• 제목/요약/키워드: microbial cell surface

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전통발효식품 유래 유산균의 프로바이오틱스 특성 연구 (Probiotic Properties of Lactic Acid Bacteria Isolated Traditional Fermented Foods)

  • 김은지;조승화;김진경;정도연
    • 생명과학회지
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    • 제29권6호
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    • pp.697-704
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    • 2019
  • 본 연구에서는 전통발효식품에서 분리한 유산균 200여종에 대하여 프로바이오틱 특성을 확인하였다. 내담즙성 및 내산성이 높게 측정된 유산균 4종을 선발하였다. 선발된 유산균은 Lb. plantarum SRCM102224, Lb. plantarum SRCM102227, Lb. paracasei SRCM102329, Lb. paracasei SRCM102343이다. 항균활성, 내산성, 내담즙성, 용혈성, 세포표면 소수성, 장내 세포 부착성, 항생제 내성을 조사하였다. 선발된 유산균 4종 중 SRCM102343은 세포표면 소수성이 95.9%로 대조구 Lb. rhamnosus GG는 13.4%보다 높게 측정되었다. 4종의 유산균의 장내상피세포 caco-2에 대한 부착능을 조사하였다. 그 결과, SRCM102343와 SRCM102329의 Lb. rhamnosus GG보다 부착율이 높았다. 선발된 유산균 4종에 대하여 항균활성 조사 결과, 그 중 3종이 Escherichia coli ATCC 10798, Staphylococcus aureus KCCM 11593, Listeria invanovii KCTC3444, Bacillus cereus ATCC11778 및 S. enterica serovar. Typhi KCTC1926에 대하여 항균활성이 뛰어났다. 이들 결과를 바탕으로 선발된 균주는 프로바이오틱의 가능성으로 기능성식품에 활용이 기대된다.

연속류식 미생물연료전지의 유기물 제거 및 전기 발생 특성 (Characteristics of Organic Material Removal and Electricity Generation in Continuously Operated Microbial Fuel Cell)

  • 김정구;정연구;박송인
    • 유기물자원화
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    • 제18권1호
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    • pp.57-65
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    • 2010
  • 양성자 교환막 미생물연료전지(PEM-MFC)의 경우 양극의 표면적을 기준으로 유기물 제거능력을 산출하면 유기물 부하에 관계없이 $3.0gCOD/m^2$ 수준으로 나타났다. 또 안정적인 전압이 관찰된 시기의 쿨롱 효율은 22.4~23.4 %로 높지 않은 수준이었다. 양성자 교환막은 양성자뿐만 아니라 초산도 통과시키는 것으로 확인되었다. 양성자 교환막을 사용하지 않은 상향류식 미생물연료전지(ML-MFC)의 경우 다공성 RVC 전극을 사용한 관계로 전극의 외부면적당 유기물 제거능력은 $9.3{\sim}10.1gCOD/m^2{\cdot}d$로 나타났다. 이는 양성자 교환막을 사용한 경우에 비하여 3배 정도 높은 수준이다. 그러나 RVC 양극의 비표면적 차이에 따른 유기물 제거 능력 차이는 크지 않았다. ML-MFC의 경우 전기 발생이 안정적이지 못하였으며, 쿨롱 효율도 3.6~3.7 %로 매우 낮은 수준이었다. 전기 발생량이 안정적이지 못한 것은 음극에 성장한 미생물의 영향으로 판단된다. 이를 해결하기 위해 음극부의 공기주입량을 증가시키면 일시적으로 전기 발생이 증가하였으나 오래 지속되지 못하였다.

퇴적토에 담지된 금속 및 탄소전극에 의한 전기 생산 특성 (Electricity Production by Metallic and Carbon Anodes Immersed in an Estuarine Sediment)

  • 송형진;이인형;권성현;조대철
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제10권12호
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    • pp.3731-3739
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    • 2009
  • 철, 황동, 아연, 구리 등 금속과 탄소섬유를 양전극으로 한 해양 퇴적물 전지를 구성하여 전기적 특성을 알아보았다. 금속 전극으로는 철, 황동, 아연, 구리판과 탄소전극으로는 graphite felt가 사용되고 환원부 전극은 graphite felt로 하였다. 해안 퇴적토에 서식하는 미생물군에 의해, 또는 빠른 금속 부식반응에 기초한 산화작용에 의해 전자가 방출되고 아연/철 전극에서 최대전류가 $7.7\;A/m^2$, 철 전극에서 최대 $6.9\;W/m^2$의 전력밀도가 형성되었다. 탄소 천을 감싼 복합금속전극 시험결과 금속전극만 사용한 경우보다 전기특성이 60%정도 향상되었고 이는 미생물 증식과 부식에 의한 산화피막 형성이 지연된 결과로 여겨진다. 산화전극부의 ORP는 실험시간 내내 일정하였으며 구리전극 사용시 유기산 형성으로 추정되는 약한 pH 강하가 일어났다. 전극부와 전해질 부분의 전기저항을 계산한 결과 전기 생산의 주 영향인자는 부식반응 조절과 미생물의 전자 이전활성에 있음을 알 수 있었다.

강변여과에서의 은나노입자의 영향 : 실험실규모 컬럼 실험 (Effect of silver nanoparticles on the performance of riverbank filtration: Column study)

  • 이동현;노진형;김현철;최재원;최일환;맹승규
    • 상하수도학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.77-88
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    • 2015
  • Soil column experiments were evaluated effects of silver nanoparticles (i.e., 0, 2.5, 5, and 10 mg/L) on the microbial viability which is strongly associated with the degradation of organic matter, pharmaceutically active compounds(PhACs) and biological oxidation of nitrogenous compounds during river bank filtration. The addition of silver nanoparticles resulted in almost no change in the aqueous matrix. However, the intact cell concentration decreased with addition of silver nanoparticles from 2.5 to 10 mg/L, which accounted for 76% to 82% reduction compared to that of control (silver nanoparticles free surface water). The decrease in adenosine triphosphate was more pronounced; thus, the number and active cells in aqueous phase were concurrently decreased with added silver nanoparticles. Based on the florescence excitation-emission matrix and liquid chromatograph - organic carbon detection analyses, it shows that the removal of protein-like substances was relatively higher than that of humic-like substances, and polysaccharide was substantially reduced. But the extent of those substances removed during soil passage was decreased with the increasing concentration of silver nanoparticles. The attenuation of ionic PhACs ranged from 55% to 80%, depending on the concentration of silver nanoparticles. The attenuation of neutral PhACs ranged between 72% and 77%, which was relatively lower than that observed for the ionic PhACs. The microbial viability was affected by silver nanoparticles, which also resulted in inhibition of nitrifiers.

회분식 광펄스 처리에 의한 마른 김의 비가열 살균 (Nonthermal Sterilization of Dried Laver by Intense Pulsed Light with Batch System)

  • 김애진;신정규
    • 한국식품과학회지
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    • 제46권6호
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    • pp.778-781
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    • 2014
  • 비가열 살균 기술의 하나인 광펄스 기술을 이용하여 마른 김에 존재하는 미생물에 대한 살균 효과와 품질 변화에 대하여 알아보았다. 마른 김에 1,000 V, 5 pps의 조건하에서 7.9 cm의 거리에서 광펄스 조사를 하였을 때 처리 1분 후에는 0.6 log CFU/g, 처리 10분 후에는 1.6 log CFU/g의 사멸 효과를 보였다. 같은 조건에서 광펄스 조사 후 마른 김의 표면 온도는 약 $1.9^{\circ}C$의 상승을 나타냈으며, 색도에 있어서는 명도가 증가하고, 적색도 및 황색도는 감소하는 경향을 보였으며, 처리 시간이 길어질수록 전체적인 색도의 차이가 크게 나타나는 결과를 보였으나 육안으로는 차이 정도를 확인할 수 없었다. 이러한 결과로 미루어 볼 때 광펄스 살균 기술은 품질 변화없이 마른 김에 존재하는 위해 미생물을 효과적으로 감소시킬 수 있을 것으로 판단된다.

Antimicrobial Properties of Glass Surface Functionalized with Silver-doped Terminal-alkynyl Monolayers

  • Tahir, Muhammad Nazir;Jeong, Daham;Kim, Hwanhee;Yu, Jae-Hyuk;Cho, Eunae;Jung, Seunho
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제35권1호
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    • pp.39-44
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    • 2014
  • Glass discs functionalized with alkynyl (GDA) terminated monolayers were prepared and incubated in $AgNO_3$ solution (GDA-Ag). The modified functional glass surfaces were characterized by X-ray photoelectron microscopy (XPS). The potential of GDA and GDA-Ag as antimicrobial surfaces was investigated. Anti-microbial efficacies of GDA against Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, Bacillus cereus, and Candida albicans was relatively low ranging from 4.67 to 17.00%. However, the GDA-Ag was very effective and its antimicrobial efficacy ranged from 99.90 to 99.99% against the same set of microbial strains except for C. albicans where it was 95.50%. The durability of the Ag bonded to the terminal alkynyl groups was studied by placing the GDA-Ag in PBS buffer solution (pH 7.4) for two weeks. Initially, the silver release was relatively fast, with 40.05 ppb of silver released in first 24 h followed by a very slow and constant release. To study the potential of GDA-Ag for medical applications, in vitro cytotoxicity of GDA-Ag against Human Embryonic Kidney 293 (HEK293) cell lines was studied using WST-assay. The cytotoxicity of the GDA-Ag was very low (5%) and was almost comparable to the control (blank glass disc) indicating that GDA-Ag has a promising potential for medical applications.

애시디싸이오바실러스 페로악시댄스에 의한 황철석 산화에 따른 표면 조직의 변화 (Surface Texture Changes due to the Oxidation of Pyrite by Acidithiobacillus Ferrooxidans)

  • 유재영;고현진;송홍규
    • 한국광물학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.235-244
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    • 2011
  • 애씨디싸이오바실러스 페로악시댄스(Acidithiobacillus ferrooxidans; Af)에 의한 황철석의 산화 기작을 이해하기 위해 황철석-용액간 접종 배취실험 (batch experiment)을 수행하고, 주기적으로 용액의 화학 조성과 함께 반응 황철석의 표면을 주사전자현미경 (scanning electron microscope; SEM)으로 관찰하였다. 반응 용액의 Fe 농도 분석 결과는 Af가 뚜렷이 구분되는 성장 적응기와 증식기를 거침을 나타내었다. Af 성장 적응기 동안에 황철석 표변에 부착된 개체가 관찰됨으로써 이 기간 동안의 황철석이 Af에 의해 직접용탈 산화됨이 확인되었다. 하지만 부착된 개체가 많이 발견되지 않는 점과 Fe가 주로 Fe(III)로 존재한다는 점 등으로 인해 적응기간 동안 Af가 황철석을 주로 직접용탈을 통해 용해 시켰다고 확신하기는 어렵다. Af 성장 적응기의 중반 이후부터 증식기 직전까지 Fe 함량이 크기 증가 하지 않고 정체되는데, 이는 이 시기에 Af에 의한 황철석의 산화가 직접 또는 간접 용탈식 산화든, Af가 산화 기작의 전환을 위해 적응 기간을 분명히 필요로 하는 것으로 보인다. SEM 관찰 결과 황철석의 표면에서 Af의 세포 분열이 관찰되었다. 이 세포분열 외형을 따라 황철식이 그대로 용식된 모습을 보여주는데, 이는 Af에 의한 산화 속도가 매우 불균등하며 산화가 진행되는 동안에는 농도의 변화로 부터 계산되는 속도보다 훨씬 빠르게 진행됨을 나타낸다. Af의 접종이 이루어진 황철석의 표면에 훨씬 많은 부식홈이 관찰되어 이 미생물에 의한 산화가 무기적인 산화보다 훨씬 빨리 진행됨을 지시한다. Af에 의한 부식 홈은 좁고 깊어, 이것이 적응기-증식기 전이에 영향을 끼쳤을 가능성이 있다.

통영 연안 해역에서의 미생물 분포 (Distribution of Microorganisms in the Marine Ranching Ground of Tongyong Coastal Waters)

  • 장지철;김말남;이진환;김종만
    • 환경생물
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    • 제18권4호
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    • pp.403-409
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    • 2000
  • 2000년 4월부터 10월까지 총 3회에 걸쳐 통영 연안해역 10개 정점 표층수와 저층수에서 종속영양세균, 대장균군세균, 균류의 계절별 분포를 조사하였다. 조사기간 중 미생물의 생균수는 평판계수법으로 측정되었고 종속 영양세균은 표층수에서 4월 3.1$\times$$10^2$- 4.0$\times$$10^3$cfu ml$^{-1}$, 8월 2.7$\times$$10^3$- 1.2$\times$$10^{-5}$ ml$^{-1}$, 10월 1.3$\times$$10^2$- 7.2$\times$$10^2$cfu ml$^{-1}$로 조사되었고, 대장균군세균은 표층수에서 4월 0-1.5$\times$$10^1$cfu ml$^{-1}$, 8월 3.5$\times$$10^1$- 5.2$\times$$10^3$cfu ml$^{-1}$, 10월 0-1.8$\times$$10^2$cfu ml$^{-1}$로 나타났다. 균류는 표층수에서 4월 0-3.0$\times$$10^1$propagules ml$^{-1}$, 8월 3.0$\times$l0$^1$-8.0$\times$$10^1$ propagules ml$^{-1}$, 10월 0-2.2$\times$$10^1$ propagules ml$^{-1}$로 측정되었다. 한편 8월의 정점 3표층수에 어류의 먹이사료를 0.01gl$^{-1}$, 0.1gl$^{-1}$, 1gl$^{-1}$의 농도로 첨가하여 5$^{\circ}C$, 15$^{\circ}C$, $25^{\circ}C$ 및 35$^{\circ}C$에서 배양한 후 미생물의 생균수를 측정한 결과 배양온도가 5$^{\circ}C$일 때는 어떤 종류의 미생물도 전혀 분리되지 않았으며, 15$^{\circ}C$, $25^{\circ}C$ 및 35$^{\circ}C$에서 배양한 경우는 모두 1gl$^{-1}$의 먹이 농도에서 가장 현저한 균체수의 증가를 보였다.

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효모에서 분리한 멜라닌 생성 억제 물질의 작용 기전 (Mechanism of Melanogenesis Inhibition by Melanoston Isolated from Yeast)

  • 이승선;정호권;오철;최태부
    • KSBB Journal
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    • 제19권2호
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    • pp.118-124
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    • 2004
  • 본 연구에서는 효모에서 분리한 melanoston이라고 명명된 멜라닌 생성을 억제하는 물질의 작용 기전을 밝히기 위한 것이다. $\alpha$-MSH를 처리한 B16 melanoma 세포에서 melanoston은 tyrosinase mRNA 발현양을 10% 정도 저해되는데 그쳤으며 western blotting을 이용한 단백질 측정에서도 이와 비슷한 정도의 단백질 생성 억제를 보였다. 그러나 B16 세포 배양액에 melanoston을 첨가할 경우 세포내 tyrosinase 활성이 33% 까지 감소되는 것으로 나타나 metanoston이 tyrosinase inhibitor는 아니지만 세포내 tyrosinase 활성화 (activation) 과정을 억제하는 것으로 추측할 수 있었다. 또한 광학 현미경을 이용한 morphology 관찰에서 $\alpha$-MSH를 처리한 세포에서는 많은 dentrite가 형성되면서 세포분화가 일어나는 반면 melanoston를 처리한 경우에는 dendrite가 감소하면서 세포형태가 대조군과 비슷하게 회복 되는 것을 알 수 있었다. 또 FITC-anti-tyrosinase-Ab를 이용한 형광 염색을 통해서는 $\alpha$-MSH만 처리한 세포에서는 tyrosinase의 분포가 dendrite를 포함한 세포 전체로 퍼져나가는 것을 관찰할 수 있었고 $\alpha$-MSH와 melanoston을 동시에 처리한 세포에서는 대조군과 비슷하게 tyrosinase가 핵 주변에서만 관찰되어 melanoston이 B16 melanoma 세포의 분화과정에서 이를 억제하는 효과를 주고 있음을 알 수 있었다. 이상의 결과들을 종합해 볼 때 melanoston은 $\alpha$-MSH에 진행되는 B16 세포의 분화를 억제하고 이 과정에서 멜라닌 생성의 주된 효소인 tyrosinase의 활성화를 억제하며 결과적으로는 멜라닌 생성을 저해하는 것으로 사료된다.

투과증발을 이용한 부탄올 추출발효 시스템의 모델링과 분석 (Modeling and Analysis of Extractive Butanol Fermentation with Pervaporation)

  • 김성훈;박창호
    • KSBB Journal
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    • 제15권5호
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    • pp.529-536
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    • 2000
  • Results from experiments and mathematical modeling were compared for pervaporative butanol fermentation. The developed model includes expressions to predict characteristics of butanol fermentation, such as, microbial growth, solvent (butanol, acetone, and ethanol) formation and organic acid (acetate and butyrate) production. Butanol diffusivity was 1.15${\times}$10(sup)-7 ㎡/hr at 1.5 L/min-tubing of air flow rate using a pervaporative module. The model correlated well with experimental results (cell growth, glucose consumption and concentrations of solvents and organic acids) for batch fermentation with and without pervaporation. Larger surface area and thinner module tubing resulted in an increased glucose consumption and a decreased residual butanol concentration. Optimum membrane area and thickness were 0.34 ㎡ and 120 $\mu\textrm{m}$, respectively.

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