Gye, Myung-Chan;Lee, Yang-Han;Kim, Chang-gyem;Kim, Moon-Kyoo;Lee, Hang
한국발생생물학회지:발생과생식
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제4권1호
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pp.37-43
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2000
생쥐 정소에서 밀착결합단백질의 일종인 zonular occludens-1 (ZO-1)의 발현을 조사하였다. RT-PCR결과 ZO-1의 2가지 isoform인 ZO-1$\alpha$+, ZO-1$\alpha$-의 발현을 확인하였다. 생쥐 신생 및 성체의 정소에서 분자량 225 및 2001 KDa의 2종의 ZO-1의 단백질항원의 발현을 확인되어 RT-PCR의 결과와 일치하였다. ZO-l$\alpha$+에 대한 ZO-l$\alpha$-의 상대적 발현량은 성숙에 따라 증가하였다. 2종의 ZO-1항원을 동시에 인식하는 항체를 사용한 면역염색을 통해 세정관 외곽의 Sertoli세포 사이의 접촉부위 및 Sertoli 세포와 생식세포 접촉부위에서 ZO-1의 존재를 확인하였다. ZO-1은 세정관내 세포들 사이의 결합부위 및 세포질에서 공통적으로 발현되지만 성숙에 따라 Sertoli 세포의 결합부위에서 강한 신호가 검출되었다. 2종의 ZO-1 항원의 상대적 발현량의 변화 및 세정관 외곽의 분포의 강화는 기능적 혈액정소장벽의 출현 및 정자형성의 진행과 관련된 것으로 사료된다.
원유시료에서 분리한 methicillin 내성 황색포도알균의 분표율과 내성유전자의 분석을 분자수준에서의 실시하였다. 총 698종의 원유시료에서 286개의 포도알균속 세균을 Staphylococcus Medium 110을 이용하여 분리 후 Vitek 2 system을 이용하여 동정한 결과 94개의 황색포도알균을 확인하였다. 94개의 황색포도알균 중 총 7개의 균에서 methicillin 내성 mecA 유전자가 존재함을 확인하였다. Methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA)로 확인된 7 균주에 대해 수종의 항생제에 대한 감수성 시험, staphylococcal cassette chromosome mec (SCCmec) typing, 및 병독소유전자인 Panton-Valentine Leukocidin (pvl)유전자를 분석하였다. 그 결과 7종의 mecA 양성 MRSA 모두 ampicillin과 oxacillin에 내성이었으며 teicoplanin, vancomycin 및 ciprofloxacin에는 모두 감수성임을 확인하였다. 한편 SCCmec typing결과 7균 중 1균주는 SCCmec type II로 확인되었고 6균주는 SCCmec type IV로 확인되었으며 병독소 유전자인 pvl유전자는 검출되지 않았다.
해안가 토양으로부터 강력한 chitinase 활성을 가진 Bacillus cereus KJA-118이 분리.동정되었다. B. cereus KJA-118은 1% colloidal chitin이 포함된 배지를 pH 6.0으로 조절한 후 $30^{\circ}C$ 에서 4일동안 호기적으로 배양했을 때 가장 높은 chitinase 효소활성을 보였다. 탄소원 (crab shell powder, chitin powder, colloidal chitin, and R. solani 균사)에 따른 chitinase 활성은 R. solani 균사를 사용했을 때 가장 높았다. Glycol chitin 0.01%가 포함된 gel에서 전기영동 후 활성 염색한 결과, B. cereus KJA-118에 의해 생산되는 chitinase는 분자량이 68, 47, 37 KDa인 3개의 isoform이 검출되었다. 액체 배지에서 미리 배양한 B. cereus KJA-118과 R. solani를 다시 혼합 배양했을 때, 곰팡이의 세포벽이 완전히 파괴되었다. R. solan가 감염된 토양에 B. cereus KJA-118의 배양액을 처리했을 때 28.1%의 오이 모잘록병 억제 효과를 확인하였다.
유동형 급속열분해기 (fluidized bed type fast pyrolyzer, 용량 400 g/h)를 이용하여 너도밤나무와 침엽수 혼합재(독일가문비나무/전나무, 50:50) 에서 바이오오일을 생산하였다. 목질바이오매스의 열분해는 약 $470{\pm}5^{\circ}C$에서 1~2초 동안 진행되었다. 목질바이오매스의 열분해 생성물의 조성은 너도밤나무의 경우 바이오오일 60%, 탄 9% 그리고 가스가 31% 정도 생산되었으며, 침엽수 혼합재는 바이오일 49%, 탄 9%, 그리고 42% 가량의 가스가 생성되었다. 두 종류의 목질바이오매스에서 생산된 바이오오일의 수분함량은 약 17~22%이었으며, 밀도는 수종에 관계없이 $1.2kg/{\ell}$이었다. 바이오오일의 원소 조성은 탄소 45%, 산소 47%, 수소 7%, 그리고 질소 1%로 일반적인 목질바이오매스와 큰 차이는 없는 것으로 나타났다. 그러나 화석자원에서 생산되는 오일류와 비교하여 바이오일은 산소함량이 매우 높았고 황은 전혀 포함되어 있지 않았다. 바이오오일의 GC 분석 결과 총 90여종의 방향족(aromatic) 또는 비방향족(non-aromatic) 저분자량 화합물이 검출되었으며 이들의 함량은 바이오오일 전건중량의 31~33%로 분석되었다.
우분으로부터 cellulase를 생산하는 미생물을 congo red 염색과 활성측정을 통해 선발하여 cellulase 활성이 우수한 균을 분리하였다. 분리균은 생화학적, 형태학적, 균체 지방산 조성을 근거로 Bacillus subtilis CH-10으로 동정하였다. 분리균이 분비하는 효소학적 특성 중 효소생산 조건은 초기 pH7.5 및 배양돈도 50${\circ}C$ 그리고 48시간 배양이 가장 적합하였다. 조효소액에서 CMCase 최적 온도는 75${\circ}C$이었고, 온도안정성은 50${\circ}C$까지 70%의 효소활성을 유지하였다. 조효소액에서 CMCase 최적 pH는 7.5이었고, pH 안정성은 pH7.5~9.0 영역에서 70%의 효소활성을 유지하였다. 분리균을 CMC 배지에서 37${\circ}C$, 24시간 배양시 나타난 CMCase와 Fpase 활성은 각각 1.13 U/㎖와 0.16U/㎖ 였으나 avicelase와 ${\beta}$-glucosidase의 활성은 검출되지 않았다. CMC-SDS-PAGE 방법으로 3개의 효소활성 band를 확인하였고, Cel 1 및 2 그리고 Cel 3의 분자량은 각각 약 39 및 41 그리고 57kDa이었다.
국내산 갈조류로부터 생리 기능성이 우수한 수용성 식이섬유 소재를 개발하기 위한 기초자료를 얻기위해 다시마와 미역(엽상체와 포자엽 각각)으로부터 fucoidan을 추출, 정제하여 그 특성을 조사하였다 Fucoidan의 추출 조건은 pH 2.0의 산성 추출액으로 $65^{\circ}C$I에서 1시간 씩 3회 추출을 하였고 cetylpyridinium chloride를 사용하여 부분 정제하였다. 부분 정제 fucoidan의 수율은 다시마 $2.71\%$, 미역포자엽 $6.65\%$, 미역 엽상체$0.40\%$였다. 특히 미역포자엽의 수율이 가장 높은 반면에 미역 엽상체는 가장 낮아 부위에 따른 차이가 매우 큼을 알 수 있었다. DEAE-Sephadex A-25 이온 교환 칼럼으로 부분 정제 fucoidan을 분획한 결과 다시마, 미역포자엽 모두 3종의 fraction으로 분획되었고 각 fraction은 전기 영동상에서 2종 이상의 band가 검출되어 불균일함을 알 수 있었다 이온 교환 칼럼으로 분획한 주fraction을 다시 알콜 분별 침전법으로 재분획한 결과 다시마와 미역포자엽은 에탄올농도 $60-70\%$에서 침전된 fraction이 cellulose acetate 전기 영동 및 gel filteration chromatography상에서 균일성을 나타내었다. 균일하게 정제된 fucoidan의 fucose : galactose : 황산기의 mole 조성비는 다시마, 미역포자엽이 각각 1 : 0.31 : 2.43,1 : 0.87 : 1.99였다. 분자량은 다시마가 31,000, 미역포자엽이 38,000으로 비교적 적었다.
본 연구에서는 PET preform, 성형된 PET병, 그리고 PET병 생수에서 HS-SPME GC/MS를 통해 휘발성 물질을 동정하고 HDPE cap으로부터 생수에 이행된 2,4-DTBP의 이행량을 분석하였다. PET preform과 완성된 PET에서 nonanal과 decanal이 확인되었다. 이 물질들은 이취의 원인 물질로서 preform보다 PET병에서 농도가 더 높게 나타났으며, PET병에 대해 온도 증가에 따른 휘발성 물질을 분석한 결과 온도가 증가할수록 물질의 농도가 증가하였다. 특히 nonanal, vinyl benzoate, 그리고 decanal과 같이 온도에 민감한 휘발성 물질이 크게 증가하였다. 그리고 생수병의 HDPE cap에서 항산화제인 Irgafos 168을 정량한 결과 $206{\pm}20.1{\mu}g/g$의 농도를 나타내었다. 2,4-DTBP는 항산화제인 Irgafos 168의 분해 물질이므로 생수에서 검출된 2,4-DTBP는 cap에서 생수로 이행된 휘발성 물질로 확인되었으며 이행량은 $4.8{\pm}0.2{\mu}g/L$로 확인되었다. 따라서 PET병 생수의 관능학적 품질을 높이고 소비자의 안전을 위하여 PET 및 HDPE 제조 공정에서 가능한 온도를 낮게 제어하는 기술이 요구되며, 생수 제품의 유통 및 소비자 취급 시 적절한 온도 유지와 올바른 제품 보관을 통하여 저분자의 이취 원인 물질들을 줄이는 것이 중요할 것으로 판단된다.
펄스 코로나 방전에서 인가전압, 용액 전도도, 전극 재질, 철염 주입 등의 운전변수가 페놀 분해에 미치는 영향에 관해 실험실 규모의 실험을 수행하였다. 인가전압이 증가할수록 높은 에너지를 가진 전자들에 의한 물 분자의 충돌분해 반응에 의한 OH 라디칼 생성량이 증가하므로 페놀 분해 속도를 증가시키며 실험된 조건에서의 용액 전도도 증가는 용액을 통한 전기장 강도를 감소시켜 페놀 분해 속도를 낮추는 것으로 나타났다. 방전 반응기로 주입된 철염($FeSO_4$)은 방전에 의해 생성된 과산화수소와 펜톤 유사 반응을 통해 OH 라디칼을 생성시켜 페놀 분해를 증가시키는 것으로 나타났다. 펄스 코로나 방전에 의한 페놀 분해의 중간 생성물질로 catechol과 hydroquinone이 검출되었으며 분석을 수행하지는 않았으나 유기산의 생성으로 인해 pH가 감소되고 전도도가 증가하는 현상이 관찰되었다. 철염이 주입된 조건에서 백금 전극은 3가 철이온($Fe^{3+}$)을 2가 철이온($Fe^{2+}$)으로 환원시킴으로써 페놀 분해 속도를 증가시키는 것으로 나타났다. 산제일철($FeSO_4$) 0.5 mM이 주입된 조건에서 약 230 kJ의 방전 에너지가 유입될 때 거의 모든 페놀이 분해되었으며 약 29%의 총유기탄소(TOC) 제거효율을 얻을 수 있었다.
본 연구에서는 합성보존제로 흔히 쓰이는 메칠파라벤과 방부효능을 가지는 천연추출성분인 p-아니식애씨드를 HPLC를 통해 분리분석 하는 방법을 개발하였다. 메칠파라벤과 p-아니식애씨드는 같은 분자량(152.15 g/mol)과 비슷한 구조, 같은 최대흡수파장(250 nm)을 보이기 때문에 HPLC로 분석 시 동일한 RT값(13.3 min)을 갖는다. 본 연구 저자들은 아세틸화 반응을 통해 메칠파라벤을 선택적으로 유도체화 한 후 C18 컬럼을 통해 분석했을 때 두 물질이 분리됨을 확인하였다. 아세틸화반응을 거치면서 메칠파라벤의 피크유지시간이 13.3 min에서 23.9 min으로 이동하였으며, 평균값은 $23.9{\pm}0.1min$, 피크면적 값은 $5042882{\pm}4778$로 일정하게 나타났다. 또한 직선성의 평가에서 결정계수값은 0.9999658로 1에 가까운 값을 보였다. 시료의 검출한계는 $1.47{\mu}g/mL$이었고 정량한계는 $4.44{\mu}g/mL$이었다. 결론적으로 본 연구를 통해 개발된 분석법은 화장품 분야에서 유사한 구조를 가진 보존제 분석에 유용하게 사용될 수 있을 것으로 기대된다.
톳과 모자반으로 부터 fucoidan을 추출, 정제하여 그 성질을 분석, 검토하였다. Fucoidan의 추출 조건은 pH 2.0의 산성 추출액으로 $65^{\circ}C$에서 1시간씩 3회 추출을 하고 cethylpyridinum chloride를 사용하여 부분 정제하였다. 부분 정제 fucoidan의 수율은 톳 $2.51\%$, 모자반 $1.56\%$였다. DEAE-Sephadex A-25 이온 교환 칼럼으로 부분 정제 fucoidan을 분획한 결과 톳, 모자반 모두 3종의 획분으로 분획되었고, 각 획분은 전기 영동상에서 2종 이상의 band가 검출되어 불균일함을 알 수 있었다. 분획한 주획분을 다시 알콜 분별 침전법으로 재분획한 결과 톳은 에타놀농도 $60-70\%$에서 침전된 획분 (P-70)이, 모자반은 에타놀농도 $60-65\%$에서 침전된 획분 (P-65)이 cellulose acetate 전기 영동 및 젤 여과 크로마토그라프상에서 각각 균일성을 나타내었다. 균일하게 정제 된 톳과 모자반 fucoidan의 fucose : galactose : 황산기의 mole 조성비는 각각 1:0.66:2.74와 1:0.24:1.46였으며, 분자량은 톳은 26,000, 모자반은 105,000이었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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