Si/Al 몰비율이 1.08~1.20를 가진 제올라이트 X를 수열합성반응을 이용하여 제조한 후, $Mg^{2+}$ 또는 $Cu^{2+}$을 지닌 금속질산염용액으로 이온교환을 하여 이온 교환된 제올라이트 X를 준비하였다. 모든 준비된 제올라이트 X 시료들에 대해 XRD, SEM, EDS를 이용하여 제올라이트의 결정 구조 변화를 확인하였으며, 암모니아 승온 탈착법($NH_3$-TPD)을 통해 시료의 암모니아 흡착능력에 대한 분석을 진행하였다. XRD 결과, 준비된 제올라이트 X는 양이온성분에 상관없이 Faujasite (FAU) 결정상을 유지하였지만, $Mg^{2+}$ 및 $Cu^{2+}$로 이온교환된 제올라이트 X에 대한 결정화도는 감소되었다. EDS분석결과, 이온 교환된 제올라이트 X시료들 안에 각각의 양이온이 분포되어 있는 것을 확인할 수 있었다. $NH_3$-TPD 분석결과 $Mg^{2+}$-와 $Cu^{2+}$-제올라이트 X의 암모니아 흡착능은 각각 1.76 mmol/g과 2.35 mmol/g이었으나, $Na^+$-제올라이트 X의 암모니아 흡착능은 3.52 mmol/g ($NH_3/catalyst$)으로 확인되었다. 향후 암모니아를 제거하기 위한 흡착제로서 $Na^+$-제올라이트 X가 활용될 가능성이 높다고 사료된다.
챙파홍섬무우의 모상근 배양에서 몇 가지 외재 호르몬에 대한 반응을 조사하였던 바, auxins중의 2, 4-D는 안토시아닌의 생성을 촉진하였으며 동시에 뿌리의 탈분화를 유도하였다. Cytokinins은 이식 초기의 비교적 소량의 색소능 촉진효과를 나타내었으며, ABA는 색소의 발현억제 효과를 보이고 GA3 는 색소 생성에 별다른 영향을 마치지 않았다. 1mg/l의 농도에서 2, 4-D 이외의 호르몬은 모상근의 탈분화를 유도하지 않았으며, 모상근의 생장을 대조구 이하로 억제하였다. 2, 4-D와 kinetin를 처리하여 시간경과에 따른 안토시아닌 함량의 변화와 PAL, CHS의 활성변화를 조사하였다. 색소능의 변화를 볼 때, 대조구는 6일 에서 kinetin은 6-9일의 이식초기에 일시적인 색소의 증가를 보였으며, 2, 4-D 처리구는 9엘부터 증가하여 18일경에 peak를 보이며 가장 높은 색소 생성을 나타내었다. PAL의 활성 변화에 있어서는, 대조구에 비하여 kinetin, 2, 4-D처리구 둘 다 활성의 증가를 보이고 kinetin은 6 일에 서 2, 4-D는 9 일에 셔 각각 활성의 peak를 나다내였으며, 특히 2, 4$\longrightarrow$D 의 경우는 18일에서 또 한번의 약한 활성 증가를 보였다. CHS는, 대조구에서는 이식 후 3일에 활성의 일시적인 증가가 있었을 뿐 이후 계속 낮은 상태를 유지하였고 Kinetin 처리구는 6일에서 활성이 증가하여 9일에 최대활성을 보이고 이후 감소하게 된다. 2,4-D 처리구는 9일부터 활성이 증가하여 18일경 최대활성을 나타내고 이후 비교적 높은 활성수준에서 유지되였다. 이외에 이식 후 hormone free 배지 에서 2주간의 전배양 후 kinetin의 처리는 색소축적에 별다른 영향을 미치지 않았다. 이러한 결과에 따라, 2, 4-D, kinetin에 의한 안토시아닌 생성의 촉진효과는 PAL, CHS의 활성 증 가와 유의적인 연관을 나타내였으며, 특히 시간경과 에 따른 CHS의 활성 변화와 색소의 축적은 비례하여 색소 생성에 있어 CHS의 rate-limiting 역할을 제시하였다. Kinetin를 포함하는 cytokinins은 뿌리의 상처에 의한 “wound-response"에 따른 배양초기의 색소 발현을 촉진하는 작용을 하는 것으로 사료되었다. 2, 4-D와 kinetin에 의해 발현되는 PAL, CHS의 활성증감의 정도는 물론 peak를 보이는 경과시간에서의 차이는 각기 다른 조절기작을 갖는 Isozyme의 존재에 의한 것으로 추정되었다.정되었다.
기존에 Millex GS 멸균 필터를 사용하여 방사성 의약품 N-13 암모니아 주사액 제조 시 많은 양의 방사성 의약품이 멸균 필터에 흡착되어 있었다. 이에 Satorious의 Minisart 멸균 필터를 사용하여 흡착률의 차이를 확인하고 합성 수율을 증가시키고자 하였다. 실험 대상은 Millex GS 필터와 Satorious Minisart 필터를 대상으로 하였으며 제조된 N-13 암모니아를 각각의 멸균 필터에 통과시킨 후 선량계를 이용하여 흡착률을 구하였다(n=10). 그리고 품질 관리 시험을 시행하여 본원 기준에 적합한지 확인하였다. 실험 결과 Millex GS와 Sartorious Minisart 필터에 각각 $71.0{\pm}17.6%$와 $19.1{\pm}3.2%$ 흡착되었다. 필터를 제거한 product vial에는 Millex GS와 Sartorious 각각 $29.0{\pm}17.6%$와 $80.9{\pm}3.2%$ 여과되었다. 여과된 암모니아 주사액의 양은 GS 필터보다 Minisart 필터를 사용할 때 약 2.8배 더 많이 획득할 수 있었다. 각 멸균 필터를 통과한 N-13 암모니아 주사액의 방사화학적 이물, 화학적 이물, 이 핵종, pH, 엔도톡신, 무균 시험 등 품질 관리 시험 결과 본원 기준에 적합하였다. Millex GS 필터의 얇은 막은 mixed cellulous easter(MCE)로써 acetic acid, sulfic acid, anhydride에 추가로 Nitrocellulose가 약 80%의 비중을 차지하고 있는 필터이다. 때문에 Nitrocellulose가 포함되지 않은 CA계열인 Sartorious Minisart 필터보다 여과할 수 있는 성능은 Millex GS가 우수하나, 품질시험의 평가상 Satorious Minisart 필터를 사용하여도 문제가 없을 것이다. 따라서 N-13 암모니아 주사액 제조 시, Satorious Minisart 필터를 사용함으로써 필터 흡착으로 인한 손실을 최소화하고, 비용도 절감 할 수 있으며, 보다 안정적으로 N-13 암모니아 주사액을 제조 할 수 있을 것으로 생각한다.
The efficiency of the luminal fermentation process influences overall efficiency of luminal production, animal health and reproduction. Ruminant production systems have a significant impact on the global environment, as well. Animal wastes contribute to pollution of the environment as ammonia volatilized to the air and nitrate leached to ground water. Microbial protein synthesis in the rumen satisfies a large proportion of the protein requirements of animals. Quantifying the microbial synthesis is possible by using markers for lumen bacteria and protozoa such as nucleic acids, purine bases, some specific amino acids, or by isotopic $^{15}N,^{32}P,\;and\;^{35}S$ labelled feeds. All those methods require cannulated animals, they are time-consuming and some methods are very expensive as well. Many attempts have been made to find an alternative method for indirect measurement of microbial synthesis in intact animals. The present investigations aimed to assess possibilities of NIRS for prediction of purine nitrogen excretion and ruminal microbial nitrogen synthesis by NIR spectra of urine. Urine samples were collected from 12 growing sheep,6 of them male, and 6- female. The sheep were included in feeding experiment. The ration consisted of sorghum silage and protein supplements -70:30 on dry matter basis. The protein supplements were chosen to differ in protein degradability. The urine samples were collected daily in a vessel containing $60m{\ell}$ 10% sulphuric acid to reduce pH below 3 and diluted with tap water to 4 liters. Samples were stored in plastic bottles and frozen at $-20^{\circ}C$ until chemical and NIRS analysis. The urine samples were analyzed for purine derivates - allantoin, uric acid, xantine and hypoxantine content. Microbial nitrogen synthesis in the lumen was calculated according to Chen and Gomes, 1995. Transmittance urine spectra with sample thickness 1mm were obtained by NIR System 6500 spectrophotometer in the spectral range 1100-2500nm. The calibration was performed using ISI software and PLS regression, respectively. The following statistical results of NIRS calibration for prediction of purine derivatives and microbial protein synthesis were obtained.(Table Omitted). The result of estimation of purine nitrogen excretion and microbial protein synthesis by NIR spectra of urine showed accuracy, adequate for rapid evaluation of microbial protein synthesis for a large number of animals and different diets. The results indicate that the advantages of the NIRS technology can be extended into animal physiological studies. The fast and low cost NIRS analyses could be used with no significant loss of accuracy when microbial protein synthesis in the lumen and the microbial protein flow in the duodenum are to be assessed by NIRS.
Effects of sucrose supplement on the pattern of VFA production and microbial protein synthesis in the rumen were examined in sheep consuming basal diet of grass silage (2.5 kg fresh wt/d) that was provided in 24 equal meals each day by an automatic feeder. Four mature wethers were allocated to four experimental treatments in a 4${\times}$4 Latin square design with periods lasting 14 days. The treatments were (1) the basal diet, (2) supplemented with 150 g sucrose and 7.0 g urea, (3) 300 g sucrose and 13 g urea, and (4) 450 g sucrose and 20 g urea given as a continuous intraruminal infusion for 24 h. All infusions were given in 2 litres of aqueous solution per day using a peristaltic pump. The effect of sucrose level on rumen mean pH was significantly linear (p<0.01). There were not significant differences in the concentration of ammonia-N, total VFA and the molar proportions of acetate, propionate and butyrate with the level of sucrose infusion. The molar proportions of isobutyric acid (p<0.05) and isovaleric acid (p<0.001) were significantly reduced when the infused amount of sucrose was increased. The flow of microbial N was linearly (p<0.001) increased with sucrose and urea level. High levels of readily fermentable carbohydrate in a ration reduced the efficiency of microbial protein synthesis in the rumen. It was demonstrated that of the individual fatty acids, only the molar proportion of isovalerate showed a significant negative correlation (R2=$0.3501^{**}$) with the amount of microbial N produced and a significant positive correlation (R2=$0.2735^{**}$) with the efficiency of microbial growth.
염화알루미늄 수용액을 원료로 하여 알루미늄 유기화합물인 aluminum tartrate 합성실험을 수행하였다. 합성시 ethanol/Al solution 혼합비율 및 pH가 합성율에 미치는 영향을 조사하였으며, 합성된 aluminum tartrate는 화학분석, X-선 회절분석, 입도분석 및 SEM 분석을 통하여 시료특성을 평가하였다. 실험결과, ethanol/Al solution 혼합비율 3.0에서 pH 3.0 이상인 경우 aluminum tartrate 합성율은 97% 이상으로 나타났다. 합성반응을 통해 얻은 aluminum tartrate의 각 화학분석결과 $NH_4$ 9.10%, Al 4.83% 및 C 25.8%이었으며, 이의 화학식은 $(NH_4)_3Al(C_4H_4O_6)_3$임을 확인할 수 있었다.
본 연구는 monosodium glutamate의 부산물인 condensed molasses solubles (CMS)가 반추가축의 질소 공급원으로서 반추위 미생물 단백질 합성에 미치는 영향을 in vitro 실험을 통하여 조사하였다. 실험 1에서는 반추위 미생물에 대한 질소 공급원으로서 CMS의 가치를 요소와 비교하였고, 실험 2는 미생물의 생성양이 최대가 되는 시간대를 조사하기 위하여 수행하였고, 실험 3에서는 실험 1과 2에서 배양 후 실시된 원심분리 (1000g×5분)에 의해 생성된 침전물이 총 질소의 공급양과 측정된 질소양에 차이를 발생시킴에 따라 침전물의 성분을 조사하고자 수행하였고, 실험 4는 배양 2시간대에서 CMS와 요소로부터 발생되는 암모니아의 발생양을 조사하기 위하여 수행하였다. 이상의 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 반추위 미생물태 질소 합성량은 CMS/당밀 처리구 (7.79mg/100ml)와 요소/당밀 (7.61mg/100ml)의 처리구간에 유의적인 차이는 없었지만 CMS/당밀의 처리구가 암모니아태 질소의 함량을 유의적으로 감소시켰다. 2. CMS/당밀 처리구의 암모니아태 질소 함량과 pH는 당밀/요소 처리구보다 유의적으로 감소하였다. 하지만 미생물태 질소의 양은 처리구간에 차이가 없었다. 최대 미생물의 성장률은 배양 후 10시간에서 발생하였다. 3. 당밀 대신 100% 수용성인 설탕을 이용하였을 경우에도 침전물이 발생하여 침전물이 당밀에 의한 것이 아님이 확인되었고, 또한 배양 시간이 짧았을 경우 (2시간) 질소의 손실양도 상대적으로 크게 감소하여, 총 질소의 공급양과 측정된 질소양의 차이는 침전물에 박테리아가 포함되었기 때문인 것으로 조사되었다. 4. 배양 2시간 동안 CMS로부터 발생되는 암모니아의 생성속도는 요소로부터 발생되는 속도보다 유의적으로 빠르게 나타났다. 본 실험의 결과 CMS는 반추위 미생물 단백질을 합성하는 데 있어 최소한 요소의 가치를 지니고 있음이 조사되었다.
Seo, J.K.;Kim, M.H.;Yang, J.Y.;Kim, H.J.;Lee, C.H.;Kim, K.H.;Ha, Jong K.
Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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제26권3호
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pp.358-365
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2013
A series of in vitro studies were carried out to determine i) the effects of enzyme and formaldehyde treatment on the degradation characteristics of carbohydrate and protein sources and on the synchronicity of these processes, and ii) the effects of synchronizing carbohydrate and protein supply on rumen fermentation and microbial protein synthesis (MPS) in in vitro experiments. Untreated corn (C) and enzyme-treated corn (EC) were combined with soy bean meal with (ES) and without (S) enzyme treatment or formaldehyde treatment (FS). Six experimental feeds (CS, CES, CFS, ECS, ECES and ECFS) with different synchrony indices were prepared. Highly synchronous diets had the greatest dry matter (DM) digestibility when untreated corn was used. However, the degree of synchronicity did not influence DM digestibility when EC was mixed with various soybean meals. At time points of 12 h and 24 h of incubation, EC-containing diets showed lower ammonia-N concentrations than those of C-containing diets, irrespective of the degree of synchronicity, indicating that more efficient utilization of ammonia-N for MPS was achieved by ruminal microorganisms when EC was offered as a carbohydrate source. Within C-containing treatments, the purine base concentration increased as the diets were more synchronized. This effect was not observed when EC was offered. There were significant effects on VFA concentration of both C and S treatments and their interactions. Similar to purine concentrations, total VFA production and individual VFA concentration in the groups containing EC as an energy source was higher than those of other groups (CS, CES and CFS). The results of the present study suggested that the availability of energy or the protein source are the most limiting factors for rumen fermentation and MPS, rather than the degree of synchronicity.
Recently hexagonal boron nitride (h-BN), III-V compound of boron and nitrogen with strong covalent $sp^2$ bond, is a 2 dimensional insulating material with a large direct band gap up to 6 eV. Its outstanding properties such as strong mechanical strength, high thermal conductivity, and chemical stability have been reported to be similar or superior to graphene. Because of these excellent properties, h-BN can potentially be used for variety of applications such as dielectric layer, deep UV optoelectronic device, and protective transparent substrate. Ultra flat and charge impurity-free surface of h-BN is also an ideal substrate to maintain electrical properties of 2 dimensional materials such as graphene. To synthesize a single or a few layered h-BN, chemical vapor deposition method (CVD) has been widely used by using an ammonia borane as a precursor. Ammonia borane decomposes into hydrogen (gas), monomeric aminoborane (solid), and borazine (gas) that is used for growing h-BN layer. However, very active monomeric aminoborane forms polymeric aminoborane nanoparticles that are white non-crystalline BN nanoparticles of 50~100 nm in diameter. The presence of these BN nanoparticles following the synthesis has been hampering the implementation of h-BN to various applications. Therefore, it is quite important to grow a clean and high quality h-BN layer free of BN particles without having to introduce complicated process steps. We have demonstrated a synthesis of a high quality h-BN monolayer free of BN nanoparticles in wafer-scale size of $7{\times}7cm^2$ by using CVD method incorporating a simple filter system. The measured results have shown that the filter can effectively remove BN nanoparticles by restricting them from reaching to Cu substrate. Layer thickness of about 0.48 nm measured by AFM, a Raman shift of $1,371{\sim}1,372cm^{-1}$ measured by micro Raman spectroscopy along with optical band gap of 6.06 eV estimated from UV-Vis Spectrophotometer confirm the formation of monolayer h-BN. Quantitative XPS analysis for the ratio of boron and nitrogen and CS-corrected HRTEM image of atomic resolution hexagonal lattices indicate a high quality stoichiometric h-BN. The method presented here provides a promising technique for the synthesis of high quality monolayer h-BN free of BN nanoparticles.
정수슬러지를 이용하여 제올라이트(zeolite)를 수열합성하고, 제올라이트의 결정화에 대한 반응온도, 반응시간, Na2O/SiO2 몰비의 영향을 살펴보았다. 제조한 제올라이트의 결정구조, 물성 및 열적 특성은 각각 X-선 회절분석, FTIR, BET 질소흡착 및 TGA로 분석하였다. 제올라이트의 흡착성능을 조사하기 위해 암모니아성 질소, 중금속이온 및 TOC 제거효율을 측정하였다. 정수슬러지의 주성분은 Al2O3와 SiO2로서 각각 28.79%와 27.06%을 나타내었으며, 제올라이트 합성을 위한 실리카 및 알루미나 원료는 정수슬러지 이외에 어떠한 화학원료도 추가로 첨가하지 않고 합성을 진행하였다. 정수슬러지를 이용하여 제조한 제올라이트는 A형 제올라이트의 구조를 나타내었으며, 반응기질의 조성을 2.1Na2O-Al2O3-1.6SiO2-65H2O으로 하고, 반응온도 90 ℃, 반응시간 5시간, Na2O/SiO2 몰비가 1.3인 경우에 가장 높은 결정성을 나타내었다. 합성 제올라이트의 비표면적은 55 ㎡ g-1로서 상업용 제올라이트 A 보다 높게 나타났다. 합성 제올라이트의 암모니아성 질소(NH4+) 제거율은 3시간 반응한 경우 68%를 나타내었으며, 제올라이트의 Pb2+ 및 Cd2+ 이온에 대한 흡착실험 결과 제거율은 각각 99.1% 및 99.3%를 나타내었다. 이는 제올라이트의 격자 내에 존재하는 Na+ 이온과 Pb2+ 및 Cd2+ 이온 간의 원활한 이온교환이 이루어졌음을 나타낸다. 300 ppm 부식산 용액에 제올라이트의 첨가량을 변화시켜 3시간 동안 흡착실험을 수행한 결과 제올라이트 5 g을 첨가한 경우 TOC 제거율이 83%로서 가장 높게 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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