• 제목/요약/키워드: Ammonium sulfate

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표고재배폐재(栽培廢材)의 당화(糖化)에 관(關)한 연구(硏究) (Studies on the Hydrolysis of the Waste wood of Cortinellus edodes with Trichoderma viride Cellulase)

  • 민두식
    • 한국산림과학회지
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    • 제43권1호
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    • pp.31-34
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    • 1979
  • Trichoderma viride SANK 16374호(號) Cellulase에 의(依)한 표고재배폐재(栽培廢材)의 당화(糖化)에 관(關)한 연구(硏究)로서 효소생산(酵素生產)은 액체진탕(液體振盪) 배양법(培養法)에 의(依)하였다. 이와같이 하여 생산(生產)된 조효소액(粗酵素液)을 취(取)하여 유안포화도(硫安飽和度)에 의(依)한 염석효소액(鹽析酵素液)을 공시용(供試用) 효소액(酵素液)으로 사용(使用)하였다. 그리고 환원당(還元糖) 정량(定量)은 DNS법(法)에 의(依)하였다. 1. 표고재배폐재(栽培廢材)의 일반적(一般的) 조성(組成)은 조단백질(粗蛋白質)이 2.26%, 조지방(粗脂肪)이 2.57%, 조섬유(粗纖維)가 44.6%, 회분(灰分)이 5.58%, 리그닌이 13.62%, 가용무질소물(可溶無窒素物)이 23.21%였다. 그리고 아미노산(酸)의 조성분(組成分)과 비타민의 성분(成分)은 (Table 1)과 같다. 2. 표고재배폐재(栽培廢材)를 $190{\pm}5^{\circ}C$에서 45분간(分間) 열처리(熱處理)한 기질(基質)은 Cellulase에 의(依)한 반응(反應)이 48시간(時間)이면 환원당(還元糖) 생성량(生成量)이 최대치(最大値)에 달(達)하였다. 3. 표고재배폐재(栽培廢材)를 $190{\pm}5^{\circ}C$에서 45분간(分間) 열처리(熱處理)한 후(後) 분쇄(粉碎)하여 사용(使用)한 기질(基質)은 환원당(還元糖) 생성량(生成量)이 11.5%이었다. 4. 열처리(熱處理)하지 않은 표고재배폐재(栽培廢材)의 기질(基質)은 cellulase 반응시간(反應時間)이 72시간(時間)에 환원당(還元糖) 생성물(生成物)이 최대치(最大値)에 달(達)하였으며 그 양(量)은 10.1%였다. 5. 각처리별(各處理別) 환원당(還元糖) 생성량(生成量)은 폐재(廢材)를 열처리후(熱處理後) 분쇄(粉碎)한 기질(基質)(11.5%)> 열처리(熱處理)하지 않은 기질(基質)(10.1%)> 분쇄후(粉碎後) 열처리(熱處理)한 기질(基質)(6.9%) 순(順)으로 나타났다. 6. 표고재배폐재(栽培廢材)의 당화(糖化)는 기질(基質)을 열처리후(熱處理後) 분쇄(粉碎)함으로서 더욱 가능(可能)하였다. 그리고 당생성량(糖生成量)이 증대(增大)될 수 있어 당질원료(糖質原料)로 가능(可能)할 것으로 본다.

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Cellulase에 의(依)한 목재당화(木材糖化)에 관(關)한 연구(硏究) - (I) 기질(基質) 처리(處理)의 효과(効果) - (Studies on the Hydrolysis of Holocellulose with Trichoderma viride Cellulase - (I) Effect of the treated substrate -)

  • 정대성;민두식
    • 한국산림과학회지
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    • 제38권1호
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    • pp.13-18
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    • 1978
  • Trichoderma viride 16374호(號) Cellulase에 의(依)한 목재가수분해(木材加水分解)에 관(關)한 연구(硏究)로서 재료(材料)는 산오리나무재(材)를 사용(使用)하였다. 효소생산(酵素生産)은 액체(液體) 진탕배양법(振盪培養法)에 의(依)하였다. 즉(即) 밀기울 추출액(抽出液)에 Pulp분말(粉末)(Toyo여지(濾紙) 60 mesh) 10, $KH_2PO_410$, $(NH_4)_2$ $SO_4$ 3, $NaNO_3$ 3, $MgSO_4$ $7H_2O$ 0.5g/1을 가(加)하였다. 이와 같이 하여 진탕배양(振盪培養)한 후(後) 배양액(培養液)을 취(取)하여 유안포화도(硫安飽和度)에 의(依)한 염석조효소액(鹽析粗酵素液)을 만들었다. 환원당정량(還元糖定量)은 DNS법(法)에 의(依)하였다. (1) 탈(脫)리그닌은 외산(外山)(1970)의 과초산법(過醋酸法)에 의(依)하였다. 여기서 과초산(過醋酸)의 농도(濃度)가 높을수록 단기간(短期間)에 Pulp수율(收率)은 감소(減少)하였다. 즉(即) 20% 과초산액(過醋酸液)으로 처리(處理)한 시료(試料)는 48시간(時間)에, 40% 및 6% 과초산액(過醋酸液)으로 처리(處理)한 시료(試料)는 24시간(時間)이면 충분(充分)한 탈(脫)리그닌이되었다. (2) 기질(基質)은 징세(徵細)할수록 효소(酵素)에 의(依)한 가수분해(加水分解)가 용이(容易)하였으며 환원당생성(還元糖生成)에 적합(適合)한 기질(基質)의 크기는 60-100mesh로 나타났다. (3) 기질(基質)의 건조온도(乾燥溫度)는 높을수록 환원당생성량(還元糖生成量)이 증가(增加)하였으며, 여기서는 건조온도(乾燥溫度)가 $190{\pm}5^{\circ}C$에서 가장 많은 당생성(糖生成)이 나타났다. (4) 기질(基質)의 열처리시간(熱處理時間)이 가장 적당한 것은 45분(分)으로 나타났다. 그리고 45분(分)과 60분간(分間) 열처리(熱處理)한 기질(基質)의 환원당(還元糖) 생성량(生成量)에는 유의차(有意差)가 인정(認定)되지 않았다.

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Meat Tenderizer 제조에 관한 연구 -제2보 Asp. oryzae 생산 protease의 연육효과- (Study on Meat Tenderizer -Part II. Tenderizing ability of Enzyme from Asp. oryzae-)

  • 이정희;김건화;유주현;양융
    • 한국식품과학회지
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    • 제7권4호
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    • pp.229-237
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    • 1975
  • Protease생산(生産)을 위한 Asp. oryzae의 배양조건(培養條件), 생산효소(生産酵素)의 정제(精製) 및 정제효소(精製酵素)의 육연화(肉軟化)에 관한 효과(效果)에 대(對)하여 연구 하였다. Asp. oryzae가 생산(生産)하는 proteolytic enzyme이 육연화(肉軟化)에 미치는 영향(影響)을 조사한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. Asp. oryzae를 밀기울에 고체배양(固體培養)한 결과(結果) 최적조건(最適條件)은 배양일수(培養日數) 3일, 산수량(散水量) 130%, pH 6.5와 탄소원(炭素原)으로는 glucose 2%, 질소원으로는 urea 0.03%, mineral salts로 $MgSO_4$ 0.1%가 가장 좋았다. 2. Asp. oryzae 고정(固定)배양액으로부터 효소(酵素)를 추출(抽出)하고 그 추출액으로부터 유안염석(硫安鹽析) 및 Sephadex G-75 columm chromatography에 의하여 정제(精製)하였다. 3. 정제(精製)된 enzyme은 산성(酸性)에서는 hemoglobin, 중성(中性), alkali성(性)에서는 casein를 기질(基質)로 사용한 결과 작용최적(作用最適) pH가 3.0, 6.6, $8.4{\sim}8.5$, $10{\sim}10.5$이었으며 pH의 안정성(安定性)범위는 $pH\;6{\sim}10$이었다. 4. 최적온도(最適溫度)는 $50^{\circ}C$ 이었으나 안정성(安定性)은 $40^{\circ}C$ 까지였다. 5. Metal ion 및 EDTA에 미치는 영향은 protease는 Ag ion에 저해 되었다. 또 ion 농도가 낮아짐에 따라 금속 ion에 의한 조해(阻害)는 감소되었다. EDTA에 의하여서도 조해(阻害)되었다. 6. Chicken과 bovine으로부터 myofibril과 actomyosin을 추출(抽出) 정제(精製)하여 attack시킨 결과(結果) 근원섬유단백질(筋原纖維蛋白質)의 MgATPase활성(活性) 및 Ca-ATPase활성(活性)은 현저하게 변화(變化)하였다. 따라서 본(本) 효소(酵素)는 연육소(軟肉素)로서 이용(利用)할 수 있음을 알았다.

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간장에서 분리한 Bacillus licheniformis가 생산하는 박테리오신의 특성 및 정제 (Characterization and Purification of the Bacteriocin Produced by Bacillus licheniformis Isolated from Soybean Sauce)

  • 정성엽;최정이;주우홍;서현효;나애실;조용권;문자영;하권철;백도현;강대욱
    • 생명과학회지
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    • 제19권7호
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    • pp.994-1002
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    • 2009
  • 수집한 간장시료에서 형태학적인 특성에 따라 상이한 30주의 미생물을 분리하고 MRS 액체배지에서 $37^{\circ}C$, 24시간 배양한 후 회수한 배양 상등액 중 paper disc법으로 항균활성이있는 것을 일차 선별하여 proteinase K 처리에 의해 항균활성이 사라지는 시료 하나를 최종적으로 선별하였다. 선별한 분리주를 생화학적 분류와 분자계통학적 분류를 통해 동정한 결과 B. lichenifirnus로 나타났다. 이 균주의 생장온도와 배지의 초기 pH 에 따른 세포생장 및 박테리오신 활성을 조사한 결과 배양온도는 $37^{\circ}C$, 배지의 초기 pH는 7.0에서 박테리오신의 활성이 가장 높게 나타났다. B. lichenifirnus가 생산하는 박테리오신은 Bacill sogaerucey, Lactobacillus bulgaricus, Lactobacillus plantaum, Micrococcus Iateus, Paenibacillus polymyxa 및 Pediococcus dextrinicus 등에 대해서 항균활성을 보였으며, pH 3.0${\sim}$11.0에 이르는 거의 전 pH 영 역에서 20시간 이상 처리하여도 그 항균활성을 완전히 잃지 않아 비교적 넓은 pH 범위 내에서 안정함을 알 수 있었다. Acetone, acetonitrile, chloroform, ethanol 처리 및 $20{\sim}100^{\circ}C$C에서 60분간 가열시에도 높은 항균활성을 유지하였다. 여러 가수분해효소에 대한 내성을 조사한 결과 trypsin, a-chymotrypsin, pepsin, a -amylase 및 carboxypeptidase A 등은 항균활성에 영향을 주지 않았으나 lipase는 항균활성을 약간 감소시켰으며 proteinase K는 항균활성을 완전히 사라지게 하였다. 75% 황산암모늄 침전, 양이온교환크로마토그래피, 역상 HPLC 등의 과정을 통해 정제된 박테리오신의 상대비활성(specific activity)은 배양상등액에서 보다 약 75배 증가하였고 회수율은 13.5%였다. 역상 HPLC를 통해서 정제된 박테리오신의 분자량을 tricine SDS-PAGE을 통해서 확인한 결과 약 2.5 kDa으로 나타났으며 염색 시 단일 band로 나타나 순수하게 정제되었음을 확인하였다.

아가로오스 분해세균인 Pseudoalteromonas sp. GNUM08122 분리 및 동정 (Isolation and Identification of Agarose-degrading Bacterium, Pseudoalteromonas sp. GNUM08122)

  • 김유나;정연규;김무찬;김성배;장용근;지원재;홍순광;김창준
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제40권1호
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    • pp.1-9
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    • 2012
  • 본 연구는 홍조류를 기질로 사용한 바이오에탄올 생산 공정에서 전처리(홍조류 가수분해) 공정의 효율을 높이기 위하여 성능이 우수한 신규 아가레이즈를 발굴하는 데 있다. 남해안에 서식하는 해조류를 채집하여 이로부터 아가레이즈 활성을 갖는 3종의 균주들을 순수 분리 하였다. 이들 균주들을 4일간 배양한 후, 황산암모늄 침전과 투석에 의하여 배양액으로부터 조효소를 회수하였다. 세포외 분비 효소를 포함하는 배양 상등액으로부터 얻은 조효소와 세포 내 효소를 포함하는 세포 추출물에서 얻은 조효소 모두에서 아가레이즈 활성이 측정되었고, 동일 균주에서 세포외 분비 단백질이 세포내 축적 단백질보다 높은 활성을 나타내었다. 3종의균주 중 GNUM08122 조효소가 단위 단백질 당 아가레이즈 활성은 낮았으나, p-nitrophenyl-${\alpha}$-D-galactopyranoside의 ${\alpha}$-결합을 끊는 것으로 관찰되어 ${\alpha}$-agarase 활성이 있을 것으로 추측되어 균주 동정을 실시하였다. GNUM08122 균주의 16S rRNA 염기서열을 결정하고 계통수 분석을 수행한 결과 Pseudoalteromonas issachenkonii KMM 3549 및Pseudoalteromonas tetraodonis IMA 14160 균주와 99.7%이상 상동성을 보였는데, 이는 GNUM08122가 Pseudoalteromonas속 균주임을 나타낸다. 균주의 생화학적 생리적 특성을 조사하였다. GNUM08122는 $40^{\circ}C$, 산성 조건(pH 4)는 물론 약 알칼리(pH 8)에서도 활발히 성장하였다. 높은NaCl(10%, w/w)에서도 세포생장이 저해를 받지 않았고 다양한 탄수화물을 사용하는 것으로 확인되었다.

우리 나라 토착대두근류균(土着大豆根瘤菌)의 분포상태(分布狀態)와 생리(生理) 및 생태학적(生態學的) 특성(特性) -제(第)V보(報) 대두근류균(大豆根瘤菌)과 협생질소고정균(協生窒素固定菌)과의 상호접종효과(相互接種效果) (Physiological and Ecological Characteristics of Indigenous Soybean Rhizobia Distributed in Korea -V. Effects of Co-inoculation of R. japonicum and A. lipoferum on the Effectiveness of Symbiotic Nitrogen Fixation with Soybean)

  • 류진창;서장선;이상규;조무제
    • 한국토양비료학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.307-315
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    • 1988
  • 근류균(根瘤菌)과 두과식물(荳科植物)과의 상호공생관계(相互共生關係)에서 발현(發現)되는 생물학적(生物學的) 질소고정(窒素固定)의 효율(效率)을 증진(增進)하기 위한 연계연구(連繫硏究)로 전보(前報)에 이어 콩 품종(品種), 질소기종(窒素期種) 및 시용량(施用量)을 달리한 in situ 숙건에서 대두근류균(大豆根瘤菌)과 협생(協生) 질소고정균(窒素固定菌)와의 상호접종효과(相互接種效果)를 질소고정효율면(窒素固定效率面)에서 검토(檢討)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 콩 건물수량(乾物收量)은 H-25 및 단엽(短葉)콩 모두 근류균(根瘤菌)과 무접종(無接種)보다 근류균(根瘤菌) 단독(單獨) 및 근류균(根瘤菌)과 협생균(協生菌)과의 혼합접종(混合接種)으로 유의(有意)한 증가효과(增加效果)를 보았으나, 각(各) 균주(菌株)의 접종매체간(接種媒體間)에는 유의(有意)한 차(差)가 없었다. 또한 질소비종(窒素肥種) 및 시용량간(施用量間) 콩 건물수량(乾物收量)은 유안(硫安)보다 질산가리시용(窒酸加里施用)이 유의(有意)한 증가(增加)를 보였으며 질소시용량(窒素施用量) 증가(增加)에 따라 감소(減少)하는 경향(傾向)이었다. 2. 접종(接種) 매체량간(媒體量間) 질소고정력(窒素固定力)은 H-25 품종(品種)에서는 현저(顯著)한 차이(差異)가 없었으나, 단엽(短葉)콩에서는 근류균(根瘤菌)과 협생질소고정균(協生窒素固定菌)과의 혼합접종(混合接種)보다 근류균(根瘤菌) 단독접종시(單獨接種時) 증가(增加)되는 경향(傾向)이었다. 3. 콩 건물수량(乾物收量)과 질소고정관련(窒素固定關聯) 각(各) 요인간(要因間) 상호관계(相互關係)에서 근류형성량(根瘤形成量) 및 TNA(total nitrogenase activity)는 고도(高度)의 유의(有意)한 정(正)의 상관관계(相關關係)를 보였다. 4. 공생(共生) 질소고정효과(窒素固定效果)를 보면, H-25 품종(品種)은 84 AS-1의 근류균(根瘤菌)을 단독접종(單獨接種)하고 유안(硫安)을 54mM시용시(施用時) 149 %로 제일 높았으나 단엽(短葉)콩은 84DY-1를 단독접종(單獨接種)하고 질소가리(窒素加里)를 18mM시용시(施用時) 질소고정효과(窒素固定效果)가 155%로 제일 높았다.

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수도용(水稻用) 질산태질소함유(窒酸態窒素含有) 복합비료(複合肥料)의 추비효과(追肥效果) (Effect of top dressing of Compound Fertilizer Containing nitrate (Ammonium Nitrate Sulfate) on Paddy Rice)

  • 김정제;장용선;조병옥;허범량
    • 한국토양비료학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.289-295
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    • 1988
  • 수도(水稻) 수비용(穗肥用)으로 제조(製造)한 2종복비(種複肥)(I)(14-0-14 : $NO_3-N$$NH_4-N$함유(含有)), 2종복비(種複肥)(II)(14-0-14:$NH_4-N$함유(含有))와 3종복비(種複肥)(III)(14-0-14+OM10 : $NO_3-N$ $NH_4-N$함유(含有))의 비효(肥效)를 구명(究明)하기 위하여 일반품종(一般品種)인 화성벼와 다수계품종(多收系品種)인 삼강벼를 공시(供試)하여 규암통(窺岩統)에서 포장시험(圃場試驗)을 실시(實施)한 결과(結果) 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1. 복합비료(複合肥料)의 수비효과(穗肥效果) 시험(試驗) 가. 수량(收量)에서 화성벼는 단비구(單肥區)에 비하여 2종복비(種複肥)(I) 및 3종복비(種複肥)(III)에서 5~10%의 증수(增收)를 보였고 2종복비(種複肥)(I) 및 3종복비(種複肥)(III)의 수비시용시기(穗肥施用時期)는 출수(出穗) 15일전(日前)이 양호(良好)하였다. 삼강벼의 수비시용시기(穗肥施用時期)는 출수(出穗) 20일전(日前)이 3~5%증수(增收)되었으나 출수(出穗)10일(日) 전(前)은 효과(效果)가 없었다. 나. 처리별(處理別) 부임입비율(不稔粒比率)은 두 품종(品種) 공(共)히 2종복비(種複肥) (I) 시용구(施用區)에서 감소(減少)하였다. 다. 토양중(土壤中) 질산태질소함량(窒酸態窒素含量)과 수량(收量)과는 정(正)의 상관(相關)$(r=0.618^*)$을 보였다. 2. 환원유발토양(還元誘發土壤)의 비종별(肥種別) 수비효과(穗肥效果) 시험(試驗) 가. 환원유발(還元誘發)에 의(依)한 Eh값은 큰 차이(差異)가 없었고 비종별(肥種別) 수량(收量)은 두 품종(品種) 공(共)히 2종복비(種複肥)(I) 시용구(施用區)에서 증수(增收)되었다. 나. 비종별(肥種別) 부임비율(不稔比率)은 2종복비(種複肥)(I)에서 두 품종(品種) 공(共)히 적었다. 다. 식물체중(植物體中) 무기성분함량(無機成分含量)에서 처리간(處理間)에 큰 차이(差異)가 없었다.

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용량분석법을 이용한 화장품 중 티타늄옥사이드의 정량 (A Novel Volumetric Method for Quantitation of Titanium Dioxide in Cosmetics)

  • 김영소;김부민;박상철;정혜진;장이섭
    • 대한화장품학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.289-293
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    • 2005
  • 자외선차단용 화장품은 기능성화장품으로 분류되어 있으며 매년 다양한 종류의 유기 또는 무기 자외선 차단제를 함유하는 제품이 출시되고 있다. 높은 SPF 수치를 요구하는 제품과 유아 및 민감성 피부를 위한 자외선차단제품에 무기자외선 차단제가 많이 사용되고 있으며 대표적인 것으로 티타늄옥사이드가 있다. 티타늄옥사이드는 피부를 하얗게 표현하는 특성 때문에 착색제로 오랜 기간 사용되어 왔으나 이러한 특성이 자외선 차단제로서의 응용을 제한하여 왔다. 그러나 최근 마이크로 화 기술의 발달로 하얗게 보이는 현상 없이 티타늄옥사이드를 높은 농도로 함유할 수 있게 됨에 따라 티타늄옥사이드의 자외선차단제로서의 응용 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나, 자외선차단 화장품 중 티타늄옥사이드의 함량분석에 대한 연구는 거의 전무한 상황이다. 본 연구에서는 산화환원적정법을 이용한 자외선차단 화장품 중 티타늄옥사이드 함량분석법을 개발하였으며, 대표적인 자외선차단제품인 크림, 메이크업베이스, 파운데이션 및 파우더에 일정량의 티타늄옥사이드를 포함시킨 다음 분석하여 시험법의 회수율이 $96{\sim}105%$임을 확인하였다. 또한, 본 연구의 방법으로 분석한 시판되는 자외선차단제품 7 종의 티타늄옥사이드 함량 분석결과를 ICP-AES (Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry)를 이용한 기기분석결과와 비교하는 방법으로 시험법을 재검증하였다. 비록 최신 분석기기인 ICP-AES로 정확한 티타늄분석이 가능하지만 고도의 기술이 필요하고 모든 화장품사가 품질관리를 위하여 구비하기에는 분석장비가 고가인 만큼 현실적인 방법이라고는 할 수 없을 것이다. 본 연구의 티타늄옥사이드 정량법은 일반적인 초자기구 만으로 수행할 수 있으므로 현장에서 자외선차단 기능성화장품의 품질관리에 널리 활용될 수 있을 것이다.의하는 점 자체의 식별오차뿐 아니라, 각 점의 위치관계에도 영향을 받는 것을 알 수 있었다. 따라서, 안정적인 3차원 기준 좌표계를 구성하려면 양측 Po과 편측 Or으로 구성되는 평면을 수평기준면으로, 수평면에 수직이고, Foramen Spinosum의 중점과 Nc를 포함하는 평면을 수직기준면으로. 수평면과 수직면에 수직이고. clinoidale나 sella, PNS를 지나는 평면을 전두면으로 설정하는 것이 바람직할 것으로 생각된다. 얻었으며 두 군 사이에 임상적 결과의 차이는 없었다.건측 보다 10도의 굴곡 제한이 있었다. 결론: 자가 슬괵 건을 이용한 전방 십자 재건술 시, 경골 부의 고정 시 슬관절의 굴곡 각도 따른 슬관절의 전방 안정성에 차이는 없었으나, 신전 위에서 고정하는 것이 과도한 이식 건의 장력으로 인한 슬관절 굴곡 구축을 예방하는데 도움이 될 것으로 사료된다.라 증가할 것으로 추정되었으며 이에 대한 연근 추출물 경구 투여가 간 조직을 보호할 수 있는지를 확인하기 위해 분리한 혈청으로부터 ALT 함량을 측정한 결과 대조군에 비하여 유의한 감소를 나타내었다. 또한 연근 추출물이 혈청 내 지질 과산화물의 생성을 억제할 수 있다면 질병의 예방과 치료에 효과적일 것으로 추정할 수 있으므로 그 생성량을 측정하여 보았으나 대조군과의 차이가 나타나지 않았다. 이상의 결과들을 종합하여 보면 스트레스가 부하된 5일 동안 연근(蓮根) 추출물을 함께 투여한 결과 혈청 corticosterone 함량을 유의하게 감소시켰고 뇌 조직내 noradrenaline 함량을 증가시키는 경향을 나타내어 스트레스 해소에 도움이 될 수 있음을 시사하였다. 또한 혈청 내 ALT 함량을 유의하게 감소시켜 스트레스로 인해 발생하는 간 기능의 손상도 어느 정도 억제시키는 것을 확인할 수 있었는데 앞으로 연근(蓮根)의 이러한 작용에 대한 보다 자세한 연구들이

반응표면분석법을 이용한 Aureobasidium pullulans MR의 풀루란 생산을 위한 배양 조건 최적화 (Optimization of cultivation conditions for pullulan production from Aureobasidium pullulans MR by response surface methodology)

  • 조혜미;김예진;유상호;김창무;김계원;박천석
    • 한국식품과학회지
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    • 제53권2호
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    • pp.195-203
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    • 2021
  • 본 연구에서는 A. pullulans MR의 풀루란 생산에 있어 배양 조건에 따른 변화를 살펴보았다. 먼저 시간과 온도에 따른 건조된 균체량과 풀루란 생산량의 변화를 비교하였으며, 기존의 AYS배 지내 탄소원과 혼합질소원 변화에 따른 풀루란 생산량을 비교하였다. 그 결과 sucrose와 ammonium sulfate, soy peptone을 본 실험의 최적 탄소원과 혼합질소원으로 결정하였으며, 그 후 반응표면분석법을 통해 탄소원인 sucrose와 질소원인 soy pepetone의 최적 농도와 최적 초기 pH를 알 수 있었다. 분산분석 결과를 토대로 비교하였을 때 A. pullulans MR의 풀루란 생산에 있어 세가지 변수 중 특히 초기 pH가 풀루란 생산에 가장 큰 영향을 미친다는 것을 확인하였다. 결과적으로 A. pullulans MR을 26℃에서 5일간 배양할 경우 반응표면분석법을 이용하여 얻은 최적 배양 조건은 sucrose 15%, soy peptone 0.4%, 초기 pH 7이였으며, 위의 배양 조건에서 예측할 수 있는 풀루란의 최대생산량은 47.6 g/L이었다. 이후 확인 실험을 위해 A. pullulans MR을 동일 조건으로 배양한 뒤 풀루란의 생산량을 관찰한 결과 48.9±3.4 g/L로 예측된 값과 근접한 값을 얻을 수 있었다. 추가적으로, sucrose의 경우 기존의 선행연구들에서도 A. pullulans의 풀루란 생산을 위한 탄소원으로 보고가 되었지만, 배지내 sucrose의 함량이 5%를 초과하게 될 경우 오히려 풀루란의 생성을 저해한다는 결과가 보고된 바가 있다(Shin 등, 1987b). 이는 배지내 sucrose의 함량이 높아 질수록 sucrose의 농도에 의한 삼투압 현상과 낮은 수분활성도로 인해 발생하며(Singh 등, 2009b), sucrose뿐만 아니라 glucose와 maltose에서도 같은 결과가 나타내는 것이 보고된 바 있다(Shin 등, 1987a). 하지만 이러한 보고들과 다르게 본 연구에서는 오히려 sucrose의 함량을 5%에서 15%까지 높아졌음에도 불구하고 풀루란의 생산이 오히려 증가하는 반대의 결과가 나타났다. 또한 A. pullulans MR의 풀루란 생산에 있어 가장 큰 영향을 미친 초기 배지의 pH의 경우 A. pullulans 균주에 따라 최적 pH가 pH 3.8부터 pH 7.5까지 다양하게 나타나는 것을 알 수 있었는데(Singh 등, 2018a; Wang 등, 2013; Shin 등, 1991) A. pullulans MR의 경우 비교적 중성인 pH 7에서 가장 많은 양의 풀루란이 생산된 것을 알 수 있었다. 본 실험을 통해 A. pullulans MR의 풀루란 대량생산 가능성을 확인하였고, 이를 활용하여 식품, 화장품, 제약 등 여러 광범위한 분야에서 미생물 유래 다당류인 풀루란의 산업적 활용이 가능할 것이라 생각한다.

WRF-Chem 모델을 활용한 동아시아의 인위적 배출량 변동에 따른 한국 미세 먼지 장거리 수송 기여도 분석 (Analysis of the Long-Range Transport Contribution to PM10 in Korea Based on the Variations of Anthropogenic Emissions in East Asia using WRF-Chem)

  • 이혜진;조재희
    • 한국지구과학회지
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    • 제43권2호
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    • pp.283-302
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    • 2022
  • 2020년 1월 23일 이후 중국에서 신종 코로나바이러스 감염증(COVID-19)으로 인한 봉쇄 조치가 전국으로 확대되고 있었다. 그러나, 한국에서는 2020년 2월 1-2일에 PM10 질량농도 일평균 최대 88-98 ㎍ m-3의 고농도 연무가 발생하였다. 이 기간에 동아시아 지역은 850 hPa 기온 아노말리가 양(+), 동서류 아노말리는 음(-)으로 온난하고 정체적인 기단의 영향을 받고 있었다. 동아시아 지역의 인위적 배출량 감소에 따른 한국의 PM10 장거리 수송의 영향을 분석하기 위하여 WRF-Chem을 활용하였다. WRF-Chem에 인위적 배출량을 변화 없이 적용한 BASE와 인위적 배출량을 50%로 감소시켜 적용한 CTL의 PM10을 한국의 지상 측정값과 민감도 분석을 수행하였다. CTL에서 PM10의 IOA는 0.71로 BASE의 0.67보다 높게 나타났다. 이것은 중국의 COVID-19 봉쇄 조치로 인해 인위적 배출량이 감소한 것으로 분석된다. 또한, 한국 이외의 지역 배출량을 0으로 설정한 BASE_ZEOK와 CTL_ZEOK를 모의하여 BASE와 CTL에서의 장거리 수송 기여도의 변동을 분석하였다. CTL은 BASE와 비교하여 배출량이 50%로 감소하였지만 PM10 장거리 수송 기여도는 10-20% 감소한 것으로 나타났다. 동아시아 지역의 배출량 감소에 따라 풍하측 한국의 PM10 장거리 수송 기여도 변동이 선형적으로 반응하지 않는 것은 종관 기상 변동이 영향을 주는 것으로 보인다. 2월 1-2일 한국의 고농도 PM10 연무 사례에 대한 CTL에서 PM10 에어로졸 성분의 장거리 수송 기여도는 기타 무기물이 80-90%로 가장 높았고, 질산염은 30-60%, 황산염은 0-20%, 암모늄은 30-60%를 나타내고 있었다. 중국의 봉쇄 조치로 인하여 교통 및 물류 수송이 감소하면서 2차 에어로졸이 감소한 것으로 보인다.