• 제목/요약/키워드: Natural purification

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저수위시 노출된 저수지 저니 상의 식생과 구리(Cu)의 흡수 (Absorption of Copper(Cu) by Vegetation on Reservoir Sediment Exposed after Drawdown)

  • 이충우;차영일
    • 한국환경과학회지
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    • 제2권2호
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    • pp.29-29
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    • 1993
  • Shingal reservoir is a relatively small (211ha) and shallow impoundment, and approximately 25 ha of its sediment is exposed after spring drawdown. At least 14 vascular p13n1 species germinate on the exposed sediment, but Persimria vulgaris Webb et Moq. quickly dominates the vegetation. In order to estimate the role of the vegetation in the dynamics of heavy metal pollutants in the reservoir, Cu concentration of water, fallout particles, exposed sediment, and tissues of p. vulgaris, Ivas analyzed. Cu content in reservoir water decreased from $13.10mg/m^2$ on May 15 (before dralvdown) to $3.08mg/m^2$ in June 1 (after drawdown), mainly due to the loiwering of water level. Average atmospheric deposition of Cu by fallout particles was $10.84 {\mu}g/m^2/day$. Cu content in the surface 15cm of exposed sediment decreased from $5.094g1m^2$ right after drawdown, to $0.530g/m^2$ in 41 days, which is a 89.6% decrease. Therefore up to 99.7% of Cu in the reservoir appears to exist in the sediment. only 0.3% in water If the rate of atmospheric Input by fallout particles is assumed to have been the same since 1958, when the reservoir was completed, cumulative input of Cu during the 38 years would have been $150.35mg/m^2$, which is only 3.0% of Cu content in sediment right after drawdown. Therefore, most of Cu in the Shingal reservoir must have been transported by the Shingal-chun flowing into the reservoir, Standing crop of vegetation on the exposed sediment 41 days after drawdown was $730.67g/m^2$, of which 630.91g/m2 was p. vulgaris alone, and Cu content in P vulgaris at this time was $6.612mg/m^2$. This was only 0.13% of Cu in the exposed sediment, but was 50.5% of Cu in water before drawdown, or 167% of the average annual input of Cu by atmospheric deposition. If other plants were assumed to absorb Cu to the same concentration as p. vulgaris, total amount of Cu absorbed in 41 days by vegetation on the exposed sediment is estimated to be 1913.3 g, which is a considerable contribution to the purification of the reservoir water.

제주 자생 식물들의 항산화 활성 능력 검색 (Screening for Antioxidative Activity of Jeju Native Plants)

  • 장현주;부희정;이선주
    • 한국자원식물학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.158-167
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    • 2015
  • 본 연구는 제주 자생 식물들의 항산화 활성을 측정함으로써 천연항산화 소재로의 활용 가능성이 있는 유망 자원을 발굴하고자 하였다. 제주도에서 자생하는 식물 11종을 대상으로 총 폴리페놀 화합물 함량 측정 및 항산화 활성을 측정하였다. 항산화 기능이 좋은 식물 8종을 우선 선별하여 유기용매 분획을 실시하고 같은 실험을 농도별로 진행하여 가능성이 있는 유망 후보를 선별 하였다. DPPH free radical 소거 활성은 구실잣밤나무의 ethyl acetate 층과 애기달맞이의 buthanol 층에서 각각 IC50값이 1.6 ㎍/㎖, 2.4 ㎍/㎖로 좋은 활성을 나타내었다. Nitric oxide 생성 저해 활성은 밤나무의 ethyl acetate 층에서 강한 저해율 보였다. Xanthine oxidase의 억제 효과는 밤나무의 ethyl acetate 층에서 IC50 값이 16 ㎍/㎖로 우수한 활성을 나타내었다. Superoxide radical 소거 효과는 구실잣밤나무의 ethyl acetate 층에서 IC50 7 ㎍/㎖로 좋은 활성을 나타내었고, hydroxyl radical 소거 활성은 구실잣밤나무의 buthanol 층에서 76%로 우수한 활성을 나타냄을 확인 할 수 있었다. 밤나무를 비롯한 항산화 효과가 우수한 식물종에 대해 단일 물질에 대한 분리 작업과 함께 항염증이나 항암, 항노화 등의 실험이 더 깊이 있게 진행된다면 새로운 천연물 유래 생리 활성 물질로서 학술 및 산업적 활용이 가능할 것으로 기대된다.

무안 창포호의 자연생태친수공간 조성을 위한 관리방안 기초 연구 (The Management Plan for the Ecological Waterfront Space of Muan Changpo Lake)

  • 서정영
    • 한국환경복원기술학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.15-30
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    • 2019
  • Changpo Lake was created as a part of a land reclamation for refugee self-helping projects. It shows characteristics of a fresh water lake, and still retains the early appearance of reclamation that surrounding regions have not been developed into farm lands. Shallow wetland has formed around the lake, which provides great conditions for diverse lives, and surrounding earthiness is favorable for growth of vegetation and restoration of the ecosystem. However, as facilities of the Muan International Airport nearby Changpo Lake are expanding and barns are being constructed, artificialness is gradually increasing. Particularly, since pollution sources such as sport facilities, farm lands and barns are scattered around Changpo Lake, pollutants are flowing in constantly. Accordingly, the results for setting up management areas according to the spatial characteristics and creating natural ecological spaces near Changpo Lake, Taebongcheon stream and Hakgyecheon stream are as follows. First, the creation of a natural eco-friendly waterfront space should be promoted by securing the health of the aquatic ecosystem and restoring species and the ecosystem. In addition, a consultative body needs to be formed to lead local residents to participating in river investigation and monitoring, maintenance, and management through role sharing. Second, the basic direction of the spatial management plan is to keep the unique charm of Changpo Lake, maintain harmony with nature, create diverse waterfront areas, and secure the continuity of Changpo Lake and inflow streams. Moreover, the area should be divided into three zones such as a conservation zone, a restoration zone and a waterfront zone, and for each zone, the preservation of vegetation, the creation of ecological wetlands and restoration of the ecotone and ecological nature need to be promoted. Third, facilities and activity programs for each space of Changpo Lake should be operated for efficient management of protected areas. In order to suit the status of each space, biological habitats, water purification spaces, experiential and learning spaces, and convenience and rest spaces should be organized and designated as research, monitoring, education, and tourism areas. Accordingly, points of interest should be set up within the corresponding area. In this study, there are many parts that need to be supplemented for immediate implementation since the detailed plans and project costs for the promotion of programs by area are not calculated. Therefore, it is necessary to make detailed project plans and consider related projects such as water quality, restoration of habitats, nature learning and observation, and experience of ecological environments based on the categories such as research, monitoring, education and tourism in the future.

생태계서비스지불제계약의 활동 유형 발굴 (Identifying the Types of Activities of Payment Contract for Ecosystem Services)

  • 심윤진;성정원;이경철;홍진표;정규종;김혜선;조근영;어양준;박홍준;주우영
    • 현장농수산연구지
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    • 제23권1호
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    • pp.13-26
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    • 2021
  • 생태계서비스의 체계적인 보전 및 증진을 위하여 토지 소유자·점유자 또는 관리인과 생태계서비스지불제계약을 체결할 수 있도록 관련 법이 개정됨에 따라, 사업의 본격 추진을 위한 세부사항을 규정할 필요가 있다. 본 연구는 생태계서비스지불제계약의 다양한 활동 유형을 발굴하여 생태계서비스지불제계약의 원활한 사업 추진의 기초자료를 제공하고자 수행하였다. 연구결과, 지지서비스로 휴경, 친환경 작물 경작, 벼 미수확, 쉼터 조성 관리, 볏짚 존치, 보리 재배, 숲(지역 자생수종) 조성·관리, 습지 조성·관리, 생태 웅덩이 조성·관리, 관목 덤불 조성·관리, 초지 조성·관리, 멸종위기종 서식지 조성·관리 등의 세부 활동 유형을 도출하였으며, 환경조절서비스로 하천 환경 정화, 수변식생대 조성·관리, 기후변화대응숲 조성·관리, 저류지 조성·관리, 나대지 녹화·관리 등의 세부 활동 유형을 도출하였다. 문화서비스로 경관숲 조성·관리, 생태탐방로 조성·관리, 자연경관 전망대 조성·관리, 생태계 교란종 제거, 생태계 보전 관리 활동 등의 세부 활동유형을 도출하였다. 향후 생태계서비스지불제계약 사업의 구체적인 활동유형별 내용(신청 가능 대상지, 사업 내용), 활동 검증 방법, 각 활동유형별 비용(보상) 단가 산정, 모니터링 및 평가 방안, 생태계서비스지불제계약 사업 추진을 위한 가이드라인(추진 절차, 사업 추진협의회 구성 방안 등) 등의 후속 연구가 필요하다.

참담치(Mytilus coruscus) 유래 항균 펩타이드 분리 및 정제 (Isolation and Purification of Antimicrobial Peptide from Hard-shelled Mussel, Mytilus coruscus)

  • 오륜경;이민정;김영옥;남보혜;공희정;김주원;안철민;김동균
    • 생명과학회지
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    • 제26권11호
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    • pp.1259-1268
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    • 2016
  • 항생제 남용의 문제점 및 사용제한에 따른 천연물 유래 항생제 대체제 개발을 위하여 우리나라와 중국, 일본에서만 서식하는 고유종인 참담치의 족부 근육 추출물로부터 항균 펩타이드를 분리 및 정제하였다. $C_{18}$ 역상 컬럼을 사용하여 항균 펩타이드를 정제하였으며, MALDI-TOF/MS로 분석 결과 분자량은 6,701 Da에 해당하였다. edman degradation 방법으로 N-말단 아미노산 서열 분석을 통하여 20개의 아미노산 서열을 밝혔으며 이는 캘리포니아 홍합(Mytilus californianus)의 sperm-specific protein 또는 protamine-like PL-II/PL-IV precursor와 100% 상동성을 지님을 밝혀냈다. 이러한 정보를 바탕으로 ORF를 분석한 결과 60개의 아미노산을 코딩하는 183 bp로 캘리포니아 홍합의 protamine-like PL-II/PL-IV precursor와 아미노산 서열이 100% 일치하였고 유전자 염기서열은 97.2%의 상동성을 나타냈다. 합성된 항균 펩타이드는 그람 양성 균주 Bacillus cereus (MEC, $20.8{\mu}g/ml$), Bacillus subtilis (MEC, $0.2{\mu}g/ml$), Streptococcus mutans (MEC, $0.2{\mu}g/ml$), 그람 음성 균주 Pseudomonas aeruginosa (MEC, $5.7{\mu}g/ml$), Escherichia coli (MEC, $2.6{\mu}g/ml$) 그리고 진균류 Candida albicans (MEC, $56.3{\mu}g/ml$)의 항균활성을 나타냈다. 또한 높은 열안정성을 지녔으며, C. albicans를 제외하고 염안정성을 지닌 항균 펩타이드로 확인되었다. 이를 통해 참담치 유래의 항균 펩타이드는 항생제 대체제의 후보소재로 높은 가능성을 지녔다고 할 수 있다. 따라서 본 연구에서 분리한 참담치 족부 근육 유래 항균 펩타이드는 향후 추가적인 연구를 통하여 항생제를 대체할 수 있는 물질의 개발이 가능할 것으로 사료된다. 그리고 해양무척추동물의 선천성 면역 기작에 대한 정보를 제공할 것으로 기대한다.

E. coli에서 발현된 human HtrA1 단백질의 정제와 HtrA1의 serine protease 활성 조건에 관한 연구 (Purification of Human HtrA1 Expressed in E. coli and Characterization of Its Serine Protease Activity)

  • 김경희;김상수;김구영;임향숙
    • 생명과학회지
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    • 제16권7호
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    • pp.1133-1140
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    • 2006
  • E. coli HtrA (High temperature requirement protein A)의 human homologue 중 하나인 HtrA1은 IGFBP를 절단하여 IGF의 활동을 조절하는 serine protease으로 알려졌다. HtrA1의 serine protease 활성이 여러 질병의 발병 mechanism과 연관성을 가진 것으로 예상되고 있지만, 이런 상관관계를 밝히기 위해서 기본적으로 필요한 다량의 HtrA1 단백질의 발현 및 정제조건과 HtrA1 serine protease의 최적 활성조건이 확립되어 있지 않은 상황이다. 따라서 본 연구에서는 pGEX 시스템을 이용하여 E. coli에서 mature HtrA1인 ${\Delta}149(WT)$와 catalytic site mutant인 ${\Delta}149(S328A)$를 85%의 순도로 1 liter 배양 시, 정제된 단백질을 각각 $400{\mu}g,\;520{\mu}g$ 얻을 수 있는 발현조건을 정립하였다. 또한 HtrA1 serine protease 활성은 protease의 농도와 substrate와의 반응시간에 dependent하며, substrate와의 반응온도가 $42^{\circ}C$일 때 최적의 serine protease활성을 나타내는 것을 알 수 있었다. 특히 $200{\mu}M$의 HtrA1 serine protease를 $37^{\circ}C$에서 3시간 반응 시켰을 때, substrate로 사용한 ${\beta}-casein$의 약 50%가 절단되는 것을 관찰하였다. 따라서 이 반응조건에 사용한 HtrA1의 양을 1 unit으로 하여 HtrA1의 serine protease활성을 여러 조건에서 비교 분석할 수 있다 본 연구에서 정립한 mature HtrA1을 다량으로 얻을 수 있는 발헌 및 정제조건과 serine protease 최적 활성조건은 HtrA1의 serine protease 활성과 생물학적 기능의 상관관계를 이해하는데 활용될 수 있을 것이다.

항 Methicillin Resistant Staphylococcus aureus 활성을 가지는 해양미생물 Pseudomonas sp. YJ-1의 분리와 특성 (Isolation and Characterization of a Marine Bacterium, Pseudomonas sp. YJ-1 with Anti-Methicillin Resistant Staphylococcus aureus Activity)

  • 우예주;정성윤
    • 환경생물
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    • 제35권4호
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    • pp.694-705
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    • 2017
  • 본 연구의 목적은 항 methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) 활성을 가지는 해양미생물을 분리, 동정하고 항MRSA 물질을 분리 정제하여 그 물질의 활성과 시너지 효과를 밝히는 것이다. 본 연구에서 분리한 해양미생물 중에서, YJ-1 분리 균주가 가장 강한 항MRSA 활성을 나타내었다. YJ-1 균주는 생화학적 특성과 16S rRNA 유전자 염기서열에 기초하여 분류 동정되었다. YJ-1 균주의 염기서열은 Pseudomonas stutzeri와 99.2%의 상동성을 나타내어, Pseudomonas sp. YJ-1이라 명명하였다. 이 균주의 최적 성장조건은 $25^{\circ}C$와 초기 pH 농도 7.0이었다. 항MRSA 물질들을 분리정제하기 위하여 YJ-1 균주를 PPES-II 배지에 배양하였으며, 배양 상등액을 ethyl acetate, hexane과 80% MeOH로 순차적으로 추출하였다. 활성을 보인 80% MeOH 분획을 $C_{18}$ ODS 칼럼 크로마토그래피, silica gel 크로마토그래피와 역상 HPLC법으로 순차적으로 정제하여 항MRSA 활성을 가지는 3개의 순수물질 MR1, MR2 및 MR3를 얻었다. $250{\mu}g\;mL^{-1}$ 농도의 MR1 물질을 MRSA 세포에 접종했을 때, MRSA 세포의 95%가 48시간 이내에 사멸하였다. 활성을 vancomycin 및 ampicillin과 비교해 보아도, MR1 물질은 보다 우수한 항MRSA 활성을 나타내었다. 또한 항MRSA 활성은 투여량과 시간에 비례하여 증가하였다. 더욱이 MR1 물질과 vancomycin을 조합하여 시너지 효과를 보았을 때, MR1 물질을 단독으로 투여했을 때보다 신속한 MRSA 세포의 감소를 관찰할 수 있었다. 이상의 결과를 종합해보면, MRSA 감염에 있어서 Pseudomonas sp. YJ-1과 이것이 생산하는 항MRSA 물질은 천연 항균제로서 기여할 수 있으리라 판단된다.

천연 제올라이트의 수환경 개선용 기능성 소재로의 활용에 관한 연구 (II): 국내산 제올라이트의 중금속 이온 흡착 특성 (Study of Utilization of Natural Zeolites as Functional Materials for Water Purification (II): Adsorption Properties of Heavy Metal Ions by Domestic Zeolites)

    • 한국광물학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.201-213
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    • 2003
  • 각종 산업폐수에서 심각한 환경문제를 야기시킬 수 있는 중금속(Ag, Pb, Cr, Cu, Zn, Mn) 이온들에 대한 국내산 주요 제올라이트의 흡착 성향 및 능력을 광물 조성 및 특성 분석과 일련의 흡착실험을 통해서 광석 단위로 평가해 보았다. 국내산 제올라이트 광석의 중금속 흡착 반응은 기본적으로는 양이온 교환방식에 의존되지만, 높은 CEC 값이 반드시 보다 많은 중금속 흡착능력을 의미하는 것은 아닌 것으로 나타난다. 제올라이트 광석의 중금속 흡착성향은 광종별로 다소 차이를 보이지만, 일반적으로 흡착선호도에 있어서 $Ag\geq$Pb>Cr, $Cu\geq$Zn>Mn와 같은 흡착 서열을 이루는 것으로 밝혀졌다. 휼란다이트는 Cr을 보다 더 선호하는 성향을 보이는 반면에, 클리놉틸로라이트는 Cu를 더 선호하는 경향을 나타낸다. 일반적으로 제올라이트의 광종에 관계없이 Ag와 Pb는 상대적으로 월등한 흡착선호도를 나타낸다. 특히 Ag는 Na에 의한 재용출 과정에서 전혀 유리되지 않을 정도로 제올라이트에 대한 높은 흡착성향을 보인다. 제올라이트 광석의 중금속 흡착능력은 광종별로 현격한 차이를 보인다: 페리어라이트>클리놉틸로라이트>휼란다이트. 이에 비해서 모오데나이트는 CEC 성향으로 보아 클리놉틸로라이트와 비슷한 수준인 것으로 해석된다. 제올라이트의 암모늄 이온에 대한 CEC 값과 중금속 이온 흡착능력은 엄밀히 잘 부합되지 않는 것으로 나타난다. 또한 제올라이트 광석들의 중금속 흡착능력은 대개 제올라이트의 함량, 즉 광석의 품위에 의존되는 경향을 보이지만, 광석에 따라 그 일반적 추이에서 크게 벗어난 흡착 양상을 보이기도 한다. 이는 제올라이트의 선택적 흡착특성, 중합단층의 존재와 같은 구조적 결함이나 천연상 교환성 양이온의 조성(특히 흡착선호도가 높은 K의 함유도)에 의한 효과로 추정된다. 국내산 제올라이트를 중금속 흡착제거용으로 응용하는 데에는 부존자원의 활용성, 경제성 및 성능을 고려하여 클리놉틸로라이트 계열의 광석을 사용하는 것이 합리적일 것으로 판단된다.

HPLC/UVD를 이용한 현미와 볏짚 중 MCPA의 잔류분석방법 확립 (Analytical Method for MCPA Residue in Brown Rice and Rice Straw by HPLC/UVD)

  • 유기용;강대원;최용화;한성수
    • 한국잡초학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.361-370
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    • 2010
  • HPLC/UVD를 이용한 현미와 볏짚 중 MCPA의 잔류분석방법 확립하고자 용매별 추출효율과 충진제별 정제효율을 검토한 결과, 용매별 추출효율은 시료 20g에 acetone 200mL와 1N-HCl 100mL의 혼합용매(pH 3.6)를 사용하는 것이 87%로 높은 효율을 보였고, 충진제별 정제효율은 florisil(6mL, 1g) Sep-$pak^{(R)}$ cartridge column에서 1% methanol/ acetonitile 용출이 83%의 효율을 나타내었다. 이 결과를 토대로 현미와 볏짚 시료 중의 MCPA 잔류분석을 수행하였는바, 평균회수율은 현미의 경우 96.0%와 94.9%이었으며, 볏짚의 경우 92.5%와 88.2%로 높은 회수율이었고, 실험의 정밀도는 상대표준편차 1.5~5.7%로 매우 높았다. 벼 이앙 후 30일에 bentazone+MCPA(11+1.2%) 합제를 ha당 30kg과 60kg을 각각 처리하여 재배한 현미와 볏짚 중 MCPA 잔류량은 모든 처리에서 식품의약품안전청이 권고한 잔류허용량인 $5{\mu}g\;mL^{-1}$ 미만이었다. MCPA의 HPLC 분석조건과 잔류분석절차의 결과는 가수분해, 유도체화, saponification과 같은 복잡한 분석절차를 생략할 수 있고, Rt가 기존 16.5 min.에서 6.5 min.으로 빨라져 인체위해성과 시간소모성의 단점을 개선하였으며, 회수율을 높이고 정밀도가 높은 결과로써 현미와 볏짚 중 HPLC에 의한 MCPA 잔류분석에 유용하게 적용할 수 있을 것으로 판단된다.

동자개 Pseudobagrus fulvidraco의 난황단백질과 난황단백전구체의 분리와 면역학적 특성 (Purification and Immunochemical Characteristics of Yolk Protein and Vitellogenin in Korean bullhead Pseudobagrus fulvidraco)

  • 임상구;강봉정;한창희
    • 한국양식학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.285-293
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    • 2008
  • 본 연구에서는 동자개, Pseudobagrus fulvidraco의 난황단백질(Vitellin, Vg 난황단백전구체(Vitellogenin, Vg)를 분리하였고, 그 특성을 분석하였다. 난황단백질은 성성숙한 난소 난으로부터 gel filtration chromatography (Sephadex - G200)을 이용하여 분리되었다. 동자개의 난황단백질은 SDS-PAGE에서 분자량이 107 kDa인 1개의 subunit로 구성되어 있었고, 총 난황 단백질 분자량은 360 kDu으로_ 측정되었다. 난황단백전구체는 성숙한 수컷에 $E_2$를 삽입하여 유도하였고, anion exchange chromatography (Momo Q HR 5/5 column)을 이용하여 분리되었다. 분리된 난황단백전구체의 총 분자량은 450 kDa으로 계산되었고, 이는 SDS-PAGE하에서 110 KDa, 125 kDa와 147 kDa로 3개의 subunit로 구성되어져 있었다.