• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제24권10호
• /
• pp.1413-1420
• /
• 2014

Phytate is an antinutritional factor that impacts the bioavailability of essential minerals such as $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$, $Mn^{2+}$, $Zn^{2+}$, and $Fe^{2+}$ by forming insoluble mineral-phytate salts. These insoluble mineral-phytate salts are hydrolyzed rarely by monogastric animals, because they lack the hydrolyzing phytases and thus excrete the majority of them. The ${\beta}$-propeller phytases (BPPs) hydrolyze these insoluble mineral-phytate salts efficiently. In this study, we cloned a novel BPP gene from a marine Pseudomonas sp. This Pseudomonas BPP gene (PsBPP) had low sequence identity with other known phytases and contained an extra internal repeat domain (residues 24-279) and a typical BPP domain (residues 280-634) at the C-terminus. Structure-based sequence alignment suggested that the N-terminal repeat domain did not possess the active-site residues, whereas the C-terminal BPP domain contained multiple calcium-binding sites, which provide a favorable electrostatic environment for substrate binding and catalytic activity. Thus, we overexpressed the BPP domain from Pseudomonas sp. to potentially hydrolyze insoluble mineral-phytate salts. Purified recombinant PsBPP required $Ca^{2+}$ or $Fe^{2+}$ for phytase activity, indicating that PsBPP hydrolyzes insoluble $Fe^{2+}$-phytate or $Ca^{2+}$-phytate salts. The optimal temperature and pH for the hydrolysis of $Ca^{2+}$-phytate by PsBPP were $50^{\circ}C$ and 6.0, respectively. Biochemical and kinetic studies clearly showed that PsBPP efficiently hydrolyzed $Ca^{2+}$-phytate salts and yielded myo-inositol 2,4,6-trisphosphate and three phosphate groups as final products. Finally, we showed that PsBPP was highly effective for hydrolyzing rice bran with high phytate content. Taken together, our results suggest that PsBPP has great potential in the animal feed industry for reducing phytates.

• 한국수산과학회지
• /
• 제45권3호
• /
• pp.215-223
• /
• 2012

This study was conducted to prepare canned skipjack tuna Katsuwonus pelamis in the mixture of isotonic beverage and tomato paste (ST-S) for use as a health food. An analysis of the time-temperature profile and viable cells showed that a reasonable F0 value for ST-S preparation was 4 min. The proximate composition of ST-S was 76.8% moisture, 20.2% crude protein, 0.8% crude lipid, 1.7% ash and 0.5% carbohydrate. The calorie content of ST-S was 94.8 kcal, which is 47.4% lower than that of commercial canned skipjack tuna in oil (ST-O) and 2.2% lower than that of commercial chicken breast in water (CB-B). The total amino acid content of ST-S was 18.54 g/100 g, which is 31.4% lower than that of ST-O and 7.9% lower than that of CB-B. The major amino acids in ST-S were aspartic acid and glutamic acid. An enrichment effect due to such minerals as phosphorus, potassium and iron would be expected on consuming 100 g of ST-S. The major fatty acids in ST-S were 16:0 (27.4%), 18:1n-9 (14.3%) and 22:6n-3 (27.8%), which are different from those in ST-O and CB-B. The major free amino acids in ST-S were glutamic acid (8.1%), histidine (38.6%) and its related dipeptide, such as anserine (15.7%). In an evaluation of taste, flavor and color, ST-S was found to be superior to ST-O and CB-B.

• 한국광물학회지
• /
• 제25권2호
• /
• pp.63-76
• /
• 2012

타킬라이트는 현무암질 용암의 급랭에 의해 형성된 흑색의 현무암질 유리질암로서 울릉도 최 하부층 현무암질 집괴암 내에서 드물게 산출된다. 본 논문의 목적은 타킬라이트의 산출특징과 미세조직의 광물학적 특징을 규명하고, 울릉도 초기 화산활동의 의미를 밝히는데 있다. 이를 위하여 타킬라이트의 산상을 조사하고 편광현미경, XRD, EPMA, SEM을 이용하여 광물학적 연구를 수행하였다. 타킬라이트는 내수전, 도동 및 저동 해안산책로, 거북바위, 예림원 지역 현무암질 집괴암 내 염기성 암맥 주변부에서 산출된다. 타킬라이트의 폭은 수 cm 내지 10 cm까지 다양하다. 타킬라이트의 겉 표면은 치밀하고 매끈하나, 내부는 패각상 깨짐이 특징적이다. 타킬라이트의 기질부는 유리질과 같은 비정질로 구성되어 있으며, 미립질의 반정광물로는 흑운모, 아노소클레이즈, 새니딘, 사장석, 각섬석, 및 티탄철석 등이 소량으로 포함된다. 타킬라이트에서 특징적으로 발달하는 균열은 아원형, 타원형이 우세하며, 간혹 여러 다면체를 보이는데, 경계부가 구획되어 일종의 구상체나 덩어리를 이룬다. 조직과 광물조성의 특징으로 볼 때, 타킬라이트는 가수분해작용과 같은 후속 저온성 변질작용을 거의 받지 않았다. 타킬라이트의 산출특징은 울릉도 하부층인 현무암집괴암층의 대부분이 수중환경에 있었거나, 최소한 해수에 포화되어 있었음을 지시한다.

• 공업화학
• /
• 제19권2호
• /
• pp.173-178
• /
• 2008

침강성 탄산칼슘(precipitated calcium carbonate, PCC)과 젖산을 반응시켜 칼슘보강제, 조직강화제 등으로 사용되는 젖산칼슘을 제조하고자 하였다. 실험에 사용된 PCC는 탄산화법과 수용액법에 의하여 합성된 칼사이트와 아라고나이트를 사용하였으며, 이렇게 합성된 PCC를 batch 반응기 내에서 젖산용액과 반응시켜 젖산칼슘을 합성하였다. 생성된 젖산칼슘의 수율은 칼사이트를 사용한 경우가 초기반응속도가 느림에도 불구하고 최종수율은 더 높게 나타났으며, 칼사이트와 아라고나이트 모두 반응온도 $60^{\circ}C$까지 수율이 증가하였으며 그 이상의 온도에서는 감소하였다. 이때의 최고수율은 아라고나이트 사용한 경우 85.0%, 칼사이트를 사용한 경우 88.7%를 나타내었다. 또한 젖산용액의 농도별 실험결과, 젖산용액의 농도가 2.0 mol% 이상으로 증가함에 따라 젖산 용액의 점도가 증가하여 물질전달이 이루어지지 않아 젖산칼슘의 수율은 감소하였다. 또한 생성된 젖산칼슘의 분석을 위해 SEM 및 FT-IR 분석을 실시하였으며, 그 결과 생성된 젖산칼슘은 반응조건에 상관없이 일정한 판상형의 결정임을 알 수 있었다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
• /
• 제17권3호
• /
• pp.236-246
• /
• 2014

해양심층수는 저온성, 미네랄성, 청정성 등의 고유의 특성이 산업활용의 포인트가 되고 있다. 우리나라의 경우, 2008년을 기점으로 해양심층수 산업이 형성되어 현재에 이르고 있으나, 산업의 성장기 정착과 성숙기 진입 단계에는 아직 이르지 못하고 있는 실정이다. 이러한 해양심층수 산업 정체의 요인으로는 먹는물 위주로 편중된 산업구조와 함께, 동일한 산업군과의 경쟁력이 미흡하여 산업계의 매출이 부진한데서 기인하는 것으로 분석되고 있다. 우리나라보다 먼저 해양심층수 자원개발과 산업을 안착시킨 일본 등의 국가는 공통적으로 해양심층수 자원의 고부가가치화 및 신산업 지원을 위한 방안으로 새로운 기술을 개발하고 해양심층수 자원의 응용범위를 확대하고 있다. 본 고는 해양심층수 주요개발 국가의 특허를 정량적으로 분석하여 이들 국가의 해양심층수 신기술 개발 경향을 분석하여 향후 우리나라 해양심층수 자원의 고부가가치 기술개발 방향과 전략에 대한 시사점과 비전을 제시하였다.

• Animal Bioscience
• /
• 제34권4호
• /
• pp.701-713
• /
• 2021

Objective: The present work was undertaken to evaluate the effects of storage time, choline chloride, and high concentrations of Cu and Zn on the kinetic behavior of vitamin degradation during storage in two vitamin premixes and four vitamin-trace mineral (VTM) premixes. Methods: Two vitamin premixes (with or without 160,000 mg/kg of choline) were stored at 25℃ and 60% humidity. Besides, four VTM premixes were used to evaluate the effects of choline (0 vs 40,000 mg/kg) and trace minerals (low CuSO4+ZnO vs high CuSO4+ZnO) on vitamin stability in VTM premixes stored in room, and the VTM premixes were stored in room temperature at 22℃. Subsamples from each vitamin and VTM premix were collected at 0, 1, 2, 3, 6, and 12 months. The retention of vitamin A (VA), vitamin D3 (VD3), vitamin E (VE), vitamin K3 (VK3), vitamin B1 (VB1), vitamin B2 (VB2), vitamin B3 (VB3), vitamin B5 (VB5), and vitamin B6 (VB6) in vitamin premixes and VTM premixes during storage was determined. The stability of vitamins in vitamin premixes and VTM premixes was determined and reported as the residual vitamin activity (% of initial) at each sampling point. Results: The effect of choline on VK3 retention was significant in vitamin premixes (p<0.05). The negative effect of storage time was significant for the retentions of VD3, VK3, VB1, VB2, VB5, and VB6 in vitamin premix (p<0.05). For VTM premixes, negative effect of storage time was significant (p<0.05) for the losses of vitamin in VTM premixes. Choline and high concentrations of Cu and Zn significantly increased VA, VK3, VB1, and VB2 loss during storage (p<0.05). The supplementation of high concentrations of Cu and Zn significantly decreased the concentrations of VD3 and VB6 (p<0.05) in VTM premixes at extended storage time. Conclusion: The maximum vitamin stability was detected in vitamin and VTM premixes containing no choline or excess Cu and Zn. The results indicated that extended storage time increased degradation of vitamin in vitamin or VTM premixes. These results may provide useful information for vitamin and VTM premixes to improve the knowledge of vitamin in terms of its stability.

• 자원환경지질
• /
• 제56권5호
• /
• pp.515-532
• /
• 2023

벤토나이트는 고준위 방사성폐기물 처분을 위한 심층처분 시스템에서 처분용기와 암반 사이를 메우는 완충재로 고려되는 팽창성 점토이다. 벤토나이트는 높은 양이온교환능과 비표면적을 가지고 있기 때문에, 처분용기로부터 핵종이 누출될 경우, 수착하여 암반으로의 유출을 지연시키는 역할을 한다. 본 연구에서는 여러 선행연구에서 8종류의 벤토나이트를 사용하여 수행된 U, Am, Se, Eu 핵종의 수착실험 및 모델 자료를 취합하고, 각 연구에서 설정된 실험 조건들을 기반으로 열역학적 수착모델의 특성을 평가하였다. 핵종과 벤토나이트 간의 수착 거동 해석에 중요한 역할을 하는 열역학적 수착모델은 벤토나이트의 광물학적 특성뿐만 아니라 핵종 농도, 용액의 이온강도, 주 양이온, 온도, 고액비, 용존 탄산 농도 등 세부적인 실험 조건과 밀접하게 연관되어 있는 것으로 확인되었다. 이러한 결과는 특정 실험 조건에서 수행된 수착실험 및 모델의 최적화로 제안되는 수착 반응식과 반응상수가 다양한 환경 조건에 적용하기에 불확실성이 크다는 것을 의미한다. 따라서, 심층처분 시스템에 적용가능한 열역학적 수착모델을 구축하기 위해서는 현장 조사 및 실험이 함께 수행되어야 한다.

• 자원환경지질
• /
• 제30권6호
• /
• pp.505-517
• /
• 1997

광신 연-아연 광산은 단층 열극을 충진한 열극 충진 광상으로서 조선계의 삼태산층과 시대미상의 서창리층에 발달된 석영과 탄산엽맥으로 이루어져 있다. 광화작용은 3회에 걸쳐 진행되었으며, 각 광화시기의 특징은 다음과 같다. 광화 I기=barren한 석영의 침전기, 광화 II기=석영과 능망간석에 수반된 연-아연 광물의 주 침전기, 광화 III기=barren한 방해석의 침전기. 특히, 연-아연 광물은 주로 광화 IIb기에 침전하였다. 유체포유물 연구에 의하면, 광화 IIb기 광화유체의 온도와 염농도는 $182^{\circ}{\sim}276^{\circ}C$와 2.7~5.4 wt. % NaCl 상당 염농도였으며, 연-아연 광물의 침전은 주로 비등작용과 더불어 후기의 천수 혼입작용에 기인하였음을 지시한다. 광화작용은 약 600~700 m의 심도에서 이루어진 것으로 판단된다. 섬아연석과 유비철석의 성분 함량을 이용하여 추정한 광화 IIb기의 황분압($log\;fs_2$)은 -15.5~11.8 atm이다. 황화물의 황동위원소 조성 (${\delta}^{34}S_{CDT}=9.0{\sim}14.5$ ‰)에 근거한 열수유체의 전(全) 황동위원소값 (${\delta}^{34}S_{{\Sigma}S}$)은 약 14 ‰로서 매우 높은데, 이는 심부 화성기원의 황이 퇴적암류내의 황산염과 다소 혼합 된 결과로 사료된다. 산소-수소 동위원소 분석 연구에 의하면, 광화유체는 낮은 수-암비 환경 하에서 주로 주변 모암인 삼태산층 (${\delta}^{18}O=20.1{\sim}24.9$ ‰)과 상당히 반응한 심부 순환 천수로부터 형성되었다. 한편, 광화유체의 산소동위원소값 (${\delta}^{18}O_{H2O}$)은 광화작용의 진행과 더불어 체계적으로 감소 (광화 I기, 14.6~10.1 ‰; 광화 IIa기, 5.8~2.2 ‰; 광화 IIb기, 0.8~-2.0 ‰; 광화 IIc기, -6.1~-6.8 ‰)하였다. 이는 열수계 내로의 천수 혼입이 시간 경과와 더불어 점진적으로 증가하였음을 지시한다.

• 헤리티지:역사와 과학
• /
• 제53권4호
• /
• pp.170-187
• /
• 2020

고성 삼덕리유적에서는 청동기시대 후기의 묘역식 지석묘와 석관묘가 발굴되었으며 적색마연토기, 석촉, 석검 등의 부장품이 출토되었다. 고성 삼덕리유적에서 출토된 적색마연토기는 약 50~160㎛ 두께의 안료층이 남아 있으나 대다수의 토기 표면에서 안료층의 박리, 박락현상이 관찰되었다. 적색마연토기의 태토는 중립의 석영, 장석, 각섬석 등으로 구성되어 있으며 부분적으로 철산화물의 불투명 광물도 확인되었다. 6호 석관묘에서 출토된 적색마연토기는 비짐으로 각섬석, 장석이 다량 포함되어 있어 다른 무덤에 부장된 적색마연토기와 차이를 보였다. 적색 안료는 태토와 유사한 광물 조성을 보이고 있으나 적철석(hematite)이 상당량 함유되어 있고, 미립의 석영, 장석, 각섬석 등이 관찰되었다. 광물 조성으로 볼 때 소성 온도는 900℃ 내외였을 것으로 추정된다. 삼덕리 일대 3km 이내에는 장석과 각섬석이 우세한 섬록암과 화강섬록암이 노출된 지역이 확인되므로 이 일대에서 토기 제작을 위한 원료를 채취하였을 가능성이 높다. 적색마연토기는 성형 후 안료를 물에 풀어서 토기 전면에 채색한 후 마연 기법으로 마무리한 것으로 판단된다. 태토와 안료층의 소결 상태를 고려할 때 채색 후 소성하였던 것으로 생각되며 '성형-반건조-채색-마연'의 과정을 거친 후 소성되었을 것으로 추정된다. 다만 토기에 도포하는 안료의 농도, 채색 시점과 방법에 따라 적색마연토기의 표면과 단면 상태가 다르게 나타나는 것으로 확인되었다. 대부분의 삼덕리유적 토기들은 안료층과 태토층이 뚜렷하게 구분되었으나 안료가 태토층에 스며들어가 안료와 태토가 뚜렷이 구분되지 않는 토기편도 관찰되었다. 이는 미립질의 안료가 묽은 농도로 도포되었거나 성형 직후 도포되었기 때문으로 보인다. 또한 대부분의 적색마연토기에서는 안료층의 박락과 마모현상이 관찰되었고 안료층이 일부만 잔존하는 경우도 많았다. 이는 안료를 도포하고 마연 처리한 토기에서 마모에 의한 손상이 더 쉽게 발생한다고 보고되고 있어 삼덕리유적 적색마연토기도 매장 환경에서 풍화에 의해 마모와 박락이 진행된 것으로 생각되며, 매장주체부 출토품보다 고분 외곽에 뿌려진 잔편에서 이러한 손상이 가속화되어 나타났다.

• 자원환경지질
• /
• 제28권6호
• /
• pp.587-597
• /
• 1995

한반도 중부지역과 동남부지역에 분포하는 금-은 광상들의 광화작용은 쥐라기 중기로부터 백악기 말기에 걸쳐서 진행되었으며, 이들 광상은 유행별로 산출지역 및 산출시기에 연관된 지질학적 지화학적 생성환경의 차이를 나타내고 있다. 중부지역 금-은 광상은 북동-남서의 방향성을 갖고 산출분포하는 중생대 화강암류 및 주변 선캠브리아기 변성암류내에 분포하지만, 동남부지역 금-은 광상은 백악기 퇴적암 및 화산암류내에 주로 배태되고 있다. 이는 한반도 대표적인 화성활동인 쥐라지 대보화성활동 및 백악기 불국사 화성활동과 각각 밀접한 성인적 연관성을 시사하고 있다. 이러한 각 광상들의 광화작용 특성(광물공생관계, 조직, 구조 등)과 연대측정결과 및 지질학적 분포특성은 쥐라가 중기로부터 백악기 말기에 이르기까지 광상형성과 연관된 열수유체의 성인적 차이를 의미하고 있다. 즉, 쥐라기로부터 초기 백악기에는 금광단일형 광상의 광화작용이 우세하게 진행되었으나, 후기 백악기에 이르면서 금-은혼합형광상 및 은광단일형 광상의 광화작용이 우세하게 야기되었음을 알 수 있다. 쥐라기 금광단일형 광상들은 괴상의 맥상 산출특성 및 단순한 광석 광불 공생관계를 보여주는 단성광맥으로 높은 fineness 값을 나타내지만, 백악기 금-은혼합형 광상과 은광단일형 광상은 다양하고 복잡한 구조 및 조치특성 갖는 복성 광맥내에 함은황인 및 황화광물과 함은tellurides 및 자연은 등을 포함하는 등 상대적으로 복잡한 광석광물 공생과계를 보여준다. 한편 황화광물의 지질온도계와 유체포유물 연구의 결과등에 의하면 백악기 금-은혼합형 광상과 은광단일형 광상은 천부(<0.5 kb)에서 천수가 우세한 광화유체로부터 $200^{\circ}{\sim}350^{\circ}C$ 온도조건하에서 주된 광화작용이 진행되었지만, 쥐라기 금광단일형 광상은 마그마기원의 열수용액으로부터 고온$(300^{\circ}{\sim}500^{\circ}C)$ 및 고압$({\approx}4-5kb)$의 생성환경하에서 광화작용이 진행되었음을 시사한다.