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Potential Antitumor $\alpha$-Methylene-$\gamma$-butyrolactone-Bearing Nucleic Acid Base. 3. Synthesis of $5^1$-Methyl-$5^1$-[(6-substituted-9H-purin-9-yl)methyl]-$2^1$-oxo-$3^1$-methylenetetrahydrofurans

  • Kim, Jack-C.;Kim, Si-Hwan;Kim, Ji-A;Choi, Soon-Kyu;Park, Won-Woo
    • Archives of Pharmacal Research
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    • 제21권4호
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    • pp.458-464
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    • 1998
  • Search for a new $\alpha$-methylene-$\gamma$-butyrolactone-bearing 6-substituted purine as a potental antitumor agent has led to synthesize seven, hitherto unreported, $5^1$-Methyl-$5^1$-[(6-substituted-9H-purin-9-yl)methyl]-$2^1$-oxo-$3^1$- methylenetetrahydrofurans (H, Cl, l, $CH_3$, $NH_2$, SH, >C=O) (6a-g). These include $5^1$-Methyl-$5^1$-[(9H-purin-9-yl)methyll-$2^1$-oxo-$3^1$ -methylenetetrahydrofurans (6a), $5^1$-Methyl-$5^1$-[(6-chloro-9H-purin-9-yl)methyl]-$2^1$-oxo-$3^1$-methylenetetrahydr ofurans (6b), $5^1$-Methyl-$5^1$-[(6-chloro-9H-purin-9-yl) methyl]-$2^1$-oxo-$3^1$-methylenetetrahydrofurans (6c), $5^1$-Methyl-$5^1$-[(6-methyl-9H-purin-9-yl) methyl]-$2^1$-oxo-$3^1$-methylenetetrahydrofurans (6d), $5^1$-Methyl-$5^1$-[(9H-adenin-9-yl)methyll-$2^1$-oxo-$3^1$-methylenetetrahydrofurans (6e), $5^1$-Methyl-$5^1$-[(6-mercapto-9H-purin-9-yl) methyl]-$2^1$-oxo-$3^1$-methylenetetrahydrofurans (6f) and $5^1$-Methyl-$5^1$-[(9H-hypoxanthin-9-yl)methyll-$2^1$-oxo-$3^1$-methylenetetrahydrof urans (6g) which were made by the Reformatsky-type reaction of ethyl $\alpha$-(bromomethyl) acrylate with the corresponding (6-substituted-9H-purin-9-yl)-2-propanone intermediates (5a-g). These ketone intermediates 5a-g, 1-(9H-purin-9-yl)-2-propanone (5a), 1-(6-chloro-9H-purin-9-yl)-2-propanone (5b), 1-(6-iodo-9H-purin-9-yi)-2-propanone (5c), 1-(6-methyl-9H-purin-9-yl)-2-propanone (5d), 1-(9H-adenin-9-yl)-2-propanone (Se), 1-(6-mercapto-9H-purin-9-yl)-2-propanone (5f), and 1-(9H-hypoxanthin-9-yl)-2-propanone (5g) were directly obtained by the alkylation of the 6-substituted purine bases with the chloroacetone in the presence of $K_2$$CO_3$ (or NaH) under DMF (or DMSO). The preliminary in vitro cytotoxcity assay for the synthetic .alpha.-methylene-y-butyro-lactone compounds (6a-g) were determined against three cell lines (PM-3A, P-388, and K-562) and showed the moderate antitumor activity ($IC_50$ ranged from 1.4 to 4.3 $\mu\textrm{g}$/ml) with the compound $5^1$-methyl-$5^1$ -[(9H-hypoxanthin-9-yl)methyl]-$2^1$-oxo-$3^1$-methylenetetrahydrofuran (6g) showing the least antitumor activity.

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한국산 도꼬마리 추출물로부터 항균.항암물질의 탐색 (Screening of the Antimicrobial and Antitumor Activity of Xanthium strumarium L.Extract)

  • 김현수;유대식;이인선;김용원;여수환
    • KSBB Journal
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    • 제18권1호
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    • pp.55-61
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    • 2003
  • 항균 및 항암성 물질을 탐색하기 위하여 도꼬마리 열수 추출액을 ether 및 ethylacetate를 이용하여 중성, 산성, 염기성조건에서 추출한 후, 각각의 추출물을 세균 16균주 및 곰팡이와 효모 2균주를 대상으로 항균활성을 조사하였다. Ether 중성 추출물(XE-N)은 항균효과가 가장 우수하였으며, 특히 그람 양성세균(7균주), 그람 음성세균(7균주)을 비롯하여 진균중 Cryptococcus neoformans에도 뚜렷한 항균효과를 나타내었다. XE-N 및 XEA-N을 대상으로 FDA method에 의한 항균효과를 검토한 결과, p. aeruginosa를 제외한 3균주에 대해 30 ng/mL에서도 저해효과를 나타내었다 XE-N으로부터 XE-N-S1, XE-N-S3을, Ether 산성 추출물(XE-A)로부터 XE-N-S3 을, ethylacetate 중성 추출물(XEA-N)로부터 XEA-N-S2를 항균, 항암성 물질로 정제하였으나, XE-N-S1을 제외한 다른 물질들은 빠른 시간 내에 모두 분해되었다 도꼬마리 추출물 및 정제된 생리활성물질에 대한 항암효과를 검토한 결과, HeLa 자궁암 세포에 대해서는 XE-N-S1이 가장 우수하였다. HepG2간암세포에 대한 항암효과는 XE-N-S, XE-N-S3가 우수하였고, HT29 대장암세포에 대한 항암효과는 XE-N, XE-N-S1이 우수하였다. Saos2 골육종 암세포, NCI H522 폐선 암세포, NCI H1703 폐 편평세포 암세포와 Clone M3 흑색종 암세포에 대한 항암효과는 XE-N-S1이 가장 우수하였다. LN CAP 전립선 암세포에 대한 항암효과는 XE-N-S3가 가장 우수한 효과를 나타내었다. 또한 HSF 인간 정상 피부 섬유아세포에 대한 각종 추출물 및 정제물의 세포독성을 기존의 항암제인 etoposide와 cisplatin과 비교·검토한 결과, XE-A, XEA-A 및 XEA-B가 가장 독성이 낮았으며, XE-B도 etoposide에 비해 독성이 낮았다. 한편 XE-N-S1, XE-N-S3은 etoposide보다 높은 독성을 나타내었으며, XE-A-S3은 etoposide보다는 독성이 높았으나, cisplatin보다는 낮았다.

특허 인용 관계가 기업 성과에 미치는 영향 : 소셜네트워크분석 관점 (The Effect of Patent Citation Relationship on Business Performance : A Social Network Analysis Perspective)

  • 박준형;곽기영
    • 지능정보연구
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    • 제19권3호
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    • pp.127-139
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    • 2013
  • 최근 지식기반 사회의 진입과 더불어 지식재산에 대한 관심이 증가하고 있다. 특히 하이테크산업을 이끌고 있는 ICT기업들은 지식재산의 체계적 관리를 위하여 끊임없이 노력하고 있다. 기업의 지적 자본을 대표하는 특허정보가 지속적으로 축적됨에 따라 정량적인 분석이 가능해졌다. 특허정보를 통하여 특허수준부터 기업수준, 산업수준, 국가 수준에 이르기 까지 다양한 수준에서의 분석이 가능하다. 특허정보는 기술 현황을 파악하거나 성과에 미치는 영향을 분석하는데 활용되고 있다. 특허 인용 정보를 활용한 분석은 크게 두 가지로, 인용 횟수를 활용하는 인용지표 분석과 인용관계를 바탕으로 한 네트워크분석으로 나뉜다. 네트워크를 통한 분석은 지식 영향의 흐름을 나타내며, 이를 통하여 기술의 변화를 확인할 수 있을 뿐만 아니라 앞으로의 연구 방향을 예측할 수 있다. 네트워크를 활용한 분석 분야에서는 기업이 차지하는 네트워크상에서의 위치가 기업성과에 미치는 영향을 다각도에서 분석하는 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 소셜네트워크분석 기법을 활용하여 특허 인용을 기반으로 한 기업 간의 네트워크를 도출하고 특허 인용 네트워크에서 차지하는 기업의 위치적 특성이 기업성과에 미치는 영향을 분석하였다. 이를 위해 미국 S&P500에 등록된 IT 및 통신서비스 기업 가운데 74개 기업을 표본으로 선정하였다. 소셜네트워크분석을 통하여 개별 기업들의 아웃디그리 중심성, 매개 중심성, 효율성(구조적 공백)을 측정하여 네트워크 상에서의 위치적 우위를 나타내는 독립변수로서 이용하였으며, 기업성과 변수로는 순이익을 사용하였다. 실증 분석 결과, 각각의 네트워크 지표는 기업성과인 순이익에 통계적으로 유의한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 두 가지 중심성 지표는 기업성과에 정(+)의 영향을 미친 반면, 구조적 공백으로 인한 위치적 우위를 나타내는 효율성은 기업성과에 부정적(-)인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 세 가지 네트워크 지표를 동시에 고려할 경우에는 매개 중심성만이 기업성과에 대해 통계적 유의성을 보였다. 분석 결과를 토대로 연구의 발견점을 토의하고 시사점을 논의하였다.

구간양수시험과 수질검층자료에 의한 균열암반내 지하수 유동 분석 (Groundwater Flow Analysis in Fractured Rocks Using Zonal Pumping Tests and Water Quality Logs)

  • 함세영;성익환;이병대;장성;정재열;이정환
    • 지질공학
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    • 제16권4호
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    • pp.411-427
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    • 2006
  • 본 연구의 목적은 나주시에 위치하는 시추공 NJ-11호공과 SJ-8호공에서 구간양수시험, 순간충격시험, 수질검층, 공내 TV검층을 실시하여 균열암반내에서 심도에 따른 지하수 유동 특성을 파악하는데 있었다. 본 연구에서는 특히 깊이에 따른 균열암반의 지하수 유동 특성 변화를 규명하기 위하여 단일팩커를 사용한 구간양수시험을 실시하였다. 구간양수시험 결과, NJ-11호공에서는 팩커 설치심도가 가장 깊을 때(56.9 m) 1.6차원정도의 유동차원을 보이고 팩커 설치심도가 얕아 질수록 유동차원이 감소하여 팩커 설치심도 24 m에서는 1차원을 나타내었다. 이는 NJ-11호공에서는 하부에 유동성 균열이 더 균일하게 발달되어 있음을 지시한다. 한편 SJ-8호공에서는 팩커 설치심도가 가장 깊은 50 m 심도에서 1.7차원정도이고, 팩커 설치심도 32 m에서는 1.8차원 그리고 팩커 설치심도 19 m에서는 1.4차원을 나타내고 있다. 이와 같이 팩커 심도에 따라서 유동차원이 달라지는 것은 균열암반에서 심도에 따라 유동성 균열의 발달정도가 달라지기 때문으로 해석된다 구간양수시험분석에 의하면, 균열암반의 일반적인 수리적 특성을 잘 대변하는 Moench(1984)의 이중공극모델이 대체로 잘 들어맞는다. 수질검층에 의하면, 심도가 깊어질수록 지온이 증가하고 물-광물반응에 의해서 pH가 높아지며, 지하수흐름에 따라 용존산소량은 감소하는 일반적인 경향성을 보여주고 있다. 그리고 대부분의 균열대 구간에서 전기전도도가 증가하고, 용존산소량이 감소하는 경향성을 보여주었다.

계통발생에 따른 척추동물의 뇌후구에 대한 전자현미경적 연구 (Electron Microscopic Studies on Olfactory Bulbs in the Vertebrates by Phylogenetics)

  • 최명봉;정영화;서지은
    • Applied Microscopy
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    • 제15권2호
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    • pp.31-68
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    • 1985
  • Authors are trying to unveil the ultrastructural organization of olfactory bulb, which has been summerized under light microscopic level or communicated only in some detail in different view point until now. For the critical point of view, since the phylogenetical approach will give the ultimate value in the correlative study between structural and functional bases (Brodal, 1969), the present study was carried out light and electron microscopic analyses of the structures of the neurons and synaptic organizations in olfactory bulbs from different animals in phylogenetical scale. We selected each one species from five animal classes: the house rabbit(Oryctolagus cuniculus var. domesticus [Gmelin]) from Mammalia, the domestic fowl (Gallus gallus domesticus Brisson) from Aves, the viper (Agkistrodon hylys [G.P. Pallas]) from Reptilia, a frog (Bombiana orientalis Boulenger) from Amphibia and the crussian carp (Carassius carassius [Linne]) from Pisces. For light microscopic study, samples were fixed in 10% formalin and paraffin sections were stained with hematoxylin-eosin. For the electron microscopic study, the tissues were fixed by perfusion through the heart or immersion with 1% paraform-aldehyde-glutaraldehyde mixture (phosphate buffer, pH 7.4), and final tissue block trimmed under dissecting microscope were osmicated (1% OsO4), they were embedded in Araldite or Epon 812, and ultrathin sections were made by LKB-V ultratome following the inspection of semi-thin sections stained with toluidine blue-borax solution. Ultra-thin sections contrasted with uranyl acetate and lead citrate were observed with JEM 100CX electron microscope. We have summerized our morphological analyses as follows: 1. The olfactory bulb of rabbit, viper and frog shows the eight layers of fila olfactoria, glomerular, external granular, external plexiform, mitral cell, internal plexiform, internal granular, medullary but domestic fowl shows the five layers of glomerular, fibrillar, mitral, granular and medullary and the three layers of fibrilla, glomerular and medullary in crussian carp. The sharpness of demarcation between the layers shows deferential tendency according to phylogenetical order. 2. Mitral cells of vertebrate have large triangular or oval shape with spherical nuclei which contain not so much chromatin. The cytoplasm contains numerous cell organelles, of which Nissl's bodies or granular endoplasmic reticula arranged as parallel strands. Development of granular endoplasmic reticula were declined as the phylogentical grade is going lower. 3. Tufted cells of all animal are mostly spindle or polygonal contour and contain oval nuclei which located in periphery of cytoplasm. The nuclei of rabbit, fowl, viper and frog has relatively space chromatin, but a nucleus of crussian carp contain irregularly aggregated chromatin in karyoplasm. Their cytoplasmic volume and cell organelle contents are in between those of mitral cell and granular cell. They contain moderate amount of mitochondria, granular endoplasmic reticula, a few Golgi complex, polysomes, lysosome, etc. 4. Granule of cells of all the vertebrate amimals studied exhibit similar features; cells and their dense nuclei show spherical or oval contour, and they have the thin rim of cytoplasm which contain only a few cell organelles. 5. In rabbit, the soma of mitral cells were in contact with boutons with two types of synaptic vesicles, that is, round and flat vesicles, especially flat vesicles in boutons were showing reciprocal synapses. However, in domestic fowls, vipers, frogs and crussian carps, there were found boutons showing only spherical synaptic vesicles. 6. The boutons containing round synaptic vesicles were made contact with the some of tufted cell of olfactory bulb in the rabbits, fowls, vipers and frogs, but no synaptic boutons were observed in soma of tufted cells in crussian carps. In the frogs, there were observed dendrites were contact with the soma of tufted cells. 7. In the neuropils of plexiform, granular and glomerular layers olfactory bulbs in the vertebrate, the synapses were axo-large dendrites, axo-median and small dendrites, dendrodendritic, and axo-axonal contacts. However, in the neuropil of crussian carps, synapses were observed only in glomerular layer.

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충남지역 주요 전통주의 품질특성 및 생리기능성 (Quality Characteristics and Physiological Functionality of Traditional Rice Wines in Chungnam Province of Korea)

  • 이미영;성시열;강현각;변홍섭;정상미;송정화;이종수
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제38권2호
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    • pp.177-182
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    • 2010
  • 충청남도의 주요 전통주들의 생주와 시판 살균주들을 수집하여 이들의 물리화학적 성질과 품질특성, 유해성분 및 생리기능성 등을 조사하였다. 충남지역 10종의 전통주들의 pH는 3.27~4.76, 총산 함량은 0.15~0.55%, 에탄올 함량은 16.1~18.3%이었다. 영양성분으로 아미노태질소 함량은 10.15~139.9 mg%로 B 주에서 가장 높았고 생주보다 살균주가 0.5~28.2 mg%만큼 더 많이 함유하고 있었다. 총당 함량은 2.5~25.7%로 5종의 전통주 간에 차이가 컸으며 생주와 살균주의 차이는 나타나지 않았다. 유리당 중 과당은 검출되지 않거나 2.87%로 낮았고, 포도당은 1.24~23.64%, 설탕은 검출되지 않거나 2.06%를 함유하고 있었다. 유기산 중주석산은 0.5 mg% 미만, 사과산은 0.1~0.7 mg%, 말론산은 0.4 mg% 미만, 젖산은 7.4~29.6 mg%, 초산은 0.2 mg% 미만, 구연산은 0.1~2.9 mg%, 호박산은 0.2~2.7 mg% 그리고 프로피온산은 0.7~8.3 mg% 검출되었다. 숙취성분 중 알데하이드 함량은 19.8~23.3 mg/100mL, 에틸카바메이트는 0.9~21.9 ppb 그리고 퓨젤유 중 부탄올과 아밀알코올은 검출되지 않았으며 프로판올은 75.59 ppb 미만, 이소부탄올은 155.87 ppb 미만, 이소아밀알코올은 234.57 ppb 미만이 검출되었다. 생리활성 중 혈전용해 활성은 10종의 전통주 모두 없었고 항산화 활성은 2.92~9.26%, SOD 유사 활성은 생주에서는 없거나 10.97%이었으나 살균 처리 과정에서 열에 의한 불활성화로 살균주에서는 없었다. 항치매 활성을 나타내는 AChE 저해 활성은 1.96~7.93%, 항고혈압 활성으로 알려져 있는 ACE 저해 활성은 37.0~86.0%로 C 주를 제외하고 높은 활성을 보였다. 폴리페놀 함량은 260.67~480.41 ${\mu}g/mL$로 C 주에서 가장 높았다.

한반도 지열수의 지화학적 연구: 환경동위원소 및 수문화학적 특성 II. 중원 및 문경 지역 (Geochemistry of Geothermal Waters in Korea: Environmental Isotope and Hydrochemical Characteristics II. Jungwon and Munkyeong Areas)

  • 윤성택;고용권;최현수;염승준;소칠섭
    • 자원환경지질
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    • 제31권3호
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    • pp.201-213
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    • 1998
  • 탄산염형 지하수가 특징적으로 산출되고 있는 중원 및 문경 지역에서 유형별 자연수 (심부 지하수, 천부지하수, 지표수)를 채취하고 (기간: 1996-1997년) 수문지구화학 및 환경동위원소(황산염의 황, 물의 산소 및 수소, 삼중수소) 연구를 수행하였다. 연구지역에는 지구화학적으로 뚜렷g히 구분되는 두 유형의 자연수, 즉 탄산염형 및 알칼리형이 함께 산출된다. 탄산염형의 지하수는 수문화학적으로 $Ca(-Na)-HCO_{3}(-S0_{4})$ 유형의 특성을 보이지만, 알칼리형 지하수는 $Na-HCO_3$ 유형의 특성을 나타낸다. 탄산염형 지하수는 특징적으로 보다 낮은 pH와 높은 Eh 및 높은 용존이온 (특히, Ca, Na, Mg, $HCO_3$, $SO_4$) 함량을 갖는다. 두 유형의 지하수는 모두 방해석에 대하여 포화 또는 과포화 상태에 있다. 두 유형의 심부 지하수는 모두 핵실험 이전 (적어도 40년전)에 충진된 강우로부터 기원하여 오랜 수-암 반응에 의하여 진화하였다. 심부 지하수는 보다 젊은 시기에 충진된 물 (즉 천부 지하수 및 지표수)에 비하여 낮은 산소 및 수소 동위원소비를 갖는다. 그러나 지질 특성, 물의 화학성 및 환경동위원소 자료를 종합하여 보면, 두 유형의 심부 지하수는 각기 독특한 수문학적 및 수문지화학적 진화를 하였음을 알 수 있다. 탄산영형 지하수는 지역적으로 부화된 황화광물 (주로 황철석)의 용해에 의해 생성된 산성수의 혼합 결과로 형성되었는데, 황철석은 열수 광맥내 (중원 지역의 경우) 또는 무연탄종내 (문경 지역의 경우)에 존재하였다. 심부 순환하는 강우가 순환과정중 황철석을 만나지 않았다면 알칼리형 지하수 만이 생성되었을 것이다. 이와 같은 수문학적 및 수문지화학적 모델은 한반도에 부존하는 기타 탄산염형 지하수에도 성공적으로 적용될 수 있을 것으로 사료된다.

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발아 메밀 추출물의 항산화.항균활성 및 세포독성 (Antioxidative, Antimicrobial and Cytotoxic activities of Fagopyrum esculentum $M{\ddot{o}}ench$ Extract in Germinated Seeds)

  • 황은주;이숙영;권수정;박민희;부희옥
    • 한국약용작물학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.1-7
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    • 2006
  • 식물에 존재하는 천연물질은 예로부터 건강증진 및 질병치료를 위하여 다양하게 이용되어 왔고, 실제로 morphine, ephedrine 등과 같이 천연물에서 유래한 의약품이 현재에도 질병치료에 널리 응용되고 있다. 메밀 (Fagopyrum esculentum $M{\ddot{o}}ench$)의 proanghocyanidine, rutin, lignan 등은 항산화, 항균활성 및 항암효과를 나타내는 성분으로 보고 (Cassidy, 1996; Rym of al., 1996)되었다. 따라서 본 실험에서는 메밀의 기능성 물질의 확보와 가공을 통한 원료 고부가가치 창출을 목표로 국내산 메밀을 발이 길이별로 추출물을 제조하여 식품성 성분의 생리활성 인자를 탐색할 목적으로 각 길이별 추출물로 항산화활성 및 항미생물 활성을 측정하였다. 먼저, 항산화 활성에서 DPPH의 50%를 환원 시키는데 필요한 시료의 양$(RC_{50})$은 무발아에서 $50.41\;{\mu}g/mL$, 발아길이 10 mm에서 $80.57\;{\mu}g/mL$, 발아길이 2 mm에서 $93.77\;{\mu}g/mL$, 발아길이 5 mm에서 $107.09\;{\mu}g/mL$순으로 천연항산화제인 Vit. C $5.98\;{\mu}g/mL$보다는 약하지만, 합성항산화제인 BHT $163.96\;{\mu}g/mL$보다는 월등히 뛰어난 라디칼 소거능이 확인되었다. 발아 길이별 각 추출물의 항미생물 활성은 최고농도 $40\;mg/mL$에서 그람양성균인 S. aureus의 투명저지대의 직경이 4{\sim}10\;mm$ 였고, 그람음성균인 P. aeruginosa는 $2{\sim}9\;mm$의 범위에서 증식이 억제되어 항균활성은 비교적 높은 것으로 판단되었으며, 그 외의 균주에서는 본 실험에서 사용한 첨가농도로는 완전한 증식억제 효과가 나타나지 않았다. 무발아 시료와 비교할 때 발아가 진행되면서 항균력이 떨어졌다. 암세포 증식 억제효과는 최고농도 $800\;{\mu}g/mL$에서 Calu-6 세포의 경우 발아 길이 5 mm 시료에서 95.12%, 무발아 추출물은 87.15%의 높은 암세포 생육억제활성을 나타내었다. 동일 농도에서 발아 길이 5 mm인 시료의 경우 SNU-601에 대하여 85.33%의 억제효과를 보였다. 그러나 유방암세포인 MCF-7과 대장암세포인 Caco-2의 경우 최대농도의 시료를 첨가한 경우에도 세포증식을 억제하지 못하였다. 메밀의 발아 길이별 $IC_{50}$값을 살펴보면, Calu-6에서 발아 길이 5 mm 추출물에서 $301.06\;{\mu}g/mL$, SNU-601에서 2 mm 추출물이 $510.20\;{\mu}g/mL$로 탁월한 효과를 보였다. 즉, Calu-6와 SNU-601 세포주에 대한 $IC_{50}$은 대조군에 비해 발아에 의하여 세포독성 효과를 증가되었지만, MCF-7와 Caco-2에 대한 항암효과는 없음을 알 수 있었다.

습지-연못 연계시스템에 의한 수질개선과 농업적 재이용 타당성 분석 (Feasibility Study of Wetland-pond Systems for Water Quality Improvement and Agricultural Reuse)

  • 장재호;정광욱;함종화;윤춘경
    • 생태와환경
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    • 제37권3호통권108호
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    • pp.344-354
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    • 2004
  • 본 연구에서는 용수재이용을 위해 생활하수를 지하흐름형 인공습지로 처리한 후 연못시스템에 연결시켜 미생물과 각 수질인자들의 처리효과를 분석하였으며, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. SS의 농도는 얼음이 녹은 3월 초순에서 4월 초순까지는 10 mg $L^{-1}$ 이하의 매우 낮은 농도로 우리 나라 방류수 수질기준보다 낮은 농도를 유지할 수 있었으나 겨울이나 여름 특정기간에 농도가 높아서, 용수 재이용시 보건 ${\cdot}$ 위생적인 측면과 더불어 이용자에게 심미적인 불편함이 없어야 하므로 유출부에 여과시설 등 관리대책을 검토할 필요가 있을 것으로 생각된다. $BOD_5$는 식물의 생장과 미생물의 성장이 저조한 동절기의 농도 증가현상과 이들의 활동이 활발한 성장기의 감소현상을 뚜렷히 나타내었으나, 전체적으로는 국제적인 농업용수 재이용 수질기준보다 낮은 수준으로서 우려할 사항이 아닐 것으로 판단된다. 영양물질의 경우 DO가 상승한 호기성상태에서 T-N, T-P 농도가 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 수질개선을 목적으로 연못시스템을 이용할 경우 3월중에 상층부를 유출시키고 3월 이후에는 수심을 낮게 유지하여 심수층까지 호기성상태를 유지하는 것이 수질관리에 유리할 것으로 판단된다. 지하흐름형 인공습지에서의 미생물 처리효율은 TC, FC, E. coli 모두 평균 92 ${\sim}$ 96% 이상 높은 처리 효율을 보였으며, 인공습지 유출수가 연못시스템을 거치면서 추가로 평글 83 ${\sim}$ 90% 이상 제거되어 평균 대장균농도가 1,200MPN 100 $mL^{-1}$ 로써 인공습지와 연못시스템을 연계 ${\cdot}$ 적용한 후 농업용수로 재이용하거나 수계로 방류할경우 보건 ${\cdot}$ 위생상의 문제를 크게 줄일 수 있을 것으로 판단된다. 미생물의 소독은 대부분 태양광에 의해서 이루어지기 때문에 본 연구와 같이 연못 상층부에서 유출시킬 경우 높은 처리효율을 기대할 수 있을 것으로 생각하며, 대장균과 연못 내에 존재하는 생물들 사이의 상호작용을 정확히 이해하여 적절한 관리대책을 마련 할 경우 안정적인 방류수 농도를 확보할 수 있을 것으로 판단된다. 자연정화로서 하수처리수를 고도 처리할 수 있는 인공습지와 연못시스템을 연계처리 하면 높은 미생물 소독효율을 나타내어 보건 ${\cdot}$ 위생상의 문제를 크게 줄일 수 있을 것으로 기대된다. 인공습지와 연계한 연못시스템의 하수처리방식은 간단한 구조, 큰 완충능력, 적은 슬러지 발생, 간소한 유지 ${\cdot}$ 관리의 장점을 가지고 있어서, 소규모하수처리와 농업용수 재이용 기술로서 적용가능성이 클것으로 판단된다.

지열 난방시스템을 이용한 분만돈사의 난방효과 분석 (Evaluation on Heating Effects of Geothermal Heat Pump System in Farrowing House)

  • 최희철;박재홍;송준익;나재천;김민지;방한태;강환구;박성복;채현석;서옥석;유영선;김태원
    • 한국축산시설환경학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.205-215
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    • 2010
  • 지열히트펌프를 이용한 축사용 냉난방시스템을 개발하고 농장 적용성을 검토하기 위하여 330 $m^2$ 규모의 농장에 개발 시스템을 설치하여 돈사에서의 난방 이용효과를 분석하였으며, 그 결과는 다음과 같다. 1. 지열 난방시 부하량은 24,104 kcal이었으며 농장시험 지열이용 냉난방시스템의 제원은 히트펌프 용량은 10 USRT 였으며, 상부 덕트형 30,000 kcal 홴코일유니트를 사용하였으며 FCU의 풍량은 90 $m^3$/분 이었다. 2. 지열 난방 1주령시 외부 최고기온 $14.2^{\circ}C$, 최저 영하 $9.3^{\circ}C$일때 시험구는 평균 $21.5^{\circ}C$로서 대조구 $19.8^{\circ}C$에 비하여 높았다. 3. 지열 난방 시험돈사의 먼지 농도는 PM10 185.3, PM2.5 40, PM1.0 $23.4{\mu}g/m^3$으로 대조구 PM10 481.4, PM2.5 47, PM1.0 $28.2{\mu}g/m^3$에 비하여 낮았다.4. 지열 난방 시험돈사의 유해가스농도는 $CO_2$ 1,470, $NH_3$ 10.6, $H_2S$ 0.05 ppm으로서 대조구 $CO_2$ 2,025, $NH_3$ 23.3, $H_2S$ 0.69 ppm에 비하여 유의적으로 (p<0.05) 낮았다. 5. 지열난방시 복당 이유두수는 10.5두로 대조구 10.4두에 비하여 높았으며 이유시체 중도 6.93 kg으로 대조구 6.86 kg에 비하여 컸으며 특히 온도가 낮은 대조구에서 모돈사료 섭취량이 99.6 kg으로 시험구 88.2 kg 보다 유의적으로 (p<0.05) 많았다. 6. 지열 난방시 외부기온과 지하수 순환량에 있어서 외부기온이 낮을 경우 1일간 8.4-12.9톤으로 지하수 순환량이 많았다.