• 한국재료학회지
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• 제21권7호
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• pp.384-390
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• 2011

Ti-6Al-4V ELI (Extra Low Interstitial) alloy has been widely used as an alternative to bone due to its excellent biocompatibility. However, it still has many problems, including a high elastic modulus and toxicity. Therefore, nontoxic biomaterials with a low elastic modulus should be developed. However, the fabrication of a uniform coating is challenging. Moreover, the coating layer on Ti and Ti alloy substrates can be peeled off after implantation. To overcome these problems, it is necessary to produce bulk Ti and Ti alloy with hydroxyapatite (HA) composites. In this study, Ti, Nb, and Zr powders, which are biocompatible elements, were milled in a mixing machine (24h) and by planetary mechanical ball milling (1h, 4h, and 6h), respectively. Ti-35%Nb-7%Zr and Ti-35%Nb-7%Zr-10%HA composites were fabricated by spark plasma sintering (SPS) at $1000^{\circ}C$ under 70MPa using mixed and milled powders. The effects of HA addition and milling time on the biocompatibility and physical and mechanical properties of the Ti-35%Nb-7%Zr-(10%HA) alloys have been investigated. $Ti_2O$, CaO, $CaTiO_3$, and $Ti_xP_y$ phases were formed by chemical reaction during sintering. Vickers hardness of the sintered composites increases with increased milling time and by the addition of HA. The biocompatibilty of the HA added Ti-Nb-Zr alloys was improved, but the sintering ability was decreased.

• 생명과학회지
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• 제26권2호
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• pp.253-258
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• 2016

본 연구에서는 울금의 주요 성분인 커큐민과 나노 마이셀링 기법을 적용한 신규 조성물인 염화 커큐민(NMC)의 트랜스타이레틴(TTR) 단백질 활성 부위에 대한 in silico 분자 결합 친화도를 비교 분석하였다. 우선 NMC신규 조성물의 결정학적 구조를 광학 및 전자현미경을 활용하여 관찰하였을 때, 나노 마이셀링 적용 NMC 결정은 일반 천일염에 비하여 색상 및 질감이 전체적으로 균일화 되었고, 천일염과 NMC성분이 강하게 일체화되어 기간이 상당히 경과 되더라도 쉽게 분리가 되지 않는 고기능성 안전성 구조물이 형성되었다. TTR단백질의 3차원 구조 활성 부위에 대한 in silico 분자 결합 친화도는 NMC가 일반 커큐민에 비하여 상대적으로 높은 결합 친화도를 나타나었고, pharmacophore 모델링 분석에서도 NMC가 일반 커큐민에 비하여 TTR 활성 부위에서 현저하게 pharmacophore 각도의 차이가 나타났었으며 패턴 또한 밀집된 특징을 나타내었다. 결론적으로, 나노 마이셀링 적용 NMC가 일반 커큐민에 비하여 상대적으로 우수하게 TTR 단백질의 활성 부위에 결합하는 것을 확인하였고, 이는 TTR 활성에 의해 유도되는 질병 조절 물질로의 적용 가능성이 있다고 판단된다. 결론적으로 일반 커큐민과 같은 생리 활성 효능 성분에 나노 마이셀링 기법을 적용하므로서 효율적인 결합 타깃 단백질 활발 조절 및 이러한 성분을 활용한 기능성 식품 산업에 나노 마이셀링 기법을 효율적으로 적용할 수 있음을 확인하였다.

• 생명과학회지
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• 제18권4호
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• pp.550-555
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• 2008

홍삼액의 첨가에 따른 발효가능성을 알아보기 위하여 홍삼액의 첨가량을 달리하여 발효특성을 조사하였다. 본 실험에서는 Saccharomyces cerevisiae JF-Y3을 이용하여 발효를 실시하였으며, 홍삼액($20\;^{\circ}brix$) 함량 $10{\sim}50%$, yeast extract $0.5{\sim}2.5%$의 범위로 중심합성계획법에 의하여 10개의 구간으로 홍삼액의 알코올 발효특성을 살펴보았다. 효모수는 홍삼액 및 yeast extract 농도 모두에 영향을 받고 있었으며, 홍삼액 농도에 더 많은 영향을 받는 것으로 나타났다. 홍삼액 농도가 감소하고, yeast extract 농도가 증가할수록 효모수가 증가하는 것으로 나타났다. 알코올 함량이 가장 높게 나타난 발효조건은 홍삼액 함량 30%, yeast extract 함량 0.50%이었으며, 이때의 최대값은 12.45%로 예측되었다. 당도 및 총당 함량의 경우 각각 1%이내의 유의수준에서 유의성이 인정되었고, 당도의 경우 홍삼액 및 yeast extract 함량 두 조건에 모두 영향을 받는 것으로 나타났으며, 총당 함량의 경우 주로 홍삼액 농도에 영향을 받는 것으로 나타났다. 홍삼액 $20\;^{\circ}brix$의 함량을 $10{\sim}50%$까지 증가하여도 발효액의 알코올 함량이 모두 10% 이상이었으며, 전반적으로 홍삼액 첨가에 따른 발효의 저해는 크게 일어나지 않는 것으로 나타나 홍삼의 유효한 성분을 이용한 기능성 주류 개발 시 홍삼농축액을 효율적으로 활용할 수 있을 것이다. 또한, 앞으로 홍삼액 발효 시의 알코올 성분에 대한 분석, 발효액에 대한 관능적 특성, 유효성분 등에 대한 특성 변화 등을 통한 고품질 홍삼주 제조와 관련하여 추가적인 연구가 필요할 것으로 생각된다.

• 생명과학회지
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• 제18권4호
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• pp.556-564
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• 2008

인삼의 다양한 식품소재개발을 위하여 반응표면분석법을 이용한 홍삼주의 최적발효조건을 모니터링하였다. 중심합성 계획법에 의하여 독립변수로서 발효온도, 발효기간 및 초기 pH를 설정하여 종속변수 홍삼주의 이화학적 특성과 유효성분에 대한 영향을 조사하였다. 홍삼주의 알코올 함량과 총당 함량은 발효온도와 발효기간에 영향을 많이 받고 있는 것으로 나타났으며, 조사포닌 함량은 발효기간에 많은 영향을 받고 있는 것으로 나타났다. 발효 후의 pH는 초기 pH에 많은 영향을 받고 있는 것으로 나타났다. 홍삼주의 유효성분인 Ginsenoside 함량을 조사한 결과 주로 발효온도보다는 발효기간 및 초기 pH에 의해 영향을 받고 있는 것으로 조사되었으며, 발효기간이 길고 초기 pH가 높을수록 함량이 증가하는 것으로 나타났다. 홍삼주의 이화학적 특성과 유효성분 함량에 대하여 superimposed counter map으로 최적 조건을 예측한 결과 발효온도 $21{\sim}27^{\circ}C$, 발효기간은 $15{\sim}20$일, 초기 pH의 경우 $4.6{\sim}5.2$로 각각 예측되었다.

• 한국유기농업학회지
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• 제22권3호
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• pp.491-502
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• 2014

본 연구는 천연물질에서 유래한 반추위 메탄저감용 친환경 첨가제 개발을 위해 각기 다른 종균을 이용하여 발효한 세신 추출물의 항균활성, 항산화활성 및 in vitro 반추위 발효시험을 체계적으로 실시하였다. 접종된 균주들의 성장효율을 알아보기 위해 실시한 생균수측정 결과 L. curvatus NJ40 균주에서 유의적으로 높은 균주성장을 나타냈다(p<0.05). 항균활성측정 결과는 대조구 대비 L. curvatus NJ40 및 L. plantarum NJ45 균주와 발효된 세신 추출물이 병원균에 대한 항균효과를 나타내는 것으로 조사되었다. In vitro 반추위 발효실험에 세신 및 발효 세신 추출물을 적용한 결과, 휘발성 지방산 생성량 대비 반추위 메탄 저감효과가 나타났다. 특히 반추위 미생물 활력 및 사료이용 효율을 대표할 수 있는 휘발성 지방산 생성효율에 대한 부정적 효과 없이, 오히려 휘발성지방산 생성효율을 향상시키면서 반추위 메탄 저감효과를 가져올 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제32권2호
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• pp.83-88
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• 2017

본 연구의 목적은 screen printed 탄소계 전극에 기반하여 기능성 식품중에 포함된 소량의 Sildenafil과 Vardenafil(SDF 및 VDF)을 쉽게 검출하기 위한 전류계 면역센서를 개발하고자 하였다. 본 연구에서 개발한 면역센서는 horseradish peroxidase로 labeling 시킨 후 비경쟁적 샌드위치 ELISA 측정법에 의한 원리를 이용하였다. 개발된 센서는 그래핀 산화물 및 키토산(ErGO-CS) 복합체를 단순한 전기화학적 증착에 의해 screen printed 탄소계 전극을 이용하는 원리이며, 감지된 화학물질을 평가하고 센서특성을 최적화하기 위해 전기 화학적 임피던스분광법, 순환 전압 전류법 등을 포함한 일련의 전기화학적 실험방법에 기초하여 완성되었다. 본 연구에서 개발된 센서는 100 pg/mL ~ 300 ng/mL 농도의 SDF 및 VDF에 대하여 직선상의 농도-의존적인 반응을 나타내었다. 또한 최저 검출 한계는 55 pg/mL이었으며, 센서의 민감도는 $1.02{\mu}Ang/mL/cm^2$로 산출되었다. 센서의 성능은 7.1%의 상대 표준편차로 매우 우수한 재현성을 나타내었다. 본 연구에서 개발된 센서의 전략적 가치는 향후 건강기능식품중에 함유된 SDF 및 VDF과 같은 의약품의 미량을 현장에서 쉽게 분석 할 수 있어서 비용-효과적 측면에서 그 가치가 우수하다는 것을 제시한다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제14권2호
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• pp.213-219
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• 2007

퇴행성 뇌질환의 하나인 알츠하이머는 가벼운 기억력의 장애에서부터 전반적인 인지기능의 장애를 나타내는 질환으로 해마 (hippocampus)를 포함한 신경세포에서 세포사와 관련이 있는 것으로 보고 되어왔다. AP의 자체 독성과 산화 스트레스, $A{\beta}$ plaque에서 나오는 free radical은 세포내 $Ca^{2+}$를 높이고 이로 인해 calpain이 활성화되어 신경 세포사가 촉진되며 microtubule과 같은 cytoskeleton을 파괴시킨다. 이러한 ROS와 $A{\beta}$에 의해 유도되는 세포사멸을 보호하는 물질을 해바라기 씨 추출물을 이용하여 실험을 실시하였다. 우선 추출물이 항산화 효과 (DPPH, FRAP assay), acetylcholinesterase(AChE)의 활성 및 SH-SY5Y cell의 세포사멸에 미치는 영향을 검토하였다. 항산화 활성과 AChE에 대한 억제활성은 해바라기 씨 추출물 처리농도가 높을수록 유의적으로 높게 나타났다. $H_2O_2$와 $A{\beta}$에 의해 유도된 SH-SY5Y에 대한 세포사멸 억제효과 실험(MTT assay)에서 해바라기 씨 추출물이 모두 높은 활성을 나타내었으므로 이의 성분분리는 뇌세포 보호를 위한 좋은 식품재료가 될 수 있다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제24권3호
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• pp.325-333
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• 2017

본 연구에서는 현초의 식품소재 적용과 기능성 소재의 개발을 위해 현초 에틸 아세테이트 분획물을 이용하여 활성산소종의 소거활성과 산화적 DNA 손상 보호효과 및 항균활성에 대해 검증하였다. 현초를 메탄올로 추출하여 얻어진 추출물에 대해 n-hexane, chloroform, ethyl acetate, n-butanol, water의 용매를 이용하여 순차분획을 실시하였고, 얻어진 결과물에 대하여 다양한 항산화 측정 방법을 통하여 항산화 효능을 측정한 결과 에틸 아세테이트 분획물의 경우 DPPH 라디칼 소거능, ABTS 라디칼 소거능 및 환원력에서 효과가 높게 측정 되었으며, $50{\mu}g/mL$의 농도에서 각각 80.88%, 80.12%, 28%를 저해하는 것으로 측정되었다. 이러한 항산화 효능과 함께 산화적 DNA 손상 보호효과를 검증하였고 농도별로 억제하는 경향을 나타냈다. 또한 식품 소재 및 다양한 첨가 소재로 이용하기 위하여 항균활성을 측정하였으며, 에틸 아세테이트 분획물에서 연구에 사용된 모든 균주에 대하여 저해 활성을 보였다. 이러한 활성을 가진 현초 에틸 아세테이트 분획물의 활성물질을 검증하기 위하여 phenolic compound 및 flavonoid 대조군을 이용하여 LC 분석을 하였다. 그 결과 ellagic acid와 gallic aicd가 검출 되었으며 각각 55.14 mg/g, 5.42 mg/g 측정 되었다. 이는 결과적으로 현초는 다양한 식품소재로서의 활용될 수 있으며, 본 논문은 기능성 물질로 활용을 위한 기초자료가 될 것으로 사료 된다.

• 한국포장학회지
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• 제27권2호
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• pp.109-114
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• 2021

The characteristics of vibrational stress (shock and vibration) during transport and the possibility of damage to the packaged pears by functional PLA tray were investigated. And this study was conducted to analyze how environmental conditions by simulated transport environment affect quality factors such as weight loss (%) and soluble solid content (SSC, %), and firmness (bioyield strength, kPa) of packaged pears by PLA tray and Expanded PET foam pad (Group 1), EPE cushion cup pad and net (Group 2) for exporting. Pears with or without vibration stress were stored for 30 days at low temperatures (5 ± 0.8℃, 80 ± 5% relative humidity). There was the statistically significant difference (p ≤ 0.05) between pears with and without vibration stress for weight loss, soluble solid content, and firmness (bioyield strength) after 30 days storage. Vibration stress accelerated pear quality deterioration during storage, resulting in increased weight loss, soluble solids content, and reduced hardness. The firmness (bioyield strength) and weight changes of pears with PLA trays were smaller than those of conventional packaging box systems. It was determined that the firmness of agricultural products was a quality factor closely related to the storage period and that PLA could be applied.

• 멤브레인
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• 제31권2호
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• pp.87-100
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• 2021

최근 오염물질 수위의 급격한 상승세와 더불어 가속화되는 자연환경 파괴로 인해 다양한 환경 속에 쌓이는 오염물질의 검출 및 모니터링은 현대 사회의 중요한 미션 중 하나로 자리 잡았다. 본 논문에는 멤브레인 기반의 광학 센서를 활용한 미량 오염물질 검출에 대한 최근 연구 동향이 요약되어 있다. 본 논문에 포함된 연구들은 섬유소로 이루어진 멤브레인을 검출을 위한 플랫폼으로 사용하였으며, 금속 나노 입자나 형광단을 색 변화 검출을 위해 이용하였다. 제조된 광학 센서들은 모두 적절하거나 특출한 수준의 감도를 보였고, 대부분의 센서에서 타겟 물질이 아닌 이온이나 물질에는 반응하지 않는 정확성 또한 확인되었다. 검출 플랫폼으로 이용된 섬유소 멤브레인의 물리적, 화학적 특성들은 멤브레인 합성 방법이나 색 변화를 위한 광학 물질 등을 바꾸는 방법을 통해 각 연구의 목적에 맞추어 최적화될 수 있었다. 또한, 멤브레인을 기반으로 하여 제조된 센서들은 운반이 편리하고 기계적 성질이 강해 현장에서 바로 오염물질을 검출할 수도 있다는 사실이 제시되었다. 이러한 장점 덕분에 멤브레인 기반 센서들은 식용수에서 검출된 중금속의 정량화와 자연 수질환경에서 발견되는 미량 중금속 및 유독성 항생제의 감지 등 다양한 목적을 위해 활용될 수 있었다. 몇몇의 연구에서 제조된 센서들은 항균성이나 재활용성 또한 나타내었다. 대부분의 센서들이 타겟 물질을 감지한 후 육안으로도 식별 가능한 색 변화를 보였으나, 본 논문에 포함된 많은 연구들은 형광 발산, UV-vis 분광학, RGB 색 강도 차이 등을 비교 분석한 더 상세한 검출 결과를 제시하였다.