• 한국환경농학회지
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• 제32권1호
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• pp.1-8
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• 2013

석회시용에 의한 카드뮴의 부동화와 식물이용성 저감효과를 구명하기 위해 우리나라의 대표적인 석회비료인 소석회를 선정하여 소석회에 의한 논토양 내 카드뮴의 부동화 기작과 벼의 카드뮴 흡수특성을 조사하였다. 소석회는 토양의 pH와 음하전도를 증대시켜 카드뮴의 흡착을 증대시키는 것으로 조사되었다. 소석회의 처리량을 증가시킴에 따라 식물이 이용하기 쉬운 형태인 유효태 카드뮴과 치환성 및 carbonate 결합태 카드뮴의 함량이 유의적으로 감소하였다. 소석회를 8,000 mg/kg 과량으로 시용하였을 때 $CdCO_3$ 형태로의 침전이 가능하였을 것으로 판단되나 8,000 mg/kg 이하로 처리하였을 때 $CdCO_3$나 $Cd(OH)_2$ 형태로의 침전은 없었던 것으로 조사되었다. 또한 토양의 pH와 음하전도는 유효태 카드뮴과 치환성 및 carbonate 결합태 카드뮴의 함량과 유의한 부의 상관관계를 나타내었다. 따라서 소석회에 의한 토양 내 카드뮴의 부동화는 $CdCO_3$나 $Cd(OH)_2$ 형태로의 침전형성에 의한 것이 아니라 pH와 음하전도의 증대에 기인된 카드뮴 이온의 흡착에 의한 것으로 판단되어 졌다. 논토양의 현장조건에서 소석회의 시용에 의한 벼의 카드뮴 흡수농도 저감효과를 시험한 결과, 소석회의 시용량을 증가시킴에 따라 벼의 카드뮴 흡수농도는 유의적으로 감소하는 결과를 나타내었다.

• 자원환경지질
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• 제34권3호
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• pp.271-281
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• 2001

팔봉광산 주변 지역의 오염 특성을 밝히기 위해 선광광미와 주변 토양의 중금속 오염 특성을 조사하였다. 연구 지역의 토양은 일부 토양을 제외한 대부분의 토양이 롬 토양이었으며, 하천 주변 토양 일부도 상류 지역에서 하류쪽으로 가면서 로미 샌드_샌디 롬 토양에서 롬토양으로 점이한다. 토양 내의 유기물 함량은 평균 2% 정도로 낮았으며, 토양의 pH는 모든 시료에 걸쳐 약간 산성을 띄는 6.0$\pm$0.1이다. 연구 지역에서 분석된 암석, 일반토양, 광미 및 퇴적시료에서는 암석으로부터 기인된 일반토양에서는 중금속의 함량이 암석 자체에 포함된 농도보다 약간씩 낮아져 이들이 지표수나 지하수에 의해 침출되어 나감을 보여준다. 광석으로부터 분리된 광미 더미 시료에서는 납, 구리, 비소의 농도가 높다. 하천 퇴적시료에서도 정상적인 확산 특성을 보이나, 상류 시료에서 납, 구리의 농도는 광미 더미에서 보다 훨씬 높은 농도를 보이는 한편, 비소는 그 농도가 급격하게 떨어지는 특성을 보인다. 카드뮴과 구리, 비소의 농도 변화는 운반 매체로서의 지표수 혹은 지하수의 매질 특성에 기인한 것으로 해석된다. 중금속 농도 분포와 퇴적입자 크기는 카드뮴, 구리 및 납 등은 모래 및 실트와 비교적 높은 상관관계를 보이는 반면, 비소와 수은은 점토입자와는 상관관계가 높았다. 연구 지역에서 측정된 중금속의 거리별 확산 특성은 하천 주변 토양 중 표토 및 심토층에서는 광미 더미로부터 100m~200m에 구간에서 측정된 중금속 농도가 광미 더미에서 먼 다른 지역과는 현격하게 높은 농도를 보이는 점이다. 카드뮴과 구리, 납 및 수은의 농도가 차이가 많으며, 비소는 차이가 크지 않다. 육가 크롬은 전 구간에 걸쳐 검출되지 않는다. 중금속의 농축은 광산 개발지나 광미 더미로부터 기인되어, 물에 의해 이동, 침전되었을 것이다. 하천 주변 표토 및 심토층에서는 모든 중금속 농도가 광미 더미에서 하류쪽으로 이동한 600m~2000m 구간에서 상승하였다. 광미 확산 토양 시료에서는 중금속의 농도가 광미 더미로부터 멀어질수록 비교적 일정하게 감소한다. 600~2000m 거리구간에서의 각 중금속의 농도 상승은 지하수에 의해 이동되었을 것으로 추정된다. 중금속의 유동에는 유동 지하수의 pH, Eh 및 콜로이드 입자의 양, 산화망간 및 산화철의 존재에 따른 지하수의 상태 변화가 밀접하게 연관되었을 것이다. 지하수 조건은 3 정도의 비교적 낮은 pH와 +3~+5에 해당되는 산화 조건과 콜로이드는 적고 산화망간 및 산화철이 같이 유동하지 않은 상태였다. 중금속의 유동은 과거의 광산활동과 연관되었을 것이다. 연구지역에서는 오염 토양이 식생의 중금속 오염에는 영향을 미치지 않는다.

• 자원환경지질
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• 제40권3호
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• pp.277-293
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• 2007

비소와 납 함유량이 높은 인대광산 지역에 분포하는 여러 폐광석 적치장으로부터 유출된 침출수와 광산배수에 영향을 받은 수계에서 미량원소, pH 및 산화환원전위차의 계절적 및 공간적인 변화가 관찰되었다. 채광활동이 약 40년전이었고 폐광석 적치장이 유실되었기 때문에 이 수계는 심각하게 오염된 상태이었다. 침출수와 광산배수의 유입으로 인하여 수계 상류구간의 지표수는 비교적 약 산성 및 강한 산화환경 특성이 있으며, 아연(최대 $5.830mg/{\ell}$), 구리(최대 $1.333mp/{\ell}$), 카드뮴(최대 $0.031mg/{\ell}$) 및 황산염(최대 $173mg/{\ell}$) 함량의 계절적 및 공간적인 변화가 큰 특징이 있었다. 침출수에서 가장 함량이 높은 원소의 순서로 나열하면 아연($0.045-13.909mg/{\ell}$), 철($0.017-8.730mg/{\ell}$), 구리($0.010-4.154mg/{\ell}$) 및 카드뮴($n.d.-0.077mg/{\ell}$)이며, pH는 낮으며 황산염 함량(최대 $310mp/{\ell}$)은 높았다. 광산배수도 아연, 구리, 카드뮴 및 황산염 함량이 높았으며, pH는 연중 중성으로 일정하게 유지되었다. 침출수와 광산배수가 단기적인 수계 유량의 변동에 영향을 줄 수 없을 지라도 수계의 화학원소 함량에 강한 영향을 주었다. 수계 내 철(수)산화광물이 풍부하다는 것과 화학적 특성은 철(수)산화광물의 침전이 이 수계의 지표수로부터 미량원소를 제거하는 데 중요한 역할을 하고 있음을 지시하였다. 이 수계의 하류 구간에서의 공간적 및 계절적인 변화는 오염되지 않은 지류로부터 유입되는 지표수에 의해 크게 기인하였다. 또한, 이 구간에서의 미량원소의 함량은 어떠한 인위적인 처리 없이도 광산배수와 침출수가 배출되는 지점으로부터 가까운 거리에서 지류와 수리학적으로 혼합되어진 후 배경값과 거의 유사한 함량으로 낮아졌다. 비보존성 반응(즉 침전, 흡착, 산화, 용해 등)과 보존성 반응(예: 수리학적 혼합)은 미량원소가 강으로 이동되는 것을 크게 감소시키는 효과적인 자연저감 기작이었다.

• 자원환경지질
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• 제45권2호
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• pp.105-119
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• 2012

오염환경에 서식하는 토착미생물은 환경정화에 중요한 역할을 담당하며 이 연구는 6가 크롬 오염 지하수에서 분리한 미생물을 이용해 반응성, 이동성, 발암성 높은 6가 크롬을 당대사 조효소인 3가 크롬으로 환원/침전시켜 경제적, 친환경적, 생지화학적 정화의 효율성을 알아보았다. 미생물 농화배양과 조성분석, 호기와 혐기환경의 6가 크롬 환원과 내성, 전자공여체별 6가 크롬 환원, 지화학적 변화, 미생물 외형과 Cr((III) 침전물의 광물특성을 연구한 결과, 분리한 MMPH-0(Enterobacter aerogenes)는 혐기/호기환경에서 6가 크롬 내성과 환원능(유기산 주입 1주 후 70%, 주입 안한 경우 4주 후 10 ~ 20%)이 있고, Eh는 미생물의 유기산 산화로 생성된 전자에 의해 산화에서 환원환경, pH는 중성에서 약산성으로 변화되어 $Cr(OH)_3$/Cr(III)침전물이 형성되었다. SEM/TEM-EDS 결과 $2{\sim}5{\mu}m$ 막대형 미생물과 세포 밖 Cr(III) 침전물은 지화학적 환경변화와 유기산 산화에 따른 전자공여에 의한 환원의 근거가 된다. 지화학적 촉매제 토착미생물의 활성화로 산화환원에 민감한 중금속 오염 지하수 정화에 효율적 기술 응용이 기대된다.

• 생명과학회지
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• 제27권1호
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• pp.15-22
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• 2017

치아우식의 주원인균인 Streptococcus mutans (S. mutans)는 산 생성 뿐 아니라 산에 대한 탁월한 저항성을 나타낸다. 본 연구에서는 S. mutans가 pH stress에 노출될 때 형질막 유동성, F-ATPase 활성과 발현 및 양성자 투과성 변화와 그 상관관계를 규명하였다. S. mutans로부터 형질막을 분리한 후 1,6-diphenyl-1,3,5-hexatriene을 사용하여 pH stress가 형질막 유동성 변화에 미치는 영향을 측정하였다. pH 4.8과 pH 8.8에서 배양한 S. mutans는 pH 6.8에서 배양한 S. mutans에 비하여 형질막 유동성이 감소되었다. F-ATPase 활성과 발현은 pH 4.8에서 가장 높았고, pH 8.8에서 가장 낮았다. 양성자 투과성은 pH 4.8과 pH 8.8에서 모두 감소되었으며, 특히 pH 4.8에서의 감소가 컸다. F-ATPase 활성만으로 양성자 투과성이 결정된다면 pH 8.8에서 가장 높아야 하나 pH 6.8보다 감소하는 것은 형질막 유동성 감소에 기인된 양성자 세포내 유입 감소와 관련된 것으로 추정한다. 또한 pH 4.8에서 양성자 투과성이 아주 낮은 것은 높은 F-ATPase 활성에 의한 양성자 세포외 유출 증가 뿐 아니라 형질막 유동성 감소에 의한 양성자 세포내 유입 감소에 기인된 것으로 추정한다. 따라서 pH stress에 의한 형질막 유동성 감소는 S. mutans가 세포내 pH 를 유지하는데 중요한 역할을 하는 것으로 생각되며 에탄올을 포함하여 비특이적으로 세포막 유동성을 증가시키는 약물들은 항우식제에 활용될 수 있을 것으로 추정한다.

• 분석과학
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• 제9권3호
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• pp.279-291
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• 1996

미량 금속이온을 선택적으로 분리, 농축 및 회수하기 위해 물리적 특성이 서로 다른 XAD-2, 4 및 16 다공성 수지에 2-(2-thiazolylazo)-p-cresol(TAC) alc 4-(2-thiazolylazo)orcinol(TAO)을 화학적으로 결합시켜 킬레이트 수지를 합성하고 뱃치법으로 U(VI) 등 10개 금속이온들의 흡착 특성을 조사 비교하였다. 킬레이트 수지의 합성률은 XAD-16-TAC형 수지는 0.60 mmol/g이었고 XAD-16-TAO형은 0.68mmol/g으로서 수지의 표면적이 큰 XAD-16형 수지가 XAD-2, 4형 수지보다 높은 합성률을 나타내었다. XAD-16-TAC와 XAD-16-TAO 킬레이트 수지는 1~5M 의 $HNO_3$, HCl 및 NaOH 등의 산과 염기성 용액에서 비교적 안정하였다. 그리고 U(VI) 이온을 10회 이상 반복적으로 흡착 및 탈착을 시킨 결과 연속적으로 재사용할 수 있는 안정한 내구성을 가지고 있음을 확인하였다. XAD-16-TAC 및 XAD-16-TAO형 수지에 대한 금속 이온의 최척 흡착조건과 흡착 특성을 조사한 결과는 금속이온이 킬레이트 수지에 흡착될 때 평형에 도달하는 시간은 약 1시간 정도였으며, XAD-16형 수지에서 흡착률이 가장 높았다. 그리고 금속이온들의 흡착률에 미치는 pH의 영향을 보면 U(VI)을 비롯한 대부분의 금속이온들은 pH 5~6 범위에서 최대로 흡착됨으로써 최척 pH 를 5로 정하였다. 또한 U(VI) 이온의 흡착에 미치는 공존이온의 영향을 보면 음이온인 $Cl^-$, $NO{_3}^-$, ${SO_4}^{2-}$, $CH_3COO^-$ 이온 및 $Na^+$, $K^+$, $Mg^{2+}$ 및 $Ca^{2+}$과 같은 양이온들은 흡착에 거의 영향을 미치지 않았다. 그러나 $CO{_3}^{2-}$는 $UO{_2}^{2+}$와 $[UO_2(CO_3)_3]^{4-}$의 안정한 착물을 형성하므로 U(VI) 이온의 흡착능을 크게 감소시켰다. 선택적인 특정 금속이온의 분리를 위하여 EDTA, CDTA 및 NTA 등과 같은 가리움제를 첨가하여 그 영향을 조사한 결과 NTA에 의한 가리움 효과가 10가지 혼합 금속이온 중 U(VI) 이온에 대하여 가장 큰 것으로 나타났다.

• 한국식품과학회지
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• 제29권1호
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• pp.1-8
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• 1997

계피나무의 어린가지인 계지의 열수추출물에서 높은 보체계 활성효과(항보체 활성)를 발견하여 대량으로 열수추출한 추출물(CC-O)에 대하여 메탄올 환류, 에탄올 침전, 투석, 동결건조를 실시하여 메탄올과 에탄올에 비가용성인 고분자 획분(CC-1)에서 증가된 활성을 보였다. 60.3%의 당과 32.8%의 단백질로 구성되어 있는 CC-1 획분에서 보체계 활성화 본체를 파악하기 위하여 pronase처리에 의한 단백질 분해 및 periodate를 이용한 다당부위를 선택적으로 산화시킨 후, 각각의 활성을 조사한 결과 pronase 처리한 CC-1에서는 보체계활성 효과를 그대로 유지한 반면, CC-1의 periodate 산화물은 CC-1에 비하여 활성이 50% 이하로 감소한 사실로부터 보체계 활성화 물질이 다당임을 확인하였다. CC-1을 양이온 계면 활성제인 cetavlon으로 처리 후 CC-2, CC-3, CC-4 및 CC-5의 4획분으로 분리하였으며 수율과 활성이 가장 높은 CC-2분획을 음이온 교환 수지인 DEAE-Toyopearl 650C column에 흡착시켜 비흡착획분(CC-2-1)과 7개의 흡착획분$(CC-2-II{\rightarrow}CC-2-VIII)$으로 분획하였다. 이 중 0.2 M NaCl로 용출된 CC-2-III 획분을 Sephadex G-100 및 Sepharose CL-6B 겔여과 크로마토그래피를 행하여 주요 활성다당체인 CC-2-IIIa-3를 최종적으로 정제하였다. HPLC상에서 거의 순수한 단일 peak로 확인된 CC-2-IIIa-3는 41.1%의 산성당을 함유하는 산성다당체로서 분자량은 240,000으로 확인되었다. CC-2-IIIa-3의 항보체 활성$(ITCH_{50})$은 1 ㎎/ml의 농도에서 대조군의 94%를 나타내었으며 구성당 조성은 arabinose, xylose, glucose, galactose, galacturonic acid 및 glucuronic acid가 5.56 : 3.77 : 1.87 : 1.00: 5.12 : 3.13의 비율로 존재하였다.

• 한국식품과학회지
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• 제39권5호
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• pp.494-499
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• 2007

경북 풍기산 원료삼의 증자 및 건조 조건별 홍삼의 품질 및 기능성을 알아보기 위해 5년 근을 대상으로 증자 조건(2.5, 3.5, 4.5시간)과 건조 조건(열풍건조: $60-65^{\circ}C/24$시간, $40^{\circ}C/3-4$일, 동결 건조: $-80^{\circ}C/56$시간, 원적외선건조: $900W/62^{\circ}C/68$시간) 별로 이화학적 특성과 ginsenoside함량을 비교 분석하였다. 시료의 황색 도와 갈변도는 지근이 본근에 비해 높은 수치를 보였으며, 증자시간 3.5, 4.5, 2.5시간의 순으로 그리고, 원적외선건조, 열풍건조, 동결건조의 순으로 높은 수치를 보였다. 증자 및 건조시료의 가용성 고형분, 총 페놀, 총 플라보노이드, 산성다당체, 전자공여능 등의 특성은 3.5시간 증자와 원적외선 건조가 가장 양호한 결과를 보였다. 조사포닌 함량은 증자시간 및 건조방법에 영향을 받지 않았다. 함량이 높은 $ginsenoside-Rg_1$, -Re, -Rf $-Rb_2$, 등은 증자시간이 길어질수록 감소하였으나 $-Rg_3$ 및 $-Rh_2$의 함량은 유의적으로 증가하여 본근은 3.5시간, 지근은 4.5시간 증자시료에서 가장 높은 함량을 보였다(P<0.01). 증자 시료의 건조방법을 ginsenoside 관점에서 고려한다면 동결건조방법(2,824mg%)이 열풍건조(2,669 mg%)나 원적외선건조(2,667 mg%)에 비해 가장 타당한 것으로 판단되며, $ginsenoside-Rg_3$ 및 $Rh_2$의 함량은 동결건조와 열풍건조 간에 유의적인 차이가 없었다.

• 한국광물학회지
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• 제21권2호
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• pp.161-175
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• 2008

제주도 화산회 기원 토양시료들은 전형적인 안디졸에 해당하는데 낮은 pH, 높은 수분함량, 높은 유기물함량, 식질-미사질 토성을 보여주었다. 결정질 광물 중 현무암 기원의 감람석, 휘석 등의 철고토광물과 자철석 및 적철석 등의 산화철이 주구성광물로 관찰되며 이차광물인 깁사이트가 일부 심토에서 나타나는 것이 특징이다. 그밖에 제주도 화산회 토양은 비정질 알로판 광물과 ferrihydrite 등의 결정도가 낮은 광물을 상당량 포함하고 있다. 주성분원소는 비화산회토양에 비해 상대적으로 낮은 $SiO_2$ 함량과 높은 $A1_2O_3$ 및 $Fe_2O_3$ 함량을 보이는데 이는 전형적인 화산회토의 특성을 반영한다. 토양 내 중금속 함량 중에서 Zn, Ni, Co, Cr은 각자 $84{\sim}198$, $56{\sim}414$, $38{\sim}150$, $132{\sim}1164\;mg\;kg^{-1}$의 범위를 보여 일반적인 세계 토양 내 함량범위를 초과하는 것으로 나타났다. 특히 Cr의 경우 1,000 ppm 이상의 함량을 가지는 토양 시료도 존재하는 등 제주도 화산회 토양은 높은 Cr 함량을 보이는 것이 특징이다. 제주도 토양의 환원능은 평균 $6.53\;mg\;L^{-1}$ reduced Cr(VI)로서 내륙의 비화산회토양에 비해 5.1배 이상 큰 것으로 나타났다. 비화산회토양의 경우 토양 환원능은 토양의 이화학적 인자 중 총 탄소함량과 매우 좋은 상관관계(R = 0.90)를 보이고 있는 것으로 보고되었으나, 총 탄소함량이 일반 토양에 비해 20배 이상 큰 제주도 화산회 토양의 경우 환원능은 탄소함량과는 오히려 약한 음의 상관관계를 보여주고 있다(R = -0.469). 이러한 결과는 제주도 화산회 토양의 환원능을 제어하는 인자가 탄소함량뿐만 아니라 또 다른 토양 이화학성에 있음을 지시한다. 주성분 원소조성과 환원능의 상관관계분석결과 화산회토 특성을 반영하는 Al과 Fe 원소와 정의 상관관계(R = 0.793, R = 0.626)를 보여주었다. 또한 중금속 원소 중 Ni, Co, Cr 등은 제주도 화산회 토양의 환원능과 정의 상관관계(R = 0.538, R = 0.647, R = 0.468)를 보이고 있다. 산화환원전위에 민감한 Cr 원소의 경우 제주도 화산회토양의 높은 환원능으로 인해 유해하고 이동성이 높은 6가 크롬의 생성 및 이동이 매우 제한될 것으로 판단된다. 또한 제주도 화산회 토양의 환원능을 제어하는 인자는 비정질인 알로판 광물 및 ferrihydrite 등의 화산회토 특성과 밀접한 관련이 있는 것으로 판단된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제29권3호
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• pp.169-175
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• 2001

E coli O157:H7은 식품과 물에 의해서 전염되는 식중독균으로서 이들의 생성하는 vero toxin 이 장관의 상피세포내로 침입되어 질병을 유발시키게 된다. 또한 E coli O157:H7 이 체내에 감염되기 위해서는 유산균과 마찬가지로 장상피세포에 정착하여야 한다. 따라서 본 연구에서는 비피더스균이 E. coli O157:H7의 생육 및 정착에 대해서 억제효과가 있는지를 파악하기 위해서 비피더스균과 E. coli O157:H7을 혼합 배양했을 때의 억제 효과 비피더스균의 Caco-2 세포 정착에 따른 억제 효과 등을 조사하였다. B infantis K9 균주와 E. coli O157:H7을 단독 또는 혼합배양하면서 배양시간에따른 pH 균수 암모니아 함량을 측정하였다. 그결과 배양시간이 결과되어 B infantis K9 균주에 의해서 산성물질이 생성되면서 E. coli O157:H7의 균수는 급격히 감소되는것으로 나타났다. 한편 암모니아 함량은 E. coli O157:H7 단독배양 시료에 비해서 혼합배양 시료에서 8시간 이후부터 감소되는 것으로 볼때 비피더스 균 E. coli O157:H7이 생성하는 암모니아를 이용하는것으로 확인되었다.B infantis K9 균주와 E. coli O.157:H7 P4 균주를 정착시기를 달리하여 Caco-2 세포에 혼합 정착시켰을 때 B. onfantis K9 균준느 정착시기에 상관없이 유사한 정착율을 나타냈다. 반면에 B infantis K9 균주가 2시간 전에 미리 정착되어 있을 때에는 E. coli O157: HP P4 균주의 정착율이 2.6%에서 1.86%로 감소되는 경향을 보였다. 결론적으로 비피더스균의 E coli O157:H7에 대한 생육 및 정착 억제를 검토한 결과 생육억제효과는 비피더스균에 의해서 생성된 산성물질 에 의해서 pH4.40 이하 일때 저해 효과를 보였으며 비피더스균과 E. coli O157:H7 이 정착 부위를 동일하게 이용하지만 비피더스균이 우선적으로 정착이 되었을 때 E. coli O157:H7의 정착율이 저하되는 결과를 나타냈다.