• 제목/요약/키워드: 세균 복합체

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농축 하수오니 유래 열처리 혐기세균 복합체를 이용한 두부제조 폐수로부터 수소 생산 (Hydrogen Production from Tofu Manufacturing Wastewater by Heat-treated Anaerobic Microflora from the Concentrated Sewage Sludge)

  • 오유관;김미선
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제19권5호
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    • pp.410-416
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    • 2008
  • 합성 및 두부 제조 폐수로부터 혐기 세균 복합체를 이용하여 수소를 생산하였다. 수소생산 혐기 세균 복합체는 하수처리장 농축 소화조에서 발생하는 슬러지를 $90^{\circ}C$에서 20분간 열처리하여 얻었다. 혐기 세균 복합체는 $37^{\circ}C$ 회분식 운전조건에서 1% (w/v) 포도당 함유 PYG (peptone-yeast extract-glucose) 배지로부터 1.15 L-$H_2$/g-균체건조량의 수소를 생산할 수 있었고, 이때 주요 유기산으로 15 mM acetate와 32 mM butyrate가 생성되었다. 같은 발효조건에서 1.4% 전분과 0.07% 환원당을 포함하는 두부 제조 폐수로부터 1.76 L $H_2$/L-두부제조폐수의 수소를 발생하였다. 이와 같은 결과로 부터 포도당과 두부 제조 폐수로부터 혐기세균 복합체에 의한 수소생산 효율은 각각 1.9과 0.9 mol $H_2$/mol 포도당을 나타내었다. 반연속운전(HRT, 12 시간)시 합성폐수를 이용하여 60일 이상 안정적으로 수소를 생산할 수 있었고, 이 때 혐기 세균 복합체는 1.3-2.0 L $H_2$/L-배양액을 발생하였다. PCR-DGGE(polymer chain reaction-denaturing gradient gel electrophoresis) 분석결과, 반응기 내 세균 복합체의 주요 미생물은 Clostridium 종이었다. 본 연구는 적절한 열처리를 통해 혐기 소화조 슬러지로부터 고활성 수소생산 세균 복합체를 얻을 수 있으며, 이들 세균 복합체를 이용하여 합성 및 두부제조 폐수로부터 효율적인 수소생산이 가능하다는 것을 나타내고 있다.

나노 금속복합체의 박과 작물 종자 분리균에 대한 항균효과 (Antimicrobial Activities of Nano Metal Hybrid Materials against the Microorganisms Isolated from Cucurbit Seeds)

  • 김상우;권병헌;주한준;마헤시 아드히카리;박미리;송석균;이윤수
    • 식물병연구
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    • 제25권4호
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    • pp.179-187
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    • 2019
  • 이 연구는 플라즈마 기술 (radio frequency-thermal plasma system과 direct current sputtering system)을 이용하여 제작된 나노 금속복합체를 이용하여 박과 작물(수박, 호박, 박)의 종자에서 분리한 미생물의 항균 활성 효과를 검정하기 위하여 실험을 진행하였다. 8종의 나노 금속복합체와 4가지의 담체를 이용하여 5종의 곰팡이와 10종의 세균을 대상으로 기내 실험을 수행하였다. 그 결과, 곰팡이를 대상으로 한 항균실험에서 나노 금속복합체 Brass/CaCO3의 경우 1,000 ppm 농도에서 5종의 곰팡이에 대하여 100%의 항균효과를 나타내었다. 세균을 대상으로 한 항균실험의 경우 나노 금속복합체 Brass/CaCO3(1,000 ppm)은 Weissella sp., Rhodotorula mucilaginosa, Burkholderia sp. 그리고 Enterococcus sp. 4가지 세균을 100% 억제하는 것으로 확인되었다. 나노 금속복합체 G-Ni은 Rhizopus stolonifer에 대하여 100% 항균효과를 나타냈으며, 4가지 곰팡이에 대해서는 52.94-71.76% 정도의 항균효과를 나타내었다. 하지만 나노 금속복합체 G-Ni은 10종의 세균에 대해서는 효과가 없는 것으로 나타났다. 요약하면, 8가지 나노 금속복합체와 4가지 담체 중에서 Brass/CaCO3가 5종의 곰팡이와 4종의 세균 대하여 항균효과가 있었으며, G-Ni는 5종의 곰팡이에 대해서 52.94-100% 효과를 보였으나 세균에 대해서는 항균효과가 없는 것으로 확인되었다.

2세대 남세균 혼입 생체 건축 자재 생산을 위한 잔골재-젤라틴 복합체의 실험적 연구 (Experimental Research on 2nd generation of Cyanobacteria Living Building Material)

  • 박지윤;손다솜;이종구
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2023년도 가을학술발표대회논문집
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    • pp.197-198
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    • 2023
  • Construction waste takes about 50% of total industrial waste. Researchers focuses to decrease the amount of construction waste by recycling the waste during the construction site. However, research about recycling the gelatin-sand composite is not yet been studied. This research is an experimental research on recycling the total specimen of gelatin-sand composite. Two methods were held when making the 2nd generation of the gelatin-sand specimen. As a result, there was no difference in flexural strenght between two different method of 2nd generation of specimen. However, the second method of 2nd generation showed about 20% higher compressive strength than the first method.

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PVDF 여과막 생물막 반응기를 이용한 혐기 세균 복합체의 고온 수소생산 (Thermophilic Hydrogen Production from Microbial Consortia Using PVDF Membrane Bioreactor)

  • 오유관;이동렬;김미선
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제18권3호
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    • pp.223-229
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    • 2007
  • 여과막 생물반응기를 이용하여 $60^{\circ}C$에서 혐기 세균 복합체가 포도당으로부터 수소를 생산할 수 있는 최적조건을 연구하였다. 여과막 생물반응기는 연속교반 탱크반응기와 외부에 장착된 PVDF (polyvinylidene fluoride) 중공사막 여과장치로 구성되었다. 접종슬러지는 하수처리장 소화 슬러지조에서 얻었고, 포자형성 수소생산 미생물을 얻기 위해 $90^{\circ}C$에서 20분 간 열처리하였다. 16S rRNA PCR-DGGE(polymer chain reaction-denaturing gradient gel electrophoresis) 분석을 통해 열처리 전후의 미생물상 변화를 조사하였다. 열처리 후 DGGE 밴드의 수는 감소하였고, 주요 밴드는 Clostridium perfringens와 유사한 염기서열을 나타내었다. 운전 기간 동안 바이오가스 내 수소함량은 60%(v/v)를 유지하였고, 메탄은 검출되지 않았다. 연속교반 탱크반응기를 여과막 없이 수력학적 체류 4시간에서 운전하였을 때 공급된 포도당의 95.0%가 제거되었고, 이때 균체농도 및 수소생산속도는 각각 1.35 g cell/L 및 7.4 L $H_2$/L/day이었다. 동일한 체류시간에서 PVDF중공사막 여과장치를 장착하여 연속교반 탱크반응기를 운전하였을 때, 균체농도는 1.62 g cel/L로 증가하였고 높은 포도당 제거율(99.5%) 및 수소생산속도(8.8 L $H_2$/L/day)가 관찰되었다. 40 nm 및 100 nm의 공극크기를 가진 여과막은 균체농도 및 수소생산 측면에서 유사한 성능을 나타내었다. 여과막 생물반응기는 여과막의 반복적인 세척을 통해 30일 이상 안정적으로 운전될 수 있었다.

유기성 폐기물 및 폐수로부터 2단계 생물학적 수소생산 및 통합화 시스템 (Two-stage Biological Hydrogen Production form Organic Wastes and Waste-waters and Its Integrated System)

  • 김미선;윤영수
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제13권1호
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    • pp.52-64
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    • 2002
  • 유기성 폐기물을 이용하여 생물학적 수소생산 통합화 시스템 연구를 수행하였다. 통합화 시스템은 유기성폐기물의 전처리, 2단계 혐기발효 및 광합성 배양으로 구성된 생물학적 수소생산 공정, 초임계수 가스화 공정, 생산된 가스의 저장, 분리 및 연료전지를 이용한 전력 생산으로 구성되었다. 실험에 사용된 유기성 폐자원은 식품공장 폐수, 과일폐기물, 하수슬러지이며, 전처리는 폐기물에 따라 열처리 및 물리적 처리를 하였으며, 전처리된 시료는 생물학적 수소생산 공정에 직접 적용되었다. Clostridium butyricum 및 메탄 생성조에서 발생하는 하수슬러지중의 미생물 복합체는 수소생산 혐기 발효공정에 사용되었으며, 광합성 수소생산 미생물인 홍색 비유황 세균은 광합성 배양에 사용되었다. 생물학적 공정에서 발생하는 미생물 슬러지는 초임계수 가스화 공정으로 수소를 발생하였으며, 슬러지 중의 COD를 저하시켰다. 생물학적 공정 및 초임계수 가스화 공정에서 발생하는 수소는 가스탱크에 가입상태로 저장한 후, 95%순도로 분리하였으며, 정제된 수소는 연료전지에 연결하여 전력 생산을 하였다.

Salmonella Typhimurium SL1344의 사람의 트렌스페린(hTf)에 부착된 철 이용에 관한 연구 (Salmonella Typhimurium SL1344 Utilizing Human Transferrin-bound Iron as an Iron Source Regardless of Siderophore-mediated Uptake)

  • 최윤정;유아영;김삼웅;황지환;강호영
    • 생명과학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.72-77
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    • 2017
  • S. Typhimurium SL1344는 성장을 위한 보조인자로 무기철이 요구된다. 철 킬레이트제인 ethylenediamine di-o-hydroxyphenylactic acid (EDDA)가 첨가 된 M9 최소배지에서 S. Typhimurium은 성장에 있어 철 이용이 완전하게 억제된다. 하지만, 세균이나 곰팡이와 같은 미생물들은 철이 부족한 환경에서 제한된 철을 이용하기 위해 사이드로포어를 생산한다. 사람에서 유래한 트랜스페린(hTf)-철 복합체를 M9 배지에 첨가한 조건에서 S. Typhimurium의 사이드로포어 생산은 완전하게 중단되었다. 반면, S. Typhimurium의 성장은 염화철($FeCl_3$)을 첨가한 조건과 동일한 수준으로 유지되었다. 이 결과는 사이드로포어의 생산 없이도 S. Typhimurium이 hTf에 부착된 철을 직접적으로 이용할 수 있다는 것을 알 수 있다. 돌연변이주의 구축과 이를 이용한 분석을 통하여 우리는 세균이 hTf-철 복합체를 직접적으로 이용할 수 있다는 것을 확인할 수 있었다.

단백질 분해가 식물의 진균 병 진전에 미치는 영향 (The Roles of Protein Degradation During Fungal-plant Interactions)

  • 안일평;박상렬;배신철
    • 한국균학회지
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    • 제38권2호
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    • pp.89-94
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    • 2010
  • 농업경영측면에서, 또 균학적생화학적 측면에서도 식물을 침해하는 진균들의 연구는 반드시 필요하며 병 발생이나 저항성 발현 기작 구명은 기주와 기생체에 대한 연구를 동시에 진행해야 정확히 파악할 수 있다. 현재 병원균이 생산하는 분비체상과 비병원성 인자에 대한 연구는 많은 경우 세균에서 수행되고 있으며 사상균 중 조균인 Phytophthora와 진균인 Cladosporium에서만 병원균의 effector 복합체와 기주의 저항성 기제 간 관계가 같이 진행되고 있을 뿐이다. 앞에서 살펴보았듯 진균-기주 체계에서 단백질 분해가 병원성 조절 및 침입에 관여한다고 정확히 알려진 것은 단지 수종에 불과하며 그 기작도 세포자가포식과 ubiquitin 부가반응에 제한되어 있다. Post translational modification과 단백질 분해기작이 대단히 다양하고 거의 모든 진핵생물 체계에서 관찰되고 있음을 고려할 때 단백질 분해 과정은 세균 뿐 아니라 진균에서도 병원성 발현과 저항성 조절에 참여하고 있을 것으로 생각되며 이에 대한 연구가 앞으로 계속 요구될 것이라 생각된다.

Bacillus subtilis subsp. krictiensis로부터 항진균물질 KRF-001의 생산을 위한 발효조건 및 돌연변이 연구 (Effect of Some Factors on the Production of an Antifungal Compound KRF-001 from Bacillus subtilis subsp. krictiensis)

  • 손광희;권혜경;복성해;이항우
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제19권6호
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    • pp.614-618
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    • 1991
  • 토양세균 B.subtilis subsp. krictiensis로부터 항진균활성물질 KRF-001 복합체를 생산하기 위한 발효 조건을 조사하였다. Whey와 mannitol 등이 탄소원으로, CSL, corn gluten meal 그리고 polypeptone이 복합질소원으로 좋았다. 중온균인 생산균은 중성 pH조건에서 P.oryzae에 대한 bioactivity가 가장 높았으며, 0-10 DO의 낮은 용존산소 조건에서도 bioactivity가 유지되었다. 인산염의 농도가$ K_2HPO_4$, 0.047에서 0.097로 높아짐에 따라 1/2의 bioactivity 감소가 관찰되었다. 한편 UV 및 MNNG에 의한 돌연변이에 의해 우수균주 3개를 선별하였다.

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헤스페레틴(Hesperetin)과 사이클로덱스트린(Cyclodextrin) 포접 복합체의 항산화, 항염증, 항균 활성 (Antioxidant, anti-inflammatory, and antimicrobial activity of hesperetin and its cyclodextrin inclusion complexes)

  • 최성숙;이경애
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제40권5호
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    • pp.988-1000
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    • 2023
  • Hesperetin은 Hesperidin에서 유도되는 강한 항산화 기능의 플라보노이드 비당체이다. 본 연구에서는 Hesperetin과 이의 Cyclodextrin 포접 복합체에 대하여 항산화, 항염증 및 항균 활성을 비교하였다. Hesperetin은 Hesperidin에 효소처리하여 제조되었으며, Hesperetin/Cyclodextrin 포접체는 용매 증류법에 의해 𝛽-Cyclodextrin 및 Hydroxypropyl-𝛽-Cyclodextrin을 사용하여 제조되었다. Hesperetin에 비해 Hesperetin/Hydroxypropyl-𝛽-Cyclodextrin 포접체의 용해도는 93.5배 증가하였고, Hesperetin/𝛽-Cyclodextrin 포접체의 용해도는 22.5배 증가하였다. 항산화 분석에서 Hydroxypropyl-𝛽-Cyclodextrin 포접체는 Hesperetin과 유사한 라디칼 소거 활성능을 보인 반면, 𝛽-Cyclodextrin 포접체는 Hesperetin 보다 약간 낮은 활성을 나타내었다. RAW 264.7 세포에 대한 세포독성은 Hydroxypropyl-𝛽-Cyclodextrin 포접체, 𝛽-Cyclodextrin 포접체, Hesperetin의 순으로 세포독성이 낮았다. Hesperetin과 Cyclodextrin 포접체는 모두 세포내 산화질소(NO), 종양괴사인자-𝛼(TNF-𝛼) 및 인터루킨-6(IL-6)과 같은 염증 매개체를 감소시켰다. Hesperetin 및 Hydroxypropyl-𝛽-Cyclodextrin 포접체는 상대적으로 𝛽-Cyclodextrin 포접체 보다 더 효과적이었다. 피부 유해성 세균인 황색 포도상구균과 녹농균에 대해 억제 효과를 시험한 결과, 황색 포도상구균에 대해서는 Hesperetin = Hydroxypropyl-𝛽-Cyclodextrin 포접체 > 𝛽-Cyclodextrin 포접체의 순서로 항균 효과를 나타내었으나, 녹농균에 대해서는 뚜렷한 억제효과를 나타내지 않았다. 결론적으로, Hesperidin의 비당체 형태인 Hesperetin과 이의 Cyclodextrin 포접체는 다양한 생물학적 활성을 보여주었으며, 용해도가 높은 Hydroxypropyl-𝛽-Cyclodextrin 포접체가 𝛽-Cyclodextrin 포접체에 비해 상대적으로 더 높은 활성을 나타내었다.