• 제목/요약/키워드: bacterial activity

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적조생물 살조세균 탐색 I. 유해 적조생물 Cochlodinium Polykrikoides 살조세균 Micrococcus sp. LG-1의 분리와 살조특성 (Isolation of Marine Bacteria Killing Red Tide Microalgae I. Isolation and Algicidal Properties of Micrococcus sp. LG-1 Possessing Killing Activity for Harmful Dinoflagellate, Cochlodinium polykrikoides)

  • 박영태;박지빈;정성윤;송병철;임월애;김창훈;이원재
    • 한국수산과학회지
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    • 제31권5호
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    • pp.767-773
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    • 1998
  • 1996년 6월부터 10월까지 적조다발해역 마산만에서 C. polykrikoides 살조세균의 분포와 분리된 110 균주 중 살조능이 우수한 Micrococcus sp. LG-1의 살조특성을 요약하면 다음과 같다. 현장해수에서 C. polykrikoides 살조세균은 $10^2\~10^3$cells/ml의 범위로, C. polykrikoides 적조가 발생한 9월에 $4.8\times10^3$cells/ml로 가장 높았으며, 적조가 소멸하는 10월에 $2.0\times10^2$cells/ml로 감소하는 경향을 나타내었다. C. polykrikoides에 대한 Micrococcus sp. LG-1의 살조특성을 혼합배양을 통하여 조사하였다. 잠복기와 대수증식기의 C. polykrikoides의 배양액에 Micrococcus sp. LG-1을 접종한 결과 각각 6일과 5일 만에 사멸되어, 대수증식기의 C. polykrikoides가 빠르게 사멸되었다. 또한, Micro-coccus sp. LG-1의 개체수와 배양여과액의 농도에 비례하여 C. polyklikoides의 사멸효과가 높게 나타났으며, 배양여과액은 최종농도가 2.5\%$일 경우는 접종 후 5.5시, $5\%$에서는 3.5시간, 10과 $20\%$에서는 1.5시간 그리고 $30\%$에서는 1시간만에 모두 사멸하였다. Alexandrium tamarense, Prorocentrum micans, Scrippsiella trochoidea. ana Gymnodinium sanguineum, Cochlodinium polykrikoides의 5종의 적조원인 편모조류에 대한 Micrococcus sp. LG-1의 살조특이성은 C. polykrikoides에만 살조효과를 나타내었다.

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레토르트파우치식품의 가공 및 품질안정성에 관한 연구 (3) 레토르트파우치 튀김어묵의 제조 및 저장중의 품질안정성 (Studies on Processing ana Keeping Quality of Retort Pouched Foods (3) Preparation and Keeping Quality of Retort Pouched Fried Mackerel Meat Paste)

  • 이응호;오광수;구재근;박향숙;조순영;차용준
    • 한국수산과학회지
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    • 제17권5호
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    • pp.373-382
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    • 1984
  • 우리나라연안에서 많이 어획되는 고등어를 원료로 상온유통가능하며 즉석식품으로 이용할 수 있는 레토르트파우치 튀김어묵을 제조하기 위한 가공조건 및 저장중의 품질안정성에 대하여 검토하였다. 가공조건은 고등어냉동고기풀에 대하여 옥수수전분 $10\%$, 분리대두단백질 $1\%$, 식염 $1.5\%$, 글루탐산나트륨 $0.6\%$, 그리고 항산화제로서 냉동고기풀의 $0.3\%$에 해당하는 고추가루의 에틸알코올추출물이나 sodium erythorbate를 $0.1\%$의 비율로 첨가하고 물을 $10\%$첨가하여 튀김어묵을 제조한 후 polyester/polyvinylidene chloride/미연신 polypropylene ($12{\mu}m/15{\mu}/50{\mu}m,\;14{\times}19cm$) 적층필름주머니에 충전하여 진공포장한 후 $F_0$값이 6.2가 되도록 열수순환식레토르트에서 $120^{\circ}C$, 20분간 살균하는 것이 가장 좋았다. 이 조건하에서 제조된 제품은 가온 검사결과 미생물의 증식은 없었으며, 제품의 외관도 이상이 없었다. 가열살균적정에서 제품의 경도, toughness 응집력은 약간 감소하였으며, 탄성은 약간 증가하였다. 그리고 색조는 L값(명도)은 약간 감소하였고, a값(적색도) 및 b값(황색도)은 거의 변화가 없었으며, ${\Delta}E$은 약각 증가하여 갈변화하는 경향이 있었다. 저장중 pH, 휘발성염기질소, 수분활성 및 색조는 전제품 모두 거의 변화가 없었으며, sodium erythorbate를 $0.1\%$ 첨가한 제품이 지방의 산패억제효과가 가장 좋았다. 그리고 저장중 제품의 경도는 약간 증가하나 탄성, 응집력은 거의 변화가 없었다. 생균수는 저장 100일동안 모두 음성이었으며, 관능검사 결과 시판튀김어묵과 비교하였을때 맛도 양호하고 100일동안 품질이 안정하게 유지됨을 알 수 있었다.

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약용식물을 첨가한 어간장의 품질특성 (Quality Characteristics of Soybean Anchovy Sauce Added with Medicinal Herbs)

  • 김영숙;염동민;노승배;김영희;정순경
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.367-376
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    • 2008
  • 우리 식생활에서 기본 조미료의 하나인 한식간장에 기능성을 부여하고자 기존의 식염수 대신 멸치 발효액을 사용하고 약용식물인 삼백초와 어성초를 5%씩 첨가하여 4개월간 발효시켜 기능성 어간장을 제조하였다. 어간장의 특성을 조사한 결과 총질소 함량은 발효시간이 경과함에 따라 증가하는 경향을 보였는데, 어성초 첨가구가 가장 높은 값을 나타내었고 삼백초 첨가구는 대조구와 비슷한 값을 보였다. 총당 및 환원당의 함량은 어성초 첨가구가 가장 높았으며, 다음이 삼백초 첨가구, 대조구 순이었으며, 염도는 대조구보다 첨가구에서 낮게 나타났다. pH는 초기 pH 5.86에서 4개월 발효 후 대조구의 경우 pH 5.27로, 삼백초와 어성초 첨가구에서는 각각 pH 5.38, 5.54로 감소하였고, 산도는 발효 기간 동안 완만히 증가 하였으나 대조구와 약용식물 첨가구 사이에서는 큰 차이를 보이지 않았다. 순고형물 함량은 약용식물 첨가구에서 약간 높은 수치를 보였다. 발효 중 총균수의 변화는 전반적으로 발효 3개월까지 증가하다가 그 이후 감소하였으며 약용식물을 첨가함으로써 총균수가 보다 낮아졌고 특히 어성초의 경우 미생물의 발육 억제 효과가 큰 것으로 나타났다. 맛과 관련하여 단백질분해효소 활성도 및 핵산관련물질과 유리아미노산의 함량을 조사하였는데, 단백질분해효소 활성도는 대조구보다 약용식물 첨가구에서 활성이 약간 높게 나타났으며, 어성초 첨가구 보다는 삼백초 첨가구에서 활성이 높았다. 핵산관련물질로는 발효 4개월 후 ADP가 가장 많이 생성되었고, IMP는 발효 3개월째 생성되기 시작하여 삼백초 첨가구에서 10.6 mg%로 가장 많았고 어성초 첨가구는 6.81 mg%, 대조구는 5.32mg% 생성되었다. 유리아미노산 함량은 삼백초 첨가구가 177.1 mg%로 가장 높은 수치를 보였고 어성초 첨가구는 134.7 mg%로 대조구 171.2 mg%보다 낮은 값을 나타내었다. 그러나 맛난 맛 관련 아미노산인 glutamic acid와 aspartic acid의 함량은 삼백초와 어성초 첨가구가 각각 29.2, 34.3 mg%로 대조구 25.9 mg%보다 높게 나타났다. 기능성 어간장에 대해 ACE 저해능을 조사한 결과, 대조구와 삼백초 첨가구는 비슷한 값을 보이고 있으나 어성초 첨가구에서 는 매우 높게 나타났다. 관능검사에서는 맛, 향, 전체적인 기호도에서 어성초 첨가구가 가장 높게 평가되었고 그 다음 이 삼백초 첨가구로 나타나면서 약용식물의 첨가에 의해 거부감보다는 오히려 긍정적인 결과를 얻을 수 있었다. 따라서 상시 이용되는 기본 조미료로서 약용식물, 특히 어성초를 첨가한 어간장의 경우 간장자체의 기능은 물론 맛과 기능성에서도 우수함을 알 수 있었다.

고전압 펄스 전기장 처리에 의한 감귤주스의 품질변화 (Quality Changes and Pasteurization Effects of Citrus Fruit Juice by High Voltage Pulsed Electric Fields (PEF) treatment)

  • 김경탁;김성수;홍희도;하상도;이영춘
    • 한국식품과학회지
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    • 제35권4호
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    • pp.635-641
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    • 2003
  • 감귤주스의 품질향상과 저장성을 증진시키기 위하여 비가열 살균기술로 개발되고 있는 고전압펄스전기장(PEF) 기술을 적용함으로써, $95^{\circ}C$ 가열처리(High Temperature Short Time, HTST) 감귤주스와의 이화학적 특성, 미생물 살균효과 및 관능특성을 비교 조사하였다. 적정 산도와 총당의 경우 신선 감귤주스와 PEF 및 HTST 처리 감귤주스 모두 $0.22{\pm}0.01%$, $8.8{\sim}9.2%$로 p<0.05 수준에서 유의적 차이를 보이지 않았다. 비타민 C의 경우 신선 감귤주스$(31.2{\pm}0.59\;mg%)$와 PEF 처리구$(29.4{\pm}0.75\;mg%)$는 유의차가 없었으나, HTST 처리구는 $27.4{\pm}0.75\;mg%$로 이들보다 유의적으로 낮은 값을 보였다. PEF 처리 감귤주스의 밝기(L), 적색도(a) 및 황색도(b)는 각각 $29.77{\pm}0.16,\;19.71{\pm}0.05,\;19.52{\pm}0.1$로 신선 감귤주스 보다는 유의적으로 낮았으나, HTST 처리구 보다는 유의적으로 높았다. 신선 감귤주스의 초기 총 세균수는 $6.65{\pm}0.08\;log_{10}(cfr/mL)$ PEF 처리에 의하여 $1.39{\pm}0.14\;log_{10}(cfu/mL)$로 감소하였고, HTST 처리구에서는 모두 사멸하였다. 효모의 경우에도 세균과 유사한 결과를 보였는데, $7.79{\pm}0.07\;log_{10}(cfu/mL)$에서 PEF 처리에 의하여 $2.42{\pm}0.1\;log_{10}(cfu/mL)$로, HTST 처리에 의해서는 모두 사멸하였다. 신선 감귤주스의 착즙액 중의 PE의 활성은 $1.3{\pm}0.12\;units/mL$이었으나, PEF 처리에 의해 $0.11{\pm}0.01\;units/mL$로 유의적인 차이를 보이며 낮아졌고, HTST 처리구의 경우 PE활성이 100% 사라졌다. 향기성분의 경우 HTST 처리구에서 61% 정도 소실된 것으로 조사되었으나, PEF 처리구는 약 16%만이 소실되었다. 관능검사중 색깔특성의 강도는 신선 감귤주스, PEF 처리구, HTST 처리구가 유의차를 보이지 않았으나, 향기와 맛의 강도, 종합적 기호도에 있어 신선 감귤주스와 PEF 처리구는 유의차가 없었으나, HTST 처리구는 이들에 비하여 낮게 나타났다. 결론적으로, PEF는 신선 감귤주스의 미생물 살균효과가 강하고, 영양소 파괴가 적으며, 관능적으로 신선 비가열처리와 차이가 없어 HTST의 단점을 크게 개선할 우수한 차세대 살균법으로 판단된다.

In Vitro Evaluation of Swine-Derived Lactobacillus reuteri: Probiotic Properties and Effects on Intestinal Porcine Epithelial Cells Challenged with Enterotoxigenic Escherichia coli K88

  • Wan, Zhilin;Wang, Li;Chen, Zhuang;Ma, Xianyong;Yang, Xuefen;Zhang, Jian;Jiang, Zongyong
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제26권6호
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    • pp.1018-1025
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    • 2016
  • Probiotics are considered as the best effective alternatives to antibiotics. The aim of this study was to characterize the probiotic potential of lactobacilli for use in swine farming by using in vitro evaluation methods. A total of 106 lactic acid bacterial isolates, originating from porcine feces, were first screened for the capacity to survive stresses considered important for putative probiotic strains. Sixteen isolates showed notable acid and bile resistance, antibacterial activity, and adherence to intestinal porcine epithelial cells (IPEC-1). One isolate, LR1, identified as Lactobacillus reuteri, was selected for extensive study of its probiotic and functional properties in IPEC-1 cell models. L. reuteri LR1 exhibited good adhesion to IPEC-1 cells and could inhibit the adhesion of enterotoxigenic Escherichia coli (ETEC) to IPEC-1 cells. L. reuteri LR1 could also modulate transcript and protein expression of cytokines involved in inflammation in IPEC-1 cells; the Lactobacillus strain inhibited the ETEC-induced expression of proinflammatory transcripts (IL-6 and TNF-α) and protein (IL-6), and increased the level of anti-inflammatory cytokine (IL-10). Measurement of the permeation of FD-4 showed that L. reuteri LR1 could maintain barrier integrity in monolayer IPEC-1 cells exposed to ETEC. Immunolocalization experiments showed L. reuteri LR1 could also prevent ETEC-induced tight junction ZO-1 disruption. Together, these results indicate that L. reuteri LR1 exhibits desirable probiotic properties and could be a potential probiotic for use in swine production.

겨울철 자연 동결 건조에 의한 노계 육제품의 제조 (Manufacture of Spent Layer Chicken Meat Products by Natural Freeze-Drying during Winter)

  • 이성기;강선문;이익선;서동관;권일경;판조노;김희주;가천흥;박재인
    • 한국축산식품학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.277-285
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    • 2010
  • 경제적 가치가 낮은 노계육으로 겨울철의 자연 동결 건조에 의해 새로운 염지 건조 계육을 제조하기 위하여 본 연구를 실시하였다. 평균 80주령의 산란 노계 통닭을 무처리(대조구), 염지구, 염지에 2% trehalose 첨가구로 나누어 실시하였다. 시험용 노계육은 강원도 인제에서 겨울철 3개월(2008. 1-2008. 3; 평균기온: $-1.8^{\circ}C$; 평균습도: 63%; 평균풍속: 1.8 m/sec) 동안 명태 건조와 동일한 방법으로 야외에서 건조시켰다. 건조가 진행됨에 따라 노계육의 수분과 수분활성도는 모두 감소하였다. 특히 염지 처리를 하면 건조기간 중 대조구에 비해 pH가 높고 수분활성도와 전단력이 낮으며, 지방산화와 단백질 부패가 억제되었다(p<0.05). 관능검사에서도 염지시킨 건조 노계육이 대조구에 비해 맛, 연도, 다즙성 및 종합적 기호도에서 월등히 우수하였다(p<0.05). Trehalose는 염지육에서 건조기간 중상대적으로 수분 함량을 높이고 건조를 지연시켰으나, 수분활성도는 대조구에 비해 낮췄기(p<0.05) 때문에 보습제의 역할을 하였다. 지방산 조성을 보면 건조기간 동안 염지육들이 대조구에 비해 다가불포화지방산 함량이 높았다. 대부분의 미생물들은 건조 중에 약 2 Log CFU/g 이하의 낮은 수준이거나 검출되지 않았다. 따라서 이화학적, 미생물학적 및 관능검사의 결과로 볼 때 노계육을 염지시켜 자연 건조를 3개월 이내 실시하면 품질 및 위생적으로 문제가 없는 건조 노계 육제품을 제조할 수 있다.

검정콩 대립 내도복 신품종 '대흑' (A New Black Seed Coat Soybean Cultivar, 'Daeheug' with Lodging Tolerance, and Large Seed Size)

  • 한원영;백인열;고종민;김현태;오기원;신상욱;박금룡;하태정;신두철;정명근;강성택;윤홍태;오영진;김제규;김호영;최재근;이승수;손창기;김용덕
    • 한국육종학회지
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    • 제42권3호
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    • pp.267-271
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    • 2010
  • '대흑'은 밥밑용 특성이 우수한 단경 내재해 다수성 신품종 육성을 목표로 대립 장류용 품종인 대황콩과 단경 내도복 내재해 다수성 계통인 밀양 79호를 1997년 인공교배하여 계통 육종법으로 선발한 YS1298-2B-20-5-1-1-1 계통이다. 계통명은 '밀양158호'이고 품종등록번호는 No. 3009이며 주요특성은 다음과 같다. 1. '대흑'의 신육형은 유한신육형이며 화색은 자색이고 엽형은 환형이다. 모용 및 성숙기의 협은 갈색이며 종피색과 제색은 흑색이고 종실 자엽색은 황색이다. 입형은 편구형으로 성숙기가 지나면 협의 자연개열이 다소 나타난다. 2. 성숙기는 10월 1일로 일품검정콩보다 2일 늦으며, 경장은 51 cm로 2 cm 길고 개체당 협수는 같고, 100립중은 34.3 g으로 '일품검정콩' 보다 6.4 g 무거운 대립종이다. 3. 도복에 비교적 강하며, 포장 재배기간중의 모자이크 바이러스병은 다소 발생하였으나 괴저병에는 강하였으며, SMV 균주로 즙액 접종한 결과 바이러스병에 저항성을 보였고, 미이라병에도 강한 편이었다. 4. 종실 성분중 조단백 함량은 43.5%로 '일품검정콩'과 비슷하였으며 조지방 함량은 다소 높았고 총당 함량은 9.1%로 0.2% 낮았다. 기능 성분 중 안토시아닌 색소 및 아이소플라 본 함량은 '일품검정콩'보다 각각 11.2 mg/g 및 $635{\mu}g/g$으로 1.5 mg/g 및 $68{\mu}g/g$ 높았다. 5. 콩차 가공적성에서 콩차 색소의 용출정도인 530 nm에서의 흡광도는 2.13으로 높았고, DPPH radical 소거능인 콩차의 항산화활성은 비슷하나 총페놀함량은 $1,263{\mu}g/m{\ell}$으로 '일품검정콩'보다 $321{\mu}g/m{\ell}$ 높았다. 5. 수량성은 '05~'07년 3개년간 실시한 지역적응시험 결과 전국 6개소 평균수량은 ha당 2.26톤으로서 표준품종 '일품검정콩'과 비슷하였다. 6. 적응지역은 전국이며 적정 파종기는 단작지대는 5월 중 하순, 2모작지대는 6월 상중순경으로 조기 파종시에는 바이러스병 발생에 유의하며, 불마름병에 약하므로 병 발생이 심한 지역은 재배를 피하여야 하다.

양송이버섯 솜털곰팡이병균(Cladobotryum mycophilum)에 대한 길항미생물 Bacillus altitudinis HC7의 선발 및 적정 배양조건 (Selection and appropriate culture conditions of antagonistic bacterium Bacillus altitudinis HC7 against button mushroom cobweb disease caused by Cladobotryum mycophilum)

  • 이찬중;박혜성;조성연;안기홍;김자윤;이강효
    • 한국버섯학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.60-66
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    • 2024
  • Cladobotryum mycophilum에 의해 발생하는 솜털곰팡이병은 양송이버섯 재배에서 문제가 되는 대표적인 병해이다. 본 연구에서는 솜털곰팡이병의 생물학적 방제법에 이용할 수 있는 길항미생물의 항균활성과 선발된 길항미생물의 생물검정 및 적정배양 조건을 설정하였다. 재배중인 양송이버섯 배지에서 솜털곰팡이병 병원균을 강하게 억제하는 길항세균 HC7을 선발하였으며, 생리·생화학적 실험과 유전적 실험결과 HC7균주는 Bacillus altitudinis로 동정되었다. B. altitudinis HC7을 양송이버섯에 처리한 결과 78.2%의 방제효과를 보였다. 따라서 B. altitudinis HC7이 양송이버섯 솜털곰팡이병 방제를 위해 합성농약을 대체할 수 있는 친환경 방제제가 될 수 있을 것으로 생각된다. HC7균주의 생장온도는 25~35℃, pH는 6.0 이상에서 왕성한 생장을 보였다. 대량배양을 위한 효율적인 영양원 선발을 위하여 기본배지에 탄소원 fructose 등 18종, 무기질소원 NH4Cl 등 6종, 유기질소원 peptone 등 6종 그리고 아미노산 asparagine 등 11종을 각각 1%씩 첨가하였고, 무기염류 13종을 첨가하여 각각에 대한 생장에 미치는 영향을 조사하였다. 또한 선발된 각각의 영양성분들에 대한 최적 농도를 조사하기 위하여 각각의 성분을 최소 0.1%에서 최대 4.0%까지 배지에 첨가하여 배양 후 생장정도를 조사하였다. 대량배양을 위한 생육 조건은 온도 30℃, pH 6, 탄소원 3% Soluble startch, 유기질소원 10% Soytone, 무기질소원 1% (NH4)2HPO4, 아미노산 0.5% Lasparagin 그리고 무기염류는 1.0 mmol KCl에서 왕성한 생장을 보였다.

염촉매 전기분해 공기살균기의 효능 평가 (Efficacy and Safety Evaluation of an Air Sterilizer Equipped With an Electrolytic Salt Catalyst for the Removal of Indoor Microbial Pollutants)

  • 유선녕;전호연;김부경;김애리;정경일;전계록;안순철
    • 생명과학회지
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    • 제34권7호
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    • pp.500-508
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    • 2024
  • 최근 현대인들의 다중이용시설 사용 빈도가 증가하면서 실내 공기 질, 특히 실내공기 오염원인 공기매개 전염성 세균 및 바이러스 불안에 대한 관심이 높아져 다양한 형태의 공기청정기와 공기살균기의 보급이 확산되고 있다. 따라서 공기 내 미생물을 살균할 수 있는 기술에 대한 연구 필요성이 대두되고 있다. 본 연구에서는 염촉매 전기분해 공기살균기를 개발하여 공기살균기의 항균활성과 인간 세포주(HaCaT, BEAS-2B, THP-1)에 대한 세포독성을 통한 안전성을 조사하였다. 공기살균기에서 분무되는 증기를 각각 1, 3시간 동안 분무한 결과, Staphylococcus aureus는 각각 24.01, 57.34%, Bacillus subtilis는 10.89, 57.76%, Escherichia coli는 30.79, 36.59%, Pseudomonas aeruginosa는 34.80, 49.51%, Salmonella typhimurium는 39.40, 73.98%, 진균인 Candida albicans는 36.59, 53.05%의 높은 항균활성을 보여 염촉매 전기분해 공기살균기의 살균효능이 모든 종류의 시험균주에서 시간 의존적인 항균활성을 보였다. 공기살균기의 분무액을 0.1, 0.3, 1.0%의 농도로 처리하고 세포 생존율을 측정한 결과, 1.0%의 농도에서도 BEAS-2B 세포는 93.88%, HaCaT 세포는 97.01%, THP-1 세포는 86.56%로 관찰되어 인체 정상 세포주에서는 유의적인 세포독성을 나타내지 않았다. 또한 분무액을 1.0%의 농도로 처리하고 현미경으로 관찰한 세포주의 형태학적 변화, PCR을 이용한 세포사멸관련 유전자(Bcl-2, Bax)의 발현 분석, FACS를 이용한 세포 내 ROS의 생성 변화 등에서 분무액을 처리하지 않은 대조군과 비교하였을 때 유의적인 변화가 없었다. 따라서 시험균주에 대한 항균활성, 3가지의 인간 세포주에 대한 세포독성, 세포의 형태적 변화, 유독한 반응성 산소(ROS) 생성, 세포사멸관련 유전자의 발현 등에서 유의미한 변화가 확인되지 않아 공기살균기의 살균 효능과 사용상 안전성을 확인할 수 있었다. 최종적으로 다중이용시설에서의 공기살균기의 효능을 조사하기 위하여 밀폐된 실내에서 공기살균기를 20시간 동안 가동한 후, 공기 중의 낙하균을 포집하여 배양한 결과, 총세균은 89.4%, 대장균과 진균은 100.0% 제거되는 것을 확인하였다. 결론적으로 개발된 염촉매 전기분해 공기살균기는 인체에 대한 독성이 없으면서 실내 오염원인 미생물들을 효과적으로 제거할 수 있음을 확인하였다.

자연 정화작용 연구: I. 갯벌과 농지 상층수중 유 ${\cdot}$ 무기 원소의 거동에 관한 예비 연구 (Self-purification Mechanisms in Natural Environments of Korea: I. A Preliminary Study on the Behavior of Organic/Inorganic Elements in Tidal Flats and Rice Fields)

  • 최강원;조영길;최만식;이복자;현정호;강정원;정회수
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제5권3호
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    • pp.195-207
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    • 2000
  • 우리나라 갯벌과 농지내 유 ${\cdot}$ 무기 원소의 거동을 이해하기 위해 제한된 환경의 실험실 수조에서 예비실험을 수행하였다. 총 6개의 아크릴 투명 수조에 갯벌 퇴적물 3종 SW1&2(anoxic, silty mud), SW3&4(anoxic, mud), SW5&6(suboxic, mud)과 농지 토양 3종 FW1&2(벼 포기 포함), FW3&4(벼 포기 제외), FW5&6(간척 농지,펴 포기 제외)을 채운 후 오염물질(구리, 비소, 카드뮴, 크롬, 납, 수은, Glucose+Glutamic acid)이 주입된 해수와 담수를 각각 SW 및 FW수조에 넣고, 2주일에 걸쳐 상층수 및 표층 퇴적물/토양을 채취 ${\cdot}$ 분석하였다. 분석 결과 FW와 SW상층수 중 질산염 이온의 농도는 각각 700${\sim}$800 ${\mu}$M, 2${\sim}$5 ${\mu}$M로 FW에서 현저히 높았고, 인산염 이온의 농도는 각각 3${\sim}$4 ${\mu}$M, 1${\sim}$2 ${\mu}$M(SW1 제외)로 FW에서 약간 높았다. 특이하게 SW1에서 인산염 이온은 시간이 지남에 따라 수 십 ${\mu}$M에 이르는 높은 농도로 증가하였다. 한편, 표층 퇴적물/토양 중 박테리아 세포 수는 FW1&3에서 평균 2.5${\times}$10$^9$cells/g dry sediment으로 SW의 평균 3.0${\times}$10$^8$cells/g dry sediment 보다 약 10배가 높았다. FW5 토양 중 박테리아 세포 수(3.5${\times}$10$^8$cells/g dry sediment)는 SW 퇴적물 중 숫자와 유사하였다. SW 퇴적물 중 MUF-Phosphate 활성도는 100-200 nM/ml/hr이지만 FW5&6을 제외한 FW 토양에서는 약 2,000 nM/ml/hr로 현저히 크게 나타났다. ${\beta}$-D-Cellobiose, ${\alpha}$-D-Glucose, 그리고 ${\beta}$-D-Glucos의 활성도 또한 FW 퇴적물에서 큰 값을 보였다. 그러나 FW5&6 토양 중 효소활성도는 SW 퇴적물에서의 값과 유사했다. 수조 상층수 중 Cu, Cd, As 농도는 모든 FW, SW수조에서 시간이 지남에 따라 일관성 있게 감소하였고, 제거속도는 Cu가 다른 원소에 비해 빨랐다. 제거속도는 FW 3개 수조 중 FW5&6에서 세 원소 모두 가장 느렸고, SW 3개 수조 중에서는 SW1&2에서 가장 빨랐다. SW와 FW간 제거속도 차이는 세 원소 모두 명확치 않았다 Cr은 FW에서 전반적으로 감소하는 경향을 보였지만 SW에서는 실험 초기에 감소하다 24시간 이후에는 증가 후 일정한 양상을 보였다. Pb은 FW에서 전반적으로 감소했지만 SW에서는 초기에 급격히 증가 후 다시 급격히 감소하는 양상을 보였다 Pb 또한 Cu, Cd, As와 마찬가지로 SW1&2에서 제거속도가 가장 빠르게 나타났다. FW 상층수 중 Hg는 시간에 따라 급격히 감소했고, 제거속도는 Fw5&6에서 가장 느렸다. 이러한 결과에 근거할 때 벼가 자라고 있고 이분해성 유기물이 풍부한 FW1&2, FW3&4 토양과 상층수에서는 유기물의 분해 활동이 활발하였지만, 벼가 경작되지 않는 FW5&6과 SW 에서는 유기물이 상대적으로 결핍되어 유기물의 분해활동이 적었을 것으로 판단된다. 한편, 수조에 인위적으로 유기물을 첨가한 경우 박테리아 세포수는 SW1에서 164시간 동안 4배 증가하였으나 SW3과 SW5에서는 각각 2.7배, 1.5배 그리고 FW1&3&5의 경우 각각 약 2배, 1.7배, 0.6배 정도만 증가하였다. Cu, Cd, As등 친 유기성 원소들의 시간에 따른 농도 감소 그리고 이들 원소(Hg 포함) 농도 감소 속도가 유기물이 적은 FW5&6에서 상대적으로 느리게 나타난 결과 등은 이들 금속들이 부유 입자 표면의 유기물과 결합 ${\cdot}$ 침적되어 퇴적물로 제거되었기 때문에 나타난 결과로 생각된다. 한편, SW1&2에서 이들 원소의 제거 속도가 빨랐고 인산염 이온의 농도가크게 증가했던 원인은 SW3&4에 비해 상대적으로 공극이 큰 퇴적물로 채워진 SW1&2 퇴적물의 공극수 중 황화수소, 인산염 이온 등이 퇴적물 상층수로 쉽게 확산 ${\cdot}$ 공급되었고, 그 결과 Cu, Cd, As 등 금속 이온이 황화수소 이온과 결합 ${\cdot}$ 제거된 까닭으로 생각된다. 종합적으로 수조 상층수중 유 ${\cdot}$ 무기 원소의 거동은 주로 입자 표면의 유기물과 퇴적물/토양에서 공급된 황화물에 의해 조절된 것으로 생각된다.

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