• 제목/요약/키워드: 생물흡착

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다른 결정성을 갖는 Cellulose에 대한 Cellulase의 비이온성 계면활성제 용액에서의 흡착거동 (Adsorption Behaviors of Cellulose on Cellulose with Different Crystallinities in Nonionic Surfactant Solution)

  • 김동원;정영규장영훈이재국
    • KSBB Journal
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    • 제11권2호
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    • pp.218-224
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    • 1996
  • The adsorption of cellulase on celluloses with different crystallinities was carried out In nonionic surfactant(Tween 20) solution. Highly crystallized celluloses were prepared by enzymatic prehydrolyzation. From the experiments, the Langmuir isotherm parameters, maximum adsorption amount (Amax) and adsorption equilibrium constant(Kad) for the adsorption, were obtained in the presence and absence of nonionic surfactant. It was found that the Kad values were decreased by adding Tween 20. This indicates that the adsorption affinity is reduced by nonionic surfactant, and Amax decreased with increasing crystallinity under conditions accompanying in both the presence and absence of surfactant. The thermodynamic parameters such as $\Delta$Ha, $\Delta$Ga, and $\Delta$Sa for the adsorption were calculated by using the experimental data. From these results, it was found that the adsorption processes are exothermic reactions in both the presence and absence of surfactant. The heats of adsorption in surfactant solution(-4.68∼-3.62KJmol-1) are smaller than that of the adsorption in the absence of surfactant(-15.60∼-12.10KJmol-1). These results indicated that the tightness of adsorption was reduced by the addition of surfactant. The $\Delta$Sa values were estimated to be positive. This may suggest that the water and solute are released from cellulose on adsorption. The $\Delta$Sa values in surfactant solution are larger than that of the adsorption in the absence of surfactant. This may suggest that the binding of surfactant on hydrophobic region of cellulase cause dispersion of water and solute molecule orienting around the enzyme molecule. The surfactant played an important role in the desorption of enzyme from cellulose functional groups, and enhance the saccharification of the cellulose.

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동시당화 및 추출발효에 의한 Lactic Acid 생산 (Simultaneous Saccharification and Extractive Fermentation for Lactic Acid Production)

  • 공창범;우창호;최실호;윤현희
    • KSBB Journal
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    • 제14권2호
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    • pp.212-219
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    • 1999
  • 섬유성바이오매스로부터 lactic acid를 생산하기 위한 동시당화 및 추출발효공정의 성능과 조업특성을 조사하였다. 섬유소 가수분해효소 Cytolase CL과 lactic acid 발효군주 L. delbruecku를 사용한 동시당화발효(SSF)에서 생성물인 lactic acid의 저해작용이 심각하였다. SSF 도중 lactic acid의 제거를 위하여 선정한 IRA-400 수지의 lactic acid 흡착성능은 200mg/g dry resin 이었다 Lactic acid 제거의 효과는 초기 기질(cellulose)의 농도에 따라 Lactic acid 제거의 효과는 초기 기질(cellulose)의 농도에 따라 다르게 나타난다. 기질의 농도가 50g/L인 경우 단순 SSF의 반응시간 72시간에서 lactic acid의 농도가 304g/L이었고, 이온교환수지를 첨가한 SSF에서는 32.0g/L이었다. 반면에, 모사실험 결과, 초기 기질사용량이 100g/L 인 경우에는 수지첨가에 의한 lactic acid 제거시 lactic acid 생산수율이 약 60%에서 90%이상까지 증가된다. SSF의 각 반응식에서 pH의 의존성을 조사하여 실험식으로 표현하였다. pH에 따라 lactic aic의 생산량이 크게 변화하였으며, pH 4.5-5.0에서 최대의 생산량을 나타내었다.

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도꼬마리 추출물의 유산발효 특성 및 Helicobactor pylori에 대한 항균활성 (Characterization and Anti-Helicobactor pylori Activity of Xanthium strumarium L. Extract on Lactic acid Fermentation)

  • 강동희;김현수
    • KSBB Journal
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    • 제25권3호
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    • pp.244-250
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    • 2010
  • 약용식물인 도꼬마리 추출물을 사용하여 유산균을 이용한 단일 및 복합배양을 통하여 새로운 기능성 물질의 생산을 검토하였다. 도꼬마리 추출물의 유산발효 시 단일배양 결과에서 유산생산을 통해 대체로 잘 증식하는 것이 확인되었으며, H. pylori의 항균 활성은 단일배양보다 복합배양 시 항균활성이 아주 우수하였다. 항균성 물질의 분리는 $C_{18}$ Seppak cartridge에 흡착시켜 30% methanol 용출획분에서 항균성물질이 확인되었으며, TLC로 분석한 결과 $R_f$ 0.46의 위치에서 항균성 물질을 확인하였다. 도꼬마리 유산발효액의 항산화활성은 총 polyphenol 함량 및 radical 소거능을 검토하였으며, 그 결과 총 polyphenol 함량은 미발효시에 비해 도꼬마리 추출물의 저농도에서 단일배양의 경우 2~4배 증가하였으며, Lactobacillus brevis KCTC 3498과 Lactobacillus helveticus KCTC 3545를 복합배양한 경우 1 mg/mL 첨가농도에서 polyphenol이 가장 높게 나타났다. Radical 소거능은 도꼬마리 추출물을 0.1 및 0.5 mg/mL로 첨가하여 발효하였을 때 30~40%의 scavenging이 확인되어 발효를 하지않았을 때 (25%)보다 발효를 하였을 때 높아지는 것으로 나타났다. 특히 Lactobacillus casei KCTC 3109의 경우 0.1 mg/mL의 농도에서 70%의 scavenging을 나타내었다. 이들 결과로부터 도꼬마리 추출물의 유산발효는 미발효시에 비해 Helicobactor pylori에 대한 항균활성물질의 생산과 기능성물질인 항산화물질의 생산성이 우수하다고 사료되었으며 천연한약재의 발효를 통한 천연물 신약 등 신기능물질의 생산가능성을 확인하였다.

잔디용 제초제 Flupoxam 과립수화제의 생물특성 소개 (Biological Characteristics of Flupoxam under Registration)

  • 이인용;김창석;이정란;문병철;이관섭
    • 한국잡초학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.212-219
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    • 2011
  • 플루폭삼(flupoxam) 과립수화제는 새포아풀, 바랭이 등의 일년생 화본과 및 광엽잡초에 대해 95%이상의 방제효과를 나타냈다. 약효는 $2kg\;ha^{-1}$에서 3~4월 처리의 경우 120일 이상, 9~10월에 처리할 경우 180일 이상 지속된다. 또한 토양흡착성이 높기 때문에 안전한 처리층이 형성되고 예초후 잔디 찌꺼기(thatch) 유무에 관계없이 잡초방제 효과가 100%이었다. 기존의 잔디용 제초제(디니트로아니린계, 피리딘계, 카바메이트계) 등과는 다른 새로운 작용기작을 가지고 있어 약제의 교호살포에 효과적이다. 주변 조경수에는 일부를 제외하고는 이상증상이 없었다.

Chlamydomonas reinhardtii 에서 정제한 Ascorbate Oxidase 의 특성 (Properites of Purified Ascorbate Oxidase in Chlamydomonas reinhardtii)

  • 인용호;이정헌;채영규;최영길;강사욱;정가진;하영칠
    • 미생물학회지
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    • 제30권3호
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    • pp.225-231
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    • 1992
  • 생물체내의 ascorbic acid :dehydroascorbic acid system 을 조절하는데 관여하는 것으로 알려진 ascorbate 산화효소의 활성을 단세포 녹조류인 Chlamydomonas reinhardtii 에서 확인함으로써 이 효소의 존재와 특성을 고찰하였다. 조효소는 native gel 전기 영동에 의한 활성 염색과 분광광도계에 의한 ascorbic acid .의 흡광도 감소 측정에서 뚜렷한 활성을 나타내었다. 황산암모늄 침전, hydroxyapatite 흡착 크로마토그래피, 그리고 Sephadex G-150 gel 여과 크로마토그래피 분리한 결과 26.1 units/mg /의 specific activity 를 나타내었다. 분리된 ascorbate 산화효소는 $55^{\circ}C$, pH 4.6 에서 가장 활성도가 높았다. Native gel 전기 영동에서 88,000 dalton 갸량의 분자량을 가지고 있었고 소단위체의 분자량을 55,000 이었다. 또한 Western bloting technique 을 이용하여 C. reinhardtii 의 ascorbate oxidase를 확인하였다.

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금속 철을 이용한 TNT 환원시의 동역학 산정 (Kinetics of 2, 4, 6-Trinitrotoluene reduction by zero valent iron)

  • 배범한
    • 한국토양환경학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.97-108
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    • 1999
  • 금속 철(Fe$^{0}$ )에 의한 TNT의 환원실험을 회분식 반응조를 사용하여 환원 상태에서 연구하였다. 실험 결과, 환원에 의한 TNT의 농도감소는 유사 1차 반응으로 나타났고 반응상수는 반응조에 첨가한 철의 표면적에 선형적으로 비례하였으며, 교반 속도 60 rpm에서의 반응상수는 0.0981$min^{-1}$m$^{-2}$ L로 측정되었다. Triaminotoluene로 추정되는 최종산물이 용액내에 축적되었다. 철 표면에 흡착된 물질을 용출하기 위하여 acetonitrile혹은 물(인산염 완충액, pH=7.0)로 추출을 시도하였으나 용출되는 물질은 극히 미량이었다. 또한, 용액 내에서 생물학적 분해에서의 주요 중간산물인 aminodinitrotoluenes은 검출되지 않았다. 그러므로, 철에 의한 TNT의 환원시 니트로기의 환원이 순차적으로 발생하여 아미노기를 형성하지 않고, 3개의 니트로기에 대하여 동시에 발생하는 것으로 사료된다. 이에 TNT의 환원 모델을 제시하였다.

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미래산업에 적용가능한 점토 화합물: 식품포장 및 환경개선 (Engineered Clay Minerals for Future Industries: Food Packaging and Environmental Remediation)

  • 김형준;오제민
    • 한국광물학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.35-45
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    • 2016
  • 점토광물은 자연에서 쉽게 얻을 수 있고, 환경친화적이며 다양한 물리화학적 특성을 갖고 있어 인류 역사상 여러 분야에 활용되어 왔다. 최근에는 몬모릴로나이트, 카올리나이트, 세피올라이트, 금속이중층수산화물과 같은 점토 화합물에 화학적 개질을 도입하여 산업분야에 활용하고자 하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 넓은 비표면적과 높은 측면비율, 나노수준의 입자 두께, 그리고 조절가능한 표면전하를 갖는 점토화합물에 화학적 개질을 적용하면, 고분자의 기계적 성질과 기체차단성을 개선하고, 고분자 필름에 지속적 항균성을 부여하는 충전제로 사용할 수 있다. 또한, 개질된 점토화합물은 높은 흡착능과 화학적 선택성을 지니므로, 수질이나 토양을 오염시키는 화학적, 생물학적 오염원을 효과적으로 제거하는 물질로도 활용 가능하다. 본 논평에서는 이러한 점토화합물들이 미래의 주요산업군인 식품포장재 및 환경개선 분야에 활용될 가능성에 대해 최근 연구 결과를 소개하고자 한다.

이온교환 크로마토그래픽을 이용한 Glutathione 분리 (Separation of Glutathione by Ion Exchange Chromatography)

  • 김정훈;손영종;구윤모
    • KSBB Journal
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    • 제13권1호
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    • pp.77-82
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    • 1998
  • 미생물 효소에 의해 생산된 생산모액 내의 글루타치온(L-${\gamma}$-glutamyl-L-cysteinylglycine, GSH)을 액체크로마토그래피를 이용하여 분리하였다. GSH와 결합하는 수지를 선택하기 위해 여러 수지와 GSH 수용액을 사용하여 회분식 흡착실험을 한 결과, pH 8.0에서 음이온 교환수지인 Q-sepharose와 QAE- sephadex에 GSH가 결합하였으나, QAE-sephadex는 수지와 결합된 GSH를 이탈시키기 위해 사용된 salt에 의해 부피가 줄어들어 부적합하였다. GSH 분리를 위한 기초실험을 위하여 GSH, cysteine, glutamate, glycine, $\gamma$-glutamylcysteine, ATP, glucose의 혼합액에서 GSH와 $\gamma$-glutamylcysteine를 다른 물질로부터 1차 분리할 수 있었다. NaCl의 농도를 조절하여 두 물질이 중첩되는 현상을 제거하여 분리하고자 하였으며, GSH의 tailing현상을 줄이도록 노력하였다. NaCl(35mM)을 용해시킨 Tris buffer를 사용함으로써 두 물질의 분리가 가능하였고, 생산모액을 사용하여 실험한 결과, 혼합 시료와 유사한 분리결과를 얻을 수 있었다. Standard solution에서의 GSH 분리결과 72.6%의 회수율을 보였으며, 생산 모액에서는 84.4%의 회수율을 각각 보였다.

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토양 내 미세플라스틱의 축적경로 및 분석기법 연구 동향 (Research Trend on the Accumulation Routes of Microplastics in Soil and Their Analytical Methodologies)

  • 최형준;안진성;최석순
    • 공업화학
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    • 제31권4호
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    • pp.360-367
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    • 2020
  • 본 연구에서는 미세플라스틱의 토양 내 축적경로와 분포현황에 대해 살펴보고, 토양시료 내 미세플라스틱 분석기법을 요약 제시하였다. 토양으로부터 미세플라스틱을 분리해내는 밀도차 선별 및 방해물질 제거과정과 정성/정량분석 기법으로써 pyrolysis gas chromatography mass spectrometry, µ-Raman spectrometry, fourier transform infrared spectrometry와 microscope 방법의 기본원리 및 분석의 한계점에 대해 살펴보았다. 미세플라스틱 매개 유해물질(첨가제 및 흡착물질)의 분석을 위한 화학적 추출방법을 인체 경구 섭취경로에 대한 in vitro 생물학적접근성 평가법을 중심으로 조사하였다. 본 연구에서 제시한 토양 중 미세플라스틱 분석기법의 원리를 바탕으로 매질상태, 오염수준 및 시료수량 등을 고려한 합리적인 분석기법의 선정이 가능하리라 기대된다.

완속여과공정에서 운전시간 및 여층깊이에 따른 자연유기물질(NOM) 제거 특성 (Removal characteristics of NOMs in a slow sand filter at different media depth and operation time)

  • 박노백;박상민;서태경;전항배
    • 상하수도학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.467-473
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    • 2008
  • Natural organic matter (NOM) removal by physico-chemical adsorption and biological oxidation was investigated in five slow sand filters with different media depths. Non-purgeable dissolved organic carbon(NPDOC) and $UV_{254}$ absorbance were measured to evaluate the characteristics of NOM removal at different filter depths. Removal efficiency of NOM was in the range of 10-40% throughout the operation time. At start-up of the filters packed with clean sand media, NOM was probably removed by physico-chemical adsorption on the surface of sand through the overall layer of filter bed. However, when Schumutzdecke layer was built up after 30 days operation, the major portion of NPDOC was removed by biological oxidation and/or bio-sorption in lower depth above 50 mm. NOM removal rate in the upper 50 mm filter bed was $0.82hr^{-1}$. It was about 20 times of the rate($0.04hr^{-1}$) in the deeper filter bed. Small portion of NPDOC could be removed in the deeper filter bed by both bio-sorption and biodegradation. SEM analysis and VSS measurement clearly showed the growth of biofilm in the deeper filter bed below 500 mm, which possibly played an important role in the NOM removal by biological activity besides the physco-chemical adsorption mechanism