• 제목/요약/키워드: 질소원

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영흥도 조간대 갯벌 저서미세조류의 생태적 중요성; 안정동위원소 분석 활용 (Ecological Importance of Benthic Microalgae in the Intertidal Mud Flat of Yeongheung Island; Application of Stable Isotope Analysis (SIA))

  • 강수진;최보형;한용진;신경훈
    • 생태와환경
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    • 제49권2호
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    • pp.80-88
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    • 2016
  • 영흥도 인근 갯벌의 저서 먹이망 구조를 파악하고, BMA가 저서동물에 대한 먹이원으로써의 중요성을 파악하기 위하여 저서동물 (이매패류, 갑각류, 복족류, 어류)과 먹이원의 탄소 및 질소 안정동위원소비를 분석하였다. 먹이원의 후보인 POM, BMA, 잘피 (Z. marina)와 해조류의 탄소 안정동위원소비는 -26.5‰에서 -8.4‰로 넓은 범위를 보였으며, 저서동물의 탄소 안정동위원소비는 -17.8‰에서 -12.1‰로 먹이원의 탄소 안정동위원소 범위 내에 존재하였다. 해조류 중 녹조류와 SOM을 제외한 먹이원의 질소 안정동위원소비 ($5.7{\pm}1.0$‰)는 저서동물($11.8{\pm}1.9$‰)에 비하여 가벼운 것으로 나타나, 기존의 연구와 유사한 경향을 보였다. 탄소와 질소 안정동위원소비 분석을 통하여 저서동물은 세 그룹으로 나누어질 수 있음을 확인하였으며, 이는 각 그룹 내 저서동물의 먹이원 및 생태적 지위가 유사함을 의미한다. 또한 각 그룹에 대한 BMA의 먹이 기여도가 매우 큰 것으로 파악되었으며 이와 같은 연구 결과를 통해서 영흥도 조간대 갯벌 생태계에 있어 BMA가 가장 기초적인 생물자원이라는 것을 확인할 수 있었다.

퇴비화 공정의 1차 발효단계에서 질소성 물질의 거동 평가 (An Assessment on the Behavior of Nitrogenous Materials during the First High-rate Phase in Composting Process)

  • 정연구;김진수
    • 유기물자원화
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    • 제8권3호
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    • pp.81-88
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    • 2000
  • 음식쓰레기, 슬러지 등과 같이 C/N비가 낮은 폐기물을 호기성으로 퇴비화하는 경우 질소 성분이 많이 손실될 수 있으며, 이는 비료성분의 손실, 악취를 비롯한 환경오염 발생 등을 유발할 수 있다. 본 연구에서는 퇴비화 공정에서 질소성 물질의 보존방법을 도출하기 위한 기초 연구로 음식쓰레기를 실험실 규모로 퇴비화하면서 일반적인 호기성 퇴비화 공정에서 일어나는 질소의 거동을 분석하였다. 음식쓰레기는 종이나 나무조각과 혼합하여 퇴비화하였으며, 질소성 물질의 거동을 평가하기 위해 퇴비시료에 포함된 암모니아, 산화성 질소, 유기성 질소를 측정하였다. 배가스로 손실되는 질소도 황산으로 흡수시켜 정량하였다. 퇴비화 반응의 활성화 여부가 유기성 질소의 무기화에 큰 영향을 미치는 것으로 조사되었다. 활성이 좋은 퇴비를 식종한 경우 반응 초기부터 유기성 질소의 무기화가 활발히 진행되어 많은 양의 질소가 손실된 반면 초기의 낮은 pH 기간이 길어지면 유기성 질소의 분해가 지연되는 것으로 나타났다. 암모니아 손실량은 주입된 공기량의 영향이 큰 것으로 판단되며, 암모니아 손실이 증가하면 퇴비의 암모니아 함량이 크게 감소하였다. 질소에 대한 물질수지 분석을 통하여 초기 질소의 28~38%가 암모니아로 전환되었으며, 전환된 암모니아의 77~94%가 가스로 손실된 것으로 나타났다.

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인산감수성(燐酸感受性)이 다른 대두품종(大豆品種)의 RNA, DNA 및 기타 인산형태(燐酸形態)에 대(對)한 질소원(窒素源)의 영향(影響)에 관한 연구(硏究) (Effects of Nitrogen Sources on RNA, DNA and other Phosphorus Fractions of Soybean Cultivars Different in Phosphorus Sensitivity)

  • 박훈;찰스 A 스뚜디
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제19권3호
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    • pp.172-183
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    • 1976
  • 인산감수성(燐酸感受性)이 다른 대두(大豆)를 암모니움태, 질산태, 뇨소태질소의 배양액에 길러 엽(葉)과 근(根)에서 RNA, DNA 및 기타 인산형태(燐酸形態)를 정량하였다. 인산감수성(燐酸感受性)인 품종(品種)은 내성(耐性)인 품종(品種)보다 모든 질소원(窒素源)에서 산가용무기린산함량(酸可溶無機燐酸含量)이 높았다. 산가용무기린산(酸可溶無機燐酸)은 요소배양(尿素培養)에 가장 높았고 질산태배양(窒酸態培養)에서 가장 낮았다. 전인산(全燐酸) 함량(含量)은 산가용무기린(酸可溶無機燐)의 증가(增加)에 의(依)하여 가장 영향(影響)을 받았다. 산가용무기린산(酸可溶無機燐酸)이 증가(增加)하면 산가용유기린산(酸可溶有機燐酸), 지질인산(脂質燐酸) 리보핵산인(核酸燐)과 잔여인산(殘餘燐酸)이 증가(增加)하는 경향(傾向)이나 데옥시 리보핵산(核酸)은 변화가 거의 없었다. 질산태배양식물(窒酸態培養植物)에서 전린산(全燐酸)에 대(對)한 리보 핵산인(核酸燐)이나 데옥시리보핵산인(核酸燐)의 백분률(百分率)은 암모니움 배양(培養)의 그것보다 두배가 되었으며 질소원(窒素源)에 관계(關係)없이 내성품종(耐性品種)에서 역시 높았다 전산가용인(全酸可溶燐)에 대(對)한 산가용유기린(酸可溶有機燐)의 백분률(百分率)은 인산감수성(燐酸感受性)이 적을수록 적었다. 인산감수성(燐酸感受性)은 인산대사(燐酸代謝)풀의 상대적(相對的) 크기에 의존(依存)됨을 나타낸다. 전건물생산량(全乾物生産量)은 전인산함량(全燐酸含量)과 부상관(負相關)이고 (-0.84로 1% 수준유의(水準有意)) 산가용무기린(酸可溶無機燐) (-0.84로 1% 수준유의(水準有意))이나 잔여인(殘餘燐) (-0.69로 5% 수준유의(水準有意))과도 부상관(負相關)이었다. 산가용유기린(酸可溶有機燐)을 지질인(脂質燐), 리보핵산인(核酸燐) 및 데옥시 리보핵산인(核酸燐)과 정(正)의 상관성(相關性)을 보이나 잔여인(殘餘燐)과는 부(負)의 관계(關係)였다. 리보핵산인(核酸燐)은 지질인(脂質燐)과만 유의정상관(有意正相關)(0.63, 1% 수준(水準))을 갖는다. 질소원(窒素源), 품종(品種) 그리고 인산대사(燐酸代謝)풀 간(間)에는 유의성(有意性)있는 (1%수준(水準)) 교호작용(交互作用)이 있었다. 인산감수성(燐酸感受性)과 암모니움해독(害毒)은 에너지 대사면(代謝面)에서 동일(同一)한 것으로 보였다. 즉(卽) 전자(前者)는 아데노신 3 인산(燐酸)을 아데노신 2 인산(燐酸)으로의 轉換(에너지방출)을인산(燐酸) 포텐샬을 통해 저해하며 후자(後者)는 아데노신3 인산(燐酸)의 생성(生成)(에너지 저장(貯藏))을 저해하는것 같다.

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식충식물로부터 Protease를 생산하는 Bacillus sp. SH-8의 분리와 효소 생산성 (Enzyme Production of A Protease-producing Strain, Bacillus sp SH-8 Isolated from Insect-eating Plant)

  • 윤기홍;이미성;박병완;박용하;김홍익;김정현;김문숙
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.323-328
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    • 2006
  • 식충식물에서 채취된 시료로부터 protease치 생산균으로 분리된 SH-8은 그람 양성간균으로 16S rRNA외 부분 염기서열에 근거하여 Bacillus속 균주로 확인되었다. Protease 생산을 위한 배지를 제조하기 위해 질소원, 탄소원, 인, 금속이온의 성분을 변화시키면서 균의 성장과 효소 생산성을 비교하였다. 포도당을 탄소원으로 사용하였을 때는 균의 성장은 정상적으로 일어나지만, pretense생산이 완전히 억제되는 것으로 나타났으며, 가용성 전분을 탄소원으로 사용하였을 때 효소 생산성이 가장 높았다. 질소원으로는 yeast extact가 효소 생산에 가장 적합하였으며, 농도가 높으면 효소 생산성이 저하되었다. 한편 2가 금속이온중 $Zn^{2+}$, $Cu^{2+}$, $Co^{2+}$, $Mn^{2+}$을 배지에 첨가하였을 때는 균의 성장이 심하게 저해되었으며, 효소 생산도 되지 않았다. $CaCl_2$를 첨가한 배지에서는 효소 생산성이 증가되었으며, 효소 반응에 $CaCl_2$를 첨가하였을 때도 효소 활성이 증가하였다. 이로보아 $CaCl_2$는 Bacillus sp. SH-8의 protease 생산성과 활성을 모두 증가시키는 것으로 판단된다. 가용성 전분(2%), yeast extract(0.3%), $CaCl_2$(0.3%), $CaCl_2$(0.01%)와 $KH_2PO_4$(0.01%)를 포함하는 것으로 구성된 최적화 배지에서 최대효소 생산성은 435 U/ml로 나타났으며 26시간이 되었을 때 배양액 내 효소활성은 급격히 감소하였다.

한국잔디 갈색퍼짐병 방제를 위한 선발 미생물의 길항기작 및 배양조건 (Antagonistic Mechanisms and Culture Conditions of Isolated Microbes Applied for Controlling Large Patch Disease in Zoysiagrass)

  • 김영선;마기윤;이긍주
    • 원예과학기술지
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    • 제33권4호
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    • pp.492-500
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    • 2015
  • 본 연구는 한국잔디에 발생하는 주요 병해인 갈색퍼짐병 억제능력을 보인 3가지 길항 미생물의 길항기작과 미생물제제의 개발에 필요한 배양 조건을 밝히는 것이다. 길항미생물들의 길항작용 기작인chitinase, cellulase 및 siderophore생산능 조사에서 선발 길항미생물 모두 chitinase 활성은 없었으나, I-009균주와 FRIN-001-1균주에서 cellulase와 siderophore의 활성이 있어 진균의 외막가수분해 및 경쟁적 길항작용이 있다고 판단하였다. 그러나 YPIN-022균주는 siderophore의 생산능은 확인하였으나, chitinase와 cellulase의 생산능은 없는 것으로 확인되었다. 선발 길항미생물의 실용화를 위해서는 대량 배양이 필수적이므로 배양학적 특징을 탐색하고자 배지, 온도, pH, 배양시간, 탄소원, 질소원, 무기화합물 등의 영향을 조사한 결과 세 균주 모두 LB 배지에서 생육이 가장 왕성하였다. 최적 배양 온도는 I-009와 FRIN-001-1균주는 pH 5-8범위에서 $35^{\circ}C$$30^{\circ}C$ 온도로 32시간 및 28시간 배양할 때 각각 균체의 생장이 가장 높았다. Pseudomonas 속의 YPIN-022균주는 $35^{\circ}C$ 배양 온도로 pH 5-9 배지위에서 24시간 배양시킬 때 생육이 가장 높았다. 탄소원으로 1% sucrose, 질소원으로 0.5% 효모추출물, 무기화합물로 0.1% 염화칼륨을 첨가한 배지에서 I-009와 YPIN-022균주의 생육이 가장 좋았으나, FRIN-001-1균주는 탄소원으로 mannitol, 무기화 합물로 인산칼륨 첨가배지에서 생육이 더 양호했다.

반응표면 분석에 의한 사상균 Strain FJ1의 Cellulolytic Enzymes 생산조건의 최적화 (Optimization for the Production Factors of Cellulolytic Enzymes of a Fungus, Strain FJ1 by Response Surface Methodology)

  • 김경철;유승수;오영아;이용운;전선용;김성준
    • KSBB Journal
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    • 제17권2호
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    • pp.195-202
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    • 2002
  • 사상균 FJ1의 섬유소 분해효소 생산조건을 최적화하기 위해 반응표면 분석법을 이용하였다. 반응표면 분석을 위한 실험 계획법은 중심합성법 계획법을 이용하였으며, 주요 배양인자로서 탄소원의 농도, 질소원의 농도, 혼합탄소원 비율, 그리고 배양시간에 대해 조사하였다. CMCase의 경우에서는 탄소원의 농도 3.5%, 질소원 농도 0.6%, 혼합탄소원인 avicel 및 CMC의 비율 52:48, 그리고 배양시간 5.4일에 33.5 U/mL로 최적화되었고, xylanase의 생산은 3.5%, 7.8%, 54:46의 배양조건에서 5.3일에 52.6 U/mL이었고, $\beta$-glucosidase의 생산은 5.0%, 1.0%, 83:17의 배양조건에서 7일에 2.88 U/mL이었고, avicelase의 생산은 4.0%, 0.9%, 64:36의 배양조건에서 6.5일에 1.84 U/mL로 최적화되었다. 이 중에서 $\beta$-glucosidase의 생산성은 중앙값의 실험조건보다 74% 정도로 가장 높은 효율 향상을 보여 주었다. 실제로 최적 예측조건에서 실증실험을 수행한 결과 본 모델의 타당성이 입증되었다. 본 연구에서 얻은 섬유소 분해 효소 생산 조건 최적화에 관련된 자료들은 산업적으로 효소를 생산하고자 할 때 유용하게 사용될 것이다.

반응표면 분석에 의한 Trichoderma sp. FJ1의 cellulolytic enzymes 생산의 최적화

  • 김경철;유승수;오영아;이용운;정선용;김성준
    • 한국생물공학회:학술대회논문집
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    • 한국생물공학회 2002년도 생물공학의 동향 (X)
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    • pp.453-456
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    • 2002
  • Trichoderma sp. FJl의 섬유소 분해효소 생산조건을 최적화하기 위해 반응표면 분석법을 이용하였다. 반응표면 분석을 위한 실험 계획법은 중심합성법 계획법을 이용하였으며, 주요 배양인자로서 탄소원의 농도, 질소원의 농도, 혼합탄소원 비율, 그리고 배양시간에 대해 조사하였다. CMCase의 경우에서는 탄소원의 농도 3.5%, 질소원 농도 0.6%, 혼합탄소원인 avicel 및 CMC의 비율 52:48, 그리고 배양시간 5.4일에 33.5 U/ml로 최적화되었고, xylanase의 생산은 3.5%, 0.8%, 54:46의 배양조건에서 5.3일에 52.6 U/ml이었고, ${\beta}-glucosidase$의 생산은 5.0%, 1.0%, 83:17의 배양조건에서 7 일에 2.88 U/ml이었고, avicelase의 생산은 4.0%, 0.9%, 64:36의 배양조건에서 6.5일에 1.84 U/ml로 최적화되었다. 이중에서 ${\beta}-glucosidase$의 생산성은 기존 실험조건보다 74% 정도로 가장 높은 효율 향상을 보여주었다. 실제로 최적 예측조건에서 실증실험을 수행한 결과 본 모델의 타당성이 입증되었다. 본 연구에서 얻은 섬유소 분해 효소 생산 조건 최적화에 관련된 자료들은 산업적으로 효소를 생산하고자 할 때 설계에 유용하게 사용될 것이다.

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환경조건(環境條件)이 대두(大豆) 탄저병균(炭疽病菌)(Colletotrichum truncatum)의 부착기형성(附着器形成)에 미치는 영향(影響) (Effect of Environmental Factors on Appressorium Formation of Colletotrichum truncatum)

  • 도은수;백수봉
    • 한국균학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.142-148
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    • 1987
  • 대두(大豆) 탄저병(炭疽病)(C. truncatum)을 공시(供試)하여 In vitro에서 광(光), pH 및 영양원(營養源)과 In vivo에서 시비수준(施肥水準)(P, K 및 Ca)이 부착기형성(附着器形成)에 미치는 영향(影響)을 조사(調査)한 바는 다음과 같다. 1. 3시간(時間) 및 6시간(時間)이 지난후의 조사(調査)에 따르면 광처리(光處理)를 한 것이 암처리(暗處理)를 한 것보다 부착기형성률(附着器形成率)이 양호(良好)하였다. 그러나 시간이 진행(進行)됨에 따라서는 각처리(各處理)에서 부착기형성률(附着器形成率)이 높아졌다. 2. 부착기형성(附着器形成)에 적정 pH는 $pH\;6{\sim}8$이었다. 3. 탄소원(炭素源) 및 질소원(窒素源) 공(供)히 무처리구(無處理區)에서 부착기형성률(附着器形成率)이 양호(良好)하였고 농도(濃度)가 높을수록 억제되는 경향이었으며 질소원(窒素源)에 비(比)하여 탄소원(炭素源)에서의 부착기형성률(附着器形成率)이 양호(良好)하였다. 그리고 시간(時間)이 경과함에 따라서 부착기형성률(附着器形成率)이 상승했다. 4. 3시간(時間) 경과후의 조사(調査)에서는 인산 및 칼륨처리(處理)는 증시(增施)했을 경우 다소 부착기형성(附着器形成)이 억제되었으나, 칼슘처리(處理)에 있어서는 무비구(無肥區)<표준비구(標準肥區)<2배비구(培肥區)의 순(順)으로 부착기형성(附着器形成)이 상당히 억제되는 경향이었다. 그러나 시간(時間)이 경과함에 따라서는 부착기형성률(附着器形成率)이 시비수준(施肥水準)과 관계없이 상당히 증가(增加)됨을 보였다.

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폐광지역에서 분리한 quinoline 분해 세균인 Pseudomonas sp. NFQ-1의 특성연구 (Characterization of the Quinoline-Degrading Bacterium Pseudomonas sp. NFQ-1 Isolated from Dead Coal Pit Areas)

  • 윤경하;황선영;권오성;오계헌
    • KSBB Journal
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    • 제18권3호
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    • pp.174-179
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    • 2003
  • 폐광지역으로부터 quinoline (2,3-benzopyridine)을 유일한 탄소원, 질소원, 그리고 에너지원으로 이용하는 세균 NFQ-1을 농화 배양기법을 통하여 분리하였다. 분리된 세균은 그람음성의 간균으로서 BIOLOG 시험을 통하여 Pseudomonas nitroreducens로 동정되었으며, 본 연구에서는 Pseudomonas sp. NFQ-1으로 명명하였다. Quinoline의 분해는 호기적 조건하의 B-배지에서 Pseudomonas sp. NFQ-1를 이용하여 실시되었다. 균주 NFQ-1 세균은 2.5 mM quinoline을 9시간 이내 완전히 분해하였다. 배양기간 동안 quinoline 분해의 중간대사산물인 2-hydroxyquinoline이 일시적으로 생성되었다가 배양기간 후반부에 사라졌다. 배양의 초기 pH 8.0은 6.8로 감소하다가 배양이 진행됨에 따라 7.0이 되었다. 대상 기질로서 quinoline의 농도가 증가함에 따라 생장곡선에서 유도기가 길어졌으며, 고농도의 quinoline (>15 mM)은 주어진 조건에서 균주의 생장과 quinoline의 분해를 억제하였다. 부가 질소원으로 7.6 mM $(\textrm{NH}_{4})_{2}\textrm{SO}_{4}$의 첨가조건하에서 Pseudomonas sp. NFQ-1은 2-hydroxyquinoline, p-coumaric acid, benzoic acid, p-cresol, p-hydroxybenzoate, protocatechuic acid, catechol 등의 다양한 화합물을 이용할 수 있었으나 일부 화합물들 (예, 6-hydroxyquinoline, 8-hydroxyquinoline, coumarin, indoline, pyridine, lepidine, quinaldine, 4-bydroxycournarin, benzene, salicylic acid, phenol, phthalate)은 탄소원으로 이용되지 못하였다. euinoline의 분해경로를 규명하기 위하여 catechol dioxygenases의 specific activity를 결정하였다. 그 값은 catechol 1,2-dioxygenase에서 약 184.7 U/mg, 그리고 catechol 1,2-dioxygenase에서 약 33.19 U/mg이었다. 그 결과 균주 NFQ-1은 quinoline를 분해하기 위하여 주로 ortho-분해경로를, 그리고 부분적으로 meta-분해경로를 이용하는 것을 보여주었다.