• 제목/요약/키워드: 일산화질소 생성

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혐기성 소화액에서 일산화탄소 소비특성 분석과 그 활용 방안 (Carbon Monoxide Consumption in Digestate and its Potential Applications)

  • 홍성구
    • 한국농공학회논문집
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    • 제51권2호
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    • pp.1-6
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    • 2009
  • Acetogen과 같은 일부 혐기성미생물은 소위 acetyl-CoA 경로에 의해 아세트산, 에탄올, 그리고 몇 가지 생화학 물질을 생산한다. 이 경로에서는 일산화탄소를 기질로 이용할 수 있다. 일산화탄소 이외에 수소가 이용될 수 있다. 즉 이들 미생물은 독립영양생물로서 이산화탄소와 태양광에너지를 이용하는 녹색식물과 비유될 수 있으며, 일산화탄소는 탄소원으로서 동시에 에너지원으로서 이용된다. 본 연구에서는 혐기성 소화액 중 아세트산을 생성하는 미생물이 존재한다고 가정하고, 일산화탄소와 수소가 주 가연성분인 합성가스를 공급하면 추가의 메탄이 생성가능성을 평가하였다. 혐기성 소화과정에서 발생되는 메탄은 주로 아세트산으로부터 만들어지므로 일산화탄소를 공급하는 경우 추가로 메탄이 생성될 것으로 추측할 수 있기 때문이다. 이를 확인하기 위하여 현재 운영중인 바이오가스 생산 설비로부터 얻은 혐기성 소화액을 생물반응조에 넣은 후, 합성가스를 순환-공급하여 가스 생산량의 변화 및 조성을 분석하였다. 질소가스를 공급한 대조구와는 달리 일산화탄소 또는 합성가스를 공급한 경우에는 메탄가스가 생산되는 것을 확인하였다. 질소가스를 공급한 대조구와는 달리 일산화탄소 또는 합성가스를 공급한 경우에는 메탄가스가 생산되는 것을 확인하였다. 일산화탄소만을 공급했을 때에는 이산화탄소의 생성으로 가스 생산량이 증가하였으나, 수소가 포함된 합성가스를 공급하였을 때에는 이산화탄소가 탄소원이로 소비되어 가스 저장도 내의 가스량이 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 가스화공정에 으해 얻어지는 합성가스는 온도와 가스 조성을 고러할 때, 바이오가스 생산을 위한 혐기성 소화조와 연계하면 소화조의 가온에 필요한 열을 공급할 수 있고 바이오가스 중 이산화탄소 농도를 낮추어 발열량을 개선할 수 있을 것으로 판단된다.

방전플라즈마 화학반응을 이용한 질소 산화물의 분해제거

  • 우인성;황명환;강현춘
    • 한국산업안전학회:학술대회논문집
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    • 한국안전학회 1997년도 춘계 학술논문발표회
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    • pp.55-58
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    • 1997
  • 대기오염의 주요원인은 소각로 연소가스와 자동차의 배기가스로 이들 이동 오염원에서 배출되는 오염가스는 일산화탄소, 탄화수소, 질소 및 황산화물 둥이고 이들은 공기중의 산소와 반응하여 광화학반응을하여 오존을 생성하며 기타 미세먼지, 수분과 반응하여 스모그를 생성하여 인체의 호흡기 계통 질병을 유발케한다. (중략)

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Schizosaccharomyces pombe의 유일한 치오레독신 환원효소의 산화적, 일산화질소 및 영양 스트레스에 대한 방어적 역할 (A unique thioredoxin reductase plays defensive roles against oxidative, nitrosative and nutritional stresses in Schizosaccharomyces pombe)

  • 지담정;임창진;김경훈
    • 미생물학회지
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    • 제52권1호
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    • pp.1-9
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    • 2016
  • 치오레독신 환원효소(TrxR)를 encoding하는 Schizosaccharomyces pombe의 유일한 $TrxR^+$ 유전자는 스트레스 반응 전사인자인 Pap1의 매개에 의하여 스트레스 유발 인자들에 의하여 양성적으로 조절됨이 발견되었다. 본 연구에서는, TrxR 과잉 발현 재조합 플라스미드 pHSM10을 사용하여 S. pombe TrxR의 방어적 역할들이 평가되었다. 과산화수소($H_2O_2$)와 superoxide anion을 생성하는 menadione (MD)의 존재 하에서, S. pombe TrxR은 세포성장과 총 글루타치온 (GSH) 수준을 증강시키나, 세포 내 활성산소종(ROS) 수준은 감소시켰다. $H_2O_2$와 MD에 의하여 크게 영향 받지 않는 일산화질소(NO) 수준에는 유의성 없는 효과를 보였다. S. pombe TrxR은 sodium nitroprusside(SNP)에 의하여 생성되는 NO를 소거할 수 있었으나, SNP에 노출된 세포들의 성장, ROS 수준이나 총 글루타치온 수준에는 영향을 보이지 않았다. S. pombe TrxR은 질소 결핍(nitrogen starvation)에 의하여 감소되는 세포 성장 및 총 글루타치온 수준을 증가시키며, 질소 결핍에 의하여 생성되는 ROS와 NO를 소거하였다. 요약하건대, S. pombe TrxR은 산화적, 일산화질소 및 영양 스트레스로부터 효모 세포를 보호하지만, 공통적인 기전에 의하지는 않는다.

상엽 추출물이 마우스 대식세포의 IL-1α, IL-6, IL-10에 대한 항염활성 연구 (Anti-inflammatory activity Effects of Mori Folium Water Extracton IL-1α, IL-6 and IL-10 on mouse macrophages)

  • 박영식;한효상
    • 디지털융복합연구
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    • 제16권11호
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    • pp.613-620
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    • 2018
  • 상엽 추출물의 항염 효능을 연구하고자 하였다. 상엽을 열수 추출하여 제조한 시료를 대상으로 RAW 264.7 macrophage cells를 24시간 배양하여 세포생존율과 LPS로 유발된 RAW 264.7 macrophage cells의 일산화질소(NO) 생성증가, $IL-1{\alpha}$, IL-6 그리고 IL-10 등의 사이토카인 생성증가에 미치는 영향을 측정하였다. 상엽 추출물의 MTT assay를 수행한 결과 상엽 추출물은 대식세포의 생존율에는 크게 영향을 주지 않았다. LPS로 활성화된 대식세포의 일산화질소(NO)의 생성증가를 $25{\mu}g/mL$ 이상의 농도에서 농도 의존적으로 유의하게 억제시켰다. 또한 LPS로 유발된 대식세포에 염증과 연관된 사이토카인인 $IL-1{\alpha}$, IL-6의 생성증가를 $50{\mu}g/mL$ 이상의 농도에서 농도 의존적으로 유의하게 억제하는 등 항염효과를 가지고 있는 것으로 나타났다. 본 연구 결과는 상엽이 건강 친화적인 기능성 소재로 활용도가 높을 것으로 기대된다. 또한 향후 지속적인 연구를 통한 대식세포를 항염증과 관련된 신호전달경로를 확인하는 추가 실험이 필요하다고 사료된다.

선회화염 의 구조 에 따른 NO , CO 및 THC 생성특성 에 관한 연구 (A Study on the Formation Characteristics of NO, CO and THC with respect to the Structure of the Swirl Flame)

  • 윤재건;명현국;신현동
    • 대한기계학회논문집
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    • 제8권3호
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    • pp.210-216
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    • 1984
  • 본 연구에서는 이러한 화염의 구조를 자세히 파악하기 위하여, 화염의 온도분 포 및 가스농도분포 등을 비교적 정밀하게 측정하고 Shadow graph 등을 통하여, 선회 화염의 거시적인 구조적 특성을 알아보고 일산화질소, 탄화수소 및 일산화탄소 등의 생성특성을 규명함으로서 실제 버어너에서의 기하학적 변형에 따른 화염구조의 예측과 수치해석을 위한 기본 데이타를 얻고, 공해물질발생과 화염구조와의 상관관계를 제시 하는데 그 목적이 있다.

고리형 알콕시기를 함유한 크리신 유도체의 합성 및 일산화질소 생성 억제작용 (Synthesis of 8-Cycloalkoxychrysin Analogs and their Inhibitory Activity Against NO Production)

  • 김성수;박해일
    • 약학회지
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    • 제59권1호
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    • pp.12-16
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    • 2015
  • Several 8-cycloalkoxychrysin analogs were synthesized from 6-benzyloxy-5,8-dihydroxyflavone and cycloalkanols in 2 steps and we evaluated their inhibitory activities against NO production from LPS-induced RAW 264.7 cells. Among tested analogs, two analogs with cyclopentyl substructure (796 and 798) showed strong inhibitory activity against NO production.

일산화질소(NO) 전처리가 MA포장 복숭아의 저장성에 미치는 영향 (Effect of Nitric Oxide Pretreatment on Quality of MA Packaged Peaches)

  • 정헌식;김종국;강우원;윤광섭;이주백;최종욱
    • 한국식품과학회지
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    • 제34권6호
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    • pp.1018-1022
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    • 2002
  • 일산화질소(NO) 처리가 저장 중 황도 복숭아의 생리적 및 품질특성에 미치는 영향을 조사하기 위하여, 과실을 수확하여 밀폐용기에 넣고 $10^{\circ}C$에서 $N_2$ 치환 후 4시간 동안 NO(0, 10, 100 ppm) 처리한 다음 MA(0.05 mm LDPE) 포장하여 15일간 저장실험을 실시하였다. NO 100 ppm 처리는 복숭아의 에틸렌 생성과 과육경도 손실을 억제시키는 효과가 확인되었으나 가용성 고형물, 적정산도 및 표면색도의 변화에는 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. NO처리와 병행한 $N_2$치환 처리는 과실의 호흡과 에틸렌 생성을 억제시키는데 기여하였으며, MA포장은 NO 전처리와 무관하게 과육경도와 표면녹색의 손실을 억제하는 효과가 있었으나 가용성 고형물과 적정산도의 감소를 초래하였다.

RAW 264.7 세포에서 레드비트의 항산화 및 항염증 등의 생리활성 연구 (The Study on the Physiological Activities of Beta vulgaris such as Antioxidant and Anti-inflammatory in RAW 264.7 cells)

  • 지중구
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제38권1호
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    • pp.309-317
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    • 2021
  • 본 연구는 침출차 원료로 레드비트를 활용하기 위해서 세포독성, 항염증 및 항산화 등의 활성을 조사하고자 설계되었다. 항산화 효능은 DPPH 및 ABTS 라디컬 소거 활성을 분석하여 평가하였다. RAW 264.7 세포를 통해 MTT 분석으로 세포 생존율을 평가하고 LPS로 유도하여 활성산소종과 염증매개체(일산화질소, TNF-α, IL-6 등)의 생성량을 확인하였다. 그 결과, DPPH 및 ABTS 라디컬 소거활성은 농도 의존적으로 증가하였으며, 모든 농도에서 세포독성이 없음을 확인하였다. 또한, LPS로 유도한 RAW 264.7 세포에서 활성산소종(ROS)과 일산화질소(NO), IL-6, TNF-α 생성량을 유의적으로 감소시켰다. 따라서 이러한 결과는 레드비트가 안전한 항산화 및 항염증 효과를 가진 침출차의 원료로서 높은 잠재력을 가지고 있음을 시사한다.

미생물을 이용한 일산화탄소로부터 에탄올 생산공정 최적화 (Optimization of Microbial Production of Ethanol form Carbon Monoxide)

  • 강환구;이충렬
    • KSBB Journal
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    • 제17권1호
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    • pp.73-79
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    • 2002
  • 본 연구에서는 C. ljungdahlii를 이용하여 일산화탄소로부터 에탄올 생성 방법을 최적화하였다. 먼저 Clostridium ljungdahlii ATCC 55383을 이용하여 일산화탄소 소비속도에 대한 kinetic model과 그에 따른 여러 가지 상수값을 계산하기 위한 실험을 수행하였다. 이 결과 일 산화탄소 소비속도 data에 Michaelis Menten식이 잘 적용됨을 알수 있었고 기울기 값 $K_m/V_{max}$ max 및 y-절편값 $1/V_{max}$로부터 구한 $V_{max}$는 37.14 mmol/L-hr-O.D. 그리고 $K_{m}$은 0.9516 atm임을 알 수 있었다. C. ljungdahlii에서의 ethanol의 생성에 미치는 pH와 질소원의 영향을 실험한 결과 세포성장에는 pH 5.5와 YE첨가가 에탄올 생성에는 pH 4~4.5, ammonium solution $(NH_4Cl+(NH_4)_2SO_4$)첨가가 필요한 것으로 확인되었다. 따라서 pH 5.5와 YE 0.5%에서 C. ljungdahlii를 배양한 후 pH 4.5로 shift하고 ammonium solution을 계속 첨가한 경우 세포농도 0.D. 0.25에서 약 3.6 g/L의 에탄올 생성을 얻었으며 이것은 pH 및 질소원 shift가 없는 경우에 비하여 약 20배 이상 에탄을 생성양이 증가된 수치이다. 이를 바탕으로 pH shift 후 N source로서 ammonium solution을 지속적으로 공급하여 주면서 fermenter를 이용한 일산화탄소로부터 에탄을 최적화를 수행하였고 이 결과 최대 specific ethanol production rate 0.49 g ethanol/L.hr.O.D.를 얻을 수 있었으며 생성된 최종 에탄을 농도는 25 g ethanol/L에 달하였다. 이 결과를 이용하여 높은 세포농도를 얻기 위하여 세포성장에 도움을 주는 탄소원 실험을 수행하였고 이 결과 glucose를 이용한 세포성장후 일산화탄소로 전환하는 방법을 fermenter에 적용하여 pH 5.5, 400 rpm 조건에서 glucose를 feeding하여 O.D. 3.4가지 자라게 한 후 ammonium solution을 첨가하여 주면서 일산화탄소를 소비하는 시점가지 약 10시간 동안 CO adaptation을 실시하여 일산화탄소의 소비속도가 충분한 속도에 달했을 때 pH를 5.5에서 4.5로 낮추어 주었고 그 후 간헐적으로 ammonium solution을 feeding한 결과 얻어진 최종 에탄을 생성량은 45 g/L 이었다. 특히 약60시간 이내에 45 g/L 정도의 ethanol을 생성 함으로써 0.75 g ethanol/L.hr의 ethanol 생산성을 확보 할 수 있었다. 또한 C. ljungdahlii이 에탄을 내성을 실험한 결과 약 50 g/L 정도의 에탄올에는 큰 성장 장애를 받지 않는 것으로 나타나 이 균주를 이용한 산업체 부생가스로부터의 에탄을 생산 가능성을 더하여 주고 있다. 현재 본 연구진에 의하여 C. ljungdahlii를 이용하여 long term operation시의 cell viability 유지를 위한 세포성장과 에탄을 생성을 완전히 분리시킨 2 bioreactor system의 연구 및 일산화탄소로부터 높은 농도의 에탄올을 생성하는 독창적인 새로운 균주가 분리되어 현재 실험 진행 중이다.