Responses of the rumen fungus, Neocallimastix frontalis RE1, to long chain fatty acid (LCFA) were evaluated by measuring gas production, filter paper (FP) cellulose digestion and polysaccharidase enzyme activities. LCFA (stearic acid, $C_{18:0}$; oleic acid, $C_{18:1}$; linoleic acid, $C_{18:2}$ and linolenic acid, $C_{18:3}$) were emulsitied by ultrasonication under anaerobic condition, and added to the medium. When N frontalis RE1 was grown in culture with stearic, oleic and linoleic acid, the cumulative gas production, gas pool size, FP cellulose digestion and enzymes activities significantly (p<0.05) increased at some incubation times(especially, exponential phases of fungal growth, 48~120 h of incubation) relative to that for control cultures. However, the addition of linolenic acid strongly inhibited all of the investigated parameters up to 120 h incubation, but not after 168 and 216 h of incubation. These results indicated that stearic, oleic and linoleic acids tended to have great stimulatory effects on fungal cellulolysis, whereas linolenic acid caused a significant (p<0.05) inhibitory effects on the cellulolysis by the rumen fungus. These results are the first report of the effect of LCFAs on the ruminal fungi. Further research is needed to identify the mode of action of LCFAs on fungal strains and to verify whether or not ruminal fungi have ability to hydrate unsaturated LCFAs to saturated FAs. There was high correlation between cumulative in vitro gas production and fungal growth (94.78%), FP cellulose degradation (96.34%), CMCase activity(90.86%) or xylanase activity (87.67%). Thus measuring of cumulative gas production could be a useful tool for evaluating fungal growth and/or enzyme production by ruminal fungi.
Journal of The Korean Society of Agricultural Engineers
/
v.50
no.4
/
pp.51-58
/
2008
Unit costs for energy production in bioenergy facilities are dependent upon both fixed cost for facility construction and operational costs including biomass feedstock supply. With the increase of capacity, unit fixed cost could be decreased while supply cost tends to increase due to the longer transportation distance. It is desirable to take into account biomass availability in planning bioenergy facilities. A cumulative curve relationship was proposed to relate biomass availability and cumulative products of biomass amount and transportation distance. Optimum size of gasification facilities was affected by collection cost, biomass cumulative relationship. Based on biomass availability of Icheon-City, optimum sizes were about $400kW_{th}$ for gas production, and about $200kW_{el}$ for power generation. Unit cost of bioenergy production could be substantially reduced by reducing collection cost through supplying biomass from diverse sources including land development areas where significant amount of waste wood is generated. When planning bioenergy facilities, however, biomass availability and spatial distribution are key factors in determining the size of capacity.
The surfactant Tween 80 was evaluated for its ability to influence cumulative gas production, cellulose digestion, and enzyme activities by mixed ruminal microorganisms grown on barley grain or Orchardgrass hay. The addition of Tween 80 at a level of 0.10% significantly (p<0.05) decreased the cumulative gas production rate from both barley grain or Orchardgrass hay substrates. However, 0.05% Tween 80 did not affect gas production rates compared to the control treatment. The addition of 0.05% Tween 80 to cultures growing on barley grain resulted in a significant increase in cellulase (90.01%), xylanase (90.73%) and amylase (487.25%) activities after 30 h incubation. Cultures utilizing Orchardgrass hay had a significant increase in cellulase (124.43%), xylanase (108.86%) and amylase (271.22%) activities after 72 h incubation. These increases in activities were also observed with cultures supplemented with 0.10% Tween 80 throughout all the incubation times tested. These results indicated that the addition of 0.05% Tween 80 could greatly stimulate the release of some of key enzymes without decreasing cell growth rate in contrast to trends reported with aerobic microorganism. Our data indicates potential uses of the surfactant Tween 80 as a feed additive for ruminant animals.
This study presents a well spacing design for coalbed methane(CBM) reservoirs using the experimental results of methane gas adsorption measurement of coal samples obtained from North Kalimantan Island, Indonesia. The gas productivity analysis shows that the cumulative gas production increases as the Langmuir volume increases. This indicates that the maximum gas adsorption directly affects the gas production. In addition, the maximum gas production increases with the increase of reservoir permeability, and the dewatering period is shortened. In particular, the cumulative gas production increases as the production influence area increases. However, when comparing productivity per unit well, the maximum cumulative gas production is found between 2,000 ft of depth and 80-160 acres of the influence area. When reservoir depth and production influence area are considered simultaneously, the results of the appropriate well depth and spacing calculations show that gas productivity is highest between 600-2,000 ft. In this case, it is appropriate to design well spacing in the range of 80-160 acres. Therefore, well spacing design considering coalbed depth in undeveloped CBM reservoirs can be accomplished using gas sorption test results from coal samples.
An in vitro rumen batch culture study was completed to compare effects of common grasses, leguminous shrubs and non-leguminous shrubs used for livestock grazing in Australia and Ghana on $CH_4$ production and fermentation characteristics. Grass species included Andropodon gayanus, Brachiaria ruziziensis and Pennisetum purpureum. Leguminous shrub species included Cajanus cajan, Cratylia argentea, Gliricidia sepium, Leucaena leucocephala and Stylosanthes guianensis and non-leguminous shrub species included Annona senegalensis, Moringa oleifera, Securinega virosa and Vitellaria paradoxa. Leaves were harvested, dried at $55^{\circ}C$ and ground through a 1 mm screen. Serum bottles containing 500 mg of forage, modified McDougall's buffer and rumen fluid were incubated under anaerobic conditions at $39^{\circ}C$ for 24 h. Samples of each forage type were removed after 0, 2, 6, 12 and 24 h of incubation for determination of cumulative gas production. Methane production, ammonia concentration and proportions of VFA were measured at 24 h. Concentration of aNDF (g/kg DM) ranged from 671 to 713 (grasses), 377 to 590 (leguminous shrubs) and 288 to 517 (non-leguminous shrubs). After 24 h of in vitro incubation, cumulative gas, $CH_4$ production, ammonia concentration, proportion of propionate in VFA and IVDMD differed (p<0.05) within each forage type. B. ruziziensis and G. sepium produced the highest cumulative gas, IVDMD, total VFA, proportion of propionate in VFA and the lowest A:P ratios within their forage types. Consequently, these two species produced moderate $CH_4$ emissions without compromising digestion. Grazing of these two species may be a strategy to reduce $CH_4$ emissions however further assessment in in vivo trials and at different stages of maturity is recommended.
Measurement of gas produced during in vitro fermentation was used to investigate the fermentation characteristics and interactions of rice straw, wheat straw or maize stover mixed with alfalfa or clover at proportions of 100:0, 75:25, 50:50, 25:75 and 0:100, respectively. Cumulative gas production was recorded at 2, 4, 8, 12, 16, 24 and 48 h of incubation, and the Gompertz function was used to describe the kinetics of gas production. In vitro dry matter and organic matter disappearances (IVDMD and IVOMD) were determined after 48 h incubation. The rate of gas production of clover was higher (p<0.05) than that of rice straw, wheat straw, maize stover and alfalfa when straws and hays were incubated separately. Increasing the proportion of alfalfa in the straw-alfalfa mixtures increased (p<0.05) the rates, but not the maximum volume of gas production. However, both rate and the maximum volume of gas production were increased (p<0.01) as the proportions of clover increased in the straw-clover mixtures. The cumulative gas production at 48 h, IVDMD and IVOMD showed no consistent interaction effects between different mixtures of cereal straws and hays. The extent of interactive effects was affected by the types of cereal straw, legume hay and their proportions in the mixture. The appropriate combination for the mixture of rice straw or maize stover with leguminous hays was 75:25 and 25:75, respectively. The better combination occurred at a proportion of 50:50 for the mixture of wheat straw and alfalfa. We conclude that the suitable proportion of low-quality straw and high quality legume hay combination should be considered in the ration formulation system of ruminants according to the extent of positive interactive effects.
An in vitro experiment was conducted to evaluate the differences in microbial activity of five faecal inocula from weaned pigs and one faecal inoculum from unweaned pigs in combination with 6 substrates. The substrates tested were negative control diet, corn, soybean meal, oligofructose (OF), ground chicory roots and a mixture (60% chicory pulp and 40% OF). The inocula used were derived from pigs fed either a corn-soy based diet without antibiotics (NCON), the NCON diet supplemented with oligofructose (OF), a mixture of chicory pulp (40%) and OF (60%) (MIX), ground chicory roots (CHR) or the NCON diet supplemented with antibiotics (PCON). The cumulative gas production measured fermentation kinetics and end products, such as total gas production, ammonia and volatile fatty acids, were also determined. Both the substrate and the inoculum significantly affected the fermentation characteristics. The cumulative gas production curve showed that different substrates caused more differences in traits of fermentation kinetics than the different inocula. Inocula of weaned pigs gave a significantly higher VFA production compared to the inoculum from unweaned animals, whilst the rate of fermentation and the total gas produced did not differ. OF showed the highest fermentation kinetics and the lowest $NH_3$, pH and OM loss compared to other substrates. It was concluded that the microbial activity was significantly affected by substrate and inoculum. Inoculum from weaned pigs had more potential for microbial fermentation of the carbohydrate ingredients and oligofructose than that of unweaned pigs. A combination of high and low polymer inulin may be more beneficial to the gut ecosystem than using high- or low-polymer inulin alone.
The rational utilization of crop straw as a raw material for natural gas production is of economic significance. In order to increase the efficiency of biogas production from agricultural straw, seasonal restrictions must be overcome. Therefore, the potential for biogas production via anaerobic straw digestion was assessed by exposing fresh, silage, and dry yellow corn straw to cow dung liquid extract as a nitrogen source. The characteristics of anaerobic corn straw digestion were comprehensively evaluated by measuring the pH, gas production, chemical oxygen demand, methane production, and volatile fatty acid content, as well as applying a modified Gompertz model and high-throughput sequencing technology to the resident microbial community. The efficiency of biogas production from fresh straw (433.8 ml/g) was higher than that of production from straw silage and dry yellow straw (46.55 ml/g and 68.75 ml/g, respectively). The cumulative biogas production from fresh straw, silage straw, and dry yellow straw was 365 l-1 g-1 VS, 322 l-1 g-1 VS, and 304 l-1 g-1 VS, respectively, whereas cumulative methane production was 1,426.33%, 1,351.35%, and 1,286.14%, respectively, and potential biogas production was 470.06 ml-1 g-1 VS, 461.73 ml-1 g-1 VS, and 451.76 ml-1 g-1 VS, respectively. Microbial community analysis showed that the corn straw was mainly metabolized by acetate-utilizing methanogens, with Methanosaeta as the dominant archaeal community. These findings provide important guidance to the biogas industry and farmers with respect to rational and efficient utilization of crop straw resources as material for biogas production.
The non-ionic surfactant (NIS) Tween 80 was evaluated for its ability to influence invitro cumulative gas production, dry matter digestibility, cellulolytic enzyme activities, anaerobic microbial growth rates, and adhesion to substrates by mixed rumen microorganisms on rice straw, alfalfa hay, cellulose filter paper and tall fescue hay. The addition of NIS Tween 80 at a level of 0.05% increased significantly (P<0.05) in vitro DM digestibility, cumulative gas production, microbial growth rate and cellulolytic enzyme activity from all of substrates used in this study. In vitro cumulative gas production from the NIS-treated substrates; rice straw, alfalfa hay, filter paper and tall fescue hay was significantly (P<0.05) improved by 274.8, 235.2, 231.1 and 719.5% compared with the control, when substrates were incubated for 48 hr in vitro. The addition of 0.05% NIS Tween 80 to cultures growing on alfalfa hay resulted in a significant increase in CMCase (38.1%), xylanase (121.4%), Avicelase (not changed) and amylase (38.2%) activities after 36 h incubation. These results indicated that the addition of 0.05% Tween 80 could greatly stimulate the release of some kinds of cellulolytic enzymes without decreasing cell growth rate in contrast to trends reported with aerobic microorganism. Our SEM observation showed that NIS Tween. 80 did not influence the microbial adhesion to substrates used in the study. Present data clearly show that improved gas production, DM digestibility and cellulolytic enzyme activity by Tween 80 is not due to increased bacterial adhesion on the substrates.
Suanu, Leh-Togi Zobeashia S.;Abiodun, Aransiola S.;Josiah, Ijah U.J.;Peter, Abioye O.
Advances in environmental research
/
v.7
no.2
/
pp.73-85
/
2018
The anaerobically digestion and agricultural application of organic wastes was conducted using food wastes and cow dung. Twenty kilograms each of the feed stocks was added into two 30 liters-capacity batch digesters. The anaerobic digestion was carried out within a temperature range of $25-31^{\circ}C$ for a retention time of 51 days. The results showed a cumulative gas yield of 5.0 bars for food waste and no gas production for cow dung within the retention time. Bacteria such as Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Proteus vulgaris and Clostridium sp were isolated. Fungi isolated included Aspergillus niger, Aspergillus nidulan, Trichophyton rubrum and Epidermophyton flocossum. The non-dispersive infrared (NDIR) analysis of the biogas produced confirmed that the gas consisted of $CH_4$, $CO_2$ and $H_2$. Statistical analysis revealed there was no significant correlation between temperature and biogas produced from the organic wastes (r= 0.177, p = 0.483).The organic wastes from the biogas production process stimulated maize growth when compared to control (soil without organic waste) and indicated maximum height. The study therefore reveals that food waste as potential substrates for biogas production has a moderate bio-fertilizer potential for improving plant growth and yield when added to soil.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.