• 제목/요약/키워드: ammonium oxidation

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Dioxygen Binding to Dirhodium(Ⅱ, Ⅱ), (Ⅱ, Ⅲ), and (Ⅲ, Ⅲ) Complexes. Spectroscopic Characterization of $[Rh_{2}(ap)_{4}(O_{2})]^{+},\;Rh_{2}(ap)_{4}(O_{2}),\;and\;[Rh_{2}(ap)_{4}(O_{2})]^-$, where ap=2-anilinopyridinate Ion

  • Lee, Jae-Duck;Yao, Chao-Liang;Capdevielle, Francoise J.;Han, Bao-Cheng;Bear, John L.;Kadish, Karl M.
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제14권2호
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    • pp.195-200
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    • 1993
  • The neutral, reduced, and oxidized 2,2-trans isomers of $Rh_2(ap)_4$ (ap=2-anilinopyridinate) were investigated with respect to dioxygen binding in $CH_2Cl_2$ containing 0.1 M tetrabutyl-ammonium perchlorate. $Rh_2(ap)_4$ binds dioxygen in nonaqueous media and forms a $Rh^{II}Rh^{III}$ superoxide complex, $Rh_2(ap)_4(O_2)$. This neutral species was isolated and is characterized by UV-visible and IR spectroscopy, mass spectrometry and cyclic voltammetry. It can be reduced by one electron at $E_{1/2}$ = -0.45 V vs. SCE in $CH_2Cl_2$ and gives ${[Rh_2(ap)_4(O_2)]}^-$ as demonstrated by the ESR spectrum of a frozen solution taken after controlled potential reduction. The superoxide ion in ${[Rh_2(ap)_4(O_2)]}^-$ is axially bound to one of the two rhodium ions, both of which are in a +2 oxidation state. $Rh_2(ap)_4(O_2)$ can also be stepwise oxidized in two one-electron transfer steps at $E_{1/2}$ = 0.21 V and 0.85 V vs. SCE in $CH_2Cl_2$ and gives ${[Rh_2(ap)_4(O_2)]}^+$ followed by ${[Rh_2(ap)_4(O_2)]}^{2+}$. ESR spectra demonstrate that the singly oxidized complex is best described as ${[Rh^{II}Rh^{III}(ap)_4(O_2)]}^+$ where the odd electron is delocalized on both of the two rhodium ions and the axial ligand is molecular oxygen.

NH4F가 첨가된 0.5 M 옥살산 전처리가 AZ91 마그네슘 합금의 PEO 피막 형성에 미치는 영향 (Effect of pre-treatment in 0.5 M oxalic acid containing various NH4F concentrations on PEO Film Formation of AZ91 Mg Alloy)

  • 권두영;송풍근;문성모
    • 한국표면공학회지
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    • 제55권1호
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    • pp.24-31
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    • 2022
  • This study investigated the effect of pre-treatment on the PEO film formation of AZ91 Mg alloy. The pre-treatment was conducted for 10 min at room temperature in 0.5 M oxalic acid (C2H2O4) solution containing various ammonium fluoride (NH4F) concentrations. The pre-treated AZ91 Mg specimens were anodized at 100 mA/cm2 of 300 Hz AC for 2 min in 0.1 M NaOH + 0.4 M Na2SiO3 solution. When AZ91 Mg alloy was pretreated in 0.5 M oxalic acid with NH4F concentration less than 0.3 M, continuous dissolution of the AZ91 Mg alloy occurred together with the formation of black smuts and arc initiation time for PEO film formation was very late. It was noticed that corrosion rate of the AZ91 Mg alloy became faster if small amount of NH4F concentration, 0.1 M, is added. The fast corrosion is attributable to fast formation of porous fluoride together with porous oxides in the reaction products. On the other hand, when AZ91 Mg alloy was pretreated in 0.5 M oxalic acid with sufficient NH4F more than 0.3 M, a thin and dense protective film was formed on the AZ91 Mg alloy surface which resulted in faster initiation of arcs and formation of PEO film.

단축질소제거 공정을 이용한 가축분뇨의 적정 처리조건 연구 (Optimal Operation Condition of Livestock Wastewater Treatment Using Shortcut Biological Nitrogen Removal Process)

  • 강진영;장영호;정병환;김연진;김용호
    • 한국물환경학회지
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    • 제39권5호
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    • pp.390-395
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    • 2023
  • The feasibility of applying the shortcut nitrogen removal process to treat livestock wastewater on individual farms was examined, and appropriate operating parameters were established. As a result,, it was determined that the nitrification reaction was carried out under 550 mg/L of ammonium nitrogen concentration, but it was less effective under conditions of high ammonia concentration. Consequently, it was confirmed that a partial injection of inflow water was necessary to minimize the effects of ammonia toxicity. Following the sequential batch reactor (SBR) operation results, it was difficult to achieve the effluent quality standard without an external carbon source. Also, selection of the appropriate hydraulic retention time was critical for the optimal SBR operation. Following the livestock farm application, with external carbon source injecting, the total nitrogen concentration in the effluent was 85.1 mg/L. This result revealed that the standard could be accomplished through a single treatment on individual livestock farms. The ratio of nitrite nitrogen to ammonia nitrogen in the effluent was verified to be suitable for implementing the anammox process with a 10 days of hydraulic retention time. This study demonstrated the potential applicability of process in the future. However, in order to apply to livestock farms, managing variations in wastewater load across individual farms and addressing reduced nitrogen oxidation efficiency during the winter season are crucial.

효소분석법에 의한 미량암모니아의 정량 (Determination of Microquantities of Ammonia by Enzymatic Analysis)

  • 성하진;양한철
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제14권6호
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    • pp.495-500
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    • 1986
  • 단백질, 아미노산 등 각종 질소화합물의 공존하에서 $10^{-5}$M (0.01 $\mu$mole/$m{\ell}$)의 미량암모니아 정량이 가능한 효소적 분석법에 관하여 검토하였다. Glutamine synthetase의 L-glutamine합성 반응에서 생성되는 무기린정량법에 의하면 암모니아정량 범위는 0.01-0.10mM이였다. Glutamine synthetase와 pyruvate kinase 및 lactate dehydrogenase의 공역계를 이용하여 340nm에서의 NADH 산화에 의한 흡광도감소에 의하여 암모니아를 정량하였다. 이 방법의 정량범위는 0.01-0.05mM이었으며 반응계의 조성은 phosphoenol pyruvate, 3mM; L-glutamate, 10mM; ATP, 1mM; MgSO$_4$, 20mM;KCl, 75mM; NADH, 0.2mM; Tris-HCl buffer(pH 7.0), 100mM; pyruvate kinase, 10U/$m{\ell}$; lactate dehydrogenase, 12U/$m{\ell}$과 glutamine synthetase, 4U/$m{\ell}$이었다. 효소반응은 3$0^{\circ}C$에서 20분간 예비반응 후 각 농도의 염화암모니움을 가한후 3$0^{\circ}C$에서 30분간 반응시켰다. Glutamine synthetase와 glutamate synthase의 공역계를 사용한 암모니아정량법의 암모니아정량 범위는 0.01-0.05mM이었으며 반응계의 조성은 ATP, 5mM; L-glutamate, 5mM; $\alpha$-ketoglutarate, 5mM; MgCl$_2$, 1.5mM; NADPH, 0.15mM; Tris- HCl buffer(pH7.0) 100mM;glutamine synthetase, 1U/$m{\ell}$과 glutamate synthase, 0.5U/$m{\ell}$ 이었다. 효소반응은 3$0^{\circ}C$에서 20분간 예비반응시킨 후 각 농도의 염화암모니움을 가하여 3$0^{\circ}C$에서 30분간 반응시켰다.

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Nitromethane 분해를 위한 초임계수 산화(SCWO) 공정 최적화 (Optimization of Supercritical Water Oxidation(SCWO) Process for Decomposing Nitromethane)

  • 한주희;정창모;도승회;한기도;신영호
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제44권6호
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    • pp.659-668
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    • 2006
  • 실험계획법을 이용하여 nitromethane을 초임계수산화(SCWO)로 분해시키는 공정의 최적화 연구를 진행하였다. Lab scale 반응설비를 이용하여 처리수의 COD와 T-N을 최소화하는 SCWO 공정의 최적 운전조건을 도출하였으며, scale-up 문제점을 파악하기 위해 SCWO pilot plant 실험 결과와 lab scale 최적화 실험 결과를 비교하였다. 처리수의 COD와 T-N을 최적화 목적 변수(KPOV)로 설정하였으며, 예비실험을 통해 반응 온도(temp)와 nitromethane과 암모니아수의 몰 비(NAR)를 주요 운전 변수(KPIV)로 설정하였다. 최적화 실험은 통계적 실험계획법인 중심합성설계법을 사용하였으며, 실험결과의 해석은 반응표면법을 활용하였다. 주 효과 분석결과 처리수의 COD는 Temp 증가에 따라 급격하게 감소하며, NAR 증가에 따라 약간 감소하는 것으로 나타났으며, T-N은 Temp 와 NAR 증가에 따라 감소하였다. Temp가 $420{\sim}430^{\circ}C$로 낮을 때에는 NAR 증가에 따라 T-N이 급격히 감소하였으나, $450^{\circ}C$ 이상으로 높을 때에는 큰 변화가 없었다. 최적화 실험 결과를 회귀분석 하여 처리수의 COD와 T-N 을 예측할 수 있도록 Temp와 NAR이 변수인 2차식으로 회귀식을 도출하였으며, 결정계수($r^2$)와 표준화잔차의 정규성을 분석하여 회귀식이 실험결과를 잘 모사하는 것을 확인하였다. 회귀식을 이용하여 COD < 2 mg/L, T-N<40 mg/L를 동시에 만족시키며 부식 위험이 적은 nitromethane 분해 최적 운전 조건은 Temp $450-460^{\circ}C$, NAR 1.03-1.08로 설정하였다. SCWO pilot plant를 이용하여 nitromethane 분해 최적 조건을 검증하고, SCWO 공정의 scale-up 문제점을 파악하는 연구를 실시하였다. SCWO pilot plant 실험 결과를 lab scale 반응설비에서 도출한 COD와 T-N의 회귀식과 비교한 결과 오차가 증가하지만 회귀식이 pilot plant 실험결과도 잘 나타내는 것을 확인할 수 있었다. Pilot plant 실험결과에 대한 회귀식의 적합성은 실험값과 예측값의 비교도와 표준화잔차의 정규성으로 검증하였다.

강릉지방의 오징어 식해 개발에 관한 연구 -2. 숙성온도 및 기간에 따른 화학적 변화, 미생물 변화 및 단백질 분해 효소의 정제- (The Development of Squid(Todarodes pacificus) Sik-hae in Kang-Nung District -2. The Effects of Fermentation Temperatures and Periods on Chemical and Microbial Changes, and the Partial Purification of Pretense-)

  • 김상무;조영제;이근태
    • 한국수산과학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.223-231
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    • 1994
  • 오징어 식해 개발을 위하여 식해 숙성시 숙성온도 및 기간에 따른 TBA, fatty acids, free amino acids 및 미생물의 변화와 단백질 분해효소의 정제 실험을 요약하면 다음과 같다. TBA 값은 각 온도에서 숙성 5일만에 최고치를 나타내었다가 감소하였으며 숙성온도 $10^{\circ}C$에서 지질의 산화가 가장 많았다. 오징어 식해의 지방산 조성은 linoleic acid(18:2), oleic acid(18:1)가 $60\%$ 이상 점유하였으며 EPA(20:5) 및 linilenic acid(18:3)은 약 $13\%$ 정도였다. 숙성기간이 길어질수록 linolenic acid 및 EPA는 현저하게 분해되었으며 $10^{\circ}C$$15^{\circ}C$에서 지방산화가 촉진되었다. 식해의 유리 아미노산 조성 은 Pro, His, Arg, Leu, Glu 등이 높은 점유율을 나타내고 있으며 숙성기간이 증가할수록 Ser, His, Arg 등은 점유율이 낮아지며, 반면에 Glu, Ala, Val, Tyr 등은 높아졌다. 그리고 숙성온도가 증가할 수록 Glu, Val 및 Met은 점유율이 증가하였으며 Ala, Cys, Thr 및 Gly은 감소하였다. 미생물의 변화는 총균수는 온도가 높을수록 증가하였으며 숙성 10일만에 최대로 되었다가 그 후 감소하였다. Lactic acid bacteria 수는 각 숙성온도에서 숙성 15일째에 최대였다가 그후 감소하였으며 숙성온도가 높을 수록 증가속도 및 감소속도도 빨랐다. Proteolytic bacteria 수는 숙성온도가 높을수록 증가량 및 속도가 빨랐으며 숙성기간이 증가함에 따라 감소량도 많았다. Psychrotrophs수는 $10^{\circ}C$ 숙성에서 제일 높았으며 숙성기간 15일째가 최대였다. 단백질분해능이 강한 균주들을 동정하였을 때 모두 Bacillus 속으로 밝혀졌다. 단백질 분해효소는 ammonium sulfate $60{\sim}80\%$ 농도 사이에서 최대로 추출되었으며 이온교환수지로 정제하였을 때 3개의 peak중 마지막 peak에서 활성을 나타내었으며 전기영동 결과 분자량이 대략 $20,000{\sim}40,000$사이에 15개 정도의 bands가 나타났다.

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전도성고분자, 티로시나아제 효소 및 이온성 액체 전해질을 융합한 전압전류법 기반의 비스페놀F 검출 센서 (Voltammetric Sensor Incorporated with Conductive Polymer, Tyrosinase, and Ionic Liquid Electrolyte for Bisphenol F)

  • 지성은;이상혁;이혜진
    • 공업화학
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    • 제34권3호
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    • pp.258-263
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    • 2023
  • 본 연구에서는 일회용 센서 칩으로 제작 가능한 스크린 프린팅된 탄소칩 전극(screen printed carbon electrode; SPCE) 표면에 전도성고분자 및 효소 티로시나아제(tyrosinase, Tyr)를 적층하여 전기화학적인 방법으로 남성 질환, 갑상선 질환 등과 연관성이 입증된 내분비계 교란 물질인 비스페놀F (bisphenol F, BPF) 검출에 적용하였다. 산소 플라즈마 처리를 통해 음전하를 띠게 한 SPCE 작업전극 표면에 양전하를 띄는 전도성 고분자인 poly(diallyldimethyl ammonium chloride) (PDDA)과 음전하를 띠는 고분자 화합물 poly(sodium 4-styrenesulfonate) (PSS) 그리고 PDDA 순서대로 정전기적인 인력으로 층을 쌓고, 최종적으로 pH (7.0)를 조절하여 음전하를 띄게 한 효소, Tyr층을 올려 PDDA-PSS-PDDA-Tyr 센서를 제작하였다. 상기 전극 센서를 기질이자 타겟분석물인 BPF 용액에 접촉하면, 전극 표면에서 Tyr 효소와 산화반응에 의해 4,4'-methylenebis(cyclohexa-3,5-diene-1,2-dione)가 생성되고, 순환전압전류법과 시차펄스전압전류법을 이용하여 생성물을 0.1 V (vs. Ag/AgCl)에서 환원하면 4,4'-methylenebis(benzene-1,2-diol)이 생성되면서 발생하는 피크 전류 값의 변화를 측정함으로써, BPF의 농도를 정량적으로 분석하였다. 또한, 기존에 많은 연구에서 사용되는 인산완충생리식염수를 대체할 수 있는 이온성 액체 전해질을 사용하여 BPF의 검출 성능 결과를 비교하였다. 또한 BPF와 유사한 구조를 갖는 방해물질로 작용하는 비스페놀S에 대한 선택성을 확인하였다. 마지막으로 실험실에서 준비한 실제 시료안의 BPF의 농도를 분석하는데 제작한 센서를 적용함으로써 센서의 실제 적용 가능성을 입증하고자 하였다.

간척답토양(干拓沓土壤)에 볏짚 및 석고시용(石膏施用)이 뇨효소(尿酵素), 초산환원효소(硝酸還元酵素) 및 아초산환원효소(亞硝酸還元酵素)의 활성(活性)에 미치는 영향(影響) (Effects of Rice Straw and Gypsum on the Changes of Urease, Nitrate Reductase and Nitrite Reductase Activities in Saline Paddy Soil)

  • 이상규;김영식;황선웅;박준규;장영선
    • 한국토양비료학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.105-110
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    • 1985
  • 신개간간척답토양(新開墾干拓畓土壤)에서 볏짚 및 석고시용시(石膏施用時) 토양중(土壤中) Urease활성(活性), 초산(硝酸) 및 아초산환원효소활성(亞硝酸還元酵素活性)에 미치는 영향(影響)을 알고저 실내(室內) 시험(試驗)한 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 간척답토양(干拓畓土壤)의 Urease활성(活性)은 일반답토양(一般畓土壤)에 비(比)하여 1/10정도(程度)로 낮고 담수초기(湛水初期)보다 담수후기(湛水後期)에 높았으며 볏짚시용(施用)은 석고시용구(石膏施用區)보다 Urease 활성(活性) 증가효과(增加效果)가 높았다. 2. 초산환원효소활성(硝酸還元酵素活性)은 삼요소구(三要素區)에 비(比)하여 석고(石膏) 및 볏짚시용(施用)으로 증대(增大)되었으며 그 효과(效果)는 볏짚보다 석고시용(石膏施用)으로 더욱 증대(增大)되었다. 그러나 볏짚과 석고병용시(石膏倂用時)는 효소(酵素)의 활성(活性)이 현저(顯著)히 감소(減少)되었다. 3. 아초산환원효소(亞硝酸還元酵素)의 활성(活性)은 담수초기(湛水初期) 볏짚과 석고시용(石膏施用)으로 현저(顯著)히 증대(增大)되었으며 볏짚과 석고병용효과(石膏倂用效果)는 볏짚단용구(單用區)와 비슷한 결과(結果)를 보였다. 4. 토양중(土壤中) 효소활성간(酵素活性間)의 관계(關係)를 보면 Urease활성(活性)과 Ammonia농도간(濃度間)에는 정상관관계(正相關關係)($r=0.550^*$) Urease활성(活性)과 아초산환원효소활성간(亞硝酸還元酵素活性間)에는 부상관관계(負相關關係)($r=0.555^*$) 그리고 초산환원효소(硝酸還元酵素)와 아초산환원효소간(亞硝酸還元酵素間)에는 정상관관계(正相關關係)($r=0.296^*$)를 보였다. 5. 볏짚과 석고시용시(石膏施用時) 토양중(土壤中) 초산(硝酸)과 아초산(亞硝酸)의 생성(生成)은 토양미생물(土壤微生物)의 산화(酸化) 및 환원작용(還元作用)에서 First Order Kinetic에 의한 효소반응식(酵素反應式)으로 밝혀졌다.

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금강하구 갯벌내 질소화합물질의 연직적인 플럭스 평가 (Estimation of verticle fluxes of nitrogen compounds in tidal flats of the Keum river estuary)

  • 김도희;양재삼
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.3-10
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    • 2000
  • 1999년 4월, 8월과 11월에 금강 하구역 갯벌 세 지점에서 채니된 퇴적물 표층 5 cm을 입도 조성 분석한 결과 모래와 자갈 성분이 1.18 %, 모래 성분이 29.34 %, 점토 성분이 69.49 %였다. 퇴적물의 IL은 6.7 %, ORP는 -12 mV으로 약간의 환원상태를 보이고 있었다. 퇴적물 중 H₂S 농도는 평균 0.25 mg/gㆍdry으로 측정되었다 금강 하구 갯벌 퇴적물에서의 탈질산화는 4월에 0.186 m mole N₂/m²ㆍday, 8월에 0.192 m mole N₂/m²ㆍday, 11월에 91.3 m mol N₂/m²ㆍday으로 3회 평균 30.6 m mole N²/m²ㆍday였다. 퇴적물과 수층간의 NH₄/sup +/-N의 플럭스는 4월에 -0.37 m mole N/m²ㆍday, 8월에 34.0 m mole N/m²ㆍday, 11월에 0.10 m mole N/m²ㆍday으로 평가되어 평균적으로 11.2 m mole N/m²ㆍday였다. 한편, 퇴적물과 수층간의 NO²/sup -/-N+ NO₃/sup -/-N의 플럭스는 4월에 0.314 m mole N/m²ㆍday, 8월에 0.524 m mole N/m²ㆍday, 11월에 -4.12 m mole N/m²ㆍday으로 측정되어 평균 -1.09 m mole N/m²ㆍday으로 측정되어졌다. 암모니아질소와 아질산질소 및 질산질소의 플럭스로부터 계산한 용존무기질소 (DIN)의 플럭스는 10.2 m mole N/m²ㆍday으로 평가되었다. 이와 같은 금강하구역 갯벌에서의 용존성무기질소의 플럭스와 탈질산화는 이 해역의 질소수지와 1차 생산에 중요한 영향을 끼칠 것으로 추정되었다.

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막걸리(탁주)의 쥐 혈장 과산화물 생성 억제효과 (Inhibition Effect against the Rat Blood Plasma Oxidation of the $Makgeolli$ ($Takju$) Korean Rice Wine)

  • 왕승진;이형재;조정용;장미영;박근형;문제학
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.116-122
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    • 2012
  • 막걸리 추출물과 타종의 주류들을 대상으로 항산화 활성을 비교하였다. 동일 용량(70 ${\mu}L$ eq)을 기준으로 하였을 때, $ABTS^+$ radical-scavenging 활성은 위스키 > 막걸리 조추출물 > 정종 ${\simeq}$ 막걸리 청징액 > 소주 순이었다. 그러나 동일 알콜 함량(6%)을 기준으로 했을 때에는 막걸리 조추출물 > 위스키 > 정종 ${\fallingdotseq}$ 막걸리 청징액 > 소주 순이었다. 이어 쥐 혈장의 cholesteryl ester hydroperoxide (CE-OOH) 생성 억제능을 평가하였다. 주류의 동일 용량을 기준으로 하였을 때, CE-OOH 생성 억제능은 소주 > 위스키 > 정종 > 막걸리 조추출물 > 막걸리 청징액 순이었다. 한편 동일 알콜 함량을 기준으로 했을 때에는 정종 > 막걸리 조추출물 > 소주 > 위스키 > 막걸리 청징액 순이었다. 그리고 막걸리 조추출물의 용매분획물들[동일 용량 (70 ${\mu}L$ eq) 기준]을 대상으로 CE-OOH 생성 억제능을 평가한 결과, $H_2O$${\fallingdotseq}$ BuOH층 > EtOAc층 > n-hexane 순이었다.