An experiment was conducted to study the effect of temperature and pH on in vitro nutrient degradability, volatile fatty acid profile and methane production. The fermenter used was the semi-continuous system, known as the rumen simulation technique (RUSITEC). Sixteen cylinders were used at one time with a volume of 800 ml, the dilution rate was set at 3.5%/hour, the infused buffer being McDougall's artificial saliva. Basal diet (9.6 g DM) used in RUSITEC consisted of (DM) 6.40 g Timothy hay, 1.86 g crushed corn and 1.34 g soybean meal. The food for the fermentation vessel was provided in nylon bags, which were gently agitated in the liquid phase. The experiment lasted for 17 d with all the samples taken during the last 5 d. Treatments were allocated at random to four vessels each and were (1) two temperature levels of $39^{\circ}C$ and $41^{\circ}C$ (2) two pH levels of 6.0 and 7.0. The total diet contained ($g\;kg^{-1}$ DM) 957 OM, 115 CP and $167MJ\;kg^{-1}$ (DM) GE. Although increase in temperature from $39^{\circ}C$ to $41^{\circ}C$ reduced degradation of major nutrients in vitro, it was non-significant. Interaction effect of temperature with pH also reflected a similar trend. However, pH showed a significant (p<0.05) negative effect on the degradability of all the nutrients in vitro. Altering the in vitro pH from 7 to 6 caused marked reduction in DMD from 60.2 to 41.8, CPD from 76.3 to 55.3 and GED from 55.3 to 35.1, respectively. Low pH (6) depressed total VFA production (61.9 vs. 34.9 mM) as well as acetate to propionate ratio in vitro (from 2.0 to 1.5) when compared to pH 7. Compared to pH 7, total gas production decreased from 1,841 ml to 1,148 ml at pH 6, $CO_2$ and $CH_4$ production also reduced from 639 to 260 ml and 138 to 45 ml, respectively. This study supported the premise that pH is one of the principal factors affecting the microbial production of volatile fatty acids and gas. Regulating the ruminal pH to increase bacterial activity may be one of the methods to optimize VFA production, reduce methane and, possibly, improve animal performance.
본 연구에서는 고등학교 과학 교과서에 제시된 'pH가 효소의 활성에 미치는 영향'에 대한 실험의 문제점을 분석하였다. 본 실험은 16종의 교과서 중 5개의 교과서에 소개되어 있으며, 실험 조건을 분석하였다. 교과서 분석 결과 산성 조건은 pH 3 이하이고, 염기성 조건은 pH 11이상이었다. 우선 교과서에 제시된 실험조건을 토대로 pH 조건을 다양하게 하여 실험을 실시하였다. 교과서에 제시된 것처럼 완충 용액을 사용하지 않고 pH 조건을 맞춰주었을 때, 침의 완충 작용으로 pH 범위로 pH가 맞춰지는 현상이 발견되었다. 그래서 본 연구에서는 pH 2에서 13인 완충 용액을 이용하여 효소 활성에 대한 실험을 수행하였다. pH 2에서 4사이에서 시료는 파란색을 나타내었고 pH 5부터 pH 8 에서는 색이 없어졌다. 이는 효소활성으로 인해서 녹말이 소화된 것을 나타낸다. pH가 9에서는 옅은 파란색이 나타났는데 이는 효소활성이 감소한 것을 나타낸다. 그러나 pH가 10이상으로 더 증가했을 때 효소의 비활성으로 인해 파란색이 더 짙어질 것이라는 기대와 달리, pH 10일 때 파란색이 더 옅어졌고, pH 11이상에서는 색이 없어졌다. 이는 이렇게 강한 염기성 조건에서 효소가 활성화된다고 학생들이 잘못해석하도록 영향을 미칠 수 있는 사안이다. 분석 결과 ${I_3}^-$, ${I_5}^-$는 녹말-요오드 화합물에서 녹말 나선 안에 존재하는 폴리요오드화 이온의 기초가 되며 이들이 색을 띄게 되는데, 이들이 $OH^-$와 반응하여 $I^-$, HOI, ${IO_3}^-$로 분해되기 때문으로 해석되었다.
볏짚을 논에 환원하면 잡초의 발생이 억제되는 경향이 있다. 이는 볏짚의 멀칭효과에 의한 차광, 수분증가 또는 용탈물 등의 영향일수도 있다. 따라서 본 시험은 실내에서 pH, 수분포텐셜, 볏짚분말의 혼합정도 등에 따라 보리와 독새풀의 발아와 생육에 미치는 영향을 구명하고, 포장에서 볏짚멀칭이 잡초발생에 미치는 영향을 조사한 결과를 요약하면 아래와 같다. 1. pH 4-10의 범위에서 보리와 독새풀의 생장과 발아는 영향을 받지 않았다. 2. 삼투압이 각각 -2.9bar, -0.6bar 이상에서 보리와 독새풀의 발아에 영향을 미쳤다. 3. 볏짚분말의 혼합농도가 4% 이상에서 보리의 지상부와 지하부의 무게는 감소하였고 지상부보다 지하부의 생장억제가 심하였다. 4. 볏짚멀칭에 의하여 광이 99.8% 차광되었고 독새풀의 발생본수와 건물중이 각각 87.1%, 86.2% 억제되었다.
Pantoea agglomerans DSM3493 was isolated from green house soils collected from Chungchugnam-do province, Gongju-Gun area in South Korea and phosphate solubilization and organic acid production of the strain were assessed using three types of insoluble phosphate sources (Ca phosphate, Fe phosphate and Al phosphate) under three different pH conditions (7, 8 and 9). The highest Ca phosphate solubilization ($651{\mu}g\;mL^{-1}$) was recorded at pH 7 followed by pH 8 and 9 (428 and $424{\mu}g\;mL^{-1}$ respectively). The solubilization rate was found to be 80.4, 98.1 and $88.7{\mu}g\;mL^{-1}$ (for Fe phosphate containing medium) and 9.3, 12.1 and $29.8{\mu}g\;mL^{-1}$ (for the Al phosphate containing medium) respectively at pH 7, 8 and 9. Though increasing pH of the medium caused reduction in the rate of solubilization of Ca phosphate, solubilization of Fe and Al phosphates enhanced with increasing pH. By contrast, the highest amount of organic acid was produced with Ca phosphate while the lowest was recorded with the presence of Al phosphate. Among the organic acids, gluconic acid production was found to be the highest, followed by oxalic acid and citric acid regardless the source of phosphate. Results can thus be concluded that the production of organic acids appears to play a significant role in the inorganic phosphate solubilization.
Recently root caries is reported as an increasing oral disease Many researchers studied in vivo and in vitro enamel lesions but due to its peculiar structure and different chemical composition compared to the enamel, little effort has been made to root caries study. The purpose of this study is to compare and to evaluate the effect of pH on the progression of artificial root caries lesion. Under the constant degree of saturation, the specimens were divided into 4 groups(pH 4.3, 5.0, 5.5, 6.0). Each group was immersed in acid buffer solution for 1, 3, 5, 7 days and examined using the polarizing microscope. The results were as follows: 1. The body of the lesion in the dentin showed higher degree of positive birefringence compared to sound dentin. 2. The rate of progression of the lesion slowed as the pH increased. 3. In all groups, the lesion progressed rapidly at the initiation or the experiment but increased gradually as time elapsed. In conclusion, the study shows that the pH in the acid buffer solution influenced the rate of progression of the lesion in artificial root caries. Compared to the previous enamel study, the initial pattern of the lesion progressed rapidly and as time elapsed increased gradually.
The object of this study was to determine the influence of monensin and virginiamycin (VM) on in vitro ruminal fermentation of rice straw or ammoniated rice straw. Rumen fluid was collected from 4 wethers fed 200 g of concentrate supplement with 400 g of untreated (U) or ammoniated (A) rice straw once daily for 28 days. Mixed ruminal microorganisms were incubated in anaerobic media that contained 20% (vol/vol) ruminal fluid and 0.3 g of either U or A rice straw. Monensin and/or VM, dissolved in ethanol, were added in centrifuge tubes at final concentrations of 0, 15, 30, 15+15 and 30+30 ppm of culture fluid. The addition of monensin and VM combination to A rice straw fermentation decreased (p<0.05) the acetate to propionate ratio, total VFA and lactate production, but increased (p<0.05) pH. Total gas production tended to be decreased by the addition of monensin plus VM. Antimicrobial agents decreased $NH_3$ N concentration and dry matter digestibility.
Prasad K. Krishna;Mohan S. Venkata;Bhaskar Y. Vijaya;Ramanaiah S. V.;Babu V. Lalit;Pati B. R.;Sarma P. N.
Journal of Microbiology
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제43권3호
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pp.301-307
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2005
The feasibility of laccase production by immobilization of Pleurotus ostreatus 1804 on polyurethane foam (PUF) cubes with respect to media composition was studied in both batch and reactor systems. Enhanced laccase yield was evidenced due to immobilization. A relatively high maximum laccase activity of 312.6 U was observed with immobilized mycelia in shake flasks compared to the maximum laccase activity of free mycelia (272.2 U). It is evident from this study that the culture conditions studied, i.e. biomass level, pH, substrate concentration, yeast extract concentration, $Cu^{2+}$ concentration, and alcohol nature, showed significant influence on the laccase yield. Gel electrophoretic analysis showed the molecular weight of the laccase produced by immobilized P. ostreatus to be 66 kDa. The laccase yield was significantly higher and more rapid in the packed bed reactor than in the shake flask experiments. A maximum laccase yield of 392.9 U was observed within 144 h of the fermentation period with complete glucose depletion.
동래 납석광산 지역의 산성광석배수(ARD)에 의해 오염된 동래천의 공간적 화학조성 변화와 중금속의 제거 과정을 중화실험을 통하여 조사하였다. 광산에 인접한 동래천은 강산성(pH 3.0~4.2)이며 많은 양의 Al. Fe, $SO_4$및 중금속(Pb, Cu, Zn, Cd)을 포함하고 있다. 동래천의 화학조성은 산성배수의 침출지에서부터 수영강과의 합류지점까지 체계적으로 변화한다. 즉, 동래천으로 유입되는 침출수는 Al과 Fe가 풍부하나 하류로 갈수록 Al이 풍부한 조성으로 변한다. 침출수(pH 2.3)는 오염되지 않은 동래천(pH 6.5)과 소규모의 지류(pH 6.2)와 혼합되면서 pH가 최대 4.2까지 증가한다. 이러한 낮은 pH 범위(<4.2)에서는 거의 모든 Fe가 침전되나 Al은 대부분 용존상태로 남게 되어 하류로 갈수록 A띠 풍부한 조성으로 변화하게 된다. 한편, Al이 풍부한 하류의 지표수는 유량이 큰 수영강(pH 6.9)과 혼합되면서 pH가 증가(5.7)하여 흰색의 Al 침전물을 형성시킨다. 침출수를 대상으로 한 중화실험 결과. pH 3.5 이하에서 Fe침전물이, pH 4~6범위에서 Al 침전물이, 그리고 pH 6.0이상에서 Mn침전물이 형성되었다. pH의 증가에 따른 이러한 Fe, Al 및 Mn의 단계적인 침전은 실제 동래천에서 관찰되는 침전물의 형성과 잘 일치하고 있다. 또한 pH 증가에 따른 Fe및 Ai침전물에 의한 중금속의 흡착순서는 Pb>Cu>Cd$\geq$Zn이었으며, 50%의 흡착을 보이는 pH의 값($pH_{50}$은 Pb 3.2, Cu 4.5, Cd 5.2 및 Zn 5.8이었다. 이와 비교하기 위해서, Al이 풍부한 하류의 지표수를 대상으로 한 중화실험 결과, $pH_{50}$의 값은 Pb 4.5, Cu 5.8, Cd 7.4 및 Zn 7.0으로서 침출수에 비해 높은 값을 보였다. 이와 같은 결과로부터, 광산배수에서의 중금속의 제거는 pH의 변화뿐 만 아니라 하천수의 Fe 및 Al의 상대적인 양에 따라 결정됨을 알 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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