• 펄프종이기술
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• 제31권5호
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• pp.1-11
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• 1999

Wood components, cellulose and lignin, are degraded simultaneously and the general outline for the complementary character of carbohydrates and lignin decomposition as well as the existence of enzymatic systems combining these processes is still valid. The degradatiion of free cellulose or hemicellulose into monosaccharides has long been known to be relatively simple, but the mechanism of lignin degradatiion wasn ot solved very clearly yet. Anyway the biodegradation of woold constituents is understood at present as an enzymatic process. Kigninolytic activity has been correlated with lignin and manganese peroxidases. At present the attention is paid to laccase. Laccase oxidizes lignin molecule to phenoxy radicals and quinones . This oxidation can lead to the cleavageo f C-C or C-O bonds in the lignin phenyl-propane subunits, resulting either in degradation of both side chains and aromatic rings, or in demethylation processes. The role of laccase lies in the "activation" of some low molecular weight mediators and radicals produced by fungal cultures. Such activated factors produced also in cooperation with other enzymes are probably exported to the wood environment where they work in degradation processes as the ' enzyme messengers." It is worth mentioning that only fungi possessing laccase show demethylating activity. Thus demethylation, the process important for ligninolysis, is probably caused exclusively by laccase. Under natural conditions laccase seems to work with other fungal enzymes , mediators and mediating radicals. It has shown the possibility of direct Bjrkman lignin depolymerization by cooperative activity of laccase and glucose oxidase.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제29권11호
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• pp.1576-1584
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• 2016

Acetyl xylan esterase (AXE), which hydrolyzes the ester linkages of the naturally acetylated xylan and thus known to have an important role for hemicellulose degradation, was isolated from the anaerobic rumen fungus Neocallimastix frontatlis PMA02, heterologously expressed in Escherichi coli (E.coli) and characterized. The full-length cDNA encoding NfAXE1 was 1,494 bp, of which 978 bp constituted an open reading frame. The estimated molecular weight of NfAXE1 was 36.5 kDa with 326 amino acid residues, and the calculated isoelectric point was 4.54. The secondary protein structure was predicted to consist of nine ${\alpha}$-helixes and 12 ${\beta}$-strands. The enzyme expressed in E.coli had the highest activity at $40^{\circ}C$ and pH 8. The purified recombinant NfAXE1 had a specific activity of 100.1 U/mg when p-nitrophenyl acetate (p-NA) was used as a substrate at $40^{\circ}C$, optimum temperature. The amount of liberated acetic acids were the highest and the lowest when p-NA and acetylated birchwood xylan were used as substrates, respectively. The amount of xylose released from acetylated birchwod xylan was increased by 1.4 fold when NfAXE1 was mixed with xylanase in a reaction cocktail, implying a synergistic effect of NfAXE1 with xylanase on hemicellulose degradation.

• 유기물자원화
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• 제2권2호
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• pp.31-37
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• 1994

퇴비화 과정의 미생물학적 연구를 위해 퇴비화 재료인 유기성 폐기물에 많이 존재하는 고분자 물질의 분해에 관여하는 미생물들과 이들이 분비하는 효소들을 손쉽게 선별, 정량하는 방법을 개발하였고 아울러 혐기적 상태에서의 퇴비화 가능성을 탐색하는 연구의 일환으로 혐기적 분해의 최종적 역할을 하는 황산 환원 균의 퇴비화 과정에서의 분포를 알아보았다. 고분자 물질의 분해 측정법 개발에 사용된 기질은 각각 다당류 및 단백질 중에서 ${\beta}-glucan$, xylan, dextran, CMC(carboxymethylcellulose), casein, collagen 등을 재료로 사용하였고 이들을 가교제를 써서 불용화시키고 색소를 결합시켜 색소기질을 제조하였다. 제조된 기질을 이용하여 실제의 퇴비에서 고분자 분해 세균을 분리할 수 있었으며 기존의 효소 정량법에 비해 민감하게 효소 활성을 정량할 수 있었다. xylan과 ${\beta}-glucan$ 색소기질의 경우 고체 배지 상에서 고분자 분해 미생물을 선별할 때 기존의 Congo red 법과는 달리 미생물 집락에 손상을 입히지 않고도 손쉽게 사용할 수 있었다. 실험에 쓰인 오니에 포함되어 있는 황산 환원 세균은 lactic acid, propionic acid, butyric acid, formic acid 등의 유기산에 대해 높은 활성을 보여 주었고, acetic acid, valeric acid도 이용할 수 있었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제34권5호
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• pp.333-341
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• 2001

퇴비화 촉진 미생물인 Bacillus subtilis LYH201균주가 분비하는 섬유소 분해효소를 분자생물학적으로 연구한 결과는 다음과 같다. 섬유소를 분해하는 유전자는 유전자은행에 의해 구한 약 5,000개의 clone 중 CMC 배지 상에서 활성을 가지는 clone을 선발하여 bglC(pLYH7-39)로 명명하였다. 섬유소를 분해하는 bglC 유전자는 Pvu II, EcoRI, SspI의 제한효소 site를 가지고 있었으며, BglC는 Clostridium acetobutylicum GUN_CLOAB(P15704)와 57%의 identity와 71%의 homology를 나타내어 상동성이 가장 높았으며, CMC-SDS-PAGE 분석으로 56 kDa의 분자량을 나타냈고, 온도는 $50^{\circ}C$, pH는 7에서 활성이 가장 높았다.

• 멤브레인
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• 제13권2호
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• pp.110-117
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• 2003

술폰화 폴리이미드는 클로로알칼리 전기분해, 양이온교환수지 및 연료전지용 고분자진해질막 등과 같은 많은 응용에 있어 유용한 재료로서 연구되어지고 있다. 그러나, 이러한 응용이 이루어지는 과정에 있어서 시간에 따라 연속적인 탈수공정이나 고분자의 분해에 따른 성능 감소 등이 보고되었다. 술폰화 고분자 분해의 주요 원인 중 하나로서 고분자 분자량의 감소 및 고분자 사슬의 절단으로 이끌어지는 가수분해를 들 수 있다. 따라서, 본 연구의 목적은 수화조건 하에서의 $-SO_3$H와 연결된 이미드 사이클과 부가적인 에스테르 결합의 분해를 조사하는 데 있다. 사슬의 분리에 대해 가능한 정확한 정보를 얻고 이를 확인하기 위해서는 $^1H$ 및 $^{13}C$ NMR, FT-IR 분석을 이용했으며, 또한 보다 편리한 분석을 위해서 model compound를 사용하여 실험을 수행하였다. 결과적으로, 술폰화 폴리이미드의 수화안정성을 평가하기 위해서 프탈계 및 나프탈렌계 이미드 고리와 에스테르 결합을 갖는 model compound를 합성하였고, 제조된 model compound를 이용하여 $80^{\circ}C$ 초순수 하에서 aging 실험을 수행하였고, lyophilization technique을 사용하여 반응을 중지시켰다. Aging된 product는 NMR, FT-IR spectroscopy를 이용하여 분석하였다.

• Journal of Microbiology
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• 제43권4호
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• pp.319-324
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• 2005

Estuarine sediments are frequently polluted with hydrocarbons from fuel spills and industrial wastes. Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) are components of these contaminants that tend to accumulate in the sediment due to their low aqueous solubility, low volatility, and high affinity for particulate matter. The toxic, recalcitrant, mutagenic, and carcinogenic nature of these compounds may require aggressive treatment to remediate polluted sites effectively. In petroleum-contaminated sediments near a petrochemical industry in Gwangyang Bay, Korea, in situ PAH concentrations ranged from 10 to 2,900 ${\mu}g/kg$ dry sediment. To enhance the biodegradation rate of PAHs under anaerobic conditions, sediment samples were amended with biostimulating agents alone or in combination: nitrogen and phosphorus in the form of slow-release fertilizer (SRF), lactate, yeast extract (YE), and Tween 80. When added to the sediment individually, all tested agents enhanced the degradation of PAHs, including naphthalene, acenaphthene, anthracene, fluorene, phenanthrene, fluoranthene, pyrene, chrysene, and benzo [a] pyrene. Moreover, the combination of SRF, Tween 80, and lactate increased the PAH degradation rate 1.2-8.2 times above that of untreated sediment (0.01-10 ${\mu}g$ PAH/ kg dry sediment/day). Our results indicated that in situ contaminant PAHs in anoxic sediment, including high molecular weight PAHs, were degraded biologically and that the addition of stimulators increased the biodegradation potential of the intrinsic microbial populations. Our results will contribute to the development of new strategies for in situ treatment of PAH-contaminated anoxic sediments.

• 한국축산식품학회지
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• 제43권4호
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• pp.594-611
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• 2023

Whey protein (WP) has nutritional value, but the presence of β-lactoglobulin (β-LG) and α-lactalbumin (α-LA) cause allergic reactions. In this study, hypoallergenic whey protein hydrolyate (HWPH) was prepared by decomposing β-LG and α-LA of WP using exo- and endo-type proteases. The enzyme mixing ratio and reaction conditions were optimized using response surface methodology (RSM). Degradation of α-LA and β-LG was confirmed through gel electrophoresis, and digestion, and absorption rate, and immunostimulatory response were measured using in vitro and in vivo systems. Through RSM analysis, the optimal hydrolysis conditions for degradation of α-LA and β-LG included a 1:1 mixture of Alcalase and Prozyme reacted for 10 h at a 1.0% enzyme concentration relative to substrate. The molecular weight of HWPH was <5 kDa, and leucine was the prominent free amino acid. Both in vitro and in vivo tests showed that digestibility and intestinal permeability were higher in HWPH than in WP. In BALB/c mice, as compared to WP, HWPH reduced allergic reactions by inducing elevated Type 1/Type 2 helper T cell ratio in the blood, splenocytes, and small intestine. Thus, HWPH may be utilized in a variety of low allergenicity products intended for infants, adults, and the elderly.

• KSBB Journal
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• 제22권1호
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• pp.7-15
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• 2007

진균류 추출물로부터 신규 멜라닌 분해효소의 분리 및 분해능 test는 멜라닌 분해효소의 균사체 배양 상등액으로 분비 생산됨을 분해능 테스트를 통하여 확인하였고, 이 분해 효소에 의한 멜라닌 분해반응은 pH 7에서 가장 높고, 30$^{\circ}C$에서 가장 안정함을 확인하였다. 멜라닌 분해 효소의 characterization은 2D-gel을 이용하여 멜라닌 분해효소 중 한 가지 효소의 pI값이 약 6.5이고 Molecular weight는 약 54-57 kDa임을 알 수 있었고, 정제된 멜라닌 분해 효소의 전체적인 단백질 및 유전자 서열을 분석하여 degenerate primer를 합성하였으며, RT-PCR 법을 이용하여 유전자를 확보하였다. 멜라닌 분해효소 생산을 위한 진균류의 배양방법 확립은 멜라닌 분해효소가 최대 활성을 갖는 배지 조건은 ammonium tartrate 0.4% : glucose 2% 배지에 yeast extract를 0.1%를 첨가한 배지임을 확인하였고, 진군류의 최적 배양온도는 24-26$^{\circ}C$였으며, 이 때 건조 균체 중량으로 약 6 g/L의 균체를 얻을 수 있었다. 또한 진균류 성장의 최적 pH는 약 5.5로서 이 경우 건조균체중량이 약 6.6 g/L였다. 정제공정은 최적화를 통하여 멜라닌 분해효소의 정제 순도 90% 이상의 정제공정을 확립하였다. Scale-up은 5 L fermenter를 이용한 기초 배양공정을 확립하여 500 L fermenter로의 경제성 있는 scale up에 성공하였고, 이 때 건조균체중량 약 14.5 g/L의 진균류를 얻었으며, 배지 중에 분비 생산된 melanin 분해효소의 양이 300 mg/L에 달하였다. 멜라닌 분해효소의 formulation은 멜라닌 분해효소를 효율적으로 피부로 전달시키기 위하여 50-100 nm 크기로 encapsulation을 실시하여 70 nm, 100 nm size의 nano capsule을 얻었다. 본 연구는 tyrosinase 저해제가 갖는 부작용이 없어 생체 친화적 물질에 의한 부작용 감소 효과가 기대되며, 독자적 기술에 의한 고부가 미백용 화장품 원료 확보로 새로운 기능에 의한 신규시장 창출이 가능하여 미백용 기능성 화장품 원료로서 고부가 화장품에 사용되어 수입대체효과 및 기업의 매출증대 효과가 있을 것으로 기대되어진다.

• 한국수산과학회지
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• 제19권1호
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• pp.36-44
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• 1986

glucose-glycin 계로부터 조제한 비투석성 melanoidin에 ozone을 작용시켜서, melanoidin의 탈색 및 분해생성을 검토하였다. 그 결과, ozone에 의한 melanoidin의 탈색률은 10분 반응으로 $84\%$, 90분 반응으로 $97\%$에 각각 달하였고, 평균분자량 7,000의 말처리 Melanoidin이 40분의 ozone 처리에 의하여 분자량 3000까지 저분자화하였다. 또한, 적외선흡수스펙트럼의 결과, ozone 처리에 의하여 $1,290\;cm^{-1}$의 흡수가 소실됨과 동시에 $1,720\;cm^{-1}$의 흡수가 새롭게 출현하였고, 산가수분해에 의하여 $1,620\;cm^{-1}$ 흡수가 완전히 소실되었다. 한편 melanoidin을 ozone 처리함으로써 얻어진 에테르 가용성획분 중의 주요분해생성물은 butanedioic acid, glycolic acid 및 2-hydroxybutanoic acid 등이었고, 수용성획분중의 주요분해생성물은 glycine으로서, ozone 처리만으로 $1.05\%$, 산가수분해만으로는 $1.95\%$ 생성되는데 반하여, ozone 처리후 산가수분해함으로써 melanoidin 당 $5.75\%$ 생성되었다. 이 결과와 적외선흡수 스펙트럼의 결과를 함께 비교하여 보면, 일부의 glycine 이 melanoidin 중에 amide 상태로 결합되어 있음은 물론, ozone 처리에 따라 amide 결합이 새로이 형성된다고 생각된다.

• Macromolecular Research
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• 제17권8호
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• pp.616-622
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• 2009

In-depth understanding of the influence of hot pressing and melt processing on the properties of thermoplastic polyurethane (TPU) is critical for effective mechanical recycling of TPU scraps. Therefore, this study focused on the effects of hot pressing and melt mixing on molecular weight (MW), polydispersity index (PDI), melt index (MI), characteristic IR peaks, hardness, thermal degradation and mechanical properties of TPU. The original TPU pellet (o-TPU) showed two broad peaks at lower and higher MW regions. However, four TPU film samples, TPU-0 prepared only by hot pressing of o-TPU pellet and TPU-1, TPU-2 and TPU-3 obtained by hot pressing of melt mixed TPUs (where the numbers indicate the run number of melt mixing), exhibited only a single peak at higher MW region. The TPU-0 film sample had the highest $M_n$ and the lowest PDI and hardness. The TPU-1 film sample had the highest $M_w$ and tensile modulus. As the run number of melt mixing increased, the peak-intensity of hydrogen bonded C=O stretching increased, however, the free C=O peak intensity, tensile strength/elongation at break and average MW decreased. All the samples showed two stage degradations. The degradation temperatures of TPU-0 sample (359 $^{\circ}C$ and 394 $^{\circ}C$)were higher than those of o-TPU (342 $^{\circ}C$ and 391 $^{\circ}C$). While all the melt mixed samples degraded at almost the same temperature (365 $^{\circ}C$ and 381 $^{\circ}C$). The first round of hot pressing and melt mixing was found to be the critical condition which led to the significant changes of $M_n$/$M_w$/PDI, MI, mechanical property and thermal degradation of TPU.