• 제목/요약/키워드: Metabolic efficiency

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잔티젠(Xanthigen)에 의한 고지방식이로 유도된 비만 개선 효과 (Improvement of High-fat Diet-induced Obesity by Xanthigen in C57BL/6N Mice)

  • 최경미;이윤선;김원균;최영현;곽연길;정재철;이정래;유환수
    • 생명과학회지
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    • 제22권12호
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    • pp.1697-1703
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    • 2012
  • 비만은 대사성 질환의 주요 위험 인자이다. 최근, 천연물질들의 비만 개선효과에 관심이 집중되고 있다. 잔티젠은 체중감소와 지질 대사 개선 효과가 있는 것으로 알려진 미역에서 유래한 fucoxanthin과 석류씨 오일에서 유래한 punicic acid로 구성된 복합 추출물이다. 본 연구에서, 우리는 C57BL/6N 마우스를 이용하여 잔티젠이 고지방식이로 유도된 비만을 개선시킬 수 있는지 조사하였다. 마우스는 각각 정상식이 대조군, 고지방식이 대조군, 고지방식이 + 1% 잔티젠군, 고지방식이 + 1% 녹차 추출물 양성대조군으로 나누어 11주간 사육하였다. 잔티젠 투여군은 고지방식이군과 비교하여 식이효율과 체중이 유의적으로 감소하였다. 체중 변화와 유사하게, 잔티젠은 복부부고환 지방조직과 후복막 지방조직 및 간의 무게를 고지방식이군 대비 뚜렷하게 감소시켰고, 혈청 LDL-콜레스테롤 함량 또한 유의적으로 감소시켰다. 이러한 결과들은 잔티젠의 탁월한 항비만 효과를 갖는 건강기능식품 소재로서의 개발 가능성을 제시한다.

Effects of Cadmium and Arsenic on Physiological Responses and Copper and Zinc Homeostasis of Rice

  • Jung, Ha-il;Chae, Mi-Jin;Kim, Sun-Joong;Kong, Myung-Suk;Kang, Seong-Soo;Lee, Deog-Bae;Ju, Ho-Jong;Kim, Yoo-Hak
    • 한국토양비료학회지
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    • 제48권5호
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    • pp.397-403
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    • 2015
  • Heavy metals reduce the photosynthetic efficiency and disrupt metabolic reactions in a concentration-dependent manner. Moreover, by replacing the metal ions in metalloproteins that use essential metal ions, such as Cu, Zn, Mn, and Fe, as co-factors, heavy metals ultimately lead to the formation of reactive oxygen species (ROS). These, in turn, cause destruction of the cell membrane through lipid peroxidation, and eventually cause the plant to necrosis. Given the aforementioned factors, this study was aimed to understand the physiological responses of rice to cadmium (Cd) and arsenic (As) toxicity and the effect of essential metal ions on homeostasis. In order to confirm the level of physiological inhibition caused by heavy metal toxicity, hydroponically grown rice (Oryza sativa L. cv. Dongjin) plants were exposed with $0-50{\mu}M$ cadmium (Cd, $CdCl_2$) and arsenic (As, $NaAsO_2$) at 3-leaf stage, and then investigated malondialdehyde (MDA) contents after 7 days of the treatment. With increasing concentrations of Cd and As, the MDA content in leaf blade and root increased with a consistent trend. At 14 days after treatment with $30{\mu}M$ Cd and As, plant height showed no significant difference between Cd and As, with an identical reduction. However, As caused a greater decline than Cd for shoot fresh weight, dry weight, and water content. The largest amounts of Cd and As were found in the roots and also observed a large amount of transport to the leaf sheath. Interestingly, in terms of Cd transfer to the shoot parts of the plant, it was only transported to upper leaf blades, and we did not detect any Cd in lower leaf blades. However, As was transferred to a greater level in lower leaf blades than in upper leaf blades. In the roots, Cd inhibited Zn absorption, while As inhibited Cu uptake. Furthermore, in the leaf sheath, while Cd and As treatments caused no change in Cu homeostasis, they had an antagonist effect on the absorption of Zn. Finally, in both upper and lower leaf blades, Cd and As toxicity was found to inhibit absorption of both Cu and Zn. Based on these results, it would be considered that heavy metal toxicity causes an increase in lipid peroxidation. This, in turn, leads to damage to the conductive tissue connecting the roots, leaf sheath, and leaf blades, which results in a reduction in water content and causes several physiological alterations. Furthermore, by disrupting homeostasis of the essential metal ions, Cu and Zn, this causes complete heavy metal toxicity.

Water Extract of Ecklonia cava Protects against Fine Dust (PM2.5)-Induced Health Damage by Regulating Gut Health

  • Park, Seon Kyeong;Kang, Jin Yong;Kim, Jong Min;Kim, Min Ji;Lee, Hyo Lim;Moon, Jong Hyun;Jeong, Hye Rin;Kim, Hyun-Jin;Heo, Ho Jin
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제32권7호
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    • pp.927-937
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    • 2022
  • To confirm the therapeutic effect of the water extract from Ecklonia cava (WEE) against PM2.5 induced systemic health damage, we evaluated gut health with a focus on the microbiota and metabolites. Systemic damage in mice was induced through PM2.5 exposure for 12 weeks in a whole-body chamber. After exposure for 12 weeks, body weight and food intake decreased, and WEE at 200 mg/kg body weight (mpk) alleviated these metabolic efficiency changes. In addition, PM2.5 induced changes in the length of the colon and fecal water content. The administration of the WEE at 200 mpk oral dose effectively reduced changes in the colon caused by PM2.5 exposure. We also attempted to confirm whether the effect of the WEE is mediated via regulation of the microbiota-gut-brain axis in mice with PM2.5 induced systemic damage. We examined changes in the fecal microbiota and gut metabolites such as short-chain fatty acids (SCFAs) and kynurenine metabolites. In the PM2.5 exposed group, a decrease in the abundance of Lactobacillus (Family: Lactobacillaceae) and an increase in the abundance of Alistipes (Family: Rikenellaceae) were observed, and the administration of the WEE showed a beneficial effect on the gut microbiota. In addition, the WEE effectively increased the levels of SCFAs (acetate, propionate, and butyrate). Furthermore, kynurenic acid (KYNA), which is a critical neuroprotective metabolite in the gut-brain axis, was increased by the administration of the WEE. Our findings suggest that the WEE could be used as a potential therapeutic against PM2.5 induced health damage by regulating gut function.

Herpes Simplex Virus thymidine kinase gene을 이용한 유전자 치료에서 retinoic acid가 bystander effect에 미치는 영향 (Effect of retinoic acid on the bystander effect in gene therapy using the Herpes Simplex Virus thymidine kinase)

  • 박재용;김창호;정태훈
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제44권1호
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    • pp.162-174
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    • 1997
  • 연구배경 : HSVtk 유전자를 암세포에 이입하여 GCV에 대해 선택적으로 감수성을 증가시키는 HSVtk/GCV 유전자치료에서 bystander effect는 모든 암세포에 유전자를 이입하지 않고도 치료효과를 얻을 수 있도록 한다. 그러나 현존하는 viral vector는 유전자이입 효율이 낮아 임상적으로 치료효과를 기대하는데는 한계가 있다. 따라서 유전자의 이입효율이 높은 새로운 vector의 개발과 함께 bystander effect의 극대화를 통해 치료효과를 증가시킬 수 있는 방법 등이 요구된다. 최근 gap junction을 통한 세포간의 metablic cooperation이 bystander effect의 주요기전임이 밝혀졌고 retinoids는 gap junction을 통한 세포간의 communication을 증가시킨다고 보고되었다. 저자들은 HSVtk/GCV 유전자치료에서 bystander effect에 미치는 retinoids의 효과를 조사하였다. 방 법 : Adenovus와 retrovirus vector를 이용하여 connexin 43를 발현하는 악성중피종세포와 connexin 43를 발현하지 않는 SKHep-J 세포주에 HSVtk 유전자를 이입한 후 HSVtk 유전자가 이입된 세포와 HSVtk 유전자가 이입되지 않은 세포들을 여러가지 비율로 혼합한 mixing study를 시행하였으며 $10^{-10}M-10^{-6}M$ RA 처리 유무에 따른 bystander effect에 의한 살상효과를 비교하였다. 그리고 gap junction을 통한 세포간의 communication에 대한 retinoids의 영향을 조사하기 위해 retinoids 처리에 따른 세포간 communication을 FACS를 이용하여 double-dye transfer study로 측정하였다. 결 과 : Connexin 43를 발현하지 않는 SKHep-J 세포주에서는 RA 처리유무에 따른 bystander effect에 의한 살상효과의 차이가 없었다. 그러나 connexin 43를 발현하는 악성중피종 세포주에서는 $10^{-8}M-10^{-6}M$ RA처리시 세포간의 communication과 bystander effect가 RA를 처리하지 않은 대조군에 비해 유의하게 증가되었다. 결 론 : RA는 gap junction을 통한 세포간의 communication을 증가시켜 HSVtk/GCV 유전자치료에서 bystander effect에 의한 살상효과를 증가시켰다. 이러한 결과는 HSVtk/GCV 유전자치료의 효과를 증가시킬 수 있는 새로운 방법이 될 수 있을 것으로 생각된다.

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효모배양물의 수준별 급여가 육성·비육돈의 생산성, 영양소 소화율, 돈육의 이화학적 특성 및 지방산 조성에 미치는 영향 (Effect of Dietary Supplementation of Yeast Culture on the Performance, Nutrient Digestibility and Physico-Chemical characteristics of the Pork in Growing-Finishing Pigs)

  • 박재홍;임오채;나종삼;류경선
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제45권2호
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    • pp.219-228
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    • 2003
  • 본 연구는 양돈 사료에 효모배양물을 수준별로 급여(0, 0.1, 0.2, 0.4%)하여 총 2회 시행하였다. 실험 1에서는 처리구당 3반복으로 반복당 10두씩 총 120두를 공시하여 이유시부터 출하시까지 112일 동안 사양실험을 통하여 생산성을 조사하였고, 실험 2에서는 실험 종료후 도축된 돈육 등심의 품질을 고찰하였다. 효모배양물을 급여하여 112일 동안 성장 단계별로 조사한 증체량과 사료요구율은 효모배양물 급여구와 대조구간에서 차이를 보이지 않았다. 영양소 소화율은 조단백질과 조섬유 소화율에서 효모배양물 0.1과 0.2% 급여구가 대조구에 비하여 증가하였다. 효모배양물을 급여하여 생산된 돈육 등심의 일반성분 중 조단백질의 함량은 효모배양물 0.1%를 급여한 처리구가 대조구에 비하여 증가하였다. 돈육의 pH, 포장 감량 및 조리 감량은 처리구간에 차이가 없었고, 육색도 대조구와 비교해서 차이가 없는 것으로 나타났다. 돈육의 shearing force는 효모배양물 0.1% 급여구에서 대조구에 비하여 현저하게 낮았으나 cohesiveness, springiness, gumminess 및 brittleness에 있어서는 차이가 없었다. 돈육의 지방산 조성에서 포화지방산, 단가불포화지방산 및 다가불포화지방산은 효모배양물 급여구와 대조구간에 아무런 차이도 없었으며, 콜레스테롤 함량에서도 차이가 없었다.

한국재래산양의 이유 후 초기 사료로 알팔파 건초의 이용 (The Use of Alfalfa Hay for Starter Diet of the Korean Native Goats)

  • 조익환;황보순;전하준;안종호;이주삼;한태호
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.115-122
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    • 2002
  • 본 시험은 알팔파 건초의 혼합비율을 60%(A), 50%(B), 40%(C) 및 30%(D)의 4가지로 달리하여 조제한 시험사료를 이유 후 한국 재래산양에게 급여하여 사료 섭취량과 소화율 및 증체에 미치는 영향을 조사하여 이유 후 초기 사료 개발을 위한 기초자료로서 활용하고자 본시험을 실시하였으며, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 시험사료의 화학적 조성분은 조단백질 함량을 모두 18%로 고정시켜 동일하였으며 ADF, NDF 및 조회분의 함량은 A구가 각각 26.1, 37.0 및 9.0%로 가장 높았고 D구가 20.3, 30.4, 6.6%로 가장 낮았으나 비구조적 탄수화물(NSC) 함량은 반대의 경향을 나타내었다. 1일 두당 건물 섭취량은 A와 B구가 각각 414.4와 417.7g으로 가장 높았고 D구가 362.6g으로 유의하게 낮았다(p<0.05). 대사체중 당 건물섭취량(DM g/kg of $BW^{0.75}$)은 A구가 73.9g으로 가장 높았고, D구가 64.0g으로 가장 낮았다. 일당 증체량과 사료 효율은 각각 33.3~48.7g과 8.1~13.4%의 범위로 처리간 유의차는 인정되지 않았지만 조사료 혼합비율이 낮을수록 높았다. 재래산양에 의한 건물, 유기물, 조단백질, ADF, NDF, 조회분 및 NSC의 소화율은 농후사료 함량이 높은 처리구일수록 높고 조사료 함량이 높은 처리구일수록 낮은 경향을 보였다. 재래산양에 있어 서의 질소축적량과 질소축적율은 A구가 각각 1.8g과 15.5%로 가장 낮았고 D구가 각각 2.7g과 25.7%로 가장 낮았다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때 어린 재래산 양의 초기사료로서 알팔파 건초를 조사료원으로 할 때 30~40%의 알팔파 건초의 혼합비율이 그 이상의 경우보다 산양의 일당 증체량 및 사료효율이 우수하였으며 이 때 사료내 조단백질 함량을 18%로 유지하는 것이 이유 후 어린 재래산양의 성장에 효과적이었다.

임간초지의 개량 및 이용에 관한 연구 III. 임간초지에서 계절별 목초생산성 및 이용성 (Studies on the improvement and Utilization of Pasture on the Forest III. Seasonal herbage production and utilization of pasture on the forest)

  • 이형석;이인덕
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.7-14
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    • 1989
  • 林間混播草地 (비음도 30%)의 月別 목초생산성과 이용성을 구명하고자 면양을 공시하여 단구제(3 반복)로 配置하여 1987年부터 1988年까지 충남대학교 農科大學 試驗포장에서 試驗을 수행하였다. 초고, 엽면적지수, 건물생산량과 수절분포, 식생체화학성분,' 건물소화율, 초목이용율 및 저장효율등이 조사되었는데 그 결과는 다음과 같다. 1. 초고와 엽면적지수는 5월이 35cm와 4.89로 가장 높았고 다음이 4월 28.0cm, 4.23이었으며 10월이 13.0cm 및 0.49로가장 낮았다. 2. 건물수량은 5月이 2.040kg/ha로 가장 높았는데 年간건물수량(7.240kg/ha)의 28.2%를 차지하였다. 4월, 5월 및 6월의 봄철 건물수량은 年間건물수량의 58.3%였고 7월과 8월의 건물수량은 24.2% 9月과 10월은 17.5%였다. 그러나 6月, 7월, 8월 및 9월의 건물수량은 월별로 큰 차이가 없었다. 3. 일당 건물생산량은 5월이 65.8kg/ha으로 가장 높았고 다음이 6월 (28.7kg/ha)순 이었으며 10월은 16. 5kg/ha으로 가장 낮았다.(P<0.01) 4. 목초의 化學적성분 및 건물소화율은 4월, 5월, 6월의 봄철 목초가 7월 8월의 여름철 목초보다 조필자질합량과 건물소화율이 높은 반면에 粗織雄, ADF. 및 NDF함량은 낮았고 10월의 가을목초는 중간정도였다. 채식한 목초는 채식전 목초나 殘草보다 조회분함량과 건물소화율이 다소 높은 반면 粗鐵錯, ADF 및 NDF함량은 낮았다. 5. 代:謝體중당 건물섭취량과 4月이 68.9g 으로 가장 높았고 다음이 10月로 66.7g 이었으며 8月이 52.5g으로 가장 낮았는데 건물섭취량과 건물消化率 간에는 정의 相關(P<0.05)關係가 있었다. 6. 목초이용율은 4月이 83.4%로 가장 높았고 다음이 10月로 80.9% 이었으며 8月 은 64.0%로 가장 낮았는데 年평균 救草flJ用率은 75.5%이었다. 7. 반환 및 저장效率은 4月이 가장 높았고 다음이 10월이었으며 8월이 가장 낮았다.

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황 산화를 통해 퍼클로레이트를 분해하는 미생물 군집 분석 (Analysis of a Sulfur-oxidizing Perchlorate-degrading Microbial Community)

  • 김영화;한경림;황희재;권혁준;김예림;김건우;김희주;손명화;최영익;성낙창;안영희
    • 생명과학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.68-74
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    • 2016
  • 퍼클로레이트(ClO4)는 지표수 및 토양/지하수에서 검출되는 신규 오염물이다. 이전 연구에서 저렴한 원소 황(elemental sulfur, S0) 입자와 쉽게 구할 수 있는 활성슬러지를 이용하여 독립영양방식으로 ClO4를 제거할 수 있다는 실험적 증거가 제시되었다. 또한 식종균으로서 농화배양 미생물을 사용했을 때 활성슬러지보다 제거효율과 시간면에서 우수한 결과를 나타내었다. 그래서 본 연구에서는 황을 산화하여 독립영양방식으로 ClO4를 분해하는 농화배양 미생물 군집을 PCR-DGGE로 분석하였다. 이 농화배양 미생물은 초기농도가 약 120 mg ClO4/l 일 때 7일 후 99.71% 이상의 ClO4- 제거 효율을 나타내었다. 농화배양 미생물과 그것의 식종균으로 부터 genomic DNA를 추출하여 16S rRNA 유전자의 PCR-DGGE 분석에 사용하였다. PCR-DGGE 분석결과 농화배양 미생물과 식종균 시료들이 다른 밴드패턴을 나타냄에 따라 이 두 시료의 군집조성이 다름을 확인하였다. 이는 농화배양되는 동안 식종된 미생물이 그 환경에 잘 생장하는 미생물로 군집조성이 변화한 것으로 여겨진다. 농화배양 미생물군집에는 β-Proteobacteria, Bacteroidetes, 그리고 Spirochaetes 강에 속하는 개체군들이 우점하는 것으로 나타났다. 향후 이 우점 개체군들의 순수분리와 더불어 황 산화를 통한 ClO4 분해 환경에서 이들의 대사적 역할을 규명할 필요가 있다.

혈소판성분채집술: 채집과정, 장비, 성분채집혈소판 질의 지표들 (Plateletpheresis: the Process, Devices, and Indicators of Product Quality)

  • 김성인;장철수;김현경;권창오;김병원;김동찬;김윤석;이기종;류재기
    • 생명과학회지
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    • 제24권9호
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    • pp.1030-1038
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    • 2014
  • 혈소판제제는 출혈질환이나 혈소판의 기능장애 치료를 위해 사용되고 있다. 혈소판성분채집술은 혈액성분채집기를 사용하여 혈소판 성분을 채집하는 방법으로, 성분채집혈소판의 질 평가에는 다양한 지표들이 이용되고 있다. 채집된 혈소판의 생산성은 채집효율(collection efficiency)과 채집률(collection rates)로 평가되고 보관된 혈소판의 질은 in vitro 상에서 시각적 외양, 대사활성도, 양, 혈소판 수, 백혈구 수, 미세입자(microparticles), 그리고 다양한 혈소판 활성 표지자들로 평가된다. 혈소판 활성 표지자들은 여러 연구분야에서도 이용되고 있다. 수혈된 후의 혈소판의 질은 교정증가치(corrected count increment)와 혈소판회복퍼센트(percentage platelet recovery)로 평가된다. 본 논문은 혈소판성분채집술의 채집과정, 사용되는 장비, 성분채집혈소판의 질, 전반적인 효율성, 그리고 질평가 지표들에 대한 리뷰(review)와 함께 다른 혈액성분채집기 간의 기능의 차이점을 비교하였고, 또한 혈소판성분채집술은 구연산염 항응고제에 의한 부작용을 일으킬 수는 있지만 전혈 헌혈시에 실신의 전구증상이나 실신을 일으킬 위험이 있는 헌혈자들에게는 더 안전한 방법임을 보여주고 있다.

음식물쓰레기의 수소발효 타당성 평가 (Feasibility Test of Biohydrogen Production from Food Waste)

  • 한선기;김상현;신항식
    • 유기물자원화
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    • 제11권3호
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    • pp.87-95
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    • 2003
  • 그동안 유기성폐수에 대해서는 다양한 연구가 시도되었지만, 유기성고형폐기물에 대해서는 보도된 바가 없다. 그러므로 본 연구는 열처리된(heat-shocked) 혐기성슬러지를 식종한 침출상(leaching-bed) 반응조에서 다양한 희석율(dilution rate; D)에 대하여 음식물쓰레기로부터의 수소생산 효율을 살펴보았다. 반응조의 성공적인 운전은 적절한 희석율의 선택에 달려있는데, 높은 희석율에서는 미생물의 유실이 발생하는 반면 낮은 희석율에서는 유기산의 축적으로 product inhibition이 발생한다. 따라서 이러한 요인들이 높은 효율의 수소생산을 제한하게 된다. 모든 반응조들은 희석율에 관계없이 다음과 같은 경향을 보여주었다. 운전 초기 3일 동안, 수소생산이 활발하였으며 유기산의 농도가 에탄올보다 높게 유지되었다. 유기산 중에는 락트산이 초기 잠깐동안 높은 값을 유지했을지라도, 전체 운전기간 내내 뷰틸산과 초산이 유기산의 주요성분이었다. 다른 희석율에 비해 희석율 $4.5d^{-1}$는 발효가 진행되는 동안 가장 높은 뷰틸산/초산 (B/A) 비율을 보여주었는데, B/A 값의 경향은 수소생산의 경향과 매우 유사하여 뷰틸산의 형성이 수소생산에 매우 호의적임을 나타내준다. 에탄올은 수소생산이 멈춘 4일째부터 크게 증가하였는데, 이것은 열처리된 슬러지가 대사흐름을 수소 및 유기산생성경로(hydrogen-and acid-producing pathway)에서 알콜 생성경로(alcohol-producing pathway)로 전환시킬 수 있음을 보여준다. 희석율 $4.5d^{-1}$의 COD 제거효율은 58%로 다른 희석율(2.1, 3.6 및 $5.5d^{-1}$)의 제거율(51.5, 55.3 및 53.7%)보다 높았으며, 이때 제거된 COD는 수소(10.1%), 유기산(30.9%), 에탄올(17.0%)로 전환이 되었다.

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