• 한국축산식품학회지
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• 제27권4호
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• pp.522-530
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• 2007

본 실험은 홀스타인 젖소의 초유에 함유된 lactoferrin, IgA, $IgG_1,\;IgG_2$의 함량과 병원성미생물의 항균효과, 유산균증식효과를 알아보기 위하여 수행하였다. 홀스타인종 젖소 초유의 lactoferrin, IgA, $IgG_1,\;IgG_2$의 함량은 여름철의 경우 분만 후 첫째 날에 각각 0.30 mg/mL, 0.37 mg/mL, 4.00 mg/mL, 0.37 mg/mL, 겨울철의 경우 분만 후 첫째 날에 각각 1.16 mg/mL, 2.60 mg/mL, 13.35 mg/mL, 1.30 mg/mL로 측정되었다. 무열처리한 초유와 $65^{\circ}C$에서 30분간 열처리한 초유에서 배양한 병원성 미생물의 변화는 E. coli 균주에 대하여 초유의 항균활성이 나타났다. 초유 첫째 날, 둘째 날, 세째 날의 유산균수 성장촉진 효과는 B. longum, L. acidophilus S. themophilus의 상업용 혼합균주와 L. acidophilus, L. casei, L. bulgaricus, L. lactis subsp. cremoris에서 모두 정상유보다 균수가 증가하였다. 초유 첫째 날, 둘째 날, 세째 날의 pH는 배양 15시간 후 B. longum, L. acidophilus S. themophilus의 상업용 혼합균주와 L. acidophilus, L. casei, L. bulgaricus, L. lactis subsp. cremoris에서 각각 4.97-5.22 및 5.96-6.47로 나타났으나, 정상유에서는 각각 4.89, 6.50-6.81이었다. 초유 첫째 날, 둘째 날, 세째 날의 산도는 B. longum, L. acidophilus S. themophilus의 상업용 혼합균주와 L. acidophilus, L. casei, L. bulgaricus, L. lactis subsp. cremoris에서 각각 0.75-0.88% 및 0.29-0.48%로 나타났으나, 정상유에서는 각각 0.70%, 0.20-0.25% 이었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제40권6호
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• pp.447-453
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• 2007

작물생육에 유용한 미생물을 선발하여 생물비료로 이용하고자 고추, 토마토, 상추, 오이, 목초, 잔디, 콩의 근권토양 및 뿌리표면에서 세균을 373균주 분리하였다. 각각의 균주를 작물에 접종후 작물생육에 미치는 영향을 관찰하였다. 그 중 작물생육을 촉진시키는 균주를 대상으로 작물생육량과 식물병원성 진균 억제능을 평가한 후 우수한 1균주를 선발하였다. 그리고 선발한 균주의 배양적 특성 및 식물호르몬 생산성을 분석하였다. 선발된 균주는 16S rRNA 염기서열분석, 생화학적특성 등의 분석으로 속 종명을 동정하였다. 식물생육촉진 및 식물병원성 진균을 효과적으로 억제하는 Bacillus subtilis S37-2 균주를 선발하였다. 시험에 사용된 식물병원성 진균은 Fusarium oxysporum (KACC 40037), Rhizoctonia solani (KACC 40140), Sclerotinia sclerotiorum (KACC 40457)의 3 균주였으며, 이들 균주에 대하여 모두 효과적이었다. 토양이 충진된 폿트에 상추를 재배하여 B. subtilis S37-2 균주의 희석현탁액을 $10^5{\sim}10^8cell\;ml^{-1}$ 범위의 접종 농도별로 근권에 처리후 상추의 생육량을 조사하였다. 접종균수가 많을수록 상추 생육량은 증가하였다. $8.7{\times}10^8cell\;ml^{-1}$를 주당 50 ml씩 1~2회 접종시 대조구에 비해 상추의 엽 생체중이 48.7%, 뿌리의 건물중이 42.3% 씩 각각 생육량이 증가하는 효과를 나타내었다. 상추 유묘에 식물병원성 진균인 S. sclerotiorum (KACC 40457)처리후 B. subtilis S37-2 균주를 접종한 구와 접종하지 않은 대조구를 비교한 결과 접종후 9일에 접종구는 16.7%, 대조구는 100% 이병되어 고사되었다. 배지 종류별로 B. subtilis S37-2 균주의 균체증식량을 비교한 결과 TSB배지가 양호하였으며, 질소원을 첨가할 경우 peptone, tryptone보다 yeast extract를 첨가한 구가 균체생성량이 양호하였다. 그리고 배양 온도별로는 $30^{\circ}C$에 비해 $37^{\circ}C$가 약 2~4배이상 균체생성량이 많았다. L-tryptophan을 $20mg\;L^{-1}$ 첨가한 TSB 배지에 B. subtilis S37-2 균주를 접종하여 24시간 배양후 IAA(indole 3-acetic acid) 생성량은 $0.1{\mu}g\;ml^{-1}$ 이 검출되었다.

• 생명과학회지
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• 제29권6호
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• pp.662-670
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• 2019

본 연구의 목적은 그라비올라 잎의 항산화 효능과 멜라닌 생성 촉진효과를 조사하는 것이다. 먼저 AMME와 유기용매 별 분획물의 항산화 효능을 확인하기 위해 DPPH radical 소거능과, reducing power를 수행하였다. AMME와 유기용매별 분획물은 농도에 비례하여 항산화 효능이 증가하였으며, 그 중 ethyl acetate 분획물에서 가장 높은 항산화 효능을 보였다. 항산화 효능을 보인 분획물들의 멜라닌 생성에 미치는 영향을 확인하기 위해 tyrosinase activity를 수행한 결과 AMME, ethyl acetate, hexane 분획물에서 농도에 비례하여 멜라닌 생성 촉진효능이 나타났다. 그 중에서 AMME 유기 용매 별 분획물에서 멜라닌 합성 효능이 가장 좋은 hexane 분획물을 칼럼크로마토그래피를 통해 12가지 분획물로 나누어 항산화 실험과 멜라닌 합성실험을 수행하였다. 그 중 Fig. 8에서 DPPH radical 소거능과 환원력이 가장 우수한 것으로 나타났다. In vitro melanin 합성 실험 결과, Fr. 7은 $64{\mu}g/ml$ 농도에서 260%의 멜라닌 합성 효능을 보였고, Fr. 8은 $64{\mu}g/ml$ 농도에서 184%의 멜라닌 합성 효능이 관찰되었다. 최종적으로 B16F1 세포에서 Fr. 8의 $4{\mu}g/ml$ 농도에서 34%의 멜라닌 합성 효능을 보였다. LC-MS 결과 Fr. 7이 617의 분자량을 나타냈고, Fr. 8이 분자량 619의 분자량을 나타냈다. FT-IR 결과 Fig. 7과 Fig. 8 모두 Bis(2-hydroxyethly)dimerate와 비슷한 유효성분을 나타냈다. 이상의 결과로 그라비올라 잎은 천연 항산화제 또는 멜라닌 생성 촉진효과와 관련 있는 모발 제품 개발에 응용가능성이 있다고 판단된다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제24권1호
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• pp.1-17
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• 2019

본 연구에서는 태안반도 근소만 갯벌에서 저서미세조류(MPB)의 현존량, 군집조성 및 광생리의 월변화에 대해 알아보기 위하여 2016년 10월부터 2017년 10월까지 월 1~2회씩 총 16회에 걸쳐 갯벌 표층에 분포하는 저서미세조류 색소를 HPLC (High performance liquid chromatography)를 이용 분석하였다. 갯벌 표층 1 cm 깊이에 분포하는 저서미세조류의 광합성 색소 중 현존량의 지표로 사용되는 총 chlorophyll a (TChl a) 농도는 연중 40.4~218.9 mg m-2의 범위를 보였다. 2월 24일에 최대값이 나타났고 3월에도 높은 값을 보인 뒤 이후 감소하였다. 저서미세조류의 현존량은 동계에 높고 하계에 낮은 값을 나타냈다. Phaeophorbide a 농도의 월별 변동을 통해 동계에 상위 포식자의 낮은 포식압이 저서미세조류 동계번성에 일부 기여한 것으로 사료된다. 또한 주요지시색소를 이용한 저서미세조류 군집조성의 분석결과 저서규조류의 지시색소인 fucoxanthin의 농도가 연중 가장 높게 나타났다. Chlorophyll b(녹조류), peridinin(와편모조류)을 제외한 대부분의 지시색소의 농도는 동계에 증가하였으나, fucoxanthin의 농도 증가율이 가장 높아 fucoxanthin을 제외한 TChl a에 대한 주요지시색소의 상대비는 동계에 감소하는 경향이 있었다. 형광광도계와 산소미세전극을 이용하여 측정한 퇴적물 내 Chl a와 산소 농도의 연직분포 특성은 퇴적층 표면에서 깊이가 깊어질수록 Chl a 값과 산소 농도가 함께 감소하는 경향을 보였고, 동계로 갈수록 이런 경향이 더욱 뚜렷하게 나타났다. 하지만 5~7월의 Chl a 농도는 다른 기간에 비해 12 mm까지 연직으로 유사하게 나타났으나, 5월의 산소 농도 분포는 1 mm 이하에서 급격하게 감소하였다. 같은 시기에 phaeophorbide a 농도가 증가하는 것으로 보아 저서동물의 포식활동에 의한 산소 소비량이 증가하였을 가능성이 있으며, 저서동물의 생물교란에 의해 저서미세조류의 세포가 아래로 옮겨진 것으로 추측된다. 한편, 저서미세조류의 광적응의 지표로 사용되는 diadinoxanthin (DD)과 diatoxanthin (DT)로 얻은 상대적인 비(DT/(DD+DT))는 10월에서 3월로 갈수록 감소하며, 5월에는 증가하는 것으로 볼 때, 월별로 Xanthophyll cycle의 활성 정도에 차이가 있었음을 알 수 있었다.

• 생명과학회지
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• 제29권1호
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• pp.112-117
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• 2019

산수유(Corni Fructus)는 한국을 포함한 아시아 지역에서 오랫동안 전통 의약제로 광범위하게 사용되어 왔다. 최근 연구에 따르면 산수유는 항염증, 항산화, 면역기능 조절 및 항암활성 등과 같은 많은 효능을 가지는 것으로 알려져 있다. 그러나 산수유에 대한 독성 및 안전성에 대해서는 거의 알려져 있지 않은 실정이다. 따라서 본 연구에서는 산수유 열수 추출물(CF)을 대상으로 안전성을 확인하기 위하여 단회 경구 투여에 따른 독성 시험을 실시하였다. 이를 위하여 ICR 마우스를 대상으로 1,000, 2,000 및 5,000 mg/kg의 CF를 경구 투여하였으며, 투여 후 14일 동안의 치사율, 체중 변화, 임상증상, 음수율 및 사료섭취량과 함께 부검 소견, 장기무게 변화, 혈액학 및 혈액생화학적 검사를 실시하였다. 실험 결과에 의하면 CF 투여에 따른 치사율, 임상증상, 체중 및 부검 소견 상의 유의적인 변화는 관찰되지 않았다. 또한 CF 투여에 따른 각 장기의 무게, 혈액학적 및 혈청학적 임상 화학적 지표에도 유의적인 변화는 관찰할 수 없었다. 따라서 CF 단회 경구 투여에 따른 치사량이 5,000 mg/kg 이상일 것으로 추정되어 ICR 마우스에 대하여 급성 독성이 없는 비교적 안전한 물질이라는 것을 알 수 있었으며, 향후 천연 식의약 소재로서의 효능 규명을 통한 활용이 기대된다.

• 한국식품과학회지
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• 제53권2호
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• pp.195-203
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• 2021

본 연구에서는 A. pullulans MR의 풀루란 생산에 있어 배양 조건에 따른 변화를 살펴보았다. 먼저 시간과 온도에 따른 건조된 균체량과 풀루란 생산량의 변화를 비교하였으며, 기존의 AYS배 지내 탄소원과 혼합질소원 변화에 따른 풀루란 생산량을 비교하였다. 그 결과 sucrose와 ammonium sulfate, soy peptone을 본 실험의 최적 탄소원과 혼합질소원으로 결정하였으며, 그 후 반응표면분석법을 통해 탄소원인 sucrose와 질소원인 soy pepetone의 최적 농도와 최적 초기 pH를 알 수 있었다. 분산분석 결과를 토대로 비교하였을 때 A. pullulans MR의 풀루란 생산에 있어 세가지 변수 중 특히 초기 pH가 풀루란 생산에 가장 큰 영향을 미친다는 것을 확인하였다. 결과적으로 A. pullulans MR을 26℃에서 5일간 배양할 경우 반응표면분석법을 이용하여 얻은 최적 배양 조건은 sucrose 15%, soy peptone 0.4%, 초기 pH 7이였으며, 위의 배양 조건에서 예측할 수 있는 풀루란의 최대생산량은 47.6 g/L이었다. 이후 확인 실험을 위해 A. pullulans MR을 동일 조건으로 배양한 뒤 풀루란의 생산량을 관찰한 결과 48.9±3.4 g/L로 예측된 값과 근접한 값을 얻을 수 있었다. 추가적으로, sucrose의 경우 기존의 선행연구들에서도 A. pullulans의 풀루란 생산을 위한 탄소원으로 보고가 되었지만, 배지내 sucrose의 함량이 5%를 초과하게 될 경우 오히려 풀루란의 생성을 저해한다는 결과가 보고된 바가 있다(Shin 등, 1987b). 이는 배지내 sucrose의 함량이 높아 질수록 sucrose의 농도에 의한 삼투압 현상과 낮은 수분활성도로 인해 발생하며(Singh 등, 2009b), sucrose뿐만 아니라 glucose와 maltose에서도 같은 결과가 나타내는 것이 보고된 바 있다(Shin 등, 1987a). 하지만 이러한 보고들과 다르게 본 연구에서는 오히려 sucrose의 함량을 5%에서 15%까지 높아졌음에도 불구하고 풀루란의 생산이 오히려 증가하는 반대의 결과가 나타났다. 또한 A. pullulans MR의 풀루란 생산에 있어 가장 큰 영향을 미친 초기 배지의 pH의 경우 A. pullulans 균주에 따라 최적 pH가 pH 3.8부터 pH 7.5까지 다양하게 나타나는 것을 알 수 있었는데(Singh 등, 2018a; Wang 등, 2013; Shin 등, 1991) A. pullulans MR의 경우 비교적 중성인 pH 7에서 가장 많은 양의 풀루란이 생산된 것을 알 수 있었다. 본 실험을 통해 A. pullulans MR의 풀루란 대량생산 가능성을 확인하였고, 이를 활용하여 식품, 화장품, 제약 등 여러 광범위한 분야에서 미생물 유래 다당류인 풀루란의 산업적 활용이 가능할 것이라 생각한다.

• 유기물자원화
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• 제30권3호
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• pp.13-22
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• 2022

수계에 오염된 색도 물질을 더욱 효율적으로 처리하고자 버려지는 폐자원을 이용하여 흡착제인 바이오차를 제조하고 적용하는 방안을 모색하고자 하였다. 이에 가로수 전정부산물이나 폐목재를 활용하여 넓은 비표면적을 가지고 있는 바이오차를 제조하고 이를 이용하여 색도물질 제거에 적용하였다. 대표적인 가로수 전정부산물(플라타너스, 은행나무, 참나무)과 폐목재를 산소가 없는 조건에서 열분해하여 바이오차를 제조하였으며, 제거대상 물질로는 방향족 고리를 가지고 있어서 생물학적 분해가 어렵고, 물리적 처리와 화학적 처리시 제거효율이 떨어지는 것으로 알려져 있는 녹청색의 유기염료로 주로 인피섬유에 사용되며, 종이, 가죽과 면의 매염에 사용되기도 하는 메틸렌블루(MB)를 선정하였다. 실험결과 플라타너스 기반 바이오차가 제일 높은 흡착능을 보였으며, Langmuir 모델식을 이용하여 구한 q_max 값은 78.47 mg/g으로 나타났다. 또한 물리적 흡착과 화학적 흡착을 구별하는데 사용되는 Dubinin-Radushkevich(D-R) 모델식을 이용하여 흡착에너지(E) (kJ/mol)를 구한 결과 MB에 대한 흡착에너지(E) 값은 4.891 kJ/mol로 8 kJ/mol(물리흡착과 화학흡착의 기준 값) 보다 작았으며, 이는 바이오차와 MB 염료 사이에 van der Waals와 같은 약한 결합이 존재하는 물리흡착임을 알 수 있었다. 반응온도 변화에 따른 흡착실험을 통해 얻은 ∆G의 값은 -3.67~7.68 kJ/mol으로서 물리적 흡착반응 영역에 해당함을 확인하여, 본 연구에서 제조된 플라타너스 기반 바이오차의 MB 흡착메커니즘은 넓은 비표면적을 이용한 물리적 흡착임을 제시할 수 있었다. 또한 타 연구에서 제시된 상업용 활성탄과 비교하여도 동등 이상의 흡착능력을 보였다.

• 청정기술
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• 제29권1호
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• pp.31-38
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• 2023

수자원 오염 그리고 기후변화로 인한 극한의 기상현상으로 물 부족 현상 심화로 공공하수처리 시설의 폐수 배출시 총유기탄 소량(TOC) 기준이 시행되고, 대체 수자원 확보를 위해 하수처리수 재이용에 연구와 관심이 증가하고 있다. 현장에서는 하폐수고도처리로 MBR(membrane bio-reactor)공법을 보편적으로 사용하며, 유기 및 무기 이온 제거 그리고 화학물질의 사용 및 배출이 없다는 친환경적인 장점이 있다. 하지만, 분리막을 사용한 MBR공정은 고농도 활성슬러지 부유물질(mixed liquor suspended solid, MLSS)로 인한 분리막의 막오염(파울링) 현상으로 잦은 막세정 비용 발생의 문제가 있다. 본 연구에서는 분리막 운영시 최대 단점이었던 분리막의 차압 상승, 통수량 저하, 파울링 현상을 개선하고자 i) 공정 개선과 ii) 마이크로버블의 세정 효율을 평가하였다. 기존 MBR공법에 원수가 유입되는 호기조와 MBR조 사이에 침전조를 설치하여 침전조를 거친 상등수가 유입된 분리막조 내부로 마이크로버블을 주입하였다. 마이크로버블은 5개월간 15일 간격으로 마이크로버블 발생장치를 작동(ON), 미작동(OFF)하여 방류수 시료(4L)를 채취 후 TOC를 측정하였다. 침전조를 거친 상등수가 분리막조로 유입하여 원수 MLSS의 95%이상이 제거되어 생물막 등의 오염으로부터 막의 파울링 현상을 1차 방지할 수 있었다. 침전조를 거친 상등수에 마이크로버블의 적용으로 분리막의 차압은 1.6 ~ 2.3배 감소 및 통수량은 최대 1.4배 증가하였다. 마이크로버블의 적용(ON)으로 TOC 제거율은 58% 이상 증가했다. 호기조와 분리막조를 분리 운영함에 따라 침지식 분리막의 파울링 현상을 저감할 수 있고, 추가로 마이크로버블을 적용하여 분리막의 차압, 통수량과 막오염(파울링)이 개선으로 효율적인 고도처리공법을 제시했다.

• 생명과학회지
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• 제33권2호
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• pp.158-168
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• 2023

천연 추출물은 항산화, 항균, 항염 및 면역조절 효과 등의 다양한 생리활성을 가지며 암과 전염병을 치료하는데 사용되어왔다. 우리는 본 연구에서 폐 증강제로 잘 알려진 10 가지의 천연 추출물을 선정하였고 폐렴구균[Streptococcus (S.) pneumoniae]에 대한 항균성을 조사하였다. 디스크 확산 분석에서 우리는 다른 천연 추출물과 비교 시, 조협을 처리했을 때 폐렴 구균의 생장이 유의적으로 조절되었음을 확인하였다. 비강 경로를 통한 조협 처리가 생체 내 독성을 유발하여 우리는 조협을 처리하는 새로운 방법으로 스프레이를 채택했다. 흥미롭게도 2 주 동안 하루에 3 번 조협을 처리한 쥐들은 몸무게 감소와 생존율에서 폐렴 구균의 비강내 감염에 대해 저항력을 보였다. 더욱이 저자는 스프레이를 통해 조협에 주기적으로 노출될 시 폐렴 구균을 투여한 폐에서 지속되는 염증이 다소 완화되는 것으로 미루어보면, 이는 이동해온 염증 세포가 폐 감염 질환에 대한 숙주 방어기작과 관련될 수 있다는 점을 시사하고 있다. 이를 통해 조협 선처리 후 폐렴 구균을 감염시킨 후 5 일이 지난 쥐의 기관지 폐포 세척액에서 면역세포를 분석해 본 결과, 과립구(CD11b⁺Ly6C⁺Ly6G⁺), 호중구(CD11b⁺Ly6C^intLy6G⁺), 그리고 단핵구(CD11b⁺Ly6C^intLy6G^-) 세포는 대조군과 비슷한 수치였으나, 유의적으로 증가한 수준의 폐포 대식세포(CD11b⁺CD11c^hiF4/80⁺)가 확인되었다. 이들의 결과를 종합하면, 저자의 자료는 이 같은 편리한 조협 적용이 균 감염에 대한 방어 면역을 유도할 수 있다는 점을 암시하며 안면 스프레이 방법이 폐 염증의 방어 기작을 이해하고, 폐 질환에서 면역 증강제로서의 천연 추출물의 효능을 평가하는데 도움이 될 것임을 나타낸다.

• 동물자원연구
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• 제30권3호
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• pp.111-120
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• 2019

생물학적 평가 방법 중 in situ와 in vitro 평가 방법은 비용 및 시간을 절약할 수 있으며 동물 복지 측면에서 제약이 적어 주목되고 있는 방법이다. In vitro 실험에서 사용되는 사료 접종법으로 배양병에 직접 사료를 담는 dispersion 방법은 실제 반추위 발효 상황에 근접한 조건에서 실험할 수 있는 장점이 있지만, 시간과 노동력이 많이 소모된다. 반대로 사료 주머니를 이용한 방법은 실험 수행의 편이성이 있지만 첨가제 실험 수행의 제약이 있으며, 미생물 활성과 섬유소 소화율이 저하되는 단점이 있다. 본 실험은 dispersion 방법과 사료 주머니 방법을 조합하여 보다 편리한 방법으로 dispersion 에 가까운 높은 재현성의 발효 성상과 소화율 평가 가능할 것이라고 생각하여 in vitro 발효 성상과 미생물 조성을 비교하였다. Dispersion 방법과 nylon bag 을 조합한 실험에서 건물 소화율은 세척 과정에서 미생물 및 사료 입자의 유실로 과대평가될 수 있지만 이론적 최대 가스 발생량 V_max, 가스 발생량에 대한 분해 속도 상수 K_g 에서 유의적 차이가 나타나지 않으며, IVNDFD, pH, NH₃-N, total VFA 발생량 그리고 VFA 조성에서도 유의적 차이가 나지 않았다. Real-time PCR 을 이용한 미생물 조성 분석에서는 general bacteria의 절대량에서 유의적 차이가 나지 않았다. 상기의 결과를 종합해 볼 때, in vitro 실험에서 사료 주머니의 사용은 충분히 적용가능하며 일반적인 방법인 dispersion과 비교해 볼 때, 영양소 이용에 있어 반추미생물의 사료 접촉을 방해하지 않을 것으로 생각된다. 하지만 in vitro bach culture 방법은 배양조건에서 제약이 있어, 향후 연속 배양 방법과 in situ의 실험을 통해 본 실험의 실험결과에 대한 추가적인 규명이 필요할 것으로 사료된다.