• 한국결정성장학회지
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• 제32권6호
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• pp.219-224
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• 2022

광학 윈도우, 프리즘, 렌즈 등에 사용되는 CaF₂ 단결정은 3개의 부격자를 가진 face-centered cubic(FCC) 구조를 가지고 있으며 밴드갭(12 eV)이 크고 넓은 파장영역에서 투과율이 우수하고 굴절률이 낮다는 특징이 있다. CaF₂ 단결정 성장은 대표적으로 높은 생산효율과 큰 결정을 만들 수 있는 초크랄스키(Czochralski) 방법으로 생산되고 있다. 이 연구에서는 초크랄스키 방법으로 성장한 일본의 Nikon 사와 미국의 M TI 사 (100)면, (111)면의 CaF₂ 단결정 상용화 웨이퍼의 결정성과 결함밀도를 분석하기 위해 X선 회절(XRD), XRC(X-ray rocking curve) 측정 및 Chemical Etching을 수행하였고 푸리에 변환 적외선 분광법(FT-IR)과 UV-VIS-NIS을 이용하여 CaF₂ 결정의 광학적 특성을 분석하였다. 다양한 분석 결과를 통해 CaF₂ 단결정의 다양한 분야에서의 응용가능성을 체계적으로 살펴보았다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.397-397
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• 2022

오늘날 급격한 인구증가 및 도시화로 인해 음식물류 폐기물 발생량이 크게 증가하였으며, 음식물류 폐기물에서 발생되는 음폐수의 적절한 처리방안에 대한 관심이 증가하였다. 혐기성 소화(Anaerobic digestion; AD)는 음폐수의 바람직한 처리방법으로 알려졌지만, 긴 처리기간 및 공정 불안정 등의 문제로 개선이 필요하며, 그 중 기존 AD에 보조 반응조를 추가한 보조 미생물전기화학적 혐기성소화(Auxiliary bioelectrochemical anaerobic digestion; ABEAD)가 적절한 개선방안으로 제시되었다. 하지만 아직 20 L 이상 용량에서의 연구는 이뤄지지 않았으며, 따라서 본 연구에서는 100 L의 용량에서 ABEAD의 성능향상을 평가하고 규모증가에 따른 성능변화를 비교하였다. 반응조는 AD와 ABEAD로 구성되었다. 유효용량 100 L, 유기물부하율 4 kg/m³/d, HRT 20 days 및 중온소화(35℃) 조건으로 운전하였으며, AD는 기계적 교반, ABEAD는 기계적 교반 및 펌프를 통한 bulk 용액 순환이 이뤄졌다. ABEAD의 전극재질은 SUS304를 사용하였고, 0.4V의 전압을 공급하였다. 성능비교는 pH, 휘발성지방산(Volatile fatty acids; VFAs), 유기물제거율 및 메탄 생성량을 비교해 수행하였다. 실험결과 AD는 pH 및 VFAs가 각각 평균 7.37 및 3,880 mg/L, ABEAD는 각각 평균 7.5 및 2,870 mg/L로 VFAs의 빠른 처리를 통해 공정안전성 향상되었고, 유기물제거율 및 메탄생성량의 경우 AD는 각각 평균 65.8 % 및 85.1 L/d, ABEAD는 각각 평균 76.1 % 및 108.1 L/d로 유기물의 빠른 처리 및 메탄전환이 이루어져 비교적 큰 규모에서도 ABEAD의 성능향상이 나타남을 확인하였다. 또한 이전 소규모 연구들과 비교를 통해 규모에 따른 성능향상폭을 비교했을 때에도 큰 차이가 나지 않는 것으로 판단되며, 따라서 ABEAD는 BEAD 기술의 상용화 및 적용에 적합한 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제24권5호
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• pp.467-475
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• 2014

Sea buckthorn (Hippophae rhamnoides L.)은 flavonoid, carotenoids, steroids, vitamin, tannins, oleic acid 등의 생물학적으로 활성이 높은 성분을 풍부하게 함유하고 있어 오랫동안 피부질환(skin diseases), 위궤양(gastric ulcers), 천식(asthma), 폐질환 등에 사용되어 왔다. 본 연구에서는 아시아와 유럽의 고지대에서 야생으로 자라는 Sea buckthorn의 열매추출물(SBFE)이 UV조사 후 유도되는 세포사와 연관성을 규명하기 위하여, 세포사와 관련된 다양한 인자의 변화를 관찰하였다. 그 결과, 세포사를 유발할 수 있는 UV조사농도는 400 mJ로 설정하였고, 세포생존율은 UV + LoC, UV + MeC, UV + HiC 처리군에서는 유의적으로 증가하였다. 또한 FACS와 DAPI염색의 결과에서 PI로 염색된 세포수는 UV + vehicle 처리군에서 급격히 증가한 이후 UV + SBFE 처리군에서 유의적으로 감소하였고, Annexin V가 염색된 세포 수는 고농도의 SFBE을 처리한 UV + HiC 처리군에서 유의적으로 감소하였다. 그러나 PI와 Annexin V가 동시에 염색된 세포의 수는 UV + LoC 처리군에서 오히려 증가하였고 나머지 그룹에서는 유의적인 변화가 관찰되지 않았다. 한편, 세포사와 관련된 단백질의 변화에 대한 연구에서 caspase-3는 pro 형태와 active 형태 모두에서 유의적인 차이를 나타내지 않았으며, Bax와 Bcl-2 모두 UV 무처리군에 비하여 UV + Vehicle 처리군에서 감소하였으나 Bax의 발현양은 UV + SBFE 처리군에서 농도의존적으로 증가한 반면, Bcl-2의 발현양은 UV + SBFE 처리군에서 추가적으로 더욱 감소하였다. 따라서 이상의 결과들은 SBFE가 UV조사에 의해 유도된 세포사를 억제하거나 회복시키는 기능을 가지고 있음을 제시하고 있어 향후 UV조사에 의해 유발되는 다양한 상해에 대한 치료제로서의 가능성을 제시하고 있다.

• The Korean Journal of Physiology
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• 제9권1호
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• pp.45-56
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• 1975

Various factors influencing the lymph flow from thoracic duct were investigated in an attempt to evaluate their contributing degree and the mechanisms. Sixteen mongrel dogs weighing between 10 and 16 kg were anesthetized and polyethylene catheters were inserted into the thoracic duct and femoral veins. Arterial blood pressure, heart rate, central venous pressure, lymph pressure and lymph flow were measured under various conditions. Electrical stimulation of left sciatic nerve, stepwise increase of central venous pressure, manual application of rhythmical depressions onto abdomen, injection of hypertonic saline solution and histamine infusion were employed. Measurement of cental venous pressure was performed through the recording catheter inserted into abdominal inferior vena cava. Changes in central venous pressure were made by an air-ballooning catheter located higher than the tip of the recording catheter in the inferior vena cava. Lymph flow from thoracic duct was measured directly with a graduated centrifuge tube allowing the lymph to flow freely outward through the inserted cannula. The average side pressure of thoracic lymph was $1.1\;cmH_2O$ and lymph flow was 0.40 ml/min or 1.9 ml/kg-hr. Hemodynamic parameters including lymph flow were measure immediately before and after (or during) applying a condition. Stimulation of left sciatic nerve with a square wave (5/sec, 2 msec, 10V) caused the lymph flow to increase 1.4 times. The pattern of lymph flow from thoracic duct was not continuous throughout the respiratory cycle, but was continuous only during Inspiration. Slow and deep respiration appeared to increase the lymph flow than a rapid and shallow respiration. Relationship between central venous pressure and the lymph flow revealed a relatively direct proportionality; Regression equation was Lymph Flow (ml/kg-hr)=0.09 CVP$(cmH_2O)$+0.55, r=0.67. Manual depressions onto the abdomen in accordance with the respiratory cycle caused the lymph flow to increase most remarkably, e.g,. 5.5 times. The application of manual depressions showed a fluctuation of central venous pressure superimposed on the respiratory fluctuation. Hypertonic saline solution (2% NaCl) administered Intravenously by the amount of 10 m1/kg increased the lymph flow 4.6 times. The injection also increased arterial blood pressure, especially systolic Pressure, and the central venous pressure. Slow intravenous infusion of histamine with a rate of 14-32 ${\mu}g/min$ resulted in a remarkable increase in the lymph flow (4.7 times), in spite of much decrease in the blood pressure and a slight decrease in the central venous pressure.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제12권1호
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• pp.51-58
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• 2001

물질의 X-선 흡수도에 의해 영상을 얻는 일반 X-선 시스템과 달리 방사광 X-선은 위상이 일치하고 평행하며 진동방향이 일치하는 특성들을 이용하면 고 분해능, 고 대조도의 투사영상을 얻을 수 있다. 국내에서는 포항 방사광 가속기 연구소에 최근 건설된 5C1 빔라인에 미세구조 X-선 영상 획득을 위한 영상시스템을 구축하여 여러 기초 생물, 의학연구분야의 고 분해능 영상획득이 가능하게 되었다. 방사광 X-선을 이용하여 얻은 고 해상도 투사영상들 및 단층 재구성 영상들을 일반 X-선을 사용하는 유방찰영시스템, 치아 X-선 찰영시스템, 전신측정용 CT 시스템에서 각각 획득한 동일한 대상의 영상들과 비교하였다. 실험에 사용한 방사광 X-선은 6 ～30 keV 사이의 연속적인 에너지 분포를 가지며, 실험의 대상에 따라서 실리콘웨이퍼 필터들을 사용하여 빔의 세기와 에너지 스펙트럼 분포를 조절하여 사용하였다. 실험 대상 물체를 통과한 방사광 X-선의 투사영상은 형광판 (CdWO$_4$ scintillator)과 반응하여 가시광선으로 바뀐 후, 금도금된 거울을 통해 90$^{\circ}$ 반사되어 CCD 카메라로 획득하며, 이러한 디지털 영상정보는 PC로 전송되어 저장된다. 방사광 X-선의 공간 분해능 특성은 X-선 시험패턴(25 $\mu$m)과 초 고해상도 패턴 (13.5 $\mu$m)을 방사광 X-선 영상획득시스템 과 일반 X-선을 사용하는 유방촬영시스템에서 획득하여 분석하였다. 영상획득 실험대상으로는 일반 구조물로 커패시터, 생체조직으로 성인치아, 유아치아, 생쥐 척추뼈 및 유방암조직을 대상으로 실험하였다. 단층영상은 각각의 샘플을 0.72$^{\circ}$ 간격으로 180$^{\circ}$ 회전시켜 250개의 투과영상들로부터 재구성한 후 컴퓨터 단층촬영기에서 얻은 영상과 비교하였다. 포항 방사광가속기연구소 5C1 빔라인에 간단하고, 경제적인 방사광 X-선 영상획득시스템을 성공적으로 구축할 수 있었고, 획득한 투사 영상과 재구성한 단층영상을 기존 X-선을 사용한 시스템으로 획득한 단층영상들과 분해능, 대조도의 특성들을 비교, 분석하였다. 방사광 X-선을 사용하여 획득한 영상들은 일반 시스템에서 얻은 영상보다 고 해상도의 영상 질을 보여주었고, 기초 의학영상 연구 측면에서 많은 정보를 제공해 주었다. 방사광 X-선을 이용한 영상획득시스템은 고 분해능과 고 대조도로 미세구조의 상세한 의학영상을 얻기 위한 유용한 방법으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다. 향후 해부학적, 병리학적 및 임상학적 의료영상 분야에 효과적으로 응용하기 위하여 X-선 선량 정량 분석과 수치적 영상 해석연구가 계속되어야 할 것으로 사료된다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제10권8호
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• pp.249-256
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• 2010

사람 중간엽 줄기세포(hMSCs)를 초상자성산화철(SPIO)로 표지하여, 체외에서 세포 농도에 따른 신호의 변화를 알아보고, 흰쥐 광 혈전 뇌경색 모델에 이식하여 자기공명영상 기법 중, T2강조영상과 $T2^*$강조영상 그리고 자화강조영상의 줄기세포 검출능을 분석하고, 병리 소견과 비교하고자 하였다. 체외실험은 SPIO(Feridex I.V.$^{(R)}$)로 표지한 줄기세포 $1.56{\times}10^4$, $3.13{\times}10^4$, $6.25{\times}10^4$, $1.25{\times}10^5$, $2.5{\times}10^5$, $5{\times}10^5$ 개/$m{\ell}$, SPIO로 표지 하지 않은 $5{\times}10^5$ 개/$m{\ell}$의 세포를 Control로 준비하여 $0.5m{\ell}$튜브에 담아 T2WI, $T2^*WI$, SWI sequence로 자기공명영상을 얻었다. 체내실험은 8마리의 흰쥐를 대상으로 정수리점(bregma)에서 우측으로 2.5mm, 뒤쪽으로 2.5mm 부위에 광 혈전 뇌경색을 만들고, SPIO-hMSC $2.5{\times}10^5$ 개/$m{\ell}$, $1m{\ell}$을 꼬리 정맥에 주입하여 실험하였다. 자기공명영상은 주입 전과 주입 후 1, 3, 7 그리고, 14일째 T2WI, $T2^*$WI, SWI 영상을 얻고 정량적으로 평가하였다. 자기공명영상검사 후 흰쥐는 조직검사를 위해 희생시켰다. 체외실험 결과 CNR은 SWI, $T2^*WI$, T2WI 순으로의 높게 나왔고, 세포 농도에 따라서는 $2.5{\times}10^5$ 개/$m{\ell}$의 농도에서 가장 높게 나왔다. 체내실험에서 normal, infarction, SPIO 상호간의 CNR을 분석해본 결과 normal-infarction의 CNR은 T2WI가 가장 높게 나왔고, normal-SPIO 그리고 infarction-SPIO에서 CNR은 SWI, $T2^*WI$, T2WI순으로 나왔다. 따라서 흰쥐를 이용한 실험에서 T2WI sequence는 infarction을 잘 표현해 주고, SWI는 SPIO로 표지한 줄기세포를 normal과 infarction으로 부터 잘 구별해 주었다. 현재 임상에서 SWI는 출혈, 석회화 병변등을 쉽게 찾아내는 sequence로 사용 되고 있지만 향후에 줄기세포 치료가 인간의 질병을 치료하는 주요방안으로 자리 잡을 때에도 이식된 줄기 세포를 관찰 할 수 있는 좋은 도구가 될 것으로 기대 된다.

• 생명과학회지
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• 제33권10호
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• pp.820-827
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• 2023

2019년 말 시작된 코로나바이러스감염증-19(COVID-19) 이후 병원성균과 바이러스 감염을 방지하기 위하여 사용한 방호복의 착용 시간이 길어지면서, 항균 및 항바이러스 기능에 인체 친환경적인 안전한 방호 소재 개발이 요구되었다. 본 연구에서는 약용식물인 Zanthoxylum piperitum DC의 에탄올 추출물을 이용하여 천연 항균 방호 소재 개발 가능성을 조사하였다. 초피잎 80% (w/v) 에탄올 추출물의 원내 감염균 9종에 대한 항균력을 디스크 확산법으로 측정한 결과, Staphylococcus aureus ATCC 25923, Klebsiella pneumoniae ATCC 13883, Salmonella typhimurium과 Aeromonas hydrophila에 항균력을 보였다. 초피잎 에탄올 추출물로부터 유기용매 분획을 실시하여 얻는 분획의 항균 활성을 비교하였을 때, EtOAc 분획이 S. aureus ATCC 25923, K. pneumoniae ATCC 13883, S. typhimurium과 A. hydrophila와 P. vulgaris KCTC 2433에 대해 항균력을 보였다. 초피잎 80% 에탄올 추출물의 S. aureus ATCC 25923, K. pneumoniae ATCC 13883, P. vulgaris과 A. hydrophila에 대한 IC₅₀은 각각 0.59 mg/ml, 0.50 mg/mL, 1.06 mg/ml 그리고 0.06 mg/ml 이었다. Z. piperitum DC 잎의 80% (w/v) 에탄올 추출물의 항균 보호 원단 개발에 적용 가능한지 알아보기 위해 초피잎 에탄올 추출물을 케이엠 헬스케어 사의 방호 원단에 처리한 후 방호원단에 부여된 항균활성을 JIS L1902-Absorption 방법으로 검정하였다. 초피잎 80% 에탄올 추출물을 1.0% (w/v) 농도로 처리하였을 때, S. aureus ATCC 25923와 K. pneumoniae ATCC 13883에 대해 정균 및 살균 활성치가 2.0이상으로 확인되었다. 이러한 결과는, 초피잎 에탄올 추출물을 천연 항균 기능성 방호 원단 개발에 활용할 수 있음을 시사한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.135-135
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• 2015

Tubes are of extreme importance in industries as for fluid channels or wave guides. Furthermore, some weapon systems such as cannons use the tubes as gun barrels. To increase the service life of such tubes, a protective coating must be applied to the tubes' inner surface. However, the coating methods applicable to the inner surface of the tubes are very limited due to the geometrical restriction. A small-diameter cylindrical magnetron sputtering gun can be used to deposit coating layers on the inner surface of the large-bore tubes. However, for small-bore tubes with the inner diameter of one inch (~25 mm), the magnetron sputtering method can hardly be accommodated due to the space limitation for permanent magnet assembly. In this study, a new approach to coat the inner surface of small-bore tubes with the inside diameter of one inch was developed. Instead of using permanent magnets for magnetron operation, an external electro-magnet assembly was adopted around the tube to confine the plasma and to sustain the discharge. The electro-magnet was operated in pulse mode to provide the strong axial magnetic field for the magnetron operation, which was synchronized with the negative high-voltage pulse applied to the water-cooled coaxial sputtering target installed inside the tube. By moving the electro-magnet assembly along the tube's axial direction, the inner surface of the tube could be uniformly coated. The inner-surface coating system in this study used the tube itself as the vacuum chamber. The SS-304 tube's inner diameter was 22 mm and the length was ~1 m. A water-cooled Cu tube (sputtering target) of the outer diameter of 12 mm was installed inside of the SS tube (substrate) at the axial position. The 50 mm-long electro-magnet assembly was fed by a current pulse of 250 A at the frequency and pulse width of 100 Hz and 100 usec, respectively. The calculated axial magnetic field strength at the center was ~0.6 Tesla. The central Cu tube was synchronously driven by a HiPIMS power supply at the same frequency of 100 Hz as the electro-magnet and the applied pulse voltage was -1200 V with a pulse width of 500 usec. At 150 mTorr of Ar pressure, the Cu deposition rate of ~10 nm/min could be obtained. In this talk, a new method to sputter coat the inner surface of small-bore tubes would be presented and discussed, which might have broad industrial and military application areas.

• 한국자기학회:학술대회 개요집
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• 한국자기학회 2010년도 임시총회 및 하계학술연구발표회
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• pp.79-79
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• 2010

Semimetallic bismuth (Bi) has been extensively investigated over the last decade since it exhibits very intriguing transport properties due to their highly anisotropic Fermi surface, low carrier concentration, long carrier mean free path l, and small effective carrier mass $m^*$. In particular, the great interest in Bi nanowires lies in the development of nanowire fabrication methods and the opportunity for exploring novel low-dimensional phenomena as well as practical application such as thermoelectricity[1]. In this work, we introduce a self-assembled interconnection of nanostructures produced by an on-film formation of nanowires (OFF-ON) method in order to form a highly ohmic Bi nanobridge. A Bi thin film was first deposited on a thermally oxidized Si (100) substrate at a rate of $40\;{\AA}/s$ by radio frequency (RF) sputtering at 300 K. The sputter system was kept in an ultra high vacuum (UHV) of $10^{-6}$ Torr before deposition, and sputtering was performed under an Ar gas pressure of 2m Torr for 180s. For the lateral growth of Bi nanowires, we sputtered a thin Cr (or $SiO_2$) layer on top of the Bi film. The Bi thin films were subsequently put into a custom-made vacuum furnace for thermal annealing to grow Bi nanowires by the OFF-ON method. After thermal annealing, the Bi nanowires cannot be pushed out from the topside of the Bi films due to the Cr (or $SiO_2$) layer. Instead, Bi nanowires grow laterally as a mean s of releasing the compressive stress. We fabricated a self-assembled Bi nanobridge (d=192 nm) device in-situ using OFF-ON through annealing at $250^{\circ}C$ for 10hours. From I-V measurements taken on the Bi nanobridge device, contacts to the nanobridge were found highly ohmic. The quality of the Bi nanobridge was also proved by the high MR of 123% obtained from transverse MR measurements. These results manifest the possibility of self-assembled nanowire interconnection between various nanostructures for a variety of applications and provide a simple device fabrication method to investigate transport properties on nanowires without complex patterning and etching processes.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제26권1호
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• pp.9-19
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• 2016

Xylanases sourced from different bacteria have significantly different enzymatic properties. Therefore, studying xylanases from different bacteria is important to their applications in different fields. A potential xylanase degradation gene in Massilia was recently discovered through genomic sequencing. However, its xylanase activity remains unexplored. This paper is the first to report a xylanase (XynRBM26) belonging to the glycosyl hydrolase family (GH10) from the genus Massilia. The gene encodes a 383-residue polypeptide (XynRBM26) with the highest identity of 62% with the endoxylanase from uncultured bacterium BLR13. The XynRBM26 expressed in Escherichia coli BL21 is a monomer with a molecular mass of 45.0 kDa. According to enzymatic characteristic analysis, pH 5.5 is the most appropriate for XynRBM26, which could maintain more than 90% activity between pH 5.0 and 8.0. Moreover, XynRBM26 is stable at 37℃ and could maintain at least 96% activity after being placed at 37℃ for 1 h. This paper is the first to report that GH10 xylanase in an animal gastrointestinal tract (GIT) has salt tolerance, which could maintain 86% activity in 5 M NaCl. Under the optimum conditions, K_m, V_max, and k_cat of XynRBM26 to beechwood xylan are 9.49 mg/ml, 65.79 μmol/min/mg, and 47.34 /sec, respectively. Considering that XynRBM26 comes from an animal GIT, this xylanase has potential application in feedstuff. Moreover, XynRBM26 is applicable to high-salt food and seafood processing, as well as other high-salt environmental biotechnological fields, because of its high catalytic activity in high-concentration NaCl.