• 제목/요약/키워드: Nitrogen availability

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하수처리장 혐기성 소화조 상징액의 아질산화 반응 연구 (Nitritation of Anaerobic Digester Supernatant from Sludge Processing in MWTP)

  • 길경익
    • 한국물환경학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.540-545
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    • 2006
  • The anaerobic digester supernatant (ADS) with high $NH_4-N$ concentration often results in a $NH_4-N$ overloading to the mainstream process of municipal wastewater treatment plant (MWTP). The nitrogen removal from the ADS is therefore important in order to achieve a stable mainstream process performance as well as to prevent $NH_4-N$ overloading due to ADS. Recently because of several advantages compared to the full nitrification, many works have shown interests in controlling the build-up of $NO_2-N$ in nitritation processes. The application of nitritation could save the aeration power compared to the full nitrification processes. In addition, the denitrification of $NO_2-N$ could reduce organic carbon requirements compared to the $NO_3-N$ denitrification. The purpose of this research was to find out the characteristics of the ADS nitritation and $NO_2-N$ accumulating factors from the laboratory reactor study. As a result based on the long-term laboratory experiment, it can be concluded that the degree of nitritation was closely related with the availability of alkalinity, free ammonia (FA), solid retention time (SRT) and solid concentration in the nitritation reactor.

Contributions of emergent vegetation acting as a substrate for biofilms in a free water surface constructed wetland

  • Zhao, Ruijun;Cheng, Jing;Yuan, Qingke;Chen, Yaoping;Kim, Youngchul
    • Membrane and Water Treatment
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    • 제10권1호
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    • pp.57-65
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    • 2019
  • This study assessed the contribution of emergent vegetation (Phragmites australis, Typha latifolia, and Nelumbo nucifera) to the submerged surface area, the amount of biofilms attached to the submerged portions of the plants, and the treatment performance of a free water surface (FWS) constructed wetland. Results showed that a 1% increase ($31m^2$) in the vegetative area resulted in an increase of $220m^2$ of submerged surface area, and 0.48 kg Volatile Suspended Solids (VSS) of attached biofilm. As the vegetation coverage increased, effluent organic matter and total Kjeldahl nitrogen decreased. Conversely, a higher nitrate concentration was found in the effluent as a result of increased nitrification and incomplete denitrification, which was limited by the availability of a carbon source. In addition, a larger vegetation coverage resulted in a higher phosphorus in the effluent, most likely released from senescent biofilms and sediments, which resulted from the partial suppression of algal growth. Based on the results, it was recommended that constructed wetlands should be operated with a vegetation coverage of just under 50% to maximize pollutant removal.

Evaluation of the impact of phytase supplementation on growth performance, nutrient digestibility, and fecal score of growing pigs

  • Shanshui Gao;Md Mortuza Hossain;In Ho Kim
    • 농업과학연구
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    • 제50권4호
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    • pp.653-661
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    • 2023
  • Phytase enhances phosphorus availability in pig diets by breaking down phytic acid, which is challenging for animals to digest. This study aimed to assess the impact of dietary phytase supplementation on the growth performance, nutrient digestibility, and fecal score of growing pigs. Sixty-four growing pigs ([Yorkshire × Landrace] × Duroc, average body weight 21.20 ± 0.18 kg) were randomly assigned to one of two treatment groups. The dietary treatments were CON, basal diet, and PHY, basal diet + 0.0025% phytase. Results indicated a tendency for increased average daily gain in the phytase-supplemented diet group (p < 0.10) compared to the control diet group. The average daily feed intake and feed conversion ratio were not affected by the addition of 0.0025% phytase. Furthermore, dry matter digestibility, nitrogen content, and digestible energy were not influenced (p > 0.05) by phytase supplementation. Fecal score remained similar (p > 0.05) in growing pigs fed phytase-supplemented and control diets. These findings suggest that supplementing the diet of growing pigs with 0.0025% phytase may lead to improved average daily gain without adverse effects on nutrient digestibility and fecal score. This implies the potential to enhance growth performance without compromising overall health or digestion in pigs. Further investigations into the optimal levels of phytase supplementation for growing pigs are recommended.

사료급여체계가 재래종 및 교잡종 흑염소의 영양소 이용율, 질소축적 및 혈액성상에 미치는 영향 (Effects of Different Feeding Systems on Nutrient Availability, Nitrogen Retention and Blood Characteristics in Native or Crossbred Korean Black Goats)

  • 정기웅;조익환;황보순;이성훈;송해범
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.341-350
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    • 2008
  • 본 시험은 흑염소의 효율적인 사양관리체계의 확립에 기여하기 위하여, 재래흑염소 10두(male)와 교잡흑염소(재래흑염소$\times$호주야생염소 교잡종; 50:50%) 10두(male)를 공시하여, 시판 배합사료와 조사료를 급여하는 관행사료와 TMR 사료를 각각 급여하였을 때, 흑염소의 사료섭취량, 영양소소화율, 질소축적율 및 혈액성상에 미치는 영향을 조사하였으며, 실험기간은 사료 적응기간 14일 예비기간 10일을 거친 후, 14일간의 본 실험 기간을 두어 총 38일간 실시하였다. 결과를 살펴보면 1일 두당 건물의 섭취량은 TMR을 급여한 교잡종이 가장 높았고(p<0.05), 품종간에서는 재래종 보다 교잡종지, 사료급여체계간에는 관행구보다 TMR구가 높았다(p<0.05). 일당증체량은 재래종 관행구, 재래종 TMR구, 교잡종 관행구, 교잡종 TMR구의 순으로 유의하게 높아졌다(p<0.05). 건물 소화율은 사료급여체계간에서는 TMR구가 관행구보다 유의하게 높았으며, 품종간에도 교잡종이 재래종 보다 높았다(p<0.05). 질소축적량 및 질소축적율은 교잡종 TMR구가 가장 높았고, 재래종 관행구가 가장 낮았다(p<0.05). 혈중 glucose의 함량과 PUN(plasma urea nitrogen)은 교잡종이 재래종 보다 유의하게 높았다(p<0.05). 이상의 결과를 종합하면, TMR 형태의 사료급여가 재래종 보다는 교잡종에 흑염소의 생산성과 사료섭취량, 소화율, 질소축적을 및 혈액성상에 양호한 영향을 나타내어, 효율적인 사양관리체계의 확립과 함께 흑염소 생산농가에 경제적 이득을 줄 수 있을 것으로 판단된다.

저구릉(低丘陵) 곡간지(谷間地) 답토양(沓土壤)(지산통(芝山統)과 용지통(龍池統))의 특성(特性)과 시비반응(施肥反應)에 관(關)한 연구 (Studies of the soil characteristice and NPK fertilizer response of local valley paddy soils in rolling lands(Jisan and Yongji series))

  • 류인수;신용화;이형태
    • 한국토양비료학회지
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    • 제9권4호
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    • pp.235-244
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    • 1976
  • 1964~1969년간(年間) 농가포장(農家圃場)에서 실시(實施)한 3요소(要素) 및 개량제효과(改良劑效果) 시험중(試驗中)에서 곡간저구릉지(谷間低丘陵地)에 분포(分布)한 식양질(埴壤質)의 논 토양(土壤)인 지산통(芝山統)(배수(排水) 약간 불량(不良))과 용지통(龍池統)(배수(排水) 약간 양호(良好))에 대(對)한 시험결과(試驗結果)를 비교분석(比較分析)하여 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1. 평균(平均) 정조수량에서 무비구(無肥區)와 시비구중(施肥區中) 최고(最高) 수량(收量)은 각각(各各) 용지통(龍池統) 319, 507kg/10a이고 지산통(芝山統) 396, 567kg/10a이었다. 두 토양간(土壤間)의 현저한 생산력차이(生産力差異)는 지산통(芝山統)이 개답년대(開畓年大)가 긴 숙답(熟畓)인 반면(反面) 용지통(龍池統)은 반숙답(半熟畓)이라는 점(點)에 연유(然由)된 것이라고 보았다. 2. 표토(表土)의 평균(平均) 화학적(化學的) 성질(性質)에 있어서는 지산통(芝山統)은 CEC 12.8m.e, Exch. Ca 6.5m.e, OM3.9%이고 용지통(龍池統)은 CEC 10.4m.e, Exch. Ca 4.7m.e, OM 3.2% 이었고 유효(有效) $P_2O_5$ 함량(含量)은 전자(前者)가 64, 후자(後者)가 103ppm이었다. 3. 용지통(龍池統) 및 일부(一部) 비옥도(肥沃度)가 낮은 지산통(芝山統)에 속(屬)하는 답토양(畓土壤)들의 지력증진(地力增進)을 위하여 심경(深耕)과 유기물(有機物) 및 석회(石灰)와 고토(苦土) 시용(施用)이 유효(有效)할 것으로 보았다. 4. 질소반응(窒素反應)에서는 일반적(一般的)으로 지산통(芝山統)은 다질소수준(多窒素水準)에서도 수량증감폭(收量增減幅)이 적어서 비교적(比較的) 다비안전성(多肥安全性)인 반면(反面) 용지통(龍池統)은 동질소하(冬窒素下)에서 급격히 수량감소(收量減少)가 크다. 그러나 두 토양(土壤) 공(共)히 유기물함량(有機物含量) 3% 이하(以下)의 토양(土壤)들은 다질소수준(多窒素水準)에서 수량감소(收量減少)가 컸으며 3% 이상(以上)의 토양(土壤)은 다비(多肥)에 안전(安全)한 경향(傾向)을 보였다. 5. 일반품종(一般品種)에 대(對)한 질소적량(窒素適量)은 지산통(芝山統)에서 8~9kg/10a, 용지통(龍池統)에서 10~11kg/10a이었으며 질소(窒素) 1kg의 생산능률(生産能率)은 지산통(芝山統) 12kg 용지통(龍池統) 13㎏정도이었다. 6. 인산효과(燐酸效果)는 질소시비수준(窒素施肥水準)에 따라 다르나 각(各) 토양(土壤)의 질소적량수준선(窒素適量水準線)에서 인산적량(燐酸適量)은 용지통(龍池統) 6kg, 지산통(芝山統) 3kg이었다. 지산통(芝山統)의 유효인산함량(有效燐酸含量)(64ppm)이 낮음에도 불구하고 인산적량(燐酸適量)이 용지통(龍池統)(110ppm) 보다도 낮은 이유(理由)는 재배기간중(栽培期間中) 토양환원(土壤還元)의 발달(發達)이 용지통(龍池統) 보다도 심(甚)하여 토양인산(土壤燐酸)의 유효화율(有效化率)이 크기 때문이라고 생각되었다. 7. 가리비효(加里肥效)도 질소수준(窒素水準)에 따라 차이(差異)가 있었다. 용지통(龍池統)에서는 N 8kg/10a 수준(水準)에서 가리시비량(加里施肥量)들이 증가할수록 현저(顯著)히 감수(減收)되었고 다질소수준(多窒素水準)일수록 가리(加里) 비효(肥效)가 컸으며 지산통(芝山統)에서는 어느 질소수준(窒素水準)에서나 가리비효(加里肥效)가 나타났다. 각(各) 토양(土壤)의 적량(適量) 질소수준(窒素水準)에서 가리적량(加里適量)은 각각(各各) 8kg 정도이었다. 8. 3 요소(要素)의 시비량화율(施肥量比率)은 N:$P_2O_5$:K를 용지통(龍池統)에서는 1(11kg/10a):0.6:0.6, 그리고 지산통(芝山統)에서는 1 (8kg/10a):0.4:1이 좋은 것으로 보았다.

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산지 초지 유형이 번식 흑염소의 생산성 및 영양소 이용율에 미치는 영향 (Effects of Hilly Pasture Types on Performances and Nutrient Availability in Breeding Korean Black Goats)

  • 황보순;최순호;김상우;김영근;상병돈;권두중;조익환;최재국
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.57-66
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    • 2007
  • 본 연구는 산림부산물과 국내 유기농부산물의 사료가치와 유기흑염소 생산에 기초적인 자료를 얻고자 산지 초지유형에 따른 흑염소의 사료 섭취량, 소화율 및 질소 축적율에 미치는 영향을 조사하였다. 공시축은 한국재래흑염소이었으며, 사양 시험에서는 흑염소 40두를 4처리구(개량목초구, 유기목초구, 산야초구, 수엽류구)로 나누어 처리구당 10두씩, 소화율 시험에서는 처리구당 3두씩 완전임의 배치하여 시험을 실시하였다. 그 결과는 다음과 같다. 사양시험기간 동안의 총증체량과 일당증체량은 개량목초구, 유기목초구, 산야초구, 수엽류구 순으로 낮아졌다(p<0.05). 건물섭취량, 가소화 건물섭취량, 건물소화율 및 질소축적율은 개량목초구가 가장 높았다(p<0.05). 이상의 결과를 종합해 보면, 산림 부산물을 조사료원으로 이용하고 국내 유기농부산물을 보충사료로 급여하여 방목사육된 유기흑염소는 다소 생산성이 낮으나 안정성이 높기 때문에 육용보다는 약용형태의 소비가 바람직하다고 사료되며, 낮은 생산성을 높이기 위해선 보충사료에 추가적인 영양소 공급이 반드시 필요하다고 판단된다.

Effects of Non-protein Energy Intake on Whole Body Protein Synthesis, Nitrogen Retention and Glucose Turnover in Goats

  • Fujita, Tadahisa;Kajita, Masahiro;Sano, Hiroaki
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제20권4호
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    • pp.536-542
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    • 2007
  • The responses of whole body protein and glucose kinetics and of nitrogen (N) metabolism to non-protein energy intake (NPEI) were determined using an isotope dilution approach and measurement of N balance in three adult male goats. The diets containing 1.0, 1.5 and 2.0 times ME maintenance requirement, with fixed intake of CP (1.5 times maintenance) and percentage of hay (33%), were fed twice daily for each 21 d experimental period. After an adaptation period of 11 d, N balance was determined over 3 d. On day 17, whole body protein synthesis (WBPS) and glucose irreversible loss rate (ILR) were determined during the absorptive state by a primed-continuous infusion of [$^2H_5$]phenylalanine, [$^2H_2$]tyrosine, [$^2H_4$]tyrosine and [$^{13}C_6$]glucose, with simultaneous measurements of plasma concentrations of metabolites and insulin. Ruminal characteristics were also measured at 6 h after feeding over 3 d. Nitrogen retention tended to increase (p<0.10) with increasing NPEI, although digestible N decreased linearly (p<0.05). Increasing NPEI decreased (p<0.01) ammonia N concentration, but increased acetate (p<0.05) and propionate (p<0.05) concentrations in the rumen. Despite decreased plasma urea N concentration (p<0.01), increased plasma tyrosine concentration (p<0.05), and trends toward increased plasma total amino N (p<0.10) and phenylalanine concentrations (p<0.10) were found in response to increasing NPEI. Increasing NPEI increased ILR of both glucose (p<0.01) and phenylalanine (p<0.05), but did not affect ($p{\geq}0.10$) that of tyrosine. Whole body protein synthesis increased (p<0.05) in response to increasing NPEI, resulting from increased utilization rate for protein synthesis (p<0.05) and unchanged hydroxylation rate of phenylalanine ($p{\geq}0.10$). These results suggest that increasing NPEI may enhance WBPS and glucose turnover at the absorptive state and improve the efficiency of digestible N retention in goats, with possibly decreased ammonia and increased amino acid absorption. In addition, simultaneous increases in WBPS and glucose ILR suggest stimulatory effect of glucose availability on WBPS, especially when sufficient amino acid is supplied.

질소질(窒素質) 비종(肥種)이 수도(水稻)의 생육(生育)과 양분흡수(養分吸收) 및 토양(土壤)의 화학적(化學的) 성질(性質)에 미치는 영향(影響) (Effects of Nitrogen Fertilizers on Growth and Nutrient Uptake of Rice Plants and Chemical Properties of Paddy Soil)

  • 임선욱;김유학
    • 한국토양비료학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.232-241
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    • 1984
  • 본(本) 시험(試驗)은 현재(現在) 한국(韓國)에서 주(主)로 시용(施用)되고 있는 질소질비료(窒素質肥料)로서 요소(尿素), 황산(黃酸)암모늄 그리고 암모니아수(水) 등을 수도(水稻)에 질소(窒素)로서 동일량(同一量)을 시용(施用)하고, 생육(生育), 수량(收量), 질소(窒素)와 황(黃)의 효율(效率) 및 토양(土壤)에 대한 효과(效果)의 차이(差異)를 검토(檢討)하기 위하여 1983년 서울대학교(大學校) 농과대학(農科大學) 답작포장(畓作圃場)에서 시험(試驗)을 실시(實施)한 것이며 그 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. (1) 처리(處理)한 비종(肥種)의 효과(效果)는 출수기(出穗期)의 초장(草長)과 수확기(收穫期)의 생체종(生體重) 및 주당수수(株當穗數)는 황산(黃酸)암모늄이 가장 높게 나타났고, 다음으로 인산(燐酸)암모늄, 요소(尿素), 암모니아수(水)의 순(順)이었으나 간장(稈長), 수장(穗長), 건물중(乾物重), 수당입수(穗當粒數), 등숙률(登熟率), 천립중(千粒重)에서는 비종간(肥種間) 차이(差異)가 뚜렷하지 않았다. (2) 질소(窒素)와 황(黃)의 흡수량(吸收量)과 질소흡수율(窒素吸收率)은 황산(黃酸)암모늄구(區)에서 가장 높았고, 암모니아수구(水區)에서 가장 낮았으며 이는 수량(收量)과 정(正)의 상관(相關)이 있었다. (3) 모든 처리구(處理區)에서 흡수(吸收)된 질소(窒素) 또는 황(黃)의 정조(正租) 생산효율(生産效率)은 황산(黃酸)암모늄구(區)가 낮았고 전이율(轉移率)은 처리간(處理間) 차이(差異)가 없었다. 질소시비효율(窒素施肥效率)은 황산(黃酸)암모늄구(區)에서 가장 높았다. (4) 처리비종(處理肥種)이 pH, C.E.C, 치환성(置換性) 양(陽)이온, 유기물(有機物)등 기본적(基本的)인 토양(土壤)의 화학적(化學的) 성질(性質)에는 유의성(有意性)있는 효과(效果)를 미치지 못하였으나 황산(黃酸)암모늄구(區)에서 유효황(有效黃)이, 인산(燐酸)암모늄구(區)에서는 유효인(有效燐)이 증대(增大)되었다.

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호마박의 영양적 가치 평가 및 산란계 사료 내 첨가각 사양 성적에 미치는 영향 (Evaluation of the Feeding Value of Sesame Oil Meal and Effects of Its Dietary Supplementation on the Performances of Laying Hens)

  • 임호중;안승민;유선종;김용란;안병기;강창원
    • 한국가금학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.255-263
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    • 2004
  • 본 연구는 호마박의 사료적 가치를 평가하고 산란계의 성적에 미치는 호마박의 첨가 효과를 구명하기 위해 수행하였다. 실험 1에서는 16수의 ISA-Brown 종계 수탉을 공시하여 강제 급여 방법에 의해 호마박의 진정 대사에너지(TME),질소 보정 진정 대사 에너지 (TMEn)및 진정 아미노산 이용률(TAAA)을 조사하였다. 호마박의 TME 및 TMEn은 각각 2.30 kca1/g및 1.99 kcal/g이었고, 15개 아미노산의 평균 이용률은 $76.93\%$로 나타났다. 실험 2에서는 48주령의 ISA-Brown산란계 90수를 3개 처리(대조구, 호마박 $5\%$, 호마박 $10\%$)로 나누어 4주간의 사양 실험을 실시하였다. 실험사료 내 호마박 첨가가 난 생산성 및 계란 품질에 미치는 영향을 조사하였다. 산란계 사료 내에 호마박을 $5\%$$10\%$첨가했을 때 난 생산성 및 생산된 계란의 품질에는 큰 영향을 미치지 않은 것으로 나타났다. 호마박 $10\%$ 첨가구에서 난황 내 Cl8:3 $\omega$3의 비율이 가장 높았으나, 통계적인 유의차는 인정되지 않았다. 혈청 내GOT, G-GT, BUN및 cholesterol 조성에 있어서도 처리간에 큰 차이는 발견되지 않았다. 본 연구에서는 호마박을 정확한 원료 평가를 거쳐 사용한다면 산란계 사료에 있어서 $10\%$까지 사용하여도 난 생산성 및 계란 품질을 저하시키지 않았으며, 공시계에게 어떠한 부정적인 영향도 미치는 않았다는 결과가 시사되었다.

임상검체에서 분리된 Serratia sp. 2000-1에 의한 Pretense의 생산 및 효소학적 성질 (The Production and Properties of Pretense by Serratia sp. 2000-1 Isolated from Clinical Specimes)

  • 김태전;김승곤;김상택
    • 대한의생명과학회지
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    • 제6권3호
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    • pp.209-221
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    • 2000
  • 본 논문은 환자들의 병소에서 채취된 가검물에 존재하는 미생물들 가운데 pretense을 분비하는 균주들을 분리하고, 그 가운데 가장 효소생산력이 우수한 균주를 선정하여 가정용 Protease 세제생산에 활용 가능성을 알아보고자 그들이 생산하는 protease의 기초적 생산조건 및 부분적 효소학적 특성 등에 관한 실험에서 얻은 결과들을 보고하고자 작성되었다. Serratia sp. 2000-1로 동정된 본 실험 균주가 생산하는 protease의 기초적 생산조건과 부분적 효소학적 특성을 조사한 결과 효소생산을 위한 최적 배지에 탄소원과 질소원 그리고 금속염의 종류와 농도는 각각 Glucose 1.5%, C.S.P 2.0%, CaCl$_2$ 0.1%였다. 그리고 최적 배양온도는 3$0^{\circ}C$, 초발 pH는 8.0, 배양시간은 72시간 이었다. Protease의 정제는 ammonium sulfate precipitation, DEAE-cellulose, Sephadex G-200 column을 통하여 분리 정제하였으며 이때 최종 효소수율은 14.4%, 효소 비활성도는 약 29배 증가한 것으로 나타났다. 그리고 효소 작용의 최적온도와 pH는 35$^{\circ}C$와 pH 8.0으로 나타났고, 효소 작용의 열과 pH에 대한 안정성은 4$0^{\circ}C$와 pH 6~10까지는 효소의 활성이 비교적 안정한 것으로 나타났다. 금속이온들 중 $Mg^{2+}$, $Ba^{2+}$, $Ca^{2+}$, Mn$^{2+}$은 효소활성을 촉진하나 Hg$^{2+}$, Ag$^{2+}$, Cu$^{2+}$는 효소활성을 저해하는 것으로 나타났다. 그리고 효소활성 저해제들 중에는 SDS가 가장 강하게 효소활성을 저해하는 것으로 나타났다.

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