• 제목/요약/키워드: 섬유소 분해

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논토양에서 재배한 청보리 품종의 사료가치 비교 연구 (Study on Nutritive Values of Whole Crop Barley Varieties Grown in a Paddy Field)

  • 이상무;김은중
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.30-38
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    • 2013
  • 본 연구는 국내에서 많이 재배되고 있는 청보리 품종을 논토양에 재배한 후, 생육특성, 화학적 특성, 무기물함량 및 영양수량을 검토하여 사료적 가치를 파악하고 이용에 유리한 품종을 선발하기 위하여 실시하였다. 실험설계는 5품종(유연, 영양, 우호, 다미, 소만)을 3반복으로 하여 2009년 10월 21일 파종하고 이듬해 5월 21일 전 품종이 유숙기에 도달하였을 때 수확하였다. 건물수량은 영양과 다미가 높게 나타난 반면 유연이 낮은 생산량을 나타냈다(p<0.05). 일반성분에 있어서 조단백질, 조지방, 조회분, ADF 및 TDN 함량은 품종들 간 유의적 차이가 나타나지 않았다. 그러나 조섬유 함량은 다미(36.0%)가 가장 높게, 영양 (31.4%)이 가장 낮게 나타났으며(p<0.05), NDF 함량은 우호 > 다미 > 소만 > 유연 > 영양 순으로 높게 나타났다(p<0.05). 총 무기물 함량은 영양 > 우호 > 다미 > 소만 > 유연 순으로 높게 나타났다(p<0.05). 그리고 총 아미노산 함량은 우호 > 영양 > 소만 > 유연 > 다미 순으로 높게 나타나는 경향이 있었으나 유의적이 차이는 없었다. 영양수량에 있어서 조단백질 생산량은 우호가 가장 높게(p<0.05), 무기물, 구성아미노산, 유리당 및 TDN 수량은 영양이 가장 높게 나타났다(p<0.05). 이상의 결과를 종합해 볼 때 영양과 우호 품종이 생산성 및 사료가치가 우수한 것으로 나타났다.

섬유농성 농흉의 비디오 흉강경을 이용한 치료 (Video-Assisted Thoracoscopic Surgery for Fibrinopurulent Empyema)

  • 손정환;모은경;지현근;김응중;신호승;신윤철
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제36권6호
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    • pp.404-410
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    • 2003
  • 농흉은 단계에 따라 각기 다른 치료방법이 적용되어 왔다. 삼출성 농흉단계(stage I, exudate stage)에서는 적절한 항생제와 흉관 삽입을 통한 배농이, 기질화된 농흉단계(stage III, organized stage)에서는 개흉술을 통한 흉막박피술이 우선적으로 고려되어 왔다. 하지만 섬유농성 농흉(stage II, fibrinopurulent stage)의 치료법은 아직 확립이 안 되어 각자의 경험에 의존하여 여러 방법으로 치료되어 왔고, 최근 흉강경수술(Video-Assisted Thoracoscopic Surgery, VATS)이 치료방법 중 하나로 시도되고 있다. 이에 비디오 흉강경을 이용하여 섬유농성 농흉(stage II, fibrinopurulent stage)을 치료한 5예를 분석하여 보고하고자 한다. 대상 및 방법: 2001년 6월부터 2002년 2월까지 강동성심병원 내과에서 폐렴과 이에 동반된 농흉으로 진단받고 치료받던 환자들 중 1차 치료인 항생제 및 경피적 배농술(Percutaneous Catherter Drainage, PCD) 또는 흉관삽입을 통한 배농과 섬유소 용해제 치료에 반응하지 않은 5명의 환자를 대상으로 비디오 흉강경을 이용하여 농흉 제거와 흉강세척술을 시행하였다. 모든 환자에서 수술 전 흉부 컴퓨터단층촬영을 통해 농흉의 국한된 위치와 크기, 폐 실질 내 기저질환의 유무를 확인하였다. 결과: 5명의 환자에서 모두 개흉술로의 전환 없이 비디오 흉강경을 이용하여 흉강내 농을 제거하고 흉관을 적절한 위치에 삽입하였다. 남녀비는 4 : 1이었고, 평균 연령은 53세(26~73세)였다. 평균 수술시간은 73.4분(52~95분), 수술 후 평균 흉관삽입 기간은 12.4일(6~19일), 수술 후 평균 재원일수는 20.8일(10~36일)이었으며, 모든 환자에서 수술 후 백혈구 수치의 감소, 통증 및 발열의 소실 등 임상증상의 호전과 함께 흉부 단순촬영 소견에서 폐의 충분한 확장소견이 보였다. 수술 후 재원기간 중 수술에 따른 특별한 합병증은 없었으며, 5예 모두 추적검사를 시행하였고 추적검사 기간은 평균 6.7개월(1~12개월)이었으며, 모든 환자가 재발 얼이 잘 지내고 있었다. 걸론 흉관삽 입과 항생제 치료에 반응 없는 섬유농성 농흉(stage II, fibrinopurulent stage)의 치료방법으로 비디오 흉강경을 이용한 조기수술로서 이 단계의 농흉을 적절히 치료할 수 있었고, 기질화된 농흉 단계로의 진행을 막을 수 있었다고 생각한다.

섬유소 분해효소 및 니코틴 분해세균을 이용한 잎담배의 발효촉진효과 (Studies on the promoted Aging of flue-cured leaf tobacco by cellulolytic Enzyme and Nicotinophiles)

  • 이태호;성낙계
    • 한국연초학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.5-20
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    • 1991
  • For the quality enhancement of harvested-year leaf tobacco to the quality of 2-year naturally aged leaf tobacco, cellulose and nicotine degradative bacteria were isolated and identified. Effects of artificial fermentation treated cellulase and nicotine degradative bacteria on the quality of leaf tobacco were investigated from the chemical and sensory points of view. 1, Changes in chemical composition of leaf tobacco resulted from the addition of cellulase extracted from Cellulomonas sp. [3ml(${\mu}{\textrm}{m}$ D-glucose/ml. mil-1) of enzymes solution 11009 of leaf tobacco] and nicotine degradative bacteria, Pseudomonas sp. 2ml(IX109 cells$\div$ 100g of leaf tobacco), and subsequently fermented at 40${\mu}{\textrm}{m}$$^{\circ}C$, 65% R. H. for 40 days are as follows : 1) Content of crude fiber decreased 12% It took 9 min, 53 sec. to reach full combustion in control group but took only 7 min. 47 sec. in the treated group, taking almost equal time to 2-year naturally aged leaf tobacco(7 min. 35sec.). 2) Light intensity of control group was 60.96% with bright lemon color but that of treated leaf tobacco accounted for 47.69 with orange to dark brown color series, which was almost equal to the value, 45.69, of 2-year naturally aged leaf tobacco. 3) Linoleic acid, serving mild taste among organic acids, amounted to 1.llmg/g in control group but increased to 1.35m9/9 in the treated leaf tobacco, identical to the content(1.35mg/g) of 2-year naturally aged leaf tobacco. 4) Content of solanone, on of the typical leaf tobacco flavor compounds, accounted for 2.95% in control group but increased to 2.87% in treated group. 5) Methyl furan, useful flavor compound in smoke composition, accounted for 17.6$\mu\textrm{g}$/cig. in control group but increased to 25.9$\mu\textrm{g}$/cig. in treated group. However, acroleine decreased from 69.3$\mu\textrm{g}$/cig. in control group to 58.6$\mu\textrm{g}$/cig. in treated group 2. In sonsory test, mild taste evaluation of control group scored 5.47 and treated group 7.93 which was evaluted almost equal to the value(8.00) of 2-year naturally aged leaf tobacco. Aroma evaluation of control group scored 5.60, treated group 8.20, and 2-year naturally aged leaf tobacco 8.33. In addition, total harmony taste of control group showed 5.67, treated group 8.07 (p<0.01), and 2-year naturally aged leaf tobacco 8.00. From these results, it can be said that quality of treated leaf tobacco is not inferior to that 2-year naturally aged leaf tobacco.

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우분 압착 처리가 우분 고체연료 특성에 미치는 영향 (Effect of Compression Treatment on Characteristics of Solidified Cow Manure Fuel)

  • 정광화;김중곤;이동준;조원모
    • 유기물자원화
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    • 제24권2호
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    • pp.67-74
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    • 2016
  • 본 연구는 고체연료 가공원료로 사용할 우분을 압착하는 방식을 적용하여 수분을 감소시킨 뒤에 성형가공한 우분 고체연료의 특성을 분석하기 위하여 수행되었다. 우분을 압착 처리함에 따라 VS/TS 비율 (총 고형물중 휘발성 고형물 비율)과 수분감소 효과가 높아졌다. 젖소 분의 경우 압착처리에 의해 제거되는 수분의 양은 무게를 기준으로 하여 투입분뇨의 21~26% 수준에 해당하였다. 압착에 의해 분리된 침출수의 비중은 약 1.01이었다. 한우 분의 경우에는 수분 제거량이 약 15~20%(w/w) 수준이었고 이때 발생한 탈리액의 비중은 0.99 수준이었다. 탈수된 우분은 고체연료 가공방법 적용에 의해 쉽게 구(공) 모양의 형태로 가공되었다. 가공된 구 모양의 고체연료를 건조하였을 경우 건조효율은 직경이 작은 경우에 그 효율이 더 높게 나타났다. 고체연료로서의 열량 값은 직경 10~15mm 크기로 가공한 고체연료가 본 시험에서 가공된 다른 크기의 직경을 가진 고체연료보다 상대적으로 더 높은 것으로 분석되었다. 이 결과는 섬유질이 많은 우분의 특성상 10~15mm 크기의 가공품에 섬유소가 잘 부착되기 때문인 것으로 판단된다.

시설농업부산물의 잠재메탄발생량 평가 및 사일로 저장에 따른 메탄 발생 변화 (Biochemical Methane Potential of Agricultural Residues and Influence of Ensiling on Methane Production)

  • 이유진;조한상;김재영;강준구;이성수;김규연
    • 대한환경공학회지
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    • 제34권11호
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    • pp.765-771
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    • 2012
  • 본 연구에서는 BMP (Biochemical Methane Potential) test를 통해 얼갈이배추, 딸기, 토마토, 오이, 참외 시설농업부산물의 잠재메탄발생량을 조사하였다. 또한, 시설농업부산물을 사일로에 저장하고 저장 전후의 잠재메탄발생량을 비교하여 사일리지 저장기술이 메탄 생산에 미치는 영향을 분석하였다. 대상 시료의 잠재메탄발생량과 생분해도는 각각 149~286 mL-$CH_4/g$-VS, 27~48%(by vol.)의 범위를 나타내었으며 메탄발생량은 얼갈이배추 > 참외 > 딸기 ${\approx}$ 오이 > 토마토 순으로 조사되었다. 사일로 저장 후, 원시료와 비교하였을 때 VS 기준 메탄발생량이 -11~36%(by vol.) 증감하여 시료 별로 상이한 결과를 보였다. 저장기간 중 유기산 증가, 섬유소 분해로 메탄발생량이 증가하고 화학 성분의 변화, 암모니아 저해로 메탄발생량이 감소한 것으로 판단된다.

전통 장류에서 분리된 알칼리성 Cellulase 생성 Bacillus subtilis 4-1 균주의 효소학적 특성 (Characterization of alkaline cellulase from Bacillus subtilis 4-1 isolated from Korean traditional soybean paste)

  • 백성열;이유정;윤혜주;박혜영;여수환
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.442-450
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    • 2014
  • 수집한 장류 시료에서 분리한 균주들을 CMC를 함유하는 배지에 접종하여 섬유소 분해 활성이 우수한 4-1 균주를 선발하였다. 4-1 균주의 16S rRNA 염기서열을 분석한 결과, B. subtilis로 동정되었다. B. subtilis 4-1의 효소생산을 위한 최적 배양조건은 탄소원으로 1.0% soluble starch와 질소원으로 0.1% yeast extract를 첨가하여 $45^{\circ}C$에서 24시간 배양하였을 때로 나타났다. 최적 배양 pH를 조사한 결과, pH 5.0~9.0에서 cellulase 효소활성이 높았다. B. subtilis 4-1의 조효소 특성은 효소반응의 최적 pH가 pH 9.0, 반응온도는 $60^{\circ}C$에서 효소활성이 가장 높았으며, $20{\sim}90^{\circ}C$ 온도에서 60분간 열처리시 효소 활성이 80%이상 유지되었다. 따라서 B. subtilis 4-1에 의해 생산되는 cellulase는 내알칼리성 효소로 추정되며, 높은 열에도 안정한 것으로 나타났다. B. subtilis 4-1이 생산하는 cellulase는 CMC에 가장 높은 효소활성을 나타내었으며 avicel과 pNPG에서도 활성을 보여 복합효소로 생각된다.

암모니아 재순환 침출공정을 이용한 볏짚의 전처리 (Pretreatment of Rice Straw by Using Ammonia Recycled Percolation Process)

  • 강춘형
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제47권1호
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    • pp.89-95
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    • 2009
  • 볏짚은 섬유소와 헤미셀루로우스의 함유량이 높아, 바이오에탄올 생산을 위한 잠재적 가치가 매우 높은 목질계 바이오매스 원료이다. 본 연구에서는 볏짚으로부터 바이오 에탄올 생산하기 위한 전처리 공정으로써 암모니아 재순환 침출 공정을 적용하였다. 특히 생성된 고형물의 조성과 효소 가수분해도에 전처리 공정의 온도와 반응시간 그리고 암모니아의 농도가 미치는 영향을 조사하였다. 실험을 행한 전처리 공정의 온도, 반응시간, 그리고 암모니아의 범위는 차례로 $150{\sim}190^{\circ}C$, 10~90 min 그리고 0~20 wt%이다. 전처리 공정을 통하여 약 84%의 리그닌과 20~80%의 헤미셀루로우스가 용해되었다. 또, 15 wt%의 암모니아 수용액을 이용하여 $170^{\circ}C$에서 90 min 동안 전처리한 고형 잔재물의 경우 15 FPU/g of glucan의 셀루라제 효소를 첨가하여 약 90%의 효소 가수분해도를 얻을 수 있었다. 셀루라제와 자일란나아제를 함께 사용하면 가수분해도가 현저하게 향상되였으며, 이는 헤미셀루로우스가 가수분해 과정에서 중요한 방해제 역할을 하고 있음을 보여주는 것이다. $150^{\circ}C$에서 20 min 동안 15%의 암모니아수로 전처리된 시료를 이용한 동시당화발효 실험과 동시당화공동발효 실험에서는 각각 13.8 g/L(초기 glucan을 기준으로 81%)와 15.2 g/L(초기 glucan과 xylan의 합을 기준으로 89%)의 에탄올이 생성되었다.

명일엽 가공산물의 대사 에너지 함량 평가 (The Evaluation of Metabolizable Energy of Angelica Keiskei (Angelica utilis Makino) Products)

  • 김은미;최진호;최금부;여익현
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제43권1호
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    • pp.5-11
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    • 2010
  • 본 연구는 명일엽과 그 가공산물의 대사에너지 함량을 분석하기 위해 실시하였다. 명일엽 전초, 명일엽 녹즙, 녹즙박, 발효녹즙 및 녹즙 + 녹즙박 5가지 식품을 기초식이에 30% 첨가하여 실험식이를 제조하였다. 기초식이는 AIN93M을 사용하였다. 실험용 쥐는 실험군당 6마리를 사용하였고, 3일간 실험식이에 적응시킨후 4일간 식이섭취량을 측정하고 분과 뇨를 모두 수거하였다. 수거한 분과 뇨는 bomb calorimeter로 gross energy를 측정하였다. 본 연구결과, 명일엽 가공산물의 대사에너지 함량은 명일엽 1,286.8 kcal/kg, 명일엽 녹즙 1,642.6 kcal/kg, 발효녹즙 2,044.8 kcal/kg, 녹즙박 1,687.5 kacl/kg, 명일엽 녹즙 + 녹즙박 1,763.0 kcal/kg이었다. 수분을 함유한 원물은 각각 193, 82, 102, 270 및 216 kcal/kg이었다. 이를 여러 에너지환산계수를 이용한 에너지가와 비교한 결과 20~60% 차이를 보였다. 특히 원물에서 명일엽은 식품성분표에서는 340 kcal/kg의 열량가를 갖는 것으로 발표되었지만, 동물을 이용한 대사에너지 측정치는 193 kcal/kg으로 76% 낮게 나타났다. 이는 섬유소 함량이 높은 명일엽과 가공 산물들은 실험동물을 이용한 방법이 energy conversion factor로 계산한 수치보다 정확한 대사에너지 함량을 구하기에 더 적합하기 때문으로 판단된다.

섬유소 분해 효소의 고생산을 위한 복합균주 개발 (Development of a Microbial Consortium with High Cellulolytic Enzyme Production)

  • 오영아;김경철;유승수;김성준
    • KSBB Journal
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    • 제17권4호
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    • pp.381-387
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    • 2002
  • 본 연구의 목적은 기존의 단일 균주보다 두 종의 서로 다른 균주를 복합시켰을 때 두 균주간의 상호 보완적인 면을 이용하여 효소생산을 극대화하기 위함이며, 다음과 같은 결론을 얻었다. 실험에서 사용된 T viride와 FB01는 최적 PH와 온도가 비슷하여 혼합배양이 가능하였으며, 이들의 복합균주를 개발하는데 성공하였다. 즉 두 균주는 회분배양 하였을 때, 서로의성장속도에 차이가 있었기 때문에 두 균주의 생장균형을 유지하기 위해 접종시기를 조절할 필요가 있었다. 접종시기를 변화시킴으로서 두 균주간의 상호작용으로 인해 단일 균주일때보다 CMCase, $\beta$-glucosidase 및 avicelase의 활성이 우수했으며 또한 계대배양을 통한 두 균주의 활성유지에 관한 실험에서는 pH 조절을 통해 $\beta$-glucosidase 활성이 최고 3.2배까지증가함을 알 수 있었다. 따라서 배양액내에서 초기 pH의 영향은 생산된 cellulase complex의 다양한 구성요소의 상대적인 농도를 결정하는 실질적인 요인으로 판명된다. pH 4.5에서의 enzyme activity는 12.5 U/mL CMCase, 2.46 U/mL If-glucosidase, 0.93 U/mL avicelase였으며 개발당시의 복합균주활성인, 2.04 U/ml CMCase, 0.78U/ml $\beta$-glucosidase, 0.2 U/mL avicelase과 비교할 때 각각 6, 3.2, 4.7배의 높은 활성을 보였다. 복합균주의 탄소원으로 볏짚을 이용했을 때 복합균주에 의한 효소생산이 단일 균주인 T. virile나 FB01보다 훨씬 높게 나타났으며, 이때의 볏짚의 최적 농도는 5%(w/v)였다. 이러한 배양조건에서 복합균주를 장기적으로 계대배양하면서 효소의 생산성 향상과 복합균주의 안정성을 관찰할 필요가 있다고 사료된다.

제지폐수 처리용 미생물의 분리 및 복합 미생물제제의 개발 (Isolation of Microorganisms and Development of Microbial Augmentation for Treatment of Paper Mill Wastewater)

  • 강대욱;서현효
    • 생명과학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.554-560
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    • 2011
  • 제지폐수의 효율적인 생물학적 처리와 폐수특성에 적합한 미생물제제의 개발을 위하여 토양 및 산업폐수로부터 방향족 화합물에 분해활성이 높은 KN11, KN13 및 KN27 균주와 세포 외 섬유소 가수분해효소 생산 균주 GT21 등의 균주를 분리하였다. 형태학적, 생리학적 및 생화학적 분류를 통해 이들 분리주 KN11, KN13, KN27 및 GT21 등은 Acinetobacter sp., Neisseria sp., Bacillus sp., Pseudomonas sp.와 유사한 것으로 판명되어 최종적으로 각각 Acinetobacter sp. KN11, Neisseria sp. KN13, Bacillus sp. KN27, Pseudomonas sp. GT21로 명명하였다. 제지폐수 중 난분해성 물질과 COD 증가원인 물질을 분석하고자 GC/MS를 이용하여 방향족 화합물 및 그 유도체들을 검출하였다. 분리균주 Acinetobacter sp. KN11, Neisseria sp. KN13, Bacillus sp. KN27 및 Pseudomonas sp. GT21의 균체로 구성된 미생물제제 J30을 제조하여 제지폐수의 효율적 처리를 위한 연구에 사용하였다. 미생물제제 J30의 제지폐수에서 COD 제거를 위한 최적온도와 pH는 각각 $30^{\circ}C$와 7.5였으며 배양 60시간에서 최대의 COD 제거효율을 나타내었다. 실험실 규모의 pilot plant에서 미생물제제 J30의 COD 제거효율은 87%의 높은 제거효율을 나타내었다.