• Elastomers and Composites
• /
• 제47권1호
• /
• pp.2-8
• /
• 2012

본 연구에서는 식물성 오일로부터 여러 가지 기능기를 가진 soybean resin(AESO, MAESO)을 제조하였으며, nanoclay를 사용하여 새로운 고기능성 바이오-나노 복합 재료를 개발하였다. 또한 제조된 soybean resin을 바인더로 이용하여 $TiO_2$ 광전극을 제조하고 친환경 염료감응형 태양전지를 개발하다. 제조된 나노복합재료의 형태는 고분자의 삽입에 의해 층간 간격이 증가된 형태와 박리된 형태를 조절하였으며 나노 클레이 함량이 증가됨에 따라 물리적 성질이 증가하였다. 또한 COOH기가 첨가된 MAESO에서 분산도가 향상되었고 초음파 처리에 의해 분산도가 더욱 향상되어 물리적 특성이 현저히 향상되었다. 또한 $TiO_2$를 질산처리 한 후 soybean resin을 바인더로 이용하여 나노 다공성 $TiO_2$ 광전극을 제조하였으며 염료를 흡착시킨 후 염료감응형 태양전지를 제조하였다. AESO와 MAESO를 바인더로 제조한 $TiO_2$ 광전극에서는 향상된 분산성과 표면적 증가로 인해 염료 흡착량이 증가하였다. 이로 인해 높은 전류밀도를 나타내었으며, 첨가된 기능기의 영향으로 $TiO_2$ 계면의 저항이 낮아져 매우 좋은 광전기화학적 특성과 높은 효율을 나타내었다.

• 대한화장품학회지
• /
• 제46권3호
• /
• pp.207-218
• /
• 2020

본 연구에서는 등수국 잎 추출물의 항염 및 항균 활성을 확인하고 유효성분을 분리하여 화학구조를 동정하였다. RAW 264.7 세포를 이용한 항염 활성 실험 결과, n-hexane (Hex) 및 ethyl acetate (EtOAc) 분획물이 세포 독성 없이 nitric oxide (NO)의 생성 및 iNOS 단백질의 발현을 농도의존적으로 억제시키는 것을 확인하였다. 추가적인 항염 기전 연구 결과, n-Hex 및 EtOAc 분획물이 전염증성 cytokine (TNF-α, IL-1β, IL-6)의 생성을 억제하는 것을 확인하였다. 또한 표피포도상구균과 여드름균을 이용한 활성 실험 결과, 추출물 및 n-Hex, EtOAc, n-butanol (BuOH) 분획물에서 항균 활성이 나타났다. n-Hex 및 EtOAc 분획물의 활성 성분을 규명하기 위해 컬럼 크로마토그래피를 수행하여 4 개의 화합물을 분리하였다; phytol (1), corosolic acid (2), asiatic acid (3) 및 1-O-p-coumaroyl-β-D-glucopyranoside (4). 이들 화합물은 모두 등수국에서 처음으로 분리된 물질이다. 또한 HPLC 분석을 통해 등수국 잎 추출물에서 분리된 화합물의 함량을 측정한 결과 phytol (1) 이 27.8 mg/g 함유되어 있는 것으로 확인되었다. 이상의 연구 결과를 바탕으로 등수국 잎 추출물을 이용한 항염 및 항균 효과를 갖는 천연 화장품 소재로의 개발이 가능할 것이라 사료된다.

• 한국식품과학회지
• /
• 제45권2호
• /
• pp.206-212
• /
• 2013

민들레의 부위별 항산화활성을 검토하기 위하여 지상부 및 지하부의 물, 50, 70, 100% 에탄올 용액과 열수추출조건을 이용하여 얻은 추출물의 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거능을 분석하였다. 민들레 지상부 및 지하부 열수추출물의 DPPH 라디칼 소거능이 가장 우수한 것으로 분석되었으며, 추출물의 DPPH 라디칼 소거력은 열수추출물 > 70% 에탄올 추출물 > 50% 에탄올 추출물 > 100% 에탄올 추출물 > 물 추출물 순으로 나타났다. 추출물의 ABTS 라디칼 소거활성을 검토한 결과 지상부 및 지하부의 추출물중 열수추출물이 가장 높은 ABTS 라디칼 소거능을 나타낸 반면 물추출물은 가장 낮은 소거능을 나타내어 DPPH 라디칼 소거능을 분석한 결과와 유사한 경향을 나타내었다. 또한 항산화활성이 가장 우수한 것으로 나타난 열수추출물을 이용하여 극성별 유기용매(클로로포름, 에틸아세테이트, 부탄올)을 이용한 분획물을 얻어 이들의 항산화활성을 검토하였다. ABTS 및 DPPH 라디칼 소거활성, 총 페놀성화합물의 함량을 분석한 결과 에틸아세테이트 분획물의 항산화 활성이 가장 우수한 것으로 나타났으며, 에틸아세테이트 분획물을 제외한 클로로포름, 부탄올, 물 분획물의 경우 지상부 분획물이 지하부보다 라디칼 소거능이 우수한 것으로 나타났다. 각 분획물들이 RAW 264.7 대식세포주에서 LPS 처리에 의한 nitric oxide 생성에 미치는 영향을 검토하였다. 지상부 및 지하부의 에틸아세테이트 분획물이 LPS 처리에 의해 증가한 nitric oxide의 생성을 효과적으로 억제하였으며, 지상부 에틸아세테이트 분획물 $20{\mu}g/mL$ 처리시 LPS 처리에 의해 증가된 NO 생성을 약 50% 저해하는 것으로 나타났으며, 이러한 효과는 지하부 에틸아세테이트 분획물보다 우수한 것으로 분석되었다. 본 연구는 민들레 부위별 다양한 추출조건에서 획득한 추출물들의 총 항산화활성을 비교분석하여 제시함으로써 소재개발을 위한 추출조건을 설정하는데 활용될 수 있을 것으로 판단되며, 또한 각 분획물들의 총 항산화활성 및 RAW 264.7 대식세포주를 이용하여 LPS 처리에 의해 증가된 nitric oxide의 생성억제능을 비교분석하여 제시함으로써 기능성 소재개발에 있어서 기초자료로 활용 할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국응용과학기술학회지
• /
• 제37권5호
• /
• pp.1239-1247
• /
• 2020

한국 자생식물인 기린초(Sedum kamtschaticum Fisch.)는 열수 추출 형태로 혈액 순환 개선과 항산화 및 항염증 효과를 내는 한약재로 사용되어왔다. 선행연구를 통해 기린초 여러 부위에서 우수한 항산화 효과를 확인하여, 본 연구에서는 기린초의 줄기(Stem)와 뿌리(Root) 부위를 각각 70% ethanol (SKS, SKR)로 추출한 후, n-hexane (SSH), ethyl acetate (SSE, SRE), chloroform (SSC, SRC) 및 water (SSW, SRW) 순서로 용매 극성별로 분획하여 화장품 소재로서 응용 가능성을 확인하였다. 각 분획물마다 총 폴리페놀 함량, 플라보노이드 함량 및 DPPH 라디칼 소거능을 확인한 결과 뿌리추출물(SKR)이 줄기추출물(SKS)보다 우수한 함량과 효과를 나타냈고, 전체적으로 ethyl acetate 분획물(SSE, SRE)이 가장 효과가 우수했다. 또한, tyrosinase 활성 저해 효과도 ethyl acetate 분획물이 가장 우수하였고, 모든 분획물은 세포독성이 없는 10 ㎍/mL 농도에서 B16F10 멜라노마 세포에 처리했을 때 우수한 멜라닌 생성 저해력을 보였다. 70% ethanol 추출물(SKS, SKR)에 대해 HPLC 분석 시 gallic acid와 quercetin을 포함한 플라보노이드가 검출되었다. 본 연구에서는 기린초의 피부 항산화 효과와 미백효과를 나타내는 기능성화장품 천연소재로서 응용 가능성을 제시한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
• /
• pp.309-309
• /
• 2011

지구온난화와 도시기후 변화에 대응하기 위해 자연의 생태적 기능을 복원하고 환경에 대한 오염부하를 저감하여 도시 환경의 건강성과 지속성을 높이기 위해 도심 내 물순환시스템(urban water circulating system)의 구축이 요구된다. 즉, 물순환시스템을 활용하여 도심 내 다양한 수원(생태하천/호수 유지용수, 하수처리수, 우수, 지하수 등)을 네트워크 및 통합 관리하여 도시 내 물순환의 건전성과 수자원의 재이용률을 향상시킬 수 있다. 이를 위해서 연중 발생량이 일정하고 막대한(66.4억톤/년, 2009년 기준) 하수처리수 방류수는 고도처리를 통해 수질이 양호하며 안정적인 대체 수자원으로 고려된다. 또한, 하수처리수의 재이용은 공공수역으로 배출되는 오염부하량의 총량 삭감 및 상수사용량의 절감과 수자원을 효율적으로 이용한다는 면에서 최근 재이용 사례가 증가하고 있는 추세이다. 그러나, 도심 내 친수공간(생태하천/호수)은 저류수량에 비해 유입수량이 적어 체류시간이 비교적 장시간이고, 이로 인해 부영양화가 쉽게 발생해 수질이 악화된다. 따라서, 본 연구에서는 하수처리수 재이용수를 도심 내 친수공간의 유지용수로 활용 시, 수질정화공정(응집 후 여과, 응집 후 여과+한외여과, 응집 후 여과+한외여과+역삼투 공정)이 친수공간 내 조류성장에 미치는 영향을 파악하기 위해, 하수처리수 재이용수 pilot plant의 수질정화공정별 유출수를 활용해 M. aeruginosa를 시험조류로 조류성장(growth kinetics)을 조사하였다. 조류는 $5\times104$ cells/mL의 초기 농도로 접종하여 배양하였으며, 조류성장에 직접적인 제한인자인 용존반응성인의 농도에 따른 성장속도를 Monod와 변형 Monod Kinetics를 이용해 반포화상수(Ks)와 최대 성장속도(${\mu}$max)를 산정하였다. 실험결과, 역삼투 공정을 제외한 다른 수질정화공정은 비록 영양염류가 80~90% 이상 제거되어 수계의 화학적 성상이 변하였으나 조류성장역학의 변화는 통계학적 (p=0.05)으로 유의할만한 수준은 아닌 것으로 판명되었다. 또한, 수리학적 체류시간이 2주 이상이 될 경우, 역삼투 공정을 제외한 수질정화공정 별 유출수에서는 조류의 과다성장으로 인해 부영양화가 발생하는 것으로 판명되었다. 결론적으로 하수처리수 재이용수를 친수용수로 활용시, 조류성장을 방지하기 위하여 용존반응성인의 농도를 중점적으로 관리하는 수질정화공정 및 유지용수 공급방안을 고려해야하는 것으로 판단된다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제38권4호
• /
• pp.177-183
• /
• 2016

미생물을 이용한 하수처리의 경우 여러 요인(미생물 특성, 원수의 성상, 운전조건)의 영향을 받으며 복잡한 관계를 갖고 운영하게 되는데 이런 공정에 나노입자의 유입은 분명 공정의 안정성 및 효율성에 영향을 줄 것으로 판단된다. 본 연구에서는 교내 하수 플랜트에서 활성슬러지를 채취하여 각각의 균주에 최적화된 배지에 배양시킨 뒤, 배양된 미생물이 각각 나노물질과 나노이온 상태일 때 성장에 미치는 영향을 알아보았다. 활성슬러지에 존재하는 대표 미생물 중에 그람양성균인 Bacillus와 그람음성균인 Pseudomonas, E.coli를 대상 균주로 선택하여 ZnO, $TiO_2$ 두 가지 나노물질에 의한 독성 영향을 비교하였다. 동일한 농도의 나노물질에서 그람양성균인 Bacillus균의 평균 성장 저해율은 60% 이상이고, 그람음성균인 Pseudomonas의 경우는 평균 성장 저해율이 10% 미만으로 나타났다. 따라서 나노물질에 대한 독성은 그람양성균이 그람음성균보다 높은 것으로 보여지는데 그 이유는, 세포벽 구조, 세포벽 단백질 구성성분, 세포의 생리기능, 물질대사 등의 차이로 그람양성균이 나노물질에 훨씬 민감한 경향을 나타내기 때문인 것으로 보여진다. 그리고 ZnO와 $TiO_2$ 나노물질의 농도가 같을 때 미생물 성장에 미치는 영향은 ZnO가 평균적으로 3배 정도 높았는데 이것은 ZnO 나노물질의 독성이 $TiO_2$ 보다 크다고 볼 수 있다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제35권12호
• /
• pp.973-977
• /
• 2013

이 연구는 전기화학적 활성을 갖는 미생물들을 알아내기 위하여 농화배양 단계에서 시간에 따라 미생물연료전지의 미생물 군집 변화를 알아본 것이다. 접종원으로 하수처리장 혐기 소화액와 가축분뇨를 1 : 1로 혼합한 액을 사용하였다. 농화배양 과정에서 미생물 생장곡선에 따라 지체기, 대수성장기 그리고 정지기로 전류발생 패턴을 보면서 구분하였다. 전류가 안정적으로 발생되는 시점을 농화배양이 끝난 시점으로 판단하였으며, 이때 전류는 $0.84{\pm}0.06mA$가 발생되었다. 농화배양이 되어 가는 과정에서 미생물군집 변화를 전기영동(DGGE)에서 확인하여 시간에 따라 새롭게 나타나는 band나 농도가 높아지는 band 17개를 잘라내어 염기서열을 분석하였다. 이 결과 지체기와 대수성장 단계에서는 Clostridium, Rhodocyclaceae, Bacteriodete 그리고 Uncultured bacterium 등이 검출되었고, 정지기에서는 Geobacter sp., Rhodocyclaceae, Candidatus, Nitrospira, Flavobactriaceae, 그리고 Uncultured bacterium 등이 검출되었다. Geobactor의 경우는 이미 전기활성 미생물로 알려져 있는 미생물 종으로 이를 포함하여 이 연구에서 검출된 다른 미생물들 중에도 전기활성이 있는 미생물을 포함하고 있을 것으로 판단된다.

• Reproductive and Developmental Biology
• /
• 제35권4호
• /
• pp.479-483
• /
• 2011

The objective of this study was to determine the effects of E. coli isolated from porcine semen on sperm viability, motility, and semen pH. Semen samples were prepared using commercial extender, $Seminark^{Pro}$ (Noahbio Tech, Korea) that did not contain antibiotics. And 4 different levels of E. coli were artificially innoculated to semen with following concentrations; 4,000 of sperms with 1 of E. coli (T1), 400 with 1 (T2), 40 with 1 (T3), and 4 with 1 (T4). Semen samples were preserved at $17^{\circ}C$ for 5 days in semen storage box until analyzed by flowcytometer. Aliquots were subjected to measure the sperm viability (Live/$Dead^{(R)}$ stain), motility (mitochondrial function), and semen acidity (pH) from day 0 (day of semen collection) to day 5. Sperm motility and viability were significantly decreased (p<0.05) on day 0 (4 hrs after preservation at $17^{\circ}C$) in T3 and T4 compared to control groups and were significantly decreased (p<0.05) in all groups from day 3. Sample pH was acidic in T3 (6.90~6.86) and T4 (6.86~6.65) from day 3 to day 5 (p<0.05). On the other hand, sample pH was maintained 7.0~7.1 in control, T1, and T2 during the experimental period. Sperm motility and viability were significantly decreased from day 0 to day 5 compared to control in samples contaminated with E. coli above a value of 40:1 ($20{\times}10^6$ sperm cells/ml : $5{\times}10^5$ cfu/ml). Even on day 1 in T4 and on day 3 in T3, semen pH was acidic probably due to the acidification of dead spermatozoa. These results suggest that E. coli contamination has a concentration-dependent detrimental effect on extended porcine semen quality.

• 생명과학회지
• /
• 제25권1호
• /
• pp.37-43
• /
• 2015

옥수수(Zea mays) 원뿌리에서 에틸렌 전구체인 1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid (ACC), indole-3-acetic acid (IAA) 그리고 methyl jasmonate (MeJA)가 통기조직의 발달에 미치는 영향을 조사하였다. 식물호르몬 처리는 원뿌리의 종단 구성에 영향을 미치므로 control과 호르몬 처리된 뿌리의 비교 가능한 위치를 정할 필요가 있었다. 이를 위하여 원뿌리의 정단을 PR0, 기부를 PR100이라 정의하고 이 두 지점 사이를 길이에 비례하여 PR25, PR50, PR75로 구분하였다. 대조군 뿌리의 PR25와 PR50 부분에서는 통기조직이 관찰되지 않았으며 PR75 부분에서는 드물게 통기조직이 나타나기도 하였다. PR75 부위의 통기조직 면적은 ACC 또는 IAA가 존재할 때 증가하였다. 반면, MeJA는 옥수수 원뿌리가 침수되지 않았을 때와 침수되었을 때 서로 다른 차등 효과를 나타내었다. 뿌리가 침수되지 않았을 때 MeJA는 통기조직의 발달을 억제하였다. 반면, 뿌리를 침수 시키면 통기조직의 면적이 증가하는데 그 면적은 MeJA에 의하여 더욱 증가되었다. 한편, 곁뿌리 원기는 그 주변 피층세포의 통기조직 발달에 수반되는 세포사멸을 억제하는 것으로 알려져 있었다. 곁뿌리 원기에 의해 억제되는 통기조직의 발달은 위에 기술한 바와 같이 통기조직의 발달을 촉진하는 세 가지 호르몬들에 의해서도 회복되지 않았다. 이는 발달하는 곁뿌리 원기가 억제하는 통기조직 발달 조절의 세부 단계는 식물호르몬들이 작용한 이후 단계일 가능성을 보여주는 것이다.

• 생명과학회지
• /
• 제16권5호
• /
• pp.746-749
• /
• 2006

구절초 전초의 chloroform 분획물로부터 2종의 flavonoid화합물을 분리하여 NMR을 통해서 구조를 확인한 결과, luteolin (1)과 acacetin (2)으로 구조 동정되었다. 이들의 화합물 중에서 luteolin (1)은 구절초에서 처음으로 분리하였다. 분리된 화합물은 sulforhodamine B (SRB) assay법에 따라 인체암세포주인, HCT116 (결장암) , UO-31 (신장암), PC-3 (전립선암) 와 A549 (폐암)등에 대한 in vitro에서의 세포독성을 실험하였다. 그 결과, acacetin (2)이 HCT116 $(IC_{50}\;2.44\;{\mu}g/ml)$과 UO-31 $(IC_{50}\;2.89\;{\mu}g/ml)$에서 유의할만한 세포독성을 나타내었다.