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대장균 β-galactosidase를 이용한 benzyl alcohol galactoside의 합성 연구 (Enzymatic synthesis of benzyl alcohol galactoside using Escherichia coli β-galactosidase)

  • 정경환
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제36권2호
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    • pp.572-580
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    • 2019
  • 최근에 화장품, 식품, 그리고 의약용품의 첨가제로 사용되어지는 benzyl alcohol (BzOH)에 대한 독성 문제와 피부 알러지 문제가 보고되고 있다. 그래서, 본 연구에서는 이러한 첨가제의 문제점을 해결하기 위하여 galactose 한 분자를 BzOH 분자에 결합시킨 benzyl alcohol galactoside (BzO-gal)를 합성하여 이러한 문제를 해결하려는 시도를 수행하였다. 이미 선행연구에서 대장균의 ${\beta}$-galactosidase (${\beta}-gal$)를 이용하여 BzOH로부터 BzO-gal이 transgalactosylation 반응으로 합성된다는 것을 확인하였다. 본 연구에서는 먼저 대장균의 ${\beta}-gal$을 이용하여 BzOH로부터 BzO-gal의 합성을 반응액의 액체 크로마토그래피/질량 분석을 이용하여 BzO-gal-sodium adduct ion (m/z=293.1004)과 BzO-gal의 protonated ion (m/z=271.1180)의 검출로 확인할 수 있었다. 그리고, BzOH로부터 BzO-gal로의 합성반응을 실시 할 때, 최적의 ${\beta}-gal$ 양, BzOH 양, 반응 온도, 반응 pH, lactose 농도 등 반응의 최적 조건을 확인하는 실험을 수행하였다. 그 결과 0.75 U/ml ${\beta}-gal$, 185 mM BzOH, 온도 $40^{\circ}C$, pH 7.5, 350 g/l lactose의 조건이 가장 많은 양의 BzO-gal이 합성되는 최적의 조건을 확인하였다. 또한, BzO-gal의 최적 합성 조건에서 36시간 동안 ${\beta}-gal$에 의하여 185 mM BzOH로부터 약 131 mM BzO-gal이 합성되었고, 이 때, 전환 수율(conversion, %)은 약 72%로 확인되었다. 본 연구를 통하여 보다 안전한 식품, 화장품, 그리고 의약품용 첨가제의 개발을 기대하고 있으며, BzO-gal의 특성 분석 등 추가적인 연구를 계획하고 있다.

Bacillus turingiensis 변종(變種)들로부터의 Plasmid DNA 추출(抽出) 및 분리(分離) (A Rapid Procedure for Screening and Isolation of Various Sizes of Plasmid DNA in Serovars of Bacillus thuringiensis)

  • 이영근;로베트 엠 파우스트;강석권;페트리시아 이 멕콜리;케롤 엘 메이어-다운링
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.45-50
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    • 1985
  • Bacillus thuringiensis 변종(變種)들로부터 Extrachromosomal DNA를 추출분리(抽出分離)코저 종래(從來)의 방법(方法)을 보완(補完)하여 적용(適用)한바 분자량(分子量)의 크기가 1 Megadalton에서 135 Megadalton에 이르는 plasmid들을 분리(分離)함에 보다 효과적(效果的)이었고 또 이 plasmid들을 이용(利用), 제한효소(制限酵素)에 의(依)한 유전자배열작성(遺傳子配列作成) 및 gene Cloning을 하는데 비교적(比較的) 안정(安定)된 많은 양(量)의 세포용해물(細胞溶解物)을 얻을 수 있었다. 파리목과 나비목에 각기(各其) 독성(毒性)이 다른 Bacillus thuringiensis 6개(個) 변종(變種)으로부터 plasmid들을 분리(分離)한 결과(結果) 분자량(分子量)이 큰 50 Megadalton 이상(以上)의 plasmid들이 공시(供試) 된 모든 변종(變種)으로부터 추출(抽出)되었으며 이들 plasmid의 수(數)를 보면 israelensis로부터 8개(個) kurstaki로부터 10개(個) $aizawa{\ddot{u}}$로부터 13개(個) dendrolimus로부터 2개(個), finitimus로부터 1개(個) 그리고 yunnanensis로부터 6개(個)가 각각(各各) 검출(檢出)되었다. 공시(供試)된 변종중(變種中) 4개(個)의 변종(變種)으로부터는 2 Megadalton 이하(以下)의 적은 plasmid들도 추출(抽出)되었다.

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생체모사형 나노포어를 활용한 전기화학 기반 물질전달 조절 시스템 (Electrochemical Mass Transport Control in Biomimetic Solid-State Nanopores)

  • 한순규;방예린;이준화;권승용
    • 전기화학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.43-55
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    • 2023
  • 나노포어와 같은 다공성 나노구조물은 물질전달 기초연구뿐만 아니라 수처리, 에너지 변환, 바이오센서 등 다양한 응용 가능성으로 현재 큰 주목을 받고 있다. 초기연구는 수백 나노미터 지름의 포어를 이용한 양/음전하 선택성 물질전달에 주로 집중되었고 현재는 수 나노미터 또는 그 이하의 나노포어를 통한 다기능성 물질전달 시스템이 보고되고 있다. 대표적으로 특정 표적물질(target)과 특이적 결합을 할 수 있는 수용체(receptor)를 포어 내벽에 고정하여 바이러스, 분자, 이온까지 다양한 크기와 성질을 가지는 물질을 선택적으로 수송, 검출할 수 있는 생체모사형 스마트 나노포어 구현 사례가 증가하고 있다. 이와 더불어 생체채널 메커니즘에 기인하여 소수성 나노포어에 전기장, 빛과 같은 외부 자극을 통해 물질전달을 on-off 밸브 형태로 흐름을 능동적으로 제어하는 나노포어도 최근 특히 주목을 받고 있다. 이번 총설에서는 나노포어의 크기(지름, 길이, 구조형태 등), 포어 내벽의 물리화학적 성질을 조절하여 특정 전하, 분자, 이온을 선택적으로 수송 및 제어할 수 있는 나노포어 기반 물질전달 조절 시스템에 관한 동향을 알아본다. 더불어 이를 기반으로 최근 보고된 응용 연구 사례도 함께 소개한다.

2005년 봄부터 2006년 가을까지 국내 중부지역의 enterovirus 감염의 분자유전학 조사와 임상양상 (Molecular identification and clinical features of enteroviral infection in children of central Korea: An overview of enteroviral epidemiology between spring 2005 and autumn 2006)

  • 노의정;진용만;정은희;장영표;박우성;박귀성;지영미
    • Clinical and Experimental Pediatrics
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    • 제52권11호
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    • pp.1234-1240
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    • 2009
  • 목 적:Enteroviruse (EV)는 영아와 소아에서 가장 흔한 감염의 원인으로 경한 발열성 질환에서 뇌수막염이나 치명적인 심근염까지 다양한 질환을 일으키는 원인이다. 본 연구에서는 국내 중부지역의 EV 유병율에 대해 알아보고자 하였다. 방 법:2005년 4월부터 2006년 10월까지 국내 중부지역에서 발열성 질환이나 뇌수막염이 의심되어 입원한 소아에서 얻은 검체를 모아 RT-PCR을 시행하여 EV를 확인하였고, genotype과 phylogenetic 분석을 위해 direct sequencing을 시행하였다. 결 과:뇌척수액과 대변검체에서 PCR을 시행한 305명의 환아 중 51명(16.7%)에서 EV가 양성을 보였다. 그중 다음의 serotype이 44명에서 확인되었다: Echovirus (ECV) 18 (18 cases, 35.2%), Coxsackievirus (CVB) 5 (13 cases, 25.4%), ECV25 (5 cases, 9.8%), ECV9 (4 cases, 7.8%), ECV5 (3 cases, 5.8%), EV74 (1 case, 1.9%). 2005년 6월과 8월 사이에는 ECV18과 CVB5가 가장 많이 검출되었다. 2006년 7월과 8월 사이에는 ECV25가 가장 많이 검출되었다. 결 론:지속적인 enterovirus 감염의 감시가 필요하며 임상적인 의의가 밝혀져야 할 것이다. 특히 EV74가 처음으로 국내에서 발견되었기에 이를 보고하는 바이다.

접착제에서 발생하는 휘발성유기화합물(VOCs)에 대한 안정성 연구 (The Studies of Stability for Volatile Organic Compounds(VOCs) Generated from the Adhesives)

  • 이현경;위광철
    • 보존과학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.243-254
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    • 2015
  • 본 연구에서는 각종 재료에 의한 잠재적인 손상 검증 실험인 Oddy Test를 통해 금속유물 보존처리 과정에서 사용되는 접착제 및 코팅제를 선정하여 부식반응이 관찰된 시편으로 손상 원인을 확인하고자 한다. 6종의 접착제와 Fe, Pb, Cu, Ag 4종의 금속 시편을 사용하였다. 연구 결과, 중량 변화는 Cellulose계 접착제에 노출된 Fe시편이 29.87%로 높은 증가를 보였으며, Pb, Cu, Ag시편 순으로 증가율을 보였다. 색도 측정 결과는 Cellulose계 접착제의 변화값이 높게 나타났다. 접착제에서 발생하는 VOCs를 GC-MS로 분석한 결과, 접착제 6종 모두 Acetic acid가 검출되었다. 그 중 Cellulose계 접착제에서 다른 5종의 접착제와 비교하였을 때 1mg당 VOCs농도가 900배 이상 함량이 높았고, 소량의 Formic acid가 검출되었다. 이는 산성 불순물과 빛에 의해 촉진되기 때문으로 추측된다. 이 반응이 분자량 감소와 질소산화물과 다량의 산을 생성하는 결과가 되며 황변화 등 부식 촉진의 요인이 된다고 판단된다.

생쥐 초기 배아에서 Aquaporin 8과 9의 발현에 관한 연구

  • 신현상;계명찬;강수만;이성은;이지원;강한승;김문규
    • 한국발생생물학회:학술대회논문집
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    • 한국발생생물학회 2003년도 제3회 국제심포지움 및 학술대회
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    • pp.68-68
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    • 2003
  • Aquaporin은 막관통 통로 단백질(transmembrane channel protein)로서, 삼투압의 농도구배에 따라 세포막을 가로질러 물분자를 이동시키는 기능을 하고 있다. 포유류 초기배아에서 포배강 형성은 영양외배엽세포에서 $Na^+ / K^+$ATPase에 의한 이온 농도 구배가 형성되면 auqaporin에 의해 물이 포배강으로 유입되면서 이루어진다. 본 연구에서는 생쥐 초기배아에서 반정량적인 역전사 중합효소 연쇄반응 방법(semi-quantitative RT-PCR)과 실시간 역전사 중합효소 연쇄반응 방법(real-time RT-PCR)을 통하여 AQP8과 9의 mRNA발현을 조사하고 다중 면역형광현미경 방법(confocal immunofluorescence microscopy)을 통해 단백질 발현양상을 분석하였다. AQP8 mRNA는 상실기까지 발현되지 않다가 포배기에 이르러 발현되었고 AQP9 mRNA는 수정란에서부터 발현되어 포배기에는 유의할 정도로 증가하였다. 따라서 AQP8 mRNA는 배아유전자가 활성화되어 나타나는 것이고 AQP9 mRNA는 모계유전자 기원임을 알 수 있었다. AQP8 단백질은 상실배 단계까지 발현되지 않다가 포배시기에 영양외배엽세포사이의 접합면에 발현되었고 AQP9 단백질은 상실배 시기에 할구 사이의 인접 부위에서 강하게 발현되었다가 포배시기에는 세포간의 접합면에 약하게 발현하는 경향을 나타내었다. 실시간 역전사 중합효소 연쇄반응 방법으로 조사한 결과 포배에서 물과 글리세롤을 통과시키는 AQP9는 mRNA의 발현양이 AQP8보다 약 4배 정도 많았다. 또한 포배기에 이르러서야 물만을 통과시키는 AQP8의 발현이 나타나는 것을 보아 포배강 형성시 외부에서 영양외배엽을 통해 포배강으로 유입되는 물의 이동(trans- trophectodermal water movements)에 AQP9보다 AQP8이 더 중요하게 관여할 것으로 사료된다., K, Pb, Cd, Cr, Co, Cu, Ni)을 측정하였다. 실험 조건1의 결과로서 각 국의 유아용 일회용 기저귀의 중금속 함량은 거의 유사한 경향을 나타내었으며 Cr, Zn, Pb, Ni, Mn, Mg, Li, K는 detection limit(2 ppm) 이하였고, Cd, Fe, Co, Cu, Ca, Al, Sr는 검출되었지만 기준치 이하였다. 실험 조건2의 결과로서 측정 항목(Cr, Sb, Cd, Pb, Ni, Co, Cu)중 Cr, Cd, Ni, Cu는 detection limit(0.1 ppm) 이하였고, Sb, Pb, Co는 검출되었지만 기준치 이하였다.았다. 4%의 경우에는 8$0^{\circ}C$이하로 온도를 낮추는 것이 좋은 상태를 나타내었다. 이와 같은 결과는 일반적으로 화학적 레팅을 4%, 7%에서한 선행결과와 상당히 다른 결과이다.염 농도가 증가할수록 감소 현상을 보였다.X>, 75BG30은 8.6$\mu\textrm{m}$, 75BG40은 7.02$\mu\textrm{m}$로 나타났다. 따라서 경화제 양에 관계없이 10$\mu\textrm{m}$ 이하로 나타나, 경화제 10$m\ell$만으로 미세한 크기를 얻을 수 있음을 알 수 있다. 젤리 강도 변화에 따른 차이는 300BF는 78.09$\mu\textrm{m}$ 300BG는 56.32$\mu\textrm{m}$로, 75BF나 75BG에 비하여 현저히 증가하여, 젤라틴의 젤리 강도는 캡슐 제조 조건의 주요한 변수임을 알 수 있다.추출물 투여시 혈당강하 및 혈중콜레스테롤 강하가 나타났으며, 상엽복합추출물 투여와 운동을 병행시 이러한 감소 효과가 더 뚜렷하게 나타났다.교육의 적임자로 보는 시각이 비교적 높았고 약 1/2정도는 영양교육에 참여하겠다는 의지를 가지고 있을 뿐만 아니라 실제로 영양지도를

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흰쥐 유선에서의 Luteinizing Hormone (LH)과 수용체 유전자 발현 (Expression of Luteinizing Hormone (LH) and Its Receptor Gene in Rat Mammary Gland)

  • 류종순;김재만;이성호
    • 한국발생생물학회지:발생과생식
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    • 제4권2호
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    • pp.231-236
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    • 2000
  • Gonadotropin-releasing hormone (GnRH)과 그 수용체가 흰쥐의 난소, 정소, 자궁, 태 반 그리고 유선 등의 생식기관에서 발현됨이 알려져 있다. 더욱이, 뇌하수체 전엽에 작용하는 GnRH의 표적 산물로 알려진 luteinizing hormone (LH)이 흰쥐 생식소에서도 발현됨이 알려졌는데, 이는 생식소 내에 GnRH-LH로 이루어진 국부 회로 (local circuit)가 존재함을 시사하는 것이다 본 연구는 LH와 그 수용체 유전자가 흰쥐 유선에서도 발현되는가를 규명한 것이다. 이를 위해 reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR)과 LH 방사면역측정법 (radioimmunoassay, RIA)을 사용하였다. RT-PCR을 시행한 결과 생식 주기중인 임신하지 않은 흰쥐 유선에서 뇌하수체 유형의 LH${\beta}$ 전사체 (exon 1-3)가 증폭되었으나 정소특이적 LH${\beta}$ exon 부분은 검출되지 않았다. 뇌하수체 glycoprotein hormone에서 공통적으로 존재하는 ${\alpha}$-subunit과 LH 수용체에 대한 전사체 역시 흰쥐 유선에 존재함이 확인되었다. 또한 기존의 보고에서 수유중인 흰쥐 유선에서만 발현된다고 알려진 GnRH가 임신하지 않은 흰쥐 유선에서도 발현됨을 확인하였다. LH 방사면역측정법을 시행한 결과 흰쥐 유선조직 추출물에서 immunoreactive LH분자들이 검출되었으며, LH standard curve와 parallelism을 보이므로 흰쥐 유선의 LH가 뇌하수체 형과 동일할 가능성을 확인하였다. 본 연구는 흰쥐 유선에서 LH subunit들과 수용체 유전자가 발현됨을 최초로 보고한 것으로서, 흰쥐 유선이 LH의 생성처이면서 동시에 작용처이며 유선에서 합성된 GnRH의 조절하에 국부적인 인자로 작용할 가능성을 시사한다.

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GC-ECD 및 GC-MS를 이용한 현미 중 chloropicrin의 잔류시험법 개발 (Development of an Analytical Method for Chloropicrin Determination in Hulled Rice by GC-ECD and GC-MS)

  • 도정아;최정희;박혜진;박용춘;윤혜정;최동미;오재호
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.222-226
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    • 2013
  • Chloropicrin은 국내에서는 사용되지 않으며, 잔류허용기준이 불검출로 설정된 농약이다. 그러나 중국에서는 훈증제, 살균제, 살선충제 및 저장 곡물의 살충제로 사용되고 있으며, 잔류허용기준이 설정되어 있다. 따라서 본 연구에서는 중국 등에서 수입하는 식품 중 국내에서 사용하지 않는 농약에 대한 안전성을 확보하기 위하여 해당 농약을 신속하고 빠르게 검출할 수 있는 시험법을 개발하고자 하였다. Chloropicrin은 분자량이 작고 휘발성이 큰 화합물이므로 헤드스페이스 추출법을 활용하여 검체 추출액을 직접 GC에 주입하는 시험법을 개발하였으며, 확립된 시험법을 검증한 결과 회수율이 77.7~79.3%로 조사되어 코덱스 국제가이드라인(CAC/GL 40)에 적합함을 확인하였다. 정량한계 또한 0.05 mg/kg 이하로 매우 우수한 감도를 가지고 있음을 확인하였으며, GC-MS를 이용한 재확인과정을 추가로 확립하여 본 시험법의 신뢰도를 높였다. 확립된 시험법은 식품에 잔류할 수 있는 농약의 기준 준수여부에 대한 적합성을 판단하기 위한 공정시험법으로 활용되고 있다.

진딧물 전반 딸기 바이러스 발생조사 및 딸기모틀바이러스의 계통분석 (Incidence of Aphid-Transmitted Strawberry Viruses in Korea and Phylogenetic Analysis of Korean Isolates of Strawberry Mottle Virus)

  • 권선정;윤정범;조인숙;윤주연;권태룡
    • 식물병연구
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    • 제25권4호
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    • pp.226-232
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    • 2019
  • 딸기를 감염하는 30여 종의 바이러스 중 전 세계적으로 가장 많이 발생하는 4종의 바이러스는 Strawberry mild yellow edge virus (SMYEV), Strawberry mottle virus (SMoV), Strawberry crinkle virus (SCV), Strawberry vein banding virus (SVBV)로 이들은 모두 진딧물이 전반되며 경제적으로 가장 중요한 바이러스들이다. 2018-2019년까지 국내 주요 딸기 생산지에서 국내 딸기 품종을 대상으로 이들 4종 진딧물 전반 바이러스의 발생조사를 실시하였다. 그 결과, 일부 국내 딸기 품종에서 SMYEV와 SMoV가 각각 0.7%와 1.3%의 낮은 감염률로 검출되었으며 SCV와 SVBV는 전혀 검출되지 않았다. 한편, 바이러스 감염 식물에서 병징은 관찰되지 않았다. 국내에서 SMoV에 대한 염기서열은 보고된 바 없어 SMoV 국내분리주에 대한 3' untranslated region의 염기서열을 결정하고 분석하였다. 기존에 보고된 SMoV 분리주들과의 분자계통학적 유연관계 분석 결과, 대부분의 국내 분리주는 캐나다 분리주와 근연관계가 높은 것으로 나타났으며 염기서열의 진화적 측면에서 분화가 거의 일어나지 않은 분리주임을 확인하였다.

이온-교환 크로마토그래피를 활용한 유기산 분석: 매립지 침출수의 영향을 받은 지하수에 대한 적용 (Analysis of Aliphatic Carboxylic Acids Using Ion-Exchange Chromatography: Application to Groundwater Affected by Landfill Leachates)

  • 전수현;고동찬;고경석
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제12권2호
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    • pp.55-64
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    • 2007
  • 생활 폐기물 매립장 침출수에 의해 오염된 지하수에 포함되어 있는 유기산($C_1-C_6$ aliphatic carboxylic acids)들의 정량 분석을 위해서 짧은 분석시간 안에 무기 음이온 뿐만 아니라 유기산까지 정량이 가능한 ion-exchange chromatography를 이용하여 침출수에 용존되어 있는 유기산을 정성 정량하였고, 검출된 유기산의 특성을 평가하였다. 분석 과정에서 $Cl^$, $Br^-$ 등의 halide 이온들의 유기산에 대한 피크 간섭을 줄이기 위해서 이들을 제거하는 전처리를 시료 주입 전에 적용하였다. 음이온 분석과 동일한 분석조건에서 음이온의 간섭을 최소화 하면서 정량이 가능한 유기산들을 선별하였고, 이들 유기산 중에서 음이온의 간섭을 받지 않는 fomate, acetate, propionate, pyruvate, succinate, oxalate에 대해서 정량 분석을 실시하였다. 본 실험에 사용된 유기산의 linear dynamic range는 0.5 mg/L에서부터 20 mg/L까지로 결정하였다. 이 분석법을 쓰레기 매립지 침출수와 주변 지하수에 대해 용존된 유기산과 무기 이온의 정량에 적용하여 높은 농도의 pyruvate와 낮은 수준의 formate와 acetate가 검출되었다. 지하수의 pyruvate 농도는 $Cl^-$, $HCO_3^-$ 농도와 높은 상관성을 보이고, 매립지에서 멀어질수록 농도가 감소하여, pyruvate는 매립지 침출수로부터 유래되었다고 추정되었다.