• 대한환경공학회지
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• 제31권5호
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• pp.341-345
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• 2009

음식물쓰레기와 종이류로 구성된 유기성고형폐기물(고형물 함량 30% TS)을 대상으로 중온 건식혐기성소화를 시도하였고, 연속 운전 중 수리학적 체류 시간(HRT)을 150일, 100일, 60일, 40일로 감소시켰다. 기질의 고형물 농도를 30% TS (Total Solids)로 고정하였기 때문에 각각의 HRT에 해당하는 고형물 부하는 2.0, 3.0, 5.0, 7.5 kg TS/$m^3$/d였다. HRT를 줄임에 따라 단위용적 당 바이오가스 생산 속도는 증가하였고, HRT 40일에서 3.49${\pm}$0.31 $m^3/m^3/d$로 가장 높은 성능을 보였다. 이 때, 76%의 휘발성 고형물(VS) 분해율이 유지되었고, 0.25 $m^3$/kg $TS_{added}$의 메탄 생산 전환율을 보였으며, 이는 기질의 67.4%에 해당하는 에너지가 메탄 가스로 전환된 것을 의미한다. HRT 100일에서 0.52 $m^3$/kg $TS_{added}$로 가장 높은 바이오가스 전환율을 보였지만, 모든 HRT에서 0.45${\sim}$0.52 $m^3$/kg $TS_{added}$로 큰 차이가 나지 않았다. 고형물 함량이 높은 기질의 원활한 주입을 위해 소화조 발효액의 일부를 기질 투입구로 반송하여 기질과 혼합 후 주입하였다. 주입하고자 하는 기질의 5배에 해당하는 양의 소화조 발효액을 반송하여 혼합하였을 때, 가장 효과적인 기질 주입이 이루어졌다. 중온 건식 조건에서 서식하는 메탄 소화균의 활성도를 측정한 결과, 아세트산, 뷰틸산, 프로피온산을 이용할 경우 각각 2.66, 1.94, 1.20 mL $CH_4/g$ VS/d였다.

• 대한환경공학회지
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• 제36권12호
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• pp.865-872
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• 2014

본 연구는 수소가스 생산을 위한 brown water(소변을 제외한 대변 + 대변세척수 6 L)의 혐기성 소화 시, 음식물쓰레기 혼합 효과를 평가하기 위해 실시하였다. brown water와 음식물쓰레기의 적절한 혼합 비율을 찾기 위해 회분식 실험이 수행되었고, 도출된 결과는 연속운전 세미파일럿 규모 brown water의 혐기성 소화장치의 실험에 적용되었다. 회분식 실험에서 70%의 음식물쓰레기와 30%의 brown water을 혼합하였을 때 $6.92mmol\;H_2/g\;COD_{removed}$의 최대 수소생산수율을 나타내었다. 동일한 혼합비율로 투입한 음식물쓰레기 및 brown water의 세미파일럿 규모 혐기성 소화조를 운전하였을 때, 반응조 내부에서 수소생산의 중간산물인 butyric acid의 현저한 증가를 보였다. 이 때 수소 생산의 지표인 B/P (butyrate/propionate) 비는 52.64로 나타났고, 수소생산수율은 최대 $25.03mmol\;H_2/g\;COD_{removed}$로 나타났다. 이상의 실험적 연구결과 brown water의 혐기성 수소발효에서 음식물쓰레기의 혼합은 수소발생을 촉진하기 위한 좋은 대안임을 확인하였다.

• 농업과학연구
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• 제29권2호
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• pp.35-42
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• 2002

본 시험은 목탄 및 활성탄의 첨가가 사료의 반추위내 pH 발효성상 건물 및 영양소 소실율 가스 생산량에 미치는 영향을 조사하기 위하여 in vitro 조건에서 실시되었다. 활성탄과 목탄의 첨가 수준은 0.50% 및 1.0%의 수준이었으며, 사료의 조농비율은 오차드 건초와 농후사료 비율을 2:8로 하였다. 그리고 처리간 유의성은 5% 수준에서 검정하였다. 시험 결과를 요약하면, 위액의 pH는 활성탄의 첨가로 유의하게 높아졌다. 그리고 암모니아태 질소는 활성탄 첨가에 의하여 유의하게 높아졌으며, 목탄첨가구는 무첨가구와 비교할 때 유의한 차이가 인정되지 않았다. 또한 VFA molar ratio에서는 전구간에 유의한 차이가 인정되지 않았으며, C2/C3 비율은 유의한 차이는 아니지만 활성탄구가 다소 낮아지는 경향을 나타내었다. 그러나 목탄 첨가구에서는 대조구와 유의한 차이가 인정되지 않았다. 건물 조단백질 조지방 NDF ADF 및 hemicellulose의 소실율은 활성탄 첨가에 의하여 유의하게 증가되는 경향을 나타냈다. 목탄첨가구에 있어서는 0.5%구보다는 1.0%구가 유의하게 높은 성적을 나타내었다. 그러나 hemicellulose의 소실율은 전구간에 유의한 차이가 없었다. 가스 생산량에 미치는 영향은 활성탄 및 목탄 첨가구가 대조구에 비하여 유의하게 많은 양을 나타내었으며, 활성탄 첨가구와 목탄 첨가구를 비교하면 유의한 차이는 아니지만 활성탄 첨가구가 높은 경향을 나타내었다. 위 결과에서 보듯이 활성탄은 가축의 생산성 향상에 유리한 조건을 제공하는 경향이 있지만, 이것을 좀 더 명확히 밝히기 위해서는 활성탄의 흡착능력 위내의 세균총에 대한 연구 및 많은 생체실험도 병행되어야 할 것으로 생각된다.

• 농업과학연구
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• 제32권2호
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• pp.197-203
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• 2005

본 시험은 활성탄 및 목탄의 첨가가 사료의 소화율, 반추위내 pH 발효성상에 미치는 영향을 조사하기 위하여 실시하였다. 한국재래산양에 대한 급여 실험을 실시하였는데, 활성탄과 목탄의 첨가수준은 1.0% 수준이었으며, 조사료/농후사료 비율은 오차드그래스 건초와 농후사료를 2:8로 하였다. 시험에 공시된 동물은 대사케이지에 수용하여 매일 09시에 사료를 급여하였다. 시험 결과를 요약하면 건물 소화율은 활성탄 및 목탄 첨가구가 무첨가구에 비하여 유의한 결과는 아니었지만 높은 경향을 보였다. 그리고 단백질의 소화율은 활성탄 및 목탄 첨가구가 무첨가구에 비하여 유의하게 높은 결과(p<0.05)를 나타내었다. 그러나 조지방, NDF, ADF 및 hemicellulose의 소화율은 유의한 증가를 나타내지 않았다. 활성탄구와 목탄구 사이에도 유의한 차이를 나타내지 않았다. pH와 반추위내 암모니아의 농도는 활성탄구와 목탄구가 무첨가구보다 다소 높은 경향을 보였으며, 총VFA 농도는 무첨가구에서 유의하게 높게 나타났다. 그리고 $C_2/C_3$ 비율을 보면 활성탄구는 무처리구에 비하여 유의하게 낮은 결과(p<0.05)를 나타내었고, 목탄구도 무처리구보다는 낮은 결과였으나 유의성은 인정되지 않았다. 위 결과에서 보듯이 활성탄은 가축의 생산성 향상에 유리한 조건을 제공하는 경향이 있다고 보여진다. 그러나 이미 보고된 바와 같이 시험 조건에 따라 상반되는 결과를 보이기도 한다. 이것이 외부 환경요인이 사료처리 영향을 압도하는 것인지, 또는 어느 제한된 조건하에서만 활성탄의 영향이 발현되는가에 대하여 추가연구가 요구된다고 하겠다. 그리고 여기에 대한 경제성 여부도 검토되어져야 할 것으로 사료된다.

• 한국환경과학회지
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• 제27권5호
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• pp.333-340
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• 2018

This study aimed to estimate the effect of inoculant application level on chemical composition and bacterial count of fermented chestnut meal (FCM), and its rumen fermentation characteristics. The inoculant contained Lactobacillus acidophilus ($1.2{\times}10^{10}cfu/g$), Bacillus subtilis ($2.1{\times}10^{10}cfu/g$), and Saccharomyces cerevisiae ($2.3{\times}10^{10}cfu/g$). The chestnut meal mixed with molasses, double distilled water, and inoculant at 1 kg, 3 g, 480 mL, and 20 mL ratio for the basal chestnut meal diet. The double distilled water from basal chestnut meal diet was substituted with bacterial inoculant at a level of 0 (Control), 20 (Medium), and 40 mL (High) in the experimental diets. The mixed experimental diets were incubated at $39^{\circ}C$ for 7, 14, and 21 days, respectively. On 7 days of FCM incubation, the contents of crude protein (CP) (quadratic, P=0.043) and neutral detergent fiber (quadratic, P=0.071) decreased by increases of inoculant application levels, whereas bacterial count (quadratic, P=0.065) and rumen $NH_3-N$ (linear, P=0.063) increased. By increases of inoculant application levels on 14 days of FCM incubation, the increases were found on dry matter (DM) (quadratic, P=0.085), CP (quadratic, P=0.059), acid detergent fiber (quadratic, P=0.056), in vitro DM digestibility (linear, P=0.002), rumen total volatile fatty acid (VFA) (linear, P=0.057), and rumen iso-butyrate (linear, P=0.054). However, the decreases were found on bacterial count (linear, P=0.002), propionate (linear, P=0.099), and butyrate (quadratic, P=0.082). On 21 days of FCM incubation, in vitro DM digestibility (linear, P=0.002) and total VFA (linear, P=0.001) increased by increases of inoculant application levels, whereas the contents of CP (quadratic, P=0.034) and neutral detergent fiber (quadratic, P=0.047) decreased. These results indicate that the FCM with a medium level of inoculant application and 14 of fermentation had beneficial effects by increasing DM digestibility and rumen total VFA content, without altering bacterial count.

• Archives of Pharmacal Research
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• 제25권3호
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• pp.357-363
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• 2002

The effect of a new rhFSH, PG-0801, on oocyte quality, ovulation and in vitro fertilization (IVF) was examined in androgen-sterilized mice. Experimental sterility was induced by a single subcutaneous injection of testosterone propionate (TP, 1 mg/head) into 5 day old female mice. Ovulation was generated in the 10 to 13-week old TP-injected mice by a subcutaneous rhFSH injection (1, 5 or 10 IU/head) followed 48 hours later by a second rhFSH injection (1, 5 or 10 IU/head). For comparison, a subcutaneous PMSG (5 IU/head) injection was used for folliculogenesis and a hCG (5 IU/head) injection was used for ovulation. These were administered using the same protocol. The eggs were harvested from the oviducts and counted 17 to 20 hours after the second injection. IVF was performed by adding sperms ($2{\times}10^{5}/ml{\;}to{\;}2{\times}10^{6}/ml$) to determine the functional activity of the eggs, and the fertilization rate was measured. In addition, the pregnancy rate and fetal development were examined after 15-17 days of gestation. The number of oocytes recovered from the rhFSH/rhFSH group increased dose-dependently and was slightly higher than that of the PMSG/hCG group. The pregnancy rates of the group receiving 1, 5, and 10 IU of rhFSH/rhFSH were 50%, 66.7%, and 75%, respectively, which were significantly higher than that of the control (untreated) group (0%). The numbers of viable fetuses in the 1, 5, and 10 IU/head of the rhFSH/rhFSH group ($8.0{\pm}1.50$, $8.9{\pm}1.02$, and $8.9{\pm}1.12$ fetuses/dam, respectively) were comparable to that of the 5 IU/head PMSG/hCG group ($9.4{\pm}0.94$). The mice receiving rhFSH/rhFSH and PMSG/hCG showed similar fertilization rates (around 65%) via the IVF procedure. These results demonstrate that a new rhFSH, PG-0801, may be useful for inducing ovulation in functionally infertile patients and for superovulation in ovulatory patients participating in assisted reproductive technology (ART) programs.

• KSBB Journal
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• 제20권6호
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• pp.408-412
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• 2005

Headspace의 이산화탄소 제거는 수소의 수율을 올릴 수 있는 효과적인 방법이지만, 증가된 수소의 분압(최대 91.2%)과 이산화탄소의 부재에 의해 글루코즈의 발효 경향에 상당한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이산화탄소의 제거는 homoacetogenesis에 의한 수소의 소모를 효과적으로 억제하였지만, 주요발효 부산물인 ethanol 및 기타 발효 부산물의 분해 또한 억제하는 결과를 나타내었다. 또한 소량으로 발생한 부산물들의 분석결과에서 이산화탄소가 제거된 반응에서 반응 후반부에 butyrate의 증가하는 현상이 관찰되었다. 하지만, 기존의 연구결과들처럼 증가된 수소의 분압에 의한 과다한 solvent의 생성은 관찰되지 않았으며, acetate의 과도한 발생을 방지할 수 있어 acetate에 의한 저해현상을 다소 억제할 수 있을 것으로 사료된다. 이산화탄소가 제거될 경우 최종 산물이 수소와 ethanol이므로 목적 반응이 hydrogen-ethanol fermentation이라면 이상적인 방향을 제시할 수 있을 것이다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제14권4호
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• pp.479-484
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• 2001

The effect of dietary supplementation of sodium salt of isobutyric acid in low protein (10% CP) wheat straw based diet on nutrient utilization and rumen fermentation was studied in ruminally fistulated male crossbred cattle. The study included a 7 day metabolism and a 3 day rumen fermentation trials. The cattle were distributed into two equal groups of 4 each. The animals of control group were fed a basal diet consisting of wheat straw, concentrate mixture and green maize fodder in 40:40:20 proportion whereas branched chain volatile fatty acid (BCFA) supplemented group received a basal diet + isobutyric acid at 0.75 percent of basal diet. The duration of study was 36 days. The feed intake between experimental groups did not differ significantly and the average total DMI (% BW) was 2.01 and $2.28kg\;day^{-1}$ in control and BCFA supplemented diets. The dietary supplementation of BCFA improved (p<0.05) the DM, OM, NDF and cellulose digestibility by 4.46, 6.63, 10.57 and 11.31 per cent over those fed control diet. The total N retention on BCFA supplementation was improved (p<0.01) due to decreased (p<0.05) urinary N excretion. The concentrations of ruminal total N was 37.07 and $34.77mg\;100ml^{-1}$ in control and BCFA fed groups, respectively. Dietary supplementation BCFA significantly (p<0.01) reduced the ruminal ammonia N concentration as compared to control and the mean values ($mg\;100ml^{-1}$) were 13.18 and 9.42 in control and BCFA fed groups. The total VFA concentration was higher (p<0.01) in BCFA supplemented group (101.14 mM) than the control (93.05 mM). Among the VFAs, the molar proportion of acetate was higher (p<0.01) in BCFA supplemented group (71.07 mM) as compared to control (64.98 mM). However, the concentration of propionate and butyrate remained unchanged. Amino acids composition of bacterial hydrolysates was similar in both the groups. Ruminal outflow rate of liquid digesta was higher (p<0.01) in BCFA fed group ($67.56l\;day^{-1}$) than control ($52.73l\;day^{-1}$). It is concluded that the dietary supplementation of Na-salt of isobutyric acid in low protein diet improved the nutrient utilization and ruminal fermentation characteristics.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제20권4호
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• pp.536-542
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• 2007

The responses of whole body protein and glucose kinetics and of nitrogen (N) metabolism to non-protein energy intake (NPEI) were determined using an isotope dilution approach and measurement of N balance in three adult male goats. The diets containing 1.0, 1.5 and 2.0 times ME maintenance requirement, with fixed intake of CP (1.5 times maintenance) and percentage of hay (33%), were fed twice daily for each 21 d experimental period. After an adaptation period of 11 d, N balance was determined over 3 d. On day 17, whole body protein synthesis (WBPS) and glucose irreversible loss rate (ILR) were determined during the absorptive state by a primed-continuous infusion of [$^2H_5$]phenylalanine, [$^2H_2$]tyrosine, [$^2H_4$]tyrosine and [$^{13}C_6$]glucose, with simultaneous measurements of plasma concentrations of metabolites and insulin. Ruminal characteristics were also measured at 6 h after feeding over 3 d. Nitrogen retention tended to increase (p<0.10) with increasing NPEI, although digestible N decreased linearly (p<0.05). Increasing NPEI decreased (p<0.01) ammonia N concentration, but increased acetate (p<0.05) and propionate (p<0.05) concentrations in the rumen. Despite decreased plasma urea N concentration (p<0.01), increased plasma tyrosine concentration (p<0.05), and trends toward increased plasma total amino N (p<0.10) and phenylalanine concentrations (p<0.10) were found in response to increasing NPEI. Increasing NPEI increased ILR of both glucose (p<0.01) and phenylalanine (p<0.05), but did not affect ($p{\geq}0.10$) that of tyrosine. Whole body protein synthesis increased (p<0.05) in response to increasing NPEI, resulting from increased utilization rate for protein synthesis (p<0.05) and unchanged hydroxylation rate of phenylalanine ($p{\geq}0.10$). These results suggest that increasing NPEI may enhance WBPS and glucose turnover at the absorptive state and improve the efficiency of digestible N retention in goats, with possibly decreased ammonia and increased amino acid absorption. In addition, simultaneous increases in WBPS and glucose ILR suggest stimulatory effect of glucose availability on WBPS, especially when sufficient amino acid is supplied.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제28권1호
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• pp.143-150
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• 2015

The objective of this study was to evaluate the effects of different litter mixture compositions on bedding system temperature, pH and volatile fatty acid and ammonia-N ($NH_3$-N) content, and the serum physico-chemical parameters and growth indices of calves. Thirty-two Limousin calves ($280{\pm}20kg$) were randomly assigned to four groups (n = 8 for each group) according to the bedding system used: i) control with soil only (CTR); ii) mixture with 50% paddy hulls (PH), 30% saw dusts (SD), 10% peat moss (PM) and 10% corn cobs (CC) (TRT1); iii) mixture with 15% PH, 15% SD, 10% PM, 40% CC, and 20% corn stover (CS) (TRT2); iv) mixture with 30% PH, 10% PM, 40% CC, and 20% CS (TRT3). The litter material combinations of different treatments were based on the cost of bedding system materials in China. The cost of four treatments from low to high: Control$NH_3$-N level (271.83 to 894.72 mg/kg) was lowest for TRT1 (p<0.0001) and highest for TRT2 (p<0.0001). The acetate, propionate and butyrate levels were highest for the control group (p<0.0001). In all the groups, the pH value (6.90 to 9.09) increased at the beginning and later remained stable at below 9.09. The temperature of deep litter increased at the first week and reached the maximum ($42.1^{\circ}C$) on day 38. 3,5,3'-Triiodothyronine ($T_3$) levels in the TRT1 group animals (p<0.0001) were lower than those in the control and TRT2 animals. 3,5,3',5'-Tetraiodothyronine ($T_4$) in the TRT1 group (p = 0.006) was lower than that in the other treatment groups. Cortisol (COR) in the control and TRT1 group was lower (p<0.0001) than that in the TRT2 and TRT3 groups. Corticosterone (CORt) in the control group was higher (p<0.0001) than that in the treatment groups. The findings indicate that the deep litter bedding systems provided better conditions for animal health and growth performance compared with the control system. Furthermore, the litter composition of TRT1 was found to be optimal among the three treatment groups.