Nie, Haitao;Wang, Ziyu;You, Jihao;Zhu, Gang;Wang, Hengchang;Wang, Feng
Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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제33권1호
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pp.24-34
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2020
Objective: The effects of Pleurotus ostreatus on the feed utilization of broad bean stalks (BBS), rape straw (RS), paddy straw (PS), and corn stalk (CS) was examined. Methods: The four roughages were co-cultured with Pleurotus ostreatus. The chemical composition; enzyme activities of laccase, carboxymethylcellulase (CMCase) and xylanase; carbohydrate and protein fractions (based on The Cornell Net Carbohydrate and Protein System [CNCPS]) were assessed at different days after inoculation (7, 14, 21, 28 d) and un-inoculated roughages (control, 0 d). The digestibility of nutrient components and the gas production of roughage with various incubation times were monitored at 0, 2, 4, 6, 9, 12, 24, 36, 48, 60, and 72 h using an in vitro ruminal fermentation method. Results: A higher CMCase activity (0.1039 U/mL) and earlier time to peak (14 d) were detected in Pleurotus ostreatus cultured with CS (p<0.05). Significantly, the incubation length-dependent responses of cumulative gas production were observed from 24 to 72 hours post fermentation (p<0.05), and these incubation length-dependent effects on cumulative gas production of PS and CS appeared earlier (24 h) for PS and CS than those (48 h) for BBS and RS (p<0.05). The fast-degradable carbohydrate (CA) content for all four roughages significantly increased over time (p<0.05). Nonetheless, increased degradation efficiency for CA treated with Pleurotus ostreatus was detected at both 21 and 28 days of incubation (p<0.05). With the exception of PS (p<0.05), there were no significant difference among the roughages (p>0.05) in slowly-degradable carbohydrate (CB2) at different incubation times (p<0.05). Conclusion: Assessment of the alterations in chemical composition, CNCPS system fractions, and the fermentation kinetics after biological pretreatment may yield a valuable database for evaluating the biological pretreatment of Pleurotus ostreatus in ruminant feed.
본 연구에서는 종합비타민 액제중의 비타민 A, $B_1,\;B_2,\;B_6$, C의 안정성을 규명하기 위하여 경시함량 변화 및 분해속도를 동력학적으로 검토하였다 종합 비타민 액제의 제조에 있어서 지용성 비타민의 가용화를 위하여 계면활성제인 polysorbate 80과 용해보조제인 프로필렌글리콜을 병용하므로써 첨가제의 양을 최소화시킬 수 있었다. 종합 비타민 액제의 안정성 평가를 위한 가속시험에서 heterogenous solution system에서의 반응 기작이 그대로 나타나는 것은 아니겠지만 비타민 A는 zero-order, 비타민 $B_1$과 C는 first-order kinetics에 따르는 분해 양상을 나타내었으며 Arrhenius식을 이용하여 구한 비타민 A, $B_1$, 및 C의 활성화 에너지는 각각 26.27, 21.67 및 23.50 kcal/mol이고 상온$(25^{\circ}C)$에서의 유효기간은 각각 1493, 449 및 639일 이었다. 그리고 비타민 $B_2$ 광퇴색 속도식은 first-order kinetics의 분해양상을 나타내었으나 광희색 반응에 미치는 비타민 $B_2$ 초기농도$(C_0)$$0.544{\times}10^2{\sim}1.632{\times}10^{-2}M$의 영향을 고려하여 비타민 $B_2$의 광퇴색 반응은 다음과 같은 속도식으로 진행되는 것으로 판명되었다. $-{\frac {dc}{dt}}=K_{c}\;{\frac C{C_0}}$$K_c\;:\;C_0$에 따르는 상수 비타민 $B_6$의 안정성은 인공광원보다 태양광선에 의한 비타민 $B_6$의 광분해가 촉진되었고 그리고 태양광선에 의한 계절에 따른 분해는 모두 비슷하였다. 한편 용기에 의한 비타민 $B_6$의 광분해는 폴리에틸렌용기>갈색유리병>투명유리병 순으로 안정함을 나타내었다 이상의 실험결과로 종합비타민 액제 설계의 안정성의 기초적 실험에 기여되리라고 사료된다.
Escherichia coli의 오르니틴 트란스카바밀라제는 오르니틴과 카바밀인산으로부터 시트룰린의 합성을 촉진시키는 효소이다. 이 효소의 기능과 구조와의 상관관계, 반응메카니즘 등 생화학적 연구를 하기 위하여 대량의 효소를 추출할 필요가 있다. 본 연구는 오르니틴 트란스카바밀라제의 대량생산 시스템을 확립하기 위하여 E. coli argI 유전자를 E. coli $DH5{\alpha}$ 세포의 염색체 DNA를 추출한 후에 PCR 방법으로 증폭시켜 얻었다. 증폭된 argI 유전자를 단핵생물 단백질 발현벡터인 pKK223-3에 접합시킨 후, 오르니틴 트란스카바밀라제가 존재하지 않은 E. coli TB2 세포에 클로닝 시켰다. 이 세포로부터 생산된 오르니틴 트란스카바밀라제는 암모늄염에 의한 분할, 열변성, 크로마토그래피 등을 사용하여 순수하게 분리하였다. SDS 단백질 전기영동 결과 약 38 kDa 크기의 효소가 순수하게 얻어졌다. 반응속도론적 실험결과 $K_{cat}$은 $1{\times}10^5m^{-1}$, $K_M$은 오르니틴에 대하여는 0.35 mM, 카바밀인산에 관하여는 0.06 mM이 각각 얻어졌다. 이 결과는 야생형 오르니틴 트란스카바밀라제의 반응속도 인자들과 비슷한 값이다. 본 연구는 이들 결과로부터 오르니틴 트란스카바밀라제의 기능을 하는 E. coli argI 유전자가 클로닝 되었음을 확인하였다.
한국산 파인애플로부터 bromelain을 추출하여 황산암모늄염석, DEAE-cellulose ion-exchange chromatography, gel filtration을 이용하여 약 21배 정제하였고, 정제효소는 전기영동상 단일밴드를 나타내었으며, 분자량은 약 22,000이었다. 정제된 bromelain은 glycine과 serine이 가장 많이 함유되어 있었으며 최적작용 pH와 온도는 6.0, $60^{\circ}C$였다. $pH\;5{\sim}7,\;50^{\circ}C$이하에서 안정성을 보였으며 $Mn^{2+}$에 의해 활성이 촉진되었고, $Mg^{2+},\;Fe^{2+}$ 등의 금속이온에 의해 급격한 활성저해가 관찰되었다. 정제효소는 p-chloromercuribenzoic acid에 의해 저해되어 SH효소로 추측되었으며, Km과 Vmax값는 각각 $5.747{\times}10^{-4}M,\;131.58\;{\mu}g/min$ 이었다. 돈육 조직에 효소를 처리하였을 때 효소 농도가 증가함에 따라 육단백질이 가수분해되어 유리되는 수용성 질소량과 아미노태 질소량이 증가되어 연육효과가 있음이 확인되었다.
상추의 생산단계에서의 잔류허용기준 설정과 최종 소비단계에서의 안전성 평가자료로 활용하기 위하여 지금까지 상추수확물에서의 잔류수준과 검출빈도가 높은 것으로 알려진 살충제 chlorpyrifos 및 살균제 procymidone의 포장상태에서의 생물학적 반감기, 보관상태에 따른 잔류량 변화 그리고 세척형태에 따른 제거율을 조사하였다. 시설재배포장에서 상추중두 약제의 살포농도별 생물학적 반감기를 측정한 결과 기준량 살포의 경우 chlorpyrifos 1.2일 및 procymidone 1.3일 배량살포의 경우에는 chlorpyrifos 1.5일 및 procymidone 2.6일로 나타났다. 유통과정중에서 일어날 수 있는 두 가지 농약의 잔류량 변화를 알아보기 위해서 실온(20$^{\circ}C$) 및 냉장(4$^{\circ}C$) 상태로 보관하면서 두 약제의 잔류량 변화를 조사한 결과 반감기는 실온저장시 chlorpyrifos 3.8일, procymidone 20.9일이었고, 냉장저장시에는 chlorpyrifos 12.4일 procymidone 20.9일로 나타나 두 약제 모두 실온저장보다 냉장저장시 잔류량의 감소가 훨씬 느린 것으로 나타났다. 세척방법에 의한 잔류농약의 감소량을 조사한 결과 세제 사용시의 평균 제거율은 chlorpyrifos 48.3%, procymidone 52.6%로 나타났고, 물 사용 시에는 chlorpyrifos 31.3%, procymidone 38.1%로 나타났다.
사과의 생산단계에서의 잔류허용기준 설정과 최종 소비단계에서의 안전성 평가자료로 활용하기 위하여 사과에 많이 살포되는 살충제 chlorpyrifos 및 살균제 chlorothalonil의 사과 재배기간 중 생물학적 반감기, 보관방법에 따른 잔류량 변화 그리고 부리별 잔류량 분포를 조사하였다. 사과 재배단계에서의 생물학적반감기는 chlorpyrifos 살포 후 15일 chlorothalonil 살포 후 30일까지의 잔류량 변화를 조사한 결과 chlorpyrifos 9.3일, chlorothalonil 32.2일로 나타났다. 사과의 유통과정중에서 일어날 수 있는 두 약제의 잔류량 변화는 실온저장시 chlorpyrifos 35일, chlorothalonil 56.3일이었고, 냉장저장시에는 chlorpyrifos 120.7일, chlorothalonil 182.2일의 반감기를 나타내었다. 사과의 부의별 잔류량을 조사한 결과 chlorpyrifos의 경우 움푹 파인 부위의 과피 77.1%, 나머지 과피 22.8%, 과육 부리에서는 0.1%로 나타났고, chlorothalonil의 경우 움푹 파인 부위의 과피 85.2%, 나머지 과피 10.4%, 과육 부위에서 4.4%로 나타났다. 사과 중 두 약제의 잔류량은 대부분인 $95{\sim}99%$가 과피에 잔류하는 것으로 나타났다.
새로운 6종의 제초성, N-(2,6-dimethoxypyrimidin-2-yl)aminocarbonyl-2-치환(Z)-6-(1-hyd roxy-2-fluoroethyl)benzenesulfonamide 유도체(S)를 합성하여 $45^{\circ}C$의 15%(v/v) acetonitrile 수용액속에서 일어나는 가수분해 반응상수를 측정하고 pH-효과, 용매효과, ortho-치환기 효과, 열 역학적 활성화 파라미터(${\Delta}H^{\neq}$및${\Delta}S^{\neq}$) 등의 반응 속도론적인 자료들과 pKa상수(4.80) 및 가수분해 반응 생성물(2-(1-hydroxy-2-fluoroethyl)benzenesulfonamide 및 4,6-dimethoxyaminopyrimidine) 분석 등의 비 반응 속도론적 결과로부터 반응속도식을 유도하고 반응메카니즘을 제안하였다. pH 8.0 이하에서는 일반 산-촉매반응($A-S_E2$)과 특정 산-촉매 반응으로 conjugate acid ($SH^+$)와 사면체 중간체(I)를 경유하는 A-2형(또는 $A_{AC}2$형)반응 그리고 pH 9.0 이상에서는 물 분자가 일반염기(B)로 작용하여 conjugate base (CB)를 경유하는 $(E_1)_{anion}$ 반응으로 진행되는 가수분해 반응 메카니즘을 검토하였으며 pH $7.0{\sim}9.0$사이의 용액중에서는 이들 두 반응이 경쟁적으로 일어남을 알았다.
아닐린과메탄올의산화 카르보닐화방법에의한 Methyl N-phenyl carbamate 제조는 기존의포스겐을사용하는폴리머의 단량체 생산공정을 대체할 수 있는 환경 친화적인 공정으로 많은 관심을 가지고 있다. 본 연구에서는 담지체로 Y-zeolite, $SiO_2$, $Al_2O_3$를 사용하여 불균일화 촉매를 제조하였고, 제조 된 불균일화 촉매를 이용하여 아닐린과 메탄올로부터 산화카르보닐화 연속운전을 시도하였다. 회분식반응기를 이용하여 담지체를 결정하였으며, 담지된 palladium 촉매를 이용하여 조촉매의 영향과 반응온도, 반응압력 등 여러 반응최적조건을 확립하였다. 최적의 반응조건 MPC의 수율은 98.6% 였으며, 반응속도론적 연구를 수행하였다. 각 반응온도의 반응속도상수로부터 얻어진 활성화 에너지는 각각 E=82.38 kJ/mol, E=66.20 kJ/mol 이었다. 또한 확립된 반응조건에서 장시간 연속운전을 수행하여 카바메이트 공정 개발을 위한 기초자료를 구하였다.
In biological systems, the mineral that forms hard tissue is of an apatitic nature, and hydroxyapatite($Ca_5OH(PO_4)_3$: HA) is generally considered as the prototype for such a mineral. Thus, the precipitation of HA, having biological implications, has been the subject of several investigations. Crystal growth studies using HA seeds in supersaturated solutions have enhanced our understanding of the process and mechanism involved in seeded crystal growth. From these studies, it has become apparent that the precipitation rate of HA onto the seed crystals depends on the various conditions, especially on the additives. The relation between the supersaturated solution containing fluoride and the process of HA crystal growth enhances the understanding of mechanism of HA crystal growth. Until recently, the studies have been on the crystal growth of enamel minerals and synthetic HA seeds in the supersaturated solution containing 1~2 ppm fluoride. The purpose of the present investigation is to study the effect that fluoride of high concentration has on the crystal growth kinetics of HA. In order to produce the composition found in the secretory enamel fluid, experimental solutions of 1mM Ca, 3mM P, and 100mM Tris as background electrolyte were used. Then this experimental solutions were added to 0, 2, 4, 6, 8, 10 ppm fluoride. The effect of fluoride at high concentrations on the precipitation was examined in a bench-top crystal growth model adopting a miniaturized reaction column. Chemical analysis was employed for characterization of working solutions before and after the experimentation. Remarkable findings were : 1) the amount of crystal growth was gradually accelerated as the fluoride concentration increased until 6 ppm, but decreased in 8 and 10 ppm fluoride; 2) the amount of fluoride ion consumed in crystal formation was constant despite the increase in fluoride concentration.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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