• 제목/요약/키워드: Transmission Mechanism

검색결과 1,167건 처리시간 0.029초

Transferring Calibrations Between on Farm Whole Grain NIR Analysers

  • Clancy, Phillip J.
    • 한국근적외분광분석학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국근적외분광분석학회 2001년도 NIR-2001
    • /
    • pp.1210-1210
    • /
    • 2001
  • On farm analysis of protein, moisture and oil in cereals and oil seeds is quickly being adopted by Australian farmers. The benefits of being able to measure protein and oil in grains and oil seeds are several : $\square$ Optimize crop payments $\square$ Monitor effects of fertilization $\square$ Blend on farm to meet market requirements $\square$ Off farm marketing - sell crop with load by load analysis However farmers are not NIR spectroscopists and the process of calibrating instruments has to the duty of the supplier. With the potential number of On Farm analyser being in the thousands, then the task of calibrating each instrument would be impossible, let alone the problems encountered with updating calibrations from season to season. As such, NIR technology Australia has developed a mechanism for \ulcorner\ulcorner\ulcorner their range of Cropscan 2000G NIR analysers so that a single calibration can be transferred from the master instrument to every slave instrument. Whole grain analysis has been developed over the last 10 years using Near Infrared Transmission through a sample of grain with a pathlength varying from 5-30mm. A continuous spectrum from 800-1100nm is the optimal wavelength coverage fro these applications and a grating based spectrophotometer has proven to provide the best means of producing this spectrum. The most important aspect of standardizing NIB instruments is to duplicate the spectral information. The task is to align spectrum from the slave instruments to the master instrument in terms of wavelength positioning and then to adjust the spectral response at each wavelength in order that the slave instruments mimic the master instrument. The Cropscan 2000G and 2000B Whole Grain Analyser use flat field spectrographs to produce a spectrum from 720-1100nm and a silicon photodiode array detector to collect the spectrum at approximately 10nm intervals. The concave holographic gratings used in the flat field spectrographs are produced by a process of photo lithography. As such each grating is an exact replica of the original. To align wavelengths in these instruments, NIR wheat sample scanned on the master and the slave instruments provides three check points in the spectrum to make a more exact alignment. Once the wavelengths are matched then many samples of wheat, approximately 10, exhibiting absorbances from 2 to 4.5 Abu, are scanned on the master and then on each slave. Using a simple linear regression technique, a slope and bias adjustment is made for each pixel of the detector. This process corrects the spectral response at each wavelength so that the slave instruments produce the same spectra as the master instrument. It is important to use as broad a range of absorbances in the samples so that a good slope and bias estimate can be calculated. These Slope and Bias (S'||'&'||'B) factors are then downloaded into the slave instruments. Calibrations developed on the master instrument can then be downloaded onto the slave instruments and perform similarly to the master instrument. The data shown in this paper illustrates the process of calculating these S'||'&'||'B factors and the transfer of calibrations for wheat, barley and sorghum between several instruments.

  • PDF

농업기계 수리시 안전사고 실태분석 (Survey on the Safety Accidents During the Repairing of Agricultural Machinery)

  • 한홍규;이운용
    • 현장농수산연구지
    • /
    • 제5권1호
    • /
    • pp.64-76
    • /
    • 2003
  • 농기계를 수리할 때 발생하는 안전사고와 대책에 관한 기초 자료를 얻기 위하여 제주도를 제외한 8개도 3개시의 289명의 정비사와 128개 정비업소를 대상으로 설문 및 청취 조사하여 분석한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 농기계 수리시 사고율은 68.9%로 나타났고 기종별로는 경운기와 트랙터, 콤바인의 3 개 기종에서 84.8%의 사고율로 가장 높았다. 월별 사고 분포율은 농기계 이용이 많은 4~5월과 9~10월에 피크를 나타내었으며, 하루 중 시간대별 사고 분포율은 오전 10~11 시대와 오후 2~3시대에 높게 나타났다. 2. 사고 유형은 기계에 끼이거나 물림이 36.6%로 가장 높게 나타났고 사고 발생 장소는 수리 센터의 실내와 마당에서 60.4%로 가장 높게 나타났으며, 사고 원인별 사고율은 인적 요인이 34.4%, 기계적 요인이 26.2%, 환경적 요인이 24.9%, 기타 외적 요인이 14.5%로 나타났다. 3. 사고 피해는 인적 피해가 98.4%, 물적 피해가 43.6%로 나타났다. 사고에 대비하여 보험이나 공제에 가입한 사람은 40.2%에 불과하였고, 추후 보험이나 공제에 가입할 의사가 없다는 사람이 22.5%나 되는 것으로 보아 앞으로 안전사고에 대비하는 새로운 인식 전환이 필요하다고 생각된다. 4. 인적사고의 상해 부위는 손가락, 손, 손목, 팔의 부위가 58.4%이었으며, 상처형태는 타박상, 찔림(찍힘), 찰과상이 74.7%를 차지하였다. 상해를 입힌 기계 부위는 동력 전달 벨트나 체인부, 예리한 칼날부, 협소한 기계 부위, 로터리 경운날 등으로 나타났다. 5. 인적 사고 상해자 1인당 평균 치료일수는 15.5일으로 나타났으며 1인당 치료비는 평균 189,200원이었고 사고로 인하여 정상 업무를 못한 일수는 1인당 평균 12.8일이었고, 정상 업무를 못한 경제적 피해액은 평균 469,300원이었다.

SDN 환경에서 온톨로지를 활용한 애플리케이션 네트워크의 품질 위반상황 식별 방법 (Violation Detection of Application Network QoS using Ontology in SDN Environment)

  • 황제승;김웅수;박준석;염근혁
    • 한국차세대컴퓨팅학회논문지
    • /
    • 제13권6호
    • /
    • pp.7-20
    • /
    • 2017
  • 클라우드 및 빅데이터의 확산, 대규모 트래픽 폭증으로 인하여 기존 네트워크는 복잡성과 관리 효율성에 많은 문제점이 발생하였다. 이 문제를 해결하기 위해 네트워크 장비의 전송 기능과 제어 기능을 분리하여 프로그래밍을 통해 네트워크 장비를 제어 할 수 있는 소프트웨어 정의 네트워킹(SDN) 환경이 제시되었다. 이에 따라 SDN에 기존 레거시 장비들을 연결하는 방법, 효율적인 데이터 통신을 위한 패킷 관리 방법, 중앙 집중화된 구조에서의 컨트롤러 부하를 분산하는 방법 등 SDN 컨트롤러의 성능을 향상시키기 위한 연구들이 많이 진행되고 있다. 그러나 네트워크를 이용하는 애플리케이션 품질 관점에서 SDN을 제어하는 연구는 부족한 실정이다. 즉, 네트워크 서비스 품질을 만족하는 라우팅 경로 구축, 변경 등을 지원하기 위해 애플리케이션 네트워크 서비스 품질에 대한 계약을 기반으로 네트워크의 요구사항을 파악하고 현재 네트워크 상태 정보를 수집하여 네트워크 서비스 품질 위반 상황을 식별하는 메커니즘이 필요하다. 본 논문은 SDN 환경에서 애플리케이션의 네트워크 서비스 품질을 보장하며 원활한 서비스 제공을 위해 온톨로지를 사용하여 네트워크 경로의 품질 위반상황을 판별하는 방법을 제시한다.

Ti 합금표면의 항균성 HAp Coating에 관한 연구 (Ag Ion Substituted HAp Coatings on Ti-6Al-4V Substrate by IBAD and It's Bactericidal Effect)

  • 정문영;김택남;김윤종;임혁준;김종옥;임대영;김선옥
    • 공학논문집
    • /
    • 제3권1호
    • /
    • pp.189-197
    • /
    • 1998
  • 생체적합성이 뛰어난 Hydroxyapatite(HAp)를 Wet Chemical Process로 만든 후 Ion Beam Assisted Deposition (IBAD)를 이용하여 Ti-6Al-4V의 표면에 coating 시켰다. 그런후 5ppm, 10ppm, 20ppm, 100ppm의 $AgNO_3$용액으로 HAp의 Ca이온과 Ag이온을 치환시켰다. 본 논문에서는 Ag-HAp로 coating된 Ti-6Al-4V를 만들어 항균효과와 생체적합성을 연구하였다. 먼저 생체 대체재료 이식수술시 감염이 큰 2가지 종류의 bacteria (P. Aeruginosa, S. Epidermidis)로 항균 test를 하였고, 그 결과 20ppm의 $AgNO_3$로 처리한 Ti-6Al-4V에서 우수한 항균성이 관찰되었다. 또한 생체적합성 연구을 위해 osteoblast와 macrophages로 생체적합성 실험을 하여 SEM으로 관찰한 결과, 5ppm과 10ppm의 $AgNO_3$로 처리한 Ti-6Al-4V 에서 좋은 생체적합성을 보였다. HAp의 Ca 이온에 치환된 Ag 이온의 항균원리를 관찰하기 위하여, 가장 일반적인 bacteria인 E. coli를 Ag-HAp로 처리한 후 transmission electron microscope (TEM)으로 관찰하였다. Ag-HAp로 처리한 E. coli에서 cell wall과 cytoplasm이 파괴된 것이 관찰되었고, cytoplasm에서는 검은점이 발견되었다. 이 검은점을 Energy dispersive analysis X-ray (EDAX)로 분석한 결과 미량의 Ag이온이 검출되었다. 이로써 Ag 이온이 효과적으로 Bacteria를 파괴하여 항균효과를 나타내는 것을 알 수 있었다.

  • PDF

Stem-leaf saponins from Panax notoginseng counteract aberrant autophagy and apoptosis in hippocampal neurons of mice with cognitive impairment induced by sleep deprivation

  • Cao, Yin;Yang, Yingbo;Wu, Hui;Lu, Yi;Wu, Shuang;Liu, Lulu;Wang, Changhong;Huang, Fei;Shi, Hailian;Zhang, Beibei;Wu, Xiaojun;Wang, Zhengtao
    • Journal of Ginseng Research
    • /
    • 제44권3호
    • /
    • pp.442-452
    • /
    • 2020
  • Backgroud: Sleep deprivation (SD) impairs learning and memory by inhibiting hippocampal functioning at molecular and cellular levels. Abnormal autophagy and apoptosis are closely associated with neurodegeneration in the central nervous system. This study is aimed to explore the alleviative effect and the underlying molecular mechanism of stem-leaf saponins of Panax notoginseng (SLSP) on the abnormal neuronal autophagy and apoptosis in hippocampus of mice with impaired learning and memory induced by SD. Methods: Mouse spatial learning and memory were assessed by Morris water maze test. Neuronal morphological changes were observed by Nissl staining. Autophagosome formation was examined by transmission electron microscopy, immunofluorescent staining, acridine orange staining, and transient transfection of the tf-LC3 plasmid. Apoptotic event was analyzed by flow cytometry after PI/annexin V staining. The expression or activation of autophagy and apoptosis-related proteins were detected by Western blotting assay. Results: SLSP was shown to improve the spatial learning and memory of mice after SD for 48 h, accomanied with restrained excessive autophage and apoptosis, whereas enhanced activation of phosphoinositide 3-kinase/protein kinase B/mammalian target of rapamycin signaling pathway in hippocampal neurons. Meanwhile, it improved the aberrant autophagy and apoptosis induced by rapamycin and re-activated phosphoinositide 3-kinase/Akt/mammalian target of rapamycin signaling transduction in HT-22 cells, a hippocampal neuronal cell line. Conclusion: SLSP could alleviate cognitive impairment induced by SD, which was achieved probably through suppressing the abnormal autophagy and apoptosis of hippocampal neurons. The findings may contribute to the clinical application of SLSP in the prevention or therapy of neurological disorders associated with SD.

Interface structure and anisotropic strain relaxation of nonpolar a-GaN on r-sapphire

  • 공보현;조형균;송근만;윤대호
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
    • /
    • pp.31-31
    • /
    • 2010
  • The growth of the high-quality GaN epilayers is of significant technological importance because of their commercializedoptoelectronic applications as high-brightness light-emitting diodes (LEDs) and laser diodes (LDs) in the visible and ultraviolet spectral range. The GaN-based heterostructural epilayers have the polar c-axis of the hexagonal structure perpendicular to the interfaces of the active layers. The Ga and N atoms in the c-GaN are alternatively stacked along the polar [0001] crystallographic direction, which leads to spontaneous polarization. In addition, in the InGaN/GaN MQWs, the stress applied along the same axis contributes topiezoelectric polarization, and thus the total polarization is determined as the sum of spontaneous and piezoelectric polarizations. The total polarization in the c-GaN heterolayers, which can generate internal fields and spatial separation of the electron and hole wave functions and consequently a decrease of efficiency and peak shift. One of the possible solutions to eliminate these undesirable effects is to grow GaN-based epilayers in nonpolar orientations. The polarization effects in the GaN are eliminated by growing the films along the nonpolar [$11\bar{2}0$] ($\alpha$-GaN) or [$1\bar{1}00$] (m-GaN) orientation. Although the use of the nonpolar epilayers in wurtzite structure clearly removes the polarization matters, however, it induces another problem related to the formation of a high density of planar defects. The large lattice mismatch between sapphiresubstrates and GaN layers leads to a high density of defects (dislocations and stacking faults). The dominant defects observed in the GaN epilayers with wurtzite structure are one-dimensional (1D) dislocations and two-dimensional (2D) stacking faults. In particular, the 1D threading dislocations in the c-GaN are generated from the film/substrate interface due to their large lattice and thermal coefficient mismatch. However, because the c-GaN epilayers were grown along the normal direction to the basal slip planes, the generation of basal stacking faults (BSFs) is localized on the c-plane and the generated BSFs did not propagate into the surface during the growth. Thus, the primary defects in the c-GaN epilayers are 1D threading dislocations. Occasionally, the particular planar defects such as prismatic stacking faults (PSFs) and inversion domain boundaries are observed. However, since the basal slip planes in the $\alpha$-GaN are parallel to the growth direction unlike c-GaN, the BSFs with lower formation energy can be easily formed along the growth direction, where the BSFs propagate straightly into the surface. Consequently, the lattice mismatch between film and substrate in $\alpha$-GaN epilayers is mainly relaxed through the formation of BSFs. These 2D planar defects are placed along only one direction in the cross-sectional view. Thus, the nonpolar $\alpha$-GaN films have different atomic arrangements along the two orthogonal directions ($[0001]_{GaN}$ and $[\bar{1}100]_{GaN}$ axes) on the $\alpha$-plane, which are expected to induce anisotropic biaxial strain. In this study, the anisotropic strain relaxation behaviors in the nonpolar $\alpha$-GaN epilayers grown on ($1\bar{1}02$) r-plane sapphire substrates by metalorganic chemical vapor deposition (MOCVO) were investigated, and the formation mechanism of the abnormal zigzag shape PSFs was discussed using high-resolution transmission electron microscope (HRTEM).

  • PDF

식충식물 긴잎끈끈이주걱 (Drosera anglica Huds.) 분비모의 구조적 특성 (Structural Features of the Glandular Trichomes in Leaves of Carnivorous Drosera anglica Huds.)

  • 백경연;김인선
    • Applied Microscopy
    • /
    • 제38권1호
    • /
    • pp.21-28
    • /
    • 2008
  • 식충식물의 잎은 결핍된 양분을 보충하기 위해 곤충을 유인하여 포획할 수 있는 포충엽으로 변형된다. 식충식물 표피조직에 발달하는 분비모는 특수한 모용으로 곤충포칙에 필요한 성분을 분비하여 먹이를 소화하고 흡수할 수 있도록 발달한다. 본 연구에서는 긴잎끈끈이주걱 (Drosera anglica Huds.) 엽신에 발달하는 여러 유형의 분비모 발달양상을 주사 및 투과전자현미경적인 방법으로 연구하였다. 포충엽 발달초기 엽원기 단계에서는 엽신이 접혀진 상태로 분화하여 상피조직은 노출되지 않으며, 하피조직에는 비분비모 및 모용원기들이 발달한다. 또한, 엽연이 접힌 상태로 어린 잎의 단계를 거치나 엽연에 발달하는 분비모는 기저부위만 노출되고 이들의 두정부위 및 다른 유형의 분비모들은 접힌 내부에 발달하여 보호된다. 병세포가 매우 길게 신장하는 엽연의 분비모에는 곤충 포획 시 가장 신속하게 식충의 기작을 수행하기 위한 세포수준에서의 구조분화도 수반된다. 엽연에는 긴 병세포를 지닌 약 $2.2{\sim}5.1\;mm$의 globose 분비모 (Type I)가 발달한 반면, 엽신의 내부로 갈수록 병세포는 점진적으로 짧아져 중앙 부위에서는 약 $200{\sim}300\;{\mu}m$의 짧은 병세포를 형성한다. 두정부위(head)는 2층의 분비세포, 중간의 장방형의 유세포층, 중앙의 가도관으로 구성된다. 엽연 분비모에 곤충이 접촉되면 이들 분비모는 매우 빠르게 움직이며 엽정 부위를 향축면으로 움직여 엽신이 곤충을 포위하게 하여 두정부위에서 분비된 점액성 물질로 곤충을 소화 흡수시키는 능동적인 식충의 기작을 수행한다. 또한, 엽신의 내부에는 분비물질을 분비하는 압핀형 두정부위와 짤은 병세포(ca. $15{\sim}30\;{\mu}m$)로 이루어진 분비모(Type II가 발달한다. 또 다른 유형은 병세포가 형성되지 않는 약 $25{\sim}40\;{\mu}m$의 6세포성분비모(Type III)로 상피 및 하피, 엽병, Type I 및 Type II 병세포 표면에 이르기까지 분포하며 위 두 유형의 분비모와 함께 활발한 분비활동을 수행한다. Type III 분비모의 경우, 분비물질은 정단의 두 세포에서만 방출되었다. Type I, II, III 두정부위 분비세포 세포벽에는 큐티클 층이 얇게 발달하며, 세포질 내에는 골지체, 소포체, 분비소낭 등의 막성계 세포내소기관 및 전자밀도가 높은 입자 등이 잘 발달하였다.

AGS 인체 위암 세포에서 Akt/mTOR/GSK-3β 신호경로 조절을 통한 개똥쑥 추출물의 Apoptosis 유도 효과 (Apoptosis-Induced Effects of Extract from Artemisia annua Linné by Modulating Akt/mTOR/GSK-3β Signal Pathway in AGS Human Gastric Carcinoma Cells)

  • 김은지;김근태;김보민;임은경;김상용;김영민
    • 한국식품영양과학회지
    • /
    • 제45권9호
    • /
    • pp.1257-1264
    • /
    • 2016
  • 개똥쑥은 예로부터 항암, 항바이러스 및 항균의 효능을 지니는 것으로 알려져 왔지만 작용 기작에 대한 내용이 많이 알려지지 않았다. 본 연구에서는 AGS 인체 위암 세포를 대상으로 개똥쑥 추출물(AAE)에 의한 apoptosis 효과와 신호경로 연구를 시행하였다. AAE의 암세포 성장에 미치는 영향을 확인하기 위하여 AGS cell에 AAE를 처리하고 MTT assay와 LDH assay를 수행한 결과 AAE 농도 의존적으로 나타난 세포 성장 억제가 세포 손상에 의한 것임을 확인하였다. 또한, AAE에 의한 암세포 증식 억제 효과가 apoptosis에 의한 것인지 확인하기 위하여 Hoechst 33342 staining과 Annexin V-PI staining을 수행한 결과, Hoechst 33342 staining에서 apoptotic body와 세포질 응축이 농도 의존적으로 증가하는 것을 확인하였고, Annexin V-PI staining에서 apoptotic cells의 변화가 농도 의존적으로 증가함을 확인하였다. Western blotting의 결과 AAE가 농도 의존적으로 세포 생장에 관여하는 신호 단백질인 p-Akt, p-TSC2, p-mTOR, p-GSK-$3{\beta}$의 발현이 감소함을 확인하였고, anti-apoptotic 단백질인 Bcl-2의 발현이 억제됨으로써 proapoptotic 단백질인 Bax, Bak의 발현이 증가하는 일련의 신호경로를 조절할 수 있다는 것을 확인하였다. 미토콘드리아 막 전위의 탈분극 유도를 확인하기 위한 JC-1 assay 수행 결과, AAE 농도 의존적으로 미토콘드리아 막 전위의 탈분극이 유도됨을 확인하였다. 탈분극에 의한 caspase 활성을 확인하기 위해 caspase-3/7 activity assay를 수행한 결과, AAE 농도 의존적으로 caspase activity 증가를 확인하였다. 또한, apoptosis가 일어나는 일련의 신호경로를 확인하기 위해 apoptosis 상위 단백질인 Akt, mTOR, GSK-$3{\beta}$의 활성을 억제하는 LY294002, Rapamycin, BIO를 각각 AGS cell에 처리하고 세포증식에 미치는 영향과 신호 단백질의 발현 양상을 알아보기 위해 MTT assay, LDH assay, western blotting을 수행하였다. 그 결과 AAE와 LY294002, Rapamycin 처리군에서 세포증식 억제와 LDH 방출량 증가뿐만 아니라 세포 생장 신호 단백질인 p-mTOR, p-TSC2, p-Akt, p-GSK-$3{\beta}$의 발현이 감소하는 것을 확인하였고, Bcl-2의 발현이 억제됨으로써 Bax와 Bak의 발현을 증가시키는 신호경로를 조절할 수 있다는 것을 확인하였다. 따라서 AGS cell에 개똥쑥 추출물을 처리하였을 때 유도되는 apoptosis 효과는 Akt/mTOR/GSK-$3{\beta}$ 경로 활성 억제를 통해 Bcl-2 발현이 감소함에 따라 Bax, Bak를 활성화해 세포질로의 cytochrome C 유리에 따른 caspase 활성으로 이루어진다는 것을 알 수 있었다.

고에너지 볼 밀을 이용한 나노 활석의 형성 및 입도 분석 (Particle Size Analysis of Nano-sized Talc Prepared by Mechanical Milling Using High-energy Ball Mill)

  • 김진우;이범한;김진철;김현나
    • 한국광물학회지
    • /
    • 제31권1호
    • /
    • pp.47-55
    • /
    • 2018
  • 활석은 T-O-T 구조의 함수 마그네슘 층상규산염 광물로서, 화학적 안정성과 흡착성 등의 특성을 가지고 있어 다양한 산업분야에서 첨가제, 코팅제 등으로 활용되어 왔다. 최근 나노 복합체의 안정성 향상을 위한 첨가제로서 활석 나노입자가 각광받고 있다. 본 연구에서는 고에너지 볼 밀을 이용하여 기계적인 방법으로 활석 나노입자를 형성하고, 분쇄시간에 따른 입자크기 및 결정도의 변화를 알아보고자 하였다. X-선 회절 분석 결과, 분쇄가 진행됨에 따라 활석의 피크 폭이 점진적으로 증가하여 720분 분쇄 후, 활석은 비정질에 가까운 X-선 회절패턴을 보여준다. 레이저회절 입도 분석 결과, 약 $12{\mu}m$이었던 활석의 입도는 분쇄가 진행됨에 따라 약 $0.45{\mu}m$까지 감소하였으나, 120분 이상 분쇄를 진행하여도 뚜렷한 입도의 감소가 관찰되지 않았다. 반면, BET 비표면적은 분쇄 720분까지 꾸준히 증가하여, 분쇄에 따른 입도 또는 형태의 변화가 지속적으로 일어남을 지시한다. 주사전자현미경 및 투과전자현미경 관찰 결과, 720분 분쇄 후 약 100~300 nm 내외의 층상형 입자들이 마이크로 스케일의 응집체로 존재함을 확인하였다. 이와 같은 결과는 분쇄시간이 증가함에 따라 활석의 입자크기 및 형태는 지속적으로 변화하지만, 나노입자의 특성상 재응집이 일어나 마이크로 크기의 응집체를 형성하고 있음을 지시한다. 또한 활석의 분쇄에서 판의 크기, 즉 a축, b축 방향의 길이는 감소 한계가 존재하며, 분쇄가 진행될수록 판의 두께, 즉 c축 방향의 길이 감소가 주된 분쇄 메커니즘으로 생각된다. 본 연구의 결과는 나노 활석의 형성 메커니즘에 대한 이해를 고양할 수 있을 것으로 기대된다.

Porphyromonas endodontalis에 대한 Polyphosphate의 항균기전에 관한 연구 (MECHANISM IN ANTIBACTERIAL ACTIVITY OF POLYPHOSPHATES AGAINST PORPHYROMONAS ENDODONTALIS)

  • 최성백;박상진;최기운;최호영
    • Restorative Dentistry and Endodontics
    • /
    • 제25권4호
    • /
    • pp.561-574
    • /
    • 2000
  • Poly-P has been used to prevent decomposition of foods and has been shown to have inhibitory effect on the growth of gram positive bacteria. The purpose of this study was to evaluate the effect of poly-P on the growth of Porphyromonas endodontalis, a gram negative obligate anaerobic rod, endodontopathic bacterium. P. endodontalis ATCC 35406 was in BHI broth containing hemin and vitamin K with or without poly-P. Inhibitory effect of each poly-P which was added at the beginning(lag phase) or during(exponential phase) the culture, MIC(minimum inhibitory concentration) was determined by measuring the optical density of the bacterial cell at 540nm. Viable cell counts were measured to determined whether poly-P has a bactericidal effect. Leakage of intracellular nucleotides from P. endodontalis was determined at 260nm and morphological change of P. endodontalis was observed under the TEM(transmission electron microscope). Binding of 32P-labeled poly-P to P. endodontalis was examined. SDS-polyacrylamide gel electrophoresis and zymography were performed to observe the changes in protein and enzyme profiles of P. endodontalis, respectively. The results from this study were as follows : 1. The minimal inhibitory concentration(MIC) of poly-P to P. endodontalis appeared to be 0.04~0.05%. 2. Poly-P added to the P. endodontalis culture during the exponential phase of P. endodontalis was as much effective as poly-P added at the begining of the culture, suggesting that the antibacterial effect of poly-P is not much dependent on the initial inoculum size of P. endodontalis. 3. Poly-P are bactericidal to P. endodontalis, demonstrating the decrease of the viable cell counts. 4. Intracellular nucleotide release from the P. endodontalis, was not increased in the presence of poly-P and was not reversed by the addition of divalent cations like $Ca^{2+}$ and $Mg^{2-}$. 5. Under the TEM, it was observed that fine electro-dense materials were prominent in the poly-P grown P. endodontalis, appearing locally in the cell, and the materials were more abundant and more dispersed in the cell as the incubation time with poly-P increased. In addition, highly electron dense granules accumulated in many poly-P grown cells, most of which were atypical in their shape. 6. Binding of 32P-labeled poly-P to P. endodontalis appeared to be 32.8 and 45.5 and 53.4% at 30 minutes, 1 hours and 2 hours, respectively. 7. In the presence of poly-P. the synthesis of proteins with apparent molecular masses of 25, 27, 35, 45 was lost or drastically decreased whereas expression of a protein with an apparent molecular mass of 75 was elevated. 8. Proteolytic activity of P. endodontalis was decreased by poly-P. The overall results suggest that use of poly-P may affect the growth of P. endodontalis, and the anti-bacterial activity of poly-P seems largely bactericidal. Changes in shape, protein expression, and proteolytic activity of P. endodontalis by poly-P may be directly and indirectly attributed to the antibacterial effect of poly-P. Further studies will be needed to confirm the effect of poly-P.

  • PDF