• 제목/요약/키워드: Bio Ethanol

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Bioethanol Production Using Lignocellulosic Biomass - review Part I. Pretreatments of biomass for generating ethanol

  • Sheikh, Mominul Islam;Kim, Chul-Hwan;Yesmin, Shabina;Lee, Ji-Yong;Kim, Gyeong-Chul;Ahn, Byeong-Il;Kim, Sung-Ho;Park, Hyeon-Jin
    • 펄프종이기술
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    • 제42권5호
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    • pp.1-14
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    • 2010
  • Bio-ethanol is a promising alternative energy source for reducing both consumption of crude oil and environmental pollution from renewable resources like lignocellulosic biomass such as wood, forest residuals, agricultural leftovers and urban wastes. Based on current technologies, the cost of ethanol production from lignocellulosic materials is relatively high, and the main challenges are the low yield and high cost of the hydrolysis process. Development of more efficient pretreatment technology (physical, chemical, physico-chemical, and biological pretreatment), integration of several microbiological conversions into fewer reactors, and increasing ethanol production capacity may decrease specific investment for ethanol producing plants. The purpose of pretreatment of lignocellulosic material is to improve the accessible surface area of cellulose for hydrolytic enzymes and enhance the conversion of cellulose to glucose and finally high yield ethanol production which is economic and environmental friendly.

주름조개풀(Oplismenus undulatifolius) 추출물의 생리활성 효소 억제 효과 (Inhibitory activities on biological enzymes of extracts from Oplismenus undulatifolius)

  • 이은호;김병오;조영제
    • Journal of Applied Biological Chemistry
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    • 제60권2호
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    • pp.101-108
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    • 2017
  • 주름조개풀에 함유되어 있는 phenolic contents는 water, 70% ethanol을 용매로 하여 추출하였을 때 각각 7.7, 10.1 mg/g의 함량을 나타내었다. 추출물의 phenolic 농도를 $50-200{\mu}g/mL$로 조절하여 항산화 효과를 측정한 결과, DPPH에서는 water, ethanol 추출물 $50{\mu}g/mL$ phenolics 농도에서 각각 78, 82%였고, ABTS radical decolorization는 $100{\mu}g/mL$ phenolics 농도에서 각각 92, 76%의 radical 소거능을 나타내었다. PF는 $200{\mu}g/mL$ phenolics 농도에서 water, ethanol 추출물에서 각각 1.51, 2.08 PF로 측정되었으며, TBARs값은 water, ethanol 추출물 $50{\mu}g/mL$ phenolics 농도에서 각각 84, 99%의 활성을 나타내었다. 기능성 식품 활성을 측정하는 ${\alpha}-Glucosidase$ 저해활성을 측정한 결과 ethanol 추출물 $200{\mu}g/mL$ phenolics 농도에서 44%의 억제력을 나타내었고, ${\alpha}-amylase$ 저해활성은 water 추출물 $50-200{\mu}g/mL$ phenolics 농도에서 37-88%의 효소 억제력을 나타내었다. 미용 식품 활성을 나타내는 tyrosinase 저해활성을 측정한 결과 ethanol 추출물에서 82%의 tyrosinase 저해효과를 나타내었다. 또한 elastase 저해활성을 측정한 결과 water, ethanol 추출물에서 각각 4, 61%로 나타내었고, collagenase 저해활성을 측정한 결과 water, ethanol 추출물 $200{\mu}g/mL$ phenolics 농도에서 각각 39, 67%로 ethanol 추출물에서 높은 억제력을 나타내어 우수한 저해효과를 확인하였다. Astringent 효과를 측정한 결과 water, ethanol 추출물 $200{\mu}g/mL$ phenolic 농도에서 각각 13, 32%의 astringent 효과를 나타내었다. Hyaluronidae 저해활성을 측정한 결과 ethanol 추출물 $200{\mu}g/mL$ phenolic 농도에서 46%의 Hyaluronidae 저해효과를 나타내었다.

와송(Orostachys japonicus) 추출물의 항산화 및 생리 활성 (Antioxidative and biological activity of extracts from Orostachys japonicus)

  • 임선미;박혜진;조영제
    • Journal of Applied Biological Chemistry
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    • 제60권4호
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    • pp.293-300
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    • 2017
  • 와송에 함유된 phenol성 물질은 50% ethanol을 용매로 하여 추출하였을 때 $10.56{\pm}0.32mg/g$의 함량을 나타내었다. 와송 추출물의 항산화력을 측정한 결과 전자공여능은 $200{\mu}g/mL$ phenolic 농도에서 열수 추출물과 50% ethanol 추출물 모두 80.0% 이상으로 높은 효과가 확인되었다. ABTS radical cation decolorization을 측정한 결과에서 와송 열수와 50% ethanol 추출물 모두 95.0% 이상의 높은 항산화 활성이 측정되었다. Antioxidant protection factor (PF)는 열수 추출물이 50% ethanol 추출물에 비해 높은 PF값을 나타내었으며, thiobarbituric acid reactive substance (TBARs) 저해효과는 50% ethanol 추출물이 열수 추출물 보다 높은 항산화력을 나타내었다. 와송 추출물의 항고혈압 효과를 살펴보기 위하여 angiotensin converting enzyme 저해활성을 측정한 결과 $200{\mu}g/mL$ phenolic의 처리농도에서 열수와 50% ethanol 추출물이 각각 6.67%과 7.98%로 낮게 나타났다. 와송 추출물의 XOase 저해활성은 50% ethanol 추출물 $200{\mu}g/mL$ phenolic 농도에서 60.85%의 저해율을 나타내었으며, tyrosinase 억제활성은 50% ethanol 추출물 $200{\mu}g/mL$ phenolic 농도에서 64.59%로 나타나 대조구인 kojic acid 보다 미백 효과가 더 우수함을 입증하였다. 주름 생성과 관련된 collagenase 억제효과는 50% ethanol 추출물의 $50200{\mu}g/mL$ phenolic 농도에서 75.9585.02%로 매우 우수하였으며, 대조구인 epigallocatechin-gallate의 68.9176.64% 보다 다소 높았다. Elastase 저해활성도 50% ethanol 추출물 $200{\mu}g/mL$ phenolic 농도에서 최대 63.65%의 저해효과를 나타내어 와송 50% ethanol 추출물의 주름개선 효과가 매우 우수함을 확인하였다. 이상의 결과를 통해 와송 추출물의 항산화 활성, 통풍 억제효능, 미백 및 주름개선 등의 기능성 검증을 위한 기초 연구 자료로 활용이 가능할 것으로 예상되며, 향후 추가적인 연구를 통해 와송 추출물을 기능성 식품 및 화장품, 의약품 소재로 적용이 가능할 것으로 판단되었다.

식물세포배양기술을 이용한 약용식물 개똥쑥 세포주 유도 및 세포주 추출물의 wound healing effect (Effect of Artemisia annua Linne callus induced by plant cell culture technology on wound healing)

  • 오승택;정해수;조문진;송미영;모상현;서효현
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권9호
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    • pp.5628-5636
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    • 2014
  • 현재 많은 나라들은 자생식물을 활용한 산업소재를 개발하는 데 지대한 관심을 가지고 있다. 특히 화장품 산업은 친환경, 자연친화적인 소재를 찾는데 집중하고 있는 추세이다. 우수한 생리활성 물질을 포함한 식물을 식물세포배양기술을 이용하여 대량으로 배양하고 그 함유물을 고농도로 얻음으로 효과적인 소재로 개발하려고 노력하고 있다. 이에 본 연구는 항암, 항균, 항산화, 항염 등의 효능이 입증되어 세계적으로 주목받고 있는 개똥쑥을 선택하여 식물세포배양기술을 이용해 유도한 캘러스의 화장품 소재로서의 가능성을 확인하고자 하였다. 약 6개월 동안 식물세포배양기술로 개똥쑥 캘러스를 유도하였고, 유도된 캘러스를 얻어 열수 및 에탄올 추출하여 약 2개월간 다양한 효능을 시험하였다. HPLC 분석을 통하여 열수 및 에탄올 추출물의 유효성분에 차이를 보임을 확인하였다. 또한 효능평가에서도 차이를 보였다. 개똥쑥 캘러스 에탄올 추출물을 처리하였을 경우 항염관련 단백질인 COX-2의 발현을 50% 이상 감소시키고 wound healing assay를 통해 상처 치유능이 70%정도 증가함을 확인하였다. 이를 통해 개똥쑥 캘러스 추출물이 자연친화적, 친환경적인 소재로써 항염 및 상처치료 관련 제품에 기여할 것으로 예상된다.

A brief method for preparation of gintonin-enriched fraction from ginseng

  • Choi, Sun-Hye;Jung, Seok-Won;Kim, Hyun-Sook;Kim, Hyeon-Joong;Lee, Byung-Hwan;Kim, Joon Yong;Kim, Jung-Hyun;Hwang, Sung Hee;Rhim, Hyewon;Kim, Hyoung-Chun;Nah, Seung-Yeol
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제39권4호
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    • pp.398-405
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    • 2015
  • Background: Ginseng has been used as a tonic for invigoration of the human body. In a previous report, we identified a novel candidate responsible for the tonic role of ginseng, designated gintonin. Gintonin induces $[Ca^{2+}]_i$ transient in animal cells via lysophosphatidic acid receptor activation. Gintonin-mediated $[Ca^{2+}]_i$ transient is linked to anti-Alzheimer's activity in transgenic Alzheimer's disease animal model. The previous method for gintonin preparation included multiple steps. The aim of this study is to develop a simple method of gintonin fraction with a high yield. Methods: We developed a brief method to obtain gintonin using ethanol and water. We extracted ginseng with fermentation ethanol and fractionated the extract with water to obtain water-soluble and water-insoluble fractions. The water-insoluble precipitate, rather than the water-soluble supernatant, induced a large $[Ca^{2+}]_i$ transient in primary astrocytes. We designated this fraction as gintonin-enriched fraction (GEF). Results: The yield of GEF was approximately 6-fold higher than that obtained in the previous gintonin preparation method. The apparent molecular weight of GEF, determined using sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis, was equivalent to that obtained in the previous gintonin preparation method. GEF induced $[Ca^{2+}]_i$ transient in cortical astrocytes. The effective dose (ED50) was $0.3{\pm}0.09{\mu}g/mL$. GEF used the same signal transduction pathway as gintonin during $[Ca^{2+}]_i$ transient induction in mouse cortical astrocytes. Conclusion: Because GEF can be prepared through water precipitation of ginseng ethanol extract and is easily reproducible with high yield, it could be commercially utilized for the development of gintoninderived functional health food and natural medicine.

반응표면분석법을 이용한 프로폴리스의 에탄올 추출조건 최적화 (Optimization of Ethanol Extraction Conditions from Propolis (a Bee Product) Using Response Surface Methodology)

  • 김성호;김인호;강복희;이경희;이상한;이동선;김소미;허상선;권택규;이진만
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제16권6호
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    • pp.908-914
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    • 2009
  • 본 연구에서는 프로폴리스의 다양한 효능을 이용한 식품 소재 개발을 위해 반응표면분석을 이용하여 프로폴리스의 에탄올 추출농도(50, 60, 70, 80, 90%)와 추출시간에 따른 항산화능, 플라보노이드 등의 품질특성을 조사하였다. 총 페놀성 화합물 함량은 에탄올 농도가 높을수록 증가하다가 80% 이상에서는 감소하는 것으로 나타났으며, 추출시간보다는 에탄올 농도에 더 큰 영향을 받는 것으로 나타났다. 추출물의 전자공여능은 에탄올 농도가 높을수록, 추출시간이 짧을수록 전자공여능이 증가하였으며, 추출시간보다는 에탄올농도에 더 큰 영향을 받는 것으로 나타났다. 항산화능이 가장 높은 범위는 에탄올 농도 65~75%, 추출시간 2.2~3.6시간이었다. 추출물의 아질산염소거능은 에탄올농도가 높을수록 증가하였고, 추출시간이 짧을수록 증가하는 경향을 나타내었다. 총 플라보노이드 함량은 에탄올 농도 68~82% 및 추출시간 2.4~3.7시간 범위에서 최대 함량을 나타내었으며, 에탄올 농도 및 추출시간 모두에 영향을 받는 것으로 나타났다. 에탄올 농도, 추출시간에 따른 반응표면을 superimposing하여 얻은 프로폴리스의 최적 추출조건의 범위는 에탄올 농도 72-82%, 추출시간 2.2-3.3시간 범위인 것으로 나타났다.

Melanin-concentrating Hormone-1 Receptor (MCH-1) Antagonism of the Leaves Extract from Morus alba

  • Oh, Byung-Koo;Oh, Kwang-Seok;Lee, Sung-Hou;Seo, Ho-Won;Choi, Yeon-Hee;Choi, Jae-Seok;Kim, Young-Sup;Lee, Byung-Ho;Kwon, Kwang-Il;Ryu, Shi-Yong
    • Natural Product Sciences
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    • 제15권1호
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    • pp.27-31
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    • 2009
  • The present study was performed to investigate the binding affinity of the ethanol extract from the leaves of Morus alba (EMA) and some EMA related plant materials (EMA-D, EMA-DM) for melanin-concentrating hormone-1 receptor (MCH-1) and also to examine the antagonistic effect of them for the recombinant MCH-1 receptor expressed in CHO cells. EMA, dichloromethane fraction (EMA-D) and EMA-DM exhibited high affinity for mammalian MCH receptor in receptor binding assays ($IC_{50}$ value: 2.3, 1.6 and $1.0{\mu}g/ml$, respectively). Other plant materials (MMA-D, MMA-DM) obtained from methanol extracts from the leaves of Morus alba (MMA) also exhibited high affinity for mammalian MCH receptor, even though the $IC_{50}$ values of them were lower than those of EMA-D and EMA-DM. In Chinese hamster ovary (CHO) cells expressing human MCH-1, EMA-DM and EMA-D significantly inhibited MCH-induced intracellular $Ca^{2+}$ increase ($IC_{50}$ values: 16.5 and $22.7{\mu}g/ml$, respectively). These results clearly indicate that the ethanol extract from the leaves of Morus alba (EMA) and some EMA related plant materials (EMA-D, EMA-DM) are novel selective MCH-1 receptor antagonist, respectively.

PVA/PSSA_MA/TEOS 막을 이용한 물/에탄올 계의 투과증발 분리 (Pervaporation Separation of Water-Ethanol Mixture Using Crosslinked PVA/PSSA_MA/TEOS Hybrid Membranes)

  • 임지원;이병성;김대훈;윤석원;임현수;문고영;남상용
    • 멤브레인
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    • 제18권1호
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    • pp.44-52
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    • 2008
  • 본 연구는 poly(vinyl alcohol) (PVA)와 가교제 poly(styrene sulfonic acid-co-maleic acid) (PSSA_MA)을 이용하여 제조된 막에 tetraethylorthosilicate (TEOS)를 도입하여 물-에탄올 계에 대한 투과증발 실험을 다양한 가교온도별($120{\sim}140^{\circ}C$), 조업온도별($25{\sim}70^{\circ}C$)로 수행하였다. TEOS의 함량은 PVA 대비 3, 5, 7 wt%를 사용하였으며, 원액의 조성은 무게비로 물 10, 20, 30 및 50%에 대하여 조사하였다. 물 에탄올 = 10 : 90 조성, 조업온도 $50^{\circ}C$에서 선택도 1730과 투과도 $16.3g/m^2{\cdot}hr$를 PVA/7 wt% PSSA_MA/5 wt% TEOS 막이 보여 주었다.

직접분사식 바이오에탄올-가솔린 혼합연료의 분무 및 희박연소 특성에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Spray and Lean Combustion Characteristics of Bio-enthanol-Gasoline Blended Fuel of GDI)

  • 박기영;강석호;김인구;임철수;김재만;조용석;이성욱
    • 한국분무공학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.115-122
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    • 2014
  • As a demand for an automobile increases, air pollution and a problem of the energy resources come to the fore in the world. Consequently, governments of every country established ordinances for green-house gas reduction and improvement of air pollution problem. Especially, as international oil price increases, engine using clean energy are being developed competitively with alternative transportation energy sources development policy as the center. Bio ethanol, one of the renewable energy produced from biomass, gained spotlight for transportation energy sources. Studies are in progress to improve fuel supply methods and combustion methods which are key features, one of the engine technologies. DI(Direct Injection), which can reduce fuel consumption rate by injecting fuel directly into the cylinder, is being studied for Green-house gas reduction and fuel economy enhancement at SI(Spark Ignition). GDI(Galoine Direct Injection) has an advantage to meet the regulations for fuel efficiency and $CO_2$ emissions. However it produces increased number of ultrafine particles, that yet received attention in the existing port-injection system, and NOX. As fuel is injected into the cylinder with high-pressure, a proper injection strategy is required by characteristics of a fuel. Especially, when alcohol type fuel is considered. In this study, we tried to get a base data bio-ethanol mixture in GDI, and combustion for optimization. We set fuel mixture rate and fuel injection pressure as parameters and took a picture with a high speed camera after gasoline-ethanol mixture fuel was injected into a constant volume combustion chamber. We figured out spraying characteristic according to parameters. Also, we determine combustion characteristics by measuring emissions and analyzing combustion.

연교 추출물의 항산화활성 및 미백 효과 (Antioxidant Activity and Whitening Effect of Forsythiae Fructus Extracts)

  • 양서진;최태부
    • 한국약용작물학회지
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    • 제19권6호
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    • pp.472-477
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    • 2011
  • The Forsythiae Fructus is an oriental medicine containing various lignans. In this study, the Forsythiae Fructus were extracted by hot water (Sample 1), hot water after bio-conversion using Lactobacillus strain (Sample 2-LP2, 2-LA, 2-LC, 2-LL, 2-BL and 2-LM) and 70% ethanol (Sample 3). Total polyphenol and flavonoid contents were improved by bio-conversion process using Lactobacillus strain, compared to water extract. Especially, sample 2-LL and 2-LA which had shown the high total polyphenol and flavonoid content in antioxidant activity. Also, sample 2-LL and 2-LA showed higher melanin generation inhibitory activity as of 55%, 53% in maximum extract concentration of $100{\mu}g/m{\ell}$. In the anti-inflammation test of the Forsythiae Fructus extracts, nitric oxide (NO) synthesis was inhibited. Specially, both 70% Forsythiae Fructus ethanol extract and sample 2-BL which have shown the relatively higher 1,1-diphenyl-2-picryl-hydrazyl (DPPH) radical scavenging and superoxide dismutase (SOD) like activities. In conclusion, the Forsythiae Fructus extracts with bio-conversion process has effect of skin whitening and anti-inflammation activity than other extracts. It could be used as a valuable materials for functional cosmetics.