The purpose of this study is to investigate the effect of water extract from Artemisiae Argi Folium Fermented with Lactobacillus pentosus (AFL) on hydrogen peroxide production within human hepatocyte HepG2 cells treated with gallic acid, EtOH, nicotine, acetaminophen, and acetaldehyde. AFL (0~400 ug/mL) was treated with gallic acid, EtOH, nicotine, acetaminophen, and acetaldehyde. And the intracellular productions of hydrogen peroxide were measured by dihydrorhodamine 123 (DHR) assay. AFL showed the restoration of the intracellular productions of hydrogen peroxide which were reduced by gallic acid, EtOH, nicotine, acetaminophen, and acetaldehyde in HepG2 Cells. AFL could be supposed to have the hepatoprotective effect related with hepatocytologic signaling activity against gallic acid, EtOH, nicotine, acetaminophen, and acetaldehyde.
The effects of various organic wastes on anaerobic fermentative hydrogen production were studied using enriched mixed microflora in batch tests. Rotten fruit, corn powder and organic wastewater enriched with sulfate (up to 1,000 mg/L) were used for experiments. Maximum hydrogen production (547.1 mL) was observed from rotten apple with initial substrate concentration of 132.2 g COD/L. The experimental result on sulfate enriched organic wastewater indicated that hydrogen production is not adversely influenced by relatively high sulfate concentration. Residual sulfate content remained at 96-98 % after 75 hours of reaction, which showed that no major sulfate reduction was occurred at pH 5.3-5.5 in the reactor. The volatile fatty acid (VFA) fractions produced during the reaction was in the order of butyrate > acetate > propionate in all experiments. The results of this study would be useful for controlling the conditions on fermentative hydrogen production using different feedstocks.
가정쓰레기 매립지 토양에서 분리된 Enterobacter sp. SNU-1453은 Enteric bacteria에 속하는 종(species)으로서 혐기 발효 시 효과적으로 수소를 생산하였다. 이러한 fermentative bacteria는 여러 가지 외부 요인에 의해 다른 metabolism을 나타내어 수소생산량에 영향을 준다. 혐기 발효가 진행됨에 따라 배지의 pH가 급격히 감소하여 미생물 성장과 수소생산에 영향을 미치므로, pH에 따른 metabolism변화를 관찰함으로써 수소생산을 극대화하기 위한 최적 pH 조건을 선정하여 제어할 필요가 있다. 본 연구에서는 수소생산에 대한 pH의 효과 및 pH 제어에 따른 metabolic flux를 분석하였다. 실험 결과 이 분리 균주는 매우 넓은 영역의 pH(4-7.5)에서도 수소를 생산하였으며, pH 7에서 가장 높은 수소생산량을 나타내었다. pH 7로의 제어는 butanediol pathway로부터 수소 생산에 더 유리한 mixed acid fermentation pathway로 metabolic flux를 변화시킴을 알 수 있었다.
본 연구는 혐기성 발효에 의한 수소 생산 시 pH가 3에서 10까지 단계적으로 변화되는 조건에서 미생물의 군집 변화를 살펴보기 위해 PCR-DGGE를 실시하였다. 최대 수소생산 수율은 pH 5에서 1.8 mol $H_2$/mol substrate로 측정 되었으며, 각 pH에서 미생물의 성장량과 수소생산효율의 비례적 상관관계가 나타나지 않았다. 각 pH에서 채취된 미생물의 16S rDNA을 target으로 한 PCRDGGE를 수행한 결과, pH 조건에 따라 미생물의 군집 조성에 변화가 있음을 확인할 수 있었다. 미생물 종의 대부분은 Klebsiella 속으로 규명되었으며 Streptococcus 속과 Clostridium 속 미생물이 수소생산 효율에 많은 영향을 미치는 것으로 판단되었다.
Reina, Asa;Tanaka, A.;Uehara, A.;Shinzato, I.;Toride, Y.;Usui, N.;Hirakawa, K.;Takahashi, J.
Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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제23권6호
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pp.700-707
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2010
Effects of protease-resistant antimicrobial substances (PRA) produced by Lactobacillus plantarum and Leuconostoc citreum on rumen methanogenesis were examined using the in vitro continuous methane quantification system. Four different strains of lactic acid bacteria, i) Lactococcus lactis ATCC19435 (Control, non-antibacterial substances), ii) Lactococcus lactis NCIMB702054 (Nisin-Z), iii) Lactobacillus plantarum TUA1490L (PRA-1), and iv) Leuconostoc citreum JCM9698 (PRA-2) were individually cultured in GYEKP medium. An 80 ml aliquot of each supernatant was inoculated into phosphate-buffered rumen fluid. PRA-1 remarkably decreased cumulative methane production, though propionate, butyrate and ammonia N decreased. For PRA-2, there were no effects on $CH_4$ and $CO_2$ production and fermentation characteristics in mixed rumen cultures. The results suggested that PRA-1 reduced the number of methanogens or inhibited utilization of hydrogen in rumen fermentation.
현대의 집적된 산업 사회에서 자정능력을 초과하여 발생하는 막대한 양의 유기성폐자원은 수질, 토양, 대기 등 총체적인 환경오염을 유발하는 처리 곤란 물질로 전락하였고, 화석연료의 지속적인 사용에 따른 온실가스의 방출은 지구온난화를 촉진시켰다. 개발된 회분식 공정을 적용하는 음식물쓰레기 수소발효에서, 세계 최초로 수소 전환율과 초기 및 운전 pH와의 관계를 수학적으로 표현하였고, 동시에 최적화하였다. 최적 초기 및 운전 pH는 각각 7.50, 6.01이었다. 축산폐수를 음식물쓰레기의 수소발효에 보조기질로 첨가 시 pH 제어를 위해 요구되는 알칼리량을 감소시킴과 동시에 수소발생률도 크게 증대시킬 수 있음을 관찰할 수 있었다.
Bran of barley causes high viscosity in bioethanol production due to the large amount of ${\beta}$-glucans and fiber. High viscosity is the main cause of decreased productivity and decreased facility efficiency in ethanol production. In order to prevent high viscosity, this study investigated the possibility of bioethanol from barley by debranning. As a result, it was able to reduced the viscosity (22.8 cP to 17.5 cP). And the fermentation speed and yield were improved as the activity of the enzyme and activity of yeast was also increased was improved due to the removal of non-fermentable components. In conclusion, debranning was advantageous in two ways. Firstly, bran removal increased the starch content of the feedstock and decreased viscosity of mash, improving ethanol fermentation. Secondly, by-products produced by debranning can use valuable products. It was remarkable results to the feasibility of bioethanol production from debranned barley.
This study aimed to develop a novel anaerobic two-stage process converting food waste to $H_2$ and $CH_2$. The anaerobic two-stage process was devised by combining hydrogen fermentation with methane fermentation. At the high loading rate of 12.3 kg $Vs/m^3/d$, it could remove 72.5%of VS and convert $VS_{removed}$ to $H_2$ (28.2%) and $CH_4$ (69.9%) on COD basis in 8 days.
Kombucha fermentation broth has been used as a popular health beverage and an alternative therapy with prophylactic and therapeutic benefit. We tried to establish optimal culture conditions for Kombucha fermentation in milk and to investigate cytotoxicity and antioxidative enzyme activity of Kombucha broth against normal human fibroblasts. The optimal conditions of Kombuch culture were established to 3$0^{\circ}C$, 20∼23 hours by DPPH radical scavenging test. There were positive effects on cell growth while no cytotoxicity against primary normal human diploid fibroblasts was found. The activites of glutathione peroxide and catalase in the cells treated by hydrogen peroxide (1 mM) alone and by hydrogen peroxide with Kombucha broth (1 mg/mι) were significantly different (p<0.05). These results suggest that Kombucha broth could be developed as an antioxidant agent for a new cosmetic material.
연속형 혐기성처리 반응조에서 배양된 수소발생 슬러지를 이용하여 증온 조건에서 회분식 혐기성 처리방법으로 유기성 폐수로부터 전환되는 수소가스 및 대사산물들에 대한 연구를 수행하였다. 수소발생에 대한 기질로는 sucrose를 이용하였다. 처리과정에서 발생된 누적수소가스, 휘발성지방산(VFAs) 및 solvents는 Gompertz equation을 이용한 비선형회귀분석을 통하여 계산하였다. 처리과정 중 수소가스는 반응초기에 발생하였고, 발생된 가스내 수소가스가 차지하는 비율은 약 20%이었다. 반응 전과정에서 메탄가스는 발생하지 않았다. 비수소가스발생율은 sucrose 농도가 40 g/l일 때 0.956 ml/g VSs/h이었으며, sucrose 농도가 300g/l의 경우는 0.011 ml/g VSS/h이었다. 수소가 발생하는 기간 동안 VFAs의 생성은 acetate, butyrate의 순으로 높게 생성되었으나, propionate로의 전환은 발견되지 않았다. solvents의 경우 butanol이 가장 높게 발생하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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