• 제목/요약/키워드: sulfur

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한국남부(韓國南部)의 백악기말(白堊紀末) 이후(以後)의 화성활동(火成活動)과 광화작용(鑛化作用)에 대(對)한 판구조론(板構造論)의 적용성(適用性) 연구(硏究)( I ) (Applicability of plate tectonics to the post-late Cretaceous igneous activities and mineralization in the southern part of South Korea( I ))

  • 민경덕;김옥준;윤석규;이대성;주승환
    • 자원환경지질
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    • 제15권3호
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    • pp.123-154
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    • 1982
  • Petrochemical, K-Ar dating, Sand Rb/Sr isotopes, metallogenic zoning, paleomagnetic and geotectonic studies of the Gyongsang basin were carried out to examine applicability of plate tectonics to the post-late Cretaceous igneous activity and metallogeny in the southeastern part of Korean Peninsula. The results obtained are as follows: 1. Bulgugsa granitic rocks range from granite to adamellite, whose Q-Ab-Or triangular diagram indicates that the depth and pressure at which the magma consolidated increase from coast to inland varying from 6 km, 0.5-3.3 kb in the coastal area to 17 km, 0.5-10 kb in the inland area. 2. The volcanic rocks in Gyongsang basin range from andesitic to basaltic rocks, and the basaltic rocks are generally tholeiitic in the coastal area and alkali basalt in the inland area. 3. The volcanic rocks of the area have the initial ratio of Sr^{87}/Sr^{86} varying from 0.706 to 0.707 which suggests a continental origin; the ratio of Rb/Sr changing from 0.079-0.157 in the coastal area to 0.021-0.034 in the inland area suggests that the volcanism is getting younger toward coastal side, which may indicate a retreat in stage of differentiation if they were derived from a same magma. The K_2O/SiO_2 (60%) increases from about 1.0 in the coastal area to about 3.0 in the inland area, which may suggest an increase indepth of the Benioff zone, if existed, toward inland side. 4. The K-Ar ages of volcanic rocks were measured to be 79.4 m.y. near Daegu, and 61.7 m.y. near Busan indicating a southeastward decrease in age. The ages of plutonic rocks also decrease toward the same direction with 73 m.y. near Daegu, and 58 m.y. near Busan, so that the volcanism predated the plutonism by 6 m.y. in the continental interior and 4 m.y. along the coast. Such igneous activities provide a positive evidence for an applicability of plate tectonics to this area. 5. Sulfur isotope analyses of sulfide minerals from 8 mines revealed that these deposits were genetically connected with the spacially associated ingeous rocks showing relatively narrow range of ${\delta}^{34}S$ values (-0.9‰ to +7.5‰ except for +13.3 from Mulgum Mine). A sequence of metallogenic zones from the coast to the inland is delineated to be in the order of Fe-Cu zone, Cu-Pb-Zn zone, and W-Mo zone. A few porphyry type copper deposits are found in the Fe-Cu zone. These two facts enable the sequence to be comparable with that of Andean type in South America. 6. The VGP's of Cretaceous and post Cretaceous rocks from Korea are located near the ones($71^{\circ}N$, $180^{\circ}E$ and $90^{\circ}N$, $110^{\circ}E$) obtained from continents of northern hemisphere. This suggests that the Korean peninsula has been stable tectonically since Cretaceous, belonging to the Eurasian continent. 7. Different polar wandering path between Korean peninsula and Japanese islands delineates that there has been some relative movement between them. 8. The variational feature of declination of NRM toward northwestern inland side from southeastern extremity of Korean peninsula suggests that the age of rocks becomes older toward inland side. 9. The geological structure(mainly faults) and trends of lineaments interpreted from the Landsat imagery reveal that NNE-, NWW- and NEE-trends are predominant in the decreasing order of intensity. 10. The NNE-trending structures were originated by tensional and/or compressional forces, the directions of which were parallel and perpendicular respectively to the subduction boundary of the Kula plate during about 90 m.y. B.P. The NWW-trending structures were originated as shear fractures by the same compressional forces. The NEE-trending structures are considered to be priginated as tension fractures parallel to the subduction boundary of the Kula plate during about 70 m.y. B.P. when Japanese islands had drifted toward southeast leaving the Sea of Japan behind. It was clearly demonstrated by many authors that the drifting of Japanese islands was accompanied with a rotational movement of a clock-wise direction, so that it is inferred that subduction boundary had changed from NNE- to NEE-direction. A number of facts and features mentioned above provide a suite of positive evidences enabling application of plate tectonics to the late Cretaceous-early Tertiary igneous activity and metallogeny in the area. Synthesizing these facts, an arc-trench system of continental margin-type is adopted by reconstructing paleogeographic models for the evolution of Korean peninsula and Japan islands. The models involve an extention mechanism behind the are(proto-Japan), by which proto-Japan as of northeastern continuation of Gyongsang zone has been drifted rotationally toward southeast. The zone of igneous activity has also been migrated from the inland in late-Cretaceous to the peninsula margin and southwestern Japan in Tertiary.

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유체포유물의 생성시 온도-압력 조건과 유체포유물의 물리화학적 특성연구에 있어서의 컴퓨터 프로그램이용 (The Application of Computer Program for Determination of Fluid Properties and P-T Condition from Microthermometric Data on Fluid Inclusions)

  • 오창환;최상훈
    • 자원환경지질
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    • 제26권1호
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    • pp.21-27
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    • 1993
  • 유체포유물은 광상의 기원과 물리화학적인 환경 연구에 널리 사용되어져 왔다. 하지만 측정치의 오차와 유체포유물의 밀도와 isochore 등의 계산에 있어 그 과정의 복잡성 때문에 유체포유물에 내포한 물리화학적인 정보를 정확히 알아내는 것은 매우 힘들다. HALWAT, $CO_2$ 그리고 CHNACL 등의 컴퓨터 프로그램들은 (Nicholl and Crowford, 1985) 유체포유물의 밀도와 isochore 등을 복잡한 공식을 이용하여 계산함으로서 유체포유물로 계산될 수 있는 물리화학적인 정보의 정확도를 개선하였다. 본 논문에서는 이들 프로그램을 백악기에 형성된 금학 광산에 대한 최상훈과 소칠섭 (1992)의 유체포유물 측정치와 쥬라기에 형성된 삼황학 광산에 대한 윤성택 (1990)의 유체포유물 측정치에 적용하여 보았다. 컴퓨터 프로그램을 이용하여 결정된 금학광산의 온도-압력조건은 $230^{\circ}{\sim}290^{\circ}C$, 500~800 bar로서 최상훈과 소철섭 (1992)에 의하여 추정된 온도-압력조건인 $280{\sim}360^{\circ}C$, 500~800 bar와 유사하다. 하지만 본 연구에서 결정된 삼황학 광산에 대한 온도-압력 조건은 대략 4~7 kb, $328{\pm}500^{\circ}{\sim}55^{\circ}C$ 이며 이는 윤성택 (1990)에 의하여 추정된 온도-압력 조건인 1.2~1.9kb, $25^{\circ}{\sim}294^{\circ}C$와 차이를 보여준다. 삼황학 광산에서의 온도-압력 추정에 있어서의 차이는 광상의 온도-압력조건 추정에 있어 균일화 온도와 유체포유물의 포획온도를 동일시하고 적당치 못한 isochore의 사용함에 기인한다. 금학광상의 경우는 낮은 압력조건 (<1~2kb)에서 균일화 온도와 유체포유물의 포획온도가 비슷하기 때문에 큰 차이를 보여 주지 않았다. 따라서 1~2kb보다 높은 압력조건에서 형성된 광상에서는 광상의 온도-압력조건 추정에 있어 균일화 온도의 잘못된 적용과 적당치 못한 isochore의 사용을 피하여야 하며 이를 위하여 본 연구에서 소개된 컴퓨터 프로그램 이용을 추천한다.

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남서태평양 Manus Basin에서 산출되는 열수 분출구에 대한 지화학적 연구 (Geochemistry of the Hydrothermal Chimneys in the Manus Basin, Southwestern Pacific Ocean)

  • 이경용;최상훈;박숭현
    • 자원환경지질
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    • 제35권1호
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    • pp.1-12
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    • 2002
  • 남서태평양 Manus Basin은 인도-호주판과 태평양판이 충돌하여 형성된 배호분지로 열수분출작용이 활발하며, 석영 안산암 및 현무암질 안산암 계열의 산성 화산암류를 기반암으로 발달한 열 수분출구 등 열수광체가 산재되어 있다. 열수분출구는 주로 황철석, 황동석, 백철석, 섬아연석, 방연석 등의 광석광불과 이에 수반되는 경석고, 중정석, 비정질 규소 등으로 구성되어 있으며, 황동석이 괴상으로 다량 산출되는 Cu-rich chimney와 섬아연석이 괴상으로 다량 산출되는 Zn-rich chimney로 대분된다. 열수분출구글 구성하는 금속원소들의 전체적인 상관관계에Ai Zn은 Sb, Cd, Ag, 등과 그리고 Cu는 Mo, Mn, Co 등과 좋은 정의 상관관계가 인지된다. 또한, 열수분출구에 따라 Zn-rich chimney에서는 Au가 Zn과 대단히 높은 정의 상관관계를 보여주며 Cd, Mn, Sb 등이 부화되어 있는 반면에, Cu-rich chimney에서는 Au가 Zn 및 Pb와 좋은 정의 상관관계를 보여주며 Mo, Co 등이 부화되어 있는 특성을 보여준다. 연구지역 Cu-rich chimney 및 Zn-rich chimney의 Au 평균품위는 각각 15.9 ppm 및 29.0 ppm이며, Ag, Cu, Zn 등 유용금속도 상당량 부화되어 있어 경제성이 높은 것으로 평가된다. Zn-rich chimney에 산출하는 경석고 및 비정질규소의 유체포유물 균일화 온도 및 염농도는 174~22$0^{\circ}C$ 및 2.7~3.6 equiv, wt.% NaCl로. 섬아연석 등 광석광물의 주 광화 작용이 약 20$0^{\circ}C$를 전후한 범위에서 진행되었으며, 이때 산소분압은 $10^{40.8}$bar이하에서 $10^{39.5}$이상으로 황분압은 $10^{14.7}$bar이하에서 $10^{13.4}$이상으로 각각 증가 전이되는 것으로 추론된다. 한편, Cu-rich chimney는 Zn-rich chimney의 주 광화온도조건보다 높은 온도에서 광화작용이 진행되었을 것으로 판단된다.

교통경찰과 비 교통경찰의 폐기능과 혈중 Carboxyhemoglobin 수치에 대한 비교연구 (Comparison Study of the Pulmonary Function and Serum Carboxyhemoglobin Level Between the Traffic Policmen and Clerk Policemen)

  • 김성민;전규락;김영욱;김준형;이호학;홍순창;이승희;박상준;정준오;김윤권;김소연;김영중;조민구;이권전;이경인
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제55권6호
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    • pp.560-569
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    • 2003
  • 연구배경 : 대기오염 물질들은 폐나 점막등으로 흡수되어 폐기능 및 건강에 여러 가지 악영향을 미칠 수 있다고 알려져 있다. 이에 저자들은 대기오염에 노출이 심하다고 생각되는 교통경찰과, 비 교통경찰을 비교하여 대기오염이 교통경찰의 폐기능과 혈중 CO-Hb농도에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 대상 및 방법 : 2001년 5월부터 2002년 8월까지 본원외래를 방문한 현직 교통경찰 329명과, 비 교통경찰 130명을 대상으로 설문조사를 실시하고, 각각의 군에서 폐기능 검사 및 정맥혈을 채취하여 CO-Hb농도를 측정하였으며, 심전도, 소변검사, 일반혈액검사, 생화학검사, 흉부방사선 검사를 시행하고 다음과 같은 결과를 얻었다. 결 과 : $FEV_1(%)$은 교통경찰군과 비 교통경찰군이 각각 $97.1{\pm}0.85%$, $105.7{\pm}1.21%$로, 교통경찰군이 통계적으로 유의하게 낮았다(p<0.05). FVC(%) 역시 교통경찰군과 비 교통경찰군이 각각 $94.6{\pm}0.67%$, $102.1{\pm}1.09%$로 교통경찰군이 유의하게 낮았다(p<0.05). 혈중 CO-Hb수치(%)는 교통경찰군과 비 교통경찰군이 각각 $2.4{\pm}0.06%$, $1.8{\pm}0.08%$로 교통경찰군이 유의하게 높았다(p<0.05). 폐기능 및 혈중 CO-Hb농도에 영향을 미칠수 있는 교란변수들(연령, 흡연량)을 보정하여 공분산분석(ANCOVA)을 실시한 결과, 교통경찰군이 비 교통경찰군에 비해 FVC(%), $FEV_1(%)$가 유의한 감소를 보였으며 (각각 p=0.0001, p=0.0005), 혈중 CO-Hb수치는 교통경찰군이 비 교통경찰군에 비해 유의한 증가를 보였다(p=0.0016). 결 론 : 이러한 결과로 교통경찰과 비 교통경찰에서 측정한 폐기능에 유의한 차이를 보이고, CO-Hb농도에도 영향을 미칠 수 있을 것으로 보여, 대기오염이 인체의 폐기능에 영향을 줄 수 있음을 추정할 수 있으나, 이에 관한 직접적인 연관관계를 파악하기 위해서는 전향적 코호트 연구가 필요할 것으로 사료된다.

선박 및 육상 디젤 엔진용 연료유에서 발생하는 입자상물질에 대한 무차원 광소멸계수 계측에 관한 연구 (A Study on the Measurement of the Dimensionless Light Extinction Constant for Particulate Matter from Fuel Oil for Marine and Land Diesel Engines)

  • 노범석;최재혁;조권회;박설현;이원주
    • 해양환경안전학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.275-281
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    • 2018
  • 선박용 연료유가 연소하는 과정에서 배출되는 오염물질은 대기오염을 유발하고 인체에 유해한 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 그에 따라, IMO에서는 선박에서 배출되는 오염물질을 규제하고 있다. 하지만 입자상물질(Particulate matter: PM)에 대한 규제는 아직 논의단계에 있으므로 선제적인 대응이 필요하다. 그러기 위해서는 입자상물질에 대한 기초적인 연구가 필수적이다. 이번 연구에서는 해상용 연료유에서 발생하는 입자상물질의 기초 데이터 구축을 위해 선박 디젤 엔진에 사용되는 연료유의 무차원 광소멸계수($K_e$)를 계측하여 분석하였다. 특성 비교를 위해 육상 디젤 엔진에 사용되는 연료유를 같은 방법으로 측정하였다. 두 연료유는 황함유량과 밀도에서 차이가 난다. 무차원 광소멸계수($K_e$)는 633 nm의 레이저를 이용하여 광학적인 방법으로 측정하고 중력식 필터법에 의해 채집된 입자상물질의 체적분율을 이용하여 결정하였다. 선박용 연료유에서 배출되는 입자상물질의 무차원 광소멸계수($K_e$)는 8.28이고, 육상용 연료유는 8.44이다. 두 연료유의 무차원 광소멸계수($K_e$)는 측정 불확도 범위내에서 거의 유사하였다. 하지만 Rayleigh limit 해법에서 구한 값과의 비교를 통해 광산란 비중이 클 수 있는 부분과 광투과율과 채집질량과의 관계를 통해 광소멸 특성이 상이할 수 있음을 확인하였다.

국내산과 수입산 시판 곶감의 품질특성 (Quality characteristics of domestic dried persimmon and imported dried persimmon)

  • 허상선;강복희;이동선;이상한;이진만
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.140-145
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    • 2014
  • 국내산 곶감과 수입산 시판 곶감에 대한 이화학적 품질특성 조사를 실시하였다. 수분함량은 22.78~61.64%이었으며, 중국산 곶감 2종의 수분함량은 각각 22.78, 28.20%로 국내산 보다 낮은 함량을 보였다. 지역별 곶감의 pH는 5.09~5.99이었으며, 함안곶감이 5.99로 가장 높게 나타났다. 곶감의 당도는 종류별로 $25.07{\sim}42.93^{\circ}Brix$이었으며, 지역별 곶감의 무게는 29.77~77.95 g, 영동곶감이 29.77 g으로 무게가 가장 작았으며 산청 곶감은 77.95 g으로 가장 높게 나타났다. 시판 곶감제품 9종에 대한 색도 측정 결과, L값은 표면 부분이 곶감 종류별로 18.27∼66.20이었으며, a값은 -1.26~10.70, 산청 덕산곶감은 10.70으로 가장 높게 나타났다. b값은 2.81~25.25로 나타났으며, 청도 반건시와 산청곶감이 각각 25.25와 21.98의 값으로 다소 높게 나타났다. 관능검사 결과 지역별 곶감의 외관은 청도 반건시가 3.77로 가장 높은 점수를 나타내었으며 완주 흑곶감이 1.39로 가장 낮게 나타났다. 전체적인 기호도는 중국산 No.2 곶감이 가장 높게 나타났으며, 다음으로 영동곶감, 하동곶감, 상주곶감이 각각 높게 나타났다. 이산화황 함량 분석 결과 국내산 지역별 곶감 7종과 중국산 곶감 2종 모두 10 mg/kg미만으로 불검출인 것으로 나타났다.

고려홍삼의 구강악취 억제기능; H2S 생성에 따른 염증매개 유전자 및 cystathionine γ-lyase의 약화기능 (Beneficial Effect of Korea Red Ginseng on Halitosis; Attenuation of H2S Induced Inflammatory Mediators and cystathionine γ-lyase Expression)

  • 최기석;이소정;이정상;홍경숙;김정곤;김윤재;함기백
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제33권4호
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    • pp.367-377
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    • 2009
  • 구강악취 원인 물질인 $H_2S$를 발생시키는 NaHS로 RAW 264.7 세포를 자극시킨 결과, VSCs 생성에 관련된 CSE 유전자 발현증가와 함께 IL-6, COX-2, iNOS와 같은 염증매개 cytokine이 증가하며, 아울러 본 대식세포나 백혈구 활성에 관련된 세포내 골격단백질인 ERM의 발현증가가 유도되었다. 이러한 사실은 이전의 연구결과인 VSCs의 생성이 위점막 염증 및 손상과 연관되어 있다는 이전의 연구를 증빙해주는 사실인데, 더욱 흥미로운 사실은 고려 홍삼의 전처치를 통하여 CSE의 억제는 물론 염증 연관 cytokine 및 ERM의 발현억제를 유도할 수 있으며, 이는 세포내 신호전달계인 p38 및 ERK의 억제, 주로는 ERK 비활성화를 통하여 작동됨을 규명하였다. 고려홍삼이 구강악취 환자에게서 증상 완화내지는 소멸을 위하여 매우 유용하다는 이전의 연구결과에 본 연구결과가 추가됨으로 고려홍삼에 의한 VSC 생성억제 기전이 관련된 유전자의 약화는 물론 cytokine 억제 및 백혈구 활성에 관련된 인자억제를 통한 항염증 작용에 근거한다는 기전을 추가할 수 있었다.

사과주(酒) 양조(釀造)에 관한 연구(硏究) -사과주효모(酒酵母) Saccharomyces sp. R-11의 합성배지((合成培地)에서의 배양(培養) 조건(條件)- (Studies on the Brewing of Apple Wine -Culture Conditions of a Cider Yeast, Saccharomyces sp. R-11 on the Synthetic Medium)

  • 정기택;이종수
    • 한국균학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.75-83
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    • 1982
  • 사과주(酒) 효모(酵母)의 Saccharomyces sp. R-11의 배양조건(培養條件)을 균생육(菌生育)과 알코올생성(生成)의 측면(側面)에서 검토(檢討)한 결과(結果)는 다음과 같다. 기본배지(基本培地)로서는 Henneberg B 배지(培地)가 가장 양호(良好)하였으며 탄소원(炭素源)으로 sucrose가 가장 우수하여 균(菌)의 생육면(生育面)으로는 15%, 알코올생성(生成)을 위해서는 25% 첨가(添加)가 가장 적당하였다. 공시균(供試菌)의 생육(生育)을 위한 최적(最適) pH는 4.5, 온도(溫度)는 30^{\circ}C$였다. 한편 $Mg^{2+}$ 첨가(添加)는 균생육(菌生育)을 촉진(促進)시켰으며$Co^{2+}$는 저해(沮害)하였다. 알코올생성(生成)은 배양온도(培養溫度)가 낮을수록, 최적(最適) pH에 가까울수록 양호(良好)하였다. Generation time은 정치배양시(靜置培養時) 최적생육조건(最適生育條件)에서 7.5시간(時間)이었으며 specific growth rate 0.092 $hr^{-1}$이었다. 균생육(菌生育)은 알코올농도(濃度) 8%에서 약 50% 저해(沮害)되었으며 12% 이상(以上)에서는 거의 불가능(不可能)하였다. 본공시균(本供試菌)은 알코올 무첨가시(無添加時) $SO_2$ 125ppm까지, 알코올농도(濃度) 8%에서는 75ppm까지 생육(生育)이 가능(可能)하였으며, $SO_2$ 농도(濃度)가 높아질수록 lag phase가 길어지는 경향(傾向)을 보였다 알코올농도(濃度)와 $SO_2$ 관계에서는, 균생육(菌生育)은 초기(初期) 알코올농도(濃度) 6%까지는 $SO_2$ 농도(濃度)에 관계없이 별(別)다른 차(差)가 인정되지 않았으며, $SO_2$ 무첨가(無添加) 및 25ppm에서는 초기(初期) 알코올농도(濃度) 10%, $SO_2$ 50ppm 및 75ppm에서는 8%, $SO_2$ 100 및 125ppm에서는 초기(初期) 알코올농도(濃度) 6%까지 알코올생성(生成)이 가능했다.

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품종별 쇠고기의 풍미특성과 기호성 비교 (Comparison of Flavor Characteristics and Palatability of Beef Obtained from Various Breeds)

  • 박형일;이무하;정명섭
    • 한국식품과학회지
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    • 제26권5호
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    • pp.500-506
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    • 1994
  • 한우육(1등급), 유우육, 교잡종우육 및 호주산 수입우육의 등심부위를 구입하여 각종의 쇠고기 품질을 비교, 평가하기 위하여 연도, 다즙성 및 풍미에 관련되는 성분을 분석함과 아울러 관능검사를 실시하였다. 풍미에 관련되는 화학적 성분들로서는 비단백태질소, 핵산물질, 지방산, 유리아미노산 등을 분석하였고 쇠고기의 연도 측정을 위해 Hydroxyproline, 보수력, 근내지방함량 분석 및 Instron을 이용한 연도측정을 하였다. 또한 쇠고기의 기호성 및 풍미특성을 비교, 평가하기 위해 주관적 평가방법인 삼점검사와 정량적 묘사분석을 수행하였다. 풍미에 관련되는 비단백태질소, 핵산물질, 지방산, 유리아미노산 등을 분석한 결과, 비단백태질소는 한우육이 가장 낮아 도살후 저장기간이 가장 짧은 것으로 판단되며, 핵산물질은 한우육이 가장 높았다. 유리아미노산 함량은 한우육이 가장 낮았으나 염기성 아미노산과 방향족 아미노산의 상대적 비율은 가장 높았던 반면, 황함유 아미노산의 함량은 수입육이 가장 높았다. TBA가(價)는 한우육이 가장 낮았고, 지방산의 구성을 볼 때 한우육의 불포화지방산 비율은 수입우육이나 유우육보다 높았으나 교잡종우육과는 비슷하였다. 연도는 Instron을 이용한 경도측정에서 수입우육과 교잡종우육이 한우육과 유우육보다 질긴 것으로 나타났으며, 콜라젠 함량은 유우육이 가장 높았고 한우육이 가장 낮았다. 다즙성을 부분적으로 반영하는 보수력은 한우육이 가장 높았고 아울러 pH도 가상 높았다. 근내지방함량도 한우육이 가장 높아 다즙성이 우수한 것으로 판단되었다. 관능검사 결과, triangle test에서는 한우육과 수입우육, 한우육과 교잡종우육, 수입우육과 교잡종우육간의 차이를 관능검사요원들이 구별하였다. 그러나 정량적 묘사분석 결과 다즙성을 제외하고는 냄새, 풍미, 연도에서 품종간 차이가 발견되지 않았다. 한우의 비휘발성 풍미성분은 다른 쇠고기 시료에 비해 높은 경향을 나타냈음에도 불구하고 주관적 기호성 평가에서는 유의차를 나타내지 못했다. 이것은 한국인들이 아직 쇠고기 품질 특성에 대한 객관적 평가기준을 인식하지 못하고 있어 여러가지 쇠고기간의 비교평가는 할 수 있지만, 개별 쇠고기에 대한 절대평가는 제대로 할 수 없다는 것을 보여준다.

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조효소를 함유하지 않는 효모의 Homocysteine 분해효소, Cystathionine ${\beta}$-Synthase의 생화학적 특성 (Biochemical Characteristics for the Cofactor Free Mutant of Yeast Homocysteine Catalyzing Enzyme, Cystathionine ${\beta}$-Synthase)

  • 지광한;조현남;양선아;이인선
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제35권3호
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    • pp.196-202
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    • 2007
  • 본 연구에서는 최근 심혈관 순환계의 새로운 위험인자로 등장한 homocysteine을 생체 내에서 전환시키는 효소인 cystathionine ${\beta}$-synthase의 돌연변이에 관한 연구를 수행하였다. 인간의 cystathionine ${\beta}$-synthase에 돌연변이가 생기면 그 효소활성에 문제가 발생하여 homocysteine이 생체에 축적되어 부작용을 일으키는 homocystinuria라는 유전병이 생기게 되는데 여러 돌연변이 중 G3O7이 serine으로 치환된 돌연변이가 많은 비중을 차지한다. 한편 인간의 cystathionine ${\beta}$-synthase는 heme을 prosthetic group로 가지고 있어서 여러 스펙트럼 연구에 장애가 있으나, 같은 기능을 갖고 인간의 cystathionine ${\beta}$-synthase와 높은 상동성를 가지는 효모 유래의 cystathionine ${\beta}$-synthase는 heme을 포함하고 있지 않아 스펙트럼 연구에 용이한 점을 이용하여 인간의 G3O7에 해당하는 G247의 부위를 serine으로 치환, 정제하여 그 생화학적 특성을 살펴보았다. 효모의 G247S는 C 말단이 잘린 truncated form과 전체단백질이 모두 함유된 full length form의 두 가지를 이용하여 실험하였다. 두 돌연변이 단백질 모두에서 기질로써 L-homocysteine과 L-serine을 이용한 방사선 동위원소 $C^{14}$을 사용하여 활성을 측정한 바 활성이 전혀 검출되지 않았으며 ${\beta}$-mercaptoethanol과 L-cysteine을 기질로 이용한 방법에서도 황화수소를 검출할 수 없었다. 또한 UV-visible spectrum과 CD spectrum에서도 PLP의 특이적인 흡수지대인 410 nm에서의 흡수를 전혀 검출 할 수 없었다. 또한 PLP의 검출방법인 KCN과의 incubation실험에서도 PLP를 검출할 수 없었다. 보고된 인간 cystathionine ${\beta}$-synthase 결정3차 구조를 분석하여 본 바, G307은 조효소 PLP의 근방에 위치하여 bulky한 R group인 serine으로 치환될 경우 효소와 PLP의 결합을 극도로 저지하여 활성을 저지하는 것으로 생각된다 G247S를 고농도의 PLP와 incubation하여도 활성이 회복되지 않으며 단백질로의 PLP의 incorporation이 관찰되지 않았다. 이는 인간의 G307S환자가 PLP를 투여하여도 병세의 호전이 없는 이유를 설명하고 있다. 결론적으로 G307S 돌연변이에 기인한 homocystinuria 환자는 CBS의 활성이 전무하며 PLP의 투여에도 효과가 없음이 효모를 이용한 본 연구에서 확인되었다.