Lim, An Suk;Jeong, Hae Jin;You, Ji Hyun;Park, Sang Ah
ALGAE
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제35권3호
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pp.277-292
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2020
Omega-3 fatty acids, including eicosapentaenoic acid (EPA) and docosahexaenoic acid (DHA), are polyunsaturated fatty acids beneficial to human health. A limited number of microalgae have been used for commercial omega-3 production, which necessitates the identification of new microalgae with high omega-3 contents. We explored the fatty acid composition and EPA and DHA contents of the mixotrophic dinoflagellate Gymnodinium smaydae fed with the optimal algal prey species Heterocapsa rotundata. Cells of G. smaydae were found to be rich in omega-3 fatty acids. In particular, the DHA content of G. smaydae was 21 mg g-1 dry weight, accounting for 43% of the total fatty acid content. The percentage of DHA in the total fatty acid content of G. smaydae was the highest among the reported microalgae except for Crypthecodinium cohnii. Moreover, to determine if the prey supply interval affected the growth rate of G. smaydae and its fatty acid content, three different prey supply intervals (daily, once every 2 d, and once for 4 d) were tested. Daily prey supply yielded the highest total fatty acid and DHA contents in G. smaydae. Furthermore, we successfully produced high-density G. smaydae cultures semi-continuously for 43 d with daily prey supply. During the semi-continuous cultivation period, the highest density of G. smaydae was 57,000 cells mL-1, with an average growth rate of 0.7 d-1. Taken together, the percentage of EPA and DHA in the total fatty acid content was maintained in the range of 54.2-56.9%. The results of this study support G. smaydae as a promising microalgal candidate for commercial DHA production and demonstrate that daily supply of prey can efficiently produce high-density G. smaydae cultures for more than a month.
The increasing demand of the crops (soybean and corn) for biofuel production has increased the focus of the animal nutritionists to look for alternative feeds, which are economic and environmental friendly. To identify microalgae as suitable candidate as an alternative feed, growth response of Chlorella vulgaris was studied under varying concentrations of carbon dioxide (0.07, 1.4, 3.0 and 5.0%) and photon densities (39.19, 72.97, 105.41, 116.22, 135.14, $175.68\;{\mu}mol/m^2/s$) by employing a photo-bioreactor. Swine wastewater was also investigated as nutritional source to economize the biomass production. Results showed that the higher biomass production was found to be at 3.0% $CO_2$ compared to other $CO_2$ concentrations. However, no difference in biomass production was found at $105.41\;{\mu}mol/m^2/s$ and above photon densities with 12 h of photoperiodicity. It was observed that C. vulgaris could easily grow in 200 times diluted swine wastewater and growth was found to be similar with that of artificial medium. Provided the conducive conditions for optimal growth, it has also the potentiality of depleting ammonia nitrogen ($NH_4$-N) and orthophosphate ($PO_4^{3-}$-P) completely from the wastewater after 3~4 days of cultivation. Thus, growing C. vulgaris would not only solve the problem of animal feed, but also help in biological $CO_2$ mitigation and wastewater treatment.
We evaluated a more practical and cost-effective immobilization carriers for ethanol production using the yeast Saccharomyces cerevisiae. Three candidate materials-rice hull, rice straw, and sawdust-were tested for their cell-adsorption capacity and operational durability. Derivatizations of rice hull, rice straw, and sawdust with the optimal concentration of 0.5 M of 2-(diethylamino)ethyl chloride hydrochloride (DEAE HCl) resulted in > 95% adsorption of the initial yeast cells at 2 hr for DEAE-rice hull and DEAE-sawdust and in only approximately 80% adsorption for DEAE-rice straw. In addition, DEAE-sawdust was found to be a more practical carrier for immobilizing yeast cells in terms of operational durability in shaking flask cultures with two different speeds of 60 and 150 rpm. Furthermore, the biosorption isotherms of DEAE-rice hull, -rice straw, and -sawdust for yeast cells revealed that the $Q_{max}$ of DEAE-sawdust (82.6 mg/g) was greater than that of DEAE-rice hull and DEAE-rice straw. During the 404-hr of continuous column reactor operation using yeast cells immobilized on DEAE-sawdust, no serious detachment of the yeast cells from the DEAE-sawdust was recorded. Ethanol yield of approximately 3.04 g/L was produced steadily, and glucose was completely converted to ethanol at a yield of 0.375 g-ethanol/g-glucose (73.4% of the theoretical value). Thus, sawdust is a promising practical immobilization carrier for ethanol production, with significance in the production of bioethanol as a biofuel.
본 논문에서는 손에 든 비디오 카메라로 촬영한 영상을 결합하여 대형 고해상도 영상을 생성하는 모자익 기법에 관해 기술한다. 기존의 특징점 기반 대응점 검색 기법들이 사람의 개입에 의해 영상을 정합하거나, 형태정보만 이용하는 방법을 사용 하는 것과는 달리 형태정보와 칼라정보를 모두 사용하여 사람의 개입이 없이 자동으로 정확한 중첩영역을 검색하는 방법을 제안한다. 제안한 방법은 인접하는 영상 간에 빠른 속도로 대응점을 추정하여 영상간의 초기 변환관계를 계산하는 보로노이 거리(Voronoi Distance)정합법을 이용하여 비슷한 형태를 가진 후보 영역들을 추출한 다음, 칼라 정보를 이용하여 최종 중첩영역을 찾는다. 이것은 영상내의 특징점을 기준으로 특징점 사이의 거리가 동일하도록 기준영상의 보로노이 평면(Voronoi Surface)을 생성하고 입력영상과 기준 영상간의 정합 부분에서 누적된 보로노이 거리를 최소화하는 대응점을 이항검색 기법으로 추출하는 방법이다. 추출된 계산된 초기 변환행렬은 Levenberg-Marquadt 방법을 통해 최적 변환행렬로 수정되고 이 변환행렬에 의해 영상이 합성되어진다.
본 연구에서는 개별 관광객을 Simulation하는 모형을 개발하고. 이를 이용해 첨단 관광정보시스템 하에서의 여행객의 관광지 선택행태 변화와 관광 수요 패턴의 변화를 분석하였다. 관광객의 여행계획 목적함수는 기대효용 최대화로 가정하였고, 교통망에서 순차적 방문 계획 해를 얻기 위해 Traveling Salesman Problem(TSP)을 이용하였다. 단 관광객들의 경우 하루 동안 주어진 여행시간과 여행예산의 제약이 존재하기 때문에, 제약이 존재하는 TSP. 즉 Prize-Collecting TSP를 이용하였으며, 하루 이상 관광지에 체류하는 관광객들의 여행계획 문제를 풀기위해 Prize-Collecting Multiple-Day TTaveling Salesman Problem(PC MD TSP)을 개발하였다 관광 정보의 형태는 사전정보, Oft-line 정보. On-line 정보로 구분하여, 전체 관광객들을 이용 가능한 정보 형태에 따라 3가지 계층으로 구분하였으며. Simulation을 통해 각 관광지의 관광객을 계산하였다. 개발된 모형을 통해 Ubiquitous 환경에서의 On-line 정보가 관광객들뿐만 아니라 관광지에도 수요증가에 따른 운영 이익 증대를 가져다 줄 수 있음을 확인하였다.
The shortage of human organs for transplantation has induced the research on the possibility of using animal as porcine. However, pig to human transplantation as known as xeno-transplantation has major problem as immunorejection. Recently, the solutions of pig to human xenotransplantation are commonly mentioned as having a genetically modification which include alpha 1, 3 galatosyl transferase knockout (GTKO) and immune-suppressing gene transgenic model. Unfortunately, the expression level of transgenic gene is very low activity. Therefore, development of gene overexpression system is the most urgent issue. Also, the tissue specific overexpression system is very important. Because most blood vessels are endothelial cells, establishment of the endothelial-specific promoter is attractive candidates for the introduction of suppressing immunorejection. In this study, we focus the ICAM2 promoter which has endothelial-specific regulatory region. To detect the regulatory region of ICAM2 promoter, we cloned 3.7 kb size mini-pig ICAM2 promoter. We conduct serial deletion of 5' flanking region of mini-pig ICAM2 promoter then selected promoter size as 1 kb, 1.5 kb, 2 kb, 2.5 kb, and 3 kb. To analyze promoter activity, luciferase assay system was conducted among these vectors and compare endothelial activity with epithelial cells. The reporter gene assay revealed that ICAM2 promoter has critical activity in endothelial cells (CPAE) and 1 kb size of ICAM2 promoter activity was significantly increased. Taken together, our studies suggest that mini-pig ICMA2 promoter is endothelial cell specific overexpression promoter and among above all size of promoters, 1 kb size promoter is optimal candidate to overcome the vascular immunorejection in pig to human xenotransplantation.
This paper proposes a robust damper design technique for adjacent structures against model uncertainty. This approach introduces multi-objective optimization based system identification using measurement information which enables reasonable selection of the perturbation range in the robust design. Moreover, in order to improve the numerical efficiency in sampling the structural models required for the robust design of large structures, we define new objective functions which enable us to minimize the number of candidate models suitable to the purpose of the robust design. In addition, the performance index is newly employed to evaluate the robust performance of the sampled structural models, and the robust design has been performed according to the performance index. As a numerical example to demonstrate the efficiency of the proposed method, 5-story and 10-story two adjacent buildings are taken into account, and the existing and newly proposed robust design approaches are compared with each other. The results demonstrate that the proposed approach can guarantee more robust damper system only using small number of samples of the structural models because of using the measurement information which leads to improvement in the numerical efficiency, compared with the existing robust design methods.
A putative lipolytic enzyme gene, named as est9x, was obtained from a marine microbial metagenome of the South China Sea. Sequence analysis showed that Est9X shares lower than 27% sequence identities with the characterized lipolytic enzymes, but possesses a catalytic triad highly conserved in lipolytic enzymes of the ${\alpha}/{\beta}$ hydrolase superfamily. By phylogenetic tree construction, Est9X was grouped into a new lipase/esterase family. To understand Est9X protein in depth, it was recombinantly expressed, purified, and biochemically characterized. Within potential hydrolytic activities, only lipase/esterase activity was detected for Est9X, confirming its identity as a lipolytic enzyme. When using p-nitrophenol esters with varying lengths of fatty acid as substrates, Est9X exhibited the highest activity to the C2 substrate, indicating it is an esterase. The optimal activity of Est9X occurred at a temperature of $65^{\cric}C$, and Est9X was pretty stable below the optimum temperature. Distinguished from other salt-tolerant esterases, Est9X's activity was tolerant to and even promoted by as high as 4 M NaCl. Our results imply that Est9X is a unique esterase and could be a potential candidate for industrial application under extreme conditions.
The removal of toxic Cr(VI) by microorganisms is a promising approach for Cr(VI) pollution remediation. In the present study, four indigenous bacteria, named LY1, LY2, LY6, and LY7, were isolated from Cr(VI)-contaminated soil. Among the four Cr(VI)-resistant isolates, strain LY6 displayed the highest Cr(VI)-removing ability, with 100 mg/l Cr(VI) being completely removed within 144 h. It could effectively remove Cr(VI) over a wide pH range from 5.5 to 9.5, with the optimal pH of 8.5. The amount of Cr(VI) removed increased with initial Cr(VI) concentration. Data from the time-course analysis of Cr(VI) removal by strain LY6 followed first-order kinetics. Based on the 16S rRNA gene sequence, strain LY6 was identified as Pseudochrobactrum asaccharolyticum, a species that had never been reported for Cr(VI) removal before. Transmission electron microscopy and energy dispersive X-ray spectroscopy analysis further confirmed that strain LY6 could accumulate chromium within the cell while conducting Cr(VI) removal. The results suggested that the indigenous bacterial strain LY6 would be a new candidate for potential application in Cr(VI) pollution bioremediation.
본 논문에서는 불완전한 인식과 비결정적 동작을 함께 포함한 조건부 계획문제를 풀기 위한 새로운 휴리스틱 탐색 알고리즘 HSCP를 소개한다. HSCP 탐색 알고리즘은 하나의 완전한 해 그래프가 구해질 때까지 AND-OR 탐색시도를 반복한다. HSCP 알고리즘의 AND-OR 탐색시도는, 기존의 휴리스틱 AND-OR 탐색 알고리즘들인 $AO^*$나 $LAO^*$와는 달리, 오직 하나의 후보 해 그래프를 확장하는데 집중한다. 또한, 실시간 동적 프로그래밍 알고리즘들인 RTDP와 LRTDP와는 달리, 모든 상태들의 가치 평가치가 수렴할 때까지 미루지 않고 바로 해를 구한다. 따라서 HSCP 탐색 알고리즘은 양질의 조건부 계획을 매우 효율적으로 구해줄 수 있다는 장점이 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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