• 제목/요약/키워드: 미생물 생물량

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Bacillus thuringiensis subsp. israelensis를 이용한 느타리 재배에서 버섯파리의 생물학적 방제 (Biological Control of the Mushroom Fly, Lycoriella mali, Using Bacillus thuringiensis subsp. israelensis)

  • 문병주;이수희;임은경;김태성;김현주;송주희;김익수
    • 한국균학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.50-55
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    • 2002
  • 국내 느타리버섯 재배지의 버섯파리 사충으로부터 분리하여 버섯파리 유충에 높은 독성을 나타낸 Bacillus thuringiensis subsp. israelensis Bti-D와 Bti-U 균주를 이용하여 느타리 버섯파리에 대한 생물학적 방제효과를 검정한 결과, 느타리버섯 병재배시는 Bti-D와 Bti-U의 방제가가 각각 74.4%와 64.2%이었으며, 소형상자재배시는 75.8%와 56.8%였다. Bti-D와 Bti-U의 제제화를 위한 대량배양용 염가배지를 개발하기 위하여 배지종류별 세균증식량을 OD를 측정하여 비교한 결과, 2균주 모두 비지배지에서 가장 높았다. 두 균주 중 방제효과가 더 높은 Bti-D 균주를 비지배지에서 대량배양하여 몇 종류의 수화형 미생물 살충제를 만들고 느타리버섯 병재배와 상자재배에서 방제효과를 검정한 결과, 병재배에서 bio-gel로서 옥수수전분을 이용하여 만든 WCS 제제의 방제가가 86.4%로 가장 높았으며, 생균처리의 69.1%보다도 효과적이었다. 또한, 이 WCS 제제를 살포하기 위하여 희석할 때 pH 8로 보정된 물을 사용할 경우에는 방제가가 93.2%로 제고되었다. 상자재배에서는 pH 8로 보정된 물을 사용한 WCS 제제와 화학살충제인 주론수화제의 방제효과와 버섯수량에 미치는 영향을 동시에 비교하였는데, WCS 제제 처리시 방제가는 74.3%로서 주론수화제 처리시 92.2% 보다 낮았다. 그러나 버섯수량 비교에서는 WCS 제제를 처리할 경우 무처리나 주론수화제 처리에 비해 수량이 증가되었다.

Probiotics를 이용한 새로운 건강 증진 기능성 유제품 개발에 관한 연구: 총설 (Development of New Functional Dairy Products Containing Probiotics for Improving Human Health: A Review)

  • 김동현;천정환;김현숙;김홍석;송광영;김수기;정동관;서건호
    • Journal of Dairy Science and Biotechnology
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    • 제33권1호
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    • pp.35-46
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    • 2015
  • 최근 20년간 건강 및 질병 예방효과를 가진 식품에 대한 관심이 증가하고 있다. 오늘날 대다수의 노인들이 동물성 지방 과다 섭취로 인한 질환(예: 심혈관계 질병, 당뇨병)을 겪고 있으며, 이 질환으로 인한 세계 인구 사망률은 3번째로 높다. 최근 많은 사람들이 기능성 식품을 찾고 있으며, 기능성 식품은 모든 식품 부문, 그 중에서도 주로 낙농제품, 과자류, 청량음료, 제빵, 유아식 등의 부문에서 개발되고 있다. 식품 산업들이 새로운 식품분야에 도전함으로써 여러 가능성(예: 지방산 함유량의 재조리 또는 식이 섬유, 산화 방지제, probiotic 첨가를 통한 원료 및 가공물질의 성분 조절)을 시도해 볼 수 있게 되었다. 우유 및 유제품이 건강에 이로운 식품으로 인식되고 있으며, 우유에는 인체에 유익한 여러 가지의 생물적으로 활성화된 요소와 활성균이 함유되어 있다. 이 박테리아들은 우유에 존재하는 성분을 변형시킬 뿐만 아니라, 몇몇 심각한 질병을 완화시키며, 방부제 역할도 한다. 미생물의 상호 작용을 통해 발효된 유제품은 직접적으로 또는 발효과정중 생산된 비타민, 단백질, 펩타이드, 올리고당, 유기산 등의 대사산물을 통해 간접적으로 기능적 역할을 수행한다. probiotic 균이 면역반응(예: 사이토카인 및 항균 펩타이드 생산 조절)에 작용하는 기전을 토대로 이 박테리아들이 건강에 영향을 미치는 기전이 연구되고 있다. 유청 단백질은 항균 및 항발암 성질을 가지고 있으며, 여러 기능(예: 면역자극 생산, 건강 증진, 지방 침적 감소, 인슐린 감수성 향상등)을 가지고 있다. 유제품에 존재하는 박테리아와 특정 성분이 건강을 미치는 영향이 연구를 통해 밝혀지고 있다. 우유에 함유된 기능성 단백질, 생리활성, 펩타이드, 필수 지방산, 칼슘, 비타민 D 등의 물질은 면역체계, 심장혈관계, 위장관, 장 등의 건강을 증진시키며, 고혈압, 관상혈관질환, 비만, 골다공증, 암, 당뇨, 전달질병 등의 질환을 예방한다. 기능성 낙농식품에 함유된 성분들은 다양하게 응용되고 있다. 예를 들면, 카세인으로부터 파생된 포스포펩타이드가 식이보충제 및 제약보충제의 제조과정에 사용되고 있으며, 우유로부터 파생된 성장인자가 피부질환, 소화기계질환, 다리궤양, 건선, 내장, 골다공증 등을 치료하는 목적으로 사용되고 있다. 유제품을 통한 식이조절이 비만관리 및 예방에 도움이 될 가능성이 있으며, 건강을 증진시키는 질을 예방 및 치료 물질의 성분으로 사용될 것으로 여겨진다. 따라서 우유와 유제품이 기능성 식품 및 이 식품의 성분으로 사용될 가능성을 적극적으로 개발하는 연구가 절실히 요구되고 지속적으로 진행되어야 할 것이다.

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제방 환경 조건에서 베타글루칸-잔탄검 계열 바이오폴리머가 식물 생장 및 경쟁에 미치는 영향 (Effects of β-glucan and Xanthan gum-based Biopolymers on Plant Growth and Competition in the Riverbank)

  • 정형순;신혜지;장하영;김은석
    • Ecology and Resilient Infrastructure
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    • 제7권3호
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    • pp.208-217
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    • 2020
  • 최근 미생물 유래 베타클루칸과 잔탄검을 주성분으로 하는 바이오폴리머는 제방 사면을 안정화할 뿐 만 아니라, 하천 식생의 생장을 촉진하는 친환경 신소재로 활발히 연구되고 있다. 그러나 다양한 환경요인과 개체간 경쟁관계가 존재하는 제방 환경에서 바이오폴리머가 식물 군집에 주는 영향은 알려져 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 바이오폴리머의 실제적인 생태성 평가를 목적으로, 바이오폴리머가 식물 생장 촉진에 미치는 영향을 제방 환경에서 확인하고, 경쟁관계가 식물 군집 형성에 미치는 영향을 고려하여 경쟁조건에 따른 바이오폴리머 효과도 조사하였다. 연구 목적을 위하여 4종의 식물종 (돌피, 수크령, 익모초 그리고 큰금계국)을 대상으로 전라남도 담양군 삼지교 부근의 자연 제방 (20 m × 10 m)에서 종내/종간 경쟁 조건에 따른 바이오폴리머 효과를 실험하였다. 바이오폴리머 처리는 바이오폴리머 분말, 물, 일반 상토를 일정 비율로 혼합한 바이오폴리머 혼합토를 화분에 채우거나 일반상토 화분의 표면에 3 cm 두께로 도포하는 방법이 사용되었다. 경쟁 조건과 관계없이 바이오폴리머 처리로 대상 식물종들의 뿌리 생육이 촉진되었고 잎의 건중량 대비 엽면적이 감소하였다, Ehgks 수크령의 총 생물량과 지상부 건중량이 증가하였다. 대상종들의 총생물량과 지상부 건중량은 경쟁조건에서 대조구에 비해 감소하였지만, 이러한 경쟁 효과는 모든 바이오폴리머 처리군에서 유사하게 나타났다. 따라서 바이오폴리머는 토양과 혼합되었을 때 일부 식물종의 생장을 촉진시키지만, 식물의 경쟁능력에는 영향을 주지 않는 것으로 보인다.

한강기수역에서의 암모늄 제거율 변화 및 질산화의 잠재적 역할 (Variations in Ammonium Removal Rate with Tidal State in the Macrotidal Han River Estuary: Potential Role of Nitrification)

  • 현정호;정경호;박용철;최중기
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제4권1호
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    • pp.33-39
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    • 1999
  • 부영양화된 한강기수역에서의 용존산소 및 $NH_4{^+}$ 제거에 있어 조석의 영향 및 질산화의 중요성을 이해하고자 1995년 7월에 강화도 남단에서 만조, 중조 및 소조 시에 해수시료를 채취하였다. 수온과 DO를 제외한 하계 한강기수역의 생물, 화학적 환경을 결정짓는 요인들이 담수의 유입과 수역 내의 심한 조석 변화에 의해 조절되는 것으로 나타났다. 조석상태에 따른 용존산소 및 $NH_4{^+}$ 의 제거율은 만조 시 각각 2.76 ${\mu}M\;O_2\;d^{-1}$ 및 1.76 ${\mu}M\;N\;d^{-1}$이며, 간조 시 각각 5.66 ${\mu}M\;O_2\;d^{-1}$ 및 3.36 ${\mu}M\;N\;d^{-1}$로 최대로 나타나 간조 시 담수와 함께 유입되는 다량의 각종 유기물 및 무기영양염에 대한 미생물의 분해 및 흡수가 활발히 진행되고 있음을 알 수 있다. $NH_4{^+}$-질산화는 간조 시 총 DO 소모량의 약 24%를 차지하며 $NH_4{^+}$-질산화에 의한 $NH_4{^+}$의 회전율도 0.18 $d^{-1}$로 만조 때에 비해 각각 3.7배 및 3배 높게 나타나, 담수성 $NH_4{^+}$-질산화 박테리아가 간조 시 한강기수역으로 유입되면서 DO 및 $NH_4{^+}$의 소모에 중요한 역할을 담당하고 있는 것으로 사료된다. 만조 시 $NH_4{^+}$ 감소율 및 $NH_4{^+}$-질산화가 낮은 것은 염분증가에 따른 담수성 $NH_4{^+}$-질산화 박테리아의 활성이 위축되어 나타난 결과로 보이며, 이상의 결과들은 한강기수역에서 $NH_4{^+}$의 효율적인 생물학적 제거를 위해서는 $NH_4{^+}$를 포함하는 각종 오 폐수가 기수역으로 유입되기 이전에 처리됨이 바람직함을 의미한다. 향후 한강기수역과 같은 대규모 담수의 유입이 일어나는 부영양화된 기수역에서 질소계 원소의 순환을 보다 잘 이해하기 위해서는 $NH_4{^+}$$N0_2{^-}$를 유일한 화학에너지원으로 이용하는 자가영양 질산화 박테리아에 대한 생태적 연구가 병행되어야 한다.

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교차 간헐 포기식 부직포 여과막 생물반응조에서 MLSS 농도 및 유입수 C/N 비가 질소 제거효율에 미치는 영향 (Effects of MLSS Concentration and Influent C/N Ratio on the Nitrogen Removal Efficiency of Alternately Intermittently Aerated Nonwoven Fabric Filter Bioreactors)

  • 정경은;배민수;이종호;조윤경;조광명
    • 대한환경공학회지
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    • 제28권5호
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    • pp.501-510
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    • 2006
  • 교대로 간헐적으로 포기되는 2개의 부직포 여과막 생물반응조로 폐수를 처리할 때 반응조의 MLSS 농도와 유입수의 C/N 비가 질소 제거효율에 미치는 영향을 파악하기 위하여 MLSS 농도를 약 5,500 mg/L, 10,000 mg/L 및 15,000 mg/L로 유지하면서 $NH_4Cl$을 첨가하여 유입수의 TCOD/TKN 비를 5, 4, 3 및 2로 감소시켰다. 유입수는 음식물 쓰레기 침출수를 COD농도가 약 300 mg/L되도록 희석시킨 것이었다. 실험 결과, 반응조의 F/M 비는 0.112 g COD/g MLSS-day 이하, COD 제거효율은 95% 이상, 그리고 미생물 성장계수($Y_{obs}$) 값은 평균 0.283 g MLSS/g COD로 나타났다. 질산화 효율은 MLSS 농도가 5,500 mg/L이고 유입수의 TCOD/TKN 비가 2인 경우의 90.5%를 제외하고 모두 96% 이상이었다. 탈질효율은 유입수의 TCOD/TKN 비가 감소할수록 악화되었다. MLSS 농도가 5,500 mg/L인 경우에 비하여 10,000 mg/L인 경우에 탈질효율이 평균 10.7% 더 높아, MLSS 농도가 1,000 mg/L 증가함에 따라 평균 2.66 mg N/L의 율로 탈질율이 증가하였다. 그러나, MLSS 농도가 15,000 mg/L로 유지된 경우에는 5,500 mg/L인 경우에 비하여 탈질효율이 평균 4.6%만 더 높아 MLSS 농도가 1,000 mg/L 증가함에 따라 평균 0.75 mg N/L의 율로 탈질율이 증가하였다. 따라서 MLSS 농도와 내생 탈질율 간에 비례관계가 성립되지 않았다. 알칼리도 소모량은 유입수의 TCOD/TKN 비가 5인 경우에 제거된 T-N 1 mg당 평균 3.36 mg으로서 이론값인 3.57 mg에 가까웠으나 유입수의 TCOD/TKN 비가 감소함에 따라 증가하는 경향을 나타내었다.

토끼풀(Trifolium repens L.) 방제용 생물제제 Penicillium oxalicum (PENOX)의 발아, 생장, 포자생성 및 탄소원이용에 미치는 수분활성 및 온도의 영향 (Effect of Water Activity and Temperature on Growth, Germination, Sporulation, and Utilization of Carbon Source of Penicillium oxalicum (PENOX) as a Biocontrol Agent(BCA) for control of Clover(Trifolium repens L.))

  • 이향범;김창진
    • 농약과학회지
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    • 제4권3호
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    • pp.68-74
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    • 2000
  • Penicillium oxalicum (PENOX)은 잔디밭 토끼풀(Trifolium repens L.)의 방제를 위한 생물제제(biocontrol agent, BCA)로서의 잠재성을 보여왔다. 미생물제초균류에 의한 제초활성은 다양한 환경조건하에서 이들의 발아율, 생장력 및 기질이용성 등에 크게 영향을 받는다. 따라서 본 연구는 PENOX의 다양한 수분확성($0.94{\sim}0.995\;a_w$) 및 온도조건($18{\sim}30^{\circ}C$)하에서의 균사생장, 포자발아율 및 포자생성량을 glycerol로 조정된 MEA(malt extract agar) 배지를 사용하여 in vitro상에서 조사하였다. PENOX의 균사생장은 높은 수분활성조건($0.995\;a_w$)에서 가장 좋았으며 $30^{\circ}C$에서 가장 양호하였다. 또한 $0.995\;a_w$에서는 저온($20^{\circ}C$)에서도 균사생장이 대체로 양호하여 수분활성이 약간 낮은 조건($0.97\;a_w$)에서의 최대 균사생장율과 비슷한 균사생장율을 나타냈다. $0.97\;a_w$에서의 균사생장율은 $25^{\circ}C$$30^{\circ}C$조건간에 대체로 비슷한 결과를 나타냈으며 저온($20^{\circ}C$)에서는 매우 감소하였다. PENOX의 포자발아율도 $0.995\;a_w/30^{\circ}C$에서 가장 높았으며 수분활성이 감소할수록 낮아지는 경향을 나타냈다. 저온($18^{\circ}C$)에서의 발아전 지체시간(lag phase time)은 전 $a_w$ 조건하에서 6시간 이상 그리고 낮은 수분활성조건($0.94\;a_w$)하에서는 18과 $25^{\circ}C$에서 각 18, 12시간 이상으로 나타났다. 그러나 포자생성은 $0.995\;a_w$의 높은 수분조건에 비해 약간 낮은 $0.97\;a_w$ 조건에서, 그리고 고온($30^{\circ}C$)에 비해 저온조건($20^{\circ}C$) 하에서 훨씬 양호하였다. 한편, GN MicroPlate를 이용해 PENOX의 기질로서의 95개 탄소원에 대한 이용성을 조사한 결과 $0.995\;a_w/25^{\circ}C$에서의 생태적 생식역값(niche size)은 86으로 가장 높았으며 수분스트레스조건($0.955\;a_w$)에서는 그 이용성이 낮아져 그 값은 65를 나타냈다. 그리고 고온($30^{\circ}C$)에서는 $0.995\;a_w$$0.955\;a_w$에서는 각각 84와 50을 나타내 $0.995\;a_w$에서 보다 $0.955\;a_w$ 조건에서 탄소원 이용시 온도스트레스에 더 민감하게 반응하는 것으로 나타났다. 이러한 균류생태생리학적인 정보는 효과적인 BCA의 개발을 위한 기초자료로서 유용하게 활용될 수 있을 것이다.

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양돈 폐수로부터 고농도 암모니아성 질소의 감소를 위한 화학적 첨가제의 영향 (Influence of a chemical additive on the reduction of highly concentrated ammonium nitrogen(NH4+-N) in pig wastewater)

  • 배수호;김은;유건상
    • 환경생물
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    • 제40권3호
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    • pp.267-274
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    • 2022
  • 양돈 폐수로부터 NH3를 제거하기 위해서 양돈 폐수의 무게 대비 MgO(wt. %)의 양을 변화시키면서 양돈 폐수에 주입하였다. 24시간 동안 폭기시키면서 MgO (0.8 wt. %)로 처리한 양돈 폐수는 미처리 양돈 폐수에 비하여 NH3 가스 발생량이 75.5% 감소하였으며, 1개월 동안 밀폐된 상태에서도 NH3 가스가 거의 발생하지 않았다. 본 연구에서 사용한 MgO는 양돈 폐수의 pH를 상승시켜 NH3가 가스 형태로 탈기될 수 있는 조건을 제공해 주었으며, 과량 주입할 경우에도 호기성 미생물 활동에 악영향을 줄 수 있는 pH 10.5를 초과하지 않았다. 양돈 폐수에서 제거되지 않고 남아 있는 NH4+는 인산과 MgO를 첨가하여 스트루바이트의 형태로 침전시켜 제거하였다. 스트루바이트를 합성하기 위해서 NH4+의 몰비와 동일하게 인산과 MgO를 주입하고 황산을 첨가하여 양돈 폐수의 초기 pH를 5로 조정한 후 점진적으로 폐수의 pH를 상승시켰다. pH 6에서 흰 침전물 소위 스트루바이트가 생성되기 시작하여 pH 10까지 지속적으로 합성이 이루어졌다. 총 86.1%의 NH4+ 제거 중에서 62.4%가 약산성인 pH 6에서 제거되었다. 침전물 중에 스트루바이트의 존재를 XRD로 조사하였고 그 결과 pH 6에서 침전물이 스트루바이트의 결정성을 갖는다고 확인되었다. pH 7~10인 조건에서는 스트루바이트가 비결정질 형태로 존재하며, pH가 11인 이상에서는 생성된 스트루바이트가 완전히 붕괴되었다. 침전물 내에서 스트루바이트의 수득률은 에너지 분산형 X-ray, 열중량분석기, 원소분석기의 결과치를 바탕으로 하여 68%~84%임을 확인할 수 있었다. 만약 NH3가 제거된 양돈 폐수를 건조 퇴비에 뿌려 부숙하게 된다면 퇴비의 부숙 기간 동안 NH3로 인한 악취를 상당히 감소시킬 수 있을 것이다. 이와 더불어, MgO로 처리한 양돈 폐수는 가축 퇴비에 인과 질소를 보충하는 역할을 담당할 수 있을 것이다. 앞으로도 본 연구를 계속적으로 진행하여 국내에서 친환경퇴비를 생산할 수 있는 기틀을 마련하고자 한다.

국산(國産) 조제분유(調製粉乳)와 발효유(醱酵乳)의 영양효과(營養效果)에 관한 연구(硏究) - 2. 유제품(乳製品)이 성장기(成長期) 흰쥐에 미치는 영양효과(營養效果) 및 장내미생물(腸內微生物)의 변화(變化)에 관한 연구(硏究) - (Studies on the Nutritional Effects of Locally Produced Dried Formula Milk and Fermented Milk -2. Effect of Feeding Dried Formula Milk and Fermented Milk on the Growing Performance, Protein Utilizability and Intestinal Microbial Changes of Albino Rats)

  • 백정자;한인규
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제9권1호
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    • pp.92-98
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    • 1976
  • 국내(國內)에서 생산(生産)되는 세가지 조제분유(調製紛乳) 및 한가지 발효유의 영양효과(營養效果)를 파악(把握)하기 위하여, 30%의 기초사료를 분유(紛乳)로 대치(代置)하고, 또한 발효유를 대비(對比)로 급여(給與)시켰을때 성장중(成長中)인 쥐의 증체량(增體量), 사료효율, 단백질효율(蛋白質效率), 장기중량(臟器重量), 영양이용률(營養利用率)에 미치는 영향을 조사하고저 60마리의 albino rats (male)을 이총하여 6주간(週間) 실험(實驗)을 하였던 바 그 결과(結果)를 요약하면 다음과 같다. 1. 증체량(增體量)은 분유처리구(粉乳處理區) 및 발효유 처리구(處理區)가 대조구(對照區)보다 다소 높은 경향(傾向)이였으나 통계적(統計的) 유의성(有意性)은 없었다. 그러나 분유(粉乳)A 및 C의 증체량(增體量)이 가장 좋았고, 시험구 사료의 단백질(蛋白質)함량이 대조구사료보다 낮았음에도 불구(不拘)하고, 30%의 조제분유(調製粉乳)를 대치(代置)시키므로서 성장기(成長期) 흰쥐의 증체량(增體量)을 향상(向上)시켰다. 3. 대조구(對照區)사료를 먹는 군(群)들의 사료 섭취량이 분유(粉乳)처리군보다 많은 경향이 었으나 통계적(統計的) 유의성은 없었다. 3. 사료효율은 대조구(對照區)에 비(比)하여 분유처리구(粉乳處理區)가 현저히(P<0.01) 좋았고, 분유간(粉乳間)에는 차이(差異)가 없었으나, 분유(粉乳)A의 사료효율이 가장 좋았고, 발효유 급여군(給與群)과 비급여군간(非給與群間)의 유의성도 각각 검정되지 않았다. 4. 단백질효울(蛋白質效率)은 다섯가지의 분유(粉乳) 및 발효유 처리구가 모두 대조구보다 현저히 (P<0.01) 높았으나, 분유(粉乳)들간에는 차이가 없었고, 조제분유 B에 발효유를 첨가한 구가 다른 모든 구보다 단백질 효율이 훨씬(P<0.01) 좋았다. 이는 발효유가 단백질효율을 개선시키는데 어떤 효과(效果)를 미치거나, 다른 시험구 사료에 아미노산 함량(含量)이 요구량(要求量)보다 훨씬 높았고, 동물(動物)이 필요량(必要量) 이상의 필수아미노산 함량(含量)을 받으면 그 이용(利用)율이 저하되기 때문인 것으로 추측된다. 5. 최종장기(最終臟器)의 무게는 처리간(處理間)에 아무런 차이를 보이지 않았다. 6. 고형물의 소화율은 분유(粉乳)처리구 및 발효유처리구가 대조구보다 높았고, 지방과 탄수화물도 유제품구(乳製品區)가 높았으나, 단백질의 소화율은 차이가 없었다. 생물가(生物價) 및 단백질 이용율은 발효유구(區)> 분유구(區)> 대조구(區)의 순으로 좋아서 단백질 효율, 사료효율, 성장효과 등에 대한 이들 시험사료의 효과(效果)를 뒷받침한다고 생각된다. 7. 장내 미생물의 변화는 발효유를 급여한 군(群)이 비급여군(非給與群)에 비(比)해 불리(不利)한 대장균(大腸菌)은 적은 반면, 유리(有利)한 유산균(乳酸菌)은 많았다. 이상의 여러 결과(結果)들을 종합(綜合)할 때 세가지 분유(粉乳)사이의 영양효과(營養效果)는 비슷하고, 분유(粉乳)나 발효유(醱酵乳)의 첨가(添加)가 어린쥐의 성장(成長)을 도웁고, 사료효율이나 단백질(蛋白質) 이용률(利用率)을 증진(增進)시키는 것이 확실하다.

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재조합 Thymosin β-4의 세포이동능과 상처치유능 (Cell Migration and Wound Healing Activities of Recombinant Thymosin β-4 Expressed in Escherichia coli)

  • 홍교창;최영현;김군도;차희재;전숭종;남수완
    • 생명과학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.135-141
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    • 2022
  • Mouse thymosin β-4 (TB4) 유전자를 Escherichia coli에서 intein-tag 융합 단백질로 발현시키고 정제하였다. 재조합 TB4-intein 융합 단백질의 분자량을 10% glycine SDS-PAGE로 확인한 결과, 세포내 soluble 분획에서 60 kDa의 단백질을 얻을 수 있었고, 유도발현 최적 조건은 0.1 mM IPTG, 25℃에서 3시간 동안 유도 발현할 때가 최적임을 확인하였다. TB4 만을 얻기 위해서 유도발현된 TB4-intein을 DTT를 이용해 self-cleavage를 일으킨 다음, chitin bead를 이용한 친화성 크로마토그라피로 정제 후 분자량을 확인 한 결과, 5 kDa으로 확인되었으며, 순도는 95%이상 이었다. 정제한 recombinant TB4가 생물학적 기능을 보유하고 있는지 확인을 하기 위하여, TB4를 농도 별(1~1,000 ng/ml)로 하여 HT1080 cell을 이용한 cell migration을 측정한 결과, 모든 농도에서 recombinant TB4가 화학합성한 TB4 보다 약 20% 이상 높은 활성을 보였으며, recombinant TB4 1 ng/ml의 농도에서 cell migration 활성이 가장 높게 나타났다. Recombinant TB4를 마우스 상처 부위에 5일 동안 매일 처리한 결과(최종 처리 농도 0.5 mg/ml), 화학합성 TB4 보다 recombinant TB4의 상처치유 활성이 약 35% 더 높음을 알 수 있었다. 이상의 결과는 recombinant TB4가 화학합성 TB4보다 cell migration과 상처치유에 훨씬 높은 활성을 나타냄을 보여주고 있다.

전자빔 공정에서 실험계획법을 이용한 살균제 Benomyl의 제거특성 및 독성평가 (Decomposition Characteristics of Fungicides(Benomyl) using a Design of Experiment(DOE) in an E-beam Process and Acute Toxicity Assessment)

  • 유승호;조일형;장순웅;이시진;천석영;김한래
    • 대한환경공학회지
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    • 제30권9호
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    • pp.955-960
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    • 2008
  • 본 연구는 전자빔 공정에서 실험계획법(design of experiment: DOE) 중 일반요인배치법(general factorial design)을 이용하여 2개 인자(X$_1$: benomyl concentration(mg/L), X$_2$: E-beam irradiation(Gy))를 토대로 요인(X$_1$: benomyl concentration) 1에서 3개 수준(3 level: 0.5, 1 및 1.5 mg/L)와 요인(X$_2$: E-beam irradiation) 2에서 6개 수준(6 level: 100, 800, 600, 400, 200 및 100 Gy)으로 구성된 3블록(block) 실험조합에 따라 Benomyl의 분해(Y$_1$: the % of decomposition), 무기화(Y$_2$: the % of materialization) 및 독성평가(acute toxicity assessment)를 수행하였다. 우선 HPCL 분석에 의한 Benomyl에 분해특성은 처리조합(treatment combination) 3 블록(block)의 17 및 18번을 제외한 모든 실험조건에서 100% 분해되었고 등분산(equal variance) 조건에서 일원분산분석(one-way ANOVA)결과 수준 간 유의한 차이가 없었다(p > 0.05). 전자빔 조사에 의한 Benomyl에 무기화(materialization) 특성은 각 3개의 처리조합에서 평균 46%, 36.7% 및 22%의 제거효율을 나타났고 각 조합에서 처리수준 간 예측식은 block 1(Y$_1$ = 0.024X$_1$ + 34.1(R$^2$ = 0.929)), block 2(Y$_2$ = 0.026X$_2$ + 23.1(R$^2$ = 0.976)) 및 block 3(Y$_3$ = 0.034X$_3$ + 6.2(R$^2$ = 0.98)) 등의 1차 선형 회귀식을 만족하였다. 또한 Benomyl에 무기화(materialization)에 대한 Anderson-Darling 검정을 이용한 정규성(normality)을 만족하였다(p > 0.05). 또한 무기화에 대한 반응에 대한 선형 및 비선형을 포함한 다중회귀분석(multi regression analysis)을 도출한 결과 다음과 같은 예측식 Y = 39.96 - 9.36X$_1$ + 0.03X$_2$ - 10.67X$_1{^2}$ - 0.001X$_2{^2}$ + 0.011X$_1$X$_2$(R$^2$ = 96.3%, Adjusted R$^2$ = 94.8%)을 도출하였다. 2가지 반응변수(X$_1$: benomyl concentration(mg/L), X$_2$: E-beam irradiation(Gy))에 의한 2차 반응표면 모형식 추정으로부터 정준분석을 통해 최적조건을 도출한 결과 Benomyl 초기농도(X$_1$) 0.55 mg/L, 전자빔 조사량 950 Gy에서 TOC 제거율 57.3%으로 나타났다. 마지막으로 V. fischeri를 이용한 MicrotoxTM modified 81.9% test을 이용하여 전자빔에 의한 Benomyl에 대한 급성 독성을 평가한 결과 전자빔 조사전 block 1의 0.5 mg/L에서 10.25%, block 2의 1 mg/L에서 20.14% 및 block 3의 1.5 mg/L에서 26.2%의 생물학적 방해(inhibition)작용이 발생하였으나 전자빔 조사 후 모든 조건에서 생물학적 방해영향을 나타나지 않았다.