한반도의 보성-장흥지역에는, 5개의 열수 금(-은)광상이 부존하며, 다음과 같은 특징들을 보여준다: 에렉트럼의 비교적 금이 풍부한 특성; 은-안티모니(끼소)황염광물의 부재; 괴상이며 단순한 광물조성을 지닌 석영맥. 이러한 성질들은 본 지역의 금광화작용이 한반도의 주라기내지 초기 백악기의 중열수형 금광상과 대비가 됨을 지시한다. 유체포유물 연구에 의하면, 본 지역의 광화 1기 석영내 포유물은 0.0~l3.8 wt. % NaCl를 지니고 200~46$0^{\circ}C$의 넓은 온도에서 균질화하며, 광화 2기 방해석내 유체포유물은 1.2~7.9wt. % NaCl를 지니고 15$0^{\circ}C$~254$^{\circ}C$의 온도에서 균질화한다. 이는 시간이 지남에 따라 열수활동이 쇠퇴하면서 열수유체가 냉각되었음을 지시한다. $CO_2$불혼화를 포함한 비등증거는 본 지역의 함금유체의 포획시 압력이 최대 770bar에 해당됨을 지시하고 있다. 본 지역 함금유체의 계산된 황동위원소 조성(${\delta}^34S$_{{\Sigma}S}$=0.2~3.3$\textperthousand$)은 열수유체내 황의 화성기원을 지시하고 있다. 소백산육괴내에는 두 개의 대표적인 중열수형 광화대(영동지역 및 보성-장흥지역)가 부존한다. 영동지역의 황화물의 $\delta$$^{34}S$ 값은 -6.6~2.3$\textperthousand$(평균 -1.4$\textperthousand$, 분석수 66개)이며, 보성-장흥지역의 황화물의 (${\delta}^{34}S값은 -0.7~3.6$\textperthousand$(평균 1.6$\textperthousand$, 분석수 39개)이다. 두 지역의 $\delta$$^{34}$ S값은 대부분의 한반도 금속광상(3~7$\textperthousand$)의 ${\delta}^{34}S값보다 낮다. 그리고, 소백산 육괴내에서는 영동지역의${/delta}^{34}S값이 보성-장흥지역의 ${\delta}^{34}S값보다 낮다. 소백산 육괴내에서(${\delta}^{34}/S값의 차이는 다음과 같은 반응기작에 의해 야기될 수 있다: 1) 두 지역의 주라기 중열수형 금광상에 대해 적어도 두 개의 근원지(두개 모두 화성기원이며, -6$\textperthousand$ 미만 및 2$\pm$2$\textperthousand$의 $\delta$$^{34}$ S값)가 존재, 2) 마그마의 생성 및 상승중 $^{32}S$가 풍부한 황(선캠브리아기의 이토질 긴저암내 황)의 혼합(동화)차이; (3)광화지역까지 상승중 H$_2$S가 풍부한 마그마에서 유래된 황원(${\delta}^{34}/S=2$\pm$2$\textperthousand$)의 산화차이. 두 지역 중열수형광상의 석영내 유체포 유물과 광석광물(특히, 철을 함유한 광석광물)의 상이성을 고려하여, 영동지역의 자류철석이 풍부한 중열수형 광상이 보성-장흥지역의 황철석(-유비철석)이 풍부한 중열수형 광상보다 더욱 높은 온도와 더욱 환원된 유체로부터 생성되었음을 알 수 있다. 현재 두 지역에서 산출되는 선캠브리아 편마암과 고생대 퇴적암의 (${\delta}^{34}S값을 알지 못하므로 두 지역 황동위원소 값의 차이에 대한 원인으로 세 번째 반응기작이 가장 가능성이 크다고 판단된다. 앞으로는, 광석황의 근원을 더욱 체계적으로 규명하기 위해서, 소백산육괴를 포함한 한반도의 기저부를 이루는 선캠브리아 변성암과 고생대 퇴적암의 ${\delta}^{34}S값을 조사할 필요가 있다.
도심지에서 발생하는 생활폐기물들은 재활용 가능한 목재나 iron 등을 분리시킨 후 소각장으로 보내지기 때문에 자기류나 유리류 그리고 가장 많은 양을 차지하고 있는 가연성 물질로 존재하게 된다. 하지만 소각 전 분리 공정에도 불구하고 생활폐기물에서의 iron의 함유량은 약 $3{\sim}11%$에 달하고 있다. 이러한 iron은 소각로에서 소각 처리될 경우 약 $1000^{\circ}C$의 온도(로의 내부 온도)에서 산화반응에 의해 표면에 산화물 층을 형성하게 된다. 소각된 바닥재는 water-cooling냉각 처리를 통해 냉각되며 물과 접촉한 iron 표면의 산화물 층은 심한 붕괴가 일어나 부식작용이 더욱 활발히 일어나며 많은 양의 ferrous material($Fe_3O_4,\;Fe_2O_3,\;FeS_2$)을 생성하게 된다. 이러한 iron과 ferrous material은 산화 환원 작용에 의해 부피변화를 일으키기 때문에 시멘트 골재 등으로의 재활용 시 많은 문제점을 일으킬 수 있다. 따라서 본 연구에서는 소각 바닥재를 이용하여 각 입도별 자력선별에 따른 ferrous material의 분리 특성에 대해 연구하였다. 그 결과 전체 바닥재의 약 18.7%(ferrous product; $Fe_3O_4,\;Fe_2O_3,\;FeS_2$, iron)가 자력선별(자력세기:3800gauss)에 의해 분리 되었으며 1.18mm이상의 입도에서 전체 ferrous product의 87.7%가 분포하였다. iron의 경우 전체 바닥재의 약 3.8%의 함유량을 보였으며 1.18mm이상의 입도에서 전체 iron의 99%이상이 존재하였다.
새송이 버섯과 그 부산물인 버섯파치, 균체파치 및 버섯파치 발효액의 기능성을 알아보기 위하여 이화학적인 특성, 항산화능 및 아질산염 소거능을 분석 비교하였다. 수분은 발효액에서 $89.37{\pm}0.42%$로 가장 높았고, 조단백질 함량은 새송이 버섯에서 1.72%로 가장 높았다. 조섬유는 균체파치를 제외한 시료에서 10% 미만이었다. 무기질은 발효액에서 3,696.1 mg/100 g으로 가장 높았고, 칼륨의 함량이 가장 많았다. 아미노산의 함량은 새송이 버섯에서 989.59 mg/100 g으로 가장 높았으며, glutamic acid가 가장 많았다. 전자공여능은 버섯파치 발효액에서 가장 우수하였으며, 발효액의 메탄올 및 물추출물(10 mg/ml)에서 각각 $64.07{\pm}0.23$, $76.27{\pm}1.46%$이었다. 환원력은 발효액이 새송이 버섯 및 파치에 비해 유의적으로 높았으며, 10 mg/ml의 발효액 첨가 시 물추출물에서 $2.22{\pm}0.03$으로 가장 높았다. SOD 유사활성은 발효액의 경우 2.5 mg/ml 첨가 시 50% 이상의 활성이 있었다. 메탄올 및 물추출물에서 10 mg/ml 첨가 농도에서 균체 파치를 제외한 모든 시료에서 50%이상의 활성을 보였다. Hydroxyl radical 소거능은 균체파치 메탄올추출물의 $1{\sim}5\;mg/ml$ 첨가구를 제외한 모든 실험군에서 50% 이상의 소거능을 보였다. 아질산염 소거능은 pH 2.5의 반응 조건에서 pH 4.0보다 우수하였으며, 메탄올추출물에서는 $42.93{\pm}1.71{\sim}72.97{\pm}2.18%$, 물추출물에서는 $57.66{\pm}1.80{\sim}81.07{\pm}0.81%$로 모든 시료에서 물추출물이 메탄올추출물보다 높았다. 따라서 새송이 버섯파치를 이용한 발효액은 항산화 활성이 우수하여 기능성 식품이나 사료로서의 개발 가능성이 기대된다.
강원도 삼척의 특산물인 머루의 활용도를 높이고 아울러 지역을 대표하는 향토음식을 개발하기 위한 일환으로, 본 연구에서는 머루즙을 첨가한 화전의 개발이 가능한지를 검토하였다. 먼저, 머루 화전 개발에 있어 화전에 첨가될 주요 부재료인 머루즙의 화학적 특성 및 안전성을 평가하였다. 이후, 머루즙을 농도(머루즙무첨가 화전의 수분함량을 기준으로 0, 5, 15, 30, 50%)를 달리하여 첨가하여 화전을 제조한 후, 화전의 이화학적 및 관능적 특성을 무첨가 화전과 비교함으로써, 머루의 기능성이 화전의 물성에 부정적 영향 없이 부가될 수 있는지를 평가하였다. 본 연구의 결과는 크게 다음과 같이 요약할 수 있다. 화전 제조에 사용된 삼척산 머루즙은 Ca:P의 비율이 1.6:1이고, K 함량은 Na 함량에 비해 80배 이상 높아, 영양학적으로 우수한 무기질 조성을 나타내었다. 또한, 4종 중금속 Pb, Hg, Cd, Sn에 대해 식품공전의 규격을 충족시킴으로써 중금속에 대해 높은 안전성을 나타내었다. 특히, 삼척산 머루즙 1 g은 quercetin 193.4 ${\mu}g$에 상응하는 환원력을 보유한 것으로 나타났으며, 이는 머루 열매의 대표적 항산화물질이며 기능성 색소인 안토시아닌(anthocyanin)의 높은 항산화력에서 기인한 것으로 해석되었다. 머루즙 첨가화전은 첨가농도가 높을수록 안토시아닌의 함량 증가로 화전의 명도는 낮아지고 적색도는 높아지는 결과를 나타내었다. 화전의 pH는 유기산(주석산)의 영향으로 머루즙 첨가농도에 비례하여 감소하였으며, 당도는 첨가농도에 따른 비례적 증가가 뚜렷하게 관찰되었다. 머루즙에 내재하는 당과 단백질의 영향으로 화전의 수분보유량은 머루즙 첨가군에서 유의적으로 증가하였으며, 화전을 지지는 과정 중 일어나는 수분과 유지의 교환 반응으로 조지방의 함량은 수분보유량과 반비례의 양상을 나타내었다. 머루즙 첨가는 화전의 기계적 물성치인 경도, 점착성, 저작성을 증가시켰으며 이는, 머루즙 첨가로 화전에 부가된 유기산과 당이 화전 제조 시 전분의 호화와 팽윤을 방해하였기 때문으로 해석되었다. 그러나, 머루즙 첨가로 부가된 당은 화전 내부에 더 많은 수분을 보유하게 함으로써, 머루즙 첨가 화전은 촉촉한 정도, 부드러운 정도, 쫄깃한 정도 및 종합적 기호도 등 관능적 특성 전반에 걸쳐 무첨가군에 비해 유의적으로 더 높은 기호도를 나타내었다. 특히, 머루즙 30%, 50% 첨가군이 가장 높은 기호도를 나타냄으로써, 머루즙 첨가로 화전의 관능적 특성 개선 및 기능성이 부가될 수 있음을 시사하였다.
Citrobacter Amalonaticus strain JB101을 이용하여 과염소산염과 질산염이 동시에 존재할 때 두 전자수용체 간의 경쟁특성을 파악하고, MBR(membrane bioreactor)을 이용한 과염소산염 처리 가능성을 검토하였다. 과염소산 및 질산염에 대한 strain JB101의 비성장속도는 각각 0.27 및 0.58 $hr^{-1}$, 최대기질이용속도는 각각 35.1 mg $ClO_4^-/g$ protein-day 및 45.6 mg $NO_3^-/g$ protein-day이었다. 질산염은 과염소산염에 대한 경쟁적 저해제이었으며, strain JB101은 과염소산보다는 질산염을 전자수용체로 선호하였다. 유입 과염소산염 농도가 20 mg/L이였던 HCMBR에서는 막 면적당 부하 4.6 g $ClO_4^-/m^2-day$까지 과염소산염의 제거효율이 100%이었으나, 질산염 5 mg/L를 첨가하자 질산염은 완전히 제거되었으나 과염소산염 제거효율이 96.5%로 감소하였다. 유입 과염소산염 농도가 0.7 mg/L이였던 LCMBR에서는 부하 0.23 g $ClO_4^-/m^2-day$까지 과염소산염의 제거효율이 100%이었다. 두 MBR 모두 높은 부하에서는 막의 막힘현상이 문제로 제기되었다. 과염소산염에 대한 아세트산염 소모비는 LCMBR의 경우 $13.7{\sim}51.7$로 HCMBR의 $2.5{\sim}3.6$보다 높았으며, 이는 아세트산염이 산소를 전자수용체로 이용하여 소모되었기 때문이다. 따라서 전자공여체 첨가량은 유입수에 포함된 다른 전자수용체의 농도를 고려하여 결정하여야 한다.
본 연구에서는 in vitro에서 검색된 산초나무 잎의 용매분획의 항혈전 및 항염증작용을 in vivo에서 확인하고자 고지방식이를 섭취한 흰쥐에게 n-butanol 분획과 methylene chloride분획을 1일 50, 100, 150 mg을 4주간 경구투여 하였다. 혈장 APTT 및 TT는 정상식이군에 비해 고지방식이군에서 유의적으로 감소되었으며, 고지방식이군에 methylene chloride분획 50 mg 이상 공급군은 유의적으로 증가되어 100 mg 이상 공급군은 정상식이군 수준이었다. 다형핵 백혈구 5#-lipoxygenase 활성과 leukotriene $B_4$ 함량이 정상식이군에 비해 고지방식이군에서 증가되었으며, 5#-lipoxygenase 활성은 두 용매 분획을 100 mg 이상 공급한 군들이 모두 감소하였다. 백혈구의 leukotriene $B_4$ 함량은 n-butanol 분획에 의하여 역시 100 mg 이상 공급으로 감소하였으나 methylene chloride 분획에 의하여는 150 mg 공급군에서만 감소하였다. 간 조직 마이크로솜의 cytochrome $P_{450}$ 함량은 정상식이군에 비해 고지방식이군에서 유의적으로 증가되었으며, 두 용매분획의 투여로 감소하는 경향이었으나 butanol 분획 150mg 투여군에서만 유의적으로 감소하였다. 간 조직 $O_2^-$M의 함량과 $H_2O_2$ 함량도 정상식이군에 비해 고지방식이군에서 증가되었으며, butanol 분획 100 mg 이상투여로 $O_2^-$의 함량이 감소하고 methylene chloride분획 100 mg이상에서 $H_2O_2$ 함량이 감소하였고 두 용매 분획을 150 gm 이상 투여하였을 때는 $O_2^-$와 $H_2O_2$함량이 모두 감소하였다. 간 조직 GST 활성과 GSH 함량 및 GSG/GSSG 비율은 정상식이군에 비해 고지방식이군에서 감소되었으며, 두 용매 분획 150 mg 투여로 유의적으로 증가되었으나 GSG/GSSG 비율은 100 mg이상 투여로 증가하였다. 결론적으로, 산초나무 잎의 methylene chloride분획은 고지방식이 흰쥐에서 혈행 장애와 염증 반응을 완화시키고, 간 조직에서의 자유라디칼 생성계를 약화시킬 뿐만 아니라, glutathione계의 환원상태를 유지시킴으로서 신체를 보호하는 효과가 있으며 butanol 분획은 항혈전 효과를 제외한 항염증 및 항산화작용에 의한 신체 보호 작용은 기대된다. 이러한 활성을 이용하면 날로 증가되는 지방섭취량에 의한 만성퇴행성질환을 억제하는데 우수한 기능성식품 소재로써 활용할 수 있다고 생각된다.
Rhizobium jaonicum S118로부터 변이주(變異株)를 선발(選拔)하고 생리적(生理的)인 특성(特性) 및 식물체(植物體)와의 상호관계(相互關係)등을 조사(調査)한 결과(結果)는 아래와 같다. N. T. G를 처리(處理)한 S118로부터 근류(根瘤)를 형성(形成)하지 않는 SM255, 근류착생(根瘤着生)이 아주 좋고 acetylene환원력(還元力)도 높은 HP277, 근류착생(根瘤着生)이 S118보다 떨어진 LP268 그리고 근류(根瘤)가 아주 드물게 형성(形成)되는 SM303을 선별(選別)하였다. SM255를 접종(接種)한 식물체(植物體)는 생육(生育)이 저조(低調)하였고, 뿌리털의 curling 현상(現象)도 관찰(觀察)되지 않았다. 반면 HP277은 SM255와 서로 다른 결과(結果)를 나타내었다. Litmus milk 반응(反應)에서 HP277이 alkali성(性), serume zone을 형성(形成)하였고, congo red를 약(弱)하게 흡수(吸收)하였다. YEM배지(培地)에서 SM255는 생육(生育)이 S118과 비슷한 slow-growing형(型)이지만 HP277은 fast-growing형(型)이었다. 질산(窒酸) 및 아질산(亞窒酸) 환원(還元)은 LP268이 음성(陰性), 음성(陰性), SM255는 양성(陽性), 양성(陽性), 그 외(外) 균주(菌株)는 양성(陽性), 음성(陰性)으로 나타났다. SM255는 무기태(無機態)와 유기태(有機態) 질소원(窒素源)의 영향(影響)을 받아 생육(生育)이 저조(低調)하였다. 그러나 HP277은 $Ca(NO_3)_2{\cdot}4H_2O$의 10mM, 25mM 농도(濃度)에서 생육(生育)이 가능하였고, 유기태(有機態) 질소원(窒素源)의 이용(利用)이 높은 것으로 나타났다. 모든 균주(菌株)가 starch를 이용(利用)하지 못하였고 arabinose의 경우 SM255와 SM303은 타균주(他菌株)에 비해 이용성(利用性)이 낮음을 알 수 있었다. 그러나 sucrose는 모든 균주(菌株)가 이용(利用)할 수 있었다. HP277과 S118은 균체(菌體) 단백질(蛋白質)의 조성(組成)에 차이(差異)가 없었고, SM255는 Rm 0.62의 band가 결여(缺如)되어 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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