• 유기물자원화
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• 제20권1호
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• pp.78-86
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• 2012

본 연구에서는 제 3세대 바이오매스 미세조류를 이용한 혐기성 암발효 수소 생산 과정에서 산 전처리의 최적화를 통계학적 실험방법인 반응표면법을 적용하여 도출 하였다. 1~3% (v/w)의 산 농도와 10~60 min 전처리 시간을 최적화 실험 범위로 설정하였으며 기질농도 76 g dcw/L와 초기 pH는 7.4로 고정하였고 수소발효 운전 중에 pH는 조절하지 않았다. 최적화 결과 HCl 1.2%와 반응시간 48 min에서 가장 높은 수소전환율인 36.8 mL $H_{2}/g$ dcw을 얻었으며 이때 가용화율은 18.9%로 나타났다. 정확도는 $R^{2}$=0.95로 매우 정확한 상관계수를 보였고 ANOVA test를 통해 예측된 수소전환율에 관련한 경험식은 a quadratic polynomial equation 으로 나타났으며 반응시간보다 산주입농도가 수소 생산에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제30권4호
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• pp.662-667
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• 2001

Bacillus 균주를 이용하여 42$^{\circ}C$에서 72시간동안 발효된 검정콩 청국장의 몇 가지 생리활성 및 sioflavone(daidzein, genistein) 함량을 조사하였다. B. subtilis 보다는 분리균주 Bacillus megaterium SMY-212 균주를 첨가한 청국장이 항균활성이 매우 높았고, 대립 검정콩의 메탄올 추출물이 소립 검정콩의 것보다 항균 효과가 우수하였다. 청국장의 수소공여능은 대립 및 소립 검정콩 청국장에서 각각 76.4 및 75.5%를 나타내었으며, B. subtilis 및 SMY-212 를 첨가한 것은 무첨가보다 약간 높게 나타났다. 아질산염 소거능은 대립 검정콩이 소립 검정콩보다 그 효과가 크게 나타났으나, 균종간에는 차이가 나타나지 않았다. Linoleic acid 에 대한 과산화물가 및 흰쥐의 liver homogenate에 의한 TBARS 함량으로부터 볼 때 검정콩 청국장의 메탄올 추출물은 상당한 항산화효과가 있었다. 그 효과는 소립 검정콩의 청국장 추출물이 대립 검정콩의 청국장 추출물보다, 균주 첨가 청국장 추출물이 균주 무첨가 청국장 추출물보다 크게 나타났다. 청국장의 daidzein 및 genisteing함량은 발효 중 증가하였으며, 대립 검정콩 청국장이 소립 검정콩 청국장에 비하여 약간 높았다.

• 청정기술
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• 제16권1호
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• pp.51-58
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• 2010

해조류를 바이오매스로 이용하는 혐기성 발효를 통해 메탄을 생성하는 연구를 수행하였다. 먼저 원소분석을 통한 다시마, 미역, 톳 등 세 종류의 바이오매스의 이론 메탄가스 전환량을 구한 결과, 분석한 세 종류의 해조류는 C 34 ~ 36%, H 5%, O 37 ~ 43%, N 2 ~ 4%, S 0.4 ~ 0.7%, ash 14 ~ 21%를 포함하고 있었으며, 이론적으로 56 ~ 60%의 메탄전환이 가능한 것으로 나타났다. 이는 g VS(고형분) 당 442 ~ 568 mL의 메탄가스를 생산할 수 있는 양이다. 생물학적메탄잠재력 (Biological Methane Potential, BMP) 시험을 통하여 실제 메탄가스를 측정한 결과, 다시마에서 최대 메탄생성수율 (52%)을 보였다. 이어서 회분식으로 메탄가스 생산에 영향을 미치는 여러 가지 인자들 (유기물 농도, pH, 염분, 입자크기, 그리고 시료전처리)에 대한 조사를 통해 최적의 메탄가스 생산조건을 구하였다. 전처리한 다시마 5 g VS/200 mL를 pH 8조건에서 염분 제거 없이 사용했을 때 이론치의 51%(197.1 mL/g VS)를 얻었고, 더욱이 습식멸균기로 해조류를 찐 경우 27% 증가한 268.5 mL/g VS 메탄가스를 생산할 수 있었다. 또한 연속반응기 (7 L 운영부피/10 L 반응기)를 이용하여 65일 간 운전한 결과 하루 최대 약 1.4 L의 메탄가스 (평균 메탄함량 70%)를 생산할 수 있었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제39권5호
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• pp.662-668
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• 2010

본 연구는 흑마늘을 함유한 화장품 시료에 대해 in vitro에서 tyrosinase 및 elastase 저해 활성과 hairless 마우스를 이용해 in vivo에서의 산화스트레스에 대한 항산화 효능을 평가하였다. 그 결과 흑마늘 화장품은 대조 화장품에 비해 유의적으로 낮은 피부 투과율을 나타내었으며(p<0.05, p<0.01) 흑마늘 화장품은 대조 화장품에 비해 유의적으로 높은 tyrosinase(p<0.05, p<0.01, p<0.001)와 elasetase(p<0.01) 활성 억제능을 나타내었다. 또한 UVB로 증가된 피부조직내 지질 과산화물과 과산화수소의 생성에 대해 대조 화장품에 비해 흑마늘 화장품은 더 높은 억제 경향을 나타내었다. 따라서 이러한 본 연구의 결과는 흑마늘이 기능성화장품 소재로의 가능성이 큼을 시사한다.

• Journal of Dairy Science and Biotechnology
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• 제35권1호
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• pp.25-31
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• 2017

본 연구는 닭의 분뇨로부터 악취저감 방안으로, 쌀뜨물에 L. sakei의 배양조건과 저장 중 안정성을 검토하였다. 그리고 닭 분뇨로부터 미생물을 분리 동정하고, 이들 미생물에 대한 L. sakei의 항균능력을 검토하였다. 또한 L. sakei 함유 쌀뜨물 발효액이 닭 분뇨의 악취를 저감시키는지에 대하여 연구를 수행하였다. 연구결과, 쌀뜨물은 L. sakeiv의 생장에 좋은 영양소로 확인되었으며, 저장 기간 중 생존력도 강한 것으로 증명되었다. 또한 L. sakei는 닭의 분뇨로부터 분리된 악취유발 미생물의 생장 또한 억제하는 것으로 나타났다. 이러한 항균작용 또는 정균작용으로 사회적으로 문제가 되는 축산분뇨에 대하여, L. sakei를 이용해 배양된 쌀뜨물은 악취 유발을 저감할 수 있는 것으로 사료된다. 더욱이 쌀뜨물은 가치가 인정되지 않아 그대로 하수도로 버리게 되어 환경오염을 유발원으로 인식되었는데, 유산균 발효에 의한 악취 제거, 기능성 사료의 이용 등 산업적으로 많은 응용이 적용될 것으로 기대된다.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제11권2호
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• pp.97-102
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• 2005

Anaerobic decomposition is one of the most common processes in nature and has been extensively used in waste and wastewater treatment for several centuries. New applications and system modifications continue to be adapted making the process either more effective, less expensive, or suited to the particular waste in question and the operation to which it is to be applied. Animal manure is a highly biodegradable organic material and will naturally undergo anaerobic fermentation, resulting in release of noxious odors, such as in manure storage pits. Depending on the presence or absence of oxygen in the manure, biological treatment process may be either aerobic or anaerobic. Under anaerobic conditions, bacteria carry on fermentative metabolisms to break down the complex organic substances into simpler organic acids and then convert them to ultimately formed methane and carbon dioxide. Anaerobic biological systems for animal manure treatment include anaerobic lagoons and anaerobic digesters. Methane and carbon dioxide are the principal end products of controlled anaerobic digestion. These two gases are collectively called biogas. The biogas contains $60\~70\%$ methane and can be used directly as a fuel for heating or electrical power generation. Trace amounts of ammonia and hydrogen sulfide ($100\~300\;ppm$) are always present in the biogas stream. Anaerobic lagoons have found widespread application in the treatment of animal manure because of their low initial costs, ease of operation and convenience of loading by gravity flow from the animal buildings. The main disadvantage is the release of odors from the open surfaces of the lagoons, especially during the spring warm-up or if the lagoons are overloaded. However, if the lagoons are covered and gases are collected, the odor problems can be solved and the methane collected can be used as a fuel. Anaerobic digesters are air-tight, enclosed vessels and are used to digest manure in a well-controlled environment, thus resulting in higher digestion rates and smaller space requirements than anaerobic lagoons. Anaerobic digesters are usually heated and mixed to maximize treatment efficiency and biogas production. The objective of this work was to review a current anaerobic biological treatment of animal manure for effective new technologies in the future.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제20권9호
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• pp.1424-1432
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• 2007

Two male, rumen fistulated crossbred Brahman-Thai native beef cattle (body weight = $400{\pm}50$ kg), fed on rice straw as a source of roughage, were used as rumen fluid sources. The treatments were $2{\times}3$ factorial arrangements; two roughages (fresh cassava foliage and cassava hay) and three sulfur levels (elemental sulfur) at 0.2 (control), 0.5 and 1% of DM, respectively. The experiment revealed that the rates (c) of gas production, ammonia-nitrogen concentration, true digestibility, total concentration or molar proportions of VFA and microbial biomass were not significantly different between cassava hay and fresh cassava foliage. However, all parameters for cassava hay were higher than for fresh cassava foliage. The supplementation of 0.5% sulfur to fresh cassava foliage resulted in a significant increase in the rate of gas production, true digestibility, total concentration of VFA, microbial biomass, rate of HCN disappearance, thiocyanate appearance and cyanide percentage conversion into thiocyanate. However, there were no effects of sulfur supplementation at 0.2, 0.5 and 1% to cassava hay. The finding suggests the utilization of cassava foliage for rumen microorganisms in terms of fermentation and HCN detoxification could be improved by sulfur supplementation of 0.5% of DM.

• 약학회지
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• 제55권2호
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• pp.121-126
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• 2011

Sipjundaebo-tang was a well-known restorative traditional herbal prescription that used to treat anemia, anorexia, fatigue and inflammation. In this study, we examined the bioconversion of compounds in the Sipjundaebo-tang (SJ) and fermented Sipjundaebo-tang with Lactobacillus fermentum KFRI 164 (FSJ) using established HPLC-DAD method. The chromatogram of FSJ has shown that the contents of six bioactive compounds 5-HMF, paeoniflorin, ferulic acid, cinnam aldehyde, decursin, glycyrrhizin in SJ has decreased. And the contents of unknown compounds (1), (2), (3), (4) and (5) in FSJ were higher than each contents of SJ. The antioxidant activities of SJ and FSJ were conducted by DPPH free radical and Hydrogen peroxide ($H_2O_2$) scavenging assay. Electron donating activity (EDA, %) value of FSJ has shown higher than 21.9% and 14.5% at a concentration of 0.5 mg/ml for DPPH radical scavenging activity and $H_2O_2$ scavenging activity, respectively. Also, the neuroprotective activities of SJ and FSJ against glutamate-induced oxidative stress in a mouse hippocampal cell line (HT22) were evaluated by MTT assay. As a result, FSJ has shown higher neuroprotective activity than 56.5% comparing with SJ. In conclusion, the fermented SJ using microorganism could convert compounds in SJ and enhance antioxidant activity and neuroprotective activity.

• Journal of Dairy Science and Biotechnology
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• 제39권3호
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• pp.121-127
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• 2021

Yogurt is produced by bacterial fermentation of milk and contains lactic acid bacteria (LAB), which produce various metabolites such as organic acid, hydrogen peroxide, and bacteriocin. This study aimed to investigate cell-free supernatants (CFS) of LAB isolated from Tibetan yogurt. CFS (TY1, TY2, TY3, TY4, TY5, TY6, and TY7) from selected strains of LAB were co-incubated with four different foodborne pathogenic bacteria, namely E. coli O157:H7, Listeria monocytogenes, Salmonella typhimurium, and Staphylococcus aureus. Inhibition of foodborne pathogenic bacterial growth was not affected in the presence of CFS (pH 6.5). In contrast, CFS without neutralization completely inhibited the growth of the bacteria. Furthermore, when the concentration of CFS (without neutralization) was changed to 1:4 and 1:8, a difference in inhibition was observed between Gram-positive and Gram-negative bacteria. CFS more effectively inhibited the growth of Gram-negative E. coli O157:H7 and S. Typhimurium than Gram-positive L. monocytogenes and S. aureus. These results suggest that organic acids in LAB may inhibit the growth of foodborne pathogenic bacteria, particularly Gram-negative bacteria.

• 유기물자원화
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• 제12권1호
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• pp.49-57
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• 2004

기체 sparging이 수소 발효에 미치는 영향을 알아보기 위하여 기체의 종류($N_2$, $CO_2$) 및 sparging 유량의 변화(100, 200, 300, 400 ml/min)를 달리하여 연속 실험을 수행하였다. Sparging을 한 모든 경우, 하지 않는 경우에 비하여 더 높은 수소 전환율이 관찰되었는데, 이는 sparging을 통한 수소 분압 감소가 수소 발효에 좋은 영향을 끼쳤음을 말해준다. 특히, $CO_2$로 sparging을 하는 경우가 $N_2$에 비하여 더 좋은 결과를 보였으며, Clostridium sp.의 주요 부산물인 뷰틸산의 농도 및 조성비도 $CO_2$ sparging의 경우 훨씬 높았다. $CO_2$로 sparging 하는 경우, sparging 유량의 증가에 따라 수소 전환율이 상승하였지만, $N_2$의 경우는 유량 변동과는 무관하였다. 최적의 조건은 $CO_2$, 300 ml/min로 sparging 하는 경우였고, 이 때, 1.65 mol $H_2/mol$ hexoseconsumed의 높은 수소 전환율과 6.77 L $H_2/g$ VSS/day 의 높은 수소 발생율을 보였다. 전체적으로 $CO_2$로 sparging을 하는 경우가 N2에 비하여 더 좋은 결과를 보였는데, 이는 $CO_2$로 sparging을 하는 경우, 수소 분압 감소에 따른 수소 발효 효율 향상 이외에 높은 $CO_2$분압이 수소 발효에 우호적인 영향을 끼쳤을 것으로 사료된다. 높은 $CO_2$ 분압의 환경이 수소 생성균과 경쟁 관계에 있는 lactic acid bacteria나 acetogen과 같은 미생물에게 저해 작용을 주어 높은 수소 생산이 가능하였다고 판단된다.