• 제목/요약/키워드: 요소 가수분해

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제럼본의 요소가수분해효소 활성 억제 평가 (Evaluation of Urease Inhibition Activity of Zerumbone in vitro)

  • 우현준;이민호;양지영;권혜진;연민지;김도현;문철;박민;김사현;김종배
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제45권3호
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    • pp.265-270
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    • 2017
  • 요소가수분해효소는 요소를 암모니아와 이산화탄소로 가수분해하는 효소로 요로감염을 일으키는 세균의 주요 병원성 인자이다. 따라서 요소가수분해효소는 세균이 요로감염증을 유발하는데 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 요소가수분해효소를 생성하는 6가지 종류의 세균에 (K. oxytoca, K. pneumoniae, M. morganii, P. mirabilis, P. vulgaris, S. saprophyticus) 대한 제럼본의 억제효과와 요소가수분해효소 활성능을 평가하였다. 최소억제농도와 최소살균농도 실험에서 제럼본은 요소가수분해효소를 생성하는 6가지 종류의 세균에 대해 억제효과를 보였으며, 최소억제농도는 0.5-2 mM, 최소살균농도는 1-4 mM를 나타내었다. 요소가수분해 활성억제 실험에서 제럼본은 요소가수분해효소의 억제제로 사용하는 아세토히드록사민산 보다 뛰어난 요소가수분해 활성억제효과를 보였다. 그러나 제럼본은 요소가수분해효소를 이루는 소단위체의 발현양에는 영향을 주지 않았다. 이러한 결과들을 종합하여 볼 때, 제럼본은 요소가수분해효소를 생성하는 세균에 대한 살균력을 가질 뿐 만 아니라 훌륭한 요소가수분해 활성억제력도 보유하고 있는 것으로 사료된다.

요소분해 저해에 미치는 목초액의 영향 평가 (Effect of pyroligneous acids on urease inhibition)

  • 박현준;박진희
    • Journal of Applied Biological Chemistry
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    • 제60권2호
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    • pp.173-178
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    • 2017
  • 본 연구는 요소비료를 처리할 때 가수분해가 일어나 암모니아로 휘산되어 손실되는 것을 억제하기 위한 목적으로 목초액이 요소분해에 미치는 영향을 규명하고자 하였다. 기존에 수많은 요소분해 합성억제제들이 개발 또는 탐색되어 왔으나, 토양 또는 환경 별로 효과가 일정치 않고 합성물질의 경우 환경에 미치는 영향을 고려해야 한다는 점 등 때문에 그 사용이 제한되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 친환경 농업자재인 목초액이 토양 중 요소분해에 미치는 영향을 요소분해효소(urease)활성 억제효과를 통해 평가하였다. 목초액은 식물 urease와 미생물 urease 활성저해 효과뿐만 아니라 다양한 urease complex가 존재하는 토양 urease에도 저해효과를 보였다. 이러한 요소분해효소의 저해는 jack bean urease 반응속도를 측정한 결과 non-competitive inhibition으로 판단된다. 또한 목초액을 요소와 함께 토양에 처리하였을 경우 토양 내 요소분해작용을 억제하였다. 이를 통해 목초액을 요소 비료와 같이 처리할 경우 식물에 공급되는 질소의 효율을 증진시킴과 동시에 토양에 공급되는 질소비료의 총량을 절감하여 친환경 농업에 도움이 될 것으로 판단된다.

섬유소 가수분해반응에 관한 연구(II) - 효소흡착과 가수분해반응에 관여하는 여러인자의 영향 - (Kinetic Studies on Enzymatic Hydrolysis of Cellulose(II) - Evaluation of Several Factors for Enzyme Adsorption and Initial Hydrolysis -)

  • 이용훈;김철
    • KSBB Journal
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    • 제6권2호
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    • pp.167-174
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    • 1991
  • 섬유소 물질을 유용한 자원으로 전환시키기 위하여 섬유소 분해요소를 상요하여 가수분해 반응을 시킬 때 섬유소의 구조적 특성, 섬유소-효소계의 상관성, 가수분해 저해효과, 섬유소 분해효소의 불활성화 등에 의하여 섬유소 가수분해 반응 속도에 상당한 영향을 주는 것으로 알려져 있다. 가수분해 반응이 진행함에 따라 높은 결정성을 가진 섬유소인 Avicel PH 101의 결정화도는 서서히 증가하였으며 무정형이 많은 Solka Floc BW 40은 반응초기에 급격한 증가를 보여주었고 실험적으로 결정성 부분과 무결정성 부분이 동시에 분해됨을 알 수 있었으며, 반응 초기에 급격한 효소의 흡착이 일어나며 반응이 진행함에 따라 서서히 탈착됨을 볼 수 있었다. 반응 생성물인 글루코오스와 셀로바이오스는 초기 가수분해 반응속도에 상당한 저해효과를 주며 또한 생성물의 농도가 증가할수록 효소 흡착량이 감소함을 알 수 있었다. 섬유소 분해요소의 불활성도는 반응시간에 따라 지수 함수적으로 변화함을 실험적으로 알 수 있었다. 셀로바이오스의 초기 가수분해 반응속도는 상대적으로 높은 ${\beta}-glucosidase$의 활성도에 의해 비교적 높은 셀로바이오스의 농도(5-10mg/ ml)에서도 기질의 저해효과가 적음을 볼 수 있었다.

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건답(乾畓) 직파(直播) 논에서 초기(初期)의 암모니아 휘산(揮散) 경감(輕減)을 위한 인산(燐酸) 입힌 요소(尿素)의 효과(效果) (Use of Phosphate Coated Urea to Decrease Ammonia Volatilization Loss from Direct Seeded Rice Field at Early Stage)

  • 정영상;하상건;조병옥;이호진
    • 한국토양비료학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.8-14
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    • 1996
  • 건답(乾畓) 직파(直播) 재배(栽培) 논에서 건답(乾畓) 초기(初期)에 표면(表面) 시용(施用)된 요소(尿素)의 암모니아 휘산량(揮散量)을 알아내고, 이를 억제(抑制)하기 위하여 인산(燐酸) 입힌 요소(尿素)의 사용(使用) 효과(效果)를 검토(檢討)하였다. 인산(燐酸)입힌 요소(尿素)는 요소(尿素) 94.5%, 인산(燐酸) 5%, 그리고 silica powder 0.5% 비율로 섞어 조제하였다. 토양(土壤) 수분(水分)이 다른 상태로 조절한 토양(土壤)에 요소(尿素), 인산(燐酸) 입힌 요소(尿素) 및 urease 활성 억제제인 thio urea 5%를 처리하여 실험실 내에서 요소(尿素) 가수 분해율(分解率)을 조사하였다. 건답(乾畓) 직파(直播) 포장(圃場)에서의 암모니아 휘산량(揮散量)을 측정하기 위하여 직경22.5cm 높이 40cm인 아크릴 원통을 이용하여 인산(燐酸)과 giycerol 암모니아 포집포를 설치하여 암모니아 휘산량(揮散量)을 조사하였다. 실내 실험 결과 포장용수량(圃場容水量) 상태에서 요소(尿素) 첨가 후 3일만에 요소(尿素) 잔존률이 39.6%로 떨어졌고, 1주일 후에는 대부분의 요소(尿素)가 가수(加水) 분해 되었다. Thiourea의 사용에 의하여 가수분해(加水分解) 억제 효과가 있었다. 인산(燐酸) 입힌 요소(尿素)를 첨가한 경우 3일만의 요소(尿素) 잔존률은 높았으나, 7일 후에는 요소(尿素) 첨가와 비슷해졌다. 토양수분(土壤水分) 함량이 포장용수량(圃場容水量) 이상으로 충분한 조건에서는 요소(尿素) 및 인산(燐酸) 입힌 요소(尿素) 첨가 1주일 후의 가수분해율(加水分解率)은 97~98%로 차이가 없었고 thiourea 사용 효과만 있었다. 비교적 건조한 상태인 300KPa 수분(水分) 상태에서는 습윤한 상태 보다 가수(加水) 분해율(分解率)이 낮았으며, 인산(燐酸) 입힌 요소(尿素)와 thiourea 첨가 요소(尿素)의 가수분해율(加水分解率)은 요소(尿素) 사용에 비해 낮았다. 건답(乾畓) 직파(直播) 논에서 포장(圃場) 시험한 결과 담수 전인 건답(乾畓)상태에서 요소(尿素) 시용구에서는 시용 질소(窒素)의 14.7%가 암모니아로 휘산(揮散)되어 손실되었으며, 인산(燐酸) 입힌 요소(尿素)와 인산(燐酸)과 magnesium phosphate를 입힌 완효성(緩效性) 비료(肥料)의 암모니아 휘산률(揮散率)은 2~4%로 매우 낮았다. 한편 축산분(畜産糞) 유기질(有機質) 비료(肥料)를 사용한 구에서의 암모니아 휘산량(揮散量) 역시 많았다.

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산소플라즈마를 이용한 Poly(butylenesuccinate)의 표면친수성 향상이 생분해성에 미치는 영향 (Effect of Oxygen Plasma Treatment on Hydrophilicity and Biodegradability of Poly(butylenesuccinate))

  • 김수민;윤창상;박정희
    • 한국섬유공학회:학술대회논문집
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    • 한국섬유공학회 2001년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.47-50
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    • 2001
  • 고분자의 생분해는 미생물에 의하여 분비되는 효소를 촉매로 하여 산화, 가수분해 등의 반응이 일어나 진행된다. 고분자의 생분해성에 영향을 미치는 요소는 다양하여 고분자 자체의 분자구조뿐만 아니라 분해되는 환경조건과도 관련되어있다. 특히 고분자를 분해시키는 미생물과 분해에 직접적인 촉매로 작용하는 효소는 대부분 수분이 있는 조건에서 활성이 크기 때문에, 수분의 접근성과 침투정도는 생분해에 중요한 요인으로 작용한다. (중략)

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배추 재배 시 목초액에 의한 요소 가수분해 지연을 통한 질소비료 절감 효과 (Reduced use of nitrogen fertilizer through retarded hydrolysis of urea by pyroligneous acid for Chinese cabbage cultivation)

  • 이주경;박현준;박진희
    • Journal of Applied Biological Chemistry
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    • 제65권1호
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    • pp.1-6
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    • 2022
  • 요소는 가장 보편적인 질소비료 중 하나인데 빠른 가수분해와 환경으로의 질소 손실로 인해 작물에 질소 이용효율이 낮다. 따라서 요소 비료에서 질소 방출을 제어하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 토양의 요소가수분해효소를 억제하여 요소에서 과도한 질소 용출을 방지하기 위해 목초액을 처리하였다. 목초액의 유효성분은 목초액을 처리하지 않은 토양에 비해 암모늄태 질소의 추출량을 79.7% 감소시켜 토양에서 요소의 암모니아화를 억제한 것으로 나타났다. 목초액이 요소의 시비 효율에 미치는 영향을 평가하기 위해 요소와 목초액을 처리한 토양에서 배추(Brassica campestris var. Pekinensis)를 각각 포트와 포장에서 재배하였다. 목초액을 요소와 같이 처리했을 때 관행적으로 사용하는 요소량의 반을 사용하였으며 관행과 비교하여 유사한 배추 생체중을 보였다. 배추의 질소 함량은 목초액 처리구에서 낮아 배추가 질소를 효율적으로 사용한 것으로 판단된다. 따라서 요소를 목초액의 유효성분과 같이 처리하면 시비량과 시비 횟수를 감소시킬 수 있다.

urease고정막에 의한 urea의 가수분해 (Hydrolysis of urea by immobilized urease membrane)

  • 나원재;김민;김병식
    • 한국막학회:학술대회논문집
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    • 한국막학회 2004년도 춘계 총회 및 학술발표회
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    • pp.49-52
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    • 2004
  • 생체 내에서의 요소 형성은 단백질이 아미노산으로 분해되어 인체에 남은 요소는 오줌으로 배출된다. 그러나 고농도의 urea의 경우 단백질을 변형시키게 된다[1-2]. 이러한 고 농도의 urea를 단백질 공정을 통해서 제거시키는 기술이 최근의 투석 과학이다. 그러나 이러한 방법은 urea의 제거와 함께 많은 양의 단백질과 양이온이 유출 및 오염의 문제가 많이 발생하고 있다[3].(중략)

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우레아제(Urease) 고정막에 의한 요소(Urea)의 가수분해 (Hydrolysis of Urea by Immobilized Urease Membrane)

  • 김병식;김민;허광범;홍주희;나원재;김재훈
    • 공업화학
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    • 제18권1호
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    • pp.10-16
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    • 2007
  • 본 연구에서는 인체의 해로운 요소를 분해하고 분해 생성물인 암모니아($NH_3$)의 제거를 위한 우레아제 고정막 제조와 가수분해 특성에 관하여 검토되었다. 우레아제 고정막은 방사선 그라프트 중합법에 의해 다공성 중공사막에 음이온 교환기로서 DEA를 도입한 후 요소의 가수분해를 위해 우레아제를 고정시켜 제조하였다. 음이온 교환기가 도입된 막에 우레아제가 고정된 경우 그라프트율이 증가할수록 고정량이 증가하였다. 이것은 그라프트율이 증가할수록 그라프트 체인이 신장하여 단백질이 다층으로 고정되기 때문이다. 한편, 가교제의 첨가는 우레아제 고정막의 세척 과정에서 발생하는 탈리 현상을 억제할뿐 아니라 막의 반복사용도 가능하게 하였다. 5 h의 가교 반응을 통하여 탈리현상이 발생되지 않는 우레아제 고정막을 제조하였으며, 이때 제조된 우레아제 고정막은 1 mol과 4 mol의 요소 용액에서 각각 98%와 50% 이상의 가수분해 성능을 나타내었다.

유기용제 취급 근로자들의 Succinyl trialanine p-nitroanilide 가수분해 효소 활성에 관한 연구 (A study of Succinyl trialanine p-nitroanilide hydrolytic activity in workers exposed to organic solvents)

  • 오혜주;노재훈
    • Journal of Preventive Medicine and Public Health
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    • 제26권1호
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    • pp.74-85
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    • 1993
  • 유기용제 취급 근로자들의 간기능 장해의 새로운 지표로서 혈청 Succinyl trialanine p-nitroanilide (STN) 가수분해 효소 활성치에 관한 연구가 신발제조업 제화부서에 근무하는 종사자 114명을 대상으로 시행하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 전체 대상자의 간기능 검사치인 혈청 GOT, GPT, ${\gamma}GT$의 평균은 $22{\pm}12.32IU/l,\;20{\pm}9.65IU/l,\;28{\pm}21.35IU/l$였고, 혈청 STN 가수분해 효소 활성치는 $0.08{\pm}0.05$였다. 2. 혈청 STN 가수분해 효소 활성치는 남자에서 통계학적으로 유의하게 높았고(P<0.05), 연령군별로는 차이가 없었다. 3. 일일근무시간별 혈청 STN 가수분해 효소 활성치는 차이는 없었으나, 3년이상 근무한 근로자와 100ppm이상의 톨루엔에 노출된 근로자에서는 혈청 STN 가수분해 효소 활성치가 통계학적으로 유의하게 증가하였다(p<0.05). 4. 톨루엔 노출농도와 혈청 GOT, GPT, ${\gamma}GT$ 및 혈청 STN 가수분해 효소 활성치 사이에는 통계학적으로 유의한 상관관계를 나타냈다(p<0.01). 5. 혈청 STN 가수분해 효소 활성치에 영향을 미치는 요소중에서 톨루엔 노출농도가 가장 설명력이 높고, 통계학적으로 유의하였다(P<0.05).

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단백질 가수분해 물을 이용한 인간 피부 섬유아세포의 저온 보존액 개발 (Development of hypothermic preservation solution for the human dermal fibroblast using protein hydrolysates)

  • 변순휘;최태부
    • KSBB Journal
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    • 제24권3호
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    • pp.312-320
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    • 2009
  • 치료용 단백질을 생산하는 생물의약품 산업이나 세포치료제 및 이식용 세포를 다루는 재생의학 분야 등의 세포기반 산업에서 안정적인 세포의 보존은 필수적인 요소이다. 본 연구에서는 인간 피부 섬 유아세포의 $4^{\circ}C$ 저온보존에서 우수한 성능을 나타내는 개선된 저온보존액을 개발하고, 저온에 의한 세포 손상을 보호함으로써 보다 안정적인 세포 저온보존 기술을 제공하고자 하였다. 세포의 저온보존에서 우수한 효능을 나타내는 핵심 성분을 탐색한 결과, yeast hydrolysate 등의 단백질 가수분해물을 첨가한 보존액에서 월등히 뛰어난 보존효과가 나타남을 확인하였다. 단백질 가수분해 물은 미생물, 식물, 동물유래 단백질 가수분해 물에서 모두 우수한 효과를 나타냈으며, 특히 단백질 가수분해물 성분 중 분자량 10kDa 이하의 펩타이드를 첨가한 저온보존에서 우수한 보존효과가 나타났다. 저온에 의한 세포손상에 대해 단백질 가수분해물은 세포내 ATP level의 감소를 막아주고 ROS 생성을 억제하는 것으로 나타났으며, 항산화제 및 삼투압 조절물질을 단백질 가수분해 물과 함께 첨가하였을 때 더욱 우수한 세포 보존효과를 보였다. 최종적으로 본 연구에서 개발한 KUL261 저은보존액 (DMEM/F12 1 : 1 medium, yeastolate 1%, $\alpha$-tocopherol $100{\mu}M$, dextran 2.5%)은 기존의 저온 보존액에 비해 세포 생존을 및 성장률에서 월등히 우수한 성능을 나타내었다. 결론적으로, 핵심 유효성분으로 단백질 가수분해물을 포함하는 개선된 저온보존액은 기존의 보존액보다 월등히 우수한 보존효과를 제공하며, 세포치료제 및 재생의학 분야의 발전과 글로벌 상업화에 기여할 수 있을 것이다.