대부분의 석조문화재는 외부 환경에 노출되어 있어 외관이 크게 변형되어졌고, 특히 최근의 산업화와 환경오염물질의 영향으로 풍화가 가속화되고 있다. 본 연구에서는 석조문화재의 풍화에 미치는 환경영향을 알아보기 위해 산성용액과 염분용액에 신선한 화강암을 침수한 후 물리 화학적 특성을 조사하였고, 석조문화재 보존 방법의 일환으로 화강암에 $TiO_2$ 광촉매를 코팅한 후 코팅이 화강암의 풍화에 미치는 영향도 조사하였다. 산성용액과 염분용액에 신선한 화강암을 침수시켰을 때 8가지 광물성분(Si, Mg, Ca, Na, K, Fe, Mn, Al)의 용출량은 반응초기에 급격히 증가하였고 암석 표면의 구성광물들은 대부분 신선한 화강암(fresh granite)보다 낮은 농도값을 나타내어 산성용액이나 염분용액에 의한 풍화의 영향 정도를 확인할 수 있었다. 실험 전 후의 화강암의 물리적 특성 분석 결과, 강제 풍화시킨 시료의 밀도는 평균 $2.55-2.56\;g/cm^3$으로 신선한 화강암(평균밀도는 $2.60\;g/cm^3$)에 비해 약간 낮은 값을 보였고 압축강도는 신선한 화강암에 배해 아주 낮았지만 포아송비는 상대적으로 약간 높은 값을 나타내었다. 또한 강제풍화시킨 석재의 흡수율은 $0.481{\sim}0.836%$로서 신선한 화강암에 비해 1.2-2.1배 정도 높게 나타났다. $TiO_2$ 광촉매를 화강암에 코팅한 후 산성용액과 염분용액에 의한 강제풍화시 광물성분의 용출율과 함수율 등이 많이 저감되어 석조문화재의 풍화속도를 완화시키는 것으로 나타나 석조문화재의 표면에 $TiO_2$ 코팅 처리를 하면 석조문화재의 풍화를 예방하는 효과가 있을 것으로 나타났다.
건조 및 염 환경에 우점종으로 분포하고 있는 명아주과 식물의 염 및 무기 영양 농도에 따른 생리적 적응특성을 비교하기 위해 염습지에 널리 분포하는 칠면초(Suaeda japonica), 퉁퉁마디(Salicornia herbacea) 및 채소로 재배되는 근대(Beta vulgaris var. cicla)를 재료로 하여 염 농도(0, 50, 100, 200, 400 mM NaCl) 및 무기영양염 농도(Hoagland 용액의 1/1, 1/5, 1/10배액)를 달리하여 식물의 엽생장과, 질소, 무기 이온, 전기 전도도 및 삼투조절물질의 변화를 정량적으로 분석하였다. 3종 명아주과 식물은 무기영양 및 염의 농도변화에 대해 식물체에 상당량의 염을 축적하였으며, 높은 내염성 기구를 통해 400 mM NaCl 처리에서도 현저히 생장을 촉진하는 호염성의 퉁퉁마디와 200 mM NaCl 처리까지 약간의 생장 촉진을 보이는 근대 및 높은 내염성을 가지면서 50 mM NaCl 이상 처리구에서 약간의 생장 저해를 보이는 칠면초의 세가지 염내성의 종 특성을 보였다. 무기이온의 동태에 있어서 3종 식물은 무기 영양 및 염 농도와 무관하게 체내에 소량의 수용성 Ca을 함유하였고($<10{\mu}M/g$ plant water), K이온은 염 농도가 증가함에 따라 다소 감소하였으며, $Na^+$과 $Cl^-$은 배지의 무기 영양과는 무관하게 염 농도가 증가함에 따라 현저히 증가하였다. 총 질소 함량은 무기 영양 및 염의 농도가 증가함에 따라 감소하는 경향을 보였으며, 전기 전도도와 삼투몰농도는 무기영양보다 염의 농도가 증가함에 따라 증가하는 양상을 보였다. Glycinebetaine과 proline의 함량은 각각 $0.2{\sim}2.5{\mu}M/g$ plant water와 $0.1{\sim}0.6{\mu}M/g$ plant water였고, 50 mM NaCl 처리구에서 최대치를 보였다.
폐탄처리과정에서 오염된 중금속 오염토양의 정화에 있어 무기산(HCl), 중성염($CaCl_2$), 킬레이트제(citric acid, $Na_2$-EDTA)들을 이용한 토양세척 가능성을 평가하였다. 실험에 사용된 추출액(HCl, $CaCl_2$, citric acid, $Na_2$-EDTA)들의 추출효율은 HCl > citric acid > $Na_2$-EDTA > $CaCl_2$의 순으로 나타났는데 HCl(1.0 M)에 의해서 Cd, Cu, Pb와 Zn이 초기농도 대비 각각 82%, 86%, 80%, 46% 정도 추출된 것으로 나타났다. 추출효율과 반응액의 pH 간에는 고도의 음의 상관관계가 존재하였다. 폐탄약처리장 부지 토양 중 중금속은 탄산염결합태, Fe, Mn-산화물 결합태 형태로 존재하고 있었는데 HCl, citric acid 세척에 의해서 이들 분획의 현저한 감소가 이루어졌지만 이동성이 상대적으로 큰 치환태가 증가되는 것으로 나타났다. 이동성이 큰 분획의 증가는 지하수 오염 등의 문제를 야기시킬 수 있음으로 이에 대한 적절한 관리가 필요할 것으로 판단된다.
효모를 이용하여 높은 생산성으로 고농도의 erythritol을 생산하기 위하여 ‘세포 성장단계’와 ‘erythritol 생성단계’로 나누어 2 단계 유가식 배양을 수행하였다. 세포 성장 단계에서는 pH-stat 유가식 배양을 수행하여 3.62 g/L-H의 생산성으로 76 g/L의 균체 농도를 얻을 수 있었다. pH-stat 유가식 배양을 수행하여 고농도의 균체 농도를 얻은 후에 멸균되지 않은 분말형태의 glucose를 발효조에 400 g/L가 되도록 공급하여 세포에 osmotic stress를 가해준 결과 41%의 수율로 187 g/L의 erythritol을 생산할 수 있었으며, 이때의 생산성은 2.79 g/L-h로서 기존에 보고된 어느 결과보다도 높은 값을 얻을 수 있었다. Production phase에서 erythritol 생산에 대한 삼투압의 영향을 알아 본 결과 glucose의 농도가 증가할 수록 생성되는 erythritol 농도가 증가하였으며 세포 농도에 따른 erythritol 생산 수율은 큰 차이는 없었으나 세포 농도가 증가할수록 이에 비례하여 erythritol 생산성이 크게 증가하였다. Erythritol 생산에서 용존 산소량에 관계없이 butyric acid가 생성되었으며 40%의 DO 미만에서는 citric acid가 생성되고, 40% 이상의 DO에서는 gluconic acid가 생성되어 용존 산소량에 의하여 metabolic shift가 유도되었다. 고 농도의 glucose 첨가 후 용존 산소량을 20%로 조절하면서 pH를 3.0으로 낮춘 결과 citrate synthetase의 활성이 억제되어 citric acid가 생성되지 않았으며 gluconic acid 농도는 $KH_2PO_4$에 의하여 증가하고 $MgSO_4{\cdot}7H_2O$ 또는 $(NH_4)_2SO_4$에 의하여 감소되었다. Butyric acid 농도는 $KH_2PO_4$ 또는 $(NH_4)_2SO_4$에 의하여 감소되었으며 synergic effect에 의하여 억제되었다
단호박 분말의 첨가량을 달리하여 국수를 제조한 후 물리화학적 및 관능적 품질 특성을 비교하였다. 단호박 분말 첨가량이 증가할수록 국수의 pH, 당도 및 탁도는 유의적으로 증가하는 경향이 나타났다(P<0.05). 부피는 20% 첨가군(52.67 mL)이 가장 높았으며 단호박 분말의 첨가량이 많을수록 유의적으로 증가하였으나(P<0.05), 5~15% 첨가군 사이에서 유의적인 차이는 발견되지 않았다(P>0.05). 국수의 함수율은 대조군이 81.47%이며, 20% 첨가군이 53.80%로 단호박 분말 첨가량이 증가함에 따라 유의적으로 감소하는 경향을 나타내었으며(P<0.05), 수분결합능력 또한 유의적으로 감소하였다(P<0.05). 국수의 L* 값은 분말의 첨가량이 증가할수록 유의적으로 감소하였고(P<0.05), a* 값은 단계적인 유의적 증가를 보였으며(P<0.05), b* 값은 첨가군이 대조군보다 유의적으로 높았으나 첨가군(5~20%) 내에서 유의적인 차이는 발견되지 않았다(P>0.05). 국수의 전자공여능은 단호박 분말의 첨가량이 증가할수록 유의적으로 증가하였으나(P<0.05), 대조군과 5% 첨가군에서는 유의적인 차이가 발견되지 않았다(P>0.05). 한편 소비자 선호도 검사결과 씹힘성을 제외한 모든 항목에서 10% 첨가군이 다른 시료에 비해 유의적으로 높게 평가되었으며(P<0.05), 따라서 관능적 품질을 유지하면서 단호박 분말의 기능성 효과를 기대하기에 최적 첨가 농도는 10%가 가장 적절할 것으로 판단된다.
Seo Hyung-Phil;Jo Kang-Ik;Son Chang-Woo;Yang Jae-Kyoon;Chung Chung-Han;Nam Soo-Wan;Kim Sung-Koo;Lee Jin-Woo
Journal of Microbiology and Biotechnology
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제16권3호
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pp.374-380
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2006
In this study, glucose, sucrose, and dextrin were found to be better carbon sources for the production of pullulan by Aureobasidium pullulans HP-2001. Maximal production of pullulan with 200 g/l sucrose as a carbon source was 54.2 g/l. The highest yield of pullulan from sucrose was 0.40, when the sugar concentration was 100 g/1. Optimal conditions for the continuous production of pullulan by A. pullulans HP-2001 in a 7-1 bioreactor were determined by studying the effects of composition of feed solution, dilution rate, and concentration of sucrose in the feed solution. Pullulan concentration and productivity with 100 g/l glucose and 2.5 g/l yeast extract were 38.1 g/l and 0.53 g/l h for 72 h, respectively, in a batch culture of A. pullulans HP-2001. When the substituted medium contained 100 g/l sucrose, 2.5 g/l yeast extract, and mineral salts, which is the same composition as the medium for the production of pullulan, the pullulan concentration and productivity were 74.9 g/l and 0.55 g/l h for 120 h, respectively. The production of pullulan at the steady state increased with a dilution rate up to 0.015/h, and its concentration was 78.4 g/l with a weight average molecular weight ($M_w$) of $4.0{\times}10^5$. Unlike a batch culture, however, the decline of the $M_w$ and the number average molecular weight ($M_n$) of pullulan was not found in the continuous culture of A. pullulans HP-2001. When the concentration of sucrose in the feed solution was 200 g/l, 113.5 g/l of pullulan was obtained at the steady state. The steady state was maintained longer in the continuous culture fed with the feed solution containing 200 g/l sucrose than when fed with the feed solutions containing either 100 or 150 g/l sucrose.
This experiment was carried out to study the carcass characteristics, chemical composition and fatty acid profile of the Longissimus muscle (LM) of bulls (10) and steers (17) finished in a pasture system. Animals (1/2 Zebu vs. 1/2 Aberdeen Angus) were fed in a pasture system (Hermatria altissima) and with a supplement of soybean meal, cracked corn, urea, limestone and mineral salts, twice a day. Both animal groups were slaughtered at 27 months of age, with an average 508.88 kg of live weight. Final weight, hot carcass weight and texture were similar (p>0.05) between bulls and steers. Carcass dressing, fat thickness, color and marbling were higher (p<0.02) in steers. Conversely, the Longissimus area was greater (p<0.05) in bulls. Moisture levels were higher (p<0.01) in bulls. Ash, crude protein, total lipids and total cholesterol levels were higher (p<0.10) in steers. C14:0, C16:0, C16:1 n-7 and C18:1 n-9 fatty acids percentages were higher (p<0.06) in steers. C16-1 n-10, i 17:0, C19:0, C18:2 n-6, C18:3 n-3, C20:2 n-3 C20:4 n-6, C20:5 n-3, C22:1 n-7, C22:4 n-6 and C22:5 n-3 fatty acids percentages were higher (p<0.05) in bulls. The percentage of the other fatty acids was similar (p>0.05) in bulls and steers. The levels of monounsaturated fatty acids were higher (p<0.02) in steers while polyunsaturated fatty acids, n-3, n-6, PUFA/SFA and n6:n3 ratios, were higher (p<0.05) in bulls. The CLA contents (mg/g lipids) were similar (p>0.10) in bulls and steers.
소나무잔나비버섯(Fomitopsis pinicola MKACC 54347)의 균사체로부터 endoglucanase를 생산하기 위한 최적 배양조건을 조사하였다. 복합배지 중 MSM이 가장 높은 endoglucanase 활성을 나타내었으며, MSM의 성분과 농도를 각각 2.0% CMC, 2.0% yeast extract, 0.2% $KH_2PO_4$, 0.03% $MnSO_4$ 및 0.3% trace metal 용액으로 첨가하였을 때 효소활성이 가장 우수하였다. 따라서 F. pinicola로부터 endoglucanase를 생산하기 위한 최적 배지조건은 2.0% CMC, 2.0% yeast extract, 0.2% $KH_2PO_4$, 0.03% $MnSO_4$ 및 0.3% trace metal 용액이다. 이상의 배지를 사용하여 배양온도 $25^{\circ}C$에서 8일 동안 배양하였을 때 최대로 효소 활성이 나타내는 것을 확인하였다. CMC를 기질로 사용한 activity staining의 결과를 통해 F. pinicola 균사체의 endoglucanase 활성여부를 확인할 수 있었으며 그 분자량이 43-70 kDa 임을 확인하였고, 배양액 중의 효소활성의 최적 pH와 온도는 각각 pH 5.0과 $55^{\circ}C$인 것으로 나타났다.
Poly(3-hydroxy-5-phenylvalerate) [P(3HPV)] was efficiently accumulated from 5-phenylvalerate (5PV) in Pseudomonas putida BM01 in a mineral salts medium containing butyric acid (BA) as the cosubstrate. A nove aromatic copolyester, poly(5 mol% 3-hydroxy-4-phenylbutyrate-co- 95 mol% 3-hydroxy-6-phenylhexanoate) [P(3HPB-co-3HPC)] was also synthesized from 6-phenylhexanoate (6PC) plus Ba. The two aromatic polymers, P(3HPV) and P(3HPB-co-3HPC), were found to be amorphous and showed different glass-transition temperatures at $15^{\circ}C$ and $10^{\circ}C$, respectively. When the bacterium was grown ina medium containing 20 mM 5PV as the sole carbon source for 140 h, 0.4 g/l of dry cells was obtained in a flask cultivation and 20 wt% of P(3HPV) homopolymer was accumulated in the cells. However, when it was grown with a mixture of 2 mM 5PV and 50 mM BA for 40 h, the yield of dry biomass was increased up to 2.5 g/l and the content of P(3HPV) in the dry cells was optimally 56 wt%. This efficient production of P(3HPV) homopolymer from the mixed substrate was feasible because BA only supported cell growth and did not induce any aliphatic PHA accumulation. The metabolites released into the PHA synthesis medium were analyzed using GC or GC/MS. Two $\beta$-oxidation derivatives, 3-phenylpropionic acid and trans-cinnamic acid, were found in the 5V-grown cell medium and these comprised 55-88 mol% of the 5PV consumed. In the 6PC-grown medium containing Ba, seven ${\beta}$-oxidation and related intermediates were found, which included phenylacetic acid, 4-phenylbutyric acid, cis-4-phenyl-2-butenoic acid, trans-4-phenyl-3-butenoic acid, trans-4-phenyl-2-butenoic acid, 3-hydroxy-4-phenylbutyric acid, and 3-hydroxy-6-phenylhexanoic acid. Accordingly, based on the metabolite analysis, PHA synthesis pathways from the two aromatic carbon sources are suggested.
본 연구에서는 석장(간장소금)의 이화학적특성을 연구하여 새로운 소금소재로써의 적합성과 특성을 알아보고자 하였다. pH는 석장이 7.76으로 가장 높았으며, 천일염은 6.40, 간장이 4.35 순서로 낮았다. 환원당은 천일염이 0.052%로 0.045%의 석장보다 약간 높았으며 간장은 2.389%를 나타내었다. 가용성 고형분 함량은 천일염이 $11.67^{\circ}Brix$, 석장이 $11.87^{\circ}Brix$로 석장이 천일염보다 조금 높은 값을 나타내었으며, 간장의 가용성 고형분 함량은 $58.13^{\circ}Brix$의 값을 나타내었다. 또한 아미노태질소 함량은 천일염 0.68%, 석장 0.69%, 간장 3.74% 순으로 나타났으나 유의적 차이는 없었다. 불용성분 및 사분은 식품공전상의 규격에 준한 낮은 값을 나타내었다. 천일염의 색도 $L^*$, $a^*$, $b^*$ 값은 각각 85.87, 0.52, 4.36을 나타내었고 석장은 58.86, 6.19, 18.2의 값을 나타내어 적색도와 황색도에서 더욱 높은 값을 띠었다. 무기질 함량에서 Mg은 천일염이 제일 높게 나타내었으며, 석장의 P, Na, Fe 및 Al 함량이 천일염과 간장보다 비교적 높게 측정되었으며, 또한 Ca 함량은 천일염과 석장이 5.17 ppm과 5.18 ppm으로 간장보다 높게 조사되었다. 중금속은 거의 검출되지 않았으며 식품공전의 규격을 모두 충족하였다. 결과를 종합해 보면 석장은 간장의 가용성 고형분 및 melanoidin 색을 띠는 적색도와 황색도의 특성을 모두 보유하여 간장 소스로서의 적합성이 인정되며, 또한 석장의 환원당, 아미노태 질소, 불용성분 및 사분 등 함량이 천일염과 유사한 값을 나타내었고, 이에 반해 무기질 중 Fe 함량이 아주 풍부한 것으로 보아 새로운 소금 소재로 이용 가능할 것으로 사료된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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