• 제목/요약/키워드: biological oxidation

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바실러스균을 이용한 하수 슬러지의 악취 제거 특성에 대한 연구 (A Study on the Odor Removal Characteristics of sewage sludge using Bacillus sp.)

  • 성일화
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권12호
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    • pp.1-8
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    • 2016
  • 본 연구에서는 하수 처리에 많은 장점이 있는 Bacillus sp.를 하수 슬러지에 적용함으로써 악취 제거에 대한 타당성을 검토하였다. 1차 슬러지를 공기공급 만으로 24시간, 48시간, 72시간 경과 후의 $NH_3$제거율은 12.5 %, 12 %, 42.1 %를 나타내었고, Bacillus sp.농축액 10%와 기타 물질을 넣어 고형화시킨 BIO-CLOD를 주입한 반응기에서는 $NH_3$제거율이 43 %, 70 %, 81 %의 제거율을 보였다. NB배지에서 배양된 Bacillus sp.를 1차 슬러지 반응기에 주입율 0 %, 1.7 %, 3.3 %, 6.7(v/v%)에서 72시간 경과 후의 TVOC제거율은 59 %, 71 %, 88 %, 98 %를 나타내었고, $NH_3$제거율은 29 %, 25 %, 31 %, 48 %로서 TVOC 제거율이 더 높았으며, Bacillus sp.주입 농도에 따른 탈수 실험에서는 Bacillus sp.농도를 4(v/v%)로 하는 것이 적합한 것으로 판단되었다. Bacillus sp.농도와 악취물질 감소간에 상관관계가 성립되며, 공기공급과 바실러스의 주입은 생물학적 산화를 도와 악취물질의 제거가능성을 확인하였다. Alum과 PAC을 사용한 1차 슬러지와 소화슬러지의 SRF값으로 적정한 Alum응집제량은 500 mg/L이였고 PAC을 사용할 때는 적정량이 6 mg/L주입하는 것이 타당하다고 판단되었다.

건조 마 추출물의 항산화 및 인체 암세포 증식 억제 효과 (Effects of Extracts from Dried Yam on Antioxidant and Growth of Human Cancer Cell Lines)

  • 장주리;황성연;임선영
    • 생명과학회지
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    • 제20권9호
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    • pp.1365-1372
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    • 2010
  • 본 연구에서는 마를 건조 후 분말화하여 실험에 사용하였으며, 건조 마 분말에 대한 생리활성에 대한 연구로 건조된 마를 유기용매로 추출하여 마 추출물과 분획물들의 $H_2O_2$에 의해 유도된 산화적 스트레스 및 인체 암세포(HT1080 인체 섬유육종세포, HT-29 인체 결장암세포)에 대한 증식 억제 효과에 대해 검토하고자 하였다. 마는 항비만, 항변비, 항돌연변이, 혈당 및 혈중 콜레스테롤 감소 등의 활성이 있어 건강식품으로 알려져 있다. $H_2O_2$에 의해 유도된 산화적 스트레스 저해효과를 알아보기 위하여 DCFH-DA assay를 행하였다. 건조 마 A+M 추출물을 농도별로 인체 섬유육종세포(HT1080)에 처리하였을 때 농도 의존적으로 세포 내 활성산소종을 크게 억제시켰다. 각 분획물들 중 85% aq. MeOH 분획물은 다른 분획물과 비교하여 높은 지질 과산화물 생성 억제 효과를 보였다. 인체 암세포에 대한 증식 억제 실험에서 A+M 및 MeOH 추출물은 농도 의존적으로 인체 섬유육종 및 결장암세포의 증식을 억제하였다. 마 추출물로부터 얻어진 n-hexane, 85% aq. MeOH 및 n-butanol (n-BuOH) 분획물들은 첨가농도 0.5 mg/ml 이상 처리했을 때 이들 두 암세포의 증식을 유의적으로 억제하였다(p<0.05). 본 연구 결과로 부터 건조 마의 암세포 증식 억제 효과는 마의 A+M 추출물이 MeOH 추출물에 비해 높았고, 분획물들의 경우에는 water 분획물을 제외한 분획물들의 암세포 억제 효과가 높았다. 특히 85% aq. MeOH 분획물은 인체 암세포 증식 억제 효과뿐만 아니라 세포 내 활성산소종 감소시키는 효과가 높아 이들 분획물에 활성물질이 있을 것으로 추정된다.

몽골 반건조 지역에서 토양 개량이 백양나무와 비술나무 묘목의 활착 및 생장에 미치는 영향 (Effects of Soil Amendments on Survival Rate and Growth of Populus sibirica and Ulmus pumila Seedlings in a Semi-arid Region, Mongolia)

  • 정예지;윤태경;한새롬;강호덕;이명종;손요환
    • 한국산림과학회지
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    • 제103권4호
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    • pp.703-708
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    • 2014
  • 본 연구는 몽골 반건조 지역 현지에서 토양 개량이 묘목의 활착 및 생장에 미치는 효과를 알아보기 위해 수행되었다. 이를 위하여 알칼리성 사질 토양인 연구대상지에 2년생 백양나무(Populus sibirica)와 비술나무(Ulmus pumila) 묘목을 심고 질소(시비량에 따라 2수준), 황, 인공보습제, 황토가공소재 등을 처리하였다. 4개월 뒤, 두 수종의 묘목 활착률은 질소 시비량의 증가에 따라 감소하였다. 일반적으로 질소의 시비는 양분을 공급하여 묘목의 활착률 및 생장을 높이는 것으로 알려져 있다. 그러나 본 연구 결과에서 나타난 활착률 감소는 과다시비로 인한 토양 삼투압의 증가에 의한 것으로 보인다. 두 수종 모두 황토가공물질 처리구에서 근원경 생장에 유의한 증가가 나타났다. 그리고 백양나무의 경우 인공보습제 처리구에서도 근원경 생장이 유의하게 증가하였는데, 이는 백양나무가 건조에 내성이 있음에도 불구하고 수분 요구도가 높은 포플러속에 속하기 때문인 것으로 보인다. 반면 황 처리는 두 수종의 활착률과 근원경 생장 모두에서 효과가 없는 경향이 나타났는데, 이는 건조지 토양의 낮은 황산화율 때문으로 추정된다. 향후 건조/반건조 지역에서 토양 개량의 장기적인 효과를 알아보기 위하여 묘목 생장 및 토양 특성에 대한 지속적인 모니터링이 요구되며, 연구 수종에 적합한 시비량 산정을 위한 추가 연구가 필요한 것으로 판단된다.

감마선 조사에 의한 총목피(Aralia elata Cortex)의 추출수율 증대 및 항산화 효과 (The Effect on Anti-oxidative Activity and Increasing Extraction Yield of Aralia elata Cortex by Gamma Irradiation)

  • 박혜진;조영제
    • 한국자원식물학회지
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    • 제27권5호
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    • pp.429-438
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    • 2014
  • 본 연구에서는 감마선 조사가 총목피 추출물의 생리활성에 미치는 영향을 검토하였다. 감마선 조사한 총목피의 감마선 조사여부를 확인하기 위하여 전자스핀공명(ESR) 분석을 시행한 결과 대칭적인 unspecific central ESR 신호 좌우로 cellulose를 함유한 조사 식품에서 나타나는 한 쌍의 peak가 6.0 mT의 공간을 두고 나타나 감마선을 조사한 시료로 판별되었다. 감마선 조사된 총목피의 최적 추출조건은 10 kGy를 조사한 시료를 50% ethanol을 사용하여 15시간 추출이었다. 감마선을 조사한 총목피의 항산화 효과를 확인한 결과 DPPH radical 소거효과와 ABTS radical 저해는 총목피의 물 추출물과 50% ethanol 추출물의 경우, 비조사구와 조사구를 저 농도인 $50{\mu}g/m{\ell}$ 처리하였을 때 각각 80%와 98% 이상의 매우 높은 저해 효과를 나타내었다. 지용성 물질의 항산화 활성의 지표인 antioxidant Protention Factor (PF)는 2.18~2.78 PF로 매우 높은 PF값을 나타내었다. TBARs의 경우 물과 ethanol 추출물 모두 높은 TBARs값을 나타내었다. 물 추출물은 감마선의 조사에 의한 TBARs 저해능의 상승은 관찰되지 않았으나, ethanol 추출물은 10 kGy의 감마선조사에 의해 TBARs 저해능의 상승이 약하게 관찰되었다. 이상의 결과 총목피는 감마선의 조사에 의해서 총목피의 phenolic 성분들의 용출율과 항산화 효과가 증대되는 현상을 확인하였다. 또한 감마선 조사가 식물체로부터 생리활성물질의 용출 증대와 항산화 활성을 증폭시킬 수 있는 수단으로 활용이 가능할 것이라 판단되었다.

Aspergillus 속 균주를 이용한 마 품종별 고체발효시 Monacolin K 생산과 항산화 활성 (Antioxidant Activities and Monacolin K Production on Solid-State Fermentation of Diverse Yam by Aspergillus Species Strain)

  • 이준걸
    • 미생물학회지
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    • 제50권1호
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    • pp.53-59
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    • 2014
  • 본 연구에서는 Aspergillus terreus KCCM 12225 균주를 이용하여 발효한 마와 쌀(칠보미)의 발효 물질 특성을 조사하였다. 발효한 마와 쌀의 항산화활성을 확인하기 위하여 DPPH radical 소거활성, 총 polyphenol, flavonoid 함량 및 환원력을 조사하였다. 또한 동일 균주를 사용하여 마 및 쌀의 발효시에 주요한 약용성분인 monacolin K의 생산량을 조사하였다. DPPH radical 소거활성은 장마, 병마, 둥근마 및 쌀의 경우 발효전에는 51.8%, 66.4%, 42.2% 및 7.5%이었으나, 발효 후에는 64.7%, 74.7%, 52.8% 및 32.3%로 각각 증가하는 것으로 나타났다. 총 polyphenol 함량은 발효 전의 경우 196.9, 265.7, 160.1 및 91.6 mg/kg이었으나, 발효 후에는 530.7, 708.3, 427.2 및 265.9 mg/kg으로 각각 증가하는 것으로 나타났다. 총 flavonoid 함량은 발효 전의 경우 73.3, 107.9, 42.6 및 22.6 mg/kg이었으나, 발효 후에는 242.0, 347.7, 139.1 및 63.3 mg/kg으로 각각 증가하는 것으로 나타났다. 환원력은 발효 전의 경우 0.97, 1.28, 0.64 및 0.17 (700 nm에서의 OD값) 이었으나, 발효 후에는 1.75, 2.38, 1.24 및 0.46으로 각각 증가하는 것으로 나타났다. Monacolin K 생산량은 467.1, 514.8, 339.2 및 272.5 mg/kg으로 각각 나타났다. 결과로서, 병마를 이용한 발효 시 가장 높은 생리활성 효과를 보이는 것으로 나타났으며, 이러한 발효마는 항산화 및 항고지혈증 관련 기능성 식품 및 의약품 소재로 이용될 수 있음을 제시한다.

휘발산화 공정 조건에 따른 Cs-Te-O 시스템의 산화 환원 거동 연구 (Study on Oxidation or Reduction Behavior of Cs-Te-O System with Gas Conditions of Voloxidation Process)

  • 박병흥
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제51권6호
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    • pp.700-708
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    • 2013
  • 파이로 공정은 고속로와의 연계성과 핵확산 저항성 등의 장점으로 최근 사용후핵연료 관리 이슈 해결과 유용자원 재활용 제고의 목적으로 개발되고 있다. 파이로 공정은 전체적으로 습식과정을 배제하고 고온에서 진행되는 건식 기술들에 바탕을 두고 있다. 전기화학적 이론에 기초한 파이로 공정은 전처리 공정이 필요하며 고온 휘발산화 공정이 전해환원 공정의 전처리 공정으로 개발되고 있다. 다양한 기체 조건들이 고온 휘발산화 공정에 적용가능하며 이 과정에서 Cs의 거동의 이해는 전체 파이로 공정에서 폐기물 특성과 열부하 해석을 위해 중요한 요소이다. 본 연구에서는 Cs-Te-O 시스템에 대해 반응 평형을 기준으로 기체-고체 반응 거동을 해석함으로서 기체조건에 따른 화학성분들의 변화를 계산하였다. $Cs_2TeO_3$$Cs_2TeO_4$에 대해 Tpp 도표를 통해 화합물을 선정하였으며 산화분위기에서는 상대적으로 안정적임을 확인하였으며 고온 환원 분위기에서는 Cs와 Te가 모두 휘발 제거될 수 있음을 보였다. 본 연구는 파이로 공정의 첫 화학적 분배가 발생되는 휘발산화 공정에서 Cs 거동을 예측할 수 있는 기초 자료를 제공하였으며 전체 공정의 물질수지 등에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

동해의 용존유기물 형광특성 및 아미노산 조성에 관한 연구 (Characteristics of Fluorescent Organic Matter and Amino Acids Composition in the East Sea)

  • 박용철;손승규
    • 한국해양학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.341-354
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    • 1995
  • 동해의 8개 정점에서 해수 및 추출된 용존 유기물의 형광특성과 아미노산 조성이 연구되었다. C-18 Sep-Pak cartridge에 의해 추출된 시료는 3차원 형광특성 분석에 따 라 생거대물질과 지구거대물질로 구분되었다. 전 조사 정점을 통하여 생거대물질(ex : 280 nm/em : 330 nm)은 표층이 높고 수온약층 아래에서 점차 감소하는 것으로 나타났 으며 이는 표층혼합층의 생물 활동에서 기인된 분해가능한 생거대물질이 수온약층 부 근 및 저층에서 활발한 미생물 분해과정에 의해 감소하는 것으로 사료된다. 한편 이와 는 역상관계를 보이는 지구거대물질 (ex : 330 nm/em : 430 nm)은 표층은 낮고 수온약 층 아래에서 증가하였는데 이는 표층에서 생성된 생거대물질 및 입자유기체가 생물 분 해 후 재축합 과정을 거쳐 난분해성의 지구거대물질로 전환된 것으로 사료된다. HPLC 를 이용하여 해수와 추출된 유존유기물의 아미노산 조성을 분석하였다. 분석결과 Glycine, serine 그리고 alanine등이 우점하였으며, 전체 농도의 50% 이상을 차지하는 것으로 조사되었다. 해수중의 용존 자유아미노산 농도는 표층이 0.7∼1.8um 범위로 저 층 0.2∼0.4um보다 높게 측정되었다. 추출된 유기물중 alanine의 D/L racemice ratio 측정결과 저층보다 표층이 상대적으로 낮은 값을 보였으며 이는 표층의 생거대물질이 연령이 젊고 재순환이 빠르며 생물 분해가능성이 큰 물질임을 시사하고 있다.

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PC12 세포에서 생물학적 활성에 미치는 원지 열수 추출물의 효능 (Effect of Polygala radix Hot Water Extract on Biological Activity in PC12 Cells)

  • 남향;김문무
    • 생명과학회지
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    • 제23권8호
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    • pp.1041-1049
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    • 2013
  • 원지의 뿌리는 기억력을 향상시키는 동양의 전통 약재로 널리 알려져 있다. 그러나 그 작용기전은 아직까지 해명되지 않았다. 본 연구에서는 항산화 효과 뿐만 아니라 신경 세포 에서 파생된 PC12 세포의 acetylcholinesterase(AchE) 활성과 연관된 인지능에 대한 원지열수추출물(PRHWE)의 효과를 in vitro 및 살아 있는 세포에서 조사하였다. 먼저 MTT assay을 이용한 세포생존에 대한 연구에서 PRHWE는 0.1% 이하의 농도에서 세포독성이 없는 것으로 나타났다. PRHWE는 DPPH radical, hydrogen peroxide 및 superoxide의 소거활성과 환원력이 농도에 비례하여 증가시킨다는 것이 관찰되었다. 특히 PRHWE는 hydroxyl radical에 의하여 유발되는 DNA의 산화에 대한 보호효과를 나타내었다. 부가적으로 그것은 신경성세포에서 nitric oxide의 생성을 억제하였다. 더욱이 AchE 활성은 PRHWE의 농도에 비례하여 감소하였다. 뿐만 아니라, PRHWE는 PC12 세포에서 SOD-1과 NOS-2 발현수준을 증가 시킨다는 것이 발견되었다. 더욱이 reporter gene assay를 이용한 실험에서 p53과 NF-${\kappa}B$의 전사활성이 PRHWE의 존재 하에서 감소했다. 그러므로 이러한 결과들은 PRHWE가 신경성세포에서 항산화 활성 및 신경 세포 보호 효과가 있다는 것을 증명하였고, 이는 PRHWE가 사람의 건강을 위한 치료제로 큰 잠재성을 가지고 있다는 것을 시사한다.

Effects of Pre-rigor Salting on the Physicochemical and Textural Properties of Ground Duck Breast Muscle

  • Lee, Sang-Hun;Choi, Ji-Hun;Choi, Yun-Sang;Kim, Hack-Youn;Kim, Hyun-Wook;Park, Jae-Hyun;Song, Dong-Heon;Kim, Yong-Jae;Kim, Cheon-Jei
    • 한국축산식품학회지
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    • 제32권6호
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    • pp.756-762
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    • 2012
  • The pre-rigor salting effects on physicochemical properties of ground duck breast muscle were evaluated in this study. The pre-rigor salting treatments were prepared within 30 min after slaughter, the duck breast muscles after post mortem 48 h were used to prepare the post-rigor treatments. The pre-rigor salting treatment had significantly higher pH value than post-rigor salting treatment (p<0.001), and all pre-rigor salting treatments showed a significant higher pH value. As a result, the pre-rigor salting treatment showed increased water holding capacity and decreased cooking loss compared to those in the post-rigor salting treatment. No significant differences in redness and yellowness were observed among the treatments (p>0.05). The increased solubility of salt-soluble proteins in the pre-rigor salting treatment leads to increase the hardness, gumminess, and chewiness. Also, the pre-rigor salted duck breast muscle had similar textural properties compared to those of post-rigor duck breast muscle containing sodium tri-polyphosphate (STPP). The 2-thiobarbituric acid (TBA) values of all treatments were ranged from 0.121 to 0.177 mg/kg. The lowest TBA value was observed for post-rigor duck breast muscle containing STPP, however, pre-rigor salting did not influence lipid oxidation of ground duck breast muscle. Therefore, the pre-rigor salting method, especially a single addition of sodium chloride to pre-rigor muscle, is more efficient method for improving cooking loss.

Spermidine Protects against Oxidative Stress in Inflammation Models Using Macrophages and Zebrafish

  • Jeong, Jin-Woo;Cha, Hee-Jae;Han, Min Ho;Hwang, Su Jung;Lee, Dae-Sung;Yoo, Jong Su;Choi, Il-Whan;Kim, Suhkmann;Kim, Heui-Soo;Kim, Gi-Young;Hong, Su Hyun;Park, Cheol;Lee, Hyo-Jong;Choi, Yung Hyun
    • Biomolecules & Therapeutics
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    • 제26권2호
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    • pp.146-156
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    • 2018
  • Spermidine is a naturally occurring polyamine compound that has recently emerged with anti-aging properties and suppresses inflammation and oxidation. However, its mechanisms of action on anti-inflammatory and antioxidant effects have not been fully elucidated. In this study, the potential of spermidine for reducing pro-inflammatory and oxidative effects in lipopolysaccharide (LPS)-stimulated macrophages and zebrafish was explored. Our data indicate that spermidine significantly inhibited the production of pro-inflammatory mediators such as nitric oxide (NO) and prostaglandin $E_2$ ($PGE_2$), and cytokines including tumor necrosis $factor-{\alpha}$ and $interleukin-1{\beta}$ in RAW 264.7 macrophages without any significant cytotoxicity. The protective effects of spermidine accompanied by a marked suppression in their regulatory gene expression at the transcription levels. Spermidine also attenuated the nuclear translocation of $NF-{\kappa}B$ p65 subunit and reduced LPS-induced intracellular accumulation of reactive oxygen species (ROS) in RAW 264.7 macrophages. Moreover, spermidine prevented the LPS-induced NO production and ROS accumulation in zebrafish larvae and was found to be associated with a diminished recruitment of neutrophils and macrophages. Although more work is needed to fully understand the critical role of spermidine on the inhibition of inflammation-associated migration of immune cells, our findings clearly demonstrate that spermidine may be a potential therapeutic intervention for the treatment of inflammatory and oxidative disorders.