The hydrolytic kinetics of biodegradable poly(l-lactide) (PLLA) have been studied by using two model systems, solution-grown single crystal (SC) and Langmuir monolayer techniques, for elucidating the mechanism for both alkaline and enzymatic degradations. The present study investigated the parameters such as degradation medium and time. The Langmuir mono layers of PLLA showed faster rates of hydrolysis when they were exposed to a basic subphase rather than they did when exposed to neutral subphase. Both degradation mediums had moderate concentrations to show a maximized activity, depending on their sizes. An alkaline degradation of SCs of PLLA showed the decrease of molecular weight of the remained crystals due to the erosion of chain-folding surface. However, the enzymatic degradation of SCs of PLLA occurred in the crystal edges thus the molecular weight of remained crystals was not changed. This behavior might be attributed to the size of enzymes which is much larger than that of alkaline ions; that is, the enzymes need larger contact area with monolayers to be activated.
최근, 환경문제에 관한 관심이 고조됨에 따라서, 환경에 영향을 주지 않는 새로운 재료로서 분해성 고분자가 주목을 받고있다. 인위적인 방법으로 합성되어진 고분자 중에서, 주쇄에 ester group을 가지고 있는 즉, 미생물이나 물에 의해서 분해가 가능한 작용기를 가진 고분자가 실제 그 응용 가능성이 가장 높다. 하지만 그 자체만으로 범용 고분자를 대체 하기에는 열적. 기계적 특성이 상당히 낮다. (중략)
생분해성 폴리락타이드의 분해속도를 조절하기 위하여 $d$-lactide와 $l$-lactide의 함량을 달리하여 다양한 stereochemical PLAs를 개환중합으로 합성하고 Langmuir 단분자막 장치를 이용하여 알칼리 분해속도를 측정하였다. 알칼리 수용액상에서 혼합 단분자막의 분해속도를 각 혼합고분자의 광학적 순도(100, 99, 97, 95%)의 항으로 측정하였다. 스테레오 콤플렉스에 기인하는 혼합물의 용융온도는 혼합물 성분의 광학적 순도가 증가함에 따라 증가하였다. 분해거동은 100% 광학적 순도를 가진 혼합물은 각 단일중합체보다 느린 분해속도를 나타내는 반면 다른 혼합물들은 2단계의 분해거동을 나타내었는데 1단계에서는 콤플렉스를 형성하지 않은 부분에서의 분해로 단일중합체에 비해 빠른 분해속도를 나타내었고 2단계에서는 100% 광학적 순도를 가진 혼합물과 유사하게 느린 분해속도를 나타내었다. 이러한 결과는 폴리락타이드의 stereochemistry와 스테레오 콤플렉스를 이용하여 알칼리 분해속도를 조절할 수 있음을 의미한다.
The clinical application of aligners is accompanied by the ageing of the polymer appliances and the attachments used, which may result in inefficiency in reaching the predicted range of tooth movement, and release of compounds and microplastics in the oral cavity as a result of the friction, wear and attrition of the aligner and composite attachment. The purpose of this review is to present the mechanism and effects of in vivo ageing; describe the hydrolytic degradation of aligners and enzymatic degradation of composite attachments; examine the ageing pattern of aligners in vivo, under actual clinical scenarios; and identify a link to the discrepancy between predicted and actual clinical outcome. Lastly, strategies to deal with three potentially critical issues associated with the use of aligners, namely the necessity of weekly renewal, the dissimilar mechanical properties of aligner and attachment resulting in wear and plastic deformation of the aligner, and the development of integuments and biofilms with microbial colonization of the appliance, are discussed.
박테리아 Bacillus sp. K-295G-7이 생산하는 두유응고효소 I 및 II에 의한 11S globulin (glycinin)의 가수분해 패턴을 조사하였다. 효소 I 과 II에 의한 acidic subunit의 응고시간은 약 4-5 분이었다. 전기 영동의 결과, acidic subunit (A$_3$, M.W=45,000)는 효소반응 2분 이내에 완전히 가수분해되어 분자량 16,000, 20,000의 새로운 band를 형성하였다. 한편 효소 II의 작용으로 약 30,000의 분자량을 가진 분해산물을 생성하였고 효소 I 과 II의 basic subunit 에 대한 가수분해 패턴은 유사하였다.
Preventive conservation is one of most important issues in the field of conservation for paper-records. Many researchers have been studied environmental factors such as effects of humidity, temperature, biological attack and air pollutants. Air pollutants strongly associated with oxidative and hydrolytic degradation of cellulose. It is important to control air pollutants in storage environment to improve stabilities of conservation environment. Four paper samples have been analyzed for their accelerated aging characteristics by air pollutants, sulfur dioxide, nitrogen dioxide, ozone, carbon monoxide. Physical and optical properties and weight molar masses(Mw) showed that interactions between air pollutants and paper sample. Nitrogen dioxide, ozone caused severe damage to cellulose in paper by hydrolytic and oxidative decompositions during aging.
Organophosphorus acid anhydrolases(OPAA) catalyzing the hydrolysis of toxic organophosphates have been found in a variety of prokaryotic and eukaryotic organisms. Of the several kinds of OPAA that can degrade nerve agents, such as DFP, sarin and soman, a OPAA gene harbored in the chromosomal DNA of Alteromonas haloplanktis strain was subcloned in order to develope an enzymatic degradation method of toxic organophosphorus compounds. For this 1481 bp DNA fragment containing OPAA gene and its flanking regions has been synthesized through PCR using chromosomal DNA of A. haloplanktis strain. After subcloning and subsequent expression, crude OPA anhydrolase was prepared and assayed. It was shown that the OPAA had a very high hydrolytic activity on DFP. The specific activity of the enzyme was 1,110 $\mu$mole.$min^{p-1}.mg^{-1}$ protein. It seemed that OPAA with such a high hydrolytic activity may give a good prospects to its use, as a biodegradation tool, in detoxifying toxic organophosphorus compounds, such as pesticides and chemical stockpiles which are posing a potential threat to the field environment and human health.
Effects of carbon dioxide partial pressure(PCO2) on bacterial population, methane production rate and matter degradation in anaerobic digestion were investigated by using anaerobic chemostat type reactors at 35$\pm$1$^{\circ}C$, at the HRT of 7 days. At PCO2 of 0.5 atm, the specific methane production rate and specific substrate removal rate reached the maximum rates. The methane production rates in the reactors fed by mixed substrate were 26% higher than those obtained under the controlled condition. The number of acetate consuming methanogenic bacteria enumerated by the MPN(most probable number) method, decreased when PCO2 exceeded 0.7 atm. Hydrogen consuming methanogenic bacteria and homoacetogenic bacteria increased as PCO2 increased from 0.1 to 0.6 atm, however, decreased slightly at PCO2 above 0.7 atm. The number of hydrolytic bacteria, sulfate-reducing bacteria and H2-producing acetogenic bacterial were not much influenced by the change of PCO2. The potential methanogenic activity reached the maximum at PCO2 0.5 atm, however, decreased significantly when PCO2 exceeded 0.7 atm, would depend on free PCO2 concentration in solution.
미생물 합성 poly[(R)3-hydroxybutyrate]](P(3HB))의 알칼리 및 효소 분해거동을 단결정과 Langmuir 단분자막을 모델시스템으로 하여 연구하였다. 단결정의 초기효소 및 알칼리 분해거동은 단결정의 장축에 대해 수직방향(b축)으로 분해가 일어났고 용융점 이하의 온도에서 열처리 또한 단결정의 b축을 따라 봉우리 형태의 형태학적 변화를 관찰하였다. 이러한 결과는 라멜라 단결정은 b축을 따라 불규칙한 영역을 가지고 있음을 의미하고 효소분해가 불규칙한 영역에서 선호적으로 일어난다고 설명할 수 있다. 한편, P(3HB), 단분자막의 효소 및 알칼리 분해경향은 분해매체와 표면압력에 크게 의존하였다. 알칼리 분해의 경우 낮은 표면압력에서도 분해를 나타내는 반면 효소 분해는 높은 표면 압력 하에서 분해거동을 나타내었다. 이러한 현상은 분자수준의 크기인 알칼리 분해매체는 P(3HB) 단분자막과 좁은 접촉면적(낮은 표면압력)에서도 활성을 보이는 반면 크기가 큰 분해효소는 보다 큰 활성 접촉면적(높은 표면압력)을 필요로 하는 것으로 판단된다.
전통적인 스크린 방법으로는 자연계에 존재하는 99% 이상의 미생물 자원을 확보하지 못했다. 자연생태계의 핵산을 직접 클로닝하는 전략은 배양 가능한 미생물의 유전적인 정보보다 더 광범위한 유전적인 정보를 전체의 미생물 메타지놈에서 확보하기 위한 계획을 세웠다. 그 결과 유용한 유전자를 탐색하는 한 방법으로 다양한 환경에서 메타지놈 DNA 라이브러리를 구축하는 방법이었다. 본 연구는 국내 중부권에 위치한 대청호로부터 시료를 수집하였고, T-RFLP 방법을 사용하여 미생물 군집의 다양성을 분석하였다. 핵산의 추출은 SDS를 사용한 freeing-thawing 방법을 사용하였으며, 추출한 핵산은 $UltraClean^{TM}kit$ (MoBio, USA)을 사용하여 정제하였다. 메타지놈 라이브러리는 제작은 정제한DNA와 pBACe3.6 vector를 EcoRI, BamHI, 그리고 SacII 등의 제한효소로 partial digestion하였고, 이들을 ligation한 다음 Escherichia coli DH10B에 형질전화 시켜 제작하였다. 메타지놈 라이브러는 14 Mb 정도 확보하였는데, 평균 insert size는 약 13 ${\sim}$ 15 kb이었다. Colony hybridization으로 메타지놈 라이브러리로부터 1, 2-dichloroethane (1, 2-DCE) hydrolytic dehalogenation의 분해에 관련된 유전자를 확인하였다. 1, 2-DCE dehalogenas효소는 기질에 대한 높은 활성을 나타내었다. 1, 2-dichloroethane dehalogenase 유전자의 클론을 만들었고, 염기서열을 분석하였다. 이들 결과로 보아 대청호로부터 제작한 메타지놈에서 dhlA 유전자를 확인한 균주는 1, 2-DCE 분해에 탁월한 능력을 나타내었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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