Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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v.31
no.2
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pp.96-101
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2009
In this study, the effects of three different biological activated carbon (BAC) materials (each coal, coconut and wood based activated carbons), empty bed contact time (EBCT) and water temperature on the removal of sulfonamide 5 species in BAC filters were investigated. Experiments were conducted at three water temperatures (5, 15 and $25^{\circ}C$) and four EBCTs (5, 10, 15 and 20 min). The results indicated that coal based BAC retained more attached bacterial biomass on the surface of the activated carbon than the other BACs, increasing EBCT or increasing water temperature increased the sulfonamide 5 species removal in BAC columns. In the coal-based BAC columns, sulfachloropyridazine (SCP), sulfamethazine (SMT) and sulfathiazole (STZ) removal efficiencies were 30~80% and sulfadimethoxine (SDM), sulfamethoxazole (SMX) removal efficiencies were 18~70% for 5~20 min EBCT at $25^{\circ}C$. The kinetic analysis suggested a first-order reaction model for sulfonamide 5 species removal at various water temperatures (5~$25^{\circ}C$). The pseudo-first-order reaction rate constants and half-lives were also calculated for sulfonamide 5 species removal at 5~$25^{\circ}C$. The reaction rate and half-lives of sulfonamide 5 species ranging from 0.0094~0.0718 $min^{-1}$ and 9.7 to 73.7 min various water temperaturs and EBCTs in this study could be used to assist water utilities in designing and operating BAC filters for sulfonamide antibiotic compounds removal.
Objectives: The purpose of this ex vivo study was to compare the antifungal activity of a synthetic peptide consisting of 15 amino acids at the C-terminus of human ${\beta}$-defensin 3 (HBD3-C15) with calcium hydroxide (CH) and Nystatin (Nys) against Candida albicans (C. albicans) biofilm. Materials and Methods: C. albicans were grown on cover glass bottom dishes or human dentin disks for 48 hr, and then treated with HBD3-C15 (0, 12.5, 25, 50, 100, 150, 200, and $300{\mu}g/mL$), CH ($100{\mu}g/mL$), and Nys ($20{\mu}g/mL$) for 7 days at $37^{\circ}C$. On cover glass, live and dead cells in the biomass were measured by the FilmTracer Biofilm viability assay, and observed by confocal laser scanning microscopy (CLSM). On dentin, normal, diminished and ruptured cells were observed by field-emission scanning electron microscopy (FE-SEM). The results were subjected to a two-tailed t-test, a one way analysis variance and a post hoc test at a significance level of p = 0.05. Results: C. albicans survival on dentin was inhibited by HBD3-C15 in a dose-dependent manner. There were fewer aggregations of C. albicans in the groups of Nys and HBD3-C15 (${\geq}100{\mu}g/mL$). CLSM showed C. albicans survival was reduced by HBD3-C15 in a dose dependent manner. Nys and HBD3-C15 (${\geq}100{\mu}g/mL$) showed significant fungicidal activity compared to CH group (p < 0.05). Conclusions: Synthetic HBD3-C15 peptide (${\geq}100{\mu}g/mL$) and Nys exhibited significantly higher antifungal activity than CH against C. albicans by inhibiting cell survival and biofilm.
Ahn, Hee Ju;Kang, Kyung Soo;Song, Yun Ha;Lee, Da Hae;Kim, Mun Ho;Lee, Jae Kyoung;Woo, Hee Chul
Clean Technology
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v.28
no.1
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pp.24-31
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2022
Petroleum-based plastics are used for various purposes and pose a significant threat to the earth's environment and ecosystem. Many efforts have been taken globally in different areas to find alternatives. As part of these efforts, this study manufactured alginate-based polyvinyl alcohol (PVA) blended films by casting from an aqueous solution prepared by mixing 10 wt% petroleum-based PVA with biodegradable, marine biomass-derived alginate. Glutaraldehyde was used as a cross-linking agent, and cardanol, an alkyl phenol-based bio-oil extracted from cashew nut shell, was added in the range of 0.1 to 2.0 wt% to grant antibacterial activity to the films. FTIR and TGA were performed to characterize the manufactured blended films, and the tensile strength, degree of swelling, and antibacterial activity were measured. Results obtained from the FTIR, TGA, and tensile strength test showed that alginate, the main component, was well distributed in the PVA by forming a matrix phase. The brittleness of alginate, a known weakness as a single component, and the low thermal durability of PVA were improved by cross-linking and hydrogen bonding of the functional groups between alginate and PVA. Addition of cardanol to the alginate-based PVA blend significantly improved the antibacterial activity against S. aureus and E. coli. The antibacterial performance was excellent with a death rate of 98% or higher for S. aureus and about 70% for E. coli at a contact time of 60 minutes. The optimal antibacterial activity of the alginate-PVA blended films was found with a cardanol content range between 0.1 to 0.5 wt%. These results show that cardanol-containing alginate-PVA blended films are suitable for use as various antibacterial materials, including as food packaging.
To utilize several species of hard wood as raw materials of feed products, fermentation characteristics of cellulosic substrates to single cell protein was investigated, and results were summarized as follows. Among the microorganisms investigated, Tricoderma viride was selected as one of the most cellulolytic. Mixed culture of fungi did not show a synergistic effect on cellulose degradation. When the fungi were cultured at $28^{\circ}C$ for 7 days in a medium containing wheat bran 25 g, cellulose 0.25 g, proteose peptone 0.025 g and tween 800.025 g, cellulotic activities on carboxy methyl cellulose and filter paper reached maximum at 12 hr. The alkali treatment resulted in increased degradation of substrate from 13 to 18% when treated with enzymes for 12h, and reducing sugar formation increased with decreased size of substrates. Glucose was a very good feedback inhibitor of the enzyme from T.viride than that of xylose. When the substrate was rehydrolyzed, hydrolysis rate was 31% to reducing sugars within 12 hr. Quantative anlysis with HPLC showed the ratio of glucose to xylose in sugar syrups as 1.77 to 1. For the purpose of producing cellulosic-single cell protein from the sawdust of mulberry tree, 15 strains of xylose-assimilating yeast were isolated from 42 samples of rotten woods and compost soils and examined for their ability to utilize xylose. Then three strains were selected by their strong xylose-assimilating activities. The cultivative condition, the growth characteristics, and protein and nucleic acid productivities of three strains were investigated. The results obtained were, 1. Wood hydrolysate of mulberry tree was assimilated by 5 strains of CHS-2, CHS-3, ST-40, CHS-12 and CHS-13. 2. The optimum initial pH and temperature for the growth of strain CHS-13 were 4.4 and $30^{\circ}C$. 3. The specific growth rate of strain CHS-13 was $0.23h^{-1}$ and generation time was 3.01 hrs at the optimum condition. 4. CHS-13 strain assimilated 81 % of sugar in wood hydrolysate. 5. CHS-13 strain was identified as Candida guilliermondii var. guilliermondii 6. When the CHS-13 strain was cultured in the wood hydrolysate containing yeast extract, L-protein content was increased with yeast extract concentration. 7. The L-protein and nucleic acid yields from wood hydrolysate were 0.73 mg/ml and $4.92{\times}10^{-2}\;mg/ml$ respectively. 8. An optimal nucleic acid content of CHS-13 strain was observed in the medium containing 0.2% of yeast extract.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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