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석탄광산배수처리슬러지에 Na와 S를 첨가하여 개량한 흡착제의 세슘 흡착 특성 규명 (Identification of Sorption Characteristics of Cesium for the Improved Coal Mine Drainage Treated Sludge (CMDS) by the Addition of Na and S)

  • 전소영;김단우;변정현;신대현;양민준;이민희
    • 자원환경지질
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    • 제56권2호
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    • pp.125-138
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    • 2023
  • 수계 내 세슘(cesium: Cs)을 제거하기 위하여 개발된 대부분의 기존 Cs 흡착제들은 원재료 값이 고가라는 단점과, 해수와 같이 높은 이온 강도와 낮은 Cs 농도를 가지는 대규모의 오염수를 실질적으로 정화하는데 한계를 가지고 있었다. 본 연구에서는 석탄광산배수를 처리하는 과정에서 생성되는 슬러지(CMDS)에 Na와 S를 첨가하여 친환경적이고 높은 Cs 제거 효율을 가지는 Cs 흡착제를 개발하였다. Fe 및 Ca 함량이 풍부한 CMDS를 1차 소재로 사용하였고, 열처리 과정으로 Na와 S를 첨가하여 새로운 Cs 흡착제를 제조하였다(이하 본 연구에서 개발한 흡착제는 Na-S-CMDS라 명명함). Na-S-CMDS의 Cs 흡착능 및 흡착 기작을 평가하기 위해 실험실 규모의 실험과 흡착 동역학 및 등온 모델링 연구를 수행하였으며, XRF, XRD, SEM/EDS, XPS 등의 분석을 통해 Na-S-CMDS의 물리화학적, 광물학적 특성을 조사함으로써 Cs 흡착 기작을 규명하였다. 흡착 배치 실험 결과, Cs은 빠르게 Na-S-CMDS에 흡착되어 1시간 내 평형에 도달하였으며, 낮은 Cs 농도(0.5 mg/L) 조건에서도 높은 Cs 제거 효율(> 90.0%)을 보였다. 흡착 등온 모델링 결과, 단일 흡착을 가정하는 Langmuir 흡착 등온 모델에 대응되는 경향을 보였으며, 흡착 동역학 모델링 결과 흡착 경향이 유사 2차 속도(pseudo second order kinetic) 모델과 일치하는 경향을 보였고, 이러한 결과는 단순한 물리적 흡착보다 이온 교환과 같은 화학적 흡착이 우세함을 의미한다. 고농도의 Cs 용액으로 반응시킨 Na-S-CMDS의 XRF/XRD 분석 결과, Na-S-CMDS 내 Na 함량은 감소하고 흡착 전 존재하던 erdite (NaFeS2·2(H2O))가 관찰되지 않는 것을 통해, Na+과 Cs+ 사이에서 활발한 이온 교환 반응이 진행되었음을 알 수 있었다. XPS 분석 결과, Na-S-CMDS에서 Cs와 S 사이의 강한 결합 작용이 관찰되었으며, 이러한 Cs와 S(또는 S-복합체)내 결합에너지 감소도 Na-S-CMDS의 Cs 흡착능을 증가시키는 요인으로 판단되었다. 본 연구를 통해 기존에 폐기물로 처리되었던 석탄광산배수슬러지를 개량하여 제조한 Na-S-CMDS는 기존의 Cs 흡착제보다 제조 비용이 저렴하고, 해수 및 지하수와 같이 이온 강도는 높지만 Cs 농도가 낮은 대규모 오염 수계에서도 Cs 흡착능이 높게 유지되어, 현장에서 효과적인 Cs 흡착제로 사용할 수 있을 것으로 기대한다.

답토양(畓土壤)의 인산완형액(燐酸緩衡液)에 의(依)한 지력질소(地力窒素) 평가(評價)에 관(關)한 연구(硏究) (Evaluation of Potentially Available Soil Nitrogen by Using Buffer Phosphote Solution of pH7)

  • 안상배
    • 한국토양비료학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.327-332
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    • 1986
  • pH7 인산완형용액(燐酸緩衡容液)으로 추출(抽出)한 지력질소(地力窒素)를 몇개의 토양(土壤)에서 비교평가(比較評價)하기 위(爲)하여 퇴비(堆肥), 석회(石灰) 및 규회석(珪灰石)을 32년간(年間) 장기연용(長期連用)한 사질답(砂質畓), 이앙전(移秧前) 70일간(日間) 담수(湛水) 및 무담수(無湛水)한 사질답(砂質畓), 다수확(多收穫)을 낸 보통답(普通畓) 및 인접(隣接)한 농가(農家)의 보통답(普通畓)을 실내조건(室內條件)으로 지력질소평가(地力窒素評價), 지력질소소장(地力窒素消長), 지력질소(地力窒素)와 추출질소(抽出窒素)와의 관계(關係) 및 답유형별(畓類型別) 지력질소(地力窒素)에 의(依)한 질소시비량결정(窒素施肥量決定) 등(等)을 분석검토(分析檢討)하였던 바 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1. 동일비료(同一肥料)를 연용(連用)할 사질답(砂質畓)에서 처리별(處理別) 인산완형액(燐酸緩衡液)에서 추출(抽出)된 유기태질소(有機態窒素)는 3요소(要素)+퇴비구(堆肥區), 3요소구(要素區), 3요소(要素)+퇴비(堆肥)+석회(石灰)+규회석구(珪灰石區), 3요소(要素)+석회(石灰)+규회석구(珪灰石區), 3요소(要素)+규회석(珪灰石), 무비구(無肥區) 순위(順位)로 많았다. 2. 3요소(要素) 및 3요소(要素)+퇴비구(堆肥區) 처리(處理)에서 생육시기별(生育時期別)로 지력질소(地力窒素) 소장(消長)을 보면 처리(處理)에 관계(關係)없이 시험전(試驗前)에 비(比)해 유수형성기(幼穗形成期), 출수기(出穗期)로 생육(生育)이 경과(經過)됨에 따라 유기태질소함량(有機態窒素含量)은 감소(減少)되는 경향(傾向)이었다. 3. 다수확(多收穫)을 낸 보통답(普通畓)과 인근보통답(隣近普通畓)에서 비교(比較)할때 T-N, Org-N, $NH_4-N$ 성분(成分)은 다수확답(多收穫畓), $NO_3-N$는 인근답(隣近畓)에서 많았다. 특(特)히 4주간(週間) 담수항온후(湛水恒溫後) 생성(生成)된 $NH_4-N$와 추출(抽出)된 전질소(全窒素)N와는 1%의 유의성(有意性)이 있는 정(正)의 관계(關係)가 있었다. 4. 담수(湛水) 및 무담수(無湛水)한 사질답(砂質畓)에서 토양유기태질소(土壤有機態窒素)는 무담수처리구(無湛水處理區)에서 많았으나 도체내(稻體內) 질소흡수량(窒素吸收量)은 반대(反對)로 담수구(湛水區)에서 많았다. 5. 답유형별(畓類型別) 토양(土壤)의 추출전질소(抽出全窒素)는 보통답(普通畓), 사질답(砂質畓), 미숙답(未熟畓), 염해답(鹽害畓) 순(順)으로 많았으며 지력질소(地力窒素)에 의(依)한 추정질소시비량(推定窒素施肥量)은 반대(反對)로 염해답(鹽害畓), 미숙답(未熟畓), 사질답(砂質畓), 보통답(普通畓) 순위(順位)였다.

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앞동갈베도라치의 산란행동 유도 및 초기생활사 (Spawning Behavior and Early Life History of the Elegant Blenny, Omobranchus elegans (Pisces: Blenniidae))

  • 박재민;한경호;김나리;오성재;손맹현;김경민;전민지;김재명;박상희;조재권
    • 한국어류학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.25-33
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    • 2014
  • 본 연구는 앞동갈베도라치의 산란행동과 난 발생 및 자치어 형태발달을 통해 초기생활사를 밝히고, 다른 유연종과 비교 동정을 위한 분류학적 연구의 기초자료로 제공하고자 실시하였다. 산란행동은 수컷이 속이 비어 있는 굴 또는 따개비 패각을 선택하여 내면을 입으로 깨끗이 청소해주었고, 수컷은 지속적인 구애행동으로 암컷을 산란장소로 유인하였으며, 패각 내면에 한 층으로 산란하였다. 산란이 끝난 암컷은 패각을 떠났고, 수컷은 혼자 남아 알이 부화할 때까지 보호하였다. 수정란의 형태는 구형으로 점성이 강한 부착란이었고, 평균 장경은 $1.06{\pm}0.03mm$ 였다. 사육수온은 부화 시까지 $25.5{\sim}28.5^{\circ}C$ (평균 $27.0^{\circ}C$), 염분 32.5~33.5 ‰ (평균 33.0 ‰) 범위를 유지하였다. 수정란은 배반이 난황의 2/3 이상을 덮어 내려와 낭배기에 달하였고, 낭배기 후 2시간에는 난황을 따라 자라나면서 배체가 형성되었다. 낭배기 후 39시간에는 뇌가 분화하였고, 꼬리가 난황과 분리되면서 막지느러미가 형성되었다. 낭배기 후 203시간에는 머리가 난막을 뚫고 나오면서 부화가 시작되었다. 부화 직후의 전기 자어는 전장 $3.06{\pm}0.02mm$로 입과 항문은 열려있었고, 난황은 흡수된 상태였다. 부화 후 10일째 후기자어는 전장 $6.42{\pm}0.02mm$로 꼬리지느러미는 원기모양으로 발달하였다. 부화 후 60일째 치어는 전장 $21.8{\pm}0.24mm$로 머리 윗부분의 가로줄무늬는 주둥이 끝에서부터 등지느러미 12번째 줄기까지 9개로 증가하였고, 눈 아랫부분의 가로줄무늬 4개는 머리 윗부분의 가로줄무늬와 합쳐졌다. 항문은 37.2~39.5%로 몸의 정중앙보다 앞쪽에 위치하였다.

Comparison of Nitrogen Metabolism in Yak (Bos grunniens) and Indigenous Cattle (Bos taurus) on the Qinghai-Tibetan Plateau

  • Wang, Hucheng;Long, Ruijun;Liang, Juan Boo;Guo, Xusheng;Ding, Luming;Shang, Zhanhuan
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제24권6호
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    • pp.766-773
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    • 2011
  • The objective of the present study was to examine whether yaks possess any adaptive mechanisms of nitrogen (N) metabolism to survive in the harsh foraging environment of the Qinghai-Tibetan Plateau. A grazing experiment on native alpine meadows was conducted to determine availability of herbage biomass and body weight (BW) change of yaks over the year, followed by two indoor feeding trials to investigate adaptation mechanisms of N metabolism in yaks fed at similar intake level to grazing conditions. Three castrated males of each of three genotypes; yak (Bos grunniens), indigenous cattle (Bos taurus) and their crossbred - cattleyak (Bos taurus male${\times}$Bos grunniens female), were used in the housed trials. Results showed that: i) Monthly herbage biomass production and daily grazing intakes by yaks over the year ranged from 220 to 4,664 kg DM per ha, and 1.90 to 8.50 kg DM, respectively. For about seven months each year, yaks suffer from malnutrition as a result of inadequate pasture conditions; ii) Urinary N excretion and N retention by yaks were significantly affected by feeding level, and yaks had a lower (p<0.05) average daily urinary N excretion (0.39 g/kg $BW^{0.75}$) and a greater (p<0.05) N retention (-0.09 g/kg $BW^{0.75}$) than indigenous cattle (0.47 and -0.16 g/kg $BW^{0.75}$, respectively). Fasting daily urinary N excretion was greater (p<0.05) for indigenous cattle than yaks (353 vs. 248 mg/kg $BW^{0.75}$). Purine derivative N excretion and purine derivative N index (PNI) increased with increasing feeding level, while the value of PNI was greater (p<0.05) for yaks and cattleyak (0.11 and 0.12, respectively) than for indigenous cattle (0.09) during the feeding trials. These results suggest that yaks could rely, in part, on the recycling of N to adapt to the harsh forage environment on the Qinghai-Tibetan Plateau.), were used in the housed trials. Results showed that: i) Monthly herbage biomass production and daily grazing intakes by yaks over the year ranged from 220 to 4,664 kg DM per ha, and 1.90 to 8.50 kg DM, respectively. For about seven months each year, yaks suffer from malnutrition as a result of inadequate pasture conditions; ii) Urinary N excretion and N retention by yaks were significantly affected by feeding level, and yaks had a lower (p<0.05) average daily urinary N excretion (0.39 g/kg $BW^{0.75}$) and a greater (p<0.05) N retention (-0.09 g/kg $BW^{0.75}$) than indigenous cattle (0.47 and -0.16 g/kg $BW^{0.75}$, respectively). Fasting daily urinary N excretion was greater (p<0.05) for indigenous cattle than yaks (353 vs. 248 mg/kg $BW^{0.75}$). Purine derivative N excretion and purine derivative N index (PNI) increased with increasing feeding level, while the value of PNI was greater (p<0.05) for yaks and cattleyak (0.11 and 0.12, respectively) than for indigenous cattle (0.09) during the feeding trials. These results suggest that yaks could rely, in part, on the recycling of N to adapt to the harsh forage environment on the Qinghai-Tibetan Plateau.

몇 가지 한약재 추출물이 곤충병원성선충과 누에 및 먼지벌레에 미치는 영향 (Effect of Some Herbal Extracts on Entomopathogenic Nematodes, Silkworm and Ground Beetles)

  • 이동운;최현철;김태수;박종균;박정찬;유황빈;이상명;추호렬
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제48권3호
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    • pp.335-345
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    • 2009
  • 살선충 활성을 지닌 4종의 약용식물 원화(팥꽃나무: Daphne genkwa), 정향(Eugenia caryophyllata), 사군자(Quisqualis indica) 및 건강(생강: Zingiber officinale)과 살비활성을 가진 흑축(나팔꽃: Pharbitis nil), 창이자(도꼬마리: Xanthium strumarium), 청주항(된장풀: Desmodium caudatum) 추출물을 이용하여 천적 미생물인 곤충병원성 선충 [Steinernema carpocapsae 포천계통(ScP)과 Heterorhabditis sp. 경산계통(HG)], 유용곤충인 누에(Bombyx mori) 및 환경지표종인 먼지벌레(Synuchus sp.)에 미치는 영향을 조사하였다. 실내 X-plate에서 한약재 추출물 5,000 ppm 처리에서는 원화의 경우 두 선충 모두 처리 3일 후 100% 치사되었고, HG는 정향과 사군자 처리에서 100% 치사되었다. 1,000 ppm농도에서는 두 선충 모두 처리 2일 후까지 10% 이하의 낮은 치사율을 보였으며 원화 처리에서 HG선충이 62.8%의 치사율을 보였다. Sand column 검정에서 1,000 ppm 농도의 한약재 추출물 처리는 ScP 선충의 생존과 병원성에 차이를 보이지 않았으나 HG선충은 정향 추출물 처리에서 가장 낮은 병원성을 보여 0.5마리의 꿀벌부채명나방 유충만을 치사시켰다. 원화, 정향, 사군자, 흑축, 창이자, 건강이 누에의 생존에 미치는 영향에서는 원화 추출물을 처리한 뽕잎을 급상한 처리구에서는 급상 3일 후에 20%의 치사율을 보였고, 10일째에는 모든 누에가 치사되어 고치와 번데기를 형성하지 못하였다. 누에의 체중도 원화 처리구에서 가장 낮았으며 원화 처리를 제외한 모든 추출물 처리에서는 누에 번데기의 무게와 고치무게가 무처리구와 차이가 없었다. 원화, 정향, 사군자, 흑축, 건강은 먼지벌레에 영향을 미치지 않았다.

시설 재배 가지에서 규소 시비 수준에 따른 점박이응애의 생물적 특성 (Bionomics of Tetranychus urticae Koch on Eggplants under Various Silicate Regimes in Controlled Environment)

  • 김주;이상구;김정만;김태흥;김지수;박은석;정종성
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제47권3호
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    • pp.227-235
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    • 2008
  • 규소를 0, 1.7, 5.1 mM 수준으로 재배한 가지 잎을 먹이로 점박이응애의 발육을 조사하였다. 규소 시비수준이 증가함에 따라 식물체내 N, P, K, Ca, Mg 함량은 감소하였으나 Si의 함량은 증가하였다. 규소 시비수준이 증가함에 따라 칼로리, 조단백질, 탄수화물, 비타민C 등은 감소하였고, 회분, 섬유소, 설탕 등은 증가하였다. 수량과 엽록소는 규소 시비수준이 증가함에 따라 감소하였고, 잎 두께는 두꺼워졌다. 식이선호성은 0 mM처리에서 가장 높았고, 1.7 mM처리에서 낮았으며, 산란선호성은 규소함량이 증가할수록 줄어들었다. 발육율에 있어서는 암컷과 수컷 모두 감소하는 경향이었다. 암컷 성충기간은 규소함량이 증가함에 따라 짧아졌고, 수컷은 0 mM처리에서 5.7일로 가장 길고, 1.7 mM처리에서 짧았다. 산란기간도 규소함량이 증가함에 따라 짧아졌다. 산란 수는 1.7 mM처리에서 86.3개로 가장 많았고, 일일 산란수는 0 mM처리에서 7.7개로 가장 적었다. 부화율은 처리 간에 차이가 없었고, 성비는 0 mM처리에서 0.75로 가장 높았다. $R_o$와 T는 규소수준이 증가할수록 감소하였고, $r_m$$\lambda$는 5.1 mM이 가장 낮았으며, DT는 5.1 mM이 가장 높은 1.83일, 1.7 mM이 가장 낮은 1.70일이었다. 식물체내 규소함량은 점박이응애의 발육에 영향을 미쳤다. 그러나 점박이응애의 기피현상이 있었고, 엽내 영양물질의 감소로 점박이응애의 증가율이 감소되는 경향이었다.

In silico 약리학적 분석을 통한 티모사포닌 A III의 5-베타 리덕타아제 단백질 및 안드로겐 수용체 단백질 활성 부위에 대한 결합 친화도 비교 연구 (Pharmacological Comparison of Timosaponin A III on the 5-beta Reductase and Androgen Receptor via In Silico Molecular Docking Approach)

  • 김동찬
    • 생명과학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.307-313
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    • 2018
  • 탈모증상은 겉으로 보이는 모습으로 인해 정신적인 스트레스로 작용한다. 그래서 탈모 방지관련 제품의 글로벌 시장 규모는 지속적으로 성장하고 있다. Timosaponin A III는 지모 추출물에서 발견되는 대표적인 saponin 계열의 생리 활성 효능 성분이다. 본 연구에서는 5-beta reductase 단백질 길항제(antagonist) finasteride, androgen receptor 단백질 길항제 minoxidil, 그리고 지모 추출물의 효능 성분 timosaponin A III의 각각의 타깃 단백질 활성 부위에 대한 친화도 분석 실험을 in silico 컴퓨터 분자결합 분석 방법을 통해 비교하였다. 5-beta reductase 및 androgen receptor 의 3차원 구조 정보는 PDB database (5-beta reductase PDB ID: 3G1R / androgen receptor PDB ID:4K7A)를 활용하였다. In silico 결합 분석을 수행하기 위해 PyRx, Autodock Vina, Discovery Studio Version 4.5, and NX-QuickPharm 프로그램을 각 분석 조건에 따라 활용하였다. 5-beta reductase 활성 부위에 대한 timosaponin A III의 최대 결합친화도는 -12.20 kcal/mol으로 나왔으며 이는 -11.70 kcal/mol으로 분석된 finasteride의 5-beta reductase 활성부위에 대한 결합 친화도 보다 훨씬 더 높고 효율적인 것으로 분석되었다. Androgen receptor 활성 부위에 대한 timosaponin A III의 최대결합친화도 또한 -9.00 kcal/mol으로 -7.40 kcal/mol의 minoxidil에 비하여 훨씬 우수한 결합친화도 값을 나타내었다. Finasteride와 timosaponin A III의 5-beta reductase 단백질 활성 부위에 대한 X,Y,Z Grid 값은 유사한 좌표로 분석되었으나 minoxidil과 timosaponin A III의 androgen receptor 활성 부위에 대한 X,Y,Z centroid grid 좌표는 상당한 거리를 두고 떨어져 있음이 확인 되었다. 즉, timosaponin A III는 minoxidil이 androgen receptor에 결합하는 부위와는 다른 부위에 결합하여 단백질 활성에 영향을 주는 것으로 사료되었다. 이상의 연구 결과들을 바탕으로 분석해 볼 때, 5-beta reductase 길항제 finasteride와 androgen receptor 길항제 minoxidil보다 지모 추출물 생리 활성 물질인 timosaponin A III가 보다 더 효율적인 길항제로 작용할 수 있음을 확인하였다. 결론적으로 지모 추출물 또는 timosaponin 계열이 함유된 효능 성분은 탈모 방지 효능 및 모발 건강 개선을 위한 의약품, 의약외품 및 신물질 연구 개발 분야에 효율적으로 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

가압(加壓)리화이닝법(法)에 의한 젓나무의 고수율(高收率)펄프 제조(製造)에 관한 연구(研究) (On the High Yield Pulping of Fir by Pressurized Refining)

  • 조남석;조병묵
    • 한국산림과학회지
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    • 제53권1호
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    • pp.44-55
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    • 1981
  • 중성(中性)아황산소오다 전처리(前處理)한 젓나무로부터 가압(加壓)리화이닝법(法)에 의해 고수율(高收率)펄프를 제조(製造)함에 있어서 리화이닝온도(温度)가 섬유(纖維)의 표면구조(表面構造) 및 펄프시트의 강도(強度)에 미치는 영향(影響)을 검토(檢討)하여 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 전처리수율(前處理收率)(84%, 92% 및 100%) 및 리화이닝온도(温度)($20^{\circ}C$, $120^{\circ}C$$180^{\circ}C$)는 펄프의 수율(收率), 고해성(叩解性), 펄프 시트의 강도(強度) 및 섬유(纖維)의 표면구조(表面構造)에 미치는 영향(影響)이 현저(顯著)하였으며, 특히 펄프수율(收率)과 고해성(叩解性)은 리화이닝온도(温度)가 상승(上昇)함에 따라 감소(減少)하였다. 전처리수율(前處理收率) 84%의 미고해(未叩解)펄프의 섬유표면(纖維表面)이 거의 2차벽(次壁)으로 싸여있음이 확인(確認)되었으며, 반면(反面) 전처리수율(前處理收率) 92%의 펄프는 복합세포중간층(複合細胞中間層)으로 대부분(大部分) 덮여있었다. 미처리(未處理) 펄프의 경우는 섬유(纖維)의 손상(損傷)이 심하였으며 섬유표면(纖維表面)은 2차벽(次壁)과 복합세포중간층(複合細胞中間層)이 거의 같은 정도로 노출(露出)되어 있었다. 전처리수율(前處理收率)이 높은 펄프(92% 및 100%)의 경우는 리화이닝온도(温度) 및 여수도(濾水度)가 달라지더라도 밀도(密度)와 펄프시트의 강도(強度)와의 사이에는 직선적(直線的)인 비례관계(比例關係)가 성립(成立)하였으며 고온(高温)리화이닝한 것이 실온(室温)리화이닝한 펄프보다 강도(強度)가 우수(優秀)하였다. 수율(收率)이 84%정도로 강(強)하게 전처리(前處理)한 경우 동일(同一)한 밀도(密度)에서 비교(比較)하였을때 시트강도(強度)는 실온(室温)리화이닝한 펄프가 고온(高温)리화이닝한 것보다 우수(優秀)하였다. 이는 전자(前者)가 후자(後者)보다 보수도(保水度)가 높은 미세섬유(微細纖維)를 더많이 함유(含有)한 때문으로 결론(結論)지울수 있다. 또한 섬유장분포(纖維長分布)에 있어서는 리화이닝온도(温度)에 따른 근소한 차(差)가 인정(認定)되었으나 섬유(纖維)의 표면구조(表面構造)는 거의 유사(類似)하였다.

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김치로부터 분리된 Leuconostoc sp. strain YSK 균주에 의한 덱스트란 생산 조건의 최적화 (Process Optimization of Dextran Production by Leuconostoc sp. strain YSK. Isolated from Fermented Kimchi)

  • 황승균;홍준택;정경환;장병철;황경숙;신정희;임성팔;유선균
    • 생명과학회지
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    • 제18권10호
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    • pp.1377-1383
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    • 2008
  • 본 연구는 발효 김치 액으로부터 덱스트란 생산 균주를 분리하고 생산 최적 생산 조건을 정하기 위하여 반응표면 분석법을 이용하였다. 발효 조건의 독립변수들은 배양 온도,pH, 효모 추출물의 농도, 온도, 기질의 농도로 정하고 Box- Benken 디자인를 이용하여 실험을 설계하였다. 최종 분리된 균주는 Leuconostoc sp. strain SKY로 잠정적으로 명하였다. 연구 결과 덱스트란 생산은 3.90 - 22.40 g/l이고, 균체량 생산은 0.69-2.85 g/l, 수율은 0.10-0.64, 생산 속도 0.16-0.85 g/l-hr의 범위에서 분석이 되었다. 표면반응분석 결과 덱스트란 생산에 가장 영향을 미치는 것은 배양 pH이고 다음에 효모 추출물의 농도 그리고 온도의 순으로 나타났다. 균체량 생산에 가장 영향을 미치는 것은 배양 pH이고 다음에 효모 추출물의 농도 그리고 온도의 순으로 나타났다. 생산 수율에 가장 영향을 미치는 것은 배양 pH 이고 다음에 효모 추출물의 농도 그리고 온도의 순으로 나타났다. 덱스트란 생산 속도에 가장 영향을 미치는 것은 배양 pH이고 다음에 효모 추출물의 농도 그리고 온도의 순으로 나타났다. 결론적으로 최적 생산 조건은 온도는 $27-28^{\circ}C$이고, pH는 7.0이며, 효묘 추출물은 6-7%의 범위에서 결정이 되었다. 이러한 조건에서 생산된 덱스트란 양은 22g/l이고, 생산 수율은 약 60%정도이며, 생산 속도는 0.8g/l/hr이었다.

YD-10B 인간구강암세포주에서 생강 유기용매 분획물의 항산화, 트롬빈억제 및 thrombin에 의해 처리된 암 침윤 및 전이 억제 효과 (Effect of the Solvent Fractions of Zingiber officinale Roscoe against Thrombintreated Tumor Invasion in Human Oral Squamous Carcinoma YD-10B Cells)

  • 김은정;김준호
    • 생명과학회지
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    • 제26권11호
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    • pp.1289-1297
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    • 2016
  • 구강편평세포암종은 구강 내에서 발생하는 가장 흔한 암의 형태로서, 구강암의 90%이상을 차지한다. 구강암은 국소적인 침윤의 양상을 나타내며 또한 조기진단과 치료가 용이하여 암예방을 위한 유용한 모델로 인정되고 있다. 본 연구에서는 생강 유기용매 분획물의 항산화 활성, 트롬빈억제 및 PMA 또는 thrombin에 의해 유도된 MMP- 2 및 MMP-9활성 억제 효과를 조사하였다. 시료들은 생강 열수 추출물을 헥산(hexane), 클로로포름(chloroform), 에틸 아세테이트(Ethyl acetate), 부탄올(butanol) 및 물($H_2O$)과 같은 용매로 분획화하여 사용하였고, $H_2O$ 분획물의 수득율이 9.79%로 가장 높았다. 항산화 활성은 DPPH assay, 세포 생존율 측정은 MTS assay, 항염증 활성은 마우스 대식세포 Raw 264.7세포에서 NO 생성 그리고 MMP-2 및 MMP-9의 mRNA 발현 및 단백질 활성 억제는 인간구강편평세포암종 YD-10B 세포에서 RT-PCR과 zymography방법을 통해 측정하였다. 본 연구의 결과에 의하면 MMP-2/-9 활성은 PMA에 의해 YD-10B세포에서 증가하였고, thrombin 처리에 의해서는 MMP-9 활성이 유의한 증가를 보였다. YD-10B 세포에서, PMA 또는 thrombin처리 모두에서 hexane 분획물이 MMP-2/-9의 mRNA 발현 및 단백질 활성을 유의하게 억제하였다. 그리고 항산화 활성은 hexane과 $H_2O$ 분획물에서 92.38%와 92.96%로 높게 나타났다. 또한 $H_2O$ 분획물에서 65.86%로 가장 유의하게 트롬빈 억제 활성을 보였다. 그러므로 본 연구에서는 생강 hexane분획물이 구강암의 우수한 암 침윤 및 전이 억제제로서의 개발 가능성을 제시하고 있다.