• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제37권3호
• /
• pp.231-237
• /
• 2009

재조합 대장균으로부터 고순도 베타-카로틴을 효율적으로 회수하기 위한 추출정제 방법을 개발하기 위하여 세포파쇄의 유무, 추출온도, 추출용매의 종류, 세포 대 추출용매의 비율 및 결정세척 용매의 선정이 베타-카로틴 추출수율과 순도에 미치는 영향을 조사하였다. 세포파쇄의 유무는 베타-카로틴 추출수율에 영향을 미치지 않았으므로 별도의 물리적 세포파쇄 단계가 생략되었다. 테스트된 용매 종류에 관계없이 $50^{\circ}C$에서 베타-카로틴의 추출수율은 $30^{\circ}C$에서보다 월등히 높았다. 아이소부틸 아세테이트에 의해 추출되는 베타-카로틴의 양은 추출성능이 제일 낮은 아세톤을 사용한 경우에 비해 7.6배 높았다. 0.4g의 동결건조세포로부터 베타-카로틴을 최대로 추출하기 위해 필요한 아이소부틸 아세테이트의 최적양은 10mL였고, 이는 단위 건조 세포(g-dry cells)당 25mL의 아이소부틸 아세테이트가 필요함을 의미하였다. 아세톤과 올리브오일을 동일비율로 혼합한 용액에 의한 추출양은 아세톤만을 사용한 경우보다 훨씬 높았고 가장 높은 값을 나타낸 아이소부틸 아세테이트에 의한 값과 비슷한 수치를 나타내었다. 추출액에 용해되어 있는 베타-카로틴의 결정 생성을 촉진시켜 베타-카로틴을 추출용액으로 분리하여 얻어진 베타-카로틴 결정의 순도는 89%으나 이를 에탄올로 세척 시 순도가 98.5%로 향상되었다. HPLC, 분광광도계 분석외에 추가적으로 질량분석을 수행함으로써 회수된 결정이 베타-카로틴임을 확인하였다. 이와 같은 결과는 본 연구팀에서 개발한 방법으로 식품의약 안전청에서 고시한 화장품 및 식품의 첨가물 기준을 만족시키는 고순도 베타-카로틴을 효율적으로 생산할 수 있음을 시사한다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제28권8호
• /
• pp.866-871
• /
• 2006

연속 회분식 방식의 실험실 규모 상향류 반응조를 사용하여 인 결정화공정을 이용한 영양물질 회수에 대한 연구를 수행하였다. 양이온 공급원으로서 산업폐기물인 폐석회와 마그네슘염을 이용하여 그 운전특성을 비교하였다. 이 연구는 고성능 발효조와 인 결정화 반응조로 구성된 새로운 통합 슬러지 처리 공정에 있어서 인 결정화공정의 성공적인 적용성 평가에 초점을 두고 있다. 발효조 유출수와 유사한 특성으로 제조된 합성폐수를 이용한 첫 번째 struvite 결정화 실험에서 반응은 $0.5{\sim}1$ hrs 사이의 반응시간에서 빠르게 진행되었는데, 그 동안 상당량(약 60% 이상)의 암모니아와 인이 제거되었다. 알칼리성 조건이라는 기질의 고유특성으로 인하여 암모니아 탈기 현상이 다소 발생하였으나 그 정도는 미미한 것(<5%)으로 나타났다. 또한 공기주입에 의한 이산화탄소 탈기조건을 추가적으로 제공하였을 때 struvite 형성속도의 향상은 일어나지 않았다. 실폐수로서 발효조 유출수를 사용한 두 번째 실험에서 stuvite 결정화를 위한 마그네슘염의 최적주입량은 struvite형성질량비와 유사한 0.86 g Mg $g^{-1}$ P이었다. 반면에 폐석회의 최적주입량은 0.3 g $L^{-1}$으로 다소 높게 나타났으며, 약 3시간의 반응시간 조건에서 $NH_4$-N과 $PO_4$-P의 제거효율은 각각 80%와 41%로 나타났다. 각 실험에서 침전물을 현미경으로 분석한 결과 마네슘염을 사용한 경우 프리즘과 같은 결정체가 관찰된 반면 폐석회를 사용한 경우는 비결정질의 결정체가 주로 관찰되었다. 하수처리용량 158,880 $m^3\;d^{-1}$의 실규모 처리시설의 경우를 대상으로 한 통합 슬러지처리시스템의 물질수지 분석결과 결정화 반응조 유출수로 부터의 반송되는 영양물질의 재순환 부하(각각 하수 1 $m^3$ 당 0.13 g N와 0.19 g P)는 매우 낮게 유지되는 것으로 나타났다. 그러므로 이미 산업폐기물 형태로 존재하는 폐석회를 본 연구에서와 같이 통합 슬러지 처리시스템의 영양물질 회수 공정에서 재이용하는 것은 높은 환경적 및 경제적 이익과 동시에 산업폐기물의 지속발전적 처리/처분이라는 다양한 장점을 가질 것이다.

• 전기화학회지
• /
• 제20권1호
• /
• pp.7-12
• /
• 2017

$LiNi_{0.6}Co_{0.2}Mn_{0.2}O_2$의 전구체 물질에 KCl을 첨가함으로써, 리튬카보네이트($Li_2CO_3$)와 리튬수산화물(LiOH)의 양을 감소시켰을 때 전기화학특성에 어떤 영향을 주는지에 대한 연구를 진행하였다. KCl을 1 질량 %로 전구체에 첨가하여 $800^{\circ}C$에서 열처리 한 샘플의 경우, 첨가하지 않은 재료와 대비하여 잔류하는 리튬카보네이트($Li_2CO_3$)는 8,464 ppm에서 1,639 ppm으로 리튬수산화물(LiOH)은 8,088 ppm에서 6,287 ppm으로 크게 감소하였다. XRD 분석결과 KCl의 첨가는 모상구조에 영향을 주지 않았으며, 층상구조 결정성이 약간 개선되는 효과가 확인되었다. 또한, 전하전달 저항($R_{ct}$)은 $255{\Omega}$에서 KCl 첨가 시 $99{\Omega}$으로 감소하였다. 초기 방전 용량은 171.04 mAh/g에서 182.73 mAh/g으로 증가하였으며 싸이클 특성도 개선되었다. 특히, AFM 분석을 통하여 표면적이 50% 감소하는 것을 확인하였는데, 이는 잔류리튬의 산화반응으로 인한 열 때문일 것으로 해석되고, 전해질과의 부반응을 억제할 수 있는 장점이 있었다. 잔류리튬 제거를 위해 KCl을 첨가한 연구는, 아직까지 발표된 바가 없으며, $LiNi_{0.6}Co_{0.2}Mn_{0.2}O_2$계 양극활물질의 전기화학특성을 개선하는데 매우 효과적임을 본 연구를 통해 확인할 수 있었다.

• Journal of Genetic Medicine
• /
• 제5권1호
• /
• pp.34-40
• /
• 2008

목 적 : 자간전증은 임신부와 신생아의 사망 및 이환의 주된 원인으로 유전적 소질과 환경적 요인에 의해 발생하는 다요인성 질환이다. ET-1은 강력한 혈관수축 펩티드로 ET-1 시스템 내의 변경이 자간전증에서의 혈관수축을 자극하는 것으로 생각되고 있다. 본 연구에서는 정상 임신부와 자간전증 임신부에서 ET-1 유전자의 4가지 단일염기다형성들(c.1370T>G, c.137_139delinsA, c.3539+2T>C, and c.5665G >T)의 양상을 조사하여 비교함으로써 이러한 유전자 다형성들과 한국인 자간전증의 연관성에 대하여 알아보고자 하였다. 방 법 : 자간전증 임신부 206명과 임신기간 동안 자간전증이 발생하지 않은 정상 임신부 216명의 혈액으로부터 DNA를 추출하고 ET-1 유전자 다형성들의 양상을 SNapShot kit와 ABI Prism 3100 Genetic analyzer를 사용하여 분석하였다. 결 과 : 자간전증 환자군에서 ET-1 유전자의 4가지 단일 염기다형성 각각의 유전자형 및 대립유전자의 빈도는 대조군과 유의한 차이가 없었다. 또한 자간전증 환자군에서 3가지 일배체형(TDTG, GDCT, and TICT)의 빈도도 대조군과 유의한 차이가 없었다: 61%(TDTG), 13%(GDCT), 13%(TICT) vs. 62%, 14%, 12%. 나이, 미산부률, 분만주수, 신체질량지수 등의 자간전증 발생요인을 공변량으로 하여 유전자형과 자간전증 발생의 위험도 사이의 연관성을 확인하기 위해 다중회귀분석을 시행한 결과 열성모델과 우성모델에서 모두 ET-1 유전자의 단일염기다형성들에 대한 자간전증 발생의 위험도가 증가하지 않았다. 결 론 : 한국인 임신부에서 ET-1 유전자의 4가지 단일염기 다형성들은 자간전증 발생과 연관이 없는 것으로 사료된다.

• 분석과학
• /
• 제24권3호
• /
• pp.173-182
• /
• 2011

약물(Prostanozol)을 복용한 여성을 대상으로 한 뇨시료 중에 함유된 Prostanozol 및 그 대사체들을 검출하기 위해 LC/ESI/MS와 GC/TOF-MS를 이용하여 효과적으로 분리 및 검출하였고, LC/ESI/MS의 질량스펙트럼으로부터는 각각의 분자량을 추정하였으며 GC/TOF-MS로는 이들을 확인하였다. M1은 Prostanozol의 17번 탄소가 케톤기로 치환된 17-keto-Prostanozol, M2는 M1에서 pyrazole nucleus 와 Aring에 한 개의 히드록시기가 치환된 hydroxy-17-keto-Prostanozol, M3는 B-ring 또는 C-ring에 한 개의 히드록시기가 치환된 hydroxy-17-keto-Prostanozol, M4는 한 개의 히드록시기가 D-ring에 치환된 hydroxy-17-keto-Prostsnozol로 확인되었으며 M5는 17번 탄소 위치에 히드록시기를 갖고 B-ring 또는 C-ring에서 하나의 히드록시기가 치환된 hydroxy-17-hydroxy-Prostanozol로 추정되며 M6은 17번 탄소 위치에 케톤기를 갖고 pyrazole nucleus 혹은 A-ring에 하나의 히드록시기를 또한 B-ring 또는 C-ring에 또 하나의 히드록시기가 치환된 dihydroxy-17-keto-Prostanozol, M7은 M6와 같이 17번 탄소에 케톤기를 갖으며 pyrazole nucleus 혹은 A-ring에 하나의 히드록시기를, 또한 D-ring에 또 하나의 히드록시기를 가진 dihydroxy-17-keto-Prostanozol로 확인되었다. 마지막으로 M8은 pyrazole nucleus 혹은 A-ring에 하나의 히드록시기를 갖고 그 외의 ring에 또 다른 히드록시기가 치환된 dihydroxy-17-hydroxy-Prostanozol임을 확인할 수 있었다. 이중 M5, M7, 그리고 M8은 지금까지 밝혀지지 않았던 새로운 대사체였다. 체내에서의 포합반응 여부를 확인한 결과 Prostanozol과 8종의 모든 대사체가 글루쿠론산 포합체를 형성하였고, 8종의 대사체 중 일부는 포합체를 형성하지 않고도 배출되며 특히 M6과 M7은 황산 포합체로도 배설되는 것을 확인할 수 있었다.

• 농약과학회지
• /
• 제8권4호
• /
• pp.338-346
• /
• 2004

홀아비꽃대(Chloranthus japonicus) 뿌리 조직의 메탄을 추출물은 벼 도열병(Magnaporthe grisea), 벼 잎집무늬마름병(Corticium sasaki), 토마토 잿빛곰팡이병(Botrytis cinerea), 토마토 역병(Phytophthora infestans) 및 밀 붉은녹병(Puccinia recondita) 등의 다양한 식물병을 효과적으로 방제하였다. 이 메탄올 추출물로부터 3개의 항균물질을 분리하였고 이들은 질량분석과 핵자기공명분석을 통하여 shizukanol B, C 및 D로 동정되었다. 이들 세 개의 물질들 중에서 shizukanol C가 실험한 식물병원균들의 균사생육 저해 활성이 가장 큰 것으로 나타났다. 즉, $12.5{\mu}g/m\ell$ 이상의 농도에서 벼 도열병균과 고추 탄저병균(Colletotrichum gloeosporioides와 C. acutatum)의 균사 생육을 완전히 억제하였고, $3.13{\mu}g/m\ell$ 이상의 농도에서는 토마토 역병균의 균사 생육이 완전히 억제되었다. 세 가지 물질은 또한 in vivo에서 벼 도열병과 밀 붉은녹병에 대하여 특히 높은 방제효과를 보였다. 다른 한편으로 세 가지 물질들은 밀과 보리 잎에 약해를 유발하였고, 또한 좀개구리밥(Lemna paucicosta)의 생장을 억제하였으며, shizukanol B, C, D의 50% 생육억제 농도는 각각 $30.0{\mu}g/m\ell$, $49.9{\mu}g/m\ell$ 및 $154{\mu}g/m\ell$였다. 그리고 shizukanol C는 시험한 5종류의 해충중에서 벼멸구(Nilaparavata lugens), 복숭아혹진딧물(Myzus persicae), 배추좀나방(Plutella xylostella) 및 담배거세미나방(Spodoptera litura)에 대해서 $1,000{\mu}g/m\ell$ 수준에서 60% 이상의 살충활성을 보였다.

• 생명과학회지
• /
• 제29권12호
• /
• pp.1337-1344
• /
• 2019

골다공증의 진행은 뼈질량 감소와 골절위험 증가를 야기한다. 골다공증은 노인 인구에서 흔하며, 최근 들어 급속한 고령화 사회로 인해 그 환자수도 동반하여 크게 증가하고 있다. 현재 처방되는 골다공증 치료제의 대부분은 파골세포 억제 효과에 기반하여 골흡수를 방지한다. 그러나 이러한 골다공증 치료제는 새로운 뼈형성을 증가시키지는 못하며 수반되는 여러 부작용도 보고되고 있다. 따라서 골다공증의 새로운 제어와 치료법 개발을 위해 성체줄기세포의 골세포 분화유도와 조골세포 활성을 도모하는 재생의학적 접근이 활발히 연구되고 있다. 스타틴(statin) 계열 약물은 혈중 콜레스테롤 강하제로 심혈관 질환에 흔히 처방되는 치료제이다. 흥미롭게도 최근 일련의 연구에서 이러한 스타틴이 조골세포 활성에 긍정적인 영향을 주어 뼈형성을 촉진한다는 보고가 발표되고 있다. 따라서, 본 연구에서는 이러한 스타틴 약물이 인체 골막유래 성체줄기세포의 골세포 분화과정이나 조골세포 활성에 영향이 있는 지를 분석하였다. 현재 임상적으로 처방되는 총 7 종류의 스타틴 약물에 대해, 골막유래 성체줄기세포의 골세포 분화과정에서 조골세포 활성과 관련된 초기와 후기 표지자인 alkaline phosphatase의 활성과 칼슘 침착을 각각 분석하였다. 본 연구에서 일부 스타틴(pitavastatin과 pravastatin)은 약하지만 뼈형성을 증가시키는 효과가 있음을 알 수 있었다. 이러한 연구결과는 스타틴이 골막유래 줄기세포로부터 골세포로의 분화나 조골세포 활성을 조절할 수 있는 물질이 될 수 있으며, 이러한 약물이 골세포분화나 재생의학의 새로운 조절 물질로서 골다공증 치료에 응용될 수 있음을 제시한다.

• 식물병연구
• /
• 제22권3호
• /
• pp.145-151
• /
• 2016

이삭마름병은 지금까지 화학살균제에 의해 방제되어 왔지만 잔류농약 문제로 인하여 합성농약의 사용은 곡류 수확 30일 전까지로 그 처리기간이 제한되어 있다. 따라서 수확 직전까지 처리가 가능한 새로운 생물농약의 개발이 필요하다. 본 연구에서는 이삭마름병 방제를 위하여 F. graminearum에 대하여 항균활성을 보이는 식물추출물을 선발하기 위하여 총 85과에속하는 225 한약재시료의 ethanol 추출물을 대상으로 F. graminearum 포자발아 억제효과를 조사하였다. 그 결과 높은 억제활성을 가진 대계근을 선발한 후, 용매 분획, 컬럼 크로마토그래피와 생물검정을 거쳐 F. graminearum 포자발아 억제활성을 가진 두 개의 화합물을 분리하였다. 두 물질은 질량분석과 핵자기공명분석을 통하여 ciryneol C와 1-heptadecene-11,13-diyne-8,9,10-triol의 polyacetylene계 화합물로 동정되었다. F. graminearum의 포자발아 저해활성을 나타내는 $IC_{50}$은 1-heptadecene-11,13-diyne-8,9,10-triol이 $3.17{\mu}g/ml$, ciryneol C는 $28.14{\mu}g/ml$로 1-heptadecene-11,13-diyne-8,9,10-triol의 저해활성이 ciryneol C보다 더 높았다. 또한 온실에서의 대계근 EtoAc 추출물 분말수화제의 밀 이삭마름 병방제효과는 250배와 500배희석액처리시각각 78.92%와 31.56%로 유효성분의 농도가 높을수록 방제효과도 높아졌다. 본 연구결과는 polyacetylene계 화합물을 함유하는 대계근의 조추출물이 이삭마름병 방제를 위한 식물유래 천연물 살균제로 사용이 가능하다는 것을 제시하고 있다.

• 대한유전성대사질환학회지
• /
• 제14권2호
• /
• pp.135-141
• /
• 2014

목적: 파브리병(Fabry disease)은 alpha-galactosidase A의 결핍으로 인하여 리소좀에 globotriaosylceramide(Gb3)가 축적되어 여러 장기에 이상을 일으키는 질병이다. 본 연구에서는 파브리병의 만성 합병증 중 심장 질환을 주로 보이는 환자들, 그 중에서도 좌심실 비대증을 보이는 한국인 환자들을 대상으로 파브리병의 빈도를 알아보고자 하였다. 방법: 좌심실비대증을 진단받은 환자 257명을 연구대상으로 선정하였고, 남성이 172명(평균 56세, 범위 30-81세), 여성이 84명(평균 66세, 범위 45-85세)이었다. 파브리병 선별을 위하여 고성능액체크로마토그래피-탠덤질량분석기를 이용하여 소변 Gb3 농도를 측정하였다. 확진은 형광분석법에 의한 말초혈액의 alpha-galactosidase A 활성도와 염기서열분석법에 의한 GLA 유전자 돌연변이 유무를 검사하여 이루어졌다. 결과: 소변 Gb3 검사에서 cutoff (25 ug/mmoL creatinine)를 초과하는 환자는 4명이었지만, 최종적으로 추가 검사를 통해 진단된 파브리병 환자는 여성 환자 한 명이었다(1/257명, 0.4%). 확진된 환자는 54.3 ug/mmoL creatinine의 Gb3 농도와 15.5 nmole/hr/mg protein (참고범위, $55.2{\pm}12.7nmole/hr/mg$ protein)의 alpha-galactosidase A 활성도를 보였다. GLA 유전자에서는 c.796G>A (p.D266N) 돌연변이가 이형접합체로 관찰되었다. 추가로 시행한 가족검사에서 환자의 딸은 아직 파브리병의 증상을 보이지 않았지만, 엄마와 같은 GLA 돌연변이(c.796G>A)를 가지고 있었으며, alpha-galactosidaseA 활성도는 42.5 nmole/hr/mg protein, 소변 Gb3 농도는 25.5 ug/mmoL creatinine을 나타냈다. 결론: 한국인 좌심실 비대증을 가진 환자들에서 파브리병의 유병율은 0.4%였다. 유병율이 낮아 보임에도 불구하고, 파브리병 진단 전 환자와 가족 구성원을 발견할 수 있는 장점 덕분에 선별검사의 의의가 있는 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
• /
• 제20권3호
• /
• pp.437-443
• /
• 2010

국내 중고교 엘리트 사이클 선수를 대상으로 점진부하 운동 시 유산소반응과 폐환기 반응을 분석하는데 목적을 두었다. 남자 사이클 선수($17{\pm}1$ 세, $175{\pm}5\;Cm$, $70{\pm}9\;kg$) 12명이 신체계측, 점진부하 운동 검사, 폐기능 검사에 참여하였다. 사이클 에르고미터를 이용한 점진부하 운동 중 이들의 최대산소섭취량($VO_2max$)과 최대파워 (Wmax), 환기량, 산소 및 이산화탄소호흡당량($V_E/VO_2$, $V_E/VCO_2$), 호흡율, 일회호흡량 등이 측정되었다. 호흡반응의 시간변인으로 흡기시간(Ti), 호기시간(Te), 일회호흡시간(Tb), 흡기의무사이클(Ti/Tb), 흡기율($V_T$/Ti)이 분석되었다. 폐기능으로는 폐활량, 일초호기량, 일초율, 최대호기량 등이 측정되었다. 선수들은 최대운동시 $57.5{\pm}3.9\;ml{\cdot}kg^{-1}{\cdot}min^{-1}$의 $VO_2max$, $194.1{\pm}8.6\;beat{\cdot}min^{-1}$의 최대심박수를 보였으며, Wmax 는 평균 452 W에 도달하였다. $VO_2max$은 신체계측 변인들과 상관관계를 보이지 않았다. 대부분의 환기반응은 운동강도가 점차적으로 증가하면서 동반 증가하였다. 운동강도의 증가와 함께 Ti, Te, Tb는 감소하였으며, Ti/Tb는 대략적으로 일정하게 유지되었다. 250 W 이하에서 신장, 체중, 신체질량지수, 체표면적은 $V_T$/Ti 그리고 Ti/Tb 와 높은 상관관계를 나타냈다(p<0.05). 결과적으로, 엘리트 사이클 선수들의 최대유산소능력은 성인에 비해 낮은 것으로 보이며, 이는 성인과 호흡조절 양상이 다른 것으로 추정된다. 신체계측 변인은 $VO_2max$와 상관성이 존재하지 않았다. 호흡반응의 시간 변인은 운동강도 250 W 이하에서만 체격과 연관성을 가지는 것으로 보인다. 흡기율은 어린 선수들의 운동지속시간과 연관 있어 보이지만, 흡기의무사이클은 성인과 유사한 것으로 보인다.