• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2002년도 생물공학의 동향 (X)
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• pp.351-354
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• 2002

부산광역시 수영 하수처리장의 소화조에서 농축조로 보내지는 혐기성 슬러지를 탈기된 증류수와 1:1로 희석하여 11.900 mg/L로 만든 후 혐기성 고정 생물막 반응기에 15일간 생물막을 부착시킨 후, 부유 슬러시를 제거하고 각 반응기에 각각 8.00 mgTOC/L, 9.76 mgTOC/L, 및 18.97mgTOC/L의 기질 농도를 유입하여 HRT 0.496일로 각 반응기에 연속적으로 주입하여 실험하였다. 기질 전달 현상과 관련하여 각 반응기에 대한 실험 결과는, 저농도로 기질이 유입된 반응기 l과 2에서는 생물막 두께 및 기질 제거율, 기질 소비 속도 상수($k_v$), 유효 확산 계수($D_{eff}$) 가 비슷하였으나, 고농도로 기질이 유입된 반응기 3에는 자농도로 기질이 유입된 반응기 1과 2 보다 높은 값을 나타내었다. 이는 본 실험에 사용된 혐기성 미생물이 고농도의 기질을 유입하였을 때, 더욱 원활하게 성장함에 따라 높은 기질 소비를 나타내었다.

• 대한환경공학회지
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• 제27권5호
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• pp.542-548
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• 2005

부착 미생물을 이용한 다공성 담체 유동상 반응기는 하폐수중의 유기물 및 질소제거에 많이 적용되어져 왔다. 특히 생물막이 형성된 담체에서는 호기, 무산소 그리고 혐기영역이 공존하여 동시적 질산화/탈질 반응에 의한 질소제거에 유리한 환경이 제공된다고 알려져 있다. 이러한 반응을 활성화시키기 위해서는 담체표면과 내부에서 산소와 유기물등의 적절한 기질확산이 이루어져야 한다. 그러나 하폐수중의 유기물농도나 생물막의 마찰조건등 운전조건에 따라서는 표면에서의 종속영양균의 과잉성장에 의해 질소 제거 반응이 저해되기도 한다. 다공성 담체 유동상 반응기에 막모듈을 결합시킨 하이브리드 반응기는 단일조내에서 활성화된 동시적 질산화/탈질 반응으로 종래의 유동상 반응기에 비해 30% 이상 질소제거 효율이 증가하였다. 미소전극 연구를 통해 담체내부의 탈질율을 조사할 수 있으며 유동상 반응기에 비하여 하이브리드 반응기내 담체내부에서는 탈질반응에 대한 유기물의 확산에 대한 제한인자가 작으며 따라서 보다 높은 탈질율을 유지할 수 있음을 보였다.

• 대한환경공학회지
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• 제27권4호
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• pp.414-419
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• 2005

본 연구는 토양피복 접촉산화공정에서 새로 개발된 생물담체(Bio-rock)와 기존에 이용되어온 쇄석의 처리효율을 비교하기 위해 실시되었다 합성폐수는 $COD_{Cr}$ $150{\sim}370\;mg/L$, $BOD_5$ $150{\sim}270\;mg/L$, $T-N$ $20{\sim}60\;mg/L$, $T-P$ $5{\sim}25\;mg/L$, pH 7, 미량원소용액 2 mL/L로 조제되었다. 반응조는 2기를 준비하여 유입수량을 40 L/day로 하여 약 13개월간 운전했다. 초기 바이오락 반응기는 시멘트중의 $Ca(OH)_2$의 용출에 의해 pH 12까지 증가하였으나, 쇄석은 유기물 분해와 질산화에 의해 pH 4까지 감소하였다. pH의 불균형은 유기물 및 질소 분해균의 성장 및 활성에 저해를 초래했다 그러나 바이오락의 높은 pH는 암모니아 탈기와 인의 화학침전에는 유리한 것으로 판단되었다. 정상상태에서 바이오락은 $COD_{Cr}$ 96%, $BOD_5$ 98%, T-N 80%, T-P 85%의 높은 제거율을 나타내었고. 유입농도의 변화에도 매우 안정적이었다. 반면 쇄석의 경우 $COD_{Cr}$ 96%, $BOD_5$ 96%, T-N 42%, T-P 40%의 제거율을 나타내었다. 바이오락은 쇄석에 비해 질소, 인의 처리효율이 2배나 높았다. 또 전자현미경 분석결과에서 바이오락은 미생물의 부착이 쇄석에 비해 양호했고, 미생물 농도는 바이오락이 $5.2{\times}10^6\;CFU/mL$, 쇄석이 $2.6{\times}10^6\;CFU/mL$로 바이오락이 2배 높았다. 따라서 바이오락은 미생물 부착이 용이하고 처리효율이 높으며 유입농도 변동에도 안정적으로, 향후 처리기간 단축 및 부지면적의 감소에 유리하리라 판단된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제40권2호
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• pp.117-127
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• 2012

피부재생에 대한 지방줄기세포 배양상등액(ADSC-CM)의 효능에 대한 연구를 진행하였다. ADSC-CM이 피부재생에 기여하는 기작은 명확하지 못하지만, ADSC-CM은 다양한 분비물을 포함하고 있고 따라서 피부트러블 처리를 위한 훌륭한 재료이다. 저 산소 상태에서 생산된 ADSC-CM, 즉 advanced adipose-derived stem cell protein extract (AAPE)는 피부재생에 보다 좋은 재료이다. 본 연구는 피부 재생에 결정적 역할을 하는 인체 primary 세포인 섬유아세포(HDF)와 케라티노사이트(HK)를 이용하여 AAPE의 효능을 검증하였다. 0.32 ${\mu}g/ml$ AAPE에서 콜라겐 합성이 관찰 되었으며 AAPE는 stress fiber 형성을 강화하였다. DNA microarray 결과에서는 세포증식, 세포이동, 세포부착, 상처반응에 관여하는 133개의 유전자 발현이 조절되는 것을 알았다. Antibody array를 통해 CD54, FGF-2, GM-CSF, IL-4, IL-6, VEGF, TGF-${\beta}2$, TGF-${\beta}3$, MMP-1, MMP-10, 그리고 MMP-19와 같은 MMP, 성장인자, 사이토카인등 25개의 알려진 단백질이 포함되어 있다는 것을 알았다. 따라서, AAPE는 HK의 세포생물학적 기능을 활성화 할 수 있다고 사료되며 HDF에서는 콜라겐 합성을 유도하였다. 이러한 결과는 AAPE가 피부재생에 임상적 적용이 가능하리라는 것을 의미한다.

• 미생물학회지
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• 제51권2호
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• pp.156-168
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• 2015

Lactobacillus acidophilus BK13과 Lactobacillus paracasei BK57 균주로부터 얻은 세포, 배양상등액 및 박테리오신 용액의 anti-Helicobacter pylori 활성과 위장상피세포에 대한 세포독성을 평가하였다. 실험균주를 MRS 배지 상에서 30시간 배양한 결과, L. acidophilus BK57 ($126.8{\pm}7.9mM$) 보다 L. paracasei BK57 ($155.9{\pm}7.9mM$)가 더 많은 양의 유산을 생산하였다. 또한, BK13 균주의 최대 박테리오신 활성(128 AU/ml)은 $37^{\circ}C$에서 30시간 배양 후 관찰되었으나, 이는 BK57의 활성(256 AU/ml) 보다는 낮았다. BK13 및 BK57 균주의 살아있는 세포를 H. pylori와 혼합 배양한 결과, 유산균의 초기균수에 의존하여 H. pylori의 저해효과가 나타났다. 게다가 BK13과 BK57로부터 얻은 배양상등액과 박테리오신은 H. pylori의 성장을 억제할 뿐만 아니라 위장상피세포에 대한 부착력과 urease 활성도 저해하였다. 한편, 이러한 균주들이 생산한 유산은 위암세포에 대한 세포독성 효과가 대조구보다 유의한 수준으로 높게 나타났다. 따라서 BK13과 BK57 균주의 항균물질은 위장질환의 원인균인 H. pylori를 저해시키는데 효과적이므로 이들 유산균은 H. pylori 감염으로부터 위장을 보호하는데 유용할 것으로 사료된다.

• 미생물학회지
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• 제44권3호
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• pp.193-198
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• 2008

ErmSF는, 235 rRNA의 A2058에 methylation 시켜서 macrolide-lincosamide-streptogramin B ($MLS_B$)계 항생제의 부착을 저해함으로써 항생제의 활성을 억제하는 내성인자 단백질인 ERM 단백질의 하나로, 다른 ERM 단백질과는 달리 긴 N-terminal end region을 가지고 있고 이 부위의 25%를 arginine이 차지하고 있다. 특히 $^{58}RARR^{61}$ 부위에 arginine이 모여 있어서 여기에 존재하는 R의 역할을 알아보기 위해 1-57, 1-59 그리고 1-60과 1-61이 제거된 결손 변이 단백질을 대장균에 발현하고 그 활성을 성장곡선을 작성하여 알아보았다. 그 결과 R60과 R6l이 활성에 중요한 것으로 관찰되었다. 1-59의 아미노산이 결손 된 유전자를 사용하여 R60A, R61A와RR60, 61AA의 위치선정 치환 변이 단배질의 세포내 활성을 측정하여 본 결과 R60의 역할이 R6l보다 큰 것으로 관찰되었으며 이들의 활성에서의 역할은 상호보완적인 것으로 나타났다. 그리고 이 아미노산들이 2차 구조인 $\alpha$-helix의 일부일 것으로 추정되었다.

• 생태와환경
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• 제41권spc호
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• pp.93-98
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• 2008

인공식물섬의 BOD, SS, T-N, T-P제거효율과 조류의 성장억제 능력을 분석하였으며 조류제어효과에 있어서 미생물보유활성화, 식물의 흡수효과에 대한 각각의 효과성을 판단하기 위해 구성요소별 장치를 구성하여 실험하였다. 구성요소별 장치는 (1) Blank Test, (2) 인공식물섬(VAFI) $0.25m^2$, (3) 식물을 식재 하지 않은 인공식물섬(AFI) $0.25m^2$, (4) 인공식물섬을 수면위로 부유시키기 위한 부력재 $0.25m^2$, (5) Media (부력재 $0.25m^2$에 50cm 길이로 Media를 4줄 부착)이다. BOD제거는 VAFI, AFI, 부력재, Media에서 각각 82.7, 80.8, 45.2, 59.6%로 나타났다. T-N제거는 VAFI, AFI, Media에서 각각 51.2, 31.7, 25.1%로 나타났다. T-P제거는 VAFI, AFI, 부력재, Media에서 각각 23.3, 16.7, 10.0, 13.3%로 나타났다. 엽록소-${alpha}$는 VAFI에서 97.9%가 제거되었다. VAFI의 구성 요소별 제거율은 차광효과 35.1%,미생물의 복합작용에 의한 효과 61%, 식물과 뿌리에 의한 효과 1.8%인 것으로 나타났다.

• 미생물학회지
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• 제53권2호
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• pp.103-117
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• 2017

본 연구에서는 된장으로부터 분리된 Lactobacillus acidophilus D11 또는 Lactobacillus fermentum D37 균주로 발효시킨 요구르트의 프로바이오틱로서의 가능성, 물리 화학적 및 기능적 특성에 대한 녹차 추출물의 영향을 조사하였다. 인공 소화액에 대한 저항성과 상피 세포에 대한 부착력과 같은 프로바이오틱활성은 플레인 요구르트보다 녹차 추출물을 첨가한 요구르트에서 다소 높게 나타났는데, 이는 유산균의 수의 증가에 기인하는 것으로 추정되었다. L. acidophilus D11로 발효시킨 플레인 요구르트에 녹차 추출물을 첨가한 경우 유산균수, 유기산 함량 및 점도와 같은 요구르트의 물리 화학적 특성도 유의하게 (P<0.05) 증가하였다. 하지만 녹차 추출물은 L. fermentum D37 균주 발효시킨 요구르트의 물리 화학적 특성에는 유의한 영향을 미치지 않았다 (P>0.05). 한편, Escherichia coli O157 ATCC 43889, Salmonella enteritidis ATCC 13076 및 Salmonella typhimurium KCTC 2514에 대한 항균 활성 및 총 페놀 함량, 라디칼 소거능 및 철 환원력과 같은 항산화 활성은 L. acidophilus D11 보다는 L. fermentum D37로 발효시킨 플레인 요구르트에서 현저히 높았다. 게다가 요구르트의 항균 및 항산화 활성은 녹차 추출물의 농도에 비례하여 유의적으로 증가하였다(P<0.05). 결론적으로, L. acidophilus D11 또는 L. fermentum D37로 발효시킨 녹차 요구르트는 병원성 세균의 성장을 억제하고 체세포 내에 생성된 자유 라디칼을 제거 할 수 있는 유용한 기능성 식품으로 이용할 수 있는 것으로 판단되었다.

• 한국광물학회지
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• 제24권3호
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• pp.235-244
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• 2011

애씨디싸이오바실러스 페로악시댄스(Acidithiobacillus ferrooxidans; Af)에 의한 황철석의 산화 기작을 이해하기 위해 황철석-용액간 접종 배취실험 (batch experiment)을 수행하고, 주기적으로 용액의 화학 조성과 함께 반응 황철석의 표면을 주사전자현미경 (scanning electron microscope; SEM)으로 관찰하였다. 반응 용액의 Fe 농도 분석 결과는 Af가 뚜렷이 구분되는 성장 적응기와 증식기를 거침을 나타내었다. Af 성장 적응기 동안에 황철석 표변에 부착된 개체가 관찰됨으로써 이 기간 동안의 황철석이 Af에 의해 직접용탈 산화됨이 확인되었다. 하지만 부착된 개체가 많이 발견되지 않는 점과 Fe가 주로 Fe(III)로 존재한다는 점 등으로 인해 적응기간 동안 Af가 황철석을 주로 직접용탈을 통해 용해 시켰다고 확신하기는 어렵다. Af 성장 적응기의 중반 이후부터 증식기 직전까지 Fe 함량이 크기 증가 하지 않고 정체되는데, 이는 이 시기에 Af에 의한 황철석의 산화가 직접 또는 간접 용탈식 산화든, Af가 산화 기작의 전환을 위해 적응 기간을 분명히 필요로 하는 것으로 보인다. SEM 관찰 결과 황철석의 표면에서 Af의 세포 분열이 관찰되었다. 이 세포분열 외형을 따라 황철식이 그대로 용식된 모습을 보여주는데, 이는 Af에 의한 산화 속도가 매우 불균등하며 산화가 진행되는 동안에는 농도의 변화로 부터 계산되는 속도보다 훨씬 빠르게 진행됨을 나타낸다. Af의 접종이 이루어진 황철석의 표면에 훨씬 많은 부식홈이 관찰되어 이 미생물에 의한 산화가 무기적인 산화보다 훨씬 빨리 진행됨을 지시한다. Af에 의한 부식 홈은 좁고 깊어, 이것이 적응기-증식기 전이에 영향을 끼쳤을 가능성이 있다.

• 대한환경공학회지
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• 제35권4호
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• pp.283-288
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• 2013

침수식물인 Ceratophyllum demersum (C. demersum)의 영양염류 제거 효율과 남조류 성장 억제 능력을 평가하기 위해 총 6개의 반응조에서 9일간 회분식 실험을 실시하였다. 실험이 시작되고 약 84 hr 후 C. demersum는 pH, DO에 대한 안정적인 일주기 경향을 보였다. 영양염류인 $NH_3{^+}$, $NO_3{^-}$, $PO{_4}^{3-}$를 대상으로 저감률을 검토한 결과 실험초기부터 9일간 지속적인 감소를 보였고 특히 24 hr 이내에서 빠른 감소를 나타내었다. C. demersum의 단위면적당 생체량과 영양염류 제거율 사이에 높은 상관관계($r^2{\geq}0.96$, p<0.001)가 도출되었으며, 피복도가 높을수록 오염물 저감 효율이 큰 것으로 나타났다. 하지만 높은 밀도의 반응조에서는 C. demersum의 활성화 차이가 있었으며, 그럼에도 불구하고 수질정화 효과가 나타난 것은 침수식물에 존재하는 부착조류나 미생물의 영향이 큰 것으로 여겨진다. Microcystis aeruginosa (M. aeruginosa)는 C. demersum의 생장밀도 2,500 g $fw/m^2$ (피복도 100%) 조건에서 성장률 0.31 /day를 보였으나 대조구는 0.47 /day을 나타내었다. 세포수 비교에서는 실험구보다 대조구가 약 1.7배 높게 나타나 C. demersum의 남조류 성장 억제 능력을 시사하였다.