• 제목/요약/키워드: cell design

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Lovastatin 고생산성 변이주의 신속 선별을 위해 통계적 방법을 적용한 Sporulation 배지 개발 및 Miniature 배양 방법 개발 (Mass Screening of Lovastatin High-yielding Mutants through Statistical Optimization of Sporulation Medium and Application of Miniaturized Fungal Cell Cultures)

  • 안현정;정용섭;김평현;전계택
    • KSBB Journal
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    • 제22권5호
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    • pp.297-304
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    • 2007
  • Lovastatin은 근사형성 균류인 Aspergillus terreus가 생합성하는 이차대사산물로 강력한 고지혈증 치료제로 널리 이용되는 물질이다. 본 연구에서는 lovastatin 고생산변이주를 이용하여 포자배지 최적화를 통한 miniature 배양 방법을 확립하고자 하였다. 우선 miniature 배양에 필수적인 효과적인 포자 형성 방법을 개발하고자 포자 형성 배지의 통계학적 배지 최적화를 수행하였다. Miniature 배양의 inoculum으로 이용되는 대량의 포자를 획득하기 위해 Plackett-Burman 실험법을 이용하여 포자 형성을 향상시키는 성분을 조사한 결과, glucose, sucrose, yeast extract 그리고 $KH_2PO_4$가 주목할 만한 효과를 보였다. 상기 성분의 최적 농도를 확인하기 위해 반응표면분석법 (RSM)을 이용한 결과, PDA 포자 형성 배지와 비교하여 볼 때, 최적 성분 농도에서 포자 형성이 약 190배 증가하였다. 최적화된 포자형성 배지를 이용하여 lovastatin 고생산성 변이주의 대량 선별을 위한 miniature 배양 방법을 확립하기 위해 기존의 실험 과정에 'PaB (adaptation)'라는 한 번의 계대배양을 더 추가한 결과 생산균주의 안정성과 재현성이 큰 폭으로 증가하는 주목할 만한 결과를 얻을 수 있었다. 단기간에 가능한 한 다량의 균주를 스크리닝하기 위해 성장배양과 생산배양 모두 조업부피가 7 ml인 tube를 이용해 miniature 배양을 반복 수행하여, lovastatin 생산성과 배양형태가 훌륭한 변이주를 선별할 수 있었는데, 이 균주는 7 ml tube배양과 250 ml flask배양 (조업부피 50 ml) 모두에서 생산성이 높은 것으로 보아 산소 의존도가 비교적 낮고 생산 안정성이 높은 균주인 것으로 판단되었다. 한편 miniature 배양을 이용해서 lovastatin 고생산성을 보이는 균주를 신속 선별하기 위해서는 균주의 적절한 배양형태 유도가 매우 중요한 것으로 관찰되었다. 즉 생산배양으로의 고활성 균주의 접종을 위해서, 또한 생산배양에서 pellet의 배양형태 유도를 위해서 성장배양 시에는 반드시 고농도의 균사모양을, 생산배양 시에는 직경 1 mm 이하의 pellet모양의 배양 형태를 유지해야만, 생산균주가 lovastatin을 안정적으로 고생산할 수 있는 것으로 관찰되었다. 초기에 선별된 균주를 이용하여 miniature 배양에 의해 고속 균주선별 실험을 반복함으로써 고생산성 균주들을 다량 선별할 수 있었는데, 이들의 lovastatin 생산성을 조사한 결과, 기존의 flask 배양대비 오차범위가 $\pm$20% 이내의 생산성을 보이는 균주가 초기 선별시의 32%에 비해 81%로 크게 증가함을 확인할 수 있었다. 이와 같은 결과는 lovastatin 고생산성, 고안정성 균주의 고속 스크리닝을 위해서 본 연구에서 개발한 tube를 이용한 miniature 배양이 기존의 flask 배양을 대체할 수 있는 훌륭한 배양방법임을 제시해 준다.

Bacillus subtilis IB101을 이용한 암모니아 가스 제거 및 생산배지 최적화 (Ammonia Gas Removal by Bacillus subtilis IB101 and Dctimization of Culture Media)

  • 김소영;노용호;강성각;김영범;장우진;김동준;윤현식
    • KSBB Journal
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    • 제22권3호
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    • pp.162-167
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    • 2007
  • 암모니아 가스는 환경오염 중 가장 피해가 큰 물질로 가축 뿐만 아니라 사람에게도 많은 피해를 준다. 본 연구의 목적은 Bacillus subtilis IB101을 이용하여 암모니아 가스의 제거효율이 좋은 조건과 최적으로 배양할 수 있는 생산배지의 최적화에 대하여 알아보는 것이다. 암모니아 제거 효과가 우수한 균주인 B. subtilis IB101의 암모니아 가스 제거 효능이 좋은 성장단계를 알아보았으며, 기본배지의 구성성분 중 $(NH_4)_2SO_4$의 농도에 변화를 주어 각각 다른 $(NH_4)_2SO_4$ 농도의 배지에서 배양된 cell이 암모니아 가스 제거에 미치는 영향을 알아보았다. 그리고 온도 및 pH에 따른 암모니아 가스 제거 효능의 최적조건을 알아보았다. B. subtilis IB101의 대량 배양을 위한 배지 조성을 얻기 위하여 Placket-Burman design과 one factor at a time method를 이용하여 기본배지의 구성성분의 영향에 대하여 살펴보고 최적의 배지조성을 알아보았다. Exponential phase 단계인 B. subtilis IB101을 접종한 것이 stationary phase 단계인 B. subtilis IB101을 접종한 것보다 암모니아 가스 제거 효율이 약 20% 정도 우수하였다. 30$^{\circ}C$, pH 4의 배양조건에서 암모니아 가스 제거 효율이 가장 높았다. 기본 배지 구성성분 중 $(NH_4)_2SO_4$의 농도의 변화에 따른 암모니아 가스 제거 효율에는 영향이 없었다. 최적화된 배지의 구성 성분은 yeast extract 10 g/l, soluble starch 2.5 g/1, $MgSO_4$ 6 g/l, $CaCl_2$ 1.55 g/1, $(NH_4)_2SO_4$ 5 g/1, $KH_2PO_4$ 0.75 g/l, 대두분 8 g/l이었다.

달성중석광산(達城重石鑛山) 산성폐수(酸性廢水) 처리(處理)를 위(爲)한 인공소택지(人工沼澤池) 개념(槪念) 설계(設計) (Conceptual Design of Constructed Wetlands to Treat Acid Mine Drainage from the Dalsung W-CU Mine, Korea)

  • 홍영국;;나현준
    • 자원환경지질
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    • 제29권1호
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    • pp.65-75
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    • 1996
  • 대구(大邱) 달성중석(達城重石) 폐광산(廢鑛山)에서 유출(流出)되는 유해(有害)한 산성광산(醒性鑛山) 폐수처리(廢水處理)를 위한 인공(人工) 소택지(沼澤池) 방법(方法)을 제시(提示)하였다. 황산염(黃酸鹽) 환원(環元) 박테리아 (SRB)를 이용(利用)한 약 2개월(個月)의 실내실험(室內實驗) 결과(結果) 폐수중(廢水中) 중금속(重金屬) 원소(元素) 제거효율(除去效率)은 Fe, Al, Cd, Cu와 Zn은 99-100%, Mn은 90%이며 pH는 5.12에서 7.60으로 상승(上昇)되었다. 황산염(黃醒鹽) 환원(還元) 박테리아의 먹이인 기질(基質)들 (Substrates)과 달성광산(連城鑛山) 폐수(廢水)의 실험(實驗)에서는 버섯퇴비(堆肥)가 참나무 퇴비(堆肥)보다 11배(倍) 정도(程度) SRB의 영향분(營養分)인 Lactate가 유출(抽出)됨이 밝혀졌다. 황산염(黃酸鹽) 환원(還元) 박테리아 소택지(沼澤池)의 내용물(內容物) 구성(構成)은 다음과 같다; 1) 최하부(最下部)에 25cm 높이의 고품질(高品質) 석회석(石灰石)(직경(直徑) 5cm)을 채운다 : 2) 70% 참나무 퇴비(堆肥)와 30% 버섯 퇴비(堆肥)의 혼합퇴비(混合堆肥)와 황산염(黃酸鹽) 환원(還元) 박테리아 입자(粒子)들을 잘 섞어서 25cm 높이로 석회암층(石灰岩層)위에 둔다 : 3) 혼합퇴비(混合堆肥)에 의한 석회암(石灰岩) 사이의 간극축소(間隙縮小)를 막기 위하여 석회암층(石灰岩層)과 혼합퇴비(混合堆肥) 중간(中間)에 Geotextile을 깔아둔다. 실제(實際) 현장적용(現場適用)을 위(爲)한 소택지(沼澤池) 크기는 중금속(重金屬) 부하량(負荷量)과 투수율(透水率) 에 따라서 계산(計算)한 결과(結果)-1편(片)은 $15m{\times}15m{\times}1m$, -2편(片)은 $5.3m{\times}5.5m{\times}1m$, 그리고 -3편(片) 하부(下部)에 $52m{\times}52m{\times}1m$임이 밝혀졌다. 그러나, -3편(片)의 경우는 소택지(沼澤池)가 너무 크므로 동일(同一) 소택지(沼澤池) 5~15개(個)의 작은 cell들로 분리함이 좋다.

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설비공학 분야의 최근 연구 동향: 2014년 학회지 논문에 대한 종합적 고찰 (Recent Progress in Air-Conditioning and Refrigeration Research: A Review of Papers Published in the Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering in 2014)

  • 이대영;김사량;김현정;김동선;박준석;임병찬
    • 설비공학논문집
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    • 제27권7호
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    • pp.380-394
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    • 2015
  • This article reviews the papers published in the Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering during 2014. It is intended to understand the status of current research in the areas of heating, cooling, ventilation, sanitation, and indoor environments of buildings and plant facilities. Conclusions are as follows. (1) The research works on the thermal and fluid engineering have been reviewed as groups of heat and mass transfer, cooling and heating, and air-conditioning, the flow inside building rooms, and smoke control on fire. Research issues dealing with duct and pipe were reduced, but flows inside building rooms, and smoke controls were newly added in thermal and fluid engineering research area. (2) Research works on heat transfer area have been reviewed in the categories of heat transfer characteristics, pool boiling and condensing heat transfer and industrial heat exchangers. Researches on heat transfer characteristics included the results for thermal contact resistance measurement of metal interface, a fan coil with an oval-type heat exchanger, fouling characteristics of plate heat exchangers, effect of rib pitch in a two wall divergent channel, semi-empirical analysis in vertical mesoscale tubes, an integrated drying machine, microscale surface wrinkles, brazed plate heat exchangers, numerical analysis in printed circuit heat exchanger. In the area of pool boiling and condensing, non-uniform air flow, PCM applied thermal storage wall system, a new wavy cylindrical shape capsule, and HFC32/HFC152a mixtures on enhanced tubes, were actively studied. In the area of industrial heat exchangers, researches on solar water storage tank, effective design on the inserting part of refrigerator door gasket, impact of different boundary conditions in generating g-function, various construction of SCW type ground heat exchanger and a heat pump for closed cooling water heat recovery were performed. (3) In the field of refrigeration, various studies were carried out in the categories of refrigeration cycle, alternative refrigeration and modelling and controls including energy recoveries from industrial boilers and vehicles, improvement of dehumidification systems, novel defrost systems, fault diagnosis and optimum controls for heat pump systems. It is particularly notable that a substantial number of studies were dedicated for the development of air-conditioning and power recovery systems for electric vehicles in this year. (4) In building mechanical system research fields, seventeen studies were reported for achieving effective design of the mechanical systems, and also for maximizing the energy efficiency of buildings. The topics of the studies included energy performance, HVAC system, ventilation, and renewable energies, piping in the buildings. Proposed designs, performance performance tests using numerical methods and experiments provide useful information and key data which can improve the energy efficiency of the buildings. (5) The field of architectural environment was mostly focused on indoor environment and building energy. The main researches of indoor environment were related to the evaluation of work noise in tunnel construction and the simulation and development of a light-shelf system. The subjects of building energy were worked on the energy saving of office building applied with window blind and phase change material(PCM), a method of existing building energy simulation using energy audit data, the estimation of thermal consumption unit of apartment building and its case studies, dynamic window performance, a writing method of energy consumption report and energy estimation of apartment building using district heating system. The remained studies were related to the improvement of architectural engineering education system for plant engineering industry, estimating cooling and heating degree days for variable base temperature, a prediction method of underground temperature, the comfort control algorithm of car air conditioner, the smoke control performance evaluation of high-rise building, evaluation of thermal energy systems of bio safety laboratory and a development of measuring device of solar heat gain coefficient of fenestration system.

건강한 남자 대학생에서 민들레즙 보충이 알코올에 의한 산화적 스트레스 및 숙취에 미치는 효과 (Effect of Dandelion Juice Supplementation on Alcohol-Induced Oxidative Stress and Hangover in Healthy Male College Students)

  • 노경희;장지현;김진주;신진혁;김동규;송영선
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제38권6호
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    • pp.683-693
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    • 2009
  • 본 연구에서는 건강한 성인 남자를 대상으로 민들레즙이 알코올 섭취 후 산화적 스트레스 및 숙취에 미치는 효과를 확인하여 알코올 섭취로 인한 간 기능 보호와 숙취해소 효과를 가진 소재 개발을 위한 기초자료를 제공하고자 실시하였다. 대상자는 평균 주량이 소주 1병 이상으로 술을 즐겨 마시는 건강한 20대 식품전공 남자 대학생 9명을 선정하여 개인차를 없애기 위해 실험 시작 전 1주일 간 금주를 시켰으며 시험에 앞서 임상대상자들에게 본 연구에 대해 충분히 숙지시킨 후 안정된 분위기에서 시험을 cross over design으로 진행하였다. 대상자들에게 매일 민들레즙 220 mL씩 1주일간 보충시킨 후 각각 20% 에탄올을 함유한 소주 360 mL씩 (에탄올 함량 72 g)을 섭취시켰다. 술은 자유로운 분위기에서 1시간 내에 다 마시게 하였으며 두 번의 실험 사이에는 2주간의 wash-out period를 가졌다. 민들레즙을 보충한 군에서 알코올 섭취 후 혈중 HDL-C 농도가 유의적으로 (p<0.01) 증가하였으며 LDL-C 농도는 현저하게 감소하였고 ADH와 ALDH 활성을 향상시켜 에탄올과 아세트알데히드 농도를 다소 저하시키는 것으로 나타났다. 총 항산화능과 지질과산화 정도는 민들레즙 보충에 따른 군 간의 유의적인 차이를 보이지 않았으나 민들레즙을 보충한 군에서는 알코올 섭취 후 다소 지질과산화가 감소되는 경향을 보였다. 적혈구의 항산화 효소계 활성은 GSH-red와 catalase 활성이 민들레즙을 보충한 군에서 유의적으로(p<0.05) 증가되는 것을 알 수 있었으며 알코올 섭취로 인한 임파구의 DNA 손상정도는 민들레즙의 보충에 따른 유의적인 차이는 보이지 않았지만 민들레즙을 보충한 군에서 알코올에 의한 임파구DNA 손상을 다소 억제시키는 경향이 있는 것으로 나타났다. 음주 동안과 술 마신 다음날에 나타나는 숙취증상에 대한 설문조사에서는 각 문항에서 민들레즙 보충에 따른 유의적인 차이는 보이지 않았다. 이상의 결과들로 미루어 볼 때 민들레즙 보충이 알코올 섭취 후 HDL-C 농도를 증가시켰고 ALDH 활성을 향상시켜 혈중 아세트알데히드 농도를 감소시키며 GSH-red와 catalase 활성을 증가시켜 체내에서 알코올에 의한 산화과정이나 지질과산화 생성을 다소 억제하는 것으로 보인다. 이러한 결과는 민들레에 포함되어 있는 유효 물질이 숙취해소와 간 기능 보호 및 항산화 효과를 나타내는 것으로 사료되며, 따라서 민들레즙이 알코올에 의한 간 기능 보호, 숙취해소 및 항산화 효과를 가진 기능성 물질로서의 가능성을 보여준다고 할 수 있겠다.

XML 기반의 에너지 저장용 프로파일 어댑터 분석 및 설계 (Analysis and Design of Profiling Adaptor for XML based Energy Storage System)

  • 우용제;박재홍;강민구;권기원
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제16권5호
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    • pp.29-38
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    • 2015
  • 에너지 저장장치(Energy Storage System)은 전력 수요가 적을 때 전력을 저장해 두었다가 수요가 발생하거나 비상시 저장된 전력을 사용함으로 전기 에너지를 저장하여 필요할 때 사용 가능함으로써 에너지 이용 효율 향상, 전력공급 시스템 안정화 및 신재생 에너지 활용도 향상 효과를 가지는 시스템이다. 최근 세계적으로 에너지의 효율적인 소비에 대한 관심이 증대되면서 전력의 안정적인 공급을 원하는 수요자와 전력 수요 평준화를 원하는 공급자의 요구를 충족시켜줄 수 있는 에너지 저장장치의 필요성이 증대되고 있다. 현재 에너지 저장장치를 구성하는 Power Conditioning System(PCS), Battery Management System(BMS), 배터리 셀은 제조사별로 상이한 규격을 가진다. 이로 인해 각 핵심 부품 간 인터페이스가 규격화되어 있지 않아, 에너지 저장장치의 구성 및 운영에 난점으로 작용하고 있다. 본 논문에서는 제조사별로 상이한 특징을 가지는 부품들의 설정과 효율적 운영에 필요한 정보를 수용하여 에너지 저장장치를 구성할 수 있는 XML 기반의 에너지 시스템 전용 프로파일 시스템의 설계와 분석방안을 제안한다. 제조사별 PCS, BMS, 배터리 셀과 그 외의 주변 기기들의 설정 정보 및 운영 정보를 분석하여 프로파일 규격을 정의하고, 에너지 저장장치에 적용할 수 있는 프로파일 어댑터 소프트웨어를 설계 및 구현한다. 프로파일 어댑터를 통해 생성된 프로파일은 설정 프로파일과 운영 프로파일로 구성되며, 추후 확장성을 고려하여 표준 XML의 규격을 따른다. 구현된 프로파일 시스템의 검증은 에너지 저장장치 시스템에 적용되어 기본적인 충 방전 동작을 통해 정상 동작 결과를 제안한다.

밀폐형 식물생산시스템에서 광질과 광주기에 따른 씀바귀의 생육 (Light Quality and Photoperiod Affect Growth of Sowthistle (Ixeris dentata Nakai) in a Closed-type Plant Production System)

  • 김혜민;강정화;정병룡;황승재
    • 원예과학기술지
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    • 제34권1호
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    • pp.67-76
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    • 2016
  • 본 연구는 밀폐형 식물생산시스템 내에서 광질과 광주기에 따른 씀바귀(Ixeris dentata Nakai)의 생육 증진을 위한 적정 생육환경 조건을 구명하고자 수행되었다. 씀바귀 종자는 240구 플러그 트레이에 파종하였고, 밀폐형 식물생산시스템에서 LED(R:B:W = 8:1:1)하에서 24시간 광주기로 3일간 발아 하였다. 묘는 $230{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$의 광도의 3종류의 광질(R:B:W = 8:1:1, R:W = 3:7, R:B = 8:2)과 4종류의 광주기[24/0, 16/8, 8/16, 4/20 (명기/암기)]하에서 $20cm{\times}20 cm$의 재식밀도로 난괴법으로 배치 하였다. 씀바귀는 정식 후 온도 $21{\pm}2^{\circ}C$, 상대습도 $70{\pm}10%$ 조건에서 40일 동안 재배 되었다. 관수는 담액식 양액 재순환 방식을 이용하였다(pH 7.0, EC $2.0dS{\cdot}m^{-1}$). 24/0(명기/암기)의 광주기 처리와 RW 광질 처리에서 지상부와 지하부의 생체중과 건물중, 엽장, 엽면적은 가장 우수했다. 16/8(명기/암기)의 광주기 처리와 RB 광질에서 엽수는 가장 많았으며, 잎끝마름 발생률은 24/0(명기/암기)의 광주기 처리에서 다른 처리보다 높게 나타났다. 엽록소 값은 16/8(명기/암기) 광주기 처리에서 가장 높았으며 광질에 따른 차이는 없었다. 엽록소형광은 24/0(명기/암기) 광주기 처리에서 다른 처리구에 비해 현저히 낮은 값을 보였다. 결과적으로, 밀폐형 식물공장 시스템 안에서 씀바귀 재배의 경제적인 실현가능성과 생산적인 측면에서 16/8(명기/암기) 광주기 처리, RW의 광질에서 씀바귀를 재배하는 것이 가장 효과적인 것으로 판단된다.

국내 금속광 탐사를 위한 쌍극자-쌍극자 전기탐사의 적용성 연구 (A Study of Feasibility of Dipole-dipole Electric Method to Metallic Ore-deposit Exploration in Korea)

  • 민동주;정현기;박삼규;전효택;곽나은
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제11권3호
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    • pp.250-262
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    • 2008
  • 금속광산탐사에서 많이 이용되는 물리탐사 방법 중의 하나인 쌍극자-쌍극자 배열 전기비저항탐사의 실제 광산탐사에 대한 적용성을 평가하기 위하여 단순화된 광상구조에 대하여 현장자료 시뮬레이션 및 역산해석을 수행하였다. 실제 광상모형으로는 국내 여러 금속광상 중에서 가장 분포 빈도가 높은 맥상광상을 대상으로 하였다. 국내 맥상광상의 맥폭이 대부분 수십 cm에서 2m이내라는 점에 기초하여 맥폭을 변화시키고, 광맥의 물성을 변화시켰으며, 쌍극자-쌍극자 배열 전기비저항탐사의 전극간격은 40m로 가정하였다. 맥폭이 1m 이하일 경우 주변암과 광맥의 전기적 물성차가 300배 이상 되는 경우에도 저비저항대가 나타나지 않았다. 맥폭이 커질수록 그리고 비저항의 차가 클수록 저비저항대가 뚜렷하게 나타났으나, 넓은 전극간격과 역산에 이용된 셀 크기가 심부로 갈수록 커져서 대체로 저 비저항대의 폭이 과장되게 나타났고, 깊이 또한 실제 깊이보다 깊게 나타났다. 실제 천열수광상 모형을 가정하고 현재 가행 중인 광산에서 측정한 전기비저항을 근거로 하여 현장자료 시뮬레이션 및 역산을 수행한 결과 광맥의 전기비저항 값이 높은 경우에도 광맥에 의한 영향이 잘 나타나지 않는다는 것을 알 수 있었다. 이와 같이 구조지질학적으로 광맥에 수반되는 열수변질대가 전기비저항탐사 자료에서 이상대로 포착되므로 천열수 광산의 경우 이러한 주변 열수변질대를 탐사대상으로 선정하는 것이 바람직하다. 이상의 결과들을 종합해 볼 때 광맥이 지하 깊은 곳에 존재하며 광맥과 주변암과의 전기적 물성차가 크지 않은 경우, 일반적으로 수행되는 지표면 전기비저항탐사로는 광맥의 존재여부조차 파악할 수 없는 경우가 있으며, 저비저항대가 나타난다 하더라도 실제 구조와 다른 과장된 양상으로 나타난다는 것을 알 수 있었다. 이 연구에서 제시한 모델링 및 역산자료는 기본적이고 단순한 모형실험이지만 일선 현장 자료를 바탕으로 수행한 실험연구로서 향후 보다 다양한 모형에 대하여 모델링을 수행하고 표준 및 정량적 지침을 제시해 나간다면 현장 측선 설계나 탐사결과의 해석시에 유용한 지침으로 활용될 수 있을 것이다.

열처리 단백질-광물질 복합제제 첨가가 In Vitro 발효성상과 착유우의 유량 및 유성분에 미치는 영향 (Effects of Feeding Heat Treated Protein and Mineral Complex on In Vitro Fermentation Characteristics, Milk Production and Composition of Holstein Dairy Cows)

  • 최낙진;배귀석;남경표;장문백;엄재상;고종렬;하종규
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제44권5호
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    • pp.541-548
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    • 2002
  • 본 연구의 in vitro 실험결과를 살펴보면, 배양액의 pH와 암모니아 생성량은 전 배양 시간동안 처리구간 통계적 유의차가 없었다. Total VFA, acetate, propionate, butyrate 생성량은 12 h에서 HPM을 0.2%, 1% 첨가한 시험구에서 대조구와 비교하여 증가하는 경향이었으나, 2% 첨가구에서는 오히려 감소되었고, 48 h에서는 HPM 첨가한 세 처리구에서 대조구와 비교하여 모두 증가하는 경향을 보였다. 반면에, 다른 배양시간대에서는 처리구간 통계적 유의차는 발견되지 않았다. A/P ratio 경우에도 처리구간 유의차가 없었다. 총 gas 생성량은 배양시간 24 h과 48 h에 HPM 처리구에서 대조구와 비교하여 증가하였다 (P<0.05). 한편 사양실험은 열처리된 단백질 (대두박)과 광물질의 복합 제제 (HPM)가 젖소의 유생산량과 유성분에 끼치는 영향을 조사하기 위하여 수행되었는데 그 결과를 요약하면, 유생산량은 대조구와 비교하여 HPM 시험구에서 하루에 약 1kg 정도 더 높았고 (27. 7 vs 28.8 kg/d, P<0.001), 4% FCM 생성량 또한 대조구와 비교하여 볼 때 HPM 시험구에서 1.3 kg/d 이 더 높았다 (P<0.001). 유단백 (P<0.05)과 SNF (P<0.05)도 대조구와 비교하여 HPM 시험구에서 그 생산량이 증가되었다. 반면에, 유지방, MUN과 체세포수는 처리구간 통계적 유의차가 발견되지 않았다. 이상의 결과로 보아, HPM 첨가에 의한 반추위 발효 저해현상은 없었으며, HPM 내 함유되어 있는 열처리된 단백질과 광물질의 결합체와 잔여 광물질이 반추위 내 단백질과 결합하여 단백질 분해 속도를 지연시킴으로써, 단백질의 by-pass율을 증가시켜, 유생산량 증가와 유질을 개선 (유단백질, SNF 함량 증가 등) 하는 등 젖소의 생산성을 향상시킨 것으로 요약할 수 있다.

HepG2 및 PC12 세포에서 혼합 한약재 발효물의 산화적 스트레스 억제 활성 평가 (Effect of Fermented Herbal Mixture against Oxidative Stress in HepG2 and PC12 Cells)

  • 이윤정;김난슬;손명수;김교남;황용일;박은주
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제45권7호
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    • pp.1057-1064
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    • 2016
  • 생체 내에서 발생하는 활성산소종(ROS)은 정상적인 상태에서 체내의 항산화 효소와 물질에 의해서 소거되지만, ROS가 과도하게 생성되면 산화적 스트레스를 유발한다. 천연물을 이용하여 이러한 ROS를 경감시켜 산화적 스트레스를 감소시키는 것은 만성 질병을 예방하고 각종 질병의 합병증을 예방할 수 있는 식이 전략의 하나이다. 본 연구에서는 국화, 영지, 가시오가피, 오미자, 지구자, 구기자, 그리고 산수유를 공통으로 한 혼합 한약재 발효액을 제조하였으며, 조성에 따라 하고초와 쇠비름이 추가된 FHM-A 및 석창포와 산해박이 추가된 FHM-B로 구분하였으며, 혼합 한약재 발효물을 활용하여 차 및 음료 개발에 있어 기초자료로 활용하고자 하였다. FHM-A 및 FHM-B의 총페놀 함량을 분석한 결과 FHM-B에서 유의적으로 높은 총페놀 함량이 나타났다. ORAC value는 FHM-A가 FHM-B보다 유의적으로 높은 활성을 나타냈고, ROS 생성 억제 활성은 FHM-A와 FHM-B 간에 차이가 나타나지 않았다. 간세포인 HepG2 세포에서 에탄올로 유도된 산화적 스트레스에 대한 발효액 FHM-A 및 FHM-B는 $10{\sim}100{\mu}g/mL$에서 모두 세포독성을 나타내지 않았으며, FHM-A와 FHM-B 모두 에탄올로 유도된 세포독성에 대한 보호 효과를 나타냈다. 또한, FHM-A와 FHM-B 모두 에탄올로 유도된 산화적 스트레스로 인해 증가한 지방축적을 억제하는 효과를 나타냈다. 신경세포인 PC12 세포에서 $H_2O_2$로 유도된 산화적 스트레스에 대한 발효액 FHM-A 및 FHM-B의 분석 결과 $1{\sim}50{\mu}g/mL$에서 FHM-A와 FHM-B 모두 세포독성을 나타내지 않았으며, FHM-A와 FHM-B 모두 농도 의존적으로 $H_2O_2$로 유도된 세포독성에 대한 보호효과를 나타냈다. FHM-B는 항산화제로 잘 알려진 비타민 C와 같은 수준의 높은 세포보호 효과를 확인하였다. 이상의 연구 결과는 발효액 FHM-A와 FHM-B가 간 기능 및 신경 스트레스와 관련된 질병 예방을 위한 식품개발에 있어 기초 자료로 활용될 수 있음을 보여준다.