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Brief Introduction of Research Progresses in Control and Biocontrol of Clubroot Disease in China

  • He, Yueqiu;Wu, Yixin;He, Pengfei;Li, Xinyu
    • 한국균학회소식:학술대회논문집
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    • 한국균학회 2015년도 춘계학술대회 및 임시총회
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    • pp.45-46
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    • 2015
  • Clubroot disease of crucifers has occurred since 1957. It has spread to the whole China, especially in the southwest and nourtheast where it causes 30-80% loss in some fields. The disease has being expanded in the recent years as seeds are imported and the floating seedling system practices. For its effective control, the Ministry of Agriculture of China set up a program in 2010 and a research team led by Dr. Yueqiu HE, Yunnan Agricultural University. The team includes 20 main reseachers of 11 universities and 5 institutions. After 5 years, the team has made a lot of progresses in disease occurrence regulation, resources collection, resistance identification and breeding, biological agent exploration, formulation, chemicals evaluation, and control strategy. About 1200 collections of local and commercial crucifers were identified in the field and by artificiall inoculation in the laboratories, 10 resistant cultivars were breeded including 7 Chinese cabbages and 3 cabbages. More than 800 antagostic strains were isolated including bacteria, stretomyces and fungi. Around 100 chemicals were evaluated in the field and greenhouse based on its control effect, among them, 6 showed high control effect, especially fluazinam and cyazofamid could control about 80% the disease. However, fluzinam has negative effect on soil microbes. Clubroot disease could not be controlled by bioagents and chemicals once when the pathogen Plasmodiophora brassicae infected its hosts and set up the parasitic relationship. We found the earlier the pathogent infected its host, the severer the disease was. Therefore, early control was the most effective. For Chinese cabbage, all controlling measures should be taken in the early 30 days because the new infection could not cause severe symptom after 30 days of seeding. For example, a biocontrol agent, Bacillus subtilis Strain XF-1 could control the disease 70%-85% averagely when it mixed with seedling substrate and was drenching 3 times after transplanting, i.e. immediately, 7 days, 14 days. XF-1 has been deeply researched in control mechanisms, its genome, and development and application of biocontrol formulate. It could produce antagonistic protein, enzyme, antibiotics and IAA, which promoted rhizogenesis and growth. Its The genome was sequenced by Illumina/Solexa Genome Analyzer to assembled into 20 scaffolds then the gaps between scaffolds were filled by long fragment PCR amplification to obtain complet genmone with 4,061,186 bp in size. The whole genome was found to have 43.8% GC, 108 tandem repeats with an average of 2.65 copies and 84 transposons. The CDSs were predicted as 3,853 in which 112 CDSs were predicted to secondary metabolite biosynthesis, transport and catabolism. Among those, five NRPS/PKS giant gene clusters being responsible for the biosynthesis of polyketide (pksABCDEFHJLMNRS in size 72.9 kb), surfactin(srfABCD, 26.148 kb, bacilysin(bacABCDE 5.903 kb), bacillibactin(dhbABCEF, 11.774 kb) and fengycin(ppsABCDE, 37.799 kb) have high homolgous to fuction confirmed biosynthesis gene in other strain. Moreover, there are many of key regulatory genes for secondary metabolites from XF-1, such as comABPQKX Z, degQ, sfp, yczE, degU, ycxABCD and ywfG. were also predicted. Therefore, XF-1 has potential of biosynthesis for secondary metabolites surfactin, fengycin, bacillibactin, bacilysin and Bacillaene. Thirty two compounds were detected from cell extracts of XF-1 by MALDI-TOF-MS, including one Macrolactin (m/z 441.06), two fusaricidin (m/z 850.493 and 968.515), one circulocin (m/z 852.509), nine surfactin (m/z 1044.656~1102.652), five iturin (m/z 1096.631~1150.57) and forty fengycin (m/z 1449.79~1543.805). The top three compositions types (contening 56.67% of total extract) are surfactin, iturin and fengycin, in which the most abundant is the surfactin type composition 30.37% of total extract and in second place is the fengycin with 23.28% content with rich diversity of chemical structure, and the smallest one is the iturin with 3.02% content. Moreover, the same main compositions were detected in Bacillus sp.355 which is also a good effects biocontol bacterial for controlling the clubroot of crucifer. Wherefore those compounds surfactin, iturin and fengycin maybe the main active compositions of XF-1 against P. brassicae. Twenty one fengycin type compounds were evaluate by LC-ESI-MS/MS with antifungal activities, including fengycin A $C_{16{\sim}C19}$, fengycin B $C_{14{\sim}C17}$, fengycin C $C_{15{\sim}C18}$, fengycin D $C_{15{\sim}C18}$ and fengycin S $C_{15{\sim}C18}$. Furthermore, one novel compound was identified as Dehydroxyfengycin $C_{17}$ according its MS, 1D and 2D NMR spectral data, which molecular weight is 1488.8480 Da and formula $C_{75}H_{116}N_{12}O_{19}$. The fengycin type compounds (FTCPs $250{\mu}g/mL$) were used to treat the resting spores of P. brassicae ($10^7/mL$) by detecting leakage of the cytoplasm components and cell destruction. After 12 h treatment, the absorbencies at 260 nm (A260) and at 280 nm (A280) increased gradually to approaching the maximum of absorbance, accompanying the collapse of P. brassicae resting spores, and nearly no complete cells were observed at 24 h treatment. The results suggested that the cells could be lyzed by the FTCPs of XF-1, and the diversity of FTCPs was mainly attributed to a mechanism of clubroot disease biocontrol. In the five selected medium MOLP, PSA, LB, Landy and LD, the most suitable for growth of strain medium is MOLP, and the least for strains longevity is the Landy sucrose medium. However, the lipopeptide highest yield is in Landy sucrose medium. The lipopeptides in five medium were analyzed with HPLC, and the results showed that lipopeptides component were same, while their contents from B. subtilis XF-1 fermented in five medium were different. We found that it is the lipopeptides content but ingredients of XF-1 could be impacted by medium and lacking of nutrition seems promoting lipopeptides secretion from XF-1. The volatile components with inhibition fungal Cylindrocarpon spp. activity which were collect in sealed vesel were detected with metheds of HS-SPME-GC-MS in eight biocontrol Bacillus species and four positive mutant strains of XF-1 mutagenized with chemical mutagens, respectively. They have same main volatile components including pyrazine, aldehydes, oxazolidinone and sulfide which are composed of 91.62% in XF-1, in which, the most abundant is the pyrazine type composition with 47.03%, and in second place is the aldehydes with 23.84%, and the third place is oxazolidinone with 15.68%, and the smallest ones is the sulfide with 5.07%.

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도축전 절식과 냉장숙성이 재래돼지 Longissimus Dorsi, Biceps Femoris와 Triceps Brachii의 육질에 미치는 영향 (Effects of Pre-slaughter Fasting and Chiller Ageing on Objective Meat Quality in Longissimus Dorsi, Biceps Femoris, and Triceps Brachii Muscles of Korean Native Black Pigs)

  • 황인호;박범영;조수현;김명직;이종문
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제46권3호
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    • pp.405-414
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    • 2004
  • 본 연구는 한국 재래돼지의 도축전 절식과 숙성이 longissimus dorsi(LD), biceps femoris(BF) and triceps brachii(TB)의 육질에 미치는 영향을 조사하였다. 18 시간동안 절식은 LD에서 유의적으로(P < 0.05) 높은 최종 pH을 보였고, BF도 유사한 경향을 나타냈다. 근육 온도는 절식유무에 영향을 받지않아, 이 결과는 각 처리구의 돼지들은 각기 다른 온도와 pH의 영향을 받았다는 것을 의미한다. 이러한 영향은 LD의 경우 절식을 하지 않은 돼지에서 유의적으로 높은(P < 0.05) hunter $L^*$ 값과 가열감량에서 나타났다. 하지만 전단력은 차이가 없었다. 또한 BF와 TB의 육질은 도축전 절식유무에 의해 영향을 받지 않았다. LD에서 전단력은 숙성 7일까지 감소하였고, BF와 TB는 14일까지 유의적으로(P < 0.05) 감소했다. 숙성기간중 LD와 BF, 그리고 LD와 TB의 상관관계를 보았을 때, LD의 전단력 6kg은 BF와 TB에서 각각 6과 3.5 kg을 보였다. 본 연구의 결과에 따르면, 도축전 급여는 시각적인 육색은 개선하나, 가열감량을 증가시켜 맛은 감소시킬 것으로 판단되었다. 한편 LD의 숙성은 7일이 적절한 것으로 나타났고, TB와 같이 근본적으로 연한 고기는 숙성은 가열감량을 증가시키므로 숙성하지 않는 것이 바람직하다고 판단되었다. BF와 TB에서는 14일 숙성은 연도는 증가하나 다즙성은 감소할 것으로 판단되었다.

조피볼락과 참돔의 표적 강도에 관한 연구 (Target Strength of Schlegel′s Black Rockfish (Sebastes schlegeli)and Red Seabream (Pagrus major))

  • 손창환;황두진
    • 수산해양기술연구
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    • 제38권2호
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    • pp.119-128
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    • 2002
  • 우리 나라 연안에서 주로 서식하고 있는 조피볼락(Schlegel's Black Rockfish, Sebastes schlegeli)과 참돔(Red Seabream, Pagrus major) 의 자원량을 추정할 때 보다 더 정확히 추정할 수 있는 기초 자료를 얻기 위하여 in situ TS 측정법과 유사한 환경 속에서 망과 3개의 주파수를 이용하여 어체의 크기와 자세별 및 주파수 특성에 따른 TS 에 대하여 조사하여 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 전장(L, cm)에 따른 최대 TS 값을 이용한 조피볼락의 변환 계수(A) 값은 38kHz에서 -63.7dB, 120kHz에서 -64.4dB, 200kHz에서 -62.4 dB로 나타났으며, 참돔은 38kHz에서 -62.6dB, 120kHz에서 -65.4dB, 200kHz에서 -65..dB이었다. 또한, 평균 TS 값을 이용한 조피볼락의 변환 계수 값은 38kHz에서 -68.4dB, 120kHz에서 73.4dB, 200kHz에서 -70.8dB로 나타났으며, 참돔은 38kHz에서 -67.9dB, 120kHz에서 -72.7 dB, 200kHz에서 -73.4dB로 각각 나타났다. 2. 어체 1g당 최대 TS 값을 이용한 조피볼락의 변환 계수( B) 값은 38kHz에서 -52.0dB, 120 kHz에서 -52.7dB, 200kHz에서 -50.7dB로 나타났으며, 참돔은 38kHz에서 -50.9dB, 120kHz 에서 -53.7dB, 200kHz에서 -53.3dB이었다. 또한 평균 TS 값을 이용한 조피볼락의 변환 계수 값은 38kHz에서 -56.7dB, 120kHz에서 -61.7 dB, 200kHz에서 -59.IdB로 나타났으며, 참돔은 38kHz에서 -56.2dB, 120kHz에서 -61.0dB, 200 kHz에서 -61.6dB로 각각 나타났다. 3. 참돔 2마리를 대상으로 한 자세각 분포는 -26$^{\circ}$~25$^{\circ}$로 나타났으며, 그 때의 주파수에 따른 자세별 표적 강도는 38kHz에서 변화 폭이 비교적 적었으며, 120kHz에서는 Head down 되었을때 보다 Head up 되었을 때 3~6dB 정도 높게 나타났다.

한우 거세우의 군집크기에 따른 산육특성 연구 (Studies on Variation of Characteristics in Hanwoo Steers by Pen and Group Size)

  • 하재정;이용준;장원진;김연욱;;송영한
    • 한국축산시설환경학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.9-16
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    • 2009
  • 본 시험은 한우 거세우의 군집의 크기가 산육특성에 미치는 영향에 대하여 알아보고자 실시하였다. 일반 사육농가의 거세 비육우 48두를 $35.28\;m^2$에 4두를 배치(대조구; C), $70.56\;m^2$에 8두를 배치(처리구 1; $T_1$), $105.84\;m^2$에 12두(처리구 2; $T_2$)를 배치하여 체중과 초음파 진단장치를 이용하여 개체별 등지방두께, 배최장근단면적, 근내지방도의 분석과 도체 실측치를 이용하여 처리구별 산육특성을 비교하였다. 그 결과를 요약하면, 12두 처리구에서 조사료 섭식량이 가장 많았으나, 21개월령 우방 재구성 후에는 8두 처리구와 12두 처리구에서 섭취량이 낮게 나타났다. 전 기간에 걸쳐 처리구별 산육특성을 비교하였을 경우 육질등급에 중요한 영향을 미치는 근내지 방도의 경우 12두 처리구가 4두 처리구와 8두 처리구에 비하여 높은 경향을 나타냈다. 증체량에 있어서는 12두 처리구에서 가장 낮은 경향을 보였으나, 등심단면적, 근내지방도 등은 높은 경향을 나타냈다. 고급육 출현율에 있어서도 12두 처리구에서 87.4%로 4두 처리구의 62.5%와 8두 처리구 75.0%에 비하여 높은 것으로 나타났다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때, 가장 넓은 사육공간에서 사육 된 12두 처리구에서 산육특성이 가장 좋은 것으로 판단되며 우방의 크기와 우방내 사육두수는 한우의 산육특성에 영향을 미치는 것으로 분석되었다. 따라서, 앞으로는 육성 기에서 비육기까지의 합사 관리 및 더 나아가 한국형 축사에 적합한 복지형 사육관리에 적절하게 이용될 수 있을 것으로 판단된다.

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산지별 식용 귀뚜라미의 이화학적 특성 (Physicochemical properties of edible cricket (Gryllus bimaculatus) in different districts)

  • 김은미;김대현;임정호;장윤제;이용환;박진주;안미영
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제22권6호
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    • pp.831-837
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    • 2015
  • 본 연구는 국내에서 사육되고 있는 식용 귀뚜라미의 산지별 이화학적 특성에 대한 조사를 하였다. 산지별 귀뚜라미의 조단백과 조지방 함량은 각각 17.67~20.53%와 4.21~6.13%로 나타났다. 산지별 동결건조 귀뚜라미의 조단백과 조지방 함량은 각각 59.42~67.40%와 14.04~20.61%로 육고기 보다 높은 단백질 함량을 나타내었다. 전남 영광과 강원 원주의 조지방 함량이 20.61 및 19.64%로 타지역 14.04~16.03%보다 높게 나타났다. 산지별 통계적 유의차는 있었지만(p<0.05), 실제 함량의 차이는 크게 나타나지 않았다. 지방산의 경우 palmitic acid, oleic acid, linoleic acid가 각각 20 g/100 g이상의 높은 함량을 나타내었다. 특히 linoleic acid 함량이 강원 원주에서 37.85 g/100 g으로 높은 함량을 나타내었으며, 경남 거창이 29.74 g/100 g으로 낮은 함량을 나타내었다. 필수아미노산과 비필수아미노산이 각각 18.01~22.80 g/100 g과 30.64~35.28 g/100 g을 나타내었다. 필수 아미노산 중 valine, leucine, lysine 함량이 높았다. Valine의 함량은 전남 영광이 2.92 g/100 g으로 타지역 3.97~4.47 g/100 g보다 낮은 함량을 나타내었고, glutamic acid 함량은 경남 거창이 6.91 g/100 g으로 가장 높은 함량을 나타내었다. 무기질 함량은 칼륨 및 인의 함량이 0.92~1.01 mg/100 mg 및 0.74~0.88 mg/100 mg으로 높게 나타났다. 전체적으로 망간과 구리 함량은 낮으나, 아연은 강원 정선 및 경기 화성이 299 및 170 ppm으로 높게 나타났다. 중금속 함량은 납이 경남 거창지역에서만 0.26 ppb가 검출 되었으며, 타지역에서는 검출되지 않았다. 카드뮴은 전남 영광, 강원 정선 및 경남 거창에서 각각 0.07, 0.03 및 0.03 ppb가 검출 되었으며, 타지역에서는 검출되지 않았다. 수은 함량은 충북 충주 및 전남 영광에서 1.00 및 3.30 ppb의 함량을 나타내었다. 발견된 중금속은 CODEX와 식품공전의 중금속 허용기준에 극히 미달되는 함량으로 나타나 식품원료로서 문제가 없음을 확인하였다.

EU의 관세 및 비관세 장벽 이해를 통한 EU시장 개척 방안 (A Study on the Practical Approach of European Union's Market Access through the Understanding of Tariffs and Non-Tariff Barriers in European Union)

  • 정재우;이길남
    • 통상정보연구
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    • 제16권4호
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    • pp.191-225
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    • 2014
  • 유럽연합(European Union)은 1952년 7월, 파리조약(Treaty of Paris)을 체결한 이후 1958년 1월 로마조약, 유럽공동체(EC 조약), 1993년 11월 마스트리히트 조약(Treaty of Maastricht), 1999년 5월 암스테르담 조약(Treaty of Amsterdam), 2002년 10월 니스 조약(Treaty of Nice), 2009년 12월 리스본 조약(Treaty of Lisbon) 조약을 체결하여 유럽의 정치 및 경제적 통합을 모색하여 왔다. 현재 EU는 28개 회원국을 두고 있으며 2012년 기준으로 총 5억 명 이상의 인구, 역내 GDP가 16조 6,090억 달러에 이르며 세계 GDP의 3분의 1을 차지하는 세계최대의 경제권이다. 우리나라와는 3위의 교역상대국이다. 지금까지 우리나라는 주로 EU에 자동차, 반도체, 휴대폰, 조선과 그 부품 등의 공산품을 수출하여 왔다. 그러나 EU가 최근 미국과 FTA를 적극 모색하고 러시아와도 경제 협력을 도모하며 중국 기업들도 EU로의 진출을 적극 추진하고 있어 우리 기업의 입지가 위축될 여지가 있는 실정이다. 또한 EU는 평균 수입관세율이 낮고 비교적 가장 개방된 거래 시장이지만 크고 작은 진입장벽은 상존하여 EU의 관세 및 비관세 장벽에 대한 이해가 필요하다. 이에 본 연구는 EU 시장 개척을 위한 가장 초보적이고 기초적인 연구로 EU의 관세 및 비관세 장벽(Non-Tariff Barriers)에 관해 검토하여 우리나라 기업에게 시사점을 제시하기 위해 연구되었다.

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전통막걸리에서 분리한 효모균주를 이용한 막걸리 발효과정 중의 물성 및 미생물 군집의 변화 (Variations of Properties and Microbial Community during Fermentation of Makgeollies by Isolated Yeasts from Traditional Makgeollies)

  • 전명제;장민경;이솔지;박성환;김미향;손재학;이한승;이동근;이상현
    • 생명과학회지
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    • 제23권6호
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    • pp.796-803
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    • 2013
  • 전통막걸리들에서 순수분리한 효모균주 5종을 이용하여 각각 막걸리를 제조하면서 발효 시일에 따른 막걸리의 물성 변화와 PCR-DGGE를 이용하여 미생물 군집구조 변화를 조사하였다. 막걸리의 pH는 0일째 pH 6에서 발효 2일째 pH 3 정도의 큰 감소를 보였고 이후 큰 변화가 없었다. 발효일별로는 차이를 보였지만(ANOVA, p<0.001) 균주별로는 차이가 없었다(p=0.60). 산도는 0.19~1.04% 범위였으며 발효 2일째부터 증가하였고 발효일자별(p<0.001) 및 균주별(p=0.006) 모두 차이가 있었다. C 균주의 산도 증가가 가장 컸으며 S 균주의 산도 증가가 가장 적었다. 아미노태 질소는 S 균주가 8일째 0.442%로 높은 값을 보였지만 다른 균주들은 모두 0.150% 이하를 나타내었다. 발효일자별(p=0.4558) 및 균주별(p=0.3513) 모두 큰 차이를 보이지 않았다. 당도는 빵효모균주인 C가 발효 4일 째부터 다른 균주들에 비해 높았고 발효일자별(p<0.0001) 및 균주별(p=0.007) 모두 유의미한 차이를 보였다. 알코올 함량은 모든 효모균주에서 발효 2일째 10%의 급격한 증가를 보였으며 그 이후에 큰 차이가 없었다. 발효일자별(p<0.0001)로는 차이를 보였지만 균주별로는 차이는 없는 것으로 나타났다(p=0.1464). DGGE 밴드로 검출된 우점세균은 산성물질을 생산하며 기능성을 보이는 Lactobacillus fermentum와 Pediococcus pentosaceus였고, 우점진균은 Saccharomyces cerevisiae였는데 이는 효모균주 첨가에 의한 결과로 판단된다.

Microsatellite Marker를 활용한 한국 토종닭 품종의 유전적 다양성 및 유연관계 분석 (Studies on Genetic Diversity and Phylogenetic Relationships of Korean Native Chicken using the Microsatellite Marker)

  • 서주희;오재돈;이준헌;서동원;공홍식
    • 한국가금학회지
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    • 제42권1호
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    • pp.15-26
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    • 2015
  • Microsatellite(MS) marker는 가축의 유전적 특성 및 계통간의 유연관계 분석에 있어 많이 이용되고 있는 분자유전학적 유전표지로 유전체 상에 널리 분포하고 있으며, 높은 변별력과 검출이 간편하다. 본 연구는 한협 8개 계통과 토종닭 순계 12 계통을 대상으로 27종 MS marker의 유전자형을 분석하고, 이를 기반으로 유전적 특성 및 계통간 유연관계를 구명함으로써 한협에서 생산되고 있는 토종닭 계통들의 유전적 배경이나 특성에 대한 기초자료를 제공하고자 실시하였다. 연구 결과, 27종 MS marker 분석 결과, 평균 11.7개의 대립유전자가 확인되었으며, $H_{exp}$와 PIC의 경우 MCW0288이 각각 0.688, 0.646으로 가장 낮았고, MCW0104가 0.881, 0.869로 가장 높게 확인되었으며, 집단별 $F_{is}$(f)값을 통해 한협 H 계통(HH)은 집단 내 개체 간 상관 정도가 가장 적은 것으로 확인되었다. 계통 간 유연관계를 분석한 결과, 전체 20계통 중 로드 아일랜드 레드 계통(NC와 ND)이 가장 가까운 것(0.175)으로 확인되었으며, 반면에 레그혼 F(NF)와 로드 아일랜드 레드 D(ND) 계통이 가장 먼 것(0.710)으로 확인되었다. MS marker의 효율성을 검증하기 위해 동일개체 출현확률(PI)을 분석한 결과, 전체 계통에 대한 동일개체 출현확률(PI)과 한협 8계통의 동일개체 출현확률(PI)은 27종의 MS marker를 사용하였을 경우, 각각 $8.80{\times}10^{-83}$, $3.87{\times}10^{-117}$으로 확인되었다. 따라서 본 연구는 토종닭 시장에서 높은 점유율을 보유한 한협의 실용계 계통의 유전적 배경과 특성분석을 통해 향후 소비자의 요구에 부합하는 토종닭의 개량 및 실용계 계통의 개발을 위한 기초자료로 유용하게 활용될 것으로 기대된다.

중금속 오염 토양 정화를 위한 습식자력선별법 사용 시 최적 토양분산 조건 (Optimum Condition of Soil Dispersion for Remediating Heavy Metal-Contaminated Soils using Wet Magnetic Separation)

  • 전철민;박정식;박숙현;김재곤;남인현
    • 자원환경지질
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    • 제45권2호
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    • pp.121-135
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    • 2012
  • 본 연구에서는 자력선별 토양정화기술 공정에 적합한 토양의 최적 분산 조건을 도출하기 위하여 토성이 다른 중금속 오염토양 2종의 시료(US, JIK)를 대상으로 분산특성 및 중금속 용출 특성을 파악하였다. 분산제로는 인산염(pyrophosphate, hexametaphosphate, orthophosphate), 계면활성제(sodium dodecyl sulfate, SDS)가 사용되었으며, pH = 9~12와 농도변화(1~200 mM)에 따른 토양입단의 분산특성 및 중금속 함량을 파악하고, 효율적인 분산조건을 도출하였다. 분산용액의 pH변화에 따른 토양분산 특성은 입도변화 결과를 통하여 파악할 수 있는데, 분산용액의 pH가 12에 가까워질수록 현탁액의 점토함량이 증가하였다. 이는 pH가 상승함에 따라 PZC(point of zero charge)이상의 pH가 유지되면서 점토입자들이 분산된 상태로 유지된 것으로 여겨진다. 농도변화에 따른 토양분산 실험 결과, 농도가 증가함에 따라서 높은 점토함량을 나타내었는데, 이는 산화철, 산화망간의 PZC보다 높은 분산용액의 pH조건과 분산제의 흡착에 기인한 것으로 판단된다. 토양입자의 분산에 따른 중금속 용출은 pyrophosphate, hexametaphosphate, orthophosphate는 50 mM 이상의 농도에서, SDS의 경우 100 mM이상의 농도에서 비소 용출량이 일정하게 나타났다. 또한, 분산용액의 pH가 증가함에 따라 비소 용출량도 증가하였다. 인산염은 비소와 유사한 화학구조를 지니고 있어 토양입자표면에서 흡착경쟁을 하여 비소의 탈착을 유발하고, 계면활성제는 토양입자표면에 흡착하여 비소가 탈착되는 것으로 파악된다. 분산용액에 따른 분산효과는 pyrophosphate > hexametaphosphate > SDS > orthophosphate의 순으로 나타났다. 결과적으로 분산효율 및 비소용출량을 고려한 최적의 토양분산용액 조건은 pH 11, 10 mM pyrophosphate로 판단된다. 이러한 결과들은 고구배 자력선별 기술을 이용한 토양정화 공정을 최적화하는데 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

Horseradish Peroxidase 효소촉매에 의한 난연성 페놀고분자의 합성 (Enzymatic Synthesis of Flame Retardant Phenolic Polymers Catalyzed by Horseradish Peroxidase)

  • 박한솔;박정희;이학성;류근갑
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제51권1호
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    • pp.111-115
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    • 2013
  • Horseradish peroxidase 효소촉매를 이용하여 dioxane:수용액(80:20 v/v) 혼합용액에서 poly(p-phenylphenol) 수지를 합성하기 위한 최적 반응조건과 생성된 수지의 열분해 안정성과 가열특성을 thermogravimetric analysis (TGA)와 differential scanning calorimetry (DSC) 방법을 통해서 각각 조사하였다. 효소의 사용량이 0.25 mg/mL로 증가할 때 수지의 합성수율은 급격하게 증가하였으나 효소의 사용량이 0.25 mg/mL 이상으로 증가하더라도 수지의 합성수율은 크게 증가하지 않았다. 또한 sodium acetate (100 mM, pH 4~6)와 sodium phosphate (100 mM, pH 7~9) 완충용액을 수용액으로 사용할 경우 pH가 증가할수록 페놀수지의 합성수율이 증가하였다. 그러나 수용액의 pH가 6과 9일 때, 수지의 합성수율은 사용하는 완충염의 종류에 따라서 크게 좌우되었다. 즉 pH 6에서 sodium acetate 대신 sodium phosphate를 사용하면 합성 수율은 15% 정도 감소하였다. 또한 pH 9에서 sodium phosphate 대신 sodium bicarbonate를 사용할 경우 합성 수율이 약 20% 정도 크게 감소하였다. 수용액의 pH가 4~7 범위에서 2,2'-azinobis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonate) (ABTS)를 전자전달체로 사용하면(2 mM) 합성 수율이 약 10% 정도 향상되었다. TGA 실험결과 pH 9인 수용액에서 ABTS가 2 mM이 첨가된 합성수지의 $800^{\circ}C$에서의 잔류량(char yield)이 47%로 열분해 안정성이 가장 우수하였다. DCS 측정 결과 산성수용액에서 합성된 수지와 중성 및 염기성 수용액에서 합성된 수지의 구조특성은 서로 달랐다. 그러나 모든 합성수지는 열경화성 수지의 특성을 보여주었다.