• 생명과학회지
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• 제19권9호
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• pp.1218-1225
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• 2009

DFA (Difructose anhydride)는 특유의 구조적인 안정성 때문에 당뇨병 환자를 위한 당원으로써 적합하다는 연구가 보고 되어 있다. DFA에는 4가지 type이 있는데 inulin에 의한 DFA I DFA III DFAV가 있고 levan에 의한 DFA IV가 있는 것으로 알려져 있다. 특히 DFA IV는 당뇨병 환자를 위한 당원 뿐 만 아니라 rat을 이용한 연구에서 칼슘의 흡수를 도와 준다는 보고가 있었다. 이러한 DFAIV를 생성하는 데 쓰이는 Microbacterium sp. AL-210에서 유래한 LFTase (Levan fructotransferase)의 wild-type과 mutants (D63A, D195N, N85S)의 구조적 특성을 밝히기 위해 정제하였다. LFTase의 wild-type과 mutants들을 대량 발현시킨 후 흡착 크로마토그래피, 이온교환 크로마토그래피 그리고 젤 여과 크로마토그래피를 이용하여 고순도로 분리 정제하였으며 이를 SDS-PAGE를 통하여 확인하였다. 분리 정제된 단백질을 JNET 이차 구조 예측 프로그램, solubility 측정, CD (원 편광 이색성 분광편광계), fluorescence spectroscopy (형광분석법), DSC (시차주사열량계)를 이용하여 분석하였다. 또한 다중 정렬과 2차 구조 예측 프로그램을 이용하여 wild-type의 2차 구조를 분석하였다. Solubility 측정에서 가장 적합한 온도는 $55^{\circ}C$, 최상의 pH는 7.5로 나타났다. CD 분석에서 wild-type과 비교한 결과 다른 mutant에 비해 N85S의 $\alpha$-helix가 많이 감소한 것과 $\beta$ strand와 random coil이 증가한 것을 확인하였다. 또한 DSC 분석을 통해 wild-type이 다른 mutants에 비해 안정적인 구조를 지닌 것을 확인하였다. 형광분석에서 N85S가 wild-type과 가장 유사하게 나타났으며 D63A와 D195N은 wild-type에 비해 높은 강도를 나타내었다. 또한 wild-type의 sequence를 Exo-inulinase from Aspegillus awamori, a plant fructan 1-exohydrolase from Cichorium intybus 그리고 invertase from Thermotogo maritime (Tm)의 sequence와 다중 정렬한 결과 Exo-inulinase와 높은 identity를 보였다.

• 한국균학회지
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• 제41권2호
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• pp.104-111
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• 2013

장수진흙버섯 자실체에서 메탄올을 이용해 추출한 물질의 폴리페놀 함량을 측정한 결과 4.2 mg/g으로 확인되었다. 장수진흙버섯 추출물의 B16/F10 melanoma와 NIH3T3 세포주에 대한 독성시험에서 이들 공시세포는 $200{\mu}g/mL$ 농도에서 50% 이상 생존하여 세포독성은 없는 것으로 확인되었다. DPPH 전자공여능 시험에서 장수진흙버섯 추출물의 항산화 효과는 농도 의존적으로 나타났으며 양성대조군인 BHT에 비해 우수하였다. 장수진흙버섯 추출물을 B16/F10 melanoma 세포에 150 mg/mL 처리하여 세포내 티로시나아제의 저해능을 조사한 결과, 양성대조군인 arbutin은 31.2%의 저해능을 보인 반면, 같은 농도의 장수진흙버섯 추출물 처리군의 저해능은 46.0%로 나타나 장수진흙버섯 추출물의 티로시나아제의 저해능이 양성대조군 보다 높았다. 또한 장수진흙버섯 메탄올 추출물을 B16/F10 melanoma 세포에 처리하여 멜라닌 생성량을 조사한 결과 $100{\mu}g/mL$ 농도 처리군의 멜라닌 생성량은 대조군의 31.3%로 같은 농도의 arbutin을 처리한 군의 43.9%에 비해 효과가 높았으며, 투여한 추출물의 농도가 증가함에 따라 멜라닌의 생성량은 농도 의존적으로 감소하였다. 또한 장수진흙버섯 메탄올 추출물을 분광광도계를 이용하여 자외선 영역에서의 흡수 스펙트럼을 조사한 결과 270-370 nm의 자외선 파장에서 흡광도가 높아 자외선 차단효과가 우수하였다. 따라서 장수진흙버섯의 메탄올 추출물은 피부미백이나 자외선차단 기능성 화장품으로 개발의 가능성이 높다고 사료되었다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제9권4호
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• pp.207-217
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• 2011

UV-Vis 분광광도법과 시간분해 레이저 유도 형광분광법(TRLFS)을 이용하여 흄산의 모사 리간드로 사용한 2,6-Dihydroxybenzoate(DHB)와 U(VI)의 착물형성반응을 조사하였다. U(VI)-DHB 착물 고유의 전하이동 흡수 스펙트럼을 분석한 결과, 착물형성반응은 우라늄-리간드 비가 1:1 또는 1:2 착물을 형성하는 이중 평형반응이며, 산도에 따라 착물종의 분포가 변한다는 것을 밝혔다. 계산된 착물형성상수 (log $K_1$ and log $K_2$)는 $12.4{\pm}0.1$과 $11.4{\pm}0.1$이다. 이에 더하여, TRLFS 방법으로 조사한 결과, DHB는 U(VI) 화학종들의 형광 소광제(quencher)로서 역할을 한다는 것을 확인하였다. 특히, 확인된 U(VI) 화학종 모두(${UO_2}^{2+}$, $(UO_2)_2{(OH)_2}^{2+}$과 $(UO_2)_3(OH)_5{^+})$에서 정적 (static) 및 동적 (dynamic) 소광작용이 공존하는 것으로 관찰되었다. 시간분해 형광 스펙트럼으로부터 리간드 농도에 따른 U(VI) 화학종의 형광세기와 형광수명을 측정하였으며, Stern-Volmer 식을 이용하여 분석하였다. 결정된 정적소광계수(KS)는 ${UO_2}^{2+}$, $(UO_2)_2{(OH)_2}^{2+}$ 과 $(UO_2)_3(OH)_5+$에 대하여 각각 $4.2{\pm}0.1$, $4.3{\pm}0.1$ 과 $4.34{\pm}0.08$이다. Stern-Volmer 식을 이용한 분석 결과, 단일 또는 이중 배위자 구조(mono- and bi-dentate)의 U(VI)-DHB 착물이 모두 정적소광효과에 관여하는 바닥상태 착물임을 확인하였다.

• 한국버섯학회지
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• 제11권2호
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• pp.99-106
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• 2013

본 연구에서는 항암제와 면역 조절제로 널리 사용되는 차가버섯을 피부 미백제로 이용할 수 있는지 가능성을 알아보기 위해 멜라닌생성 저해 효과와 자외선 차단 작용과 관련된 여러 실험을 수행하였다. 메탄올을 이용해 차가버섯의 자실체에서 추출한 물질의 총 폴리페놀 함량과 플라보노이드 함량은 각각 31.85 mg/g과 28.33 mg/g으로 측정되었다. B16/F10 melanoma와 NIH3T3 세포주에 추출물의 농도를 10~500 ${\mu}g/mL$으로 처리한 세포생존율 시험에서 시험 세포주의 52% 이상이 생존하여 세포독성은 없는 것으로 확인되었다. DPPH 라디칼 소거 활성과 금속이온 제거능 등의 항산화 시험에서 추출물의 항산화 활성은 양성대조군인 tocopherol이나 BHT에 비해 낮았으나 추출물의 농도가 높아짐에 따라 항산화 활성은 비례적으로 증가하였다. 멜라닌 합성의 초기단계에 관여하는 티로시나아제와 L-DOPA에 차가버섯 메탄올 추출물과 양성대조군인 kojic acid와 arbutin을 각각 직접 처리하고 저해 효과를 측정한 결과 추출물은 양성 대조군인 kojic acid 및 arbutin에 비해 저해 효과가 매우 낮았다. B16/F10 Melanoma 세포에 추출물과 arbutin을 처리하고 세포내 티로시나아제의 저해 활성을 조사한 결과, 100 ${\mu}g/mL$의 농도에서 추출물은 68.59%, arbutin은 58.36%의 활성이 저해되어 메탄올 추출물이 arbutin에 비해 티로시나아제 저해활성이 약 10% 높았다. 또한, B16/F10 melanoma 세포에 차가버섯 추출물과 arbutin을 처리하여 생성된 멜라닌의 양을 측정한 결과, 추출물과 arbutin을 처리한 모든 군에서 생성된 멜라닌의 양은 유사하였으며, 처리 농도가 증가함에 따라 농도 의존적으로 생성된 멜라닌의 양은 감소하였다. 따라서 차가버섯 메탄올 추출물은 세포 밖에서 직접 티로시나아제를 저해하는 작용은 양성 대조군에비해 매우 낮았으나 melanoma 세포내에서 티로시나아제와 멜라닌의 생성을 양성대조군과 대등하게 저해하여 피부에 미백효과를 나타낼 수 있을 것으로 사료된다. 또한 차가버섯 메탄올 추출물을 200-400 nm 파장에서 분광광도계를 이용하여 흡수스펙트럼을 측정한 결과, 280-350 nm의 자외선 영역에서 흡광도가 높아 자외선을 효율적으로 차단하는 것으로 나타났다.

• 멤브레인
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• 제19권3호
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• pp.252-260
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• 2009

산성 용액의 수처리가 폴리아크릴로니트릴계 중공사형 한외여과막에 미치는 영향을 십자흐름 방식의 순환식 막 모듈 여과 장치를 이용하여 연구하였다. 막 모듈 여과장치를 이용하여 pH 2인 강산성 용액의 수처리를 시작한 지 약 80시간이 경과되었을 때 막 투과량(permeate flux)이 급격히 감소하는 것을 관측하였다. 또한, 수처리 시간 별로 막 모듈 여과장치의 공급조에서 채취한 샘플 용액의 자외선/가시광선 흡수 스펙트럼과 기체 크로마토그래피/질량분석(gas chromatography/mass spectrometry, GC/MS) 스펙트럼을 분석한 결과 수처리 시간이 경과함에 따라 막 모듈을 통과한 농축액 속에 새로운 유기 화합물이 생성된다는 사실을 알아내었다. 질량스펙트럼 분석을 통해 이 화합물을 1,6-dioxacyclododecane-7,12-dione이라고 예측하였으며, 각종 플라스틱 특히 폴리우레탄 제조 시 사용되는 첨가제 중 하나라는 사실도 알아내었다. 수처리에 사용된 막에 대한 전자주사 현미경 사진 및 고체 NMR 분석 등의 추가 실험을 통해 산성 용액 수처리 과정에서 발생한 막 투과량의 감소는 산성 용액 하에서 일어나는 UF막의 변형에 의한 것이 아니라 막 모듈 여과장치에 사용된 폴리우레탄 튜브에서 산과의 반응에 의해 용출된 저 분자량의 유기화합물이 막 오염 현상을 일으켰기 때문인 것으로 결론지었다. 이번 연구 결과는 산성 용액의 수처리 공정 시 UF막 자체의 산에 대한 반응성 뿐 아니라 막 모듈을 포함한 수처리 장치 자체의 산에 대한 반응성 역시 산 용액의 수처리 효율은 물론, 산을 이용한 막의 화학 세정 효율 및 수처리 막의 pH 사용 한계를 결정하는 데 매우 중요한 요소 중 하나라는 것을 보여준다.

• 대한화학회지
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• 제53권3호
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• pp.233-243
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• 2009

실리카지지 니켈(Ni-Si$O_2$), 실리카지지 구리(Cu-Si$O_2$), 몇가지 조성의 실리카지지 니켈과 구리의 합금(Ni/Cu-Si$O_2$)을 실온에서 일산화탄소(CO)의 압력을 넓은 범위에서 변화시키면서(0.2 $torr{\sim}$50 torr) 흡착된 CO의 적외선 스펙트럼을 1500 $cm^{-1}{\sim}2500\;cm^{-1}$ 범위에서 관찰했고 실온에서 진공탈착시키면서 흡착된 CO의 적외선 스펙트럼을 관찰했다. Ni-Si$O_2$에 CO를 흡착시켰을 때 2059.6 $cm^{-1},\;{\sim}$2036.5 $cm^{-1},\;{\sim}$1868.7 $cm^{-1},\;{\sim}$1697.1 $cm^{-1}$의 네 흡수띠가 관찰되었고, Cu-Si$O_2$에 일산화탄소를 흡착시켰을 때 $\sim$2115.5 $cm^{-1},\;{\sim}$1743.0 $cm^{-1}$ 두 흡수띠가 관찰되었으며, Ni/Cu-Si$O_2$에서는 ${\sim}2123.2\;cm^{-1}$, 2059.6 $cm^{-1},\;{\sim}$2036.4 $cm^{-1},\;{\sim}$1899.5 $cm^{-1},\;{\sim}$1697.1 $cm^{-1}$에 다섯 흡수띠가 관찰되었다. Ni/Cu-Si$O_2$, Cu-Si$O_2$, Ni/Cu-Si$O_2$에서 CO를 흡착시켰을 때 관찰된 흡수스펙트럼은 이전의 보고와 근사적으로 일치한다. 1800 $cm^{-1}$ 이하의 흡수띠는 Ni이나 Ni/Cu 합금의 스텦이 있는 결정표면에서 관찰된 바 있는데 Ni-Si$O_2$, Ni/Cu-Si$O_2$를 실온에서 CO를 흡착시켰을 때 나타나는 ${\sim}1697.1\;cm^{-1}$ 흡수띠는 Ni이나 Ni/Cu 합금 표면에서 스텦에 인접한 흡착자리에 흡착한 CO에 기인한 흡수띠로 제시할 수 있다. Cu-Si$O_2$ 시료를 실온에서 CO를 흡착시켰을 때 Cu 결정표면에서 2000 $cm^{-1}$ 이하의 흡수띠가 관찰되는 경우는 드문데 1743.0 $cm^{-1}$ 흡수띠는 Cu 표면의 스텦에 인접한 흡착자리에 흡착한 CO에 기인한 흡수띠로 제시할 수 있다. Ni/Cu-Si$O_2$에서 Cu의 함량이 몰분율 0.5까지 변함에 따라 같은 CO 압력 또는 같은 진공탈착시간에서 흡수띠의 위치가 21 $cm^{-1}$ 이하로 다른 ⅠB 금속을 첨가했을 때보다 작게 변하는데 Cu d 전자의 리간드 효과가 작은 현상에 기인한 것으로 볼 수 있다.

• 자원환경지질
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• 제44권6호
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• pp.463-474
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• 2011

해남 천열수 광화대는 우리나라 남서부에 위치하고 있으며, 저유황계 천열수 금-은 광상(은산-모이산)과 점토광상(옥매산, 성산, 춘산)을 배태하고 있다. 백악기 화산활동과 관련된 천열수 광상과 이와 함께 수반되는 열수변질작용은 열수변질광물들로 구성된 대규모의 대상분포를 야기 시켰다. 명반석-석영, 명반석-딕카이트-석영, 딕카이트-카올리나이트-석영의 광물조합을 갖는 강고령토변질작용으로 변질된 암석들은 옥매산, 성산, 춘산지역에 노출되어 있다. 세 개의 가시근적외선 밴드, 여섯 개의 단파장적외선 밴드, 다섯 개의 열적외선 밴드로 구성된 Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer (ASTER)는 해남 천열수 광화대 내 강고령토변질작용을 받은 암석들을 식별하는데 사용되었다. 열수변질광물들의 특정한 분광특성들은 연구지역내 변질 받지 않은 암석들로부터 강고령 토변질작용을 받은 암석들의 식별을 가능하게 한다. 연구지역 내 강고령토변질작용을 받은 암석들을 주로 구성하는 명반석, 딕카이트, 카올리나이트는 대표적인 함 Al-O-H 광물로 $2.20{\mu}m$에서 강한 흡수특성을 갖는다. ASTER 밴드조합 및 밴드비 변환은 강고령토변질작용을 받은 암석과 비변질 암석으로부터 획득된 DN 값의 차이를 증가시킨다. 옥매산, 성산, 춘산지역으로부터 강고령토변질작용을 받은 암석들 내 명반석과 딕카이트-카올리나이트는 각각 1.523과 1.737의 평균 DN 값을 갖는다. 이러한 DN 값은 비변질 지역으로부터 획득된 DN (각각 평균 1.211과 1.308)값에 비해 훨씬 높다. ASTER 영상은 지표환경에서 열수변질광물의 분포특성을 원격적으로 제공할 수 있다. 이러한 측면에서 ASTER 분광분석과 야외지질조사 결과의 좋은 상관성은 ASTER 분광분석이 광물자원탐사의 초기 단계에서 유용한 탐사방법이 될 수 있음을 제시한다.

• 산업식품공학
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• 제15권1호
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• pp.48-55
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• 2011

본 연구에서는 고춧가루의 매운맛을 내는 주성분인 캡사이신 함량을 신속하게 측정할 수 있도록 근적외선 흡광도를 측정할 수 있는 시스템을 구성하였다. 이를 이용하여 동일지역(영광군)에서 생산된 맵지 않은 일반 품종의 고춧가루와 우리나라에서 아주 매운 고추로 알려진 청양 품종의 고춧가루를 혼합하여 만들어진 시료에 대하여 입자의 크기별로 캡사이신 함량을 예측할 수 있는 PLSR 모델을 개발하였다. 고춧가루 입도별로 캡사이신 함량의 예측성능을 향상시키기 위한 스펙트럼 전처리 조건을 구명하였으며, 입도가 캡사이신의 함량 예측에 미치는 영향을 구명하였다. 그결과를 요약하면 다음과 같다. (1) 고춧가루의 근적외선 흡광도 측정 시스템은 1100-2300 nm 대역에서의 근적외선 흡광도 측정용 AOTF-NIR Spectrometer, 여러 부위의 흡광도를 측정하기 위하여 제작된 시료 회전판, 시료 회전판을 회전시키는 모터, 회전판의 속도를 조절하는 속도조절장치와, 시료 용기 등으로 구성되었다. (2) 1100-2300 nm의 대역에서 고춧가루와 순수 캡사이신 분말의 스펙트럼을 측정한 결과 고춧가루의 스펙트럼 피크들과 캡사이신의 스펙트럼 피크가 유사한 대역에서 나타나, 근적외선 분광법을 이용하여 고춧가루의 캡사이신 함량 예측이 가능한것으로 판단되었다. (3) 고춧가루 입도별(0.425 mm이하, 0.425-0.71 mm, 0.71-1.4 mm)로 획득한 근적외선 흡광도에 대하여 전처리를 달리하여 개발한 캡사이신 함량 예측용 PLSR 모델을 교차 검증한 결과 결정계수(${R_V}^2$)는 0.948-0.979, 예측오차(SEP)는 6.56-7.94 mg% 범위에서 나타났으며, 입도가 작을수록 예측성능이 우수하였다. (4) 3가지 입도를 통합한 고춧가루(입도 1.4 mm이하)에 대하여 캡사이신 함량 예측모델 개발을 위한 최적의 스펙트럼 전처리 조건은 영역 정규화, SNV와 1차 미분 3가지를 순차적으로 적용하는 것이었으며, 이를 이용하여 PLSR 예측모델을 개발하여 교차검증으로 검증할 때 결정계수(${R_V}^2$)는 0.959, 예측오차(SEP)는 8.82 mg%로 나타났다. (5) 입도가 구분된 고춧가루에는 입도별 예측모델을 적용하고, 입도가 구분되지 않은 고춧가루는 통합 입도 예측모델에 적용함으로써 캡사이신 함량의 예측정확도를 향상시킬 수 있을 것으로 판단되었다.

• 자원환경지질
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• 제8권3호
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• pp.117-124
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• 1975

경북(慶北) 봉화군(奉化郡) 소재(所在) 장군광산(將軍鑛山)의 표성산화(表成酸化)망간광석중(鑛石中)에서 필자(筆者)에 의(依)하여 발견명명(發見命名)된 신종건물(新種鍵物) 장군석(將軍石)은 국제(國際) 광물학회내연합(鑛物學會內聯合)에 있는 "신종광물(新種鑛物) 및 광물명위원회(鑛物名委員會)"의 공인(公認)을 받았는바 이에 대(對)한 광물학적(鑛物學的)인 연구결과(硏究結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. (1) 장군석(將軍石)은 표성산화(表成酸化)망간 광석중(鑛石中) cementation zone에서 산출(産出)되며, 엔소타이트, 토도로카이트, 방해석(方解石)을 수반(隨伴)한다. 대체로 공동(空洞)에서 수기상(樹技狀) 또는 방사상(放射狀)을 이루는 엽편상(葉片狀) 세립집합체(細粒集合體)(입자(粒子)의 크기 <0.05mm)로 또는 교질상대(膠質狀帶)로 산출(産出)한다. (2) 색(色)은 흑색(黑色)이며 광택(光澤)은 무염(無艶), 조흔(條痕)은 흑갈(黑褐)~암갈(暗褐色)이다. 벽개(劈開)는 한방향(方向)으로 완전(完全)하다. 경도(硬度)(H)=2-3이며 역쇄성(易碎性)이다. 비중(比重)(G)=3.59(실측시(實測植)), 3.58이론치(理論値)이다. (5) 화학분석치(化學分析値)로부터 계산(計算)된 장군석(將軍石)의 화학식(化學式)은 $Mn^{4+}{_{4.85}}(Mn^{2+}{_{0.90}}Fe^{3+}{_{0.30}})_{1.20}O_{8.09}(OH)_{5.91}$이며, 이상식(理想式)은 $Mn^{4+}{_{5-x}}(Mn^{2+},\;Fe^{3+}){_{1+x}}O_8(OH)_6$ ($x{\approx}0.2$)이다. (6) 장군석(將軍石)은 사방정사 속(屬)하며 X선(線) 분말회절분석(粉末廻折分析) 결과(結果), 단위포(單位胞)의 크기는 $a=9.324{\AA}$, $b=14.05{\AA}$, $c=7.956{\AA}$이며, 단위포(單位胞)의 체적(體積)은 $1042.25{\times}10^{-24}cm$이다. 보솔(輔率) a : b : c=0.663 : 1 : 0.566. 단위포함유수(單位胞含有數) (Z)=4. (7) 시차열분석곡선(示差熱分析曲線)은 $250{\sim}370^{\circ}C$와 $955^{\circ}C$에서 흡열(吸熱)피크를 보여준다. 전자(前者)는 장군석(將軍石)이 탈수(脫水) 및 산화(酸化)를 받아 $(Mn,\;Fe)_2O_3$이 생성(生成)된데 기인(基因)하며 후자(後者)는 hausmannite 형(型)의 구조(構造)를 갖는 $(Mn,\;Fe)_3O_4$의 생성(生成)에 기인(基因)하는 것이다. $(Mn,\;Fe)_2O_3$는 등보정사이고 $a=9.417{\AA}$이었고 $(Mn,\;Fe)_3O_4$는 정방정사이고 $a=5.76{\AA}$, $c=9.51{\AA}$이었다. (6) 장군석(將軍石)의 적외선흡수분광(赤外線吸收分光)스펙트럼은 $515cm^{-1}$와 $545cm^{-1}$에서 Mn-O stretching 진동(振動)을, $1025cm^{-1}$에서 O-H bending 진동(振動)을 그리고 $3225cm^{-1}$에서 O-H stretching 진동(振動)을 보여준다. (3) 장군석(將軍石)은 불투명광물(不透明鑛物)이며 현미경하(顯微鏡下)에서 반사도(反射度)는 13~15%이고 복반사율(複反射率)은 공기중(空氣中)에서 현저(顯著)하며 침액중(浸液中)에서 강(强)하다. 반사다색성(反射多色性)은 백색(白色)~담회색(淡灰色)이다. 십자(十字)니콜하(下)에서의 편광색(偏光色)은 공기중(空氣中)에서 청색(靑色)을 띈 황갈(黃褐)~회색(灰色)이고 침액중(浸液中)에서는 黃褐(황갈)~청갈(靑褐)~회색(灰色)이다. 내부반사(內部反射)는 없다. (4) 연마면(硏磨面)에 대(對)한 에칭반응(反應)은 HCl(conc.)와 $H_2SO_4+H_2O_2$ 회색(灰色), 퇴색(褪色), SnCl(sat.): 암색(暗色), $HNO_3$ (conc.) : 회색(灰色), $H_2O_2$ : 거품을 내며 퇴색(褪色). (9) 신종광물(新種鑛物) 장군석(將軍石)은 독특(獨特)한 화학조성(化學組成)과 단위포(單位胞)를 가지고 있어서 이의 발견(發見)은 산화(酸化)망간광물(鑛物)의 분류(分類)와 연구(硏究)에 새로운 방향(方向)과 지침(指針)이 되었다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제13권2호
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• pp.111-129
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• 1970

핵산 및 그 관련물질 연구의 일환으로서 미생물 효소에 의하여 핵산을 분해하여 5'-mononucleotides 생성을 목적으로 미생물에서 5'-phosphodiesterase 생성균주를 얻기위하여 전국 각지 76개 지역에서 논, 밭, 산, 하천의 토양 그리고 퇴비, 누룩, 메주 등 시료 210종을 수집하였다. 이 수집 시료로 부터 dilution pour plate method 로서 Aspergillus속 240주, Penicillium속 232주, Neurospora속, 19주, Monascus속 16주, 그리고 Streptomyces속 265주로 총 758주를 순수 분리하였다. 분리된 모든 균주에 대하여 RNA-depolymerase 균의 crude enzyme 중에는 5'-AMP deaminase가 공존하고 있으므로 효소반응 중에 RNA 가 5'-mononucleotide로 분해 축적하는 동안에 5'-AMP의 adenine의 6위치에 붙은 $NH_2$기를 탈아미노하여 hypoxanthine으로 하기 때문에 5'-IMP 로 되는 것이라 생각된다. 분리 동정 된 Penicillium citreo-viride PO 2-11 strain과 Streptomyces aureus SOA 4-21 strain 이 생성한 5'-phosphodiesterase 로서 RNA를 효소 분해하여 5'-mononucleotide 의 정량한 결과는 Table 10과 같다. productivities를 1차 screening 하고 5'-phosphodiesterase productivities로서 2차 screening 하여 우수균주를 얻고 동정하였다. 우수균주의 5'-phosphodiesterase productivity에 대하여 배양상의 optimum condition을 검토하고 5'-phosphodiesterse activity에 미치는 여러 화합물의 영향과 효소반응의 최적 조건을 구명하였다. 우수균주가 생성한 5'-phosphodiesterase에 의하여 RNA 분해로 반응 최종 산물을 ion exchange column chromatography법으로 정량하고 최종 분해 산물엔 5'-mononucleotide를 paper chromatography, thinlayer chromatography, UV-absorption spectra, carbazole reaction 및 Schiff's reaction 등으로 동정한 결과는 다음과 같다. [1] 5'-phosphodiesterase productivity가 가장 우수한 두 균주를 선정하였고 이들은 토양에서 분리 되었으며 선정된 푸른 곰팡이는 Penicillium citreoviride PO 2-11로 동정되었고 방사선균은 Streptomyces aureus SOA 4-21로 동정되었다. [2] 분리 선정 된 Penicillium citreo-viride PO 2-11 strain은 배양상의 optimum condition 이 pH 5.0이고 temperature는 $30^{\circ}C$이었고 이 균이 생성한 5'-phosphodiesterase의 효소 반응상의 optimum condition 이 pH 4.2이고 temperature는 $60^{\circ}C$이었다. 그리고 5'-phosphodiesterase 생성에서 최적 탄소원은 sucrose이고 질소원은 $NH_4NO_3$이고 corn steep liquor나 혹은 yeast extract를 각각 0.01%씩 첨가한 구는 첨가하지 않은 control 구보다 20%의 5'-phosphodiesterase 생성 증가를 나타 내었다. 이 균이 생성한 5'-phosphodiestrase는 $Mg^{++},\;Ca^{++},\;Zn^{++},\;Mn^{++}$ 등 금속이온은 activator이고 EDTA, citrate, $Cu^{++},\;Co^{++}$ 등은 inhibitor 임을 알았다. 이 균이 생성한 5'-phosphodiesterase는 RNA를 분해하여 분해율 65.81%이었고 5'-AMP, 5'-GMP, 5'-UMP 및 5'-CMP를 생성하며 이때 축적되는 5'-mononucleotides중 5'-GMP 만이 정미성이 있음을 알았고 이균은 5'-AMP deamaminase가 없음을 확인하였다. 이 균의 효소에 의하여 RNA에서 정미성 5'-GMP 186.7 mg/RNA(g)를 생산할수 있음을 알았다. [3] 분리 선정된 Streptomyces aureus SOA 4-21 strain은 배양상의 optimum condition이 pH 7.0이고 temperature는 $28^{\circ}C$이었고 이 균이 생성한 5'-phosphodiesterase의 효소반응상의 optimum condition이 pH 7.3이고 temperature는 $50^{\circ}C$이었다. 그리고 5'-phosphodiesterase 생성에서 최적탄소원은 glucose이고 질소원은 asparagine이고 yeast extract 0.01%첨가구가 control 구보다 40%의 5'-phosphodiesterase 생성증가를 나타내었다. 이 균이 생성한 5'-phosphodiesterase는 $Ca^{++},\;Zn^{++},\;Mn^{++}$ 등 금속이온은 activator 이고 citrate, EDTA, $Cu^{++}$ 등은 inhibitor 임을 알았다. 또한 이 균은 5'-phosphodiesterase 뿐만 아니라 5'-AMP deaminase도 생성함을 확인하였다. 그러므로 RNA 분해율은 63.58% 이었고 RNA를 분해하여 5'-AMP, 5'-CMP, 5'-GMP 및 5'-UMP로 축적시키고 RNA가 효소 분해됨과 동시에 5'-AMP deaminase도 작용하며 생성된 5'-AMP 의 60% 상당을 5'-IMP로 전환시키는 특성이 있어서 정미성 5'-mononucleotide 생성이 전자의 균보다 두드러지게 증가함을 밝혔다. 이 균에 의하여 RNA에서 정미성 5'-IMP 171.8 mg/RNA(g) 및 5'-GMP 148.2 mg/RNA(g)생산할 수 있어 정미성 5'-mononucleotide 320mg/RNA(g)를 생산할 수 있음을 알았다.