• 제목/요약/키워드: Degradability

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벼 부산물을 함유한 생분해성 필름의 기계적 성질 및 분해 특성 (Bio-degradable Characteristics and Mechanical Properties of Mulching Films Containing Rice By-product)

  • 한상익;강항원;변대우;장기창;서우덕;나지은;김준영;최경진
    • 한국작물학회지
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    • 제56권2호
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    • pp.113-118
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    • 2011
  • 작물의 멀칭재배에 활용이 가능한 생분해성 필름의 개발과 이용가능성을 검토하고자 수행한 결과는 다음과 같다. 1. 천연고분자를 이용한 생분해가 가능한 필름의 제조를 위해 벼 부산물인 왕겨와 쌀겨를 이용하여 생분해성 필름을 제조하였다. 2. 천연고분자를 이용하여 개발된 생분해성 필름의 기계적인 특성은 기존 멀칭필름과 비교해서 신장율은 낮으나 인장강도는 2배 이상 강함을 보였다. 그리고 파열점 비교에서도 멸칭필름은 뚜렷한 파열점이 존재하고 그 이후에는 같은 힘을 주어도 계속 늘어난 반면, 생분해성 필름은 서서히 늘어나며 점차 힘을 증가시켜야 늘어나는 특성을 보였다. 3. 생분해성 필름에 대한 유해성분 용출시험에서 중금속 들이 검출되지 않았고, 국내 친환경 인증 기준이 정하는 생분해성 수지의 함량기준에 충족하였다. 4. 작물을 이용한 토양 분해력 시험에서도 3 개월 이후에 서 대부분 분해됨을 보여 일반 농업 현장에 적용이 가능할 것으로 사료된다.

산화분해촉매를 함유한 rPP/ZnO 나노컴포지트 유연식품포장필름 제조 및 물성 특성 연구 (Designed of rPP/d2w®/ZnO Nanocomposite Flexible Film for Food Packaging and Characterization on Mechanical and Antimicrobial Properties)

  • 이진경;길보민;이동진;이익모
    • 한국포장학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.1-11
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    • 2018
  • 본 연구에서는 수출 가능한 식품포장재로 pro-oxidant($d2w^{(R)}$)함유 rPP/ZnO 나노컴포지트 유연필름을 제조하였고, 이 산화분해 필름의 기계적 특성과 항균기능을 조사하였다. 산화분해필름은 일정조건의 열과 자외선 처리를 거친 후 특성분석으로 FT_IR, SEM, UTM, GPC를 측정하여 물성변화를 관찰하였다. 카보닐지수와 하이드록실지수에서 열과 자외선에 노출율이 많아질수록 수치는 상승하였다. 표면분석에서는 rPP/$d2w^{(R)}$/ZnO나노컴포지트 필름의 경우 표면이미지가 매끈하여 ZnO의 첨가가 고분자의 상용성을 향상시켰고, 열과 자외선차단효과로 분해를 감소시키는 효과로 작용하였다. 항균력시험에서는 그람음성균은 대장균으로 그람양성균은 황색포도상구균으로 항균력을 측정하였다. 결과로는, ZnO는 시험에 사용한 농도에서 3로그 이상의 미생물 감소율을 나타내었다. 그러나 유연 필름용으로는 ZnO의 농도가 높아질수록 투명도가 떨어지므로 사용에 제한이 있었다. rPP/$d2w^{(R)}$/ZnO가 함유한 시편에서 인장강도는 40% 상승하였고, 신율은 30% 감소되었다. ZnO를 첨가한 경우 기계적 물성상승과 열 안전성과 자외선차단성을 나타내었다. 산화분해능은 열 노출 $70^{\circ}C$ 온도에서 480시간 경과한 후, 자외선 조사로 72시간 노출 이후 시점의 분자량은 수평균분자량이 1,294 g/mol, 무게평균분자량이 5,920 g/mol로 분해되는 결과를 얻었다. 이것으로 UAE 5009:2009, ASTM 6954의 기준에 준한 필름을 제조할 수 있었다. 비교시편과 본 연구에서 제조한 산화분해필름의 분자량이 80.7%와 75.6% 감소한 결과를 얻음으로서, 자연 산화분해됨을 확인하였다. 식품포장재로서 안전성분석에서는 국내법 중 식품접촉플라스틱 폴리프로필렌의 기준에 적합하였다.

도시폐수처리장의 활성슬러지에서 분리한 Aniline 분해세균 Delftia sp. JK-2의 특성연구 (Characterization of an Aniline-degrading Bacterium, Delftia sp. JK-2 Isolated from Activated Sludge of Municipal Sewage Treatment Plant)

  • 조윤석;강형일;장효원;오계현
    • 미생물학회지
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    • 제36권2호
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    • pp.79-83
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    • 2000
  • 도시폐수처리장의 활성슬러지 표본으로부터 유일 탄소원 및 질소원으로 aniline을 이용할수 있는 미생물 컨소시엄을 농화배양하였다. 농화배양으로부터 분리된 3개의 분해세균 가운데 분해능이 탁원한 세균을 본 연구에 사용되었다. 분리세균운 그람 음성세균으로서 여러 가지 생리.생화학적 시험을 통하여 Delftia acidovorans로 동정되었으며 이를 Delftia sp. JK-2로 명명하였다. 10mM의 aniline이 포함된 액체배지에 Delftia sp. JK-2를 접종한 결과 24시간 이내에 aniline이 완전히 분해되엇다. 이 가간동안 배양액 내에 $NH_4^+$이온은 일시적으로 생성되었다가 aniline이 완전히 분해됨에 따라 완전히 사라졌다. Aniline을 포함하여 무기배지에 부가탄소로서 glucose를 첨가하였을 때 분해능은 크게 감소하였다. 질소원으로서 0.5% nitratef,f 첨가하였을 때 첨가하지 않은 대조군에 비해 anline의 분해가 80% 이상 향상되었다. Aniline 분해세균의 16S rDNA 염기서열을 이용하여 phylogenetic 분석을 실시한 결과 이 세균은 Delftia acidovorans와 96%의 유사성을 나타내었으며, Acidovorax, Aquaspirllum, Xylophilus, Variovorax, Rhodoferax 등의 세균과도 상당한 유사성을 나타내었다.

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Aniline 분해균주 Burkholderia sp. HY1과 Delftia sp. HY99에서 유래된 Aniline Dioxygenases 유전자의 비교 분석 (Comparative Analysis of Aniline Dioxygenase Genes from Aniline Degrading Bacteria, Burkholderia sp. HY1 and Delftia sp. HY99.)

  • 강형일;오계헌
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제35권2호
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    • pp.104-111
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    • 2007
  • 본 연구에서는 단일 탄소원과 질소원으로 aniline을 이용하는 것으로 보고된 바 있는 Bukholderia sp. HY1과 Deiftia sp. HY99로부터 aniline의 첫 번째 분해 단계에 관련된 aniline dioxygenas의 위치를 확인하고 그 유전자를 클로닝하여 아미노산 서열을 결정하고 비교하였다. 한 개 이상의 플라스미드 DNA를 포함하고 있을 것으로 조사된 B.a sp. HY1에서 유래된 플라스미드의 curing 실험을 통해, B. sp. HY1의 aniline oxygenase는 플라스미드가 아닌 염색체 DNA에 존재하는 것으로 확인되었다. B. sp. HY1과 D. sp. HY99에서 유래된 aniline dioxygenase small subunit는 146개 아미노산을 기준으로 약 79%의 상동성을 보였다. 특히, B. sp. HY1으로부터 얻어진 ado2는 aniline dioxygenase small subunit의 terminal dioxygenase에 속하는 것으로 Frateuria sp. ANA-18의 tdnA2와 99%, 그리고 Delftia sp. HY99의 ado2는 Delftia sp. AN3의 danA2와 99% 이상의 아미노산 상동성을 나타내었다. 또한 본 연구에서 두 균주에서 얻어진 catechol oxygenase의 아미노산 서열분석을 통해 B. sp. HY1은 catechol 1,2-dioxygenase에 의해 ortho pathway를 D. sp. HY99는 catechol 2,3-dioxygenase에 의해 meta pathway를 운영할 것이라는 이전 보고를 강력하게 뒷받침해 주었다.

SCR 폐촉매 침출액으로부터 습식제련법에 의한 바나듐, 텅스텐의 회수 (Recovery of the Vanadium and Tungsten from Spent SCR Catalyst Leach Solutions by Hydrometallurgical Methods)

  • 최인혁;문경혜;전종혁;이진영;라제쉬 쿠마 죠티
    • 자원리싸이클링
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    • 제29권2호
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    • pp.62-68
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    • 2020
  • 2000년대에 접어들면서 선택적 촉매 환원(SCR) 촉매에 대한 광범위한 수요가 점차 증가하고 있다. SCR 촉매는 환경보호를 위해 질소산화물(NOx)의 배출 방지에 사용 된다. 일반적으로 SCR 촉매의 주성분은 TiO2(70~80 %), WO3(7~10 %), V2O5(~1 %) 등으로 구성되어있다. SCR 폐촉매는 대개 매립되어 폐기 되는데, 분해도가 극히 낮아 매립지에 영구적으로 남아있게 된다는 문제점을 가지고 있다. 따라서 환경을 보호하고 페촉매에 함유되어 있는 유가금속의 회수를 위하여 새로운 첨단기술의 개발이 필요하다. 이러한 SCR 폐촉매의 처리를 위해 침출 및 액-액 추출과 같은 습식제련법이 설계되고 개발되었다. 첫 번째 단계에서 SCR 폐촉매로부터 바나듐과 텅스텐을 선택적으로 침출한 후, 액-액 추출 공정에 의해 처리되었다. 바나듐과 텅스텐의 선택적 추출을 위해 D2EHPA, PC 88A, TBP, Cyanex 272, Aliquat 336과 같은 다양한 상용 용매추출제를 이용한 실험을 수행하였다. 바나듐과 텅스텐의 추출 및 분리를 위해 세정(scrubbing) 및 탈거(stripping) 연구가 수행되고 최적화 되었다. 3상의 생성을 억제하기 위해 iso-decanol 시약을 사용하여 최적화 하였다.

Enzyme의 처리에 의한 Cheese Base의 숙성중 Casein의 변화 (The Changes of Casein of Cheese Base Treated with Enzyme during Ripening)

  • 이강익;차광종;유제현
    • Journal of Dairy Science and Biotechnology
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    • 제14권2호
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    • pp.135-146
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    • 1996
  • 본 연구는 UF에 의한 cheese base제조과정 중 calf rennet 과 대용효소인 porcine pepsin을 각각 단독, 또는 1:1로 혼합첨가하여 cheese base를 제조한 후, HPLC와 전기영동을 이 용하여 casein의 변화를 관찰하기 위여 실시하였으며 얻어진 결과는 다음과 같다. HPLC를 이용, Superose 12 column에 의하여cheese casein을 gel filtration한 결과, Cheddar cheese는 제조직후 5개의 분획이었던 것이 6개월 숙성후 8개의 분획으로 분별되었으며, 효소처리하지 않은 대조구 cheese base는 8주 숙성중 4개의 분획으로 분별되어 분획수의 큰 변동은 없었고, calf rennet 단독처리구는 4개에서 5개로, 1:1혼합효소처리구(calf rennet : porcine pepsin)는 4개에서 7개로, porcine pepsin 단독처리구는 4개에서 8개로 각각 분별되어 porcine pepsin이 혼합됨에 따라 casein의 분해 정도가 높았다. 효소처리하여 8주간 숙성시킨 cheese base의 casein을 전기영동한 결과, ${\alpha}$$_{s1}$-casein의 경우, calf rennet 단독처리구는 3개의 band로 분리되었고, 1:1혼합효소처리구(calf rennet :porcine pepsin)와 Porcine pepsin 단독처리구는 5개의 band로 분리되었으며, 대조구는 1개의 major band와 2개의 minor band를 나타내었다. ${\beta}$-casein은 porcine pepsin의 첨가비율이 증가할수록 그 농도는 감소하였고, ${\gamma}_1$ ${\gamma}_2$-casein으로 추정되는 band는 상대적으로 증가함을 나타내었다. 또한 para-${\kappa}$-casein은 대조구를 제외하고 calf rennet, porcine pepsin단독처리구, 1:1혼합효소처리구에서 분리되었다.

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볏짚 발효사료 제조시 과산화수소 전처리 효과 (The Effects of Hydrogen Peroxide Pretreatment on Rice Straw Fermentation for Feed)

  • 최윤희;이상복;김명숙;홍재식
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제37권5호
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    • pp.326-333
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    • 1994
  • 볏짚의 사료가치를 증진시키기 위하여 과산화수소에 의한 전처리와 섬유소 및 리그닌분해력이 강한 Pleurotus florida 균주로 발효사료를 제조하고 화학성분, 결정도 및 in vitro 소화율을 조사하여 사료적 가치를 검토하였다. P. florida에 의한 볏짚발효시 hemicellulose, cellulose 및 lignin은 각각 22.5%, 11.4%, 28.1% 감소하였고, $H_2O_2$$H_2O_2(pH\;11.5)$ 전처리 후 발효시에는 4% 이하의 저농도에서 감소가 심하였으며 발효기간이 경과할수록 cellulose, lignin 등이 감소하였고 아미노산함량은 무처리 볏짚에 비하여 배양 30일 후에 약 28.9% 증가하였으며 4% $H_2O_2$ 전처리 후 발효시는 35.1% 증가하였다. 볏짚 섬유소의 결정도는 $H_2O_2$ 처리 및 P. florida에 의한 발효처리로 감소하였고 $H_2O_2(pH\;11.5)$ 처리시 증가하였으며 $H_2O_2(pH\;11.5)$ 처리 후 수세시의 잔류볏짚의 결정도는 더욱 증가하였고 P. florida에 의한 볏짚배양 30일 후 in vitro 소화율은 17.1% 증가하였으며, $H_2O_2$ 전처리 후 발효시킨 볏짚은 6% 이하의 저농도에서 소화율 상승효과가 있었다.

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Anabaena cylindrica 분해세균 AK-07의 동정과 분해 관련 효소활성 조사 (Identification of Alga-lytic Bacterium AK-07 and Its Enzyme Activities Associated with Degradability of Cyanobacterium Anabaena cylindrica)

  • 김정동;한명수
    • 생태와환경
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    • 제36권2호통권103호
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    • pp.108-116
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    • 2003
  • 부영양화 현상을 나타내는 석촌호수와 팔당호의 표층수와 저니로부터 178개의 균주를 분리한 후, Anabaena cylindrica lawn 상에서 plaque를 형성하는 9개의 균주를 선별하였으며 이들 중에서 남조류 생장 억제 능력이 가장 우수한 AK-07를 선발하였다. AK-07의 특성과 16S rDNA의 염기 서열 분석을 기초로 하여 유연관계를 조사한 결과, 형태적, 생리적 생화학적 특징들은 Acinetobacter속의 특성들과 유사하였으며, 165 rDNA의 염기 서열 분석한 결과는 Acinetobacter johnsonii와 99.5%의 유사성을 나타내어, Acinetobacter johnsonii AK-07로 명명하였다. 남조류 분해 특성을 조사하기 위해서, AK-07를 A. cylindrica와 혼합 배양시 접종 2일 후에 남조류의 분해가 관찰되었고, 접종 10일 후에는 남조류가 완전히 사멸하였으며, AK-07의 세포 수는 $8\;{\times}\;10^8\;cfu\;ml^{-1}$까지 증가하였다. 그러나 배양 상등액을 A. cylindrica와 혼합 배양 하였을 때에는 남조류의 분해는 관찰 되지 않았다. 따라서 AK-07는 남조류를 직접 접촉하여 분해하는 것으로 사료되어, AK-07에 세포에 존재하는 효소의 활성을 조사한 결과 Pretense와 glycanases중에서 ${\beta}$-Xylosidase의 활성이 가장 높았으며, Alginase, Laminarinase, Lipase, ${\beta}$-Galactosidase 및 ${\beta}$-Glucosidase의 활성도 높은 수준으로 관찰되었다. A. johnsonii AK-07은 A. cylindrica의 polysaccharides나 peptidoglycans를 monosaccharides이나 저분자 유기물로 분해하는 것으로 여겨진다.

국내 이용 주요 조사료원의 영양소 함량 및 반추위 In situ 소실율 평가 (Evaluations of Nutrient Compositions and In Situ Ruminal Disappearance Rates of Roughage Sources Commonly Used in Korea)

  • 나영준;이경원;홍경희;임종수;김명화;김경훈;이상락
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.269-274
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    • 2013
  • 본 연구에서는 국내에서 반추가축에게 주로 이용되는 조사료원들의 영양소 함량 및 반추위 in situ 소실율을 평가하기 위해서 수행하였다. 착유우 30두 이상의 50여개 농가를 대상으로 조사한 결과를 토대로 선정한 12종류의 조사료를 다양한 수입원을 고려하여 확보한 다음, 주요 영양소 성분과 미네랄을 분석하였다. 또한 그 중 5개의 조사료원(티모시, 알팔파펠렛, 볏짚, 클라인글라스 및 톨페스큐)을 선정하여 반추위 cannula가 장착된 거세 한우 2두(평균체중 $526{\pm}14$ kg)를 이용하여 반추위 in-situ 소실율을 평가하였다. 조사한 조사료원들의 영양소 함량은 한국표준사료성분분석표에 비하여 전반적으로 낮은 함량을 나타내었다. 최종 반추위 in-situ 건물 소실율은 클라인글라스가 가장 높게 나타났으며 티모시, 알팔파 펠렛, 톨 페스큐, 볏짚 순으로 낮아졌다. 최종 조단백질 소실율은 알팔파 펠렛이 가장 높았으며 클라인 글라스, 티모시, 톨페스큐, 볏짚 순으로 높게 나타났다.

Essential oil mixture on rumen fermentation and microbial community - an in vitro study

  • Kim, Hanbeen;Jung, Eunsang;Lee, Hyo Gun;Kim, Byeongwoo;Cho, Seongkeun;Lee, Seyoung;Kwon, Inhyuk;Seo, Jakyeom
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제32권6호
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    • pp.808-814
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    • 2019
  • Objective: The objective of this study was to investigate the effects of essential oil mixture (EOM) supplementation on rumen fermentation characteristics and microbial changes in an in vitro. Methods: Three experimental treatments were used: control (CON, no additive), EOM 0.1 (supplementation of 1 g EOM/kg of substrate), and EOM 0.2 (supplementation of 2 g EOM/kg of substrate). An in vitro fermentation experiment was carried out using strained rumen fluid for 12 and 24 h incubation periods. At each time point, in vitro dry matter digestibility (IVDMD), neutral detergent fiber digestibility (IVNDFD), pH, ammonia nitrogen ($NH_3-N$), and volatile fatty acid (VFA) concentrations, and relative microbial diversity were estimated. Results: After 24 h incubation, treatments involving EOM supplementation led to significantly higher IVDMD (treatments and quadratic effect; p = 0.019 and 0.008) and IVNDFD (linear effect; p = 0.068) than did the CON treatment. The EOM 0.2 supplementation group had the highest $NH_3-N$ concentration (treatments; p = 0.032). Both EOM supplementations did not affect total VFA concentration and the proportion of individual VFAs; however, total VFA tended to increase in EOM supplementation groups, after 12 h incubation (linear; p = 0.071). Relative protozoa abundance significantly increased following EOM supplementation (treatments, p<0.001). Selenomonas ruminantium and Ruminococcus albus (treatments; p<0.001 and p = 0.005), abundance was higher in the EOM 0.1 treatment group than in CON. The abundance of Butyrivibrio fibrisolvens, fungi and Ruminococcus flavefaciens (treatments; p<0.001, p<0.001, and p = 0.005) was higher following EOM 0.2 treatment. Conclusion: The addition of newly developed EOM increased IVDMD, IVNDFD, and tended to increase total VFA indicating that it may be used as a feed additive to improve rumen fermentation by modulating rumen microbial communities. Further studies would be required to investigate the detailed metabolic mechanism underlying the effects of EOM supplementation.