고전압 방전극이 기체상에 위치하고 접지 전극이 수중에 설치된 기체-액체 혼합 방전에 의한 화학적 활성종의 발생 특성에 관해 실험실 규모 실험을 수행하였다. 실험된 전극 구조는 기존의 연구에서 사용해왔던 일반적 전극 배열에서보다 높은 전계 강도(electric field strength)를 형성하고 짧은 폭을 지닌 펄스들을 생성시킴으로써 방전에 의해서 일어나는 화학반응의 에너지 효율성을 높일 수 있는 것으로 나타났다. 방전에 의해 기체상에 생성되는 오존 농도는 실험된 전압 범위의 중간 값인 45 kV 조건에서 가장 높은 것으로 관찰되었다. 용액 전도도가 낮을수록 액체상을 통한 전기 저항이 증가하여 기체상에서 높은 전계 강도가 형성되므로 오존 생성을 촉진시키는 것으로 나타났다. 인가전압이 증가할수록 높은 전계 강도가 형성되어 강한 방전이 이루어지므로 과산화수소 생성속도가 증가하는 것으로 나타났다. 낮은 전압에서는 용액 전도도가 증가하면 과산화수소 분해속도가 증가하기 때문에 과산화수소 생성 속도가 감소하며 높은 전압에서는 용액 전도도가 증가하면 자외선 조사 등에 의해 과산화수소 발생의 중간 생성물인 OH 라디칼의 발생이 촉진되므로 과산화수소 생성 속도가 증가하는 것으로 나타났다. 산소와 아르곤의 혼합기체가 공급될 때, 강하고 안정한 방전이 이루어져 과산화수소 생성속도가 증가하는 것으로 나타났다.
There are normal inhabitants doing medically useful functions in the body. There are many kinds of bacteria performing specific functions in the oral cavity. Two strains of lactic add bacteria were isolated from normal inhabitants of children's oral cavity, which inhibited the production of volatile sulfur compounds by anaerobic bacteria. The authors identified the isolates by 16S rDNA partial sequencing. 1. Two isolates were Gram-positive bacilli and produced hydrogen peroxide. 2. When Streptococcus mutans was cultured in the media, the mean weight of formed artificial plaque on the orthodontic wires was $124.4{\pm}30.4$ mg, whereas being reduced to $5.2{\pm}2.0$ mg and $10.6{\pm}6.6$ mg in the media cultured with Streptococcus mutans and each isolate, respectively(p<0.05). 3. The number of viable cells of Streptococcus mutans was $3.4{\times}10^9$ per ml in the cultured solution, whereas those of Streptococcus mutans in the combined culture with each of isolates were $4.6{\times}10^8$ and $2.4{\times}10^8$ per ml. 4. The optical density was 1.286 in the supernatant of Fusoacterium nucleatum after vortexing for 30 minutes, whereas in the supernatant of combined Fusoacterium nucleatum and each isolate, they were reduced to 0.628 and 00497, which the percentages of coaggregation between them were 2904% and 57.8%, respectively. 5. The optical density of Fusoacterium nucleatum precipitate was 1.794 in the culture media containing cysteine and $FeSO_4$ being reduced to 1.144 and 0.915 in the coaggregated precipitates of Fusoacterium nucleatum and each isolate. 6. The similarity values of 16S rDNA sequence between each of isolates and Lactobacillus salivarius subsp. salicinius were 99.60% and 99.73%, respectively, meaning that isolates were Lactobacillus salivarius subsp. salicinius. These results indicated that two strains isolated from children's saliva, which inhibited the formation of plaque and the production of volatile sulfur compounds, were identified as Lactobacillus salivarius subsp. salicinius.
물에 대한 용해도가 높아 수질오염을 시킬 가능성이 있는 제초제 dicamba를 분해시키기 위하여 zerovalent iron 및 Fenton reagent를 처리하여 분해되는 정도와 분해산물을 동정하였다. ZVI에 의한 dicamba의 분해 반응속도는 pH 3.0이 pH 5.0 조건보다 빠르게 진행되었으며 처리된 ZVI의 양이 0.05%에서 1.0%(w/v)로 증가됨에 따라 분해율이 증가되어 반응 3시간 이내에 90% 이상이 분해되었다. 그러나 ZVI의 처리량이 증가됨에 따라 반응후 용액의 pH 상승으로 인하여 dicamba의 분해효율은 증가되지 않았다. ZVI 처리에 의해 생성된 dicamba의 분해 산물을 diazomethane 유도체화 과정을 거쳐 GC-MS로 분석한 결과 dicamba 구조내의 잔기가 없는 부분에 hydroxylation된 형태인 4-hydroxy dicamba 혹은 5-hydroxy dicamba, 4,5-dihydroxy dicamba 그리고 dicamba 구조내의 carboxyl기가 hydroxyl기로 전환된 형태인 3,6-dichloro-2-methoxyphenol로 예상되는 compound를 확인하였다. 이러한 반응산물은 ferric sulfate를 이용한 Fenton 반응에서 조사된 dicamba의 분해 산물과 동일한 것으로 확인되었다. 그러나 ZVI에 의한 dicamba의 탈염소화 분해산물은 확인되지 않았다. 따라서 호기적 조건 하에서 ZVI 처리에 의해 유도되는 제초제 dicamba의 주된 분해 경로는 환원반응보다는 반응용액 중에 존재하는 $O_2$와 $Fe^0$의 산화에 의해 생성된 $Fe^{2+}$ 사이의 Fenton 반응과 같은 산화반응인 것으로 사료된다.
유채(B. napus)와 산동채(B. campestris)를 공시하여 발아초기단계에서의 저온처리가 분자산소의 생물학적 환원과 관련이 있는 여러가지 생화학적 인자에 미치는 영향을 분석하여 작물 내한성 기작을 생화학적으로 구명하고자 한 바, 저온장해는 산동채에 비해 유채가 더욱 심하였고 저온처리후 24시간 회복시 유채와 산동채의 peroxidase 활성도는 뿌리부위에서 각각 33%와 87% 배축부위에서 84%와 206% 정도 크게 증가하였으며 특히 내한성이 강한 산동채가 유채보다, 배축부위가 뿌리보다 약 2.5배 이상 더 높은 효소활성 증가율을 보였다. 또한 superoxide($O_2^-$)는 회복직후 부터 급격히 축적되기 시작하여 회복 8시간째에 최고치에 도달하였으며 그 축적정도는 산동채에 비해 내한성이 약한 유채에서 더욱 심하였고, 24시간 회복시에도 산동채는 거의 무처리 수준까지 회복되었으나 유채는 약 38%의 $O_2^-$가 여전히 축적되어 있었다. 저온처리 직후 $H_2O_2$의 감소 정도 역시 산동채가 15% 정도인데 반해 유채는 2%에 불과하였고, 회복시간이 경과함에 따라 산동채는 거의 정상수준까지 회복되었으나 저온장해가 심하였던 유채는 불안정한 회복양상을 보였다. 아울러 유채의 배축 및 뿌리부위에서의 peroxidase 활성증가에는 Uniconazole 처리후 저온 병행처리가 단독처리보다 훨씬 펴 효과적이었으나 새로운 동위효소의 출현은 볼 수 없었다.
본 연구에서는 고농도 유류오염토양 처리를 위해 ${H_2}{O_2}$/$Fe^0 시스템을 이용한 Fenton-like oxidation을 제시하였다. 주요 반응조건인 초기 PH, $Fe^0 및 ${H_2}{O_2}$ 주입량과 초기 오염농도를 변화시켜가며 본 산화처리 시스템의 반응특성을 회분식 실험을 통하여 알아보았다. 유류 오염물은 디젤을 사용하였으며 오염농도는 가스 크로마토그래피를 사용하여 TPH (Total Petroleum Hydrocarbon)로 나타내었다. 제거효율을 보면 적정 ${H_2}{O_2}$/$Fe^0 주입조건인 10% ${H_2}{O_2}$+ 20% Fe$^{0}$ 에서 반응시간 24이내에 약 65% 이상의 제거율(초기 TPH 농도 : 10,000mg/kg)을 나타내었으며, 초기 pH조건은 높은 제거효과를 얻기 위해서 3~4범위이내가 적정함을 알 수 있었다. 기존의 과산화수소의 분해촉매로 사용하는 철 염($FeSO_4)과의 비교실험에서는 $Fe^0를 촉매로 사용하였을 때 유류오염토양의 화학적 산화 처리가 처리효율과 경제성에서 더 효과적임을 알 수 있었고, 특히 고농도 오염토양 처리에서 더 유리한 것으로 나타났다.
동전기-펜턴 공정에서 전해질의 농도와 이온세기가 공정효율에 미치는 영향을 파악하기 위하여, 세 가지 전해질(NaCl, $KH_2PO_4,\;MgSO_4$)을 대상으로 전기삼투유량의 변화와 phenanthrene의 분해율을 살펴보았다. 전해질의 농도가 증가할 수록 낮은 전압경사를 나타냈는데, 이는 전해질의 농도 증가에 따라 토양 내의 이온 농도가 증가해 전표가 증가하였기 때문이다. 전해질의 농도가 증가할수록 전기삼투유량은 감소하였는데, 이는 전해질의 농도가 증가할수록 제타포텐셜과 확산이중층의 두께가 감소함으로써 전기삼투유량이 감소하였기 때문이다. 전기삼투유량은 전해질의 종류 에 따라 차이가 거의 없었으며, 이온의 세기에 주로 의존하였다 높은 전기삼투유량에서는 과산화수소와 오염물의 잦은 접촉기회에 기인하여 높은 제거율을 나타내었다. 총 전력소비량은 전해질이 첨가되지 않았을 경우가 0.5 M 일 때 보다 약 10-30배 높았다.0.5 M의 경우 낮은 전력소비량을 나타내었지만, 낮은 전기삼투유량에 기인하여 제거율이 낮게 나타났다. 동전기-펜턴 공정의 최적 전해질 농도 결정시 전력소비량과 제거율을 복합적으로 고려하는 것이 바람직하다.
Objectives: Paeonia japonica has been widely used for gynecopathy and analgesic effects in Korean Traditional Medicine. The aim of the present study is to determine the antioxidant effect of Paeonia japonica extracts(PJE) by using mouse embryonic fibroblast cells(MEF cells). Methods: We evaluated Radical Scavenging Activity of PJE by the DPPH assay. Protective effect of the PJE on the hydrogen peroxide($H_2O_2$) induced oxidative damage of MEF cells was analyzed by the MTT assay. The Morphological changes of MEF cells induced by P. japonica, $H_2O_2$ and P. japonica+$H_2O_2$ was evaluated by DAPI staining. And effect of PJE on the rate of apoptosis in MEF cells was measured using flow cytometry with Annexin V-FITC and PI double staining. Results: We observed that PJE contain significant DPPH radical scavenging activity. Cell viability of oxidative damaged cells treated with various concentrations of $H_2O_2$ was increased by treatment with PJE. Flow cytometric analysis of the cells treated with $H_2O_2$ in the absence or presence of PJE showed that the crumbled G1 peak was accumulated by the treatment with $H_2O_2$ alone, but restored by addition of PJE. Portion of cells that undergo apoptosis mediated by oxidative stress was decreased by treatment of PJE. The nuclear fragmentation occurred in the oxidative damaged MEF cells was also decreased by PJE treatment. Conclusions: Taken together, our results suggest that PJE exhibits significant antioxidant activity and functions to inhibit cell death mediated by oxidative damage induced apoptotic pathways.
우리나라 논 밭 경작지 토양의 표면전하에 미치는 유기물의 기여도를 파악하기 위하여, 화강암 풍화토(사촌통, 상주통)와 석회암 풍화토(율곡통, 평전통)를 가지고, 유기물 제거 전후 토양의 표면전화 특성을 이온흡착법을 이용하여 pH 3.5~9.0 범위에서 측정하였다. 유기물 제거 여부에 관계없이 모든 토양의 표면 음전하는 실험 pH 범위 내에서 pH 증가에 따라 직선적으로 증가하였다. pH 다누이 변화량에 대한 토양 표면 음전하의 단위 변화량(dCEC/dpH)을 토양 표면전하의 pH 의존성 지표로 제안하였다. 유기물 제거후에는 0.16~1.91의 범위로 크게 낮아졌다. 자연 토양 pH 조건에서 전체 토양표면전하량 중 유기물에 의한 표면전하량의 비율은 15.0~82.4% 범위로 나타났다. 토양유기물 1%가 발현하는 토양표면전하량은 $0.22{\sim}5.03cmol^+\;kg^{-1}$로 토양별로 차이가 컸다. 토양 유기물이 dCEC/dpH에 미치는 영향은 oxalic acid 추출 산화철 함량이 많은 논토양이 밭토양에 비하여 작았다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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