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The effect of nanoemulsified methionine and cysteine on the in vitro expression of casein in bovine mammary epithelial cells

  • Kim, Tae-Il;Kim, Tae-Gyun;Lim, Dong-Hyun;Kim, Sang-Bum;Park, Seong-Min;Lim, Hyun-Joo;Kim, Hyun-Jong;Ki, Kwang-Seok;Kwon, Eung-Gi;Kim, Young-Jun;Mayakrishnan, Vijayakumar
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제32권2호
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    • pp.257-264
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    • 2019
  • Objective: Dairy cattle nutrient requirement systems acknowledge amino acid (AAs) requirements in aggregate as metabolizable protein (MP) and assume fixed efficiencies of MP used for milk protein. Regulation of mammary protein synthesis may be associated with AA input and milk protein output. The aim of this study was to evaluate the effect of nanoemulsified methionine and cysteine on the in-vitro expression of milk protein (casein) in bovine mammary epithelial cells (MAC-T cells). Methods: Methionine and cysteine were nonionized using Lipoid S 75 by high-speed homogenizer. The nanoemulsified AA particle size and polydispersity index were determined by dynamic light scattering correlation spectroscopy using a high-performance particle sizer instrument. 3-(4,5-Dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide assay was performed to determine the cytotoxicity effect of AAs with and without nanoionization at various concentrations (100 to $500{\mu}g/mL$) in mammary epithelial cells. MAC-T cells were subjected to 100% of free AA and nanoemulsified AA concentration in Dulbecco's modified Eagle medium/nutrient mixture F-12 (DMEM/F12) for the analysis of milk protein (casein) expression by the quantitative reverse transcription polymerase chain reaction method. Results: The AA-treated cells showed that cell viability tended to decrease (80%) in proportion to the concentration before nanogenesis, but cell viability increased as much as 90% after nanogenesis. The analysis of the expression of genetic markers related to milk protein indicated that; ${\alpha}_{s2}$-casein increased 2-fold, ${\kappa}$-casein increased 5-fold, and the amount of unchanged ${\beta}$-casein expression was nearly doubled in the nanoemulsified methionine-treated group when compared with the free-nanoemulsified methionine-supplemented group. On the contrary, the non-emulsified cysteine-administered group showed higher expression of genetic markers related to milk protein ${\alpha}_{s2}$-casein, ${\kappa}$-casein, and ${\beta}$-casein, but all the genetic markers related to milk protein decreased significantly after nanoemulsification. Conclusion: Detailed knowledge of factors, such nanogenesis of methionine, associated with increasing cysteine and decreasing production of genetic markers related to milk protein (casein) will help guide future recommendations to producers for maximizing milk yield with a high level of milk protein casein.

초임계 이산화탄소 추출로 얻은 도라지 종자유의 기능성 및 에멀젼 특성 (Functional and Emulsifying Properties of Balloonflower Seeds Oil Extracted by Supercritical Carbon Dioxide)

  • 김양지;임지영;김인호;김석중
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제36권1호
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    • pp.226-236
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    • 2019
  • 본 연구에서는 초임계 이산화탄소를 사용해 도라지(balloonflower, Platycodon grandiflorum A. DC) 종자로부터 추출한 유지의 기능성과 에멀전 특성에 대해 조사하였다. 종자에 비해 도라지 종자유는 총 polyphenol(8 mg/100 g)의 함량이 낮았으나 ${\alpha}$-tocopherol(14.15 mg/ 100 g), ${\beta}$-sitosterol(116 mg/100 g) 및 stigmasterol(8 mg/100 g)의 함량은 높았다. DPPH 라디칼 소거능으로 분석한 종자유($IC_{50}=1235.5{\mu}g/mL$)의 항산화능은 종자($IC_{50}=1138.2{\mu}g/mL$)와 유사하였다. 1%(w/w) lecithin 농도에서 도라지 종자유를 사용해 제조한 에멀젼은 탁도, 지방구 입자 크기 및 형상, 유화안정성에서 콩기름을 사용한 에멀젼과 유사하였으나 들기름 사용 에멀젼보다는 탁도 및 유화안정성이 낮았고 지방구 입자는 크게 나타났다. 도라지 종자유 에멀젼의 표면장력은 들기름 에멀젼과 유사하였다.

TEOS-$H_2O$계로부터 다공성 실리카 막의 제조 및 수소-질소 혼합기체의 분리 (Preparation of Microporous Silica Membrane from TEOS-$H_2O$ System and Separation Of $H_2$-$N_2$ Gas Mixture)

  • 강태범;이현경;이용택
    • 멤브레인
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    • 제10권2호
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    • pp.55-65
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    • 2000
  • 다공성 실리카 막을 졸겔법에 의해서 Si(${OC}_2H_5)_4-H_2O$ 로부터 제조하고, 막의 특성을 TG-DTA, XRD, IR, BET, SEN, TEM을 사용하여 조사하였다. 다공성 실리카 막 제조를 위한 Si(${OC}_2H_5)_4$ : $H_2O4$ : $H_2O$ : $C_2H_5{OH}$의 최적 몰비는 1 : 4.5 : 4 이었다. 100$^{\circ}C$~1100$^{\circ}C$~에서 열처리된 막의 비표면적은 3.8 $m^2$/g~902.3$m^2$/g 이었으며, 기공크기는 20$\AA$~50$\AA$이었다. 300$^{\circ}C$~~700$^{\circ}C$~범위에서 열처리된 막의 입자크기는 15nm~30nm이며, 열처리 온도가 증가하면 입자의 크기도 증가하였다. 이렇게 제조한 다공성 실리카 막으로 $H_2$/$N_2$ 혼합기체를 분리하는데 응용하였으며, 다공성 실리카 막에 의한 $H_2$/$N_2$혼합기체분리는 Knudsen flow와 surface flow에 의해서 일어나며 주로 surface flow에 의존하였다. 다공성 실리카 막의 $H_2$/$N_2$ 혼합기체에 대한 real separation factor($\alpha$)는 155.15 cmHg($\Delta$P)와 $25^{\circ}C$에서 5.17이었으며, real separation factor($\alpha$), head separation factor ($\beta$), tail separation factor$\bar{B}$)는 압력이 증가하면 증가하였다.

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SiO$_2$-B$_2$O$_3$ 막에 의한 수소/질소 혼합기체 분리 (Separation of $H_2$/$N_2$ Gas Mixture by SiO$_2$-B$_2$O$_3$ Membrane)

  • 강태범;박진호
    • 멤브레인
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    • 제14권4호
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    • pp.312-319
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    • 2004
  • 졸겔법에 의해 Si(OC$_2$$H_5$/)$_4$-($CH_3$O)$_3$B-C$_2$$H_5$OH-$H_2O$계로부터 다공성의 SiO$_2$-B$_2$O$_3$ 막을 제조하였다. SiO$_2$-B$_2$O$_3$막의 특성을 BET, IR spectrophotometer, X-ray diffractometer, SEM 과 TEM을 사용하여 조사하였다. $700^{\circ}C$에서 얻어진 SiO$_2$-B$_2$O$_3$ 막의 평균 기공직경은 0.0048 $\mu\textrm{m}$이고, 표면적은 354.398 $m^2$/g이었으며, 입자의 크기는 7 nm인 무정형의 다공체이었다. SiO$_2$-B$_2$O$_3$ 막의 수소/질소 혼합 기체 분리 특성은 기체분리 압력을 달리하여 조사하였다. $25^{\circ}C$, ΔP 155.15cmHg에서 수소/질소 혼합 기체를 분리하여 본 결과 SiO$_2$-B$_2$O$_3$ 막의 수소에 대한 real separation factor($\alpha$)는 4.68이었다. 그리고 투과셀의 압력차(ΔP)값이 증가할수록 real separation factor($\alpha$), head separation factor($\beta$), tail separation factor((equation omitted))값이 증가하였다.

여과-투과 방법에 의한 케이크 여과의 전체적인 해석 (Study on the Total Analyses of Cake Filtration with Filtration-Permeation Method)

  • 임성삼;송연민
    • 대한환경공학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.74-81
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    • 2007
  • 본 연구에서는 케이크 여과 장치의 설계와 케이크 여과 이론의 전개에 가장 큰 역할을 하는 평균 비저항값을 새로운 여과 실험방법인 "여과-투과(filtration-permeation) 실험방법"에 의해 측정하였다. 과거부터 사용되어온 전형적인 여과 실험방법에 의해 측정 되는 평균 비저항값을 여과 평균 비저항 $\alpha_{avf}$이라 하고, 이미 형성된케이크에 입자 제거수를 첨가하여 측정한 평균 비저항값을 투과 평균 비저항 $\alpha_{avf}$이라 하였다. 서로 다른 세 가지 현탁액(입자 현탁액, 응집 현탁액, 고분자 현탁액)에 대해서 "여과-투과 실험방법"으로 케이크 여과를 수행하여 여과기간의 평균 비저항값과 투과기간의 평균 비저항값을 계산하였다. 또한 투과기간의 평균 비저항 값을 기준으로 이론적인 여과과정이 연구되었다. 이 연구결과 입자 여과 조작에서 침전의 영향이 무시될 수 없다는 것이 밝혀졌다. 통상적으로는 침전을 무시하고 있다. 또한 입자 여과과정에서 일정하다고 간주되고 있는 현탁액의 고체분율 5도 변화한다. 통상적인 플럭의 여과과정에서는 케이크 내의 고체분율, $S_c$의 값을 정확히 알기 어렵다는 것을 보였다. 이런 중요한 여러 문제점이 "여과-투과 실험방법"을 통해서는 모두 해결 된다는 것을 보였다.

만성폐쇄성폐질환 및 미세먼지 유발 폐손상 동물모델에서 과루행련환의 효과 (Effects of Gwaruhaengryeon-hwan on COPD and Particulate Matter Induced Lung Injury on a Mouse Model)

  • 이철화;양원경;유이란;김승형;박양춘
    • 대한한방내과학회지
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    • 제38권3호
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    • pp.353-366
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    • 2017
  • Objective: This study aimed to use a mouse model to evaluate the effects of Gwaruhaengryeon-hwan (GHH) on chronic obstructive pulmonary disease (COPD) and particulate matter induced lung injury. Materials and Methods: The study was carried out in two ways (in vitro, in vivo). In vitro RAW 264.7 cells (mouse macrophage) were used and analyzed by flow cytometry, ELISA. In vivo lipopolysaccharide (LPS) and cigarette smoke solution (CSS), or coal, fly ash, diesel exhaust particle (CFD) challenged mice were used and its BALF was analyzed by ELISA, lung tissue by real-time PCR. Results: In vitro, GHH maintained an 80-100% rate of viability. So cytotoxicity was not shown. In the ELISA analysis with RAW 264.7 cells, GHH significantly decreased NO over $30{\mu}g/ml$. In the ELISA analysis, GHH significantly decreased $TNF-{\alpha}$, IL-6 over $300{\mu}g/ml$. In the COPD model, the GHH 200 mg/kg dosage group, the application of GHH significantly decreased the increasing of neutrophils, $TNF-{\alpha}$, IL-17A, MIP2, CXCL-1 in BALF, $TNF-{\alpha}$, $IL-1{\beta}$ mRNA expression in lung tissue and histological lung injury. In the CFD induced lung injury model, the GHH 200 mg/kg dosage group, the application of GHH significantly decreased the increase of neutrophils, $TNF-{\alpha}$, IL-17A, MIP2, CXCL-1 in BALF, MUC5AC, $TGF-{\beta}$ mRNA expression in lung tissue and histological lung injury. Conclusion: This study suggests the usability of GHH for COPD patients by controlling lung tissue injury.

응력유도 및 고유 이방성에 따른 전단파 속도 특성 (Characteristics of Shear Wave Velocity as Stress-induced and Inherent Anisotropies)

  • 이창호;윤형구;쭝훙꿍;조태현;이종섭
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제22권11호
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    • pp.47-54
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    • 2006
  • 비고결화된 흙의 전단파 속도는 모세관 현상을 무시할 수 있는 경우 유효응력의 함수로 표현할 수 있다. 그러나 지반에서의 응력상태는 등방성인 경우보다는 이방성인 경우가 대부분이므로 이러한 유효응력은 파가 전파되는 방향과 입자가 움직이는 방향의 두 가지로 나눠진다. 또한, 전단파 속도는 입자 특성에 따라 실험적으로 결정되는 ${\alpha}$계수와 ${\beta}$지수에 영향을 받는데 ${\beta}$지수의 경우 입상 매질(particulate material)의 접촉 특성(입자크기, 입자모양, 입자들의 구조)에 따라 결정되며, ${\alpha}$계수는 패킹(packing)의 형태(즉, 간극률과 coordination number), 입자를 만드는 재료의 특성, 입자간의 접촉 거동, 구조의 변화에 따라서 변화한다. 본 연구에서는 입자구조의 특성이 다른 점토, 모래, mica등의 재료로 압밀시험을 실시하고 벤더 엘리먼트를 통하여 유효응력 방향과 입자 이방성에 따른 전단파 속도를 측정하였다. 연구 결과, 둥근 입자로써 입자자체가 등방성인 경우에는 응력이방성에 의하여 전단파 속도의 크기가 달라지는 것으로 나타났다. 또한 전단파 속도는 동일한 응력 하에서 입자 배열에 의존하는 것으로 나타났다. 이번 연구는 지반구조물의 설계와 시공 시 전단파 속도와 전단탄성계수는 매우 신중하게 계산되고 사용되어져야 함을 제시하고 있다.

지반내 입자거동 및 흐름을 고려한 수압작용 모델링 (Fluid Injection Simulation Considering Distinct Element Behavior and Fluid Flow into the Ground)

  • 전제성;김기영
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제24권2호
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    • pp.67-75
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    • 2008
  • 개별요소방법은 재료의 미시적 거동 및 불연속적 거동과 관련하여 지반공학 분야에서 그 활용이 증가하고 있으나, 기존 개별요소 방법들은 입자형태의 재료들간 상호작용을 위주로 연구되었으며, 이는 지반공학 분야에 개별요소 방법을 제한적으로 적용하는 주요 원인이 되었다. 최근 기존 개별요소 방법에 흙, 암반 및 투수성 매질에서의 물 흐름을 고려한 수리연동 기법의 적용연구(Kawaguchi et al., 2003; Shimizu, 2004)가 진행되고 있다. 본 연구에서는 기존 개별요소방법에 수리연동 기법을 적용하여 수압조건별 지반의 공동생성 및 확장에 대한 수치해석을 실시하였다. 직사각형 해석요소에 입자크기와 초기 간극률 조건에 대한 개별요소 및 경계면 생성 후, 서보 제어방법을 통한 경계면 응력조건을 구현하였다. 수리거동의 고려는 연속방정식과 Navier-Stokes 방정식을 이용하여 압력과 속도를 구한 후, 입자와 유수간의 상호작용을 풀어가는 방식(Tsuji, 1993)으로 수행하였다. 구속압 조건($0.1MP{\alpha},\;0.5MP{\alpha}$)에 대하여 해석모델 중앙지점에 7단계로 증가되는 수평방향 유속을 재하하고, 재하지점 인근의 개별요소 이동 및 지점별 유량, 유속, 압력, 경계면 응력변화 등을 분석하였으며, 해석조건에 따라 개별요소와 수리 영향의 상호거동을 통한 공동생성 및 확장, 한계압력 발생 등을 확인하였다.

화염용융법에 의한 구상 알루미나 제조에 미치는 초기 알루미나 원료의 화학조성과 입도의 영향 (Effects of Chemical Composition and Particle Size of Starting Aluminum Source on the Spheroidization in the Flame Fusion Process)

  • 엄선희;피재환;이종근;황광택;조우석;김경자
    • 한국분말재료학회지
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    • 제16권6호
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    • pp.431-437
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    • 2009
  • Various inorganic fillers improve the thermal conductivity and physical properties of organic products. Alumina has been used a representative filler in the heat radiation sheet for the heat radiation of electric device. The high filling rate of alumina increases the thermal conductivity and properties of products. We successfully developed the spherical alumina by flame fusion process using the oxygen burner with LPG fuel. In the high temperature flame (2500$\sim$3000$^{\circ}C$) of oxygen burner, sprayed powders were melting and then rotated by carrier gas. This surface melting and rotation process made spherical alumina. Especially effects of chemical composition and particle size of stating materials on the melting behavior of starting materials in the flame and spheroidization ratio were investigated. As a result, spheroidization ratio of boehmite and aluminum hydroxide with endothermic reaction of dehydration process was lower than that of the sintered alumina without dehydration reaction.

자기테이프용 Metal Powder의 초음파 분산에 의한 자기적 특성 향상에 관한 연구 (Study on Magnetic Property Enhancement of Metal Powders for Magnetic Tape by Using Ultrasonic Dispersion)

  • 김창곤;최현승;장학진;윤석영;김태옥
    • 한국재료학회지
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    • 제11권11호
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    • pp.972-977
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    • 2001
  • It was investigated the effect of ultrasonic treatment on magnetic property of ultra fine magnetic Fe powders ($\alpha$-Fe) for magnetic tape. The properties were characterized with vibrating sample magnetometer (VSM), particle size analyzer (PSA) and scanning electron microscope (SEM). At 4hours ultrasonic treatment of 70 kHz, magnetic properties such as squareness ratio (S.Q. : 0.8868), orientation ratio (O.R. : 2.45) and switching field distribution (S.F. D. : 0.394) before taping were relatively enhanced. Cumulative particle size distribution of less than 5$\mu\textrm{m}$ fine powder was above 90% below 1 hour leaving time after ultrasonic treatment and it was supposed that ultrasonic treatment prevent aggregation. The magnetic values of S.Q. and S.F.D. of tape manufactured at 70 kHz and 4hour ultrasonic treatment were improved from 0.7747, 0.3818 to 0.8037, 0.3706, respectively. Electro-magnetic property used as in-output signal characteristic was improved, which showed that ultrasonic treatment developed the magnetic properties.

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