• 제목/요약/키워드: Chemical potential

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상백피로부터 α-Glucosidase 저해제의 분리 및 동정 (Isolation and Identification of α-Glucosidase Inhibitors from Morus Root Bark)

  • 장연정;임현희;전영희;이동희;최상원
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제44권7호
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    • pp.1090-1099
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    • 2015
  • 본 연구는 잠상산물로부터 고부가가치 항당뇨 기능성 소재를 개발하기 위한 연구의 일환으로, 먼저 뽕나무 부위별 4가지(오디, 뽕잎, 상지, 상백피) 에탄올 추출물의 ${\alpha}$-glucosidase 저해활성을 측정한 결과 상백피가 가장 높은 저해활성을 나타내었으며, 그로부터 여러 column chromatography 및 NMR 기기분석을 통해 4가지 ${\alpha}$-glucosidase 저해제를 분리, 정제 및 동정한 결과는 다음과 같다. 상백피 에탄올 추출물을 Diaion HP-20, silica gel, ODS-A 및 Sephadex LH-20 column chromatography를 실시하여 4가지 화합물[Comp. 1(10 mg), Comp. 2(9.6 mg), Comp. 3(9.3 mg), 및 Comp. 4(6.5 mg)]을 분리 및 정제하였으며, 그들의 효소 저해활성을 측정한 결과 Comp. 1($IC_{50}=5.22{\mu}g/mL$), Comp. 2($IC_{50}=1.78{\mu}g/mL$), Comp. 3($IC_{50}=2.94{\mu}g/mL$) 및 Comp. 4($IC_{50}=1.54{\mu}g/mL$)로 나타났다. 그리고 그들 화합물의 동정을 위해 UV 및 NMR spectroscopy를 이용하여 구조를 분석한 결과 Comp. 1(morusin), Comp. 2(kuwanon H), Comp. 3(chalcomoracin A), Comp. 4(chalcomoracin B)로 각각 동정하였다. 이상의 연구 결과로 미루어 보아 상백피로부터 분리된 ${\alpha}$-glucosidase 저해제는 향후 당뇨 치료용 기능성 소재로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

산림토양내(山林土壤內) 질소(窒素)의 양료화(養料化)와 질산화(窒酸化)에 관(關)한 연구(硏究) : ion 교환수지(交換樹指)의 처리(處理) 방법(方法)에 따른 질소(窒素)의 흡수율(吸收率) 변화(變化) (N Mineralization and Nitrification in Forest Soils : Effect of Chemical Treatment on N Adsorption by Ion Exchange Resin)

  • 이천용
    • 한국산림과학회지
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    • 제79권3호
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    • pp.285-289
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    • 1990
  • 산림토양내(山林土壤內) N 양료화(養料化)와 질산화(窒酸化)를 구명(究明)하기 위하여 최근(最近) 많이 사용하고 있는 ion 교환 (交換) 수지(樹脂) (Ion Exchange Resin : IER)의 방법(方法)을 구명(究明)하고 실험실(實驗室)과 토양(土壤)에 묻었던 IER의 재사용(再使用) 여부를 판단(判斷)하기 위하여 흡수율(吸收率)을 분석(分析)하였다. IER 20g을 나이론 스타킹에 넣고 무처리구, 2M NaCl에 진탕한 후 물에 씻은 처리구(處理區)(2M NaCl구(區), 4M NaCl에 진탕한 처리구(處理區)로서 N 흡수율(吸收率)을 분석(分析)한 결과(結果) 2M NaCl구(區)의 IER은 $NH_4$$NO_3$를 각각(各各) 70, 60% 흡수(吸收)하여 가장 높은 결과를 보였고 4M NaCl구(區)는 40%정도의 흡수율(吸收率)을 나타냈다. 무처리(無處理) IER은 $NO_3$ 흡수율에서 2M NaCl구(區)와 비슷하였으나 $NH_4$는 낮은 N 농도에서 과대치를 나타냈다. 재사용(再使用)한 IER의 흡수율은 60~80%로서 일정한 흡수율을 나타내지 않았지만 전처리(前處理)로서, 흡수율(吸收率)을 구명(究明)하여 N 농도별로 각각(各各) 흡수율(吸收率)을 적용하면 재사용이 가능할 것으로 판단(判斷)된다.

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Invitro and Virtual Screening of Bioactive Molecule from Mycelium of Trichoderma atroviride Inhibit the UDP-3-O-(R-3-hydroxymyristoyl)-N-acetylglucosamine Deacetylases (LpxC) for Treatment of Bacterial Infection

  • Saravanakumar, Kandasamy;Park, Cheol-Ho;Wang, Myeong-Hyeon
    • 한국자원식물학회:학술대회논문집
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    • 한국자원식물학회 2018년도 춘계학술발표회
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    • pp.67-67
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    • 2018
  • Trichoderma species are a rich source of metabolites, but less known for biomedical potential. This work deals with antibacterial and antioxidant potentials of intracellular non-cytotoxic metabolites, extracted from Trichoderma atroviride (KNUP001). A total of 53 fractions was collected by column chromatography and tested for cytotoxicity by MTT assay. Only one fraction (F41) was found to be non-toxic to Vero cells with $95.4{\pm}0.61%$ of survival. The F41 was then subjected to chemical analysis, antibacterial and antioxidant assays. The F41 at $500{\mu}g.ml^{-1}$ showed the total antioxidant of $48.70{\pm}2.90%$, DPPH radical scavenging activity of $37.25{\pm}2.25$, nitric oxide (NO) radical scavenging activity of $54.55{\pm}1.95$ and $H_2O_2$ radical scavenging activity of $43.75{\pm}3.21$. The F41 at $25{\mu}g.ml^{-1}$ displayed antibacterial activity against E. coli ($14.25{\pm}0.2mm$), P. mirabilis ($10.4{\pm}0.6mm$), S. dysenteriae ($18.6{\pm}03mm$), S. paratyphi A ($14.1{\pm}1.1mm$), E. aerogenes ($5.6{\pm}0.4mm$) and S. marcescens ($14.25{\pm}0.2mm$). GC-MS analysis revealed the dominant presence of oleic acid C 18.1 (63.18%), n-hexadecanoic acid (6.17%), and ethyl oleate (4.93%) and potent molecules such as 8-[(2E)-2-(3-hydroxybenzylidene)hydrazinyl]-1,3,7-trimethyl-3,7-dihydro-1H-purine-2,6-dione, 2-(Dimethylamino)ethyl (1Z)-N-hydroxy-2-(4-morpholinyl)-2-oxoethanimidothioate, Fluorene in the F41, and virtual study revealed that these molecules are likely responsible for the antibacterial activities of F41. Hence, further investigation deserves on purification and characterization of the active metabolites from T. atroviride strain KNUP001 towards developing molecular leads to effective antibacterial drugs, and non-toxic to host cells.

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In vivo Pharmacokinetics, Activation of MAPK Signaling and Induction of Phase II/III Drug Metabolizing Enzymes/Transporters by Cancer Chemopreventive Compound BHA in the Mice

  • Hu, Rong;Shen, Guoxiang;Yerramilli, Usha Rao;Lin, Wen;Xu, Changjiang;Nair, Sujit;Kong, Ah-Ng Tony
    • Archives of Pharmacal Research
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    • 제29권10호
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    • pp.911-920
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    • 2006
  • Phenolic antioxidant butylated hydroxyanisole (BHA) is a commonly used food preservative with broad biological activities, including protection against chemical-induced carcinogenesis, acute toxicity of chemicals, modulation of macromolecule synthesis and immune response, induction of phase II detoxifying enzymes, as well as its undesirable potential tumor-promoting activities. Understanding the molecular basis underlying these diverse biological actions of BHA is thus of great importance. Here we studied the pharmacokinetics, activation of signaling kinases and induction of phase II/III drug metabolizing enzymes/transporter gene expression by BHA in the mice. The peak plasma concentration of BHA achieved in our current study after oral administration of 200 mg/kg BHA was around $10\;{\mu}M$. This in vivo concentration might offer some insights for the many in vitro cell culture studies on signal transduction and induction of phase II genes using similar concentrations. The oral bioavailability (F) of BHA was about 43% in the mice. In the mouse liver, BHA induced the expression of phase II genes including NQO-1, HO-1, ${\gamma}-GCS$, GST-pi and UGT 1A6, as well as some of the phase III transporter genes, such as MRP1 and Slco1b2. In addition, BHA activated distinct mitogen-activated protein kinases (MAPKs), c-Jun N-terminal kinase (JNK), extracellular signal-regulated protein kinase (ERK), as well as p38, suggesting that the MAPK pathways may play an important role in early signaling events leading to the regulation of gene expression including phase II drug metabolizing and some phase III drug transporter genes. This is the first study to demonstrate the in vivo pharmacokinetics of BHA, the in vivo activation of MAPK signaling proteins, as well as the in vivo induction of Phase II/III drug metabolizing enzymes/transporters in the mouse livers.

콘크리트의 투기계수를 이용한 CO2확산 탄산화진행 예측모델 (The Prediction Model of Carbonation Process by CO2 Diffusion Using the Air Permeability Coefficient for Concrete)

  • 강석표;김영선;송하원;김규용
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제22권2호
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    • pp.209-217
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    • 2010
  • 최근 콘크리트의 탄산화 진행 예측을 위한 수식적 모델들이 보고되고 있으며, 이러한 모델들은 $Ca(OH)_2$$CO_2$의 화학적 반응과 $CO_2$의 확산에 대한 관계를 연구하고 있다. 이 모델들은 콘크리트의 탄산화 영역에서 $CO_2$가 확산하고 콘크리트 중의 탄산화 영역과 미탄산화 영역과의 경계면에서 $Ca(OH)_2$와 반응한다는 가정에 기초하고 있다. 이 연구에서는 콘크리트중의 $CO_2$ 확산 및 탄산화진행영역에서의 $CaCO_3$$Ca(OH)_2$의 공존을 고려한 $CO_2$$Ca(OH)_2$와의 반응을 모델화한 것이다. 콘크리트 탄산화진행을 보다 정확하게 표현하기 위해 콘크리트 투기계수로서 탄산화진행모델에 적용하여 $CO_2$확산 계수를 유추하였다. 모델에 의한 예측은 W/C에 따라 페인트처리를 실시한 콘크리트의 촉진탄산화의 실험 결과와 아주 유사하게 나타나, 콘크리트 투기계수를 이용한 탄산화 진행속도 기본방정식을 활용하여 촉진환경 및 일반 대기환경에서 탄산화 진행예측이 가능함으로서 철근콘크리트구조물의 내구성설계를 위한 보다 정량적인 수명예측이 가능할 것으로 사료된다.

Bacillus pumilus RS7에 의한 난분해성 케라틴 분해효소의 생산 및 아미노산 공급원으로서 우모 분해산물 (Production of Keratinolytic Protease by Bacillus pumilus RS7 and Feather Hydrolysate As a Source of Amino Acids)

  • 우은옥;김민주;손형식;유은연;정성윤;손홍주;이상준;박근태
    • 한국환경과학회지
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    • 제16권10호
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    • pp.1203-1208
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    • 2007
  • Feathers are produced in huge quantities as a waste product at commercial poultry processing plants. Since feathers are almost pure keratin protein, feather wastes represent an alternative to more expensive dietary ingredients for animal feedstuffs. Generally they become feather meal used as animal feed after undergoing physical and chemical treatments. These processes require significant energy and also cause environmental pollutions. Therefore, biodegradation of feather by microorganisms represents an alternative method to prevent environment contamination. The aim of this study was to investigate cultural conditions affecting keratinolytic protease production by Bacillus pumilus RS7. We also assessed the nutritive value of microbial and alkaline feather hydrolysates, The composition of optimal medium for the keratinolytic protease was fructose 0.05%, yeast extract 0.3%, NaCl 0.05%, K2HPO4 0.03%, KH2PO4 0.04% and MgCl2 6H2O 0.01%, respectively. The optimal temperature and initial pH was $30^{\circ}C$ and 9.0, respectively. The keratinolytic protease production under optimal condition reached a maximum after 18 h of cultivation. Total amino acid content of feather hydrolysates treated by NaOH and B. pumilius RS7 was $113.8\;{\mu}g/ml$ and $504.9\;{\mu}g/ml$, respectively. Essential amino acid content of feather hydrolysates treated by NaOH and B. pumilius RS7 was $47.2\;{\mu}g/ml$ and $334.0\;{\mu}g/ml$, respectively. Thus, feather hydrolysates have the potential for utilization as an ingredient in animal feed.

Shadowgraph 가시화 기법을 활용한 정전분무액적의 크기 측정 (Size measurement of electrosprayed droplets using shadowgraph visualization method)

  • 오민정;김성현;이명화
    • 한국입자에어로졸학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.151-158
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    • 2017
  • 실내 환경 및 산업체 배기가스중의 미세먼지를 제거하는 방법으로서 압력손실이 낮으면서도 집진효율이 높은 전기집진기가 널리 사용되어지고 있다. 그러나 전기집진기는 서브마이크로미터 크기의 먼지에 대한 제거효율이 낮기 때문에, 정전분무법으로 하전액적을 공급하여 먼지와의 충돌을 촉진시켜 하전효율을 높이는 방법이 대안으로 떠오르고 있다. 그러나 먼지의 하전효율은 정전분무된 액적의 크기 및 개수와 밀접한 관계가 있으나, 액적의 크기를 효과적으로 측정하는 방법이 확립되어 있지 않은 것이 현실이다. 본 연구에서는 손쉽게 이용할 수 있는 수돗물로 정전분무를 한 후, 분무된 액적을 다양한 방법으로 가시화하여 고속카메라로 촬영하였다. 그리고 Image J 프로그램으로 액적의 크기분포를 측정하여 가시화방법에 따른 액적의 크기를 상호 비교하였다. 결과적으로, 레이저로 가시화하여 고속카메라로 촬영하면 미세액적의 이미지화가 가능하기 때문에, 그 액적의 크기는 Xenon광으로 가시화하여 측정한 것보다 약 50 % 작음을 알 수 있었다. 또한 레이저로 가시화하여 측정한 액적의 크기가 $Fern{\acute{a}}ndez$ de la Mora and Loscertales (1994)의 예측치와 비교적 잘 일치함을 알 수 있었다.

가시오갈피(Eleutherococcus senticosus) 잎으로부터 α-Glucosidase의 저해 활성 물질, Hyperoside와 Isoquercetin의 분리 및 구조·동정 (Isolation and Identification of α-Glucosidase Inhibitory Compounds, Hyperoside, and Isoquercetin from Eleutherococcus senticosus Leaves)

  • 이기연;홍수영;정혜정;이재형;임상현;허남기;김성문;김희연
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제43권12호
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    • pp.1858-1864
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    • 2014
  • 가시오갈피 잎에 함유된 ${\alpha}$-glucosidase의 저해 활성 물질의 분리를 위하여 가시오갈피 잎 80% 에탄올 추출물을 극성유기 용매를 사용하여 순차 분획하고 각 분획층을 ${\alpha}$-glucosidase의 저해 활성 효과를 측정한 결과, EtOAc 층이 68.05%로 가장 높은 저해 활성을 나타내었다. EtAOc 분획층을 MPLC를 이용하여 fractionation-directed isolation을 수행하고 최종적으로 ${\alpha}$-glucosidase 저해 활성이 93.60%로 가장 우수하게 나타난 EAHC 분획물을 얻었다. EAHC 분획물을 prep-LC/MS로 분석하여 EAHCA와 EAHCB로 분리 정제하였다. EAHCA 분획물의 화학구조를 구명하기 위하여 $^1H$-NMR, $^{13}C$-NMR로 분석한 결과, 분자량 464.38 g/mol, 화학구조식 $C_{21}H_{20}O_{12}$인 hyperoside로 확인되었다. EAHCB 분획물의 화학구조를 구명하기 위하여 $^1H$-NMR, $^{13}C$-NMR로 분석한 결과, 분자량 464.38 g/mol, 화학구조식 $C_{21}H_{20}O_{12}$인 isoquercetin으로 확인되었다. 본 연구 결과, 가시오갈피 잎으로부터 분리 동정된 hyperoside와 isoquercetin은 ${\alpha}$-glucosidase의 저해 활성 물질을 가진 화합물로 향후 혈당조절용 건강식품 또는 치료제 개발을 위한 물질로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

제올라이트를 이용한 말라카이트 그린의 흡착평형, 동력학 및 열역학 연구 (Adsorption Equilibrium, Kinetics and Thermodynamics Studies of Malachite Green Using Zeolite)

  • 이종집
    • 청정기술
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    • 제18권1호
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    • pp.76-82
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    • 2012
  • 폐수로 부터 유독한 말라카이트 그린 성분을 제거하는데 있어서 제올라이트의 활용가능성을 살펴보았다. 흡착실험은 298, 308 및 318 K에서 수행하였으며, 흡착에 대한 온도, 접촉시간과 초기농도의 영향을 조사하였다. 흡착자료를 기초로 Langmuir와 Freundlich 흡착등온식에 대한 적합성을 평가하였다. 흡착공정은 Freundlich 흡착등온식이 잘 맞았으므로 제올라이트 표면의 불균일한 에너지에 의해 선택적인 흡착이 이루어짐을 알았다. 계산된 흡착등온선의 상수 값으로부터 제올라이트에 의해서 말라카이트 그린의 효과적인 처리가 가능하다는 것을 알 수 있었다. 동력학적 실험으로부터, 흡착공정은 유사이차반응속도식에 잘 맞으며, 속도상수($k_2$) 값은 말라카이트 그린의 초기농도가 증가할수록 감소하였다. 활성화에너지, 엔탈피, 엔트로피 및 자유에너지변화와 같은 열역학 파라미터들은 흡착공정의 특성을 평가하기 위하여 조사하였다. 활성화에너지의 계산값은 제올라이트에 대한 말라카이트 그린의 흡착이 물리적 공정임을 나타냈다. 자유에너지변화값(${\Delta}G^{\circ}$ = -6.47~-9.07 kJ/mol)과 엔탈피변화값(${\Delta}H^{\circ}$ = +32.414 kJ/mol)은 흡착공정이 298~318 K 범위에서 자발적이고 흡열과정이라는 것을 나타냈다.

고에너지효율 연자성 복합 분말 소재의 연구개발 동향 (Research Trend of Soft Magnetic Composite Materials with High Energy Efficiency)

  • 김휘준
    • 한국자기학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.77-82
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    • 2011
  • 우리 삶의 질을 좌우하는 전자기 기기의 고기능화, 자동화, 소형화 추이에 따라 사용량이 급격히 증가하고 있는 연자성 소재로서 가장 널리 사용되고 있는 전기강판과 에너지 고효율화라는 시대의 요구에 따라 새롭게 부상되고 있는 연자성 복합 분말 소재에 대해 각 연자성 소재 분야에서 철손 제어 인자 및 이들 인자들의 제어 방안에 대해 문헌을 고찰했다. 전기강판에서는 히스테리시스 손실을 낮추기 위해 정련공정을 통해 자구이동을 방해하는 결함을 제거하고 결정립의 크기를 최적화하고 있으며, 와전류 손실의 감소를 위해 합금첨가원소를 통해 비저항을 높이고 판재의 두께를 박판화하고 있다. 이와 동시에 코팅을 통해 자구의 이동이 용이하도록 응력의 방향 및 크기를 제어하며, 압연기술과 열처리 기술을 통해 집합조직을 최적화하여 고투자율 및 저철손을 동시에 충족시켜 나가고 있다. 연자성 복합 분말 소재의 경우, 분말 표면의 복합화를 통해 철계 조성, 코팅, 윤활재 및 바인더, 성형 및 열처리 조건 등에 복합적으로 의존하는 연자성 코어의 최종 자기특성을 제어하고 있다. 온간 및 다단 성형과 같은 새로운 성형공정, 2단 소둔/자성 열처리와 같은 소둔 조건, 나노결정질, 비정질 및 벌크 비정질 등과 같은 새로운 조성, 적절한 코팅층의 변수들을 최적화할 경우, 연자성 복합 소재의 자성특성은 향상될 것으로 기대된다.