Objective : Diabetes is a disease in which the body does not produce or properly use insulin. Etiological studies of diabetes and its complications showed that oxidative stress might playa major role. Therefore, many efforts have been made to regulate oxygen free radicals for treating diabetes and its complications. Because Jindangwon has been known to be effective in treatment of diabetes, the methanol extract of Jindangwon was tested for its effectiveness in reducing the oxidative stress induced by Streptozotocin. Methods : Jindangwon was washed, dried in the shade and crushed. The crushed Jindangwon was extracted 3 times, each time with 3 volumes of methyl alcohol at $60^{\circ}C$ for 24 hours. The extract was filtered and evaporated under reduced pressure using a rotary evaporator to yield 30.6 g. Jindangwon extract was oral-administered to the diabetic rats induced by streptozotocin 50 mg per 1 kg of body weight for 15 days. The efficacy of the Jindangwon extract was examined with regard to the enzymatic pathways involved in the oxygen free radical production and the glutathione balance. Results : he effects of the methanol extract of Jindangwon in streptozotocin-induced diabetics rats with regard to body weight, blood glucose level, hepatic lipid peroxide level, hepatic xanthine oxidase activity and type conversion rate, hepatic glutathione level, hepatic glutathione peroxidase activity, hepatic glutathione reductase activity, hepatic aldose reductase activity, and hepatic sorbitol dehydrogenase activity were favorable enough to suggest that it is a cure for diabetes and its complications. Conclusions :These results support Jindangwon as an effective reducing agent for oxidative stress in the tissues and organs by regulating the production of oxygen free radicals. Jindangwon, in particular, shows promising results for its use as a cure, or preventative medicine for diabetes and its complications by reducing oxidative stress in beta-cells of the pancreas.
Objectives : Etiological studies of diabetes and its complications showed that oxidative stress might play a major role. Therefore, many effects have been fried to regulate oxygen free radicals for treating diabetes and its complications. Because Holotrichia has been known to be effective for the treatment of diabetes, the methanol extract of Holotrichia was tested for its effectiveness in reducing the oxidative stress induced by streptozotocin. Methods : Holotrichia was washed, dried in the shade and crushed. The crushed Holotrichia was extracted 3 times, each time with 3 volumes of methyl alcohol at $60^{\circ}C$ for 24h. The extract was filtered and evaporated under a reduced pressure using a rotary evaporator to yield 17 g. Holotrichia extract was oral-administed to the diabetic rats induced by streptozotocin 50 mg per 1 kg of body weight for 20 days. The efficacy of the Holotrichia extract was examined with regard to the enzymatic pathways involved in the oxygen free radical production and the glutathione balance. Results : The Effects of the methanol extract of Holotrichia in streptozotocin-induced diabolic rats with regards to body weight, blood glucose level, hepatic lipid peroxide level, hepatic superoxide anion radical content. hepatic xanthine oxidase activity and type conversion rate, hepatic glutathione level, hepatic aldose reductase activity, and hepatic sorbitol dehydrogenase activity were shown to be good enough to cure and prevent the diabetes and its complications. Conclusions : These results indicated that Holotrichia might reduce the oxidative stress in the tissues and organs by regulating the production of oxygen free radicals. Especially, Holotrichia might prevent and cure the diabetes and its complications by reducing the oxidative stress in the ${\beta}$-cells of pancreas. Some suggestions on biophoton experiments were made.
흰쥐 뇌 미토콘드리아에 의한 $O^{-}_{2}{\cdot}$ 의 생성과 이 radical의 유해작용 및 그 작용기전을 알아보기 위하여 본실험을 수행하였다. Succinate와 antimycin존재하에서 미토콘드리아는 $O^{-}_{2}{\cdot}$을 생성하였으며 이는 SOD-inhibitable NBT환원으로 확인되었다. 동일 조건에서 $H_2O_2$는 일차생성물인 $O^{-}_{2}{\cdot}$의 dismutation으로 생성됨을 알수 있었다. 상기조건에서 미토콘드리아의 막지질이 파괴되었고 반응액에 첨가된 isocitrate dehydrogenase와 적혈구에 각각 불활성화와 용혈이 초래되었다. 이같은 작용은 $Fe^{++}$이 있을때만 관찰 되었다. 그리고 독작용은 superoxide dismutase 혹은 castalase에 의해서 억제되었다. 또한 methional을 첨가하였을 때 ethylene이 생성되었으며 그 생성은 $Fe^{++}$에 의하여 현저히 증가하였다. Ethylene 생성 역시 상기 효소에 의하여 억제되었다. 따라서 미토콘드리아에서 발생된 $O^{-}_{2}{\cdot}$은 거대분자 및 세포에 독성을 나타낼수 있으며 이같은 작용은 $Fe^{++}$의 촉매작용에 의한 $O^{-}_{2}{\cdot}$와 $H_2O_2$의 상호작용으로 발생되는 $OH{\cdot}$ 에 의한것으로 추측되었다. 이상의 결과는 미토콘드리아가 유독성 산소 radical을 발생하므로 조직손상을 시킬 수 있다는 가능성을 시사하는 증거라고 생각되었다.
이 연구에서는 피페라지노메틸-비스-포스폰산(PIPEABP), 메틸피페라지노메틸-비스-포스폰산(MPIPEABP), N,N-디메틸렌디아미노메틸-비스-포스폰산(MDEDAP) 그리고 비스-디메틸아미노메틸 포스핀산(DMDAP)의 화학 첨가제로 처리된 중질섬유판(MDF)의 연소가스 발생을 시험하였다. 15 wt%의 인-질소산류 첨가제 수용액으로 중질섬유판에 붓으로 3회 칠하여 실온에서 건조시킨 후, 콘칼로리미터(Conecalorimeter, ISO 5660-1, 2)를 이용하여 연소가스의 발생을 시험하였다. 그 결과, 인-질소산류 첨가제로 처리한 시험편의 최대연기발생률($SPR_{peak}$)은 무처리 시험편에 비교하여 18.5~41.5%로 낮게 나타내었다. 그러나 인-질소산류 첨가제로 처리한 시험편에 대한 최대일산화탄소 생성($CO_{peak}$), (6.7~24.2)%은 공시험편보다 높게 나타났다. 또한 최대이산화탄소 발생($CO_{2peak}$), (4.2~24.4)%은 공시험편보다 낮게 나타났다. 반면에 $O_2$의 최대결핍률은 사람에게 치명적일 수 있는 수준인 15%보다 훨씬 높으므로 그로 인한 위험성은 피할 수 있었다. 결론적으로 MDF에 인-질소산류로 처리한 시험편은 부분적으로 연소성이 억제되었다. 그러나 일산화탄소의 감소에는 부정적인 영향을 미쳤다.
Hydrogen was produced by water plasma excited in very high frequency inductively coupled tube reactor. Mass spectrometry was used to monitor gas phase species at various process conditions. Water dissociation rate depend on the process parameters such as ICP power, flow-rate and pressure. Water dissociation percent in ICP reactor decrease with increase of chamber pressure and $H_2O$ flow rate, while increase with increase of ICP power. In our experimental range, maximum water dissociation rate was 65.5% at the process conditions of 265 mTorr, 68 sccm, and 400 Watt. The effect of $CH_4$ addition to a water plasma on the hydrogen production has been studied in a VHF ICP reactor. With the addition of $CH_4$ gas, $H_2$ production increases to 12% until the $CH_4$ flow rate increases up to 15 sccm. But, with the flow rate of $CH_4$ more than 20 sccm, chamber wall was deposited with carbon film because of deficiency of oxygen in gas phase, hydrogen production rate decreased. The main roles of $CH_4$ gas are to reacts with O forming CO, CHO and $CO_2$ and releasing additional $H_2$ and furthermore to prevent reverse reaction for forming $H_2O$ from $H_2$ and $O_2$. But, $CH_4$ addition has negative effects such as cost increase and $CO_x$ emission, therefore process optimization is required.
본 연구는 통기방법과 배양수의 환수에 따른 담수산 rotifer B. calyciflorus의 내구란 형성을 조사하였고 0.5 톤 수조에서 내구란 대량 생산을 수행하였다. 산소와 공기를 공급한 실험구에 있어서 rotifer의 최고밀도와 유성생식률은 차이는 없으나 수정률과 내구란 형성은 공기를 공급한 실험구가 산소를 공급한 실험구보다 높게 나타났다. 배양수의 환수간격에 따른 실험에서 환수를 하지 않은 실험구가 rotifer 최고밀도와 내구란 형성은 환수를 한 실험구(매일 환수한 실험구)보다 높게 나타났지만 내구란 생산의 효율적인 측면에서 Chlorella 건조중량당 내구란 형성은 환수를 한 실험구(매일 환수한 실험구)에서 가장 높게 나타났다. 또한 0.5톤 수조에서 내구란의 총 생산량은 $51.8{\sim}57.9{\times}10^6$개로 나타났다. 본 연구의 결과를 종합하여 볼 때, 공기를 공급한 batch 배양이 담수산 rotifer, B. calyciforus의 내구란을 대량생산하는데 효과적인 방법인 것으로 판단된다. 또한 이종의 내구란 대량생산은 해수산 rotifer B. plicatilis와 B. rotundiformis와 비슷한 생산 효율을 보인 것으로 판단된다.
2001년 12월부터 2004년 4월까지 강화도 남서부에 위치한 동막 및 여차리 갯벌에서 계절별로 퇴적물의 산소요구량과 탈질소화를 측정하여 퇴적물의 유기물 분해와 질소 영양염의 제거과정을 살펴보았다. 퇴적물 산소 요구량 (SOD;sediment oxygen demand)은 니질 함량이 높은 동막이 평균 $683\;{\mu}mole\;m^{-2}h^{-1}$이었고, 사질 함량이 높은 여차리에서 평균 $457\;{\mu}mole\;m^{-2}h^{-1}$로 동막에서 높은 값을 보였다. SOD는 여름철에 높고, 겨울철에 낮은 경향을 보였는데, 2002년 4월에는 산소가 퇴적물에 의해 소비되기보다는 생산되어 저서성 규조류에 의한 광합성이 활발함을 알 수 있었다. 탈질소화도 동막이 높고 여차리가 낮았는데, 그 값은 각각 5.4와 $3.4\;{\mu}mole\;m^{-2}h^{-1}$이며, 유기물로는 $9.3\;mg-C\;m^{-2}d^{-1}$과 $5.9\;mg-C\;m^{-2}d^{-1}$에 해당하는 양이다. 염습지를 포함한 연안 퇴적물의 탈질소화율은 $0{\sim}200{\mu}mo1e\;m^{-2}h^{-1}$의 범위에 있는데, 본 조사의 값은 낮은 편에 속했다. 탈질소화가 낮은 것은 갯벌이 유기물 농도가 높은 환경임에도 불구하고 분해하기 쉬운 신선한 유기물은 부족하여 전반적인 유기물 분해율이 낮은 것으로 사료된다. 이는 평소에는 낮은 탈질소화를 보이나, 고농도의 유기물이 유입되면, 이를 효과적으로 제거할 잠재적 능력이 있음을 시사한다. 산소요구량과 무기탄소 용출량을 통해 살펴본 강화갯벌의 유기물 순분해율(net remineralization rate)은 동막이 평균 $196\;mg-C\;m^{-2}d^{-1}$이고 여차리가 평균 $132\;mg-C\;m^{-2}d^{-1}$이었다.
Bi-staged pH process 하의 jar fermenter system에서 영지의 액체배양 시 효율적인 균사체 및 세포의 다당 생산을 위한 용존산소의 영향을 조사하고, 산소이동용량계수와 발효조 조작변수와의 상관관계를 해석하여 scale up의 조건을 검토, 확립하였다. 교반속도에 따른 용존산소의 농도변화를 살펴본 결과, hi-staged pH process에서 배양 $2{\sim}4$일에 용존 산소의 급격한 감소를 보였으나 용존 산소의 제한은 일어나지 않고, 다시 증가하는 경향을 보였으며, 교반속도가 증가할수록 감소 폭과 깊이는 증가하는 경향을 보였다. 다당 생성은 대수 증식기 이후의 용존 산소농도가 $40{\sim}80%$ 범위일 때 가장 높았으며, 이 보다 낮거나 높은 경우 다당의 생성은 저해되었다. 교반 및 통기에 따른 산소이동용량계수 ($k_La$)와 통기속도 (Vs), 교반속도 (N) 및 impeller 지름 (Di)의 자료로부터 중회귀분석한 결과, 이들 사이의 관계는 다음 식으로 표현할 수 있었다. $$k_La=0.555{\times}Vs^{0.42}{\times}(N^3{\times}Di^2)^{0.33}\;(R^2=0.925,\;p<0.05)$$ 2.6 L 발효조의 경우, 15.43 g/L의 최대 다당 생산량은 400 rpm 및 1 vvm에서 얻어졌으며, 2.6 L 발효조의 최적 산소이동용량계수 값을 적용한 20 및 75 L 발효조에서의 scale up 시험 결과는 서로 잘 일치하였다. 최대의 다당생성을 위한 산소전달계수의 감은 $85.4{\pm}26.70\;h^{-1}$이었다.
Characteristics of an autothermal reformer at various operating parameters have been studied in this paper. Numerical method has been used, and simulation model has been developed for the analysis. Full Combustion reaction, Steam Reforming(SR) reaction, Water-Gas Shift(WGS) reaction, and Direct Steam Reforming(DSR) reaction are assumed as dominant chemical reactions in the autothermal reformer. Simulation results are compared with experimental results for code validation. Operating parameters of the autothermal reformer are inlet temperature, Oxygen to Carbon Ratio(OCR), Steam to Carbon Ratio(SCR), and Gas Hourly Space Veolcity(GHSV). SR reaction rate decreases with low inlet temperature. If OCR is increased, $H_2$ yield is increased but optimal point is suggested. WGS reaction is activated with high SCR. When GHSV is increased, reforming efficiency is increased but pressure drop may decrease the system efficiency.
A study on the citric acid production using Saccharomycopsis lipolytica (NRRL Y7576) was carried out in shake-flasks, air-lift and membrane recycle bioreactors. The cells entrapped in Ca-alginate beads were used in shake-flasks and air-lift reactor. Repeated batch fermentation in shake-flasks was successfully performed for 34 days and resulted in a yield of 54%. Increased yield (63%) was obtained in the air-lift reactor operation using nitrogen deficient medium (NDM). In the membrane recycle bioreactor operation, the maximal dry cell mass concentration was 39 g/1 at a dilution rate of 0.02 h$^{-1}$ and the yield with NDM was higher than that with growth medium. In addition, the yield and volumetric productivity with pure oxygen supply were greatly improved compared with those with air supply.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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