에 의해 제안된 환경의 구성 요소로서의 토양에 대한 연구에 이르기까지 수많은 변화를 거쳐 왔다. 토양의 질에 대한 개념은 그 관점에 따라 다르지만 토양이 본래의 기능을 효과적으로 수행할 수 있는 용량으로 요약할 수 있다. 국제경제협력개발기구(OECD)에서도 토양의 질을 농업환경의 주요지표로 설정하여 토양유실과 토양탄소를 토양질 평가의 세부지표로 제시하였으며, 각 국가별로 활발한 연구가 수행 중에 있다. 본 논문에서는 현재까지 제안된 토양질의 주요 개념을 살펴보고 국내외의 토양질 평가체계를 비교 분석하고자 하였다. 토양질의 평가 체계는 최소자료군(Minimum Data Set)을 이용한 토양질 지표의 선정, 선별된 지표의 표준점수화함수(Standard Scoring Function), 각 지표의 통합을 통한 토양질의 점수화의 세 단계로 구분하여 분석하였다. 토양의 질 지표는 물리 화학 생물학적 지표로 분류할 수 있으며, 이 중 토양침식, 전용적밀도, 토심, 입단안정화도, 토성, 수분보유력, 유효수분함량은 물리적 질 지표로 주로 사용된다. 화학적 질 지표로는 유기물, pH, 전기전도도, 질소 인산 가리, 중금속 등이 있고, 생물학적 지표로는 미생물탄소 질소, 무기화 가능한 질소, 토양호흡이 주로 사용된다. 또한, 토양질 지표의 직접적인 측정이 어려운 경우에는 토양특성 환산식(Pedotransfer Function)을 이용하여 각 지표의 값을 추정할 수 있다. 현재 선진국에서는 SINDY를 비롯한 다양한 프로그램을 구축하고 있으며, 국내에서도 국가적인 차원의 자료구축을 통해 선별된 최소자료군의 계량화모델을 확립하여 웹기반의 프로그램을 구축해야 할 것이다. 현재까지 토양질의 계량화에 대한 연구는 주로 작물의 수량을 중심으로 이루어졌지만 향후 지속가능한 토양환경의 관리를 위해서는 환경의 질과 인간의 건강을 종합적으로 고려한 토양의 질 지표 개발에 대한 연구가 필요할 것이다.

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토양 코어 및 미니라이조트론을 이용한 소나무 임분의 세근 바이오매스 연구 (Fine Root Biomass in Pinus densiflora Stands using Soil Core Sampling and Minirhizotrons)

  • 한승현;윤태경;한새롬;윤순진;이선정;김성준;장한나;손요환
    • 한국산림과학회지
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    • 제103권1호
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    • pp.37-42
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    • 2014
  • 본 연구는 소나무 임분을 대상으로 토양 코어 샘플링과 미니라이조트론 방법을 이용하여 세근의 분포를 파악하고, 미니라이조트론 자료를 세근 바이오매스로 환산할 수 있는 변환계수와 회귀식을 개발하는 목적으로 수행되었다. 토양 코어 샘플링은 2012년 10월부터 2013년 9월까지 겨울을 제외하고 매월 1회씩 총 9회 실시하여 세근 바이오매스를 측정하였고, 미니라이조트론을 이용하여 2013년 5월부터 8월까지 매월 1회씩 총 4회 세근 표면적을 측정하였다. 0-30 cm 토양 깊이에서 세근 바이오매스와 표면적은 지표에 가까울수록 유의하게 높았으며, 계절별 바이오매스($kg{\cdot}ha^{-1}$)는 여름(3,762.4)과 봄(3,398.0)에 가을(2,551.6)보다 유의하게 높은 값을 보였다. 이와 같은 토양 깊이별 분포는 토양의 양분, 용적밀도 그리고 온도 등의 차이 때문으로 사료되며, 계절적 경향은 대기 온도 및 토양 온도변화에 의해 나타나는 것으로 보인다. 또한 토양 깊이별 세근 표면적과 바이오매스 사이의 변환계수를 구하고, 이를 통하여 미니라이조트론 자료를 환산한 세근 바이오매스와 토양 코어 샘플링 자료인 실측값 사이의 선형회귀식(y = 79.7 + 0.93x, $R^2=0.81$)을 개발하였다. 본 연구에서 개발된 변환계수 및 회귀식은 추후 국내 소나무림의 장기적인 세근 동태를 추정하는데 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

뽕나무(Morus alba L.) 품종별 오디의 영양 및 기능성 성분과 이화학적 품질 특성 비교 (Comparison of Nutritional and Functional Constituents, and Physicochemical Characteristics of Mulberrys from Seven Different Morus alba L. Cultivars)

  • 김은옥;이유진;임현희;서일호;유명화;강대훈;최상원
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제39권10호
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    • pp.1467-1475
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    • 2010
  • 현재 국내에서 재배되는 대표적인 뽕나무(Morus alba L.) 품종별 오디의 영양 및 기능성성분의 함량과 이화학적 품질 특성을 측정하여 비교하였다. 오디 일반성분의 함량은 수분 83.93~86.27%, 가용성 무질소물 8.63~11.76%, 조단백질 1.03~2.54%, 조지방 0.33~0.92%, 조섬유 0.89~2.87% 및 조회분 0.76~0.98% 범위로 익수뽕, 과상2호 및 청일뽕은 다른 품종(대성뽕, 용뽕, 대자뽕, 과상1호)보다 가용성 무질소물 함량이 높은 반면, 단백질, 지방 및 섬유소 함량이 낮았다. 총 당 및 환원당 함량은 과상2호, 청일뽕 및 익수뽕이 높은 반면, 과상1호 및 용뽕은 가장 낮게 나타났다. 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량은 과상1호, 대성뽕 및 용뽕이 다른 품종보다 높았으며, 총 안토시아닌 함량은 과상1호 및 2호, 용뽕, 대성뽕이 높았다. 또한, 오디의 anthocyanin 구성성분 즉, C3G 및 C3R 함량은 대성뽕, 과상1호 및 과상2호가 모두 높았다. 한편, 오디의 4가지 플라보노이드 즉, rutin, isoquercitrin, quercitrin, quercetin 함량은 품종에 따라 다소 차이가 있었으며, 과상2호가 2가지 주된 플라보노이드인 rutin 및 quercetin 함량이 높은 반면, 익수뽕 및 청일뽕은 낮았다. 오디 품종별 piceid 및 4-PM 함량을 측정한 결과, piceid 함량은 대성뽕 및 용뽕이 높았으며, 대자뽕, 익수뽕 및 청일뽕은 검출되지 않았다. 한편, 항당뇨 성분인 4-PM은 청일뽕 및 대성뽕이 높은 반면, 그 외 오디 품종들은 함량이 비슷하였다. 항고혈압성 GABA 함량은 청일뽕, 대성뽕 및 과상2호가 높은 반면, 익수뽕 및 용뽕은 낮았다. 오디 품종별 이화학적 품질 특성 중 과실의 중량 2.11~6.38 g, pH 4.08~4.80, 산도 0.39~0.73%, 당도 5.83~15.34oBrix, 색도 L값 26.31~31.49, a값 1.04~3.85, b값 -0.02~4.09 범위로 품종간에 유의적인 차이를 보였다. 특히 오디 품종 중 익수뽕 및 과상2호는 열매의 크기가 적당히 크고 다른 품종보다 산도는 다소 낮은 반면, 당도는 13~15%로 높았다.

석류 열수 추출물의 수면박탈을 유도한 Rat 모델에서의 항스트레스 효과 (Anti-Stress Effect of Punica granatum L. Extract against Sleep Deprivation-Induced Impairment)

  • 나주련;김선오;조아라;배동혁;오교녀;김용재;이유현;전우진
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제45권11호
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    • pp.1533-1543
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    • 2016
  • 수면은 하루의 약 3분의 1을 차지하며, 중추신경계의 항상성 회복, 에너지 저장, 체온조절, 불필요한 기억의 제거, 면역 기능, 에너지 보존 등의 기능을 수행하는 생리현상이다. 이러한 조건이 충족되지 않으면 삶의 질 저하뿐만 아니라 다양한 증상 및 질병이 야기된다. 현대인은 학업, 직장 등 다양한 요소로 인한 과도한 정신적 스트레스, 불안 또는 육체적 피로 등의 이유로 일시적 또는 장기적 수면장애가 증가하는 추세이다. 이렇게 많은 현대인들이 겪는 수면장애를 예방 및 개선하기 방안을 모색하기 위하여 전남 비교우위 특산자원인 석류의 수면, 특히 수면박탈 및 스트레스에 미치는 영향을 in vivo 및 in vitro 상에서 확인하였다. 석류(Punica granatum L.)는 부처꽃과에 속하는 낙엽활엽교목으로 인도, 페르시아가 원산지이다. 석류는 항산화, 항암, 항당뇨, 항통증, 항염증, 에스트로젠 효과 등이 알려져 있다. 석류 추출물을 전처리한 SH-SY5Y 세포에 $H_2O_2$/corticosterone에 의한 신경세포독성을 유발하여 보호 효과를 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide와 lactate dehydrogenase로 측정한 결과, 유의적인 보호 효과를 확인하였다. 또한, 수면박탈 동물모델에서 생존율, 몸무게, 꾸벅임에서 수면박탈군과 비교하여 모두 유의적인 보호 효과가 있는 것을 확인할 수 있었다. 석류 추출물의 수면박탈 스트레스에 대한 행동학적 보호 효과는 스트레스의 강도에 따라 행동학적 변화를 관찰한 결과, 운동능력 및 인지능력은 수면박탈이 지속되어도 보호 효과를 갖는 것을 확인하였다. 통각 효과는 hot hyperalgesia test를 통해 스트레스가 지속될수록 무뎌지는 경향을 확인할 수 있었다. 또한, Y maze는 변경행동력은 유의적인 차이는 없었으나 석류 추출물 투여군들의 움직임이 수면박탈군에 비하여 활발함을 확인하였다. 생화학적 변화를 확인한 결과 코티졸, 세로토닌 및 도파민, 테스토스테론 및 growth factor I의 함량은 수면박탈 스트레스에 의하여 증가하다가 석류 추출물 및 카페인에 의하여 유의적으로 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 마지막으로 항산화 관련 인자인 catalase, glutathione, superoxide dismutase를 측정한 결과, 수면박탈군은 대조군에 비해 유의적으로 감소하는 경향을 보였으며, 석류 추출물에 의하여 회복되는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과를 토대로 석류의 항스트레스 효과를 확인하였으며, 특히 동물실험에서는 석류 추출물에 의하여 수면박탈 스트레스가 지속됨에 따라 감소하는 행동학적 결과들을 방지하는 것으로 나타났으며, 이러한 석류의 항스트레스 효과는 항산화적 측면과 연관이 있는 것으로 확인되었다.

위암의 정규 위절제술 후 감염성 합병증의 위험인자 (The Risk Factors for Infectious Complications after Elective Gastrectomy for Gastric Cancer)

  • 김선광;김찬영;양두현
    • Journal of Gastric Cancer
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    • 제8권4호
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    • pp.237-243
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    • 2008
  • 목적: 최근 감염성 합병증은 병원의 감염관리 및 질적 평가의 지표와도 관련이 있어 관심이 증가하고 있다. 본 연구의 목적은 정규 위암 수술 후 감염성 합병증에 노출되기 쉬운 고위험군의 환자에 대해 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 2000년 1월부터 2007년 12월까지 전북대학교 병원에서 위암으로 정규 위절제술을 받은 환자를 대상으로 의무기록 분석을 통한 후향적 조사를 하였으며, 진단적 개복술과 고식적 우회술만 시행한 환자를 제외한 788명을 대상으로 하였다. 환자의 특성을 환자의 요인과 수술적 요인으로 나누었으며, 환자의 요인으로는 성별, 연령, 체질량 지수, Eastern Cooperative Oncology Group (ECOG) score, 흡연과 음주 여부, 동반된 기저질환 유무와 종류, 조직학적 병기 등이 포함되었고, 수술적 요인으로는 위 절제범위와 림프절 곽청 정도, 수술 시간, 수술 전후 수혈 여부, 수술 중 복강 내 항암화학요법 시행여부 등이 포함되었다. 결과: 평균 나이는 58.9세(범위: 24~91세)였고, 남자는 545명 여자는 243명이었다. 평균재원 기간은 20.3일(범위: 5~135일), 평균 수술시간은 181.3분(범위: 65~440분)이었다. 전체 합병증 발생률은 17.1% (n=135)였으며, 이중 감염성 합병증은 38.5% (n=52)였다. 감염성 합병증에는 창상감염(59.7%), 폐렴(19.3%), 복강 내 농양(11.5%), 거짓막 대장염(5.7%), 균혈증(1.9%) 그리고 간농양(1.9%)이 있었다. 단변량 분석에서 유의한 위험인자는 남자, 수혈, 진단 당시의 흡연과 음주, 당뇨, 심혈관계 질환이었고, 다변량 분석에서는 수혈, 진단 당시의 흡연, 당뇨, 심혈관계 질환이 감염성 합병증의 위험인자였다. 결론: 감염예방을 위해 수술 전후의 수혈을 가급적 피하는 것이 좋다. 또한 수술 전 환자의 동반 기저 질환 유무에 대한 병력과 흡연 등의 개인력 수집에 있어서 세심한 주의가 필요하며 위험인자를 가진 환자들은 수술 후 감염 예방을 위해 집중적인 관리가 필요하다.

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오적산(五積散)을 투여한 흰쥐의 간장, 신장, 골중 금속농도 비교에 관한 연구 (Comparison of Liver, Kidney, Bone Metal Concentration in OhJeokSan-Treated Rats)

  • 박철수;이선동;박해모;박영철
    • 대한예방한의학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.66-85
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    • 2002
  • Traditional herbal medicine is used extensively among the Korean populations, and other Asian countries employ similar therapies as well In recent years, extensive focus was laid on adulteration of the herbal medicine with heavy metals. This may be mainly due to a soil contamination by an environmental pollution. The objective of this study is to identify the contents of various heavy metals in the blood from OhJeokSan-Decoction (OD) treated-rats. For this study, 13 kinds of metals including essential and heavy metals, i.e. Al, As, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Hg, Mn, Ni, Pb, Se and Zn were analyzed by a slight modification of EPA methods and the following results are obtained. ; 1. There is no significant difference between the OD-treated groups and control group in liver, kidney, bone, brain, weight, food intake. 2. The amount of each metal analyzed in the liver are as follows; Al ; $0.235{\sim}4.215mg/kg$, As ; $0.103{\sim}0.461mg/kg$, Cd ; $0.005{\sim}0.010mg/kg$, Co ; $0.017{\sim}0.046mg/kg$, Cr ; $0.137{\sim}0.403mg/kg$, Cu ; $1.736{\sim}4.827mg/kg$, Fe ; $54.472{\sim}381.447mg/kg$, Hg ; not detected, Mn ; $1.159{\sim}2.803mg/kg$, Ni ; $0.007{\sim}0.095mg/kg$, Pb ; not detected, Se ; $0.682{\sim}1.887mg/kg$, Zn ; $10.213{\sim}26.119mg/kg$, by groups, respectively. In control and other experimental group, several metal (Co, Cu, Mn, Zn, As, Cr) has a significant difference, but in experimental I and other experimental II, III, IV, V groups, there are no significant difference. 3. The amount of each metal analyzed in the kidney are as follows; Al ; $1.712{\sim}31.230mg/kg$, As ; $0.062{\sim}0.439mg/kg$, Cd ; $0.010{\sim}0.062mg/kg$, Co ; $0.000{\sim}0.101mg/kg$, Cr ; $0.125{\sim}0.636mg/kg$, Cu ; $3.385{\sim}12.502mg/kg$, Fe ; $41.148{\sim}99.709mg/kg$, Hg ; $0.000{\sim}0.270mg/kg$, Mn ; $0.433{\sim}2.301mg/kg$, Ni ; $0.000{\sim}0.221mg/kg$, Pb ; $0.000{\sim}0.584mg/kg$, Se ; $0.540{\sim}1.600mg/kg$, Zn ; $8.775{\sim}17.060mg/kg$, by groups, respectively. The concentration of Cu, Se, Cr, and Hg are variated significantly in control and other experimental group, and Cu, Se, Cd, Cr are variated significantly in experimental I and other experimental II, III, IV, V groups. 4. The amount of each metal analyzed in the bone(tibia and fibula) are as follows; Al ; $9.557{\sim}119.464mg/kg$, As ; $0.139{\sim}12.250mg/kg$, Cd ; $0.000{\sim}0.295mg/kg$, Co ; $0.022{\sim}0.243mg/kg$, Cr ; $0.239{\sim}1.999mg/kg$, Cu ; $0.000{\sim}2.291mg/kg$, Fe ; $240.249{\sim}841.956mg/kg$, Hg ; $0.000{\sim}0.983mg/kg$, Mn ; $0.214{\sim}7.353mg/kg$, Ni ; $5.473{\sim}11.453mg/kg$, Pb ; $0.000{\sim}8.502mg/kg$, Se ; $0.000{\sim}3.005mg/kg$, Zn ; $61.158{\sim}195.038mg/kg$, by groups, respectively. The concentration of Se, Cd are variated significantly in control and other experimental groups, and Se is variated significantly in experimental I and other experimental II, III, IV, V groups. 5. Exceptionally several metal concentration is increased or decreased. but there is no significant harmful difference of metal concentration in the liver, kidney and bone, from the OD-treated-rats compared to those of the control group even if higher dosage($1{\sim}8$ times dosage of person) of OD was administered. Thus, it is expected that the herbal decoction in the traditional herbal medicine would not lay any burden on the body and the heavy metal toxins would not affect our physiological system. However, other kinds of herbal treatment, such as i.v. and i.p. should be considered in terms of metal toxicity in the body since the level of certain metal.

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신선편이 브로콜리의 품질과 미생물 성장에 영향을 주는 소성칼슘 용액 세척 및 열처리 효과 (The Effects of Calcinated Calcium Solution Washing and Heat Treatment on the Storage Quality and Microbial Growth of Fresh-cut Broccoli)

  • 김지강;;최지원;이상규
    • 생물환경조절학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.411-418
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    • 2012
  • 환경친화적인 농산물 살균소독 세척방법으로 소성칼슘 및 열처리에 의한 신선편이 브로콜리 저장 중 품질 및 미생물적인 안전성 향상 효과를 구명하기 위하여 본 연구를 수행하였다. 브로콜리를 절단한 뒤 수돗물, $50{\mu}L{\cdot}L^{-1}$ 염소수 및 $1.5g{\cdot}L^{-1}$ 소성칼슘 용액과 $45^{\circ}C$의 수돗물 열처리, 열처리와 살균소독제를 혼합한 $45^{\circ}C$$1.5g{\cdot}L^{-1}$ 소성칼슘 용액에서 각각 2분 세척하였다. 그리고 신선편이 브로콜리를 $50{\mu}m$ PE 필름에 포장하여 $5^{\circ}C$에서 9일 저장하면서 기체조성, 전기전도도, 미생물수, 색 및 관능적인 품질을 조사하였다. 포장내부의 기체조성은 열처리에서 $O_2$ 농도가 낮고, $CO_2$ 농도는 높았으나 비열처리구에서는 살균소독 방법 간에 차이가 없었다. 소성칼슘 및 염소수 살균소독처리는 수돗물 처리보다 신선편이 브로콜리의 미생물 감소에 효과적이었고 열처리는 저장 3일까지는 효과가 있었으나 6일 이후에는 나타나지 않았다. 전기전도도는 소성칼슘 + 열처리에서 높게 나타났고, 색은 저장기간이 지나면서 명도가 낮아지고 황색도는 증가하였으나 살균소독 처리간에는 차이가 나타나지 않았다. 신선편이 브로콜리 저장 중 미생물수는 소성칼슘 단독처리가 염소수와 비슷한 수준으로 저장 9일 동안 일반세균수 제어효과를 나타냈고, 대장균군도 수돗물 처리보다 저장기간 내내 적게 나타났다. 또한 브로콜리 절단면의 변색 억제에는 열처리가 효과적이었으나 이취는 높게 나타났으며, 비열처리구에서 소성칼슘 용액처리는 염소수와 같이 수돗물보다 외관이 우수하고, 이취가 적게 나타났다. 따라서 소성칼슘 처리는 환경친화적인 방법으로서 신선편이 브로콜리의 염소 살균소독 세척을 대체할 수 있는 방법으로 판단되었다.

딸기 고설재배시설에서의 이산화탄소 농도 유지를 위한 방풍막 설치 효과 (Utilization of $CO_2$ Influenced by Windbreak in an Elevated Production System for Strawberry)

  • 김용희;이인복;전창후;황현섭;홍세운;서일환;유재인;;권경석
    • 생물환경조절학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.29-39
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    • 2009
  • 딸기 재배용 온실 내 재배 벤치에서 생산량을 높이기 위하여 벤치 주위에서 이산화탄소를 공급하는 경우 환기 등에 의한 풍속으로 인하여 작물 주변의 적정가스 농도가 유지되지 못하는 현상이 발생한다. 본 연구에서는 이산화탄소를 보존시키고자 벤치 주변에 방풍막을 설치하는 방안에 대하여 분석하였다. 온실 내 벤치와 방풍막을 2차원 CFD 시뮬레이션으로 모델링하고 온실 내 공기의 풍속과 이산화탄소의 공급을 구현하여 보존되는 이산화탄소의 농도 분포를 살펴보았다. 또한 이를 통하여 설계한 온실의 환경조건에서의 적정한 방풍막 설치 높이를 제안하고자 하였다. 시뮬레이션에서 구현한 온실 내 풍속조건은 0.5, 1.0, 1.5 m/s이고, 방풍막의 높이는 미설치, 0.15, 0.30 m이고, 각 조건에서의 이산화탄소 농도를 측정하였다. 설계상의 편의와 시뮬레이션의 간소화를 위하여 벤치위의 작물은 없는 것으로 가정하였다. 일반적인 온실 내의 풍속 조건은 1.0 m/s로, 시뮬레이션 결과 이 때 벤치 위에서의 평균 이산화탄소 농도는 방풍막 미설치 시 420 ppm, 방풍막 설치 높이 0.15 m일 때 580 ppm, 0.30 m일 때 653 ppm으로 나타났다 딸기의 최대 생산량을 위한 적정 생육 이산화탄소 농도가 $600{\sim}800ppm$ 정도인 것을 고려하여, 이와 같은 환경조건에서의 방풍막의 설치 높이는 0.30m가 적당할 것으로 판단하였으나 이산화탄소 공급조건, 작물의 배치 등의 조건변화에 따른 상황에서의 연구가 추가적으로 수행되어야 할 것이다. 이처럼 방풍막의 설치가 온실 내에 시비한 이산화탄소를 작물 주변에 머무르게 하는 효과가 상당함을 알 수 있었으며, 설계한 환경조건에서 작물별로 적정한 수준의 이산화탄소량이 공급되고 있는지를 판단하기 위하여 CFD 기술이 이용될 수가 있음을 보였다.