Caffeic acid is a kind of phytochemicals occurred in coffee, which is worked as a carcinogenesis restrainer and antioxidants on the human body. In this study, as one type of caffeic acid derivatives, methoxypolyethylene glycol caffeate(MPC) was synthesized by the esterification between caffeic acid and methoxypolyethylene glycol with N,N'-dicyclohexyl carbodiimide, 4-dimethylamino pyridine. The synthesized product was confirmed by using FT-IR and $^1H$-NMR, thin-layer chromatography. And these compound was investigated as antioxidant, Tyrosinase hindrance and skin moisturizers. In the free radical scavenging study, antioxidant effect of MPC was averagely high than the red ginseng extract that be used as a natural antioxidants. The result of Tyrosinase anti-activity test was better than embryo bud of rice extract at low concentration. At the iNOS anti-activity tested by using Raw 264.7 cell, and confirmed anti-inflammatory function. For the MPC handled with sodium lauryl sulfate, was tested for the skin moisture content and skin moisture loss.
Crude polysaccharides from rapeseed meal (PRM) were extracted with 0.3% NaOH aqueous solution, followed by further purifications and 2 fractions, namely PRM1 and PRM2, were separated with a DEAE-cellulose DE-52 column. Their primary compositions were analysed and antioxidant activity was determined, including scavenging activity toward superoxide anion radicals, hydroxyl radicals, and nitric oxide radicals, reducing power, and inhibitory effects against the microsomal lipid peroxidation, compared to that of L-ascorbic acid. The results indicated that PRM1 and PRM2 exhibited not only good reducing power and inhibitory effects on the microsomal lipid peroxidation, but also strong scavenging activity toward superoxide anion radicals, nitric oxide radicals, and hydroxyl radicals. In addition, positive correlations were also observed between the superoxide anion radical scavenging activity and the protein contents of the polysaccharides, and the reducing power and the sulfate contents. These findings thus clearly suggest the polysaccharides possess direct and potent antioxidant activity.
PAHs commonly found in industrial sites such as manufactured gas plants (MGP) are potentially toxic, mutagenic and carcinogenic, and thus require immediate remediation. In-situ chemical oxidation (ISCO) is known as a highly efficient technology for soil and groundwater remediation. Among the several types of oxidants utilized in ISCO, persulfate has gained significant attention in recent years. Peroxydisulfate ion (S2O82-) is a strong oxidant with very high redox potential (E0 = 2.01 V). When mixed with Fe2+, it is capable of forming the sulfate radical (SO4-·) that has an even higher redox potential (E0 = 2.6 V). In this study, the influence of various iron activators on the persulfate oxidation of PAHs in contaminated soils was investigated. Several iron sources such as ferrous sulfate (FeSO4), ferrous sulfide (FeS) and zero-valent iron (Fe(0)) were tested as a persulfate activator. Acenaphthene (ANE), dibenzofuran (DBF) and fluorene (FLE) were selected as model compounds because they were the dominant PAHs found in the field-contaminated soil collected from a MGP site. Oxidation kinetics of these PAHs in an artificially contaminated soil and the PAH-contaminated field soil were investigated. For all soils, Fe(0) was the most effective iron activator. The maximum PAHs removal rate in Fe(0)-mediated reactions was 92.7% for ANE, 83.0% for FLE, and 59.3% for DBF in the artificially contaminated soil, while the removal rate of total PAHs was 72.7% in the field-contaminated soil. To promote the iron activator effect, the effects of hydroxylamine as a reducing agent on reduction of Fe3+ to Fe2+, and EDTA and pyrophosphate as chelating agents on iron stabilization in persulfate oxidation were also investigated. As hydroxylamine and chelating agents (EDTA, pyrophosphate) dosage increased, the individual PAH removal rate in the artificially contaminated soil and the total PAHs removal rate in the field-contaminated soil increased.
펄스 코로나 방전에서 인가전압, 용액 전도도, 전극 재질, 철염 주입 등의 운전변수가 페놀 분해에 미치는 영향에 관해 실험실 규모의 실험을 수행하였다. 인가전압이 증가할수록 높은 에너지를 가진 전자들에 의한 물 분자의 충돌분해 반응에 의한 OH 라디칼 생성량이 증가하므로 페놀 분해 속도를 증가시키며 실험된 조건에서의 용액 전도도 증가는 용액을 통한 전기장 강도를 감소시켜 페놀 분해 속도를 낮추는 것으로 나타났다. 방전 반응기로 주입된 철염($FeSO_4$)은 방전에 의해 생성된 과산화수소와 펜톤 유사 반응을 통해 OH 라디칼을 생성시켜 페놀 분해를 증가시키는 것으로 나타났다. 펄스 코로나 방전에 의한 페놀 분해의 중간 생성물질로 catechol과 hydroquinone이 검출되었으며 분석을 수행하지는 않았으나 유기산의 생성으로 인해 pH가 감소되고 전도도가 증가하는 현상이 관찰되었다. 철염이 주입된 조건에서 백금 전극은 3가 철이온($Fe^{3+}$)을 2가 철이온($Fe^{2+}$)으로 환원시킴으로써 페놀 분해 속도를 증가시키는 것으로 나타났다. 산제일철($FeSO_4$) 0.5 mM이 주입된 조건에서 약 230 kJ의 방전 에너지가 유입될 때 거의 모든 페놀이 분해되었으며 약 29%의 총유기탄소(TOC) 제거효율을 얻을 수 있었다.
황산칼륨($K_2SO_4$) 포화용액으로부터 증발법으로 $K_2SO_4$ 단결정을 최적조건에서 생성시킨다. 이 단결정은 약 $12{\times}10^6$ 렌트켄의 ${\gamma}$-선에 조사시키면 그 결정내에 상자성 중심 또는 상자성 결합을 형성한다. 이 상자성 중심들의 전자스핀공명(ESR) 스펙트라를 상온에서 X-띠 전자스핀 공명 분광분석기로 얻는다. 상자성종들의 ESR 피이크들은 무등방성을 보이지만 $SO_3-$기만은 g = 2.0036인 가우스형 등방성 피이크이었다. 무등방성피이크들의 각도 의존성을 나타내기 위하여 서로 직교하는 a, b, c 결정축으로 단결정을 회전시키면서 여러 각도에서 ESR 스펙트라를 기록하였다. 무등방성 피이크들과 등방성 피이크의 선위치관계로부터 g값들을 계산하고 각 상자성 중심에 대응하는 g-값의 9매트릭스 원소들을 대각화 시켜 주 g-값과 방향여현을 얻는다. 이들 특성 주 g-값과 방향여현을 사용하여 모든 상자성 결합구조를 확인하였다.
본 연구는 불등풀가사리로부터 분리된 조다당류와 산가수분해된 다당류의 분자량에 따른 이화학적 품질특성과 항산화 활성 및 피부 주름 개선 효과를 확인하였다. 산가수분해 분자량별 다당류의 수율은 100 kDa 이상에서 29.6%로 가장 높았으며, 10 kDa 이하에서 10.4%로 가장 낮았다. 이화학적 특성으로 총당, uronic acid, sulfate 함량은 100 kDa 이상에서 각각 85.82%, 32.85 g/100g 및 39.04%로 조다당에 비해 증가하였다. 색도은 분자량이 증가함에 따라 L 값, a 값 및 b 값이 감소하였으며, 점도는 분자량이 높을수록 증가하였다. ORAC 활성은 100 kDa 이상에서 $180.07{\mu}M$을 나타내어 조다당 $34.70{\mu}M$에 비해 항산화활성이 우수하였다. L132 세포 사멸에 대한 보호효과는 $H_2O_2$ 처리 구간대비 분자량 100 kDa 이상($0.5-5{\mu}g/mL$)에서 87.34-103.85%로 세포 활성이 증가하여 세포 보호효과를 나타내었다. MMP-1 활성은 세포에 UVB를 조사한 후 분자량 100 kDa 이상 $0.05-0.5{\mu}g/mL$ 농도에서 69.67-100.87%의 저해 활성을 나타내었다. 또한, pro-collagen 생합성 역시 UVB를 조사한 후 분자량 100 kDa 이상 $0.05-0.5{\mu}g/mL$ 농도에서 64.91-77.80%의 합성능을 나타내어 농도 의존적으로 증가하는 것을 확인하였다. 따라서, 불등풀가사리 유래 산가수분해된 다당류의 분자량에 따른 주름 개선 효과를 통해 피부 항노화 기능성 소재로 다양하게 활용 가능할 것으로 사료된다.
전통발효식품인 새우젓으로부터 혈전과 chitin 분해력이 우수한 균을 분리하였으며 16S rRNA 염기서열 분석으로 B. licheniformis와 가장 유사한 균주임을 확인하였다. 이 균주를 B. licheniformis SC082로 명명하였고, 최적 생육조건은 $37^{\circ}C$, pH 7.0, 염 농도 6%로 확인되었다. 이 균주의 기질특이성을 조사한 결과, 우수한 혈전분해력을 나타냈으며 1% 농도의 colloidal chitin의 첨가에 의하여 chitinase 활성이 증가됨을 관찰할 수 있었다. 또한 지질 분해능은 없었고 약한 skim milk 분해력을 가지고 있었다. SDS-PAGE와 zymogram 분석 결과, 이 균은 혈전분해효소 isozyme과 chitinase isozyme을 생성하는 균주로 확인되었다. 그 대략적인 분자량은 각각 22.0, 66.0, 72.0 kDa과 55.0, 62.0 kDa이었다. B. licheniformis SC082 균주가 생성하는 혈전분해효소는 pH 9.0 그리고 $50^{\circ}C$까지 안정하게 유지되었고, 이와 더불어, chitinase 활성은 pH 5, $45^{\circ}C$일 때 높게 나타났다. B. licheniformis SC082 균주의 DPPH 전자공여능법에 의한 항산화력은 농도의 증가에 따라 상승되었는데 $20\;{\mu}g$의 균상등액에 대한 항산화력은 약 31%으로 나타났다.
본 연구에서는 참치 부산물을 활용한 항산화 신소재 개발의 가능성을 탐색하기 위해 부산물을 이용한 단백가수분해물 제조 및 항산화 활성을 평가하였다. 5종의 단백질 분해효소(alcalase, bromelain, flavourzyme, neutrase 및 papain)를 이용한 단백가수분해물 제조 시 12시간을 최적의 가수분해 시간으로 선정하였으며, 특히 alcalase, flavourzyme, neutrase의 가수분해도가 높게 나타났다. 이를 각 가수분해물의 수율과 비교하였을 때 유사한 경향임을 확인하였다. 각 효소제를 12시간 처리하여 제조한 단백가수분해물의 항산화 활성을 비교한 결과, TPF가 다른 가수분해물에 비해 유의적으로 높은 ROS(ABTS radical 및 H2O2) 소거 활성을 보이는 것으로 확인되었다. 또한 TPF는 hydroxyl radical에 의한 2-deoxy-D-ribose의 산화 및 linoleic acid의 과산화에 대해서도 우수한 억제 활성을 나타내었으며, 참치 가공부산물로부터 제조한 추출물, 밀웜 단백가수분해물 및 대두 단백가수분해물과의 ROS 소거 활성 비교 실험에서도 TPF가 상대적으로 우수한 활성을 보였다. 본 연구를 통해 참치 가공부산물을 이용한 항산화 소재개발 가능성을 확인할 수 있었으며, 본 연구 결과들은 수산가공부산물을 이용한 신규 생리활성 소재 개발용 기초연구자료로 활용될 수 있을 것으로 예상된다.
Rreactivity of persulfate (PS) for oxidation of TCE under various conditions such as heat, $Fe^{2+}$, and UV was investigated. It was found that degradation rate of TCE increased with increasing temperature from 15 to $35^{\circ}C$. At pH 7.0, the rate constants (k) at 15, 25, 30, and $35^{\circ}C$ were 0.07, 0.30, 0.74, and $1.30h^{-1}$, respectively. For activation by $Fe^{2+}$, removal efficiency of TCE increased with increasing $Fe^{2+}$ concentration from 1.9 mM to 11 mM. The maximum removal efficiency of TCE was approximately 85% when pH of the solution dropped from 7.0 to 2.5. Degradation of TCE by UV-activated PS was the most effective, showing that the degradation rate of TCE increased with inreasing PS dosage; the rate constants (k) at 0.5, 2.5, and 10 mM were 34.2, 40.5, and $55.9h^{-1}$, respectively. Our results suggest that PS activation by UV/PS process could be the most effective in activation processes tested for TCE degradation. For oxidation process by PS, however, pH should be observed and adjusted to neutral conditions (i.e., 5.8-8.5) if necessary.
A novel zwitterionic monomer 3-[(2-acrylamido)dimethylammonio]propanesulfonate (DMADAS) was designed and synthesized in this study. Then it was polymerized with acrylamide (AM) by free radical polymerization in 0.5 mol/L NaCl solution with ammonium persulfate ($(NH_4)_2S_2O_8$) and sodium sulfate ($NaHSO_3$) as initiator. The structure and composition of DMADAS and acrylamide-3-[(2-acrylamido)-dimethylammonio]propanesulfonate copolymer (P-AM-DMADAS) were characterized by FT-IR spectroscopy, $^1H$ NMR and elemental analyses. Isoelectric point (IEP) of P-AM-DMADAS was tested by nanoparticle size and potential analyzer. Solution properties of copolymer were studied by reduced viscosity. Antipolyelectrolyte behavior was observed and was found to be enhanced with increasing DMADAS content in copolymer. The results showed that the viscosity of P-AM-DMADAS is 5.472 dl/g in pure water. Electrolyte was added, which weakened the mutual attraction between sulfonic acid group and quaternary ammonium group. The conformation became loose, which led to the increase of reduced viscosity. The ability of monovalent and divalent cation influencing the viscosity of zwitterionic copolymer obeyed the following sequence: $Li^+$ < $Na^+$ < $K^+$, $Mg^{2+}$ < $Ca^{2+}$ < $Ba^{2+}$, and that of anion is in the order: $Cl^-$ < $Br^-$ < $I^-$, $CO{_3}^{2-}$ > $SO{_3}^{2-}{\approx}SO{_4}^{2-}$.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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