• 생명과학회지
• /
• 제23권6호
• /
• pp.757-769
• /
• 2013

섬유소 분해효소(carbxymethylcellulase)를 생산하는 미생물을 해수에서 분리하여 16S rDNA 및 gyrase 유전자의 염기서열을 분석하여 동정한 결과, Bcaillus velezensis로 확인되었으며 B. velezensis A-68로 명명하였다. 이 균주가 생산하는 섬유소 분해효소의 생산 조건을 최적화하기 위하여 통계학적 방법인 response surface method (RSM)를 사용하였다. 이 균주의 생육에 최적인 왕겨, 효모 추출물 및 배지의 초기 pH는 60.2 g/l, 7.38 g/l 및 7.18이었으나, 섬유소 분해효소 생산에 최적인 왕겨, 효모 추출물 및 배지의 초기 pH는 50.0 g/l, 5.99 g/l 및 7.30이었다. 통계학적인 분석 결과, 균주의 생육 및 균주의 섬유소 분해효소 생산에 가장 큰 영향을 미치는 것은 효모 추출물이었다. 이 균주의 생육과 섬유소 분해 효소의 생산에 최적인 $K_2HPO_4$, NaCl, $MgSO_4{\cdot}7H_2O$ 및 $(NH_4)_2SO_4$의 농도는 각각 7.50, 1.00, 0.10, and 0.80 g/l이었다. 이 균주의 생육 및 섬유소 분해효소 생산에 최적인 온도는 각각 $30^{\circ}C$ 및 $35^{\circ}C$로 생육에 최적인 조건과 섬유소 분해효소 생산에 최적인 조건이 다름을 알 수 있었다. 이 균주가 생산하는 섬유소 분해효소의 생산성은 83.8 m/l이며, 이는 최적화하기 전의 생산성에 비하여 3.3배 증가한 것이다. 이 연구를 통하여 농업 부산물인 왕겨를 섬유소 분해효소 생산을 위한 기질로 개발하였으며, 해수에서 분리한 미생물을 사용함으로써 섬유소 분해효소의 생산기간을 3일로 단축할 수 있었다.

• 한국토양비료학회지
• /
• 제8권2호
• /
• pp.89-96
• /
• 1975

본(本) 실험(實驗)은 양회공업(洋灰工業)의 부산물(副産物)로 다량 생산(生産)되고 있는 양회분진(洋灰粉塵) 이화학적(理化學的) 특성(特性)과 수도(水稻)에 대한 토양개량제(土壤改良劑)로서의 효과(効果)를 검토(檢討)키 위해 실시하였다. 채취사용(採取使用)된 양회분진(洋灰粉塵)은 Suspension Preheater에서 별도로 집진한 By Pass (B. P)와 Cottrell 전기진기(電氣塵機)에서 집녹(集鹿)한 Electric Precipitate (E. P)의 두 종류이었다. 강원도(江原道) 철원군(鐵原郡) 동송면(東松面) 장흥리(長興里), 현무암지대(玄武岩地帶)에서 발달된 중점질(重粘質)의 산성토양(酸性土壤)에서 포장시험(圃場試驗)을 실시하였으며, 반당(反當) 양회분진(洋灰紛塵) 시용량(施用量)은 Ep, Bp 각 100kg, 200kg, 300kg과 대조구(對照區)를 포함(包含)한 7개 처리(處理)이었으며, 이 지방(地方) 장려품종인 농백(農白)을 공시(供試)하였다. 그 결과(結果)는 다음과 같이 요약(要約)할 수 있었다. 1. 양회분진(洋灰粉塵)은 농업용(農業用) 산성토양개량제(酸性土壤改良劑)로서 그 성분조성(成分組成)이 적합(適合)하다. Bp에 있어서 알카리도(度) 55%, 가용성(可溶性) 석회(石灰)와 고토(苦土) 함량(含量)이 각 41.7%와 9.8% 이고 수용성(水溶性) 규산(珪酸)은 4.5% 가리(加里)는 1%였다. Ep에있어서는 알카리도 53.5%, 가용성(可溶性) 석회(石灰)와 고토(苦土) 함량(含量)이 각 41.7%와 8.3% 이고 수용성(水溶性) 규산(珪酸) 함량(含量)은 1% 였다. 2. 분말도(粉末度)가 대단히 높아 토양중(土壤中)에서의 분응속도(反應速度)가 빠르고 석회물질(石灰物質)로서의 상대적(相對的) 효과(効果)가 높다. Ep는 270mesh를 전량(全量) 통과(通過)하고 Bp는 150mesh 이상이 95% 통과하고 270mesh를 통과하는 것은 68%였다. 3. 수도(水稻)의 대한 증수효과(增收効果)가 있었다. 석회소요량(石灰所要量)에 따른 양회분진(洋灰粉塵) 시용(施用)으로 (100kg/10a) Bp, Ep 각기 21%와 15%의 증수효과(增收効果)를 보았다. 증수원인(增收原因)은 주당수수(株當穗數), 수당입수(穗當粒數)와 천입중(千粒重)의 증가에 의한 것이었다. 4. 적당량(適當量)의 양회분(洋灰粉塵) 시용(施用)은 수도(水稻)의 수확량(收穫量)과 양분흡수량(養分吸收量)을 높였으나 과량(過量)의 시용(施用)은 오히려 이롭지 못했다.

• 유기물자원화
• /
• 제26권2호
• /
• pp.11-18
• /
• 2018

다양한 농업 부산물을 열분해하여 바이오차를 생산하고 이를 밭 농경지에 투입함에 따라 토양 화학적 변화와 온실가스 발생량에 대해 비교하여 평가하였다. 실내 인큐베이터 실험으로 항온조건은 미생물 활성이 가장 활발한 조건인 수분보수력 70%, 온도는 $25^{\circ}C$ 조건에서 8주간 실험을 수행하였다. 그 기간 동안 주기적으로 가스시료를 채취하여 온실가스를 각각 분석하였다. 누적 이산화탄소 발생량은 바이오차를 투입하지 않은 대조구에서 $258.6g\;CO_2/m^2$ 그리고 바이오차를 투입한 처리구에서는 207.1에서 $255.2g\;CO_2/m^2$의 범위로 발생하였다. 즉 바이오차가 투입됨에 따라 이산화탄소 발생량이 증가하지 않고 비슷하거나 조금 감소하는 경향을 나타냈다. 아산화질소의 누적 발생량은 대조구에서 $2,890.6mg\;N_2O/m^2$ 그리고 바이오차를 투입한 처리구에서는 379.7에서 $525.2mg\;N_2O/m^2$ 의 범위로 발생하였다. 바이오차가 투입됨에 따라 아산화질소 발생량은 80% 이상 감축할 수 있었다. 따라서 바이오차를 밭 농경지에 적용한다면 아산화질소 발생량을 감축할 수 있는 소재로 활용할 수 가 있을 것이다.

• 생명과학회지
• /
• 제20권2호
• /
• pp.190-196
• /
• 2010

안전한 먹거리 생산은 축산물의 사육에서부터 시작된다. 현재 병원성 바이러스 및 균에 의해 먹거리의 안전성이 위협을 받고 있으며, 또한 항생제의 남용으로 인하여 병원성 균이 면역력을 갖게 되고 그에 따라 슈퍼 박테리아 등이 계속 생겨나고 있는 추세이다. 이런 시점에 항생제 대체 물질 개발이 절실하게 요구되고 있다. 이에 본 연구는 안전한 축산물생산과 국민의 식품안전의 최초단계인 축산업에서 항생제를 대체할 천연항생 사료첨가제를 개발하고자 본 실험을 실시하였다. 본 연구에서는 감귤박 특이 균주, 토양미생물 균주, Coenzyme Q10을 이용하였고, 무 항생제사료에 첨가하였다. 병아리 때 일정 기간 동안 사료첨가제를 급여 후 살모넬라균(Salmonella gallinarium)을 구강을 통해 주입하였다. 그리고 일정시간 동안 혈액과 분변을 채취하고 배지를 이용 살모넬라균 검사를 실시하였으며, 결과적으로 감귤박 특이 균주에서 가장 좋은 억제 효과를 얻었다. 이 결과를 살펴볼 때 병아리에서는 이러한 첨가제들이 장내 다른 병원성 균이 선점하지 못하도록 하는 것으로 사료된다. 장기의 해부를 통해서 장기의 손상 상태를 확인한 결과 감귤박 특이 균주 첨가제인 경우 간장색의 선홍색인 반면 일반 항생제 및 무 항생제 사료는 간장의 색의 황색으로 변한 것으로 미뤄 보아서 첨가제의 효과로 살모넬라균이 억제되어 간장의 손상을 방지한다는 효과를 얻었다. 이러한 결과는 천연항생제를 이용한 사육 기반 확립은 물론 먹거리 안전성을 보장하며, 사육부산물은 식물재배의 비료로 이용하여 완전 순환농업을 위한 좋은 재료가 될 수 있을 것으로 사료된다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제50권1호
• /
• pp.18-24
• /
• 2012

최근의 식량자원과 충돌의 우려가 있는 전분질계 에탄올 생산에 문제점이 대두되고 있고, 기존의 화석에너지를 대신할 새로운 재생가능 에너지개발에 대한 요구가 지속적으로 증가하면서 새로운 에너지 자원으로서 셀룰로오즈 계열 바이오매스가 지속적인 주목을 받고 있다. 하지만 지난 수십 년 간의 연구에도 불구하고 셀룰로오직 에탄올이 가격 경쟁력을 가지지 못하는 이유는 셀룰로오스 계열 바이오매스의 구성성분인 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스, 리그닌의 분리과정이 어렵고, 전처리 과정 중 생산되는 부산물질에 의한 당화 및 발효율이 낮다는 점과, 당화를 위해 다량의 효소가 필요하고 가격이 비싸다는 점이다. 바이오 에탄올 생산을 위한 전처리 공정 기술을 상용화 단계까지 효율적이고, 경제적으로 구축하기 위해서는 경제성이 확보되고 원천 기술 적용이 가능한 바이오매스의 선정과 더불어 기존 기술들의 문제점을 파악, 극복하면서 전체 생산 수율을 높이는 동시에 에너지 저감형태의 새로운 전처리 공정 기술 개발이 필요하다. 본 논문에서는 이러한 문제 점을 해결하기 위해 이전부터 많은 연구가 이루어진 농업 부산물 계열의 볏짚과 그 특성이 비슷할 것으로 보이는 보릿짚을 바이오매스로 선택하여 보편적으로 이용되고 있는 염기 전처리를 적용하여 그 특성에 대하여 파악해 보고자 하였다. 보릿짚은 볏짚과 비교하였을 때 셀룰로오스와 리그닌의 함량이 각각 41.60%와 17.56%로 그 함량이 비슷하게 나타났고 가축 사료로 사용되고 있는 볏짚에 비해 수급단가 또한 상대적으로 낮아 매우 경제적인 바이오매스로 보여진다. 보릿짚을 이용한 암모니아 침지 반응을 통한 볏짚과의 비교에서는 암모니아 농도; 15%, 반응온도; $60^{\circ}C$ 반응시간; 24hr의 조건에서 전처리 후 리그닌 제거율 29.09%, 가수분해도 64.78%(16.01 g/L), 에탄올 수율 56.50%(8.65 g/L)로 나타나 볏짚에 비해 그 효과가 낮은 것으로 나타났지만 암모니아에 의한 전처리에 상당한 효과가 있는 것으로 보여진다. NaOH 침지 반응은 NaOH 농도; 2%, 반응온도; $85^{\circ}C$, 반응시간; 1hr 동안 반응하여 볏짚과 암모니아 침지 반응에 대한 비교를 통해 그 특성을 파악하였다. NaOH 침지 반응 후 보릿짚의 상대적인 리그닌 제거율; 24.15%, 가수분해도; 58.40%(15.39 g/L), 에탄올 수율 52.56%(8.35 g/L)의 결과를 얻어, 보릿짚이 암모니아를 이용한 전처리와 NaOH를 이용한 전처리 즉 염기 용매를 이용한 전처리에 있어 효과적인 리그닌 제거가 가능한 것으로 결론 지을 수 있고 본 연구 결과를 바탕으로 차 후 NaOH와 암모니아 침지 반응 및 침출 반응의 최적화 연구를 통해 각 전처리의 최적화 조건을 설정할 수 있을 것으로 보인다.

• 한국식품과학회지
• /
• 제53권1호
• /
• pp.46-54
• /
• 2021

본 연구에서는 아스파라거스 부산물인 줄기와 뿌리 추출물의 루틴 및 총폴리페놀 함량, DPPH 및 ABTS radical 소거능, xanthine oxidase 및 MMP-9 저해활성, 간세포 보호효과를 분석하였다. 루틴과 총폴리페놀 함량은 아스파라거스 줄기 열수 추출물 31.74 mg/g과 20.14 mg GAE/g으로 가장 많았으며, ABTS radical 및 DPPH radical 소거능은 페놀성 화합물의 함량이 상대적으로 높은 줄기 열수 추출물에서 IC50 값이 각각 541.1±21.0, 649.5±6.6 ㎍/mL이였으며, 아스파라거스 추출물에 존재하는 페놀성 화합물과 radical 소거능과의 연관성을 시사하였다. Xanthine oxidase 저해활성은 아스파라거스 뿌리 열수추출물이 200 ㎍/mL 농도에서 43.68%의 저해활성을 보였다. HepG2 간세포는 아스파라거스 모든 추출물에서 세포독성이 없는 것으로 나타났으나, RAW 264.7 대식세포의 경우 아스파라거스 줄기 열수 및 20% 에탄올 추출물 200 ㎍/mL 농도에서 각각 90.18, 84.14%로 생존률이 유의하게 감소하는 것으로 나타났다. MMP-9 발현량은 아스파라거스 추출물 처리구에서 전반적으로 감소하였고, 특히 줄기 추출물 처리구에서 MSU 처리구와 비교하여 유의하게 감소하는 경향을 보였다. HepG2 간세포에 3% 에탄올을 처리하여 간독성을 유발하여 GGT, AST 및 LDH 활성을 측정한 결과 아스파라거스 줄기 20% 에탄올 추출물이 가장 우수한 것으로 나타났다. 이 결과를 토대로 아스파라거스 줄기 및 뿌리는 총 폴리페놀과 루틴이 다량 함유되어 있어 생리활성 소재로써 개발 가치가 높을 것으로 판단되며, 추가적인 in vivo 생리활성평가를 통해 활용방안 모색이 필요할 것으로 판단된다.