• 환경영향평가
• /
• 제28권6호
• /
• pp.604-615
• /
• 2019

본 연구에서는 폐기되는 조류 바이오매스를 재활용하여 퇴비화 과정을 통해 새로운 형태의 조류토양개량제(algae soil conditioner, ASC)로 제조하고 영양성분에 대한 특성을 평가하였다. ASCs는 응집부상공법을 통해 수집된 조류 바이오매스를 주원료로 하였으며 추가적으로 다양한 보조 원료(톱밥, 펄라이트, 깻묵 등)를 첨가하여 제조하였다. ASCs는 투입된 조류 바이오매스 질량 비율에 따라 각각 blank 0%, ASC1 11.7%, ASC2 21.6%, ASC3 37.6%, ASC4 59.5%로 구분하여 총 127일간 부숙하였다. ASCs는 호기성 미생물 반응에 의해 온도 증감이 뚜렷하게 나타났으며 6~7회의 크고 작은 온도 피크가 관찰되었다. 이화학 분석결과 유기물이 무기화(mineralization) 되면서 macronutrients (TN, P₂O₅, K₂O) 뿐만 아니라 secondary macronutrients (CaO, MgO)에서도 두드러진 증가를 보였다. 미생물 군집변화는 ASCs의 부숙과정에 따라 1단계(세균, 사상균)→2단계(방선균, 세균)→3단계(고초균)로 나타났으며 온도변화와 영양성분의 거동과 밀접한 관련이 있다고 판단되었다. 부숙 완성도에 따라 토양개량제의 품질이 결정될 수 있으며 본 연구결과에서는 조류 바이오매스를 59.5% 이내로 조절한다면 효과적인 미생물 활성을 유도할 수 있을 것으로 판단되었다. 결론적으로 조류 바이오매스를 재활용한 토양개량제의 제조 및 활용 가능성을 확인하였으며 추가적인 기술적 발전이 이루어진다면 향후 효과적인 토양개량제로 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• Journal of Dairy Science and Biotechnology
• /
• 제32권2호
• /
• pp.77-92
• /
• 2014

발효식품은 식료품 중에서 생체 아민(biogenic amine, BA) 중독을 일으키는 문제점을 가지고 있는데, 우유 발효식품 중에서는 치즈가 티라민(tyramine), 히스타민(histamine), 푸트레신(putrescine) 등이 유해한 수치의 BA를 함유하고 있는 생산품이라고 추측되고 있다. 다시 말해서, 생체 아민(BA)은 생물학적 활동을 가진 유기 및 염기성, 질소 화합물로 주로 아미노산이 탈카르복실화 반응(decarboxylation)을 거쳐서 생성된다. 다양한 종류의 식품(예: 유제품) 은 높은 수치의 BA를 함유하고 있다. 치즈에서는 1 kg 당 1,000 mg 이상의 BA가 검출되기도 한다. BA 함유량이 높은 치즈를 섭취할수록 체내에 독성이 축적된다. 때문에 유제품 내의 BA 함유에 관한 특정한 규정이 없더라도 유제품 내에 BA가 축적되는 현상을 방지해야 한다. 높은 수치의 BA를 함유한 식품을 섭취하였을 경우에 발생하는 위험에 대한 인식이 점점 높아지고 있다. 유제품 제조 및 가공 시에 BA의 생합성 및 축적에 영향을 주는 요소를 과학기술적 측면에서 연구가 요구된다. 따라서 BA의 합성 및 축적에 영향을 미치는 요소에 대한 이해도가 높을수록 유제품의 BA 함유량을 감소시킬 수 있다. 이러한 BA는 3 가지의 조건이 만족될 때 합성이 이루어진다. (i) 이용 가능한 기질 아미노산(substrate amino acid)가 있어야 하며, (ii) 이화작용경로가 활성화된 미생물이 존재해야 하며, (iii) 탈카르복실화 반응활성 (decarboxylation activity)이 일어나기에 적합한 환경조건을 필요로 한다. 이 3가지의 조건들은 저온살균, starter culture의 사용, NaCl 농도, 시간, 숙성 및 보존 온도, pH, 온도, 숙성 후 기술적인 과정 등 여러 가지 요소에 영향을 받으며, 이 요소들에 대한 과학적인 이해가 요구된다. 또한 BA 생산과 관련된 요소들, 특히 환경 조건, BA 생산 미생물, 유전자 구성, BA 생산에 관여하는 생합성경로, 유제품 내에 존재하는 BA 및 BA 생산 미생물 검출 방법 등에 대한 연구가 집중적으로 향후 진행되어야 할 것이다.

• 미생물학회지
• /
• 제47권4호
• /
• pp.356-363
• /
• 2011

유류의 유출로 인한 총석유계탄화수소(total petroleum hydrocarbons: TPH)는 종종 토양과 지하수의 오염을 초래하고 있다. TPH는 환경에 노출이 될 경우 물리화학적 과정을 거쳐 분해가 되나 그 반응은 상대적으로 느리다. 본 연구에서는 TPH로 오염된 토양의 환경친화적인 처리기법을 궁극적으로 개발하기 위해서 화학적 및 생물학적 통합기술을 도입하고자 시도하였다. 여기서 펜톤유사반응을 전처리단계로 도입하고 이후 디젤분해 혼합균을 처리하여(생물증강법) 오염유류를 처리하고자 하였다. 계면활성제 OP-10S (0.05%)과 산화제($FeSO_4$ 4%, 및 $H_2O_2$ 5%)를 사용할 경우 토양으로부터 효율적으로 TPH를 처리, 제거할 수 있는 것으로 나타났다. 디젤분해 혼합균을 토양슬러리에 접종할 경우 100배 이상 분해균의 밀도상승이 관찰되었는데 이는 접종된 분해균이 오염된 토양에서 성공적으로 존재할 수 있음을 의미한다($10^8-10^9$ CFU/g slurry). Fenton으로 처리된 토양에서의 TPH 제거 효율은 분해균으로 생물증강을 실시할 경우 최소한 57% 정도 상승되는 것으로 나타났다. 그러나 화학적, 생물학적 연속처리를 실시할 경우 대조구(무처리; 재거효율 95%)에 비해 상대적으로 낮은 처리효율(79-83%)을 나타내었는데, 이는 화학처리 중에 발생하는 자유기(free radicals) 함유 산화물질이 분해를 억제한 것에 기인하는 것으로 보인다. 본 연구에서의 얻어진 결과는 환경에 있어서 TPH로 오염된 토양과 저질을 효율적으로 정화하고 토양생태계의 신속한 회복에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국식품과학회지
• /
• 제53권5호
• /
• pp.648-656
• /
• 2021

본 연구에서는 발아현미를 이용해 단양주와 이양주를 제조하고 이화학적 특성을 비교 분석하였다. 미생물 생균수인 단양주 세균수는 발효 1일차에 2.6×10⁸ CFU/mL로 최대치를 나타낸 후 계속 감소하여 7일차에는 4.5×10⁶ CFU/mL로 최소치를 나타내었다. 이양주의 세균수는 발효 1일차에 5.0×10⁸ CFU/mL로 증가하였으며 이후 발효가 진행됨에 따라 감소하여 7일차에는 9.4×10⁶ CFU/mL 가장 낮은 값을 나타내었다. 단양주 효모수는 발효 1일차에 2.5×10⁸ CFU/mL로 증가하였으며 발효가 진행됨에 따라 7일차에 2.2×10⁶ CFU/mL로 감소하였다. 이양주 효모수는 발효 1일차에 2.7×10⁸ CFU/mL으로 최대치를 나타내었으며 발효가 진행됨에 따라 감소하여 7일차에는 1.1×10⁴ CFU/mL로 가장 낮은 값을 나타내었다. 색도에서 단양주와 이양주 모두 발효 기간이 경과될수록 백색도(L)가 감소하였고, 이양주의 경우 적색도(a)와 황색도(b)의 값이 단양주에 비해 조금 더 빨리 증가하는 경향을 보였다. 당도는 단양주와 이양주 모두 발효 3일차까지 급속도로 증가 후 지속적으로 증가하는 경향을 보였다. 환원당은 단양주와 이양주 모두 발효 1일차에 감소하는 경향을 보였으며 이후 증가하였다. 단양주와 이양주 7일차에는 0일차보다 단양주는 5.17배 이양주는 13.08배 증가하였다. 고형분 함량은 발효가 진행됨에 따라 단양주는 6.44배 이양주는 5.50배로 모두 증가하는 것으로 나타났다. pH는 단양주의 경우 발효 3일차까지 감소하였으며 발효 후반부에는 완만하게 증가하여 유지되는 경향을 보였다. 이양주의 경우 발효 초기 감소하였다가 발효 후반부에서 완만하게 증가하였다. 산도는 단양주의 경우 발효 3일차까지 증가하였으며 이양주의 경우 발효 1일차까지 급격히 증가하다 유지되는 경향을 보였다. 알코올 함량의 경우 단양주와 이양주 모두 3일차까지 급격히 증가하는 추세를 보였으며 단양주보다 이양주가 알코올 함량이 높았다. DPPH는 단양주와 이양주에서 모두 5일차까지 증가하다가 7일차에는 더 이상의 증가는 없었다. 총 폴리페놀 함량은 발효 전과 비교하여 7일차에 단양주는 3.83배 이양주는 3.03배로 모두 증가하는 경향을 보였으며 이양주의 7일차가 단양주보다 높은 경향을 보였다. GABA 함량은 발효가 진행됨에 따라 증가하였으며 단양주의 경우 GABA의 증가하는 폭이 미비한 반면 이양주의 GABA 함량은 발효 전에 비해 약 10배 이상 큰 폭으로 증가하였다.

• 한국산림과학회지
• /
• 제108권1호
• /
• pp.40-49
• /
• 2019

고사목(CWD)은 산림생태계 구성요소의 하나로서 산림의 에너지 흐름과 물질순환에서 주요한 역할을 한다. 특히 고사목은 탄소를 격리하는 장기 저장고로서, 산림에서 대기로 방출되는 탄소의 속도를 지연시키는 측면에서 고사목의 호흡속도를 구명하는 것은 의의가 크다. 따라서 본 연구는 온대중부지역의 일본잎갈나무와 리기다소나무 고사목을 대상으로 호흡속도를 측정하고, 호흡속도에 영향을 미치는 인자(밀도, 함수율, 탄소농도, 질소농도 및 C/N비)의 영향력을 파악하였다. 2018년 여름, 우리나라 중부지역 14개 임분에서 부후등급 별로 시료를 채취하고, 실험실에서 휴대용 이산화탄소 센서를 부착한 밀폐형 챔버를 이용하여 고사목 호흡을 측정하였다. 두 수종 모두 부후가 진행함에 따라 고사목 밀도는 감소하였으며, 함수율은 증가했다. 또한 탄소농도는 부후등급에 따라 유의성을 나타내지 않았으나, 질소농도는 증가하고 C/N비는 감소하는 경향을 보였다. 일본잎갈나무의 경우 부후 IV등급까지 고사목의 호흡속도가 유의하게 증가하였지만, 리기다소나무에서는 부후 II등급까지 증가 후 평형상태를 보였다. 따라서 탄소농도를 제외하고, 모든 인자들이 호흡속도와 유의한 상관관계를 나타냈으며, 단계적 회귀분석의 결과, 두 수종 모두 함수율이 고사목 호흡속도에 가장 영향을 미치는 인자로 나타났다. 이와 같이 고사목의 수분은 미생물의 활성도를 높여 호흡속도에 영향을 미치며, 온도와 광 환경 등 복잡하게 연결된 환경인자들과 밀접한 관계에 있으므로 향후 이들의 상호관계 및 수분의 시계열적패턴 추정에 대한 지속적인 연구가 필요하다.

• 한국가금학회지
• /
• 제48권4호
• /
• pp.207-216
• /
• 2021

본 연구는 Golden Seed Project에서 개발 중인 토종닭 후보라인과 상용토종닭인 한협 3호의 품질특성을 비교분석하여 후보라인들의 사육기간에 따른 이용가능성을 확인하기 위해 실시되었다. (주)하림 실험농장(전북 김제시)에서 5주, 12주간 동일한 조건에서 사육된 토종닭(CON: 한협 3호, CL1: 신품종 후보계통 C, CL2: 신품종 후보계통 D) 총 600수를 하림(익산) 도계장에서 생산품과 동일한 표준 조건에서 도계한 뒤 계통별 30수씩 임의 선발하였다. 전문 가공 종업원에 의해 생산품과 동일하게 발골하였고 실험에는 다리살 부위를 사용하였다. 사육기간동안 CON과 유사한 pH를 나타내었고 12주령에서는 가장 높은 pH 값을 나타내었다. 보수력에서는 전반적으로 처리구간 유의미한 차이는 확인되지 않았으며, 5주령 계육에서 높은 보수력을 나타내었다. 지방산패도에서 CL1은 저장 7일차에 가장 높은 값을 보였고 DPPH 라디칼 소거능에서는 저장 7일에 대조구인 한협3호는 5주령에서 신계통에 비해 높은 항산화력을 나타내었지만 12주령에서는 가장 낮은 항산화력을 나타냈다. 주요 지방산 조성은 올레산(C18:1), 팔미트산(16:0), 리놀레산(18:2), 스테아르산(18:0), 아라키돈산(20:4) 순으로 나타났으며 개별지방산에서 처리구간 특이적인 차이는 발견되지 않았다. 동맥경화지수(AI)와 혈전형성지수(TI)는 5주령 계육이 12주령에 비해 낮은 수치를 보였으며, 이와 반대로 P/S함량에서는 12주령 계육이 낮은 비율을 나타내었다. 항산화 펩타이드인 anserine 함량에서는 5주령 후보라인이 대조구에 비해 높은 함량을 나타내었고, 12주령 계육이 5주령 계육보다 높은 함량을 나타냈다. 기능성 화합물인 L-carnitine과 betaine의 함량에서는 12주령때 후보계통들이 한협에 비해 높은 함량을 나타내었다. 따라서 본 연구에서는 각 계통간의 차이보다는 주로 사육기간의 차이가 높은 유의성으로 나타났으며, 사육기간이 증가함에 따라 적색도, 불포화지방산 및 ribose 함량이 낮아지고, 포화지방산, AI, TI 및 anserine 함량이 높아지는 것이 확인되었다.