• 제목/요약/키워드: pH-stat control

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pH-Stat Digestion Model에서 카카오 추출물이 Oil과 Emulsion의 가수분해에 미치는 영향 (Effect of Cacao Extract on Hydrolysis of Oil vs. Emulsion in pH-Stat Digestion Model)

  • 이지현;신정아;이기택
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제45권4호
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    • pp.533-541
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    • 2016
  • 페놀화합물의 함량이 높다고 알려진 카카오(powder)로부터 카카오 추출물(CE)을 획득한 후, CE가 pancreatic lipase의 활성에 미치는 영향과 CE를 함유한 emulsion의 aging에 의한 가수분해율 변화를 살펴보기 위하여 두 가지 형태의 기질을 사용한 pH-stat digestion model을 이용하였다. Type I 의 경우 소화액에 CE와 콩기름을 첨가하여 emulsion을 제조하였으며 aging time(0, 5, 24시간)에 따른 가수분해 변화를 살펴보았다. CE를 첨가하였을 때의 가수분해율은 CE를 첨가하지 않았을 때와 큰 차이를 보이지 않아 CE가 pancreatic lipase 활성에 영향을 주지 않았다고 판단된다. 그러나 aging time이 지남에 따라 CE를 첨가하였을 때와 CE를 첨가하지 않았을 때의 가수분해율 모두 감소하였다. 이는 CE의 영향보다는 aging time이 길어짐에 따라 emulsion의 안정도가 낮아져 지방구 크기가 증가하여 가수분해율이 모두 감소한 것으로 생각되고, 따라서 이 모델에서는 CE에 의한 가수분해 저하가 크지 않았다. 한편 type II의 경우 먼저 콩기름과 CE, Tween 20를 혼합하고 고압균질기를 사용하여 micro-emulsion을 제조한 후, 이를 기질로 하여 aging time(0, 2, 4, 7, 18, 43일)에 따른 가수분해율 변화를 살펴보았다. 그 결과 aging time에 따라 CE를 첨가하지 않은 control과 CE를 첨가한 CE-emulsion의 가수분해율이 감소하였는데, 특히 control보다 CE-emulsion이 더 많이 감소하여 43일에는 control의 ${\Phi}$ max가 92.13%(0일, 96.53%)였으나 CE-emulsion은 77.69%(0일, 97.91%)를 보이면서 CE-emulsion의 가수분해 반응이 control에 비해 낮았다. 다른 kinetic parameter(k value, $t_{1/2}$ 등)에서도 이와 유사한 경향을 나타냈다.

Non-invasive Methods for Determination of Cellular Growth in Podophyllum hexandrum Suspension Cultures

  • Chattopadhyay, Saurabh;Bisaria, V.S.;Scheper, T.;Srivastava, A.K.
    • Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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    • 제7권6호
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    • pp.331-334
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    • 2002
  • Culture conductivity and on-line NADH fluorescence were used to measure cellular growth in plant cell suspension cultures of Podophyllum hexandrum. An inverse correlation between dry cell weight and medium conductivity was observed during shake flask cultivation. A linear relationship between dry cell weight and culture NADH fluorescence was obtained during the exponential phase of batch cultivation In a bioreactor under the pH stat (pH 6) conditions. It was observed that conductivity measurement were suitable for biomass characterisation under highly dynamic uncontrolled shake flask cultivation conditions. However, if the acid/alkali feeding is done for pH control the conductivity measurement could not be applied. On the other hand the NADH fluorescence measurement allowed online-in situ biomass monitoring of rather heterogenous plant cell suspension cultures in bioreactor even under the most desirable pH stat conditions.

막형산화기에 의한 저체온 순환정지 심장수술시 혈액가스 조절 (Blood Gas Management of a Membrane Oxygenator During Cardiac Surgery with Deep Hypothermic Circulatory Arrest)

  • 김원곤;임청;백인혁
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.279-284
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    • 1998
  • 체온을 섭씨 20도 이하로 인위적으로 감소시켜 혈액 순환을 일시적으로 중단시키는 초저체온 순환정지법은 심장수술의 한 보조방법으로 유용하게 이용되고 있다. 이러한 초저체온 상태는 정상적인 생리 상황이 아니기 때문에 이때 두가지 저체온 혈액가스 조절법인 STAT와 pH-STAT 조절법 중 어느 쪽을 택하는 것이 좋으냐에는 이론이 많다. 본실험은 막형 산화기를 사용한 심폐바이패스 생체 실험회로에서 두 저체온 혈액가스 조절법의 기술적인 측면을 비교하는데 목적이 있다. 실험동물로는 모두 14마리의 어린 돼지를 사용하였는데 두 실험군에 7마리씩 배정하였다. 정중흉골절개술후 동정맥 캐뉼라를 삽관하고 심폐바이패스를 시행하였다. 2500 ml/min의 관류 속도하에서 비인두 체온으로 2$0^{\circ}C$까지 관류냉각을 시행하고 40분 동안 초저체온 순환정지를 시행하였다. 냉각기간 동안 실험군에 따라 STAT 또는 pH-STAT군의 22.83$\pm$2.14분 보다 유의하게 짧았으나, 재가온시간에서는 STAT군(40.0$\pm$5.07분)과 pH-STAT군(46.5$\pm$6.32) 사이에 유의한 차이는 없었다. PH-STAT에서는 3.0-5.5 % 사이의 이산화탄소가 주입되었고 STAT에서는 이산화탄소의 추가 투여가 없었다. 산소 투여는 체온 감소와 함께 점진적으로 감소시켰다. 두 실험군 모두에서 PH, 이산화탄소분압 및 산소분압이 만족스럽게 조절되었다.

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알콜증류폐액을 이용한 빵효모배양에서 Glucose와 Ammonium의 자동첨가에 의한 종균 : pH-stat 방법에 의한 Ammonium의 자동첨가 (Increase of Cell Concentration by the Automatic Addition of Glucose and Ammonium to an Alcohol distillery Wastewater Reutilized for Cultivating a Baker's Yeast : Automatic Addition of Ammonium with pH-stat)

  • 이형춘
    • KSBB Journal
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    • 제15권2호
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    • pp.134-138
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    • 2000
  • 알콜증류폐액에 빵효모를 배양하는 중에 glucose와 ammo-nium을 자동첨가함으로써 폐액배양액의 균체농도를 높여서 알콜증류폐액의 이용성을 증가시키고자 하였다. 배양중에 glucose를 공급하여 줌으로서 공급하지 않은 경우보다 1.3배 더 높은 균체농도를 얻었으며, glucose와 (NH4)2SO4를 공급하여 줌으로써 5.8배 더 높은 균체농도를 얻었다. Glucose의 경우에는 배양액의 DO를 제어파라미터로 하는 제어방법을 사용하여 자동첨가하고, ammonium의 경우에는 pH조정제로서 NH4OH을 사용함으로서 pH제어기에 의하여 자동으로 공급되도록 배양하였다. 배양결과 증식의 정체없이 배양 22.5시간후에 최대 12.0 g/L의 건조균체량에 도달하였으며, 균의 최대비증식속도는 0.18 hr-1였고, 대당균체수율이 약 0.54g/gdldjTdmamfh glucose의 첨가가 경제적이라고 생각되었다. 증균배양으로 폐액배양액의 COD를 약 22% 더 감소시킬 수 있었다.

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JAK/STAT 신호전달 경로를 통한 LPS 유도 RAW 264.7 세포의 염증에 대한 노니의 항염증 효과 (Anti-inflammatory Effect of Morinda citrifolia on LPS-induced Inflammation in RAW 264.7 Cells Through the JAK/STAT Signaling Pathway)

  • 조범길;방인석
    • 생명과학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.125-134
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    • 2022
  • 본 연구는 노니(Morinda citrifolia)에 함유된 주요 생리활성물질이 RAW 264.7 세포에서 JAK/STAT 신호전달 경로를 통하여 항염증 작용에 관여하는 것을 조사하였다. 건조된 M. citrifolia 열매의 MeOH 추출에 의한 유기용매의 순차 분획에서 얻은 EtOAc 분획물(Mc-EtOAc)에서 가장 높은 항산화 활성을 확인하였고, H2O2로 유도된 RAW 264.7 세포의 산화적 스트레스에 대한 세포보호 효과는 처리 농도의존적으로 세포독성을 차단하였다. LPS 처리로 71.6%의 RAW 264.7 세포 생존율에서 240 ㎍/ml의 Mc-EtOAc를 전처리한 군에서 84.5%의 세포 생존율 증가를 보였다. LPS로 유도된 RAW 264.7 세포의 NO 생성 저해활성은 240 ㎍/ml의 Mc-EtOAc에서 양성 대조군의 절반 수준으로 NO의 생성양을 감소시켰다. Mc-EtOAc 처리로 iNOS의 발현량은 농도의존적으로 유의하게 감소하였고, COX-2의 발현은 LPS 유도로 3배 정도로 증가되었으나, 120, 240 ㎍/ml의 Mc-EtOAc를 전처리시 농도의존적으로 유의하게 감소시켰다. 또한 pro-inflammatory cytokine IL-1β와 TNF-α의 mRNA 발현도 억제하였다. 이러한 Mc-EtOAc의 항염증 작용이 상위 신호전달 경로인 JAK/STAT 신호전달 경로 통해 일어나지를 조사한 결과, Mc-EtOAc의 전처리로 LPS로 유도된 RAW 264.7 세포에서 pJAK1과 pSTAT3의 인산화 정도가 유의성 있게 감소하였다. 따라서 RAW 264.7 세포에서 Mc-EtOAc의 항염증 효과는 JAK1/STAT3 신호전달 경로를 통해 염증반응을 억제하는 것으로 사료된다.

Estimation of Residual Biomass, PHB, and Nutrient Concentrations by Supplied Amount of Ammonia Solution in Fermentation of Alcaligenes latus

  • Lee, Yong-Woo;Tsuneo Yamane
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제9권5호
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    • pp.554-561
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    • 1999
  • A novel estimation method was investigated for determining the concentrations of residual biomass, poly-3-hydroxybutyrate (PHB), and main nutrients including carbon and nitrogen sources, phosphate, and mineral ions from the supplied amount of ammonia solution used for a pH-control solution and nitrogen source in a PHB fermentation. The estimation equations for a batch culture and a fed-batch culture were derived from the relationship between the growth rate of residual biomass and the feed rate of the pH-control solution, and then were applied to the batch culture and the fed-batch cultures of Alcaligenes latus. This method was successfully applied to estimate the concentrations of residual biomass, PHB, and nutrients.

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알콜증류폐액을 이용한 빵효모배양에서 포도당, 암모늄 및 인산의 자동첨가에 의한 증균 (Increasing Cell Concentration by the Automatic Addition of Glucose, Ammonium and Phosphate in the Cultivation of a Baker′s Yeast in Alcohol Distillery Wastewater)

  • 이형춘
    • KSBB Journal
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    • 제18권3호
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    • pp.197-201
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    • 2003
  • 알콜증류 폐액에 빵효모를 배양하는 중에 포도당, 암모늄 및 인산을 자동 첨가하여 균체량을 효율적으로 증가시킴으로써 폐액의 재이용성을 향상시키고자 하였다. 포도당은 DO를 제어파라미터로 하는 제어방법을 사용하여 자동 첨가함으로서 그 농도를 300 mg/L 이하로 유지하였다. 암모늄은 pH-stat 방법을 사용하여 N $H_4$OH로서 자동 첨가함으로서 12.6~17.4mM의 낮은 농도범위로 유지하였다. 인산의 경우에는 분석방법으로써 ascorbic acid법을 채택한 자동화 FIA sysetm을 제작하여 사용하였다. 이 system으로 배양 19.4 시간 후부터 배양액을 자동분석하고 제어한 결과 배양액의 P $O_4$-P 농도를 23.3~43.4 mg/L 의 낮은 농도범위로 유지할 수 있었다. 세가지 영양성분을 자동첨가하면서 배양한 결과 증식의 정체없이 균체량을 33.0배 더 증가시킬 수 있었다. 비증식속도는 0.19 $hr^{-l}$였다.

폐배추 추출물을 이용한 Leuconostoc citreum GR1 종균 배양용 최적 배지 및 배양 조건 개발 (Development of a Novel Medium with Chinese Cabbage Extract and Optimized Fermentation Conditions for the Cultivation of Leuconostoc citreum GR1)

  • 문신혜;장해춘;김인철
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제42권7호
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    • pp.1125-1132
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    • 2013
  • 종균용 김치를 제조를 하기 위해서는 김치 공장에서 저가로 종균이 대량배양 되어야 한다. 그러나 현재의 유산균배지는 종균 생산용으로 사용하기에는 비용이 많이 든다. 이를 해결하기 위해서는 새로운 배지를 개발해야 하는데 새로운 배지를 개발하기 위한 기본적인 요소에는 배추 추출액, 탄소원, 질소원, 무기염류가 있다. 선정된 최적배지 조성은 배추 추출액 잎 30%, maltose 2%, yeast extract 0.25%, $2{\times}$ salt stock(2% sodium acetate trihydrate, 0.8% disodium hydrogen phosphate, 0.8% sodium citrate, 0.8% ammonium sulfate, 0.04% magnesium sulfate, 0.02% manganese sulfate)으로 나타났다. 그리고 새롭게 개발된 배지의 이름은 MFL로 명명하였다. Leuconostoc(Leuc.) citreum GR1을 $30^{\circ}C$에서 24시간 배양하면 MRS 배지에서는 $3.41{\times}10^9$ CFU/mL, MFL 배지에서는 $7.49{\times}10^9$ CFU/mL의 생균수로 MFL 배지에서 배양하면 MRS 배지에서 배양했을 때보다 2.2배 더 높은 성장을 보였다. 또한 최적화 배지의 scale-up을 위해 5 L 발효조를 이용하여 2 L의 working volume으로 Leuc. citreum GR1을 배양하였다. 교반속도는 50 rpm에서 생균수 $8.60{\times}10^9$ CFU/mL를 얻었다. 발효조의 pH 조절은 pH-stat mode로 하였으며, 균체 성장의 최적 pH는 수산화나트륨 수용액을 이용한 pH 6.8이었고, 이 조건으로 20시간 배양 후 $11.42{\times}10^9(1.14{\times}10^{10})$ CFU/mL의 균체를 얻을 수 있었다. 이는 MRS 배지로 사용하여 얻은 생균수의 3.34배에 해당하는 높은 값으로, 본 연구에서 개발된 MFL 배지는 김치 종균용 Leuc. citreum GR1 배양을 위한 배지로 배지 단가 절감, 높은 균체 수율 등 충분한 경제적 장점을 기대할 수 있다.

Increased Poly(3-Hydroxybutyrate) Accumulation in Recombinant Escherichia coli from Whey by Agitation Speed Control

  • Kim, Beom-Soo;Brian K. O'Neill;Lee, Sang-Yup
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제10권5호
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    • pp.628-631
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    • 2000
  • The timing of poly(3-Hydroxybutyrate) (PHB) biosynthesis was controlled by varying the agitation speed of a stirred tank fermentor during the pH-stat fed-batch culture of recombinant Escherichia coli strain GCSC 6576 harboring pSYL107. Using a concentrated whey solution containing ca. 200 g/l lactose as the nutrient feed, the PHB content was only 57% after 35h due to volumetric limitation of the fermentor. However, by limiting the oxygen by maintaining the agitation speed at 300 rpm, the final PHB content increased to 70% after 70h with a cell concentration of 15 g/l. When the agitation speed was increased up to 500 rpm, a cell concentration of 31 g/l with 80% PHB was obtained after 52h. A further increase in the maximum agitation speed increased the cell concentration, PHB concentration, and PHB productivity, however, the PHB content decreased to 56-58%.

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Effects of β-Glucan on the Release of Nitric Oxide by Macrophages Stimulated with Lipopolysaccharide

  • Choi, E.Y.;Lee, S.S.;Hyeon, J.Y.;Choe, S.H.;Keum, B.R.;Lim, J.M.;Park, D.C.;Choi, I.S.;Cho, K.K.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제29권11호
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    • pp.1664-1674
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    • 2016
  • This research analyzed the effect of ${\beta}$-glucan that is expected to alleviate the production of the inflammatory mediator in macrophagocytes, which are processed by the lipopolysaccharide (LPS) of Escherichia. The incubated layer was used for a nitric oxide (NO) analysis. The DNA-binding activation of the small unit of nuclear factor-${\kappa}B$ was measured using the enzyme-linked immunosorbent assay-based kit. In the RAW264.7 cells that were vitalized by Escherichia coli (E. coli) LPS, the ${\beta}$-glucan inhibited both the combatant and rendering phases of the inducible NO synthase (iNOS)-derived NO. ${\beta}$-Glucan increased the expression of the heme oxygenase-1 (HO-1) in the cells that were stimulated by E. coli LPS, and the HO-1 activation was inhibited by the tin protoporphyrin IX (SnPP). This shows that the NO production induced by LPS is related to the inhibition effect of ${\beta}$-glucan. The phosphorylation of c-Jun N-terminal kinases (JNK) and the p38 induced by the LPS were not influenced by the ${\beta}$-glucan, and the inhibitory ${\kappa}B-{\alpha}$ ($I{\kappa}B-{\alpha}$) decomposition was not influenced either. Instead, ${\beta}$-glucan remarkably inhibited the phosphorylation of the signal transducer and activator of transcription-1 (STAT1) that was induced by the E. coli LPS. Overall, the ${\beta}$-glucan inhibited the production of NO in macrophagocytes that was vitalized by the E. coli LPS through the HO-1 induction and the STAT1 pathways inhibition in this research. As the host immune response control by ${\beta}$-glucan weakens the progress of the inflammatory disease, ${\beta}$-glucan can be used as an effective immunomodulator.