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미생물을 이용한 자철석으로부터 철 침출에 관한 연구 (Microbial Leaching of Iron from Magnetite)

  • 노열;오종민;서용재;장희동
    • 한국광물학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.265-275
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    • 2006
  • 미생물을 이용한 원석 또는 폐석으로부터 인류에 유용한 원소 및 중금속의 용출은 초기 연구단계에 있는 새로운 생물학적 기술 중의 하나이다. 본 연구의 목적은 갯벌 퇴적물에서 분리한 미생물(Microcosm)을 이용하여 자철석으로부터 철의 용출 및 용출된 철의 생광화작용에 따른 2차 물질의 형성을 규명하고자 한다. 갯벌퇴적물에서 분리한 철 환원 박테리아(Microcosm)가 글루코스($10{\sim}20mM$)를 이용하여 성장하는 동안 자철석으로부터 철의 용출 및 2차 물질의 형성을 ICP, XRD, SEM-EDX 및 TEM을 이용하여 연구하였다. 미생물배지에 상업용 자철석(미생물배지 : 자철석 = 100 : 1)과 철환원 박테리아를 넣고 혐기성 및 호기성 조건하에서 철 용출 및 2차 물질의 형성실험을 실시한 결과, 철의 용출 실험동안 미생물배지의 Eh는 호기성 조건에서 +250 mV에서 -520 mV 까지 감소하고, pH 7.3에서 5.5까지 감소하였다. 혐기성 환경에서 박테리아의 활동에 따라 15일째 자철석으로부터 94 ppm의 Fe를 용출하였으며, 박테리아가 없는 혐기성 조건 하에서는 0.9 ppm의 Fe의 용출을 보여 주었다. 호기성 환경에서 박테리아의 활동에 따라 자철석으로부터 15일째 107 ppm의 Fe를 용출하였다. 배양을 시작한지 1개월이 지난 시점에서는 미생물배지에 용출되어 있는 Fe가 혐기성 조건에서는 57ppm의 Fe가, 호기성 조건하에서는 6.5 ppm의 Fe 각각 존재하였다. 박테리아가 배양되는 동안 용출된 철의 감소는 2차물질의 형성에 철이 소비된 것으로 사료되며, 호기성 조건하에서는 적갈색의 2차 물질 형성을 보여주었다. 미생물에 의한 자철석으로부터 철과 망간의 용출은 미생물의 활동에 따른 미생물배지의 열역학적인 조건(Eh/pH)의 변화 및 유기물의 산화에 따른 유기산의 형성에 기인한 것으로 사료된다. 미생물을 이용한 결정질의 자철석으로부터 철의 용출 및 비정질의 2차물질의 형성은 미생물의 퇴적물 내에서 철의 순환에 중요한 역할을 담당할 뿐만 아니라 미생물을 이용한 유용물질의 침출(Bioleaching) 및 생광화작용에 따른 광물의 합성 가능성을 시사한다.

동래 납석광산 산성 광석배수의 중화실험: 중금속의 거동 특성 규명 (Neutralization of Acid Rock Drainage from the Dongrae Pyrophyllite Deposit: A Study on Behavior of Heavy Metals)

  • 염승준;윤성택;김주환;박맹언
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제7권4호
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    • pp.68-76
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    • 2002
  • 동래 납석광산 지역의 산성광석배수(ARD)에 의해 오염된 동래천의 공간적 화학조성 변화와 중금속의 제거 과정을 중화실험을 통하여 조사하였다. 광산에 인접한 동래천은 강산성(pH 3.0~4.2)이며 많은 양의 Al. Fe, $SO_4$및 중금속(Pb, Cu, Zn, Cd)을 포함하고 있다. 동래천의 화학조성은 산성배수의 침출지에서부터 수영강과의 합류지점까지 체계적으로 변화한다. 즉, 동래천으로 유입되는 침출수는 Al과 Fe가 풍부하나 하류로 갈수록 Al이 풍부한 조성으로 변한다. 침출수(pH 2.3)는 오염되지 않은 동래천(pH 6.5)과 소규모의 지류(pH 6.2)와 혼합되면서 pH가 최대 4.2까지 증가한다. 이러한 낮은 pH 범위(<4.2)에서는 거의 모든 Fe가 침전되나 Al은 대부분 용존상태로 남게 되어 하류로 갈수록 A띠 풍부한 조성으로 변화하게 된다. 한편, Al이 풍부한 하류의 지표수는 유량이 큰 수영강(pH 6.9)과 혼합되면서 pH가 증가(5.7)하여 흰색의 Al 침전물을 형성시킨다. 침출수를 대상으로 한 중화실험 결과. pH 3.5 이하에서 Fe침전물이, pH 4~6범위에서 Al 침전물이, 그리고 pH 6.0이상에서 Mn침전물이 형성되었다. pH의 증가에 따른 이러한 Fe, Al 및 Mn의 단계적인 침전은 실제 동래천에서 관찰되는 침전물의 형성과 잘 일치하고 있다. 또한 pH 증가에 따른 Fe및 Ai침전물에 의한 중금속의 흡착순서는 Pb>Cu>Cd$\geq$Zn이었으며, 50%의 흡착을 보이는 pH의 값($pH_{50}$은 Pb 3.2, Cu 4.5, Cd 5.2 및 Zn 5.8이었다. 이와 비교하기 위해서, Al이 풍부한 하류의 지표수를 대상으로 한 중화실험 결과, $pH_{50}$의 값은 Pb 4.5, Cu 5.8, Cd 7.4 및 Zn 7.0으로서 침출수에 비해 높은 값을 보였다. 이와 같은 결과로부터, 광산배수에서의 중금속의 제거는 pH의 변화뿐 만 아니라 하천수의 Fe 및 Al의 상대적인 양에 따라 결정됨을 알 수 있다.

원동 중석 스카른대에서의 관입암류와 스카른광물에 대한 U-Pb(SHRIMP) 및 K-Ar 연대 (U-Pb(SHRIMP) and K-Ar Age Dating of Intrusive Rocks and Skarn Minerals at the W-Skarn in Weondong Deposit)

  • 박창윤;송윤구;지세정;강일모;이기욱;정동훈
    • 한국광물학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.161-174
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    • 2013
  • 원동지역은 스카른형 다중금속 광상으로서, 최근에는 회중석을 포함하는 텅스텐 광체의 유망광구로 주목받고 있다. 본 연구는 관입암체와 스카른 광물에 대한 연대측정을 통하여 스카른 형성 시기에 대한 지질연대학적 정보를 제공하고자 한다. 원동 지역의 층서는 석탄기와 트라이아스기, 캠브리아기와 오르도비스기의 층으로 이루어져있다. SHRIMP U-Pb 연대측정으로 원동지역 일대에 분포하고 있는 관입암류인 석영반암($79.37{\pm}0.94$ Ma)과 장석반암암맥($50.64{\pm}0.44$ Ma)의 정치고결시기를 결정하였다. K-Ar 연대측정으로 거정질의 금운모($49.1{\pm}1.1$ Ma), 괴상의 금운모($49.2{\pm}1.2$ Ma), 스카른광물과 공생하는 금운모($49.9{\pm}3.6$ Ma), 그리고 열수변질작용의 산물인 일라이트($48.3{\pm}1.1$ Ma)의 생성시기를 밝혀내었다. 열수 변질된 석영반암에서의 SHRIMP U-Pb 연대는 59.7~38.7 Ma까지 다양한 연대분포를 보이는데, 저어콘의 조직과 관련하여 메타믹티제이션(metamictization) 받은 저어콘 조직에서는 Pb 손실이 발생하여 연대 신뢰도가 떨어지는 반면, 용해-침전작용을 받은 부분의 연대 값은 동위원소 재평형 작용의 가능성이 있어 또다른 열수변질시기 혹은 화성활동시기에 대한 정보를 제공할 수 있다. 연대측정 결과와 광물 공생관계, 그리고 야외조사에서 확인된 석영반암 내 혹은 균열대에 발달해 있는 스카른용액 침투흔적으로 볼 때, 연구지역에서의 중석 스카른 광화시기는 약 50 Ma일 가능성이 높지만, 스카른 광체 선후관계 및 장석반암과 스카른 광체의 지질학적 연관관계에 대한 연구가 추가적으로 이루어져야 할 필요가 있다.

불균일 성질을 평가하기 위한 분획화된 galactomannan의 이화학적 특성 (Physicochemical Characteristics of Galactomannan by Fractionation to Evaluate Heterogeneity)

  • 김경이;이은경
    • 한국식품과학회지
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    • 제45권4호
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    • pp.428-433
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    • 2013
  • Mannose 기본구조에 galactose 치환체 비율이 4:1인 화학적 구조와 평균 분자량이 1,050 kg/mol인 LBG를 황산암모늄 침전법을 사용하여 분자량 크기별로 분획하여 분획물질들 간에 서로 다른 물리화학적 성질을 확인하였다. 황산암모늄을 맑은 용액에 천천히 첨가한 후 얻어진 침전물을 원심분리에 의해 모집, 탈이온수에 대한 투석 후 동결상태에서 건조시켜서 첫 번째 분획물을 얻었고 동일한 방법으로 각 단계별 분획물을 여섯 단계 까지 얻었다(F1-F6). 수득율은 F1 7.1% 부터 F6 6.35%까지 총 65%였다. 각 분획물들의 묽은 농도범위 0.05 g/dL 이하에서 Ubbelohde viscometer로 흐르는 시간을 측정하여 상대점성도, 비점성도, 유도점성도 및 본성점성도를 구하였으며 그 값은 F1:8.44, F2:4.59, F3:9.89, F4:8.80, F5:8.30, F6:8.10 dL/g이었다. F1과 F2 분획물이 갖는 본성 점성도 값은 기대치보다 작았고 그 원인은 단백질 성분을 포함하는 것으로 판단되어 함량을 측정한 결과 전체 단백질 함량 3.45%중에 F1, F2가 2.59%를 포함하고 있음을 확인하였다. 또한 고분자 물질의 용질-용매간의 상호작용과 응집상태에 의존하는 상태를 나타내는 k' (Hugg. Coeff.)값을 측정한 결과 값의 범위는 0.463-0.781이였고 점성도 값이 클수록 k'값이 커지는 경향을 나타내었다. 분획물들의 체류용량에 대한 RI detector 크로마토그램은 4개의 분획물들의 다당류는 6.0에서 9.0 mL에서 용리되었고 염 혹은 oligomeric sugar 성분은 10에서 11 mL에서 용리되었음을 나타내었다. 중량 평균 분자량, 수 평균 분자량, 회전 반경 및 본성 점성도 값들은 $c_p=0.5mg/mL$, dn/dc = 0.145의 RI 피크면적에 기초를 둔 OmniSEC 프로그램으로 계산되었다. 본성 점성도 값은 F3: 10.15, F4: 9.99, F5: 9.35, F6: 9.31이었고 $M_w$값 범위는 617-674 kg/mol, $M_n$값 범위는 324-423%, recovery 72.44-101.61%였다. Ubbelohde viscometer와 SEC로 측정한 각 분획물들의 본성 점성도 값을 비교한 결과, 측정에 사용한 기기 원리와 계산식의 영향으로 수치에는 미소한 차이가 있었으나 분획물 순서대로 본성점성도가 감소하는 경향은 동일하여 황산암모늄 침전법에 의한 LBG 분획화가 차별화 있게 잘 이루어졌음을 확인하였다. 화학물질에 대한 안정제 및 식품첨가제로 주로 사용되고 있는 LBG 복합물질을 단순물질로 분획화하여 균일한 성분의 물리화학적 성질을 연구한 것은 안정제 및 첨가제의 효과를 높이고 사용범위가 확대될 수 있을 것으로 기대된다.

만성중이염에서의 골도장애 (Bone Conduction Loss in Chronic Otitis Media)

  • 김종선;김시영
    • 대한기관식도과학회:학술대회논문집
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    • 대한기관식도과학회 1979년도 제13차 학술대회 연제순서 및 초록
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    • pp.3.2-3
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    • 1979
  • 만성중이염에서 나타나는 감각신경성난청은 고음역난청이며 이는 중이염의 흔하고 또 중요한 합병증이기도 하다. 자자들은 과거 1년간 경험한 233예의 만성중이염수술례중 187예를 대상으로 수술전 청력소견상 골도치에 대하여 임상소견을 중심으로 통계학적 분석을 하였으며 또한 기니픽의 자연발생한 만성화농성중이염의 병리조직학적소견을 관찰하여 보고하는 바이다. 대상의 평균연령은 24.5재이었다. 1) 일측성만성중이염에서 건측과 환측의 골도치를 이원배치산분석법으로 비교한 결과 건측과 환측간 및 각 주파수간에 유의한 차이가 있었으며 그들 사이에 유의한 상호작용이 인정되었다. 특히 2KHz와 4KHz 사이에서 유의한 차이(P<0.01)가 있었다. 2) 상병기간에 따른 일원배치분산 분석에서는 11∼15연군과 15∼20년군 사이를 제외한 각군간에서 유의한 차이(P<0.05)가 있었다. 3) 등골손상유무에 따른 분석에서 골도치를 t 검정으로 비교한 결과 각 주파수에서 모두 유의한 차이(p<0.01)가 있었으며, 등골손상의 주파수에 대한 영향을 일원배치분산분석법으로 비교한 결과 250Hz와 500Hz 사이 및 2KHz와 4KHz 사이에서 유의한 차이(P<0.05)가 있었다. 4) 정원창폐쇄유무에 따른 골도변화를 t 검정으로 비교한 결과 각 주파수에서 모두 유의한 차이(p<0.01)가 있었다. 정원창폐쇄의 각 주파수에 대한 효과를 일원배치분산분석법으로 비교한 결과 250Hz와 500Hz사이 및 2KHz와 4KHz사이에서 유의한 차이(P<0.01)가 있었다. 5) 진주종유무에 따른 골도변화를 t 검정으로 비교한 결과 진주종성중이염에서는 2KHz와 4KHz에서만 유의한 차이(p<0.01)를 보였으나 수도평균치에서는 유의한 차이를 보이지 않았다. 6) 기니픽의 만성화농성중이염의 측두골 병리조직학적 병변의 검경상 만성염증성병소의 내이, 특히 와우침입로로서의 정원창의 병변이 뚜렷하여 이로 인한 외임파강내의 염증성병변이 뚜렷이 나타나 있으며 와우관의 특히 기저회전에서의 유모세포의 손실이 심한 것으로 보아 중이염으로 인한 골도의 고음역에서의 손실이 발생함을 알 수 있다.

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정상 또는 고지방식을 섭취한 흰쥐에서 Casein 펩타이드 분획물이 혈청 지질농도에 미치는 영향 (Hypolipidemic Effects of Peptide Fractions of Casein on Serum Lipids in Rats Fed Normal or High Fat Diet)

  • 오주환;이연숙
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.263-270
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    • 2002
  • 본 연구에서는 casein 펩타이드 분획물이 정상 및 고지방식을 섭취한 흰쥐에서의 혈청 및 조직의 지질 농도에 미치는 섭취효과를 검토하고자 하였다. 정상 지방식이 (7% soybean oil & cholesterol-free; Expt I)를 섭취한 흰쥐는 정상 혈청 지질농도를 나타내는 것으로, 분배설량이 약간 증가하는 경향을 나타내긴 하였지만 이때 casein 펩타이드 분획물군의 혈청,간조직의 지질농도에 대한 효과는 유의적인 차이가 없었다. 하지만, 순환기계질환의 주요 인자인 HDL/LDL비는 친.소수성 펩타이드에서 유의적으로 높은 경향을 나타내었다. 고지방 콜레스테롤식이 (18% beef tallow & 1% cholesterol; Expt II)를 급여하였을 경우, 친.소수성 펩타이드 분획물군에서 분중으로의 총지질, 총콜레스테롤 및 중성지방의 배설량이 유의 적 (p<0.05)으로 또는 증가하는 경향을 나타내었다. 이런 결과, 고지방식이를 급여했을 때 친.소수성펩타이드 분획물군이 casein군에 비해 혈중 및 간조직 중의 지질 농도가 낮아지는 경향을 나타냈다. 또한 HDL/LDL비도 casein군에 비해 친.소수성 펩타이드 분획물군에서 높게 관찰되는 것으로, 이는 고 혈증 위험요소를 저하시키는 효과가 있는 것으로 사료되었다. 친.소수성 펩타이드 분획물(CL & CB)의 아미노산 조성 결과, 친.소수성 펩타이드 식이의 glycine과 methionine함량은 casein 식이의 조성과 거의 비슷한데, arginine과 lysine함량은 casein 식이의 조성과 상당히 달랐다. 또한 혈중 지질농도를 낮추는 것으로 보고되어지는 arginine/lysine 비와 glycine/methionine 비는 친.소수성 펩타이드 분획물 식이(CL & CB)에서 낮게 관찰되었다. 이러한 결과는 동물실험 결과와 같이 고찰해볼 때, 아미노산 조성이 혈중 및 조직 중의 지질저하 효과에 미치는 영향이 그다지 크지 않은 것으로 사료되었고, 앞으로 이에 대한 연구가 더욱 필요하였다. 친.소수성 casein 펩타이드 분획물의 지질 대사에 미치는 영향을 관찰하여 보았을 때, 고지혈증 및 고콜레스테롤혈증 흰쥐에서 혈중 및 간조직의 지질함량을 저하 시키는 효과가 있는 것으로 나타났다. 이에 가능한 기전으로는 분중으로의 지질 배설량을 증가시킨 것에 기인한 것으로 해석되었으며, 섭취기간이 길어질수록 효과가 확실해질 것으로 기대되었다. 또한 casein 펩타이드 분획물의 아미노산 조성비의 차이라기보다는 펩타이드 자체의 효과임이 시사되었다.

($TGF-{\beta}$)이 Minocycline을 전처리한 사람 치주인대세포의 활성에 미치는 영향 (Effects of $TGF-{\beta}1$ on Cellular Activity of Minocycline-Pretreated Human Periodontal Ligament Cells)

  • 양승오;유형근;신형식
    • Journal of Periodontal and Implant Science
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    • 제26권2호
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    • pp.469-490
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    • 1996
  • The initial events required for periodontal regeneration is the attachment, spreading, and proliferation of appropriated cells at the healing sites. These have been reported that minocycline stimulates the attachment of periodontal ligament cells, and also $TGF-{\beta}1$ enhances the proliferation of periodontal ligament cells. The purpose of the present study was to evaluate the effects of $TGF-{\beta}1$ on the cellular activity of minocycline treated human periodontal ligament cells. Periodontal ligament cells were obtained from the explants of healthy periodontal ligaments of extracted 3rd molars or premolar teeth extracted from the patients for orthodontic treatment. The cells were cultured in minimal essential medium(${\alpha}-MEM$) supplemented with 10.000units/ml penicillin, $10,000{\mu}g/ml$ streptomycin and 10% FBS(fetal bovine serum) at $37^{\circ}C$ in a humidified atmosphere of 5% carbon dioxide and the 5th to the 8th passages of the cells were used. To evaluate the effect of minocycline on cell attachment, the cells were seeded at a cell density of $1.5{\times}10^4$ cells/well in 24-well culture plates and treated with $20{\mu}g/ml$ and $100{\mu}g/ml$ of minocycline for 1.5 h. After trypsinization, the cells were counted with hemocytometer and were taken photographs for observation of cellular morphology. To evaluate the effect of $TGF-{\beta}1$ on minocycline-pretreated periodontal ligament cells, the cells were seeded at a cell density of $1{\times}10^4$ cells/ well in 24-well culture plates and treated with $20{\mu}g/ml$ and $100{\mu}g/ml$ of minocycline for 1.5 h. After incubation, 1 and 10ng/ml of $rh-TGF-{\beta}1$ were also added to the each well and incubated for 1 and 2 days, respectively. Then, MTT assay, DNA synthesis($^3H-thymidine\;assay$), and protein and collagen assay(3H-proline assay) were carried out. In the MIT assay, after 200ul MTT solutionlconeentration of 5mg/ml) were added to the each well of the 24-well plates and incubated for 3 hours, and 200 ul DMSO were added so as to dissolve insoluble blue formazan crystals which was formed in incubated period. Then it read plates on a ELISA reader. For mitogenic assay, 1 uCi/ml $^3H-thymidine$ was added to each well for the final 2 hours of the incubation periods. After labeling, the wells were washed 3 times with ice cold PBS and 4 times with 5% TCA to remove unincorporated label and precipitate the cellular DNA. DNA, with the incorporated $^3H-thymidine$, was solubilized with 500 ul of 0.1% NaOH/0.1% SDS. A 250 ul aliquot was removed from each well and placed in a scintillation vial with 4ml of scintillation cocktail. Using an liguid scintillation counter, counts per minute(CPM) were determined for each samples. 3 uCi/ml $^3H-proline$ was added to each well for the final 4 hours of the incubation periods and total protein and percent collagen synthesis were carried out. The results indicate that minocycline treated group with $100{\mu}g/ml$ concentration for 1.5 hours significantly increased than that of control in cell attachment, and cell process is also evident compared with that of control in cell morphology, and the cellular activity and DNA synthesis rate of cells treated minocycline and $TGF-{\beta}1$ significantly increased than that of control values, but were below to values of the $TGF-{\beta}1$ only treated group in MIT assay and $^3H-thymidine\;assay$, and the total protein synthesis of minocycline and $TGF-{\beta}1$ treated group also significantly increased than that of control values, but the percent collagen synthesis of tested group significantly decreased to compared with control. On the above the findings, the tested group of minocycline and $TGF-{\beta}1$ did not increase the effect on the cell activity than $TGF-{\beta}1$ only tested group and the tested group of minocycline inhibited cell activity. This results indicate that minocycline was effective on cell attachment in early stage, but it is harmful to cell activity, that inhibitory effect of minocycline was compensated with stimulatory effect of $TGF-{\beta}1$.

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급냉응고법으로 제조한 Zr-Ni-Cu-Al-Ti 합금의 열적, 기계적 성질 (Thermal and Mechanical Properties of Rapidly Solidified Zr-Ni-Cu-Al-Ti Alloy)

  • 최익석;한태교;지용권;임병문;김영환;김인배
    • 한국재료학회지
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    • 제11권3호
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    • pp.171-177
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    • 2001
  • 급냉응고방식으로 제조한 비정질 Z $r_{62-x}$N $i_{10}$C $u_{20}$A $l_{8}$ $Ti_{x}$ (x=3, 6, 9at%) 합금을 사용하여 열적, 기계적 성질을 조사하였다. 시효온도에 따른 결정화 거동은 Ti 3at%에서는 비정질$\longrightarrow$비정질+Z $r_2$A $l_3$+Zr+(Ni,Ti)$\longrightarrow$Z $r_2$Cu+Al+(Ni,Ti)의 결정화 거동을 나타내었으며, Ti 6at%에서는 비정질$\longrightarrow$비정질+Al$\longrightarrow$A $l_2$Ti+NiZr+CuTi, Ti 9at%에서는 비정질$\longrightarrow$비정질+Zr+Al$\longrightarrow$Zr+A $l_2$Zr+Al $Ti_3$+CuTi의 결정화 거동을 보였다. 시효온도가 증가할수록 비정질 모상에 석출상의 체적율( $V_{f}$ )이 증가하고 그에 따라 비커스 경도 ( $H_{v}$ )간이 증가하였다. 파괴인장강도($\sigma_{f}$ )는 $V_{f}$ 의 증가에 따라 증가하다가 Z $r_{59}$A $l_{10}$N $i_{20}$C $u_{8}$ $Ti_3$$V_{f}$ =38%에서 1219MPa의 최대값을 보이고, Z $r_{56}$A $l_{10}$N $i_{20}$C $u_{8}$ $Ti_{6}$$V_{f}$ =2%에서 1203MPa의 최대값을 보이고, Z $r_{53}$A $l_{10}$N $i_{20}$C $u_{8}$ $Ti_{9}$ $V_{f}$ =5%에서 1350MPa의 최대값을 나타낸 후 그 이상의 $V_{f}$ 에서는 급격히 감소하였다. $\sigma_{f}$ 가 급격히 감소하는 $V_{f}$ 와 연성 파면에서 취성파면으로 천이되는 $V_{f}$ 가 일치하였다.f/가 일치하였다.

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7-Ketocholesterol에 의한 Akt 감소와 혈관평활근세포의 세포자멸사 (7-Ketocholesterol Induces Vascular Smooth Muscle Cell Apoptosis via Akt Degradation)

  • 서교원;김치대;이원석
    • 생명과학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.226-233
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    • 2016
  • 혈관평활근세포의 세포자멸사는 죽상경화증을 비롯한 여러 혈관질환에서 일어나며, 죽상판의 불안정화에 중요한 역할을 한다. Oxysterol은 혈관평활근세포의 세포자멸사를 야기하는데, 죽상경화 병변에는 비효소적으로 생성되는 주된 oxysterol인 7-ketocholesterol (7KC)이 대량 존재한다고 알려져 있다. 그러나 7KC에 의한 혈관평활근세포의 세포자멸사에 관하여 밝혀진 자세한 기전은 아직 미흡하다. 본 연구는 7KC가 혈관평활근세포의 세포자멸사를 일으키는 기전을 구명하고자 하였다. Sprague-Dawley계 숫쥐의 대동맥 절편으로부터 배양한 혈관평활근세포에 7KC를 처리하여 혈관평활근세포의 생존력의 변동과 세포자멸사를 각각 methylthiazole tetrazolium bromide 분석법 및 trypan blue 분석법 그리고 유세포 분석법, 면역 형광 측정법, 면역침전법 및 웨스턴블럿 등으로 측정하였다. 7KC는 혈관평활근세포의 생존력을 시간- 및 농도-의존적으로 감소시켰고, 혈관평활근세포내에 지질과산화 최종산물인 4-hydroxynonenal (HNE) 생성을 증가시켰으며, HNE 단독 처리 또한 혈관평활근세포의 생존력을 농도-의존적으로 감소시켰다. 7KC 또는 HNE에 의하여 감소되었던 혈관평활근세포의 생존력은 HNE 생성 억제제인 2,4-dinitrophenyl hydrazine 전처치에 의하여 회복되었다. 더욱이 세포생존 매개인자로 잘 알려져 있는 Akt의 발현이 7KC와 HNE에 의하여 농도-의존적으로 감소되었고, 2,4-dinitrophenyl hydrazine 또는 N-acetylcysteine 전처치에 의하여 회복되었다. 단백질분해효소복합체 억제제인 lactacystin은 7KC에 의한 세포자멸사와 Akt 감소는 억제하였지만 7KC에 의한 HNE 생성은 억제하지 못하였다. HNE에 결합된 Akt의 양은 7KC와 HNE에 의하여 현저히 증가하였으며 단백질분해효소복합체 억제제인 lactacystin 전처치 시에도 유의하게 증가하였다. 이상의 결과로 보아 죽상경화 병변에서 7KC는 혈관평활근세포내 HNE 생성을 증가시키고, 이 HNE에 결합된 Akt는 단백질분해효소복합체에 의하여 분해되는 것으로 보이며, 이와 같은 기전에 의하여 죽상판의 불안정화가 촉진되는 것으로 생각된다.

쌀 시럽박의 단백질 가수분해 특성 (Hydrolysis of Rice Syrup Meal Using Various Commercial Proteases)

  • 김창원;박진우;최혁준;한복경;유승석;김병용;백무열;김영록
    • 생명과학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.309-315
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    • 2011
  • 쌀 부산물인 쌀 시럽박을 상업적으로 사용되는 8가지 protease로 최적화된 조건에서 단일 혹은 혼합 처리하여 수용성 단백질을 분리하였다. 이렇게 분리된 단백질을 Lowry, Kjeldahl 그리고 Gravimetric method 등 총 3가지 방법으로 분석을 한 결과 Protease M, Protease N, Protease A이 가장 높은 분해율을 나타내었다. 3가지 방법에서 모두 Protease M, Protease N, Protease A가 가장 높은 분해율을 나타내었지만, 특히 Gravimetric method의 경우 다른 두 분석방법에 비해 더 높은 단백질 함량을 보였다. 또한 위의 단일처리 결과를 바탕으로 3가지 protease를 혼합하여 처리하였을 때 단일처리와는 달리 상승효과가 나타나는 것을 알 수 있었다. 효소 처리를 하여 얻어진 단백질의 사이즈를 알아보기 위해 SDS-PAGE를 한 결과 어떠한 밴드도 형성이 되지 않았고, 이는 단백질이 마커의 최소사이즈 15 kDa보다 작은 것으로 생각할 수 있다. 아미노산분석의 경우 총 아미노산의 함량은 Protease M을 단일 처리하였을 때와 비슷함을 알 수 있었다. 이는 Protease M의 경우 단백질을 분해할 때 peptide와 amino acid를 동시에 생성하는 특성을 가지고 있지만 Protease N의 경우는 peptide만을 생성하는 특성을 가지고 있어서 상대적으로 Protease M을 처리하였을 때 총 아미노산의 함량이 Protease N에 비해 높음을 알 수 있었으며 이러한 특성으로 인해서 효소를 혼합하였을 때도 총 아미노산의 함량은 같은 것으로 판단된다. 효소 처리 후 생성된 총 단백질 함량은 효소를 혼합할수록 증가하였지만 아미노산의 함량은 단일과 비교하였을 때 비슷한 결과를 나타내었는데 이것 또한 Protease M의 특성으로 인해서 기인된 것으로 판단되며 상대적으로 효소를 혼합할수록 아미노산으로 분해되지 못한 polypeptide가 단일 처리에 비해 다량 존재 할 것으로 판단된다.