• 제목/요약/키워드: Oxygen-Concentration

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한강기수역에서의 암모늄 제거율 변화 및 질산화의 잠재적 역할 (Variations in Ammonium Removal Rate with Tidal State in the Macrotidal Han River Estuary: Potential Role of Nitrification)

  • 현정호;정경호;박용철;최중기
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제4권1호
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    • pp.33-39
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    • 1999
  • 부영양화된 한강기수역에서의 용존산소 및 $NH_4{^+}$ 제거에 있어 조석의 영향 및 질산화의 중요성을 이해하고자 1995년 7월에 강화도 남단에서 만조, 중조 및 소조 시에 해수시료를 채취하였다. 수온과 DO를 제외한 하계 한강기수역의 생물, 화학적 환경을 결정짓는 요인들이 담수의 유입과 수역 내의 심한 조석 변화에 의해 조절되는 것으로 나타났다. 조석상태에 따른 용존산소 및 $NH_4{^+}$ 의 제거율은 만조 시 각각 2.76 ${\mu}M\;O_2\;d^{-1}$ 및 1.76 ${\mu}M\;N\;d^{-1}$이며, 간조 시 각각 5.66 ${\mu}M\;O_2\;d^{-1}$ 및 3.36 ${\mu}M\;N\;d^{-1}$로 최대로 나타나 간조 시 담수와 함께 유입되는 다량의 각종 유기물 및 무기영양염에 대한 미생물의 분해 및 흡수가 활발히 진행되고 있음을 알 수 있다. $NH_4{^+}$-질산화는 간조 시 총 DO 소모량의 약 24%를 차지하며 $NH_4{^+}$-질산화에 의한 $NH_4{^+}$의 회전율도 0.18 $d^{-1}$로 만조 때에 비해 각각 3.7배 및 3배 높게 나타나, 담수성 $NH_4{^+}$-질산화 박테리아가 간조 시 한강기수역으로 유입되면서 DO 및 $NH_4{^+}$의 소모에 중요한 역할을 담당하고 있는 것으로 사료된다. 만조 시 $NH_4{^+}$ 감소율 및 $NH_4{^+}$-질산화가 낮은 것은 염분증가에 따른 담수성 $NH_4{^+}$-질산화 박테리아의 활성이 위축되어 나타난 결과로 보이며, 이상의 결과들은 한강기수역에서 $NH_4{^+}$의 효율적인 생물학적 제거를 위해서는 $NH_4{^+}$를 포함하는 각종 오 폐수가 기수역으로 유입되기 이전에 처리됨이 바람직함을 의미한다. 향후 한강기수역과 같은 대규모 담수의 유입이 일어나는 부영양화된 기수역에서 질소계 원소의 순환을 보다 잘 이해하기 위해서는 $NH_4{^+}$$N0_2{^-}$를 유일한 화학에너지원으로 이용하는 자가영양 질산화 박테리아에 대한 생태적 연구가 병행되어야 한다.

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덕평리 지역 우라늄광상의 흑색점판암과 탄질점판암의 지구화학적 특성 (Geochemical Characteristics of Black Slate and Coaly Slate from the Uranium Deposit in Deokpyeong Area)

  • 신동복;김수정
    • 자원환경지질
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    • 제44권5호
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    • pp.373-386
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    • 2011
  • 옥천변성대의 대표적인 우라늄 광화대인 괴산군 덕평리 일대의 흑색점판암과 이에 협재하는 함우라늄 탄질점판암을 상호 구분하여 이들에 대한 지구화학적 연구를 수행함으로써 우라늄 광상의 생성환경에 대해 고찰하였다. 희토류원소 함량은 탄칠점판암이 평균 254 ppm로서 혹색점판암(169 ppm) 보다 높고, 표준시료로 표준화한 결과 탄질시료의 Eu이 현저히 부화되어 나타난다. 산화환원지시원소에 해당하는 원소들의 경우 V, Cr, Co, Ni, Mo, 및 U 등이 흑색점판암에 비해 탄질점판암에서 현저히 부화되어 있는데, 특히, V은 흑색점판암에 비해 24배, Mo은 62배, U은 60배 가량 높게 산출된다. 이 밖에 백금족원소의 경우 Pd와 Pt가 탄질점판암에서 높은 함량을 나타낸다. 정의 Eu 이상을 비롯해 표준 해수기원 셰일에 비해 현저히 부화된 상기 원소들의 산출은 이들이 단순한 해수로부터 침전된 것이 아닌 고온의 환원환경인 해저열수활동과 관련된 퇴적환경에서 생성되었음을 시사한다. 넓은 조성변화를 나타내는 주성분 원소비 ($SiO_2/Al_2O_3$: 3.98~11.88, $Al_2O_3/Na_2O$: 25.6~139.06, $K_2O/Na_2O$: 6.80~46.85)도 퇴적물의 근원암이 퇴적암과 화성암이 혼재되었을 가능성을 나타내며, 또한 황의 함량이 흑색점판암에서 평균 0.6 wt.%인 반면, 탄질점판 암에서는 2.6 wt.%로 높게 나타나는 것은 탄질점판암이 황을 다량 포함하는 열수환경의 영향을 받았음을 보여준다. 이와 같은 지화학적 특징은 옥천변성대와 지구조적으로 대비되며 퇴적분기성 기원으로 알려진 남중국형 백금족광상(Mo-Ni-Zn-PGE)의 생성환경과도 유사한 특징이다. 이상으로 보아 덕평려 일대 우라늄광화작용은 해저열수활동의 영향을 받고 산소가 결핍된 유기물이 풍부한 퇴적분지에서 형성된 것으로 해석된다.

$\beta$-Mercaptoethanol의 첨가배양이 돼지난포란의 체외성숙과 배발달에 미치는 영향 (Effect of $\beta$-Mercaptoethanol on In Vitro Maturation of Porcine Folliculay Oocytes and Development of Porcine IVM/IVF Embryos)

  • 한만희;이경본;천행수;박병권;서길웅;이규승
    • 한국가축번식학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.125-133
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    • 2003
  • 본 연구는 돼지 난포란의 체외배양액에 황화합물인 $\beta$-mercaptoethanol($\beta$-ME)을 첨가배양함으로서 돼지난포란의 체외성숙과 체외배발달에 미치는 향을 구명하고자 실시하였다. 본 연구에서 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 돼지난포란을 체외성숙배양액인 NCSU-23 배양액에 $\beta$-ME를 각각 0, 25, 50 및 100$\mu$M 첨가배양하여 성숙을 유기한 다음, 체외수정을 실시한 결과, 모든 처리구에서 핵성숙률, 정자침투율, 웅성전핵형성률, 다정자침입률 및 평균침입정 수에서 유의적인 차이가 인정되지 않았다 P>0.05). 2. 체외성숙 및 수정을 실시한 후, 배발달 배양액인 NCSU-23에 7일간 배양한 결과, 배반포 형성률은 25$\mu$M의 $\beta$-ME 처리구가 유의적(P<0.05)으로 높은 결과를 나타냈고, 총세포수에 있어서는 대조구와 처리구간 유의적인 차이가 인정되지 않았다. 3. 배발달배양액인 NCSU-23에 $\beta$-ME를 각각 0, 12.5, 25 및 5$\mu$M 첨가하고 5 및 20%산소조건 하에서 7일간 배양한 결과, 처리구별 산소농도에 따른 배발달률 및 총세포수에 있어서는 유의 적 인 차이가 없었으나, 25$\mu$M $\beta$-ME 처리구에서 유의적으로 높은 결과를 나타냈다(P<0.05). 그러나 총세포수에서는 처리구 및 대조구간 유의성이 인정되지 않았다. 결론적으로 돼지난포란의 체외성숙 및 배발달시 황화합물인 $\beta$-ME의 첨가는 25$\mu$M이 가장 적합하며, 산소농도에 따라서는 영향을 미치지 않는 것으로 조사되었다.

산화 촉진 조건에서 한우육의 항산화효소 활성, 지방산화 및 향기패턴의 관계 (Relationship of Antioxidant Enzyme Activity, Lipid Oxidation, and Aroma Pattern of Hanwoo (Korean Cattle) Beef under Oxidation-promoted Condition)

  • 강선문;무흘리신;김거유;조수현;박범영;정석근;이성기
    • 한국축산식품학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.346-353
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    • 2012
  • 본 연구는 산화 촉진 조건에서 한우육의 항산화효소 활성, 지방산화 및 향기패턴의 관계에 관해 구명하고자 실시하였다. $15^{\circ}C/RH$ 100%와 동일한 이산화탄소의 농도(20%)에서 산소의 농도(0%, 25%, 50% 및 75%)에 따라 8일간 저장하면서 가스의 농도, catalase 및 glutathione peroxidase(GSH-Px) 활성, TBARS, 육색 및 향기패턴을 분석하였다. 가스의 농도는 산소 처리구들에서 저장기간 동안 산소의 감소와 이산화탄소의 증가를 보였으며, 총감소량과 총 증가량은 25%>50%>75% 순으로 높았다. Catalase활성은 저장기간 동안 산소 농도에 따른 차이를 보이지 않았으나, GSH-Px 활성은 저장 중 산소의 농도가 증가함에 따라 급격히 감소하여 8일째에는 0%>25%>50%>75%순으로 높게 나타났다(p<0.05). TBARS 함량은 산소의 농도가 증가함에 따라 빨리 촉진되어 저장 2일째부터 0%<25%<50%<75% 순으로 높게 나타났다(p<0.05). 육색은 산소처리구들의 명도($L^*$)가 무산소 처리구보다 높았다(p<0.05).적색도($a^*$)는 저장 0일째에 0%<25%<50%<75% 순으로 높았으나(p<0.05), 2일째부터는 산소 처리구들이 낮았다(p<0.05). 황색도($b^*$)는 산소 처리구들이 높았으며(p<0.05),저장 0일과 8일째에 0%<25%<50%<75% 순으로 높게 나타났다(p<0.05). 전자코에 의한 향기패턴은 저장 8일째에 무산소 처리구와 산소 처리구들간에 뚜렷하게 분별되었다. 따라서 산소의 농도가 증가함에 따라 한우육의 항산화효소, 지방산화 및 육색의 안정성이 현저하게 저하되었으며, 항산화효소 활성 및 지방산화가 향기패턴의 차이에 영향을 미친다고 사료된다.

백령도 절골저수지의 부영양화와 담수적조 (Eutrophication and Freshwater Red-tide Algae on Early Impoundment Stage of Jeolgol Reservoir in the Paikryeong Island, West Sea of South Korea)

  • 이흥수;허진;박재충;신재기
    • 생태와환경
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    • 제39권2호통권116호
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    • pp.271-283
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    • 2006
  • 섬 지역의 초기 담수과정에 있는 상수원 저수지 (절곡저수지)에서 수색 악화와 여과지 폐색의 원인을 분석하기 위해 2005년 8월에 식물플랑크톤을 포함한 다각적인 수환경 조사를 수행하였다. 저수지의 형태는 단순하였고, 평균 수심은 5.5 m로서, 상류에서 얕고 댐 부근에서 가장 깊었다. 환경요인 중에서 수평적 또는 수직적 차이가 큰 인자는 DO, Chl-a이었고,가장 작은 인자는 수온이었다. 수중 투명도는 0.6 ${\sim}$ 0.9 m범위(평균값 0.7 m)이었고, 탁도의 평균값은 9.3 NTU (8.0 ${\sim}$ l2.1 NTU범위)이었다. 후명도와 탁도의 증감요인은 생물 또는 비생물의 복한적인 영향으로 달 수 있었고 공간적인 차이도 탄영되었다. 수색이 탁한 것은 무기입자의 증가와 식물플랑크톤치 과대증식 영향이 주된 원인이었고, 여과지 폐색은 저수지로부터 식물플랑크톤의 과잉 공급에 의한 문제점이었다. 저수지 내 chlorophyll-a농도의 범위와 평균값은 상층에서 31.6 ${\sim}$ 258.9 ${\mu}g\;L^{-1}$, 123.6 ${\mu}g\;L^{-1}$, 저층에서 17.0 ${\sim}$ 37.4 ${\sim}$, 26.5 ${\sim}$이었다. Chlorophyll-a의 증가는 담수적조의 대발생 영향이었고, 주종은 와편모조류 Peridinium bipes f. occultatum이었다. Peridinium의 분포는 chlorophyll-a농도와 밀접한 관련성이 있었다. 담수적조의 현존량은 상류지역에서 $8.5\;{\times}\;10^3\;cell\;mL^L{-1}$로서 많았고, 댐부근의 하류지역($4.4\;{\times}\;10^2\;cell\;mL^L{-1}$)으로 갈수록 감소하는 양상을 보였다. 또한, 담수적조의 원인종으로 규조류 Synedra acus와 남조류 Microcystis aeruginosa도 소량관찰되었다. 저수지의 수질 부영양화 현상은 기존 경사사면형 농경지를 기반으로 조성되었으므로 저층으로부터 풍부한 영양환경을 내재하고 있었고, 담수 초기에 발생할 수 있는 가능성을 포함하고 있었다. 또한 유입수량의 부족과 현재 수질개선을 위해 적용하고 있는 수중폭기시설등의 물리적인 영향도 직 ${\cdot}$ 간접적으로 작용하였을 것으로 추정되었다 따라서 향후 이에 대한 중장기적인 모니터링이 필요하였고 유역과 저수지의 통합적인 수질관리계획 이 요구되었다.

수면무호흡증의 중증도와 안정시 에너지 대사 및 혈중 Leptin과의 관계 (The Relationship of the Severity of Sleep Apnea Syndrome to the Resting Energy Expenditure and Leptin)

  • 이관호;신경철;안재희
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제46권6호
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    • pp.836-845
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    • 1999
  • 연구배경 : 수면 무호흡증 환자는 대부분 비만이 동반되고 비만은 수면 무호흡증 발병의 중요한 원인으로 알려져 있다. 또한 체중을 줄임으로써 무호흡 횟수 및 심부정맥의 감소와 동맥혈 산소포화가 향상된다는 사실이 알려지면서 체중조절을 중요한 치료방법으로 생각하게 되었다. 그러나 지금까지 비만에 대한 다양한 치료방법이 시도되었으나 결과는 만족스럽지 못하다. 저자들은 체내에너지 대사의 대부분을 차지하는 안정시 에너지대사의 변화를 관찰하고 수면다원검사에서 측정한 수면무호흡증의 중증도와 안정시 에너지소모량과의 상관관계를 규명하여 무호흡의 중증도가 안정시 에너지대사에 미치는 영향을 알아보았다. 또한 수면 무호흡증에서 혈중 leptin 농도를 측정하여 수면 무호흡의 중증도와 leptin과의 상관관계를 알아보기 위하여 이 연구를 수행하였다. 방 법 : 수면 중 무호흡 증상을 주소로 내원하여 수면무호흡증으로 진단 받은 환자 중 신체질량지수가 $25\;kg/m^2$ 이상인 39례와 비슷한 비만도를 보이며 수면무호흡이 없었던 45례를 대상으로 수면다원검사를 실시하고 안정시 에너지소모량은 ventilated hood system을 이용하여 indirect calorimetry로 측정하였다. 수면무호흡증과 대조군에서 혈중 leptin 농도는 human leptin kit를 사용하여 측정하였다. 결 과 : 수면무호흡증은 대조군보다 안정시 에너지소모량의 예측치와 측정치가 유의하게 높았으나, 안정시 에너지 소모량 백분율은 차이가 없었다. 안정시 에너지소모량은 수면무호흡증의 중증도와 관계 있는 무호흡지수, 무호흡 저호흡지수 및 최저 동맥혈 산소포화도 등과도 상관관계는 없었다. 수면무호흡증에서 혈중 leptin 농도는 무호흡지수, 무호흡 저호흡지수 및 최저 동맥혈 산소포화도와 상관관계가 있었으나, 안정시 에너지소모량과 상관관계는 없었다. 결 론 : 이상의 결과로 수면무호흡증에서 안정시 에너지대사가 감소되어 있지 않았으며 수면무호흡증에서 leptin은 안정시 에너지소모에 관여하여 지방을 조절하기보다는 식이를 조절함으로써 체지방을 조절할 것으로 생각한다. 수면무호흡증에서 무호흡의 정도가 심할수록 혈중 leptin 농도가 높았으며 이는 수면무호흡증에 동반된 비만과 관계가 있을 것으로 생각하며, 수면무호흡증에서 leptin 농도와 무호흡의 중증도와의 관계에 대해서는 더 많은 연구가 필요할 것으로 생각한다.

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동해안 참가리비, Patinopecten yessoensis의 성장 (Growth of the Scallop, Patinopecten yessoensis in Suspended Culture in the East Coast of Korea)

  • 박영제;노섬;이채성
    • 한국양식학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.181-195
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    • 2001
  • 동해안의 주문진 연안에서 1991년 1월부터 1998년 12월까지 한해성 패류인 참가리비, Patinopecten yessoensis(Jay) 양식산업의 안정화와 지속적 생산을 위한 채롱식 본양성의 적정 서식환경조건, 이식시기 및 양성기간, 적정수용밀도와 성장, 양성 적수층, 상품출하시기 등에 관한 연구를 수행하였다. 북한한류의 영향을 받는 본 연구해역에서 참가리비의 주 양식수층인 15~30m 층의 수온은 4.7~21.4$^{\circ}C$로 참가리비의 서식에 적합한 5~23$^{\circ}C$ 범위였으나 표층은 4.9~25.7$^{\circ}C$로 서식수온을 벗어났다. 양식 적정수온을 보인 해는 1993년과 1996년이었고, 고수온을 보인 해는 1994년, 1997년, 1998년이었다 특히 고수온과 함께 일교차가 크고 불규칙한 변동이 지속되는 시기에 나타나는 성장저하 및 폐사 현상은 수온과도 일부 관련이 있는 것으로 추정된다. 수심 15m층에서 염분은 32.0~34.4$\textperthousand$, 용존산소는 4.14~8.11 ml/L로 생육에 비교적 적합하였다. Chlorophyll a의 농도는 0.06~2.73$\mu\textrm{g}$/L로 빈영양 해역의 특성을 보이고 있으며, 해에 따른 변동이 크고 특히, 현저히 감소하는 여름시기에 참가리비의 폐사가 일부 나타나는 것으로 보아 수온과 함께 참가리비의 성장을 지배하는 하나의 제한 요인임을 시사한다. 채롱식 수하양성에 의한 성장은 봄, 가을 연중 2회의 주 성장시기가 있었다. 봄 성장기는 3~5월로 이때의 수온은 8~13$^{\circ}C$였고, 가을 성장기는 10~12월로 11~17$^{\circ}C$였다. 반면, 저성장 시기도 연간 2회로 나타났는데, 성장이 늦은 겨울시기는 1~2월로 수온 7$^{\circ}C$ 이하였고, 여름철은 7~9월로 수온 18$^{\circ}C$ 이상일 때 느렸다. 일간 각고 성장량은 수용믹도 12개체에서 0.02~0.24mm/day였고, 전중량은 -0.07~0.90g/day였다. 전중량의 주된 증가 시기는 역시 연중 2회로, 봄 성장은 2월부터 증가되기 시작하여 산란 직전인 4월에 최고에 이르고, 가을 성장은 10~12월이었으며, 고수온기인 8~9월은 중량증가가 매우 낮았다. 채롱(lantern cages ø50x20cm)에 의한 적정 양성수용밀도는 각고 5~6cm 크기의 경우 10~15개체가 적합하였다. 수증별 성장은 15~20 m 수층에서 빨랐으며, 성장촉진과 폐사를 줄이기 위해서는 고수온이 지속되는 7~10월에는 20~30m수층으로 채롱을 내려 양성하고 그 외 시기에는 15 m층 내외가 좋은 것으로 나타났다. 상품으로 출하 가능한 크기 인 각고 10 cm이상, 전중량 140 g 내외로 성장시 키기까지는 채묘후 22개월이 소요되었고, 출하시기는 전중량 증가가 최대에 이르는 3월에서 4월 중순이 경제적일 것으로 판단된다.

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돈피젤라틴 효소분해물의 항산화 활성 및 신경세포보호효과 (Anti-oxidative and Neuroprotective Activities of Pig Skin Gelatin Hydrolysates)

  • 김동욱;박기문;하고은;정주리;장운기;함준상;정석근;박범영;송진;장애라
    • 한국축산식품학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.258-267
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    • 2013
  • 각 돈피추출물의 수율과 단백질함량은 고분자 PS 처리구에서 높은 함량을 나타내었으며, 특히 단백질 함량은 저분자 LPS 처리구에 비해 유의적으로 높았고, 약 10배 정도의 높은 단백질 함량을 나타내었다(p<0.05). 항산화활성 측정결과 처리 농도가 증가할수록 높은 항산화 활성을 나타내었으며(p<0.05), 특히 고분자 PS 처리구에 비해 저분자 LPS 처리구에서 유의적으로 높은 효과를 나타내었다. ORAC 활성은 LPS 농도 1 mg/mL일 때, $141.39{\mu}M$ TE/g의 높은 활성을 나타내었다. 각 돈피추출물을 신경모세포종 SH-SY5Y 세포에 고농도로 처리한 결과 세포에 독성을 나타내지 않았다. 신경세포에 과산화수소를 처리하여 유발시킨 산화적 스트레스에 대한 PS와 LPS의 신경세포 보호효과를 확인한 결과, 모든 처리구에서 농도 의존적으로 세포 보호효과를 나타내었다. 특히 저분자인 LPS 처리구 농도 $100{\mu}g/mL$일 때, 86.45%의 세포생존율을 보였으며 $H_2O_2$ 대비 29.98%의 신경세포보호효과를 나타내었다. 독성 단백질인 $A{\beta}_{1-42}$를 처리하여 신경세포 보호효과를 확인한 결과, 고분자 PS 처리구보다는 저분자인 LPS 처리구 농도 $100{\mu}g/mL$일 때, 82.01%의 생존율을 보였으며 $A{\beta}_{1-42}$ 대비 14.38%의 신경세포보호효과를 나타내었다(p<0.05). AChE 저해효과를 확인해 본 결과, 고분자 PS 처리구에서는 거의 효과가 나타나지 않았으나, 저분자인 LPS 처리구에서는 농도 의존적으로 증가하는 경향을 나타내었으며, 농도 100 mg/mL일 때 33.62%의 높은 저해 효과를 나타내었다. 따라서 본 연구결과 돈피에서 분리한 3 kDa 이하의 저분자 효소분해물인 LPS는 높은 항산화 활성을 나타내었고, $H_2O_2$$A{\beta}_{1-42}$로 유발시킨 산화스트레스에 대한 신경세포 보호효과 및 AChE 저해 효과를 나타내어 향후 항산화 활성 및 신경세포보호를 위한 축산식품 소재로 이용 가능성이 있을 것으로 판단된다.

화살나무 물 추출물의 구성성분과 생리활성 (Components and Biological Activity of Aqueous Extract Isolated from Winged Stem of Euonymus alatus)

  • 오봉윤;황수경;정미영;신홍식;박복희;이정호;김수현
    • 한국식품과학회지
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    • 제37권6호
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    • pp.898-904
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    • 2005
  • 본 연구는 화살나무의 줄기와 날개를 열수 추출하여 분자량 크기별로 네 분획(F I. F II, F III, F IV)으로 분리하여 각 분획물의 성분조성을 분석하였고, 이들 각 분획물의 생리활성을 알아보기 위해 DPPH를 이용한 유리 라디칼 소거능과 동물 세포에서 활성산소종 제거능에 대하여 조사하였다. 열수 추출물의 정성반응 결과, 네 분획물 모두 대부분 탄수화물이었고, 소량의 단백질을 함유하였으며, 일부 분획물에는 소량의 페놀 화합물 및 유기산이 함유되어 있었다. 주요 구성 성분인 총당과 총단백질 함량은 448mg/g과 21mg/g이었으며, 총 당의 함량은 F III가 가장 높았고, F IV, F II 및 F I의 순서였다. 네 분획물을 가수분해하여 이들의 구성당을 분석한 결과, 중성당은 mannose : fucose : galactose : glucose가 0.01 : 0.02 : 0.14 : 0.83의 비율로, 아미노당은 galactosamine : glucosamine이 0.01 : 0.99의 비율로 구성되어 있었으며, 전체 구성당 함량에서 중성당 : 아미노당의 비율은 0.94 : 0.04로 조성된 다당체였다. 분획물별로 총단백질과 구성 아미노산은 F IV가 가장 높았으며, F III, F II 및 F I의 순서로 함유하였다. 조 추출물에 함유된 아미노산의 종류와 양은 Glu>Asp>Pro>Gly>Leu>Val>Ser>Ala>Thr>Ile>Phe>Cys>His>Arg>Met>Lys>Try>Trp>Cys2의 순서로 19종의 아미노산이 분석되었으며, 특히 산성 아미노산과 중성 아미노산 함량이 높았다. 네 분획물을 각 농도별로 처리하여 DPPH 유리 라디칼 소거능을 조사한 결과는 $50-1,000{\mu}g/mL$ 처리했을 때 농도에 비례하여 네 분획물 모두에서 F IV, F III, F II 및 F I의 순서로 활성을 나타냈다. CHO-k1 동물 세포에서 활성산소종 제거능을 조사한 결과는, 분획물을 $1-100{\mu}g/mL$까지 처리한 농도에 비례하여 활성이 상승되는 것으로 나타났으나 $100{\mu}/mL$ 이상의 처리농도에서는 거의 변화를 보이지 않았다. 각 분획물별로 F IV이 가장 높은 활성을 보였으며, 그 다음 F III, F I이었으며, F II은 가장 낮은 활성을 나타냈다. 화살나무 열수 추출물 중에는 항산화능과 활성산소종 제거능을 나타내는 물질이 여러 가지 있을 것으로 추정되지만 분자량 크기별로 분획한 네 분획물의 정색반응과 성분조성을 조사한 결과, 주요 구성성분은 단백질이 결합되어 있을 가능성이 높으며, DPPH 유리 라디칼 소거능과 CHO-k1의 세포에서 활성산소종 제거능의 생리활성을 나타내는 다당체(bioactive carbohydrate)일 것으로 사료된다.

미생물연료전지의 가축분뇨 처리 가능성 연구 (Studies on a Feasibility of Swine Farm Wastewater Treatment using Microbial Fuel Cell)

  • 장재경;김세희;유영선;이성현;김종구;강연구;김영화;최정은
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제38권4호
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    • pp.461-466
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    • 2010
  • 본 연구는 미생물연료전지를 이용하여 액비를 처리하고 동시에 유용한 전기에너지 발생이 가능한지를 실험한 것이다. 탄소섬유전극(graphite felt)와 스테인레스 스틸망을 다른 비율로 충진한 single-chamber 미생물연료전지를 이용하였으며 탄소섬유전극보다 스테인레스망을 더 많이 충진한 미생물연료전지를 대조구(CMFC)로 하여 탄소섬유전극이 더 많이 충진된 미생물연료전지(SMFC)와 서로 비교하였다. 농화 배양이 끝난 후, SMFC로부터 발생되는 전류는 $3.167{\pm}80\;mg/L$ 의 액비를 공급할 때 18 mA가 안정적으로 발생되었다. 이때 최대 전력밀도와 전류밀도는 각각 $680\;mW/m^3$$3,770\;mA/m^3$이었으며, CMFC의 전력밀도와 전류밀도보다는 높았다. 화학적산소요구량(COD)는 SMFC와 CMFC에서 $3.718{\pm}80\;mg/L$에서 $865{\pm}21$$930{\pm}14\;mg/L$로 감소하여 각각 72.7%와 70.6%가 감소되었다. SMFC와 CMFC로부터 부유물질(SS)은 99% 이상이 감소되는 것을 확인하였다. 또한 SMFC의 암모니아성질소, 질산성질소, 그리고 인산염인과 같은 영향물질 농도의 변화도 각각 65.4%, 57.5%, 그리고 73.7%이 감소되었으며 CMFC의 경우도 거의 유사한 제거율을 보였다. 이들 결과로부터 저가 재료가 충진한 미생물 연료전지를 이용함으로써 경제적 효과를 기대할 수 있음은 물론 가축분뇨로부터 적지만 전기 에너지가 발생하는 것을 확인할 수 있었다.