• 제목/요약/키워드: Biological contaminant

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전기 응집법을 이용한 염색 폐수의 처리에서 전류 밀도와 전해질의 COD 제거율에 대한 영향 (Effects of Current Density and Electrolyte on COD Removal Efficiency in Dyeing Wastewater Treatment by using Electro-coagulation)

  • 장성호;김고은;강정희;류재용;이원기;이재용;박진식
    • 한국폐기물자원순환학회지
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    • 제35권7호
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    • pp.653-659
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    • 2018
  • In the industrial wastewater that occupies a large proportion of river pollution, the wastewater generated in textile, leather, and plating industries is hardly decomposable. Though dyeing wastewater has generally been treated using chemical and biological methods, its characteristics cause treatment efficiencies such as chemical oxygen demand (COD) and suspended solids (SS) to be reduced only in the activated sludge method. Currently, advanced oxidation technology for the treatment of dyeing wastewater is being developed worldwide. Electro-coagulation is highly adapted to industrial wastewater treatment because it has a high removal efficiency and a short processing time regardless of the biodegradable nature of the contaminant. In this study, the effects of the current density and the electrolyte condition on the COD removal efficiency in dyeing wastewater treatment by using electro-coagulation were tested with an aluminum anode and a stainless steel cathode. The results are as follows: (1) When the current density was adjusted to $20A/m^2$, $40A/m^2$, and $60A/m^2$ under the condition without electrolyte, the COD removal efficiency at 60 min was 62.3%, 72.3%, and 81.0%, respectively. (2) The removal efficiency with NaCl addition was 7.9% higher on average than that with non-addition at all current densities. (3) The removal efficiency with $Na_2SO_4$ addition was 4.7% higher on average than that with non-addition at all current densities.

세신 정유추출물의 목재부후균과 궐련벌레에 대한 항진균 및 살충활성 (Antifungal and Insecticidal Activity of Essential Oil from Asarum sieboldii against Wood Contaminant Fungi and Lasioderma serricorne L.)

  • 강소영;정용재;임진아
    • 보존과학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.395-401
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    • 2012
  • 정유 상태의 세신(Asarum sieboldii) 추출물이 유기질 문화재 보존을 위한 천연 살생물제로써의 적합성 여부를 탐색하기 위하여 목재부후균과 궐련벌레에 대한 항진균활성 및 살충활성을 조사하였다. 목재부후균 4종에 대한 세신 정유추출물의 항진균활성($IC_{50}$)을 측정한 결과 $1.50{\sim}2.84{\mu}l/disc$으로 나타났으며, 이 중 L. lepideus에서 활성이 가장 우수하였다. 궐련벌레 성충에서는 50%(v/w)과 100%(v/w)의 농도로 처리했을 때 약 90% 이상의 살충활성을 보였다. 가스크로마토그래피-질량분석기를 이용하여 정유추출물의 성분을 분석한 결과 총 35종의 화학성분이 검출되었으며, 주성분은 methyleugenol(56.32%), eucarvone(11.53%), safrole(5.79%), ${\delta}$-3-carene(2.09%) 순으로 나타났다. 따라서 세신 정유추출물은 목재부후균과 궐련벌레 등 곤충에 의해 야기되는 생물학적 열화로부터 유기질 문화재를 보존할 수 있는 천연 살생물제로써 활용 가능성을 확인하였다.

분리세균에 의한 진균독소 ochratoxin A의 제거 (Removal of mycotoxin ochratoxin A by isolated bacteria)

  • 최호영;송홍규
    • 미생물학회지
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    • 제55권1호
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    • pp.33-38
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    • 2019
  • 진균독소의 한 종류인 ochratoxin A (OTA)는 저장 곡물에 흔한 오염물질로 주로 Aspergillus에 의해 생성되어 인간과 가축의 건강을 위협한다. 이 연구의 목적은 분리 세균Bacillus subtilis AF13과 Streptomyces shenzhenensis YR226의 OTA 제거능을 조사하는 것이다. NB 배지에서 AF13과 YR226은 $100{\mu}g/L$ OTA를 24시간 동안 각각 94.23과 97.73% 제거하였다. 두 균주 배양액의 원심분리 후 분리된 세척 세포와 무세포 상등액의 OTA 제거능을 측정하였는데 두 균주의 상등액 모두 $100{\mu}g/L$ OTA를 수 초 내에 90% 이상 제거하였으며, YR226의 세척 세포도 OTA를 24시간에 98.88% 제거하였다. 배양 상등액의 고압멸균, proteinase K와 chymotrypsin 처리 시 그 OTA 제거능은 영향을 받지 않았으며 이는 두 균주들에 의해 분비된 열-안정성을 가진 비-단백질성 물질이 OTA 제거에 관련된 것을 추정할 수 있다. 이 결과는 AF13과 YR226 균주가 OTA로 오염된 곡물과 사료에서 OTA를 제거하는데 사용될 수 있으며 따라서 농업과 사료 산업에서 경제적 피해를 감소시킬 수 있을 것이다.

생물의약품 제조공정에서 Bovine Parainfluenza Virus Type 3 정량 검출을 위한 Real-Time RT-PCR (Real-Time AT-PCR for Quantitative Detection of Bovine Parainfluenza Virus Type 3 during the Manufacture of Biologics)

  • 이동혁;김찬경;김태은;김인섭
    • KSBB Journal
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    • 제23권4호
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    • pp.303-310
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    • 2008
  • 소의 혈액, 세포, 조직, 기관 등 소유래 물질을 원료로 사용한 생물의약품, 조직공학제제, 세포치료제의 경우 소유래 원료물질에 다양한 바이러스가 오염된 사례가 있기 때문에 바이러스 안전성 검증이 필수적이다. BPIV3는 동물 세포주, 우혈청 등에 가장 흔하게 오염되는 바이러스이다. 소유래 물질을 원료로 하는 생물의약품, 조직공학제제, 세포치료제 등에서 BPIV3 안전성을 확보하기 위해, 원료물질, 제조공정, 완제품에서 BPIV3를 정량적으로 검출하고, 제조공정에서 BPIV3 제거 검증을 위한 시험법으로 활용이 가능한 BPIV3 real-time RT-PCR 시험법을 확립하였다. BPIV3에 특이적인 primer를 선별하였으며, 형광염료 SYBR Green I을 사용하여 BPIV3 RNA 정량 검출 시험법을 최적화하였다. 세포배양법에 의한 감염역가와 비교한 결과 real-time RT-PCR 민감도는 2.8 $TCID_{50}/mL$이었다. 확립된 시험법의 신뢰성 (reliability)을 보증하기 위해 시험법 검증을 실시한 결과 특이성 (specificity)과 재현성 (reproducibility)이 우수함을 확인하였다. 확립된 real-time RT-PCR을 생물의 약품 제조공정 검증에 적용할 수 있는지 확인하기 위하여 인위적으로 BPIV3를 오염시킨 CHO 세포주와 소유래 콜라겐에서 BPIV3 검출 시험을 실시하였다. BPIV3를 감염시킨 CHO 세포와 세포배양 상청액에서 BPIV3를 정량적으로 검출할 수 있었다. 소유래 콜라겐에서도 7.8 $TCID_{50}/mL$ 까지 정량적으로 검출할 수 있었다. 위와 같은 결과에서 확립된 BPIV3 real-time RT-PCR 시험법은 생물의약품 안전성 보증을 위한 세포주 검증, 생물의약품 생산 공정 검증, 바이러스 제거 공정 검증 등에서 감염역가 시험법과 같은 생물학적 시험법을 대신할 수 있는 신속하고, 특이성과 민감성이 우수한 시험법임을 확인하였다.

침출수 재순환과 생물학적 단축질소제거공정을 병합한 매립지 조기안정화 기술 연구 (Innovative Technology of Landfill Stabilization Combining Leachate Recirculation with Shortcut Biological Nitrogen Removal Technology)

  • 신언빈;정진욱;배우근;김승진;백승천
    • 대한환경공학회지
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    • 제29권9호
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    • pp.1035-1043
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    • 2007
  • 본 연구는 침출수 재순환 공법과 산소요구량과 탄소요구량의 절감이 가능한 단축질소제거공법(shortcut biological nitrogen removal: SBNR)을 병합하여 침출수중의 암모니아와 유기물을 효과적으로 제거하는 방안에 대해 부피 약 200 $m^3$의 pilot 규모 매립지를 만들어 연구하였다. 매립지에서 발생한 침출수는 연속회분식반응기(sequencing batch reactor: SBR)형태의 on-site reactor에서 암모니아성 질소를 아질산으로 부분질산화 시킨 후 매립지로 재유입 시켜 지중탈질(in-situ denitrification)을 유도하였다. 침출수는 매립면적에 따른 년평균 강우량을 기준으로 약 221 L/cycle을 주당 3회 재순환 하였다. 그 결과 반응시간은 약 6시간으로 운전하였을 때 $NO_2^{-}-N/NO_x-N$의 비는 약 0.8에 이르러 효과적인 아질산 축적을 이룰 수 있었으며 온도저하로 인해 질산화의 저해가 일어나기 이전의 질산화 효율은 약 80%에 달하여 단축질소제거공정을 위한 아질산 축적이 가능함을 보여주었다. 이와 같이 SBR을 통해 질산화하여 재순환한 침출수의 $NO_x$-N는 모형 매립지 내에서 모두 제거할 수 있었으며, 침출수에 비교적 높은 농도의 황산염이 존재하여 황산염환원 및 황을 이용한 독립영양탈질반응이 매우 중요한 반응기전이 되는 것으로 나타났다. 따라서 침출수 재순환 공법과 단축질소제거공법을 병합한 조기안정화 기술은 매립지의 조기안정화와 침출수의 질소제거에 효과적인 공법으로 사용할 수 있을 것이라 사료된다.

비파괴 분석을 활용한 조선왕릉 태릉 석조물의 손상특성 분석 (Deterioration Characteristic Analysis for Stone Properties in the Taereung Royal Tomb of the Joseon Dynasty using Nondestructive Analysis)

  • 이명성;최명주;이태종;전유근
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제53권2호
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    • pp.222-241
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    • 2020
  • 조선왕릉 태릉은 중종의 계비인 문정황후의 무덤으로 다양한 종류의 석조물(석물 24기, 봉분석재 144개)이 배치되어 있다. 이 석조물은 모두 중조립질의 흑운모화강암을 사용하여 제작하였다. 석조물의 주요 손상양상은 물리적 손상과 생물오염으로 확인되며 이 중에서 박리박락(145기), 입상분해(138기), 보수물질(156기)과 함께 생물오염인 조류(154기), 지의류(165기), 선태류(97기)가 높은 발생빈도를 보인다. 특히 생물학적 손상(조류)이 가장 심각한 상태(3등급 이상이 전체 석물의 94%)로 즉각적인 보존처리가 요구되며 부분적으로는 박리박락과 입상분해 등도 중장기적인 보존관리가 필요할 것으로 판단된다. 에코팁 경도와 초음파탐사 결과, 석재의 약 70%이상이 물성이 상당히 취약한 것으로 나타났다. 초분광 분석에서도 봉분석재 표면의 80% 이상에서 생물이 서식하는 것으로 분석되었으며 이 부분에는 P(인), S(황), Cl(염소), Ca(칼슘)이 높게 검출되었다. 이는 태릉이 수백 년 동안 야외에 위치하고 있어 물리적, 화학적 및 생물학적 요인 등에 의해 풍화작용을 받아 왔기 때문이다. 따라서 태릉 석조물 중 물리적 풍화등급이 높은 석물은 물성을 보강하기 위해 강화처리가 필요한 것으로 판단되며 생물은 석재의 손상을 유발할 수 있는 가능성이 높기 때문에 건식 및 습식 세정으로 제거해야 한다. 또한 보존처리 이후 생물의 재발생을 지연하기 위해서는 봉분에 흘러내린 토사를 정기적으로 정리해줄 필요가 있고 장기적으로 보존상태에 대한 모니터링이 필요하다.

Field Studios of In-situ Aerobic Cometabolism of Chlorinated Aliphatic Hydrocarbons

  • Semprini, Lewts
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2004년도 총회 및 춘계학술발표회
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    • pp.3-4
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    • 2004
  • Results will be presented from two field studies that evaluated the in-situ treatment of chlorinated aliphatic hydrocarbons (CAHs) using aerobic cometabolism. In the first study, a cometabolic air sparging (CAS) demonstration was conducted at McClellan Air Force Base (AFB), California, to treat chlorinated aliphatic hydrocarbons (CAHs) in groundwater using propane as the cometabolic substrate. A propane-biostimulated zone was sparged with a propane/air mixture and a control zone was sparged with air alone. Propane-utilizers were effectively stimulated in the saturated zone with repeated intermediate sparging of propane and air. Propane delivery, however, was not uniform, with propane mainly observed in down-gradient observation wells. Trichloroethene (TCE), cis-1, 2-dichloroethene (c-DCE), and dissolved oxygen (DO) concentration levels decreased in proportion with propane usage, with c-DCE decreasing more rapidly than TCE. The more rapid removal of c-DCE indicated biotransformation and not just physical removal by stripping. Propane utilization rates and rates of CAH removal slowed after three to four months of repeated propane additions, which coincided with tile depletion of nitrogen (as nitrate). Ammonia was then added to the propane/air mixture as a nitrogen source. After a six-month period between propane additions, rapid propane-utilization was observed. Nitrate was present due to groundwater flow into the treatment zone and/or by the oxidation of tile previously injected ammonia. In the propane-stimulated zone, c-DCE concentrations decreased below tile detection limit (1 $\mu$g/L), and TCE concentrations ranged from less than 5 $\mu$g/L to 30 $\mu$g/L, representing removals of 90 to 97%. In the air sparged control zone, TCE was removed at only two monitoring locations nearest the sparge-well, to concentrations of 15 $\mu$g/L and 60 $\mu$g/L. The responses indicate that stripping as well as biological treatment were responsible for the removal of contaminants in the biostimulated zone, with biostimulation enhancing removals to lower contaminant levels. As part of that study bacterial population shifts that occurred in the groundwater during CAS and air sparging control were evaluated by length heterogeneity polymerase chain reaction (LH-PCR) fragment analysis. The results showed that an organism(5) that had a fragment size of 385 base pairs (385 bp) was positively correlated with propane removal rates. The 385 bp fragment consisted of up to 83% of the total fragments in the analysis when propane removal rates peaked. A 16S rRNA clone library made from the bacteria sampled in propane sparged groundwater included clones of a TM7 division bacterium that had a 385bp LH-PCR fragment; no other bacterial species with this fragment size were detected. Both propane removal rates and the 385bp LH-PCR fragment decreased as nitrate levels in the groundwater decreased. In the second study the potential for bioaugmentation of a butane culture was evaluated in a series of field tests conducted at the Moffett Field Air Station in California. A butane-utilizing mixed culture that was effective in transforming 1, 1-dichloroethene (1, 1-DCE), 1, 1, 1-trichloroethane (1, 1, 1-TCA), and 1, 1-dichloroethane (1, 1-DCA) was added to the saturated zone at the test site. This mixture of contaminants was evaluated since they are often present as together as the result of 1, 1, 1-TCA contamination and the abiotic and biotic transformation of 1, 1, 1-TCA to 1, 1-DCE and 1, 1-DCA. Model simulations were performed prior to the initiation of the field study. The simulations were performed with a transport code that included processes for in-situ cometabolism, including microbial growth and decay, substrate and oxygen utilization, and the cometabolism of dual contaminants (1, 1-DCE and 1, 1, 1-TCA). Based on the results of detailed kinetic studies with the culture, cometabolic transformation kinetics were incorporated that butane mixed-inhibition on 1, 1-DCE and 1, 1, 1-TCA transformation, and competitive inhibition of 1, 1-DCE and 1, 1, 1-TCA on butane utilization. A transformation capacity term was also included in the model formation that results in cell loss due to contaminant transformation. Parameters for the model simulations were determined independently in kinetic studies with the butane-utilizing culture and through batch microcosm tests with groundwater and aquifer solids from the field test zone with the butane-utilizing culture added. In microcosm tests, the model simulated well the repetitive utilization of butane and cometabolism of 1.1, 1-TCA and 1, 1-DCE, as well as the transformation of 1, 1-DCE as it was repeatedly transformed at increased aqueous concentrations. Model simulations were then performed under the transport conditions of the field test to explore the effects of the bioaugmentation dose and the response of the system to tile biostimulation with alternating pulses of dissolved butane and oxygen in the presence of 1, 1-DCE (50 $\mu$g/L) and 1, 1, 1-TCA (250 $\mu$g/L). A uniform aquifer bioaugmentation dose of 0.5 mg/L of cells resulted in complete utilization of the butane 2-meters downgradient of the injection well within 200-hrs of bioaugmentation and butane addition. 1, 1-DCE was much more rapidly transformed than 1, 1, 1-TCA, and efficient 1, 1, 1-TCA removal occurred only after 1, 1-DCE and butane were decreased in concentration. The simulations demonstrated the strong inhibition of both 1, 1-DCE and butane on 1, 1, 1-TCA transformation, and the more rapid 1, 1-DCE transformation kinetics. Results of tile field demonstration indicated that bioaugmentation was successfully implemented; however it was difficult to maintain effective treatment for long periods of time (50 days or more). The demonstration showed that the bioaugmented experimental leg effectively transformed 1, 1-DCE and 1, 1-DCA, and was somewhat effective in transforming 1, 1, 1-TCA. The indigenous experimental leg treated in the same way as the bioaugmented leg was much less effective in treating the contaminant mixture. The best operating performance was achieved in the bioaugmented leg with about over 90%, 80%, 60 % removal for 1, 1-DCE, 1, 1-DCA, and 1, 1, 1-TCA, respectively. Molecular methods were used to track and enumerate the bioaugmented culture in the test zone. Real Time PCR analysis was used to on enumerate the bioaugmented culture. The results show higher numbers of the bioaugmented microorganisms were present in the treatment zone groundwater when the contaminants were being effective transformed. A decrease in these numbers was associated with a reduction in treatment performance. The results of the field tests indicated that although bioaugmentation can be successfully implemented, competition for the growth substrate (butane) by the indigenous microorganisms likely lead to the decrease in long-term performance.

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영가철/바이오 복합처리제를 이용한 질산성 질소 오염 지하수의 현장 지중정화 적용성 평가 (Field Assessment of in Situ Remediation of NO3--contaminated Ground Water Using Zero-valent Iron/Bio Composite Media)

  • 주완호;장윤영
    • 환경영향평가
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    • 제30권1호
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    • pp.35-48
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    • 2021
  • 본 연구에서는 예산군에 위치한 질산성 질소 오염 지하수 부지를 대상으로 오염지하수의 지중정화현장 적용성 평가를 수행하고자, 영가철/바이오 환경정화소재를 이용한 Injected PRB(Permeable Reactive Barrier)와 관측정을 현장 오염지하수부지에 적용하고 주요 정화지표에 대한 변화를 모니터링하였다. 질산성질소, 아질산성질소, 암모니아성질소, 철 이온, TOC, 탁도 등의 항목 등을 조사하고 미생물 분석을 실시하여 지중정화기술의 현장 적용성을 평가하였다. 연구대상 부지는 농경지역으로 북쪽 경계는 하천이 서쪽에서 동쪽으로 흐르며 하천 경계를 형성하고 남쪽은 불투수 경계로 이루어져 있다. 질산성질소는 전반적으로 지하수 흐름과 유사하게 하천으로 흐르는 것으로 분석되었다. 모델링 결과, 약 3년에서 5년정도 경과 후 안정 상태로 도달하는 것으로 판단되었다. 이는 추가적인 오염원 유입이 없는 현재 상태만 고려한 것으로 지속적 오염이 유입된다면 오염범위 및 안정화 기간이 증가할 수 있다. 모니터링 결과, PRB설치 전, 후 철 이온, TOC, 탁도 값이 큰 차이를 보이지 않아 PRB의 음용수 관정 영향은 없는 것으로 판단되어 해당 지중정화기술의 지중 주입 적합성을 확인하였다. 질산성질소는 PRB 설치 42일 차까지 5 mg/L보다 낮은 농도가 유지되었으나 84일 차부터 PRB 내부의 질산성질소 제거 유효 기간이 끝나 원래의 농도를 회복하였다. PRB 설치 후 아질산성 질소와 암모니아성 질소의 검출은 PRB에 의한 질산성 질소의 환원에 의한 감소를 보여주었으며, 미생물 분석 결과 종 다양성이 증가하고 탈질 미생물을 포함하고 있는 Betaproteobacteria Class 군집이 크게 증가한 결과는 질산성 질소가 생물학적 환원작용에 의한 정화 가능성도 보여주었다.

Sprague-Dawley Rats을 이용한 결명자 물 추출물의 26주 반복 경구투여 독성시험 및 4주 회복시험 (A 26-Week Repeated Oral Dose Toxicity Test and a 4-Week Recovery Test of Cassia tora L. Water Extract in Sprague-Dawley Rats)

  • 노종현;이무진;정호경;장지훈;심미옥;장민철;용주현;서형식;안병관;김종춘;조현우
    • 한국약용작물학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.157-169
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    • 2018
  • Background: Cassia tora L., an annual or perennial plant of the Fabaceae family, is traditional medicine with various biological activities, including anti-constipation and, anti-inflammation. Chemical compounds such as anthraquinone glycoside and naphthalene derivatives have been isolated from this plant. Cassia tora L. is a common contaminant of agricultural commodities, but is toxic to cattle and poultry. Methods and Results: To investigate the potential toxicity, Cassia tora L. aqueous extract (CO) was administered orally to rats for 26 weeks at 0 (control), 300, 1,500 and 3,000 mg/kg/day (n = 10 for male rats for each dose). The positive control comprised animals orally administered anthraquinone 100 mg/kg/day. There was no treatment-related mortality. An increase in the kidney weight was observed at 3,000 mg/kg/day of CO and anthraquinone 100 mg/kg/day. Macrophage infiltration in the colon was observed at CO 1,500 and 3,000 mg/kg/day and anthraquinone 100 mg/kg/day, but there were no significant toxicological changes in the incidence and severity of the finding. Conclusions: The oral no-observed-adverse-effect level (NOAEL) of CO was 3,000 mg/kg/day in male rats and no target organs were identified. In addition, 300 mg/kg was found to be the no-observed-effect level (NOEL) for systemic toxicity under the conditions of the study.

한국 Chlorella에 대한 연구 (Studies on the chlorella in Korea)

  • 이주식;심종호
    • 미생물학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.38-44
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    • 1963
  • According to the experiment on pure-isolation and the related contaminants of Chlorella, the phenomena of the ecological distributions of Chlorella in Korea have been manifested in several areas and also the aim that in going to do culture, biological and physiological study of Chlorella is carried out. Contaminants very oftenly occupied on the colony of the strains taken in order to fulfil pure-isolation of Chlorella, but in accordance with being piled up the minute research on this subject, I can obtain the desirable results as follows: 1. For the pure-isolation, the duration chose the time from May to September 1957 so that may easily isolate from contaminant water with utilizing the antibiotic substances. 2. To take long time, 36-48 hours until growth of nascent through the non-sporulated, it originates from the difference of the cultured media. In addition to the above mention, the mechanism of growth until nascent through the sporulated must not always require the ligh. However the supply of metabolic energy depend upon its nutritional conditions per phase. 3. The culture of Chlorella should be based on the lower culturing except adding especial conditions such as reagent concentration of media, artifical shake of media and other facts due to the natural conditions. And also these strains grew not only in distilled water but 2% NaCl solution without any abnormality in cell it self. I, therefore, guess it is possible to culture in sea-water under phasic environment. 4. In the experiment of ammonia detection, it is caused by the sampling surroundings to contain the minute quantity of ammonia in strain No. M 918; that is the place to be plenty of Carbohydrate on behalf of protein. 5. To compare the absorption curve of chlorophyll of higher plant with that of Chlorella, the absorption zone made mostly the Same ones each other but a little absorption grade dose not clearly appear. The colony which formed giant type grows with intensive colour and green band on surrounding of the colony and after that it was changed into all the green colour and developed up to end. 6. At first phase for a week, the development of Chlorella suspends the normal condition as in vivo but after a few days, the colour of chlorophyll gradually changed into blue-yellow which secrete the mucous substances on the agar media. The cell was flew out the contained substances itself on leaving the cell wall only, or the various micro-organism diffused on the outer-region of the cell.

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