생물학적 수처리공정의 생물막 (호기성 혹은 혐기성) 내의 생물막 두께 및 이온들의 농도구배등에 대한 모델링을 위하여 종래에 이론적으로만 접근하던 방법 대신, 실제로 생물막을 이동하며 측정하여 분석하는 첨단 연구 방법인 미소전극탐침을 제작하여 적용하였다. 미소전극 센서장치에서 가장 중요한 요소 중에 하나인 working 미소전극탐침은 생물막내의 전위차 (EMF, electromotive force)를 측정할 때 오염과 파손 등에 의해서 수명이 짧아지기 쉽기 때문에, 각각의 working 미소전극탐침의 제작방법에 대하여 논의하였으며, 제작된 pH와 $NO_3{^-}$ 미소전극탐침으로 탈질 미생물막 이온들의 농도를 막 깊이별로 측정하였다. 미소전극 센서장치에 의한 측정결과, 탈질 미생물막 내부에서의(생물막 표면에서 약 $350{\mu}m$) pH는 8.3 정도로 벌크용액상(bulk solution)의 pH 8보다 약간 상승하였으며, $NO_3{^-}$의 농도는 벌크용액상의 30 mg N/L농도에서 최종 4 mg N/L 청도로 나타났다.
유류로 오염된 토양을 토양미생물 복원제를 첨가한 후 다양한 조건에서20일 동안의 유류저감효과를 알아보았다. 실험조건은 유류로만 오염된 토양(DS), 토양미생물 복원제를 20%(w/w)가 되도록 첨가한 유류로 오염된 토양(DSP), 토양 미생물 복원제를 넣은 후 pH를 중성으로 보정한 유류로 오염된 토양(DSP-1), 토양미생물 복원제와 촉진제를 넣은 유류로 오염된 토양(DSP-2), 토양미생물 복원제와 촉진제를 넣은 후 pH를 중성으로 보정한 유류로 오염된 토양(DSP-3)을 설정하였다. 실험 결과 pH를 보정한 토양미생물 복원제를 첨가한 유류오염토양은 탈수소 효소 활성과 TPH 저감에서의 효능이 우수하였다. 실험이10일 경과되었을 때 탈수소 효소 활성이 가장 높은 DSP-1 토양이 TPH 역시 가장 활발히 분해했다. 결과적으로 초기 10일의 배양기간 동안 토양미생물 복원제를 첨가한 토양은 대조군에 비해 38% 가량의 TPH 저감상승효과를 볼 수 있다. 토양미생물 복원제의 첨가를 통해 초기 저감속도를 올려줄 수 있으며, 최종적으로도 비 첨가군에 비해 높은 저감효율을 기대할 수 있다. 토양미생물 복원제를 유류오염토양을 복원한다면 초기 오염물질을 빠르게 처리할 수 있지만 미생물 활성은 pH, 온도 등 환경 인자에 많은 영향을 받으므로 토양미생물 복원제의 효율을 최대화하기 위해서는 환경 인자를 분석하여 이를 바탕으로 복원을 진행한다면 오염물질 정화 효율을 향상시킬 수 있을 것이다.
The present study examines the effects of 30 mg/kg butachlor on the cyanobacterial diversity of rice fields in Eastern Uttar Pradesh and Western Bihar in India. A total of 40 samples were grouped into three classes [(i) acidic, (ii) neutral, and (iii) alkaline soils], based on physicochemical and principle component analyses. Acidic soils mainly harbored Westillopsis, Trichormus, Anabaenopsis, and unicellular cyanobacteria; whereas Nostoc, Anabaena, Calothrix, Tolypothrix, and Aulosira were found in neutral and alkaline soils. Molecular characterization using 16S rRNA PCR and DGGE revealed the presence of 13 different phylotypes of cyanobacteria in these samples. Butachlor treatment of the soil samples led to the disappearance of 5 and the emergence of 2 additional phylotypes. A total of 40 DGGE bands showed significant reproducible changes upon treatment with butachlor. Phylogenetic analyses divided the phylotypes into five major clusters exhibiting interesting links with soil pH. Aulosira, Anabaena, Trichormus, and Anabaenopsis were sensitive to butachlor treatment, whereas uncultured cyanobacteria, a chroococcalean member, Westillopsis, Nostoc, Calothrix, Tolypothrix, Rivularia, Gloeotrichia, Fischerella, Leptolyngbya, and Cylindrospermum, appeared to be tolerant against butachlor at their native soil pH. Butachlor-induced inhibition of nitrogen fixation was found to be 65% (maximum) and 33% (minimum) in the soil samples of pH 9.23 and 5.20, respectively. In conclusion, low butachlor doses may prove beneficial in paddy fields having a neutral to alkaline soil pH.
감잎으로부터 tyrosinase 억제물질의 추출을 위하여 60% ethanol을 사용하여 추출한 경우 추출물의 phenol성물질 함량이 21.91 mg/g로 가장 높았고, tyrosinase 억제효과도 37%의 억제율로 가장 높게 나타났다. 감잎 추출물로부터 tyrosinase 저해 활성 물질을 정제하기 위하여 Sephadex LH-20 column과 MCI-gel CHP-20 column을 이용하여 gradient로 용출한 결과 tyrosinase 저해 활성을 가지는 2가지 순수한 compound를 정제하였으며, 정제된 2가지 compound를 구조 동정한 결과, (+)-gallocatechin과 prodelphinidin B-3이었다. 정제물의 tyrosinase 저해활성을 측정한 결과 (+)-gallocatechin과 prodelphinidin B-3는 29.5, 40.2%의 저해활성을 나타내었으며, melanoma 세포에서의 멜라닌 생합성 저해효과를 측정한 결과 (+)-gallocatechin과 prodelphinidin B-3는 각각 32.5, 46.7%의 저해활성을 나타내어 멜라닌생성억제효과가 매우 뛰어남을 알 수 있었다. 정제된 미백물질을 이용하여 제조한 essence 제품의 안정성을 살펴본 결과, 미백 essence제품의 pH는 10,000 ppm의 농도에서 4.90~4.95였으며, 점도는 23,000~26,000 cP로 60일 동안의 저장기간 동안 큰 변화를 나타내지 않았다. 일반적 보존 시험인 온도에 따른 안정성과 광안정성(인공광, 자연광) 검사에서도 안정하였으며, 특수, 가혹 보존 시험인 온도순환에 따른 안정성 검사에서도 상의 분리와 변색, 변취 없이 모두 안정함을 확인할 수 있었다.
Khong, Nicholas M.H.;Foo, Su Chern;Yau, Sook Kun;Chan, Kim Wei;Yusoff, Fatimah Md.
Fisheries and Aquatic Sciences
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제25권4호
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pp.189-201
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2022
Jellyfish is an emerging aquaculture species, farmed for Oriental cuisines and nutraceutical ingredients. This study aimed to examine antioxidative and antimicrobial potentials of various fractions of the jellyfish, Acromitus hardenbergi. The bell and oral arms of the jellyfish were sequentially extracted with petroleum ether (PE), dichloromethane (DCM), chloroform (CHCl3), methanol (MeOH), and water (H2O) to extract its bioactive in an increasing polarity gradient. Test fractions were assayed for antiradical activities using electron spin resonance spectrometry, β-carotene-linoleate model and Folin-Ciocalteu assay; and antimicrobial activity against 2 Gram-negative bacteria, 4 Gram-positive bacteria and 2 fungal species using the disc diffusion assay. All fractions were also subjected to Fourier Transform Infrared (FTIR) analysis to identify types of functional groups present. It was found that the hydrophilic extracts (H2O fractions) possessed the most effective radical scavenging activity (p < 0.05) while the lipophilic extracts (PE fractions) the most active antimicrobial activity, especially against Gram-positive bacteria (p < 0.05). Total oxidation substrates content was found to be highest in the PE fractions of jellyfish bell and oral arms (p < 0.05). FTIR data showed that the H2O and MeOH fractions contains similar functional groups including -OH, -C=O, -N-H and -S=O groups, while the PE, DCM, and CHCl3 fractions, the -CH3, -COOH groups. This study showed that A. hardenbergi contains antioxidants and antimicrobials, thereby supporting the traditional claim of the jellyfish as an anti-aging and health-promoting functional food. Bioassay-guided fractionation approach serves as a critical milestone for the strategic screening, purification, and elucidation of therapeutically significant actives from jellyfish.
Vegetational changes along elevational and topographical gradients were studied in Mt. Jumbong which is located at the core area of the Mt. Sorak Biosphere Reserve in Kangwon-do Province in central Korea. Two 500 m north-south transects crossing two valleys and a small ridge were laid out, and fifty-one 10 m$\times$10 m permanent quadrats were systematically set up. All trees bigger than 2.5 cm DBH were marked with numbered aluminum tags, and their DBH measured and the species identified. Coverage of plant species in the herb layer were determined in two 2 m $\times$ 2 m subquadrats in each of the permanent quadrats. Thirty-two species of woody plants occurred in the tree layer in the permanent quadrats studied. Quercus mongolica was the dominant species across the study site, and Acer pseudosieboldianum and Carpinus cordata were also important. Quercus mongolica occurred on the ridges and south-facing slopes, and Acer pseudosieboldianum occurred extensively except for valleys. In contrast, Fraxinus mandshurica, Acer mono, Acer triflorum, and Ulmus laciniata were common in valleys. At the herbaceous layer, 112 species were identified. Dominant species were Ainsliaea acerifolia and Sasa borealis on the ridges, Meehania urticifolia on north-facing slopes, and Deutzia glabrata on valleys. Soil environmental factors were compared among the quadrats. pH was lower in the quadrats located on ridges and south-facing slopes, and organic matter was lowest on south-facing slopes. Quadrats located on valleys were generally higher in pH, organic matter, N, P, K, Ca and Mg. DCA ordinations for tree layer and herb layer were carried out in order to identify the dominant environmental factors affecting the distribution of plant species along the environmental gradients. Correlation analysis between ordination axis scores and environmental factors showed that axis one was negatively correlated with elevation and positively correlated with soil organic matter, pH, Ca, Mg, and P, but that axis two was positively correlated with elevation. These results indicate that vegetation responds very sensitively to elevational and topographical gradients although the study area is relatively small with about 100 m in elevational variation.
3종의 빙핵세균 Peudomonas syringae 8401, Pseudomonas fuorescens 8701, Erwinia herbicola 8701의 세포 외막으로부터 아무런 변성제도 사용치 않고 sucrose density gradient centrifugation, Sephacryl gel filtration chromatography, DEAE-cellulose ion exchange chromatography, non-denaturing buffer를 이용한 PAGE, electroelution, SDS-PAGE를 통해 빙핵활성 단백질을 고도로 정제할 수 있었다. P. suringae와 P. fluorescens에서는 각각 3종류(155 kD, 75 kD, 50 kD)의 빙핵활성 단백질이, E. herbicola에서는 155 kD를 제외한 2종류(75 kD, 50 kD)의 빙핵활성 단백질은 이 연구를 통해 처음 밝혀진 것으로 , 지금까지 보고된 빙핵활성 단백질(150 KD 이상)보다는 훨씬 작은 것이다. 이는 빙핵활성을 나타내는 단백질의 기본단위는 이 실험의 결과만에 의하면 최대 50 kD임을 시사한다. 이들 단백질은 그 유래된 세균의 종류나 또는 단백질 분자량의 크기에 관계없이 모두 -5.5~7.5$^{\circ}C$에서 물을 동결시키는 높은 빙핵활성을 갖고 있었다. 이는 지금까지 보고된 어느 정제단백질의 빙핵활성보다 높은 것이다. 정제된 단백질의 빙핵활성은 trypsin 처리에 의해 상실되었고, pH6~8범위에서는 안정하였으며, pH5이하, pH9이상에서는 활성을 상실하였다. 보존온도에 대한 영향은 3$0^{\circ}C$이상이 되면 점차 활성이 감소하는 경향을 보이다 37$^{\circ}C$이상에서는 활성이 완전히 상실되었다. 금속이온으로서 Hg\ulcorner이온과 SDS에 의해 활성이 상실되었으나 phosphatidylinositol의 첨가에 의해서는 활성이 약간 증가(-1$^{\circ}C$)하였다.
갯벌 토양 내 미생물 군집에 미치는 methyl tert-butyl ether(MTBE)와 그의 대사산물인 tert-butyl alcohol(TBA) and formaldehyde(FA)의 영향을 조사하였다. 서로 다른 농도의 MTBE, TBA 및 FA를 갯벌 토양 microcosm에 첨가한 후 30일 간 실온에 방치했다. Microcosm 시료의 pH, 수분함량, 유기물 함량 등의 물리 화학적 특성을 측정하였다. 총 세균수와 탈수소 효소 활성변화를 측정하였고, 미생물 군집 구조는 16S rRNA-PCR-DGGE(Denaturing gradient gel electrophoresis) fingerprinting 기법을 이용해 모니터링 했다. 그 결과, MTBE, TBA 및 FA 첨가 농도와 물리 화학적 요인들 사이에는 상관관계가 없었다(P>0.05). 탈수소효소 활성과 총 세균수는 MTBE, TBA 및 FA 농도가 증가 될수록 감소하였다(P<0.05). 각각의 독성 물질들이 미생물 활성에 저해 영향을 주었으며 이들의 저해 정도는 FA > MTBE > TBA 순이었다. MTBE, TBA 및 FA 노출 후 군집의 우점종을 살펴 본 결과 Sphingobacteria, Flavobacteria, delta-proteobacteria, gamma-proteobacteria로 크게 네 그룹으로 이뤄졌다. 미생물 군집의 다양성 지수는 MTBE및 대사산물의 주입농도의 영향을 받지 않았다.
Bhatt, Rajesh;Maiti, Dilip K.;Alam, Md. Mahbub;Rehman, S.
Wind and Structures
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제26권5호
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pp.331-341
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2018
A numerical study on the flow over a square cylinder in the vicinity of a wall is conducted for different Couette-Poiseuille-based non-uniform flow with the non-dimensional pressure gradient P varying from 0 to 5. The non-dimensional gap ratio L (=$H^{\ast}/a^{\ast}$) is changed from 0.1 to 2, where $H^{\ast}$ is gap height between the cylinder and wall, and $a^{\ast}$ is the cylinder width. The governing equations are solved numerically through finite volume method based on SIMPLE algorithm on a staggered grid system. Both P and L have a substantial influence on the flow structure, time-mean drag coefficient ${\bar{C}}_D$, fluctuating (rms) lift coefficient ($C_L{^{\prime}}$), and Strouhal number St. The changes in P and L leads to four distinct flow regimes (I, II, III and IV). Following the flow structure change, the ${\bar{C}}_D$, $C_L{^{\prime}}$, and St all vary greatly with the change in L and/or P. The ${\bar{C}}_D$ and $C_L{^{\prime}}$ both grow with increasing P and/or L. The St increases with P for a given L, being less sensitive to L for a smaller P (< 2) and more sensitive to L for a larger P (> 2). A strong relationship is observed between the flow regimes and the values of ${\bar{C}}_D$, $C_L{^{\prime}}$ and St. An increase in P affects the pressure distribution more on the top surface than on bottom surface while an increase in L does the opposite.
In this study, purification of cold-adapted protease from Janthinobacterium sp. was investigated. First, using gradient precipitation, protease was confirmed to be deposited in the 30-80% range of ammonium sulfate. Next, DEAE-Sepharose column was used for the binding of the protease under various conditions. The optimal binding condition was found to be pH 8.5 and flow rate of 30 ml/h. Under the optimal condition, the protease was purified with 29% recovery yield. This result can be useful for the purification of other cold-adapted protein.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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