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한반도 미세먼지 발생과 연관된 대기패턴 그리고 미래 전망 (Atmospheric Circulation Patterns Associated with Particulate Matter over South Korea and Their Future Projection)

  • 이현주;정여민;김선태;이우섭
    • 한국기후변화학회지
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    • 제9권4호
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    • pp.423-433
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    • 2018
  • 본 연구에서는 고농도 미세먼지의 발생과 연관된 대기패턴을 조사하고, 이를 바탕으로 한반도의 고농도 미세먼지의 발생을 예측할 수 있는 지수를 개발하였다. 또한 개발된 지수를 이용하여 미래의 한반도 고농도 미세먼지 발생과 연관된 대기 패턴의 변화를 살펴보았다. 서울지역 미세먼지 농도의 변동성을 조사하기 위해, 황사 발생 사례일을 제외한 미세먼지 고농도 사례일은 대기환경기준에 따라 24시간 평균 $PM_{10}$ 농도가 $100{\mu}g/m^3$ 이상일 경우로 정의하였다. 미세먼지 연평균 농도는 2001년부터 꾸준히 감소하는 경향을 보이며, 2012년 이후에 감소 추세가 주춤하였으며, $PM_{10}$ 고농도 사례일수도 2003년부터 2016년까지 대체로 감소하였다. 그러나 4일 이상 지속되었던 고농도 사례만을 살펴보면 2001년과 2003년을 제외하고 뚜렷한 감소 경향을 찾아보기 어렵고 전반적인 대기질 향상에도 불구하고 지속적으로 발생하는 것을 알 수 있다. 4일이상 지속되는 고농도 사례는 최근 들어 뚜렷한 경향을 보이지 않고, 기상조건 등의 다른 발생원이 있음을 알 수 있다. 그러므로 고농도 사례에 대한 대기 순환장의 특징을 살펴보기 위해 한반도의 고농도 사례일에 대한 대기패턴의 합성장을 분석하였다. 고농도 사례가 발생하였을 경우, 한반도 상공에 고기압에 위치하면서, 극의 찬 공기의 유입을 차단하며, 상층 동서 방향 바람은 한반도 북쪽으로 흐르게 된다. 따라서 한반도 지역은 차고 건조한 북서풍이 약화되고, 풍속이 감소된다. 이러한 한반도 미세먼지 고농도 사례와 연관된 대기패턴을 바탕으로 겨울철 한반도 $PM_{10}$ 농도를 전망하기 위한 미세먼지 고농도 지수를 정의하여 사용하였다. 먼저 500 hPa 지위고도, 500 hPa 동서 방향 바람 성분, 850 hPa 남북 방향 바람 성분과 $PM_{10}$과의 상관성이 높은 지역에서 각 변수를 영역 평균하고 표준화 과정을 거친 후 각 변수에 대한 지수를 계산하고, 각 지수의 합으로 한반도 미세먼지 고농도 지수 (KPI)를 정의하였다. 한반도 미세먼지 고농도 지수를 CMIP5에 참여하는 10개의 기후모형에 적용하여 미래 한반도의 고농도 미세먼지를 발생시킬 수 있는 대기패턴의 변동성을 살펴보았다. 겨울철 한반도에서 대기의 정체를 유발하여 심한 대기오염을 발생시킬 수 있는 기상 조건의 빈도가 기후변화에 따라 크게 증가하는 것으로 나타났다. 이러한 증가는 한반도 주변의 평균 대기 상태의 변화와 일치한다 (Cai et al, 2017). 이 연구는 $PM_{10}$ 관측자료 기간이 2001년부터 2016년까지의 총 16년 동안의 자료 만을 이용하여 한반도 고농도 미세먼지 발생과 관련된 대기패턴을 분석하였기에 대기오염과 연관된 기상조건을 완벽하게 식별하지는 못하였을 것이다. 향후 연구를 통해서 $PM_{10}$과 더불어 $PM_{2.5}$의 자료를 활용하여 상세한 분석이 필요할 것으로 보인다. 그럼에도 불구하고, 본 연구의 결과는 지구 온실가스 배출로 인한 대기 순환의 변화가 한반도 고농도 미세먼지 발생 사례를 증가시키는 중요한 역할을 할 수 있음을 시사한다. 지구 온난화가 심해진다면, 작은 대기 오염 배출이라도 축적이 되어 고농도 미세먼지 현상이 발생 할 수 있다. 따라서 대기 오염 배출 저감 노력뿐만 아니라, 온실가스 배출량을 줄이기 위한 노력이 동시에 필요할 것으로 사료된다.

잘피밭 해역에 방류된 감성돔 Acanthopagrus schlegeli 치어의 식성 및 어체성분 변화 (Changes in Feeding Habit and Body Composition of Black Sea Bream Acanthopagrus schlegeli Released in Eelgrass Zostera marina Bed)

  • 지승철;이시우;김양수;정관식;유진형;최낙중;명정구
    • 한국양식학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.278-284
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    • 2008
  • 인공종묘 생산된 감성돔 Acanthopagrus schlegeli 치어를 잘 피밭에 방류하여 방류초기의 먹이섭취와 체성분 변화에 대하여 조사하였다. 방류어의 먹이섭취율(predation rate)은 1일째와 3일째 79%로 낮았으며, 7일과 10일째 100%로 증가하였으나 20일째와 30일에는 75%로 낮아졌다. 방류된 감성돔 치어는 단각류와 복족류(Gastropoda)를 주로 섭식하였다. 단각류(Amphipoda)의 섭취는 방류 초기와 30일째에 낮고, 15일째에 82.9%로 가장 높았다. 한편 복족류는 1일째 84.6%로 가장 높았으며, 20일째는 3.1%로 가장 낮은 값을 보였으며, 갑각류와 해조류는 채집 기간동안 20% 내외를 나타내었다. 소화기관 중량비는 방류 후 20일과 30일째 유의적으로 낮은 값을 보였다. 전어체 성분에서는 방류 후 시간 경과에 따라 조단백질과 조지방 성분이 유의적으로 감소하였으며, 지방산 중 DHA 조성이 증가하는 경향을 보였다. 본 연구결과 잘피밭은 자연 먹이의 공급장으로서 방류된 감성돔의 빠른 초기 먹이섭취 및 환경적응에 많은 도움을 준 것으로 판단된다.

폐경 후 여성에서 체성분과 골밀도와의 관계 (The Relationship Between Body Composition and Bone Mineral Density in Postmenopausal Women)

  • 채진욱;김일회;권우성;이근미;정승필;문용
    • Journal of Yeungnam Medical Science
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    • 제20권1호
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    • pp.53-61
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    • 2003
  • Background: Body weight is an important factor that influence the bone density in postmenopausal women except estrogen dificiency. However, different results are reported about the relationship between body composition and bone density in the postmenopausal women. We have studied the relationship between age, body weight, body mass index (BMI), waist hip ratio (WHR), muscle mass, fat mass, fat free mass and bone density. Materials and Methods: We have studied 127 persons of postmenopausal women who visited university medical center and examined the inbody 3.0 and Dual Energy X-ray Absorptiometry (DEXA) from Jan, 2001 to Jun, 2002. they didn't have any disease and didn't received hormone therapy, osteoporosis therapy or other medication that influence the bone density. Results: The numbers of study subjects is total 127 persons. Mean age is $56.9{\pm}5.14$, mean weight is $59.3{\pm}8.7kg$, mean BMI is $25.37{\pm}3.16(kg/m^2)$, mean fat mass is $20.02{\pm}5.05kg$, mean muscle mass is $37.49{\pm}4.50kg$, mean fat free mass is $39.80{\pm}4.70$, mean BMD is $0.828{\pm}0.148(g/cm^2$). In the result of linear regression analysis, age, height, weight, muscle mass, fat free mass, fat mass, BMI are significant determinants of BMD. In stepwise multiple regression analysis, age is the most significant determinant of BMD and besides age, fat free mass is the most significant determinant of BMD among body composition. Conclusion: In postmenopausal women, age, height, weight, BMI, muscle mass, fat free mass, fat mass are significant determinants of BMD and besides age, fat free mass is the most significant determinant of BMD among the body composition. So, diet and exercise that increase fat free mass will contribute to bone density increment.

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Effect of Phytogenic Feed Additives in Soybean Meal on In vitro Swine Fermentation for Odor Reduction and Bacterial Community Comparison

  • Alam, M.J.;Mamuad, L.L.;Kim, S.H.;Jeong, C.D.;Sung, H.G.;Cho, S.B.;Jeon, C.O.;Lee, K.;Lee, Sang Suk
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제26권2호
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    • pp.266-274
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    • 2013
  • The effect of different phytogenic feed additives on reducing odorous compounds in swine was investigated using in vitro fermentation and analyzed their microbial communities. Soybean meal (1%) added with 0.1% different phytogenic feed additives (FA) were in vitro fermented using swine fecal slurries and anaerobically incubated for 12 and 24 h. The phytogenic FAs used were red ginseng barn powder (Panax ginseng C. A. Meyer, FA1), persimmon leaf powder (Diospyros virginiana L., FA2), ginkgo leaf powder (Ginkgo biloba L., FA3), and oregano lippia seed oil extract (Lippia graveolens Kunth, OL, FA4). Total gas production, pH, ammonianitrogen ($NH_3$-N), hydrogen sulfide ($H_2S$), nitrite-nitrogen ($NO_2{^-}$-N), nitrate-nitrogen ($NO_3{^-}$-N), sulfate (${SO_4}^{--}$), volatile fatty acids (VFA) and other metabolites concentration were determined. Microbial communities were also analyzed using 16S rRNA DGGE. Results showed that the pH values on all treatments increased as incubation time became longer except for FA4 where it decreased. Moreover, FA4 incubated for 12 and 24 h was not detected in $NH_3$-N and $H_2S$. Addition of FAs decreased (p<0.05) propionate production but increased (p<0.05) the total VFA production. Ten 16S rRNA DGGE bands were identified which ranged from 96 to 100% identity which were mostly isolated from the intestine. Similarity index showed three clearly different clusters: I (FA2 and FA3), II (Con and FA1), and III (FA4). Dominant bands which were identified closest to Eubacterium limosum (ATCC 8486T), Uncultured bacterium clone PF6641 and Streptococcus lutetiensis (CIP 106849T) were present only in the FA4 treatment group and were not found in other groups. FA4 had a different bacterial diversity compared to control and other treatments and thus explains having lowest odorous compounds. Addition of FA4 to an enriched protein feed source for growing swine may effectively reduce odorous compounds which are typically associated with swine production.

녹차 Catechin의 마이크로웨이브 조사 흰쥐 심장 조직의 Phospholipae $A_2$ 활성과 Arachidonic Acid Cascade계 개선 효과 (Effects of Green Tea Catechin on Microsomal Phospholipase $A_2$ Activity and Arachidonic Acid Cascade in Rat's Heart When Exposed to Microwave)

  • 김미지
    • 동아시아식생활학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.311-319
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    • 2013
  • The purpose of the present study is to investigate the effects of green tea catechin on microsomal phospholipase $A_2(PLA_2)$ activity and the arachidonic acid (AA) cascade in hearts of microwave exposed rats. Sprague-Dawley male rats weighing $100{\pm}10$ g were randomly assigned to one normal group and three microwave exposed groups. The microwave exposed groups were subdivided into three groups: catechin free diet (MW) group, 0.25% catechin (MW-0.25C group and 0.5% catechin (MW-0.5C) group according to the levels of dietary catechin supplementation. Rats were sacrificed $6^{th}$ day after microwave irradiations (2.45 GHz, 15 min). The heart microsome $PLA_2$ activity in the MW group was 130% greater than that of normal groups, whereas there was no significant difference between normal group and MW-0.25C, MW-0.5C group. The per- centage phosphatidyl ethanolamine (PE) hydrolyzed in the heart microsome in the MW was increased 54% by microwave irra- diation, whereas there was no significant difference between normal group and MW-0.5C group. The percentage phosphatidyl choline (PC) hydrolyzed in the heart microsome in the MW group was increased by 104% and by microwave irradiation, whereas there was no significant difference between normal group and MW-0.5C group. The formation of thromboxane $A_2(TXA_2)$ in the heart microsome was 70% greater in the MW group than in the normal group. However, the MW-0.25C and MW-0.5C group maintained the normal level. The formation of prostacyclin ($PGI_2$) in the heart microsome was 21% lower in the MW group than in the normal group, while that of MW-0.25C and MW-0.5C group were maintained in the normal group. The heart microsomal thiobarbituric acid reactive substances (TBARS) concentrations, as an index of lipid peroxide, were 71% greater in the MW group, as compared with normal group. However, the MW-0.25C and MW-0.5C group were 4.6% and 9.2% lower, respectively, than that of MW group. In conclusion, heart function appeared to be improved by green tea catechin supplementation due to its antithrombus action, which in return controls the AA cascade system.

Empirical Selection of Informative Microsatellite Markers within Co-ancestry Pig Populations Is Required for Improving the Individual Assignment Efficiency

  • Lia, Y.H.;Chu, H.P.;Jiang, Y.N.;Lin, C.Y.;Li, S.H.;Li, K.T.;Weng, G.J.;Cheng, C.C.;Lu, D.J.;Ju, Y.T.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제27권5호
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    • pp.616-627
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    • 2014
  • The Lanyu is a miniature pig breed indigenous to Lanyu Island, Taiwan. It is distantly related to Asian and European pig breeds. It has been inbred to generate two breeds and crossed with Landrace and Duroc to produce two hybrids for laboratory use. Selecting sets of informative genetic markers to track the genetic qualities of laboratory animals and stud stock is an important function of genetic databases. For more than two decades, Lanyu derived breeds of common ancestry and crossbreeds have been used to examine the effectiveness of genetic marker selection and optimal approaches for individual assignment. In this paper, these pigs and the following breeds: Berkshire, Duroc, Landrace and Yorkshire, Meishan and Taoyuan, TLRI Black Pig No. 1, and Kaohsiung Animal Propagation Station Black pig are studied to build a genetic reference database. Nineteen microsatellite markers (loci) provide information on genetic variation and differentiation among studied breeds. High differentiation index ($F_{ST}$) and Cavalli-Sforza chord distances give genetic differentiation among breeds, including Lanyu's inbred populations. Inbreeding values ($F_{IS}$) show that Lanyu and its derived inbred breeds have significant loss of heterozygosity. Individual assignment testing of 352 animals was done with different numbers of microsatellite markers in this study. The testing assigned 99% of the animals successfully into their correct reference populations based on 9 to 14 markers ranking D-scores, allelic number, expected heterozygosity ($H_E$) or $F_{ST}$, respectively. All miss-assigned individuals came from close lineage Lanyu breeds. To improve individual assignment among close lineage breeds, microsatellite markers selected from Lanyu populations with high polymorphic, heterozygosity, $F_{ST}$ and D-scores were used. Only 6 to 8 markers ranking $H_E$, $F_{ST}$ or allelic number were required to obtain 99% assignment accuracy. This result suggests empirical examination of assignment-error rates is required if discernible levels of co-ancestry exist. In the reference group, optimum assignment accuracy was achievable achieved through a combination of different markers by ranking the heterozygosity, $F_{ST}$ and allelic number of close lineage populations.

The influence of shade allocation or total shade plus overhead fan on growth performance, efficiency of dietary energy utilization, and carcass characteristics of feedlot cattle under tropical ambient conditions

  • Castro-Perez, Beatriz I.;Estrada-Angulo, Alfredo;Rios-Rincon, Francisco G.;Nunez-Benitez, Victor H.;Rivera-Mendez, Carlos R.;Urias-Estrada, Jesus D.;Zinn, Richard A.;Barreras, Alberto;Plascencia, Alejandro
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제33권6호
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    • pp.1034-1041
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    • 2020
  • Objective: The objective of this experiment was to evaluate the effect of shade allocation and shade plus fan on growth performance, dietary energy utilization and carcass characteristics of feedlot cattle under tropical ambient conditions Methods: Two trials were conducted, involving a total of 1,560 young bulls (289±22 kg BW) assigned to 24 pens (65 bulls/pen and 6 pens/treatment). Pens were 585 ㎡ with 15 m fence line feed bunks. Shade treatments (㎡ shade/animal) were: i) limited shade (LS) to 1.2 ㎡ shade/animal (LS1.2); ii) limited shade to 2.4 ㎡ shade/animal (LS2.4); iii) total shade (TS) which correspond to 9 ㎡/animal, and iv) total shade equipped with fans (TS+F). Trials lasted 158 and 183 days. In both studies, the average weekly maximum temperature exceeded 34℃. Results: Increasing shade allocation tended (p = 0.08) to linearly increases average daily gain (ADG), and dry matter intake (DMI, quadratic effect, p = 0.03). This effect was most apparent between LS1.2 and LS2.4. Shade allocation, per se, did not affect gain efficiency or estimated dietary net energy (NE). Compared with TS, TS+F increased (p<0.05) ADG, gain efficiency, and tended (p = 0.06) to increase dietary NE. There was a quadratic effect of shade on longissimus area and marbling score, with values being lower (p<0.01) for LS2.4 than for LS1.2 or TS. Likewise, marbling score was lower for TS+F than for TS. Percentage kidney, pelvic, and heart (KPH) linearly decreased with increasing shade. In contrast, KPH was greater for TS than for TS+F. Conclusion: Providing more than 2.4 ㎡ shade/animal will not further enhance feedlot performance. The use of fans in combination with shade increases ADG and gain efficiency beyond that of shade, alone. These enhancements were not associated with increased DMI, but rather, to an amelioration of ambient temperature humidity index on maintenance energy requirement.

평년 평균기후자료 기반 농업기후도의 신뢰도 (Reliability of the Agro-climatic Atlases Based on the 30-Year Average Climate Data)

  • 김진희;김대준;김수옥
    • 한국농림기상학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.110-119
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    • 2017
  • 평년의 기온분포도의 제작방법에 따라 이를 활용하여 산출되는 농업기후정보에 어느 정도의 오차를 유발하는지 평가하고자 하였다. 1983-2012 기간에 발생한 기온을 일별로 평균하여 배경기온(365일 ${\times}$ 1세트)을 준비하고, 여기에 소기후모형을 적용하여 평균된 일별 기온분포도('EST 평년' 기온)를 제작하였다. 또한 30년동안 발생한 매년, 매일의 배경기온(365일 ${\times}$ 30세트)으로부터 실황 추정용 소기후모형에 적용하여 30세트의 기온분포도를 제작한 후 일 단위로 다시 평균한 기온분포도('OBS 평년' 기온)를 참값으로 간주하여 비교하였다. 평년 기온분포도에 따라 '후지' 사과의 개화일과 종상일을 예측하고, 늦서리의 위험정도를 비교한 결과, 휴면에 진입하는 늦가을 이후부터 봄철까지의 기온을 온도시간단위로 환산하여 사용하는 개화일의 경우, 평균 2.9일의 오차를 보인 반면, 4월의 최저기온 분포를 2차방정식에 대입하여 산출한 종상일의 경우 평균 11.4일의 비교적 큰 오차가 발생하는 것으로 나타났다. 또한, 늦서리의 위험을 판정하는 방법은 개화일과 종상일의 편차를 이용하는데 EST 평년 기온을 근거로 판정할 경우, 하동군 악양면의 12.5% 면적에 해당하는 농가는 종상일이 개화일과 같거나 늦게 출현하여 위험지역으로 분류되었지만, OBS 평년 기온에 따르면 악양면의 모든 지역에서 종상일이 개화일보다 늦게 나타나는 곳은 없었다. 차후 컴퓨터 자원과 구동시간에 큰 제약이 없다면 실황 추정기술에 따라 평년기간 30세트의 일별자료를 복원하여 기존 EST 평년 자료를 대체하는 것이 필요하다고 판단된다.

콜라비 부위별 추출물의 항산화 효과 (Antioxidative Effect of Extracts from Different Parts of Kohlrabi)

  • 박원민;김꽃봉우리;김민지;강보경;박시우;김보람;안나경;최연욱;윤성열;안동현
    • Journal of Applied Biological Chemistry
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    • 제57권4호
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    • pp.353-358
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    • 2014
  • 본 연구는 녹색 및 보라색 콜라비 부위(껍질, 잎, 엽육)에 따른 항산화 효과에 대해서 검증하고자 물 및 95% 에탄올에서 추출하였다. 항산화 활성을 측정하기 위하여 총 폴리페놀 함량, DPPH 라디칼 소거능, 금속봉쇄력, 환원력, rancimat에 의한 산화도를 측정하였다. 그 결과, 녹색 껍질 에탄올 추출물 및 보라색 잎 물 추출물이 각각 12.00 및 11.70 mg/mL로 가장 높은 총 폴리페놀 함량을 가졌다. DPPH 라디칼 소거능의 경우 보라색 잎 및 껍질의 물 및 에탄올 추출물에서 뛰어난 라디칼 소거능을 가졌으며, 금속봉쇄력의 경우 보라색 잎 물 추출물이 가장 높은 금속봉쇄력을 나타냈다. 반면, 환원력 및 rancimat에 의한 항산화도의 경우 콜라비 추출물은 대조구에 비하여 낮은 항산화력을 나타내었다. 따라서, 본 연구는 보라색 콜라비의 잎과 껍질 부위가 항산화 소재로서의 활용 가능성이 높음을 확인하였다.

Effect of Ginger Extract and Citric Acid on the Tenderness of Duck Breast Muscles

  • He, Fu-Yi;Kim, Hyun-Wook;Hwang, Ko-Eun;Song, Dong-Heon;Kim, Yong-Jae;Ham, Youn-Kyung;Kim, Si-Young;Yeo, In-Jun;Jung, Tae-Jun;Kim, Cheon-Jei
    • 한국축산식품학회지
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    • 제35권6호
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    • pp.721-730
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    • 2015
  • The objective of this study was to examine the effect of ginger extract (GE) combined with citric acid on the tenderness of duck breast muscles. Total six marinades were prepared with the combination of citric acid (0 and 0.3 M citric acid) and GE (0, 15, and 30%). Each marinade was sprayed on the surface of duck breasts (15 mL/100 g), and the samples were marinated for 72 h at 4℃. The pH and proteolytic activity of marinades were determined. After 72 h of marination, Warner Bratzler shear force (WBSF), myofibrillar fragmentation index (MFI), pH, cooking loss, moisture content, sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE), and protein solubility were evaluated. There was no significant (p>0.05) difference in moisture content or cooking loss among all samples. However, GE marination resulted in a significant (p<0.05) decrease in WBSF but a significant (p<0.05) increase in pH and MFI. In addition, total protein and myofibrillar protein solubility of GE-marinated duck breast muscles in both WOC (without citric acid) and WC (with citric acid) conditions were significantly (p<0.05) increased compared to non-GE-marinated duck breast muscles. SDS-PAGE showed an increase of protein degradation (MHC and actin) in WC condition compared to WOC condition. There was a marked actin reduction in GE-treated samples in WC. The tenderization effect of GE combined with citric acid may be attributed to various mechanisms such as increased MFI and myofibrillar protein solubility.