충북 지역 산림에서는 여러 가지 나무 수피들의 대량 생산으로 인하여, 이를 효과적으로 활용하는 기술 개발이 요구되고 있다. 본 연구에서는 3종류(아카시아, 소나무, 밤나무) 수피들을 이용한 회분식 실험에 의하여, 수중에 용해된 10, 20, 50, 100 mg/L 카드뮴 이온의 제거효율이 가장 우수한 생물흡착제로서 아카시아 수피를 선별하였다. 그리고, 아카시아 수피를 사용하여 100 mg/L 카드뮴 이온의 제거효율을 증가시키기 위하여 다양한 산과 염기 처리가 수행되었다. 0.5 M 수산화칼륨(KOH)으로 아카시아 수피가 개질되었을 때, 비교적 높은 카드뮴 이온 제거효율과 흡착량을 얻었다. 또한, 9 M KOH로 개질된 아카시아 수피를 사용하여 30 min 반응이 이루어졌을 때, 100 mg/L 카드뮴 이온의 최대 제거효율은 84.3%를 나타내었다. 따라서, 본 실험 결과들은 수계와 토양에 다양한 농도로 존재하는 카드뮴 이온을 친환경적으로 처리할 수 있는 생물복원(bioremediation) 기술로 유용하게 사용될 수 있을 것이다.
본 연구에서는 인 결합 단백질(phosphate-binding protein)이 세포질(cytoplasm)에서 발현되는 재조합 대장균(Escherichia coli)을 제조하였으며, 이를 이용하여 수중에 함유된 인의 제거에 대하여 고찰하였다. 이 균주를 6 h 동안 배양하여 1.0, 1.5, 2.0 mg/L의 인을 처리하였을 때, 각각 90, 49, 41%의 제거효율을 도출하였으며, 우수한 인 제거 능력(specific phosphate removal)을 나타내었다. 또한, 세포의 Optical density를 2.5, 5.0으로 조절하여 운전하였을 때, 인의 제거효율이 향상됨을 알 수 있었으며, 2.0 mg/L 인을 80%까지 제거시킬 수 있었다. 이 연구를 통하여 얻어진 새로운 생물기술은 수계의 부영양화 문제를 해결하는데 효과적으로 사용될 수 있을 것이다.
Kwon, Soo Jeong;Hwang, Ha Nule;Moon, Young Ja;Cho, Gab Yeon;Woo, Sun Hee;Boo, Hee Ock;Koo, Jin-Woog;Kim, Hag Hyun
한국작물학회:학술대회논문집
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한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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pp.170-170
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2017
The highly valued ornamental plant, Platycodon grandiflorum for. duplex was generated by petaloidy of a calyx of Platycodon grandiflorum. The present investigation was executed to explore the several factors having effects on the germination of pollens with a view to acquire the underlying data for the artificial crossing to cultivate the species of Platycodon grandiflorum for. duplex. Both low and high temperature impaired the germination of Platycodon grandiflorum for. duplex pollens. The good germination rate was observed at the temperature of $25^{\circ}C$. The types and concentrations of carbon sources induced the differences in germination rate. The germination rate increased with the increasing concentration of sucrose and glucose except for fructose. Sucrose and glucose showed the highest results at the concentration of 20%. While fructose demonstrated the similar tendency to sucrose and glucose, it reduced the germination rate at the concentration of 20%. The highest germination rate was observed at the concentration of 15%. The appropriate carbon course for germination of pollens of Platycodon grandiflorum for. duplex was glucose of which germination rate was twice as high as that of sucrose and fructose. The germination rate was reduced substantially when the pH was close to alkali, and the potential germination rate was obtained at pH 6. Boric acid enhanced the germination rate at a lower concentration than the higher concentration.
고정층 반응기와 파이롤라이저-가스크로마토그래피/질량분석기를 이용하여 커피 잔류물이 함유된 폐종이컵의 열분해 및 촉매 열분해를 진행하였다. 커피 잔류물이 함유된 종이컵의 무촉매 열분해에서는 많은 양의 오일이 가스 및 촤와 함께 형성되었다. HZSM-5와 HY 촉매의 사용에 따른 추가적인 분해 반응에 의해 오일의 양은 줄고 가스의 양은 증가하였다. HZSM-5와 HY의 산촉매 특성 때문에 커피 잔류물이 함유된 종이컵의 촉매 파이롤라이저-가스크로마토그래피/질량분석기 분석은 생성오일 중 방향족 화합물의 선택도를 증가시켰다. HY보다 강한 산세기와 중간 기공을 가진 HZSM-5의 특성으로 인해, HZSM-5상에서 커피 잔류물이 함유된 종이컵을 촉매 열분해한 경우 HY를 사용한 경우보다 휠씬 더 많은 양의 방향족 화합물이 생성되었다.
The role of nano bio-composites precursor to chitosan are innumerable and are known for having different applications in various branches of physical sciences. The application to the sensor development is relatively new, where only few literature works are available to address the specific and critical analysis of nanocomposites in the subject area. The bio-composites are potential and having greater affinity towards the heavy metals and several micro-pollutants hence, perhaps are having wider implications in the low or even trace level detection of the pollutants. The nano-composites could show good selectivity and suitability for the detection of the pollutants as they are found in the complex matrix. However, the greater challenges are associated using the bio-composites, since the biomaterials are prone to be oxidized or reduced at an applied potential and found to be a hinderance for the detection of target pollutants. In addition, the materials could proceed with a series of electrochemical reactions, which could produce different by-products in analytical applications, resulting in several complex phenomena in electrochemical processes. Therefore, this review addresses critically various aspects of an evaluation of nano bio-composite materials in the electrochemical detection of heavy metals and micro-pollutants from aqueous solutions.
난분해성인 색소를 대사분해할 수 있는 미생물을 분리하여, 색소분해의 최적조건을 조사하였다. 미생물은 폐수처리공장의 폭기조에서 채취한 폐수로부터 agar media에서 순수분리하였다. 이 균주들을 gluc cose, peptone, $Na_2HPO_45, KCI, MgSO_4, KH_2PO_4, NaCI, CaCI_2$와 dye(azo계, reactive red계 ) lOppm 을 함유한 액체 배지에서 dye의 분해력이 강하였으 며, 이때의 최적 pH는 중성 또는 약알칼리성이고, 최적 온도는 $30^{\circ}C$ 전후이다. 이 조건에서 10ppm의 m mono-azo(Lot No. 180), di-azo(Lot No. 138), rea active red(Lot No.2)는 약 2일에 거의 분해되었고, di-azo(Lot No. 151), reactive red(Lot No. 34, L Lot No. 00166)는 약 5일에 거의 분해되었고, 최적 배지조건하에서 산소의 영향은 D.O를 50%로 유지 시켰을 경우보다 혐기성 배양의 경우가 reactive d dye(Lot No.2)의 분해도가 훨씬 높았다.
고체배양을 통해 10종의 균주 중에서 선별된 고활성 균주인 T. versicolor KCTC 16781은 100 mg/L의 6가지 염료(reactive blue 19, reactive blue 49, reactive black 5, acid black 52, reactive orange 16, and acid violet 43)를 15일 이내에 효율적으로 분해하였다. T. versicolor KCTC 16781은 액체배양에서 반응 2-3일 이내에 6가지 염료의 색도를 100% 제거시켰으며, 배양 초기에 빠른 속도로 효소를 생산하여 높은 활성을 보였다. 이로 인해 색도제거 속도가 기존의 연구에 보고된 결과들보다 우수함을 입증하였다. 서로 다른 종류의 염료분해 실험에서, 효소활성이 반응 초기에 작은 차이를 보였지만, 최대 효소활성에 도달한 후의 값이 2.0$\pm$0.5 U/mL의 범위에 들어 염료의 종류에 관계없이 비슷한 범위의 활성을 보이는 것을 확인할 수 있었다. 염료의 색도제거가 완벽하게 이루어진 후에도 효소활성은 감소하지 않았으며, 배양 말기까지 2.0 U/mL 이상의 효소활성을 유지하여 고농도의 염료를 제거할 수 있는 가능성을 보였다.
Arachidonic acid is a polyunsaturated fatty acid(PUFA) containing twenty carbon atoms with four double bonds. The family of w-6 PUFA, including arachidonic acid as well as r-linoleic acid, was served as intermediates in the formation of several key prostaglandin and leukotrienes. Several fungal strains of the genus Mortierella accumulate high amounts of arachidonic acid. In this study experiments were carried out to optimize the culture conditions for the mass production of fungus Mortierella alpina DSA -12 and lipid production with high proportion of polyunsaturated fatty acids, especially arachidonic acid. The batch culture was carried out in 500 L fermenter containing 50 g/L glucose, 18 g/L corn-steep powder and 100 mg/L MnS04 under $25^{\circ}C$, aeration rate of 0.5 vvm and agitation speed of 200 rpm without pH control. As a result, we could be obtained 22 g/L of cell mass with high contents of lipid 12.1 g/L) and arachidonic acid (5.1 g/L) The intermittent fed-batch culture was performed in the medium containing 20 g/L glucose and 10 g/L corn-steep powder. The final glucose concentration was 170 g/L and pH was maintained at 5.5 ${\sim}$ 6.0 by adding 14% ammonia solution. It was shown relatively high cell concentration (70.5 g/L) with high contents of lipid (45.8 g/L) and arachidonic acid 08.3 g/L). Therefore, when compared to batch cultures, the high concentration of arachidonic acid could be obtained by fed-batch culture using M. alpina DSA -12. These results imply that the fed-batch culture of M. alpina DSA -12 was feasible in industrial purpose and could be employed in the commercial production of arachidonic acid.
주정공장 근처 토양에서 분리한 에탄올 발효균주 KJ는 Saccharomyces italicus로 판명되었으며, glucose가 최적의 탄소원으로 확인되었다. 균주 KJ의 최적배양조건은 온도 $30^{\circ}C$, 초기 당 농도 10%, 초기 pH 5 근방, 혐기조건으로 판명되었다. 초기 탄소원이 동일한 조건에서 YM배지(glucose 10 g/L)와 SFW배지(RS 10 g/L)에서 에탄올 생산은 각각 5.34, 5.68 g/L로 나타나, KJ균주는 음식물쓰레기 당화액을 에탄올 발효배지로 적절하게 사용될 수 있음이 확인되었다. 에탄올 생산배양에 SFW의 이용은 에탄올생산단가를 대폭 낮추게 하여 대체에너지인 에탄올의 대량생산기술의 경제성을 확보하는데 크게 기여할 것이다.
A novel agar-degrading marine bacterium, SH-1 strain, was isolated from seashore of Namhae at Gyeongnam province, Korea. The SH-1 strain exhibited 98% similarity with Alteromonas species based on 16S rDNA sequencing and named as Alteromonas sp. SH-1. Alteromonas sp. SH-1 showed agarase activity of 348.3 U/L (1.67 U/mg protein). The molecular masses of the enzymes were predicted as about 85 kDa and 110 kDa by SDS-PAGE and zymogram. The enzymatic activity was optimal at $30^{\circ}C$ and the relative agarase activity was decreased as temperature increase from $30^{\circ}C$ and thus about 90% and 70% activities were shown at $40^{\circ}C$ and $50^{\circ}C$, respectively. The optimum pH was 6.0 for agarase activity in 20 mM Tris-HCl buffer and activities were less than 70% and 85% activity at pH 5.0 and pH 7.0, respectively, compared with that at pH 6. Agarase activity has remained over 90% at $20^{\circ}C$ after 1.5 hour exposure at this temperature. However, its activity was less than 60% at $30^{\circ}C$ after 0.5 h exposure at this temperature. The enzymes produced agarooligosaccharides such as agaropentaose and agarotriose from agarose, indicating that the agarases are ${\alpha}$-agarases. Thus, Alteromonas sp. SH-1 and its agarases would be useful for the industrial production of agarooligosaccharides which are known as having anticancer and antioxidation activities.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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