• 제목/요약/키워드: Lipase reaction mechanism

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Molecular Modeling and its Experimental Verification for the Catalytic Mechanism of Candida antarctica Lipase B

  • Kwon, Cheong-Hoon;Shin, Dae-Young;Lee, Jong-Ho;Kim, Seung-Wook;Kang, Jeong-Won
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제17권7호
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    • pp.1098-1105
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    • 2007
  • Quantum mechanical and molecular dynamics simulation analysis has been performed on the model system for CALB (Candida antarctica lipase B) with esters to study the reaction mechanism and conformational preference of catalytic hydrolysis and the esterification reaction. Using quantum mechanical analysis, the ping-pong bi-bi mechanism was applied and energies and 3-dimensional binding configurations of the whole reaction pathways were calculated. Further molecular dynamics simulation analysis was performed on the basis of the transition state obtained from quantum mechanical study to observe the effect of structures of the substrates. Calculation results using substrates of different chain length and chiral configurations were compared for conformational preference. The calculated results showed very small influence on chain length, whereas chiral conformation showed big differences. Calculated results from molecular modeling studies have been compared qualitatively with the experimental data using racemic mixtures of (${\pm}$)-cis-4-acetamido-cyclopent-2-ene-1-ethyl acetate as substrates.

Methanolic Extract of Turmeric (Curcuma longa L.) Enhanced the Lipolysis by Up-regulation of Lipase mRNA Expression in Differentiated 3T3-L1 Adipocytes

  • Lee, Jeong-Min;Jun, Woo-Jin
    • Food Science and Biotechnology
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    • 제18권6호
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    • pp.1500-1504
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    • 2009
  • Effects of methanol extract from turmeric (Curcuma longa L.) (CME) on underlying mechanisms of lipolysis were investigated in 3T3-L1 adipocytes. Compared to the control, lipid accumulation with 72 hr treatment of CME at the concentration $20\;{\mu}g/mL$ was significantly decreased by 19.9% as quantified by Oil red O dye. Intracellular triglyceride (TG) content was also lowered by 19.3%. To determine the mechanism for TG content reduction, glycerol release level was measured. Incubation of 3T3-L1 adipocytes with 15 and $20\;{\mu}g/mL$ of CME significantly elevated the level of free glycerol released into the cultured medium by 20.4 and 28.6%, respectively. In subsequent measurements using quantitative real-time polymerase chain reaction (PCR), mRNA levels of hormone-sensitive lipase (HSL) and adipose triglyceride lipase (ATGL) were significantly increased by 21.2 and 24.9%, respectively, at the concentration $20\;{\mu}g/mL$. Results indicated that CME stimulated lipolysis through induction of HSL and ATGL mRNA expressions, resulting in increased glycerol release.

이상계내에서 리파제의 반응동력학 (Kinetics of Lipase Reactions in Two Phase System)

  • 권대영;이준식
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.98-103
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    • 1987
  • 이상계를 이용해서 올리브유를 가수분해하는 데 있어서, 리파제의 반응동력학을 검토했다. 반응계는 Candide rugosa와 Rhizopus arrhizus 리파제를 수용액상에 녹이고 기질인 올리브유를 유기용매인 이소-옥탄에 녹여서 서로의 계면에서 효소반응이 일어나는 이상계 반응이다. 각각의 리파제에 대해서 이소-옥탄에 올리브유를 여러 농도로 녹여서 유지 분해속도를 측정함으로써 리파제의 반응 동역학을 보았다. 이상계 내에서 반응 속도 방정식은 일반 효소의 속도 방정식의 Michaelis-Menten식을 따르지 않았다. 이 결과는 이상계에서 유기용매내의 올리브유의 농도가 계면면적의 변화에 영향을 주기 때문에 비롯되는 것으로 생각된다. 그래서 올리브유의 농도가 계면면적에 영향을 주지 않는다고 가정한 식에 변형을 가해서 새로운 식을 유도했다. 이 식은 특히 올리브유가 낮은 농도에서 심하게 Michaelis-Menten 식에서 벗어나는 현상을 설명할 수 있다.

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탱자 (Poncirus trifoliata)의 lipoprotein lipase 억제메커니즘 (A study of the lipoprotein lipase inhibitory mechanism of Poncirus trifoliata water extracts)

  • 이성미;강윤환;김경곤;김태우;최면
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제48권1호
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    • pp.9-18
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    • 2015
  • 본 연구에는 최근 항비만 소재로 연구되고 있는 건조, 미숙탱자의 물 추출물 (PF-W) 소재를 대상으로 폴리페놀 ($52.15{\pm}4.02mg/g$)과 플라보노이드 ($6.56{\pm}0.47mg/g$) 함량을 측정하고 항산화 활성과 세포독성을 시험한 후, 지방 흡수 제어 가능성을 확인하고자 lipoprotein lipase (LPL)의 억제효능을 배양배지와 세포 내의 LPL 함량, LPL mRNA 발현 그리고 LPL 효소활성측정을 통해 검토하였다. 그 결과 PF-W은 3T3-L1 adipocyte에서 LPL mRNA의 발현과 활성에는 영향이 없었으며, LPL의 분비를 억제하는 것을 알 수 있었다. PF-W의 LPL 분비억제기작을 확인하기 위해 다양한 단백질 이동 관련 유전자의 발현을 확인하였고, 그 결과 LPL의 이동과 분해에 관여하여 세포내 LPL의 활성을 조절하는 것으로 알려진 SorLA의 발현이 증가하는 것을 확인하였다. 이를 조절하는 transcription factor의 발현과 세포핵으로의 이동에 PF-W가 미치는 영향을 검토한 결과 PF-W를 처리함으로써 SorLA promoter 에 작용하는 $C/EBP{\beta}$의 단백질양이 세포핵에서 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 본 연구를 통해 PF-W가 SorLA 유전자의 transcription factor인 $C/EBP{\beta}$의 단백질 발현을 세포핵에서 증가시킴으로써 SorLA의 발현이 증가되어 LPL의 분비억제가 가능함을 확인할 수 있었으며 이는 PF-W의 항비만 효과기전을 설명하는 기초자료를 제공하는 것이라 사료된다.

폴리에틸렌 분해를 위한 효소로써 Baeyer-Villiger monooxygenases의 잠재력 (Potential of Baeyer-Villiger monooxygenases as an enzyme for polyethylene decomposition)

  • 윤예린;장유신
    • Journal of Applied Biological Chemistry
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    • 제64권4호
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    • pp.433-438
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    • 2021
  • 폴리에틸렌은 농업용 필름으로 널리 사용되고 있지만, 이를 친환경적으로 분해하기 위한 기술은 부족한 상황이다. 이에 최근 폴리에틸렌 분해를 위한 친환경 기술 개발에 대한 관심이 높아지고 있다. 폴레에틸렌의 생물학적 분해에는 몇가지 산화 단계가 필요할 것이라고 예상된다. 먼저, 폴리에틸렌 사슬에 2차 알코올이 형성되고, 알코올은 카르보닐기로 산화된다. 이후 과정에서 카르보닐기는 Baeyer-Villiger monooxygenase (BVMO)에 의해 에스터로 전환되고, 이 에스터는 마지막 단계에서 lipase와 esterase에 의해 절단될 것으로 예상된다. 본 연구에서는 폴리에틸렌 분해 과정에 관여하는 중요한 효소 중 하나인 BVMO의 반응 메커니즘, 분류, 효소공학 측면에서 리뷰하였다. 또한 BVMO를 사용한 폴리에틸렌 분해 분야의 향후 연구전망도 간략히 덧붙였다.

Cydonia oblonga Miller fruit extract exerts an anti-obesity effect in 3T3-L1 adipocytes by activating the AMPK signaling pathway

  • Hyun Sook Lee;Jae In Jung;Jung Soon Hwang;Myeong Oh Hwang;Eun Ji Kim
    • Nutrition Research and Practice
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    • 제17권6호
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    • pp.1043-1055
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    • 2023
  • BACKGROUND/OBJECTIVES: The fruit of Cydonia oblonga Miller (COM) is used traditionally in Mediterranean region medicine to prevent or treat obesity, but its mechanism of action is still unclear. Beyond a demonstrated anti-obesity effect, the fruit was tested for the mechanism of adipogenesis in 3T3-L1 preadipocytes. MATERIALS/METHODS: 3T3-L1 preadipocytes were cultured for 8 days with COM fruit extract (COME) at different concentrations (0-600 ㎍/mL) with adipocyte differentiation medium. The cell viability was measured using an MTT assay; triglyceride (TG) was stained with Oil Red O. The expression levels of the adipogenesis-related genes and protein expression were analyzed by reverse transcription polymerase chain reaction and Western blotting, respectively. RESULTS: COME inhibited intracellular TG accumulation during adipogenesis. A COME treatment in 3T3-L1 cells induced upregulation of the adenosine monophosphate-activated protein kinase (AMPK)α phosphorylation and downregulation of the adipogenic transcription factors, such as sterol regulatory element-binding protein 1c, peroxisome proliferator-activated receptor γ, and CCAAT/enhancer binding protein α. The COME treatment reduced the mRNA expression of fatty acyl synthetase, adenosine triphosphate-citrate lyase, adipocyte protein 2, and lipoprotein lipase. It increased the mRNA expression of hormone-sensitive lipase and carnitine palmitoyltransferase I in 3T3-L1 cells. CONCLUSIONS: COME inhibits adipogenesis via the AMPK signaling pathways. COME may be used to prevent and treat obesity.

초임계 이산화탄소에서 리파아제-효소를 이용한 부탄올 구조이성질체의 에스테르화 반응의 분자 동역학 연구 (Molecular Dynamics Simulation Study of Lipase-catalyzed Esterification of Structural Butanol Isomers in Supercritical Carbon Dioxide)

  • 권정훈;정정영;송광호;김선욱;강정원
    • 공업화학
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    • 제18권6호
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    • pp.643-649
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    • 2007
  • 부탄올의 구조이성질체(n-, iso-, sec-, tert-butanol) 와 n-부티르산에 대한 리파아제 효소.촉매 에스테르화 반응이 초임계 이산화탄소 조건 하에서 수행되었다. 본 실험은 교반속도 150 rpm, 반응 온도 323.15 K, 반응 압력 150 bar의 조건으로 고압반응기에서 5 h 동안 수행하였다. 실험에 사용된 리파아제는 Candida Antarctica lipase B (CALB)이다. 실험 결과는 HP-INNOWax 컬럼을 이용하여 FID (Flame Ionization detector)가 장착된 기체 크로마토그래피(Gas Chromatography, GC)를 이용하여 분석하였다. 반응 후 생성물의 전환률과 반응의 경향성을 분자동역학 시뮬레이션을 이용하여 예측된 결과와 정성적으로 비교하였다. 경쟁적인 저해반응이 포함된 Ping-Pong Bi-Bi 메커니즘을 기초로 하여, 반응의 각 단계를 적용하여 구조 최적화를 하였고 이를 이용해 전이상태의 에너지를 구하여 반응의 경향성을 예측하였다. 생성되는 에스테르 이성질체의 구조적 선호도는 분자동역학 시뮬레이션을 통하여 분석하였다. 이러한 방법의 개발은 앞으로 컴퓨터를 이용한 효소 반응의 설계에 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

User Interaction이 많은 시스템 환경에서의 프로세스 모델리을 지원하기 위한 지식베이스 시스템 (A knowledge-based system to support process modeling in a system environment with high user interaction)

  • 김수연;서의호;황현석
    • 한국지능정보시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국지능정보시스템학회 2000년도 춘계정기학술대회 e-Business를 위한 지능형 정보기술 / 한국지능정보시스템학회
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    • pp.417-426
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    • 2000
  • 정보 시스템 개발은 크게 계획, 분석, 설계, 구축의 네 단계로 이루어진다. 이중 사용자 요구사항을 파악하는 분석 단계는 시스템개발 수명주기에 있어 가장 큰 비중을 갖는다. 또한 수명주기의 초기 단계에서 발견되지 못한 결점은 개발이 진행될수록 수정하는데 많은 비용과 노력을 필요로 하게 되어 분석 결과물의 품질은 전체 시스템 품질에 큰 영향을 미치게 된다. 분석 단계의 주요 작업은 데이터 모델링과 프로세스 모델링이다. 이중 데이터 모델리을 위한 지식베이스 시스템 개발에 대한 노력은 기존 연구에서 수행되어 왔으나 프로세스 모델링을 위한 지식베이스 시스템에 대한 연구는 부족하다. 특히 최근 User Interaction이 많은 시스템이 점점 증가하고 있는 추세에 적합한 프로세스 모델링 방법과 지식베이스에 대한 연구가 필요하다.이 연구에서는 사용자 상호작용이 많은 시스템 환경에서의 프로세스 모델링을 위한 절차를 제안하고, 제안된 절차를 효과적으로 지원하고 결과물의 품질을 보증하기 위한 지식베이스 시스템을 구축한다. 모델은 다음의 주요 작업들로 구성된다: 이벤트 분석, 프로세스 분석, 이벤트/프로세스 상호작용 분석. 이벤트 분석은 영향을 주는 이벤트와 그로 인해 수행되어야 하는 업무 절차(Response)를 파악한다. 프로세스 분석은 이벤트 분석과는 독립적으로 수행되며 상위 수준의 업무부터 최하위 수준의 프로세스까지 도출한다. 이벤트/프로세스 상호작용 분석은 이벤트와 프로세스의 분석 결과를 상호 검증하기 위하여 실시된다. 제안된 프로세스 모델링 방법을 지원하기 위한 지식베이스 시스템을 웹 환경에서 구현하였다. 구현된 지능형 robot과 spider 등으로 구성된, 신뢰성 있고 지능적인 MP3 검색 엔진 지원 시스템의 설계와 구현 결과 그리고 성능 등을 종합적으로 요약한다.실어증 환자들은 화시적 대명사를 조응적 대명사보다 더 잘 처리하는 동일한 결과를 보였다. 이러한 실험 결과들은 실어증 환자들이 뇌손상으로 인해 문법적 언어처리에는 어려움을 보이지만 비언어적인, 세상 지식과 관련된 화시적 대명사의 처리는 가능할 것이라는 가설을 뒷받침 해준다. 또한 이러한 실험 결과를 통해 대명사의 기능적인 측면에서 화시와 조응의 처리가 구분되어 있음을 보여준다.l mechanism is concentrate on only the reaction zone. As strain rate and CO2 quantity increase, NO production is remarkably augmented.our 10%를 대용한 것이 무첨가한 것보다 많이 단단해졌음을 알 수 있었다. 혼합중의 반죽의 조사형 전자현미경 관찰로 amarans flour로 대체한 gluten이 단단해졌음을 알수 있었다. 유화제 stearly 칼슘, 혹은 hemicellulase를 amarans 10% 대체한 밀가루에 첨가하면 확연히 비용적을 증대시킬 수 있다는 사실을 알 수 있었다. quinoa는 명아주과 Chenopodium에 속하고 페루, 볼리비아 등의 고산지에서 재배 되어지는 것을 시료로 사용하였다. quinoa 분말은 중량의 5-20%을 quinoa를 대체하고 더욱이 분말중량에 대하여 0-200ppm의 lipase를 lipid(밀가루의 2-3배)에 대

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실시간 MP3 파일 검색 엔진을 위한 지원 시스템의 설계와 구현

  • 김우진;최문기
    • 한국지능정보시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국지능정보시스템학회 2000년도 춘계정기학술대회 e-Business를 위한 지능형 정보기술 / 한국지능정보시스템학회
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    • pp.307-316
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    • 2000
  • MP3(MPEG 1 layer 3) 파일 형식(file format)은 최근 높은 압축율과 뛰어난 음질 복원 능력으로 주목을 받고 있다. 실제로 MP3의 압축율은 CD의 약 50분의 1 정도이고 음질은 CD 음질을 동일한 수준으로 유지할 수 있다.한편, 이러한 MP3의 장점 때문에 web을 통해 MP3 파일을 찾으려는 수요는 폭발적으로 증가하고 있지만 기존의 검색 엔진들이 가지고 있는 프로세스는 급속하게 update되고 있는 MP3 컨텐츠에 효과적으로 대응하지 못하고 있는 실정이다. 특히, 기존의 검색 엔진들은 미디어 파일을 위한 검색이 아닌 문자 기반의 검색 기능을 위해 개발되어 MP3 검색에는 부적절하거나, 파일 중심이 아닌 사이트 중심의 링크 변동에 대하여 수동적인 업데이트만을 수행하여 빠른 변화에 능동적으로 대응하기 어려운 경우가 많다.현재 미디어 파일을 위한 검색 엔진들은 여럿 서비스 중이지만, 텍스트 중심의 탐색 방법을 사용하고, 정기적인 DB update 방법에 관해서도 문자 기반의 검색 엔진과 동일한 방법을 사용하고 있다. 또한, 국내에서는 web 서비스를 위한 미디어 파일 탐색 알고리즘과 지능형 탐색 방법에 등에 관한 연구 역시 거의 전무한 상태이다.본 논문은 MP3 파일 전문 검색을 위한 지능형 프로세스를 설계와 구현 결과에 관한 것으로, 기존의 미디어 검색 엔진들이 가지는 문제점을 지적하고 보다 효율적이고 능동적인 미디어 파일 탐색을 위한 방법을 제시한다. 특히, MP3 파일에 대한 미디어 파일 검증 알고리즘과 verification method을 제안하고, 이러한 메커니즘에 따라 구현된 지능형 robot과 spider 등으로 구성된, 신뢰성 있고 지능적인 MP3 검색 엔진 지원 시스템의 설계와 구현 결과 그리고 성능 등을 종합적으로 요약한다.실어증 환자들은 화시적 대명사를 조응적 대명사보다 더 잘 처리하는 동일한 결과를 보였다. 이러한 실험 결과들은 실어증 환자들이 뇌손상으로 인해 문법적 언어처리에는 어려움을 보이지만 비언어적인, 세상 지식과 관련된 화시적 대명사의 처리는 가능할 것이라는 가설을 뒷받침 해준다. 또한 이러한 실험 결과를 통해 대명사의 기능적인 측면에서 화시와 조응의 처리가 구분되어 있음을 보여준다.l mechanism is concentrate on only the reaction zone. As strain rate and CO2 quantity increase, NO production is remarkably augmented.our 10%를 대용한 것이 무첨가한 것보다 많이 단단해졌음을 알 수 있었다. 혼합중의 반죽의 조사형 전자현미경 관찰로 amarans flour로 대체한 gluten이 단단해졌음을 알수 있었다. 유화제 stearly 칼슘, 혹은 hemicellulase를 amarans 10% 대체한 밀가루에 첨가하면 확연히 비용적을 증대시킬 수 있다는 사실을 알 수 있었다. quinoa는 명아주과 Chenopodium에 속하고 페루, 볼리비아 등의 고산지에서 재배 되어지는 것을 시료로 사용하였다. quinoa 분말은 중량의 5-20%을 quinoa를 대체하고 더욱이 분말중량에 대하여 0-200ppm의 lipase를 lipid(밀가루의 2-3배)에 대하여 품질개량제로서 이용했다. 그 결과 quinoa 대량 7.5%에서 비용적, gas cell이 가장 긍정적 결과를 산출했고 반죽의 조직구조가 강화되었다. 또 quinoa 대체에 의해 전분-지질 복합제의 흡열량이 증대된 것으로부터 전분-지질복합제의 형성 촉진이 시사되었다.이것으로 인하여 호화억제에 의한 노화 방지효과가 기대되었지만

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한국어의 사.피동문 처리에 관한 연구:실어증 환자의 처리 양상을 바탕으로 (The Processing of Causative and Passive Verbs in Korean)

  • 문영선;김동휘;남기춘
    • 한국인지과학회:학술대회논문집
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    • 한국인지과학회 2000년도 춘계 학술대회
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    • pp.267-272
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    • 2000
  • 본 연구에서는 한국어의 사·피동문을 실어증 환자가 처리하는 양상에 대하여 살펴보았다. 한국어의 사·피동문은 용언에 파생접사가 붙어 이루어지는 경우와 '-게 하다'나 '-어 지다'와 같이 구문 변형으로 하여, 실어증 환자에게 실험을 하였다. 실험에 참여한 환자는 명칭성 실어증 환자, 이해성 실어증 환자, 표현성 실어증 환자, 전반성 실어증 환자로 구성되어 있다. 본 실험에서는 단어 채워 넣기 과제(word completion task)를 사용하였다. 명칭성 실어증 환자의 경우 피동에서는 처리 오류를 보이는 반면, 사동에는 아무런 문제도 보이지 않았다. 표현성 실어증 환자의 경우, <피동-비변형>에서 오류를 많이 보였다. 이를 통해 한국어의 사·피동은 영어와 달리 통사상의 문제가 아니라는 결론을 내릴 수 있다. 즉 이미 사·피동 접사에 의해 파생된 단어가 어휘부에 저장되어 있고, 각 단어의 논항 정보에 따라 문장이 생성되는 것이다. 표현성 실어증 환자가 피동의 비변형에서 지배적인 오류를 보이는 것은 피동의 비변형이 타동사로서 변형인 피동형에 비해 하나의 논항을 더 취하기 때문이다. 이해성 실어증 환자의 경우 사·피동 생성에 별 어려움을 보이지 않았다. 이는 이해성 실어증 환자가 개별 어휘의 논항 정보에 손실을 적게 입고 있음을 시사하는 결과이다. 본 연구에서는 서로 다른 유형을 보이는 환자들을 대상으로 한국어의 사·피동의 처리양상을 대조한 결과, 첫재 사·피동은 서로 다른 통사, 의미상의 처리 양상을 보이고 있고, 둘째 파생접사가 결합된 형태로 어휘부에 저장되어 있는 개별 사·피동사에 의해 형성되는 것임을 확인하였다.d CO2 quantity causes flame temperature to fall since at high strain retes diluent effect is prevailing and at low strain rates the products inhibits chain branching. It is also found that the contribution of NO production by N2O and NO2 mechanisms are negligible and that thermal mechanism is concentrate on only the reaction zone. As strain rate and CO2 quantity increase, NO production is remarkably augmented.our 10%를 대용한 것이 무첨가한 것보다 많이 단단해졌음을 알 수 있었다. 혼합중의 반죽의 조사형 전자현미경 관찰로 amarans flour로 대체한 gluten이 단단해졌음을 알수 있었다. 유화제 stearly 칼슘, 혹은 hemicellulase를 amarans 10% 대체한 밀가루에 첨가하면 확연히 비용적을 증대시킬 수 있다는 사실을 알 수 있었다. quinoa는 명아주과 Chenopodium에 속하고 페루, 볼리비아 등의 고산지에서 재배 되어지는 것을 시료로 사용하였다. quinoa 분말은 중량의 5-20%을 quinoa를 대체하고 더욱이 분말중량에 대하여 0-200ppm의 lipase를 lipid(밀가루의 2-3배)에 대하여 품질개량제로서 이용했다.

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