• Title/Summary/Keyword: 활성물질

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중공사 막을 이용한 감귤 과피 bioflavonoids 분리 및 식이 섬유 회수 공정 최적화 (Optimization of Separation Process of Bioflavonoids and Dietary Fibers from Tangerine Peels using Hollow Fiber Membrane)

  • 이은영;우건조
    • 한국식품과학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.151-160
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    • 1998
  • 감귤류의 가공 부산물인 감귤 과피 내에는 식이 섬유소 외에 미생물의 성장을 억제시키는 naringin과 혈압 저해 능력이 있는 hesperidin 등의 bioflavonoids가 다량 함유되어있지만, 대부분이 가공 과정 중 폐기되고 있다. 생리 활성 물질인 bioflavonoids를 회수하기 위하여 원료 투입 속도, 막 횡단 압력, 온도, pH등을 조절하여 최적 막 분리 조건을 구하였다. 감귤 과피에 7.5 배의 물을 첨가하여 균일하게 혼합한 후, 혼합 용액을 예비 여과 시스템에서 여과하였다. 예비 여과된 추출물은 중공사 막을 이용하여 한외 여과하였다. 원료 투입 속도와 flux간에는 일정한 상관 관계가 없었지만, 막 횡단 압력 8 psi 이상에서 pressure controlled region이 관찰되었다. $9^{\circ}C$에서 $25^{\circ}C$로 온도가 상승함에 따라 $10{\;}liters/m^2/hr{\;}(LMH)$씩 flux가 증가하였으나, $25^{\circ}C$에서 $33^{\circ}C$ 구간에서는 flux 증가폭이 2 LMH에 그쳤다. 모든 적용 막 횡단 압력에서 pH 4.8일 때의 flux가 가장 높았으며, pH 3.0에서의 flux가 pH 6.0, 7.0, 9.0 일 때 보다 훨씬 낮았다. 최적 운용 조건은 원료 투입 속도 49.3 L/hr, 막 횡단 압력 10psi,온도 $25^{\circ}C$, pH 4.8 이었다. 최적 분리 조건하에서 막 분리 하였을 때, 시간이 경과함에 따라 flux가 점차적으로 감소하여 약 1시간 50분 경과 후 정상 상태에 도달하였다. 각 분리 단계별로 retentate 단위 무게당 식이 섬유 함량과 permeate의 bioflavonoids농도를 측정하였다. 분리 단계별 retentate중 단위 무게당 총 식이 섬유와 수용성 식이 섬유 함량은 각각 170 mesh retentate와 prefiltered retentate에서 가장 높았다 한외 여과 permeate내의 naringin 과 hesperidin 농도는 각각 $0.45{\sim}0.65\;mg/g,\;5.15{\sim}6.86\;mg/g$으로, 감귤 과피 고유의 함량보다 각각 $15{\sim}22$배, $79{\sim}93$배 높은 수치였다. 따라서 , 감귤 과피로부터 bioflavonodsi를 회수하는데 있어서 PM10 중공사막의 운용이 매우 효과적인 분리 시스템임을 알 수 있었다.

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승마갈근탕과 발효 승마갈근탕에 의한 항산화, 항미생물 및 항세포독성 효과 (Antioxidative, Antimicrobial and Anticytotoxic Activities of Seungmagalgeuntang and Fermented Seungmagalgeuntang)

  • 인재평;신정미;허선진;이시경
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제43권7호
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    • pp.980-988
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    • 2014
  • 승마갈근탕액(SG)과 발효 승마갈근탕액(FSG)에 의한 항산화, 항균 및 세포독성에 대한 효과를 조사한 결과는 다음과 같다. SG와 FSG의 항산화 효과를 DPPH법을 이용하여 측정한 결과 $200{\mu}g/mL$에서 70.2%, 74.3%로 FSG가 높았다. SG와 FSG에 의한 아질산염 소거능은 pH 1.2, 3.0, 6.0 조건에서 발효 승마갈근탕액의 아질산염 소거능이 높았으며, pH가 낮을수록 아질산염 소거능은 높았다. SG와 FSG의 SOD 유사활성은 발효 승마갈근탕액에서 증가하였다. SG와 FSG의 총 플라보노이드 함량은 각각 47.14 mg/g, 52.11 mg/g으로 발효 처리 시 총 플라보노이드 함량이 증가하였다. SG와 FSG의 항균 효과를 조사한 결과 효모형 진균인 C. albicans에 대한 최소억제농도($MIC_{50}$)가 $800{\mu}g/mL$로 낮게 나타나 항진균 효과가 S. mutans, S. epidermidis와 S. aureus($MIC_{50}$, 1,600~3,200)에 대한 항균 효과보다 높았다. SG의 S. epdermidis와 S. aureus에 대한 항균 효과는 $MIC_{50}$$3,200{\mu}g/mL$였으나, FSG에 의한 $MIC_{50}$$1,600{\mu}g/mL$였다. SG와 FSG의 카드뮴에 대한 섬유소세포 보호 효과는 각각 $10.0{\mu}g/mL$ 처리 농도에서 64.36% 및 76.12%로 FSG의 세포보호 효과가 높게 나타났다. FSG의 폴리페놀성 물질 변화는 발효 처리 시 활성화된 daidzein 함량이 $63{\mu}g/L$로 SG에 비해 약 5배 증가하였다. 승마갈근탕액을 발효처리 시에 탕액의 색상이나 향기에 대한 선호도 및 전체적인 기호도가 증가하였다.

칡혼합 발효배지로 생산된 신령버섯의 면역기능성 비교 분석에 관한 연구 (Studies on the Comparative Analysis of Immunofunction of Agaricus blazei Murill Cultivated with Fermented Media Containing Pueraria thunbergiana)

  • 김주남;서정식;박동철
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.114-119
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    • 2002
  • 본 연구에서는 건강기능성 버섯으로 알려진 A. blazei 에 대하여 재배시 농가에서 사용하는 배지의 종류에 따라 생산된 자실체의 면역 기능성 차이를 규명 할 목적으로 in viro 상태에서 추출다당체의 세포에 대한 영향을 살펴보았다. 기능성 약용 버섯인 A. balzei 에 대하여 재배시 농가에서 사용하는 배지에 따른 in viro 상태에서 세포에 대한 다당체의 영향을 검토하였다. 추출용매에 따른 항종양 물질의 저해효과는 약 25∼30% 수율범위의 methanol 추출물이 비교적 높은 효과를 나타내었다. 이 추출물을 이용하여 human colon carcinoma cell line인 HT29와 human heptoma cell line HepG2에 대한 항종양실험 결과 결장암 세포에 대한 효과는 고농도로 처리시 사용된 생산배지에 따라 1.5∼3.5배 까지의 차이를 나타내었다. 간암세포에 대해서도 고농도로 처리시 사용된 생산배지에 따라 1.3∼2.4배 까지의 저해효과를 볼 수 있었으며 이는 배지상의 조성과 발효에 따른 차이로 추측된다. 국내산 신령버섯간 지역별로 다르게 사용되는 생산배지 사이에 나타나는 항종양효과에서 일반적으로 많이 사용되는 볏짚과 사탕수수 혼합배지보다는 볏짚대신에 칡을 사탕수수에 일부 혼합하여 발효시킨 배지에서 생산된 버섯에서 상당히 높은 종양 저해효과를 나타내었다. 즉 결장암에 대한 처리시 저 농도에서는 약 1.5배, 고농도에서 약 1.6배의 저해효과를 나타내었으며, 간암세포에서는 저 농도에서 약 2.1배, 고농도에서 약 2.8배의 더욱 높은 저해효과를 나타내었다. 건조 분말시료에서 지용성 성분을 제거한 후 열수 및 냉·온 알칼리성 조건으로 다당체를 분리하여 Ab-l, Ab-2, Ab-3 분획을 얻었으며, 이들 시료로 Salmonella typhymurium TA100을 이용한 항돌연변이 실험을 수행한 결과 재배지역과 사용배지에 따른 큰 차이는 나타나지 않았지만 대체로 높은 항돌연변이 효과를 나타내었다. 면역세포의 활성정도를 측정하기 위하여 macrophage Raw cell에 상기의 fraction을 적용해본 결과 칡 사용 생산버섯의 알칼리성 추출 Ab-3 fraction이 사용한 다른 배지에 비하여 약 45∼58% NO 생성증가를 나타내었으며, 기타 열수추출 fraction에서는 유의적인 큰 증가는 없었으나 알칼리 추출조건에서는 대체로 증가하는 경향이 뚜렷하게 나타났다.

시판되는 구강양치액과 천연한방 추출물의 Streptococcus mutans에 대한 항균효과 비교 (Antimicrobial Effect of Commercially Available Mouth Rinsing Solutions and Natural Herbal Extracts on Streptococcus mutans)

  • 김성임;정문진;안용순;김아름;김미나;임도선
    • 치위생과학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.308-317
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    • 2015
  • 본 연구는 천연한방 식물 추출물의 치아우식 예방제제로서 가능성을 평가하고자 구강 양치용액과 함께 S. mutans에 대한 항균활성을 측정하고, 정상인 치은섬유모세포에 대한 독성 유무를 평가하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 용매별 천연한방 추출물의 S. mutans에 대한 최소성장억제농도는 증류수보다 에탄올 추출물에서 우수한 성장억제 효과를 보였다. S. mutans에 대한 최소성장억제농도를 비교한 결과, 천연한방 에탄올 추출물은 보골지가, 구강양치액은 헥사메딘이 가장 낮은 농도에서 성장억제 효과를 보였다. S. mutans에 대한 최소살균농도를 비교한 결과, 천연한방 에탄올 추출물은 보골지가, 구강양치액은 헥사메딘과 가그린이 낮은 농도에서 사멸효과를 나타냈다. 정상인의 치은섬유모세포에 천연한방 에탄올 추출물을 최소성장억제농인 10, 39, $78{\mu}g/ml$로 처리하여 독성 유무를 측정한 결과 세포독성이 없었다. 그러나 최소살균농도 값을 토대로 각 추출물별 농도를 달리하여 처리한 결과, 보골지를 제외하고는 다른 추출물은 농도가 높아짐에 따라 세포독성이 있는 것으로 나타났다. 이상의 결과를 종합하면, 4종의 천연한방 추출물은 합성 화학물질인 구강양치액과 비교 시 유사한 항균효과가 있었다. 따라서 천연한방 추출물은 적정 농도를 첨가함으로써 치아우식 대체 예방제제로 실용화할 수 있을 것으로 생각된다.

야생 돌복숭아 씨와 과육의 아미노산 및 지방산 조성에 관한 연구 (Studies on the Amino Acid and Fatty Acid Compositions in the Seed and Pulpy Substance of Feral Peach (Prunus persica Batsch var. davidiana Max.))

  • 김한수
    • 생명과학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.125-131
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    • 2007
  • 우리나라 전역에서 자생하는 야생 돌복숭아(Prunus persica Batsch var, davidiana Max.)의 씨와 과육 중의 각종 생리활성 물질을 규명하여 바이오헬스 기능성 소재 등의 자원으로서 이용 가능성을 검토하기 위한 자료로, 돌복숭아 씨와 과육 중의 일반성분, 구성 총 아미노산, 유리 아미노산 및 지질 구성 지방산 조성을 분석한 결과는 다음과 같다. 돌복숭아 씨 및 과육 중의 일반성분 함량은 탄수화물이 63.92% 와 75.11%로 대부분을 차지하였으며, 조단백질 27.85%, 12.77%, 수분 3.61%, 4.69%, 조지 방이 1.21%, 4.80% 그리고 조회분이 3.41%와 2.63% 함유되어 있는 것으로 나타났다. 돌복숭아 씨 중의 구성 총 아미노산의 함량은 3,444.35 mg%로 이 중 aspartic acid가 681.10 mg%, glutamic acid 495.48 mg%, alanine 283.66 mg%, serine 251.36 mg%, proline 229.80 mg%, lysine 192.31 mg% 및 leucine이 191.34 mg%의 순으로 조성되어 있었으며, 특히 aspartic acid 및 glutamic acid가 대부분을 차지하였다. 돌복숭아 과육의 단백질 구성 아미노산 조성의 총 함량은 1,064.02 mg%로, aspartic acid 250.15 mg%, glutamic acid는 129.63 mg%로 과육의 주요 총 아미노산이었고 lysine, proline, leucine, alanine, serine 등의 순으로 함유되어 있었다. 돌복숭아 씨 중 유리 아미노산 조성의 총 함량은 6,215.34 mg%로, 이 중 glutamic acid가 827.25 mg%로 가장 많았으며, threonine, valine, $\beta-aminobutyric$ acid 등의 순으로 함유되어 있었다. 과육 중의 유리 아미노산 조성의 총 함량은 683.82 mg%로, glutamic acid(339.49 mg%)가 대부분 이었으며, serine, proline, alanine, $\gamma-amino-n-butyric$ acid의 순으로 함유되어 있었다. 지질 구성 지방산 조성은 포화지방산이 12.49%, 단불포화지방산 13.11% 및 다불포화지방산이 74.36%의 함유비율을 보였으며, 필수지방산인 n-6계 linoleic acid$(C_{18:2})$와 n-3계 linolenic acid$(C_{18:3})$가 대부분을 차지하였다. 야생 돌복숭아 과육 중의 지방산 조성은 포화지방산이 16.74%, 단불포화지방산 17.51% 및 다불포화지방산이 65.73%의 함유 비율을 보였는데, 이 중 다불포화지방산인 n-6계 linoleic acid$(C_{18:2})$와 n-3계 linolenic acid$(C_{18:3})$가 지질 구성 총 지방산의 대부분을 차지하는 함유 비율을 나타내었다.

인간 A549 폐암세포에서 비스테로이드성 항염증제와 genistein의 복합처리에 의한 NAG-1 의존적 세포사멸 증진 효과 (Combined Treatment of Nonsteroidal Anti-inflammatory Drugs and Genistein Synergistically Induces Apoptosis via Induction of NAG-1 in Human Lung Adenocarcinoma A549 Cells)

  • 김초희;김민영;이수연;문지영;한송이;박혜경;강호성
    • 생명과학회지
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    • 제19권8호
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    • pp.1073-1080
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    • 2009
  • 비스테로이드성 항염증약(nonsteroidal anti-inflammatory drugs; NSAIDs)은 항염 및 진통효과를 나타내며, 염증억제 외에 다양한 신호전달 분자를 통해 여러 가지 세포생리활성을 조절하며, 암세포에서는 세포사멸 유도를 통한 항암제 효과를 보이고 있다. 본 연구에서는 NSAIDs가 암세포사멸프로그램을 작동시키는데 있어 phosphatidyl inositol 3-kinase (PI3K)-Akt/protein kinase B (PKB) 그리고 MEK1/2-ERK1/2 신호 전달계과 같은 anti-apoptotic program이 NSAIDs의 효과를 경감시키는 것으로 예상하고, 이들 항세포사멸 프로그램을 억제하였을 경우, NSAIDs의 세포사멸 유도작용이 증가되는지 그 가능성을 조사하였다. 세포사멸은 Hoeschst 33342으로 핵응축과 핵 쪼개짐을 염색하여 확인하였다. Western blotting을 통해 단백질 발현과 역전사중합효소연쇄반응을 통해 mRNA 발현을 확인하였다. NSAIDs 처리와 동시에 PI3K-Akt/PKB와 MEK-ERK1/2 신호전달계의 억제제를 함께 처리했을 때, NSAIDs의 세포사멸유도작용이 증가함을 확인하였다. 또한 PI3K와 MEKl/2 신호전달계의 상위에 존재하는 receptor tyrosine kinases (RTKs)의 억제제인 genistein을 함께 처리하였을 때에도 유사한 효과가 나타남을 확인하였다. 그리고 이들 복합처리에 의해 NAG-1 발현이 증가하며 NAG-1 interference 하였을 경우 복합처리에 의한 세포사멸증진 효과가 사라짐을 확인하였다. 본 연구결과는 암세포에 활성화 되어 있는 세포생존프로그램을 제어하는 물질(genistein 혹은 LY294002+U0126)을 복합처방함으로써 NSAIDs의 항암작용을 증진시킬 수 있음을 보여준다.

Aspergillus oryzae로 생물전환한 감귤박의 항비만 효과 (Antiobesity Effect of Citrus Peel Extract Fermented with Aspergillus oryzae)

  • 전현주;유선녕;김상헌;박슬기;최현덕;김광연;이선이;전성식;안순철
    • 생명과학회지
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    • 제24권8호
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    • pp.827-836
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    • 2014
  • 서구화된 식습관의 변화와 편리한 생활에 따른 운동 부족, 유전적 요인, 심리적 요인 등이 복잡하게 얽히면서 비만이 꾸준히 증가하는 추세이다. 한편, 감귤류에는 carotenoid, coumarin, phenylpropanoid, limonoid 등 60여종의 생리활성 물질이 함유되어 있으며 감귤박에는 bioflavonoid, carotenoid, hesperidin, terpenes 등이 풍부하게 함유되어 있다. 감귤박은 항산화 효과, 고혈압 예방, 혈중 LDL 콜레스테롤 함량 감소 효과 등이 있음이 보고되어 있고 최근 들어 감귤박의 비만을 억제하는 효능이 밝혀져 항비만 효과가 입증되었다. 본 연구에서는 고지방식으로 유도한 비만모델 ICR 생쥐에서 Aspergillus oryzae로 발효한 감귤박의 증강된 항비만 효과를 확인하고자 하였다. 항비만 효과를 확인하기 위해 생쥐의 체중변화와 조직의 무게변화를 관찰하였고, 그룹별 혈청 지질 농도, 간 지질농도 및 동맥경화지수를 관찰하였다. 그 결과, 고지방식이 투여군(HFD)에 비해 감귤박 추출물 투여군(CP)과 감귤박 발효 추출물 투여군(CPA)은 체중 증가량과 증체율이 감소하였고, 혈청과 간의 total cholesterol (TG), triglyceride (TC) 함량이 현저히 감소하였다. 한편, 유익한 cholesterol로 알려진 high density lipoprotein cholesterol (HDL-C) 함량은 일반식이 투여군(NFD)과 CPA 투여군이 비슷하였다. CP 투여군과 CPA 투여군의 조직 무게에서도 HFD 투여군보다 감소하여, 전체적으로 CPA 투여군에서 특히 유의적으로 감소하였다.

RAW264.7 대식세포에서 장대나물 추출물의 Nitric oxide 및 Prostaglandin E2생성 저해효과 (Inhibitory Effects of Extracts from Arabis glabra on Lipopolysaccharide Induced Nitric Oxide and Prostaglandin E2 Production in RAW264.7 Macrophages)

  • 남정환;서종택;김율호;김기덕;유동림;이종남;홍수영;김수정;손황배;김현삼;김보성;신지선;이경태;박희준
    • 한국자원식물학회지
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    • 제28권5호
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    • pp.568-573
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    • 2015
  • 본 연구에서는 장대나물(Arabis glabra)의 전초를 이용하여 세포독성 및 항염증 활성 효과를 평가하였다. 대식세포인 RAW264.7 cell에서 염증 매개 물질인 lipopo-lysacchride (LPS)로 염증을 유발시켜 nitric oxide (NO)와 prostaglandi nE2 (PGE2) 같은 염증 유발인자들의 억제효과를 확인하였다. 장대나물의 hexane과 chloroform 분획물의 염증 유발인자 억제 시 IC50 value를 측정하였을 때 nitric oxide 및 prostaglandin E2 생성을 농도의존적으로 현저하게 저해하는 농도는 각각 21.0과 18.0 ㎍/㎖였다. 따라서 본 연구 결과는 장대나물의 hexane, chloroform과 같은 비극성용매 분획물들이 유의성 있는 항염증 효과를 나타내었으며, 이러한 효능은 예방의학적 가능성을 충분히 가지고 있기에 염증성질환의 예방을 위한 건강 기능성식품의 개발 가능성을 제시할 수 있을 것으로 기대된다. 또한 염증과 관련된 사이토카인 및 단백질 발현 메커니즘에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.

오골계 증탕액 급여가 흰쥐의 혈중 호르몬, Cytokine 및 특이항체에 미치는 영향 (The Effects of the High Pressure Boiled Extracts (HPBE) of the Ogol Chicken with Herbs on the Hormones, Cytokine, Specific Antibody of Serum in the Rat)

  • 채현석;안종남;유영모;함준상;이종문;윤상기;최양일
    • 한국축산식품학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.283-292
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    • 2004
  • 본 연구는 흰쥐(S.D, ♂)에 각 처리에 따라 기초사료로 시판사료(T$_1$)를 무제한 급여하면서 시험사료로 한약 증탕액 (T$_2$), 오골계 증탕액(T$_3$), 오골계 교잡종 육에 Flavourzyme을 0.1%첨가하여 가수 분해시킨 후 한약제와 혼합하여 증탕시킨 증탕액(T$_4$)을 35일간 경구 투여한 후 흰쥐의 혈청에 대한 glucose및 hormones과 면역학적 변화에 미치는 영향을 조사 한 결과는 다음과 같았다. 비만하였을 때나 과도한 스트레스를 받았을 때 insulin 함량이 증가한다고 하였으나 효소 처리 오골계 교잡종 증탕액을 급여한 처리구에서 체중 증가가 일반사료를 급여한 처리구에 비해 유의적으로(p<0.05) 증가하였어도 insulin 함량이 일반사료 급여구보다 증가하지 않은 것으로 나타나 바람직한 생리현상을 나타냈다. Aldosterone은 스테로이드 계통의 호르몬으로 물의 생리적 밸런스와 혈압조절에 관여하는데 일반사료 급여구에 비해 한약 증탕액, 오골계 증탕액,효소 처리 오골계 증탕액 급여 구에서 낮은 함량을 나타내 고농도 단백 식이의 급여에도 불구하고 aldosterone수치의 저하로 혈압 저하의 효과를 나타 낸 것은 한약을 첨가시켜 고압으로 처리시킨 증탕액의 효과와 가수분해 효소에 의한 소화가 용이하도록 처리한 결과로 사료된다 Cortisol은 스트레스 측정에 감도가 높은 호르몬으로 알려져 있는데 일반사료급여구가 0.67 nmol/L인 반면 증탕액을 급여한 구에서는 0.40∼0.49 nmol/L으로 cortisol 농도가 감소하는 경향을 나타냈는데 이는 aldosterone에서와 같이 한약제와 동물성 단백질을 섭취함에 따른 효과로 사료된다. 흰쥐에 증탕액 급여가 면역반응에 미치는 영향에서 IL-4, IFN-v 및 anti-BSA IgG의 역가는 일반사료를 급여한 처리구에 비해 오골계 증탕액 및 효소 처리 오골계 교잡종 증탕액 급여구에서 spleen과 serum두에서 증가하는 경향을 나타내었는데 앞에서 언급했던 바와 같이 한약(십전대보탕)의 효과와 소화시키기 쉬운 고농도의 단백질 가수분해 물질의 다량 섭취에 의해 면역 활성이 증가되었을 것으로 사료된다.

질화물계 발광다이오드에서 InGaN/GaN 자우물구조 내 GaN 보호층에 대한 연구

  • 송기룡;김지훈;이성남
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.425-426
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    • 2013
  • IIIN계 물질 기반의 광 반도체는 직접 천이형 넓은 밴드갭 구조를 갖고 있기 때문에 적외선부터 가시광선 및 자외선까지를 포함한 폭 넓은 발광파장 조절이 가능하여 조명 및 디스플레이 관련 차세대 광원으로 많은 관심을 받고 있다. 일반적인 청색 및 녹색 발광영역의 활성층으로는 InGaN/GaN 다중양자우물구조를 사용하고 있으나, 장파장의 녹색 발광을 얻기 위해서는 인듐의 함유량이 증가하여야 한다. 하지만, 인듐의 함유량이 증가함에 따라서 InGaN/GaN 다중양자우물 구조내에서 인듐의 편석현상의 발생이 용이하게 되어 계면 특성을 저하할 뿐 아니라, 비발광 센터를 증가하여 발광 효율을 급격히 감소시키는 원인이 되고 있다. 또한, InGaN과 GaN의 큰 성장온도의 차이에 따라 800도 부근의 저온 영역에서 성장된 InGaN층이 1,000도 이상의 고온 영역에서 GaN층이 성장시 InGaN층의 열화 현상이 급격히 발생되고 있다. 이를 억제하기 위해서 금속유기화학증착법의 성장 변수 최적화, 응력제어, 도핑 등의 편석 억제기술 및 보호층이 사용되고 있다. 본 연구에서는 인듐함유량이 증가된 녹색 InGaN/GaN 다중양자우물구조에서 InGaN 우물층 상하부에 도입된 GaN 보호층에 따라 발생되는 양자우물구조의 광학 및 결정학적 특성 분석을 통해 GaN 보호층의 역할을 분석하고자 한다. 본 연구에서는 금속유기화학증착장치를 이용하여 사파이어 기판위에 GaN 템플릿을 성장하고, n-형 GaN, InGaN/GaN 다중양자우물구조 및 p-형 층을 성장하였다. 앞선 언급하였듯이, InGaN/GaN 다중양자우물구조내에 GaN 보호층의 역할을 규명하기 위하여 샘플 A의 경우는 보호층이 전혀 없는 구조이고, 샘플 B의 경우는 InGaN 우물층의 상단부에만, 샘플 C의 경우에는 우물층 상부 및 하단부 모두에 약 2.0 nm 두께의 GaN 보호층을 형성하였다. 이 보호층의 유무에 따른 다중양자우물구조의 계면 특성을 확인하기 위한 X-선 회절을 이용하였고, 광학적 특성을 확인하고 상온 포토루미네선스법을 이용하여 녹색 발광 파장의 변화 및 발광세기를 관찰하였다. 우선적으로, 상온 포토루미네선스법을 이용하여 각 샘플의 발광특성을 확인한 바 상하부 모두에 GaN 보호층이 존재하는 샘플 C의 경우 약 510 nm 부근에서 발광이 관찰되었지만, 상단부에 GaN 보호층이 존재하는 샘플 B는 약 495 nm영역에 발광이 확인되었다. 특히, 전혀 보호층이 존재하지 않는 샘플 A의 경우 약 440 nm에서 발광하는 현상을 관찰하였다. 이는 우물층 상단부 및 하단부에 존재하는 GaN 보호층이 In의 확산을 억제하는 것으로 판단된다. 또한, 발광파장 및 세기를 확인한 바, 보호층의 존재하지 않을수록 단파장화가 발생함에도 불구하고 발광세기는 급격히 약해지는 것으로 보아 계면특성이 저하되어 비발광센터가 증가되는 것으로 판단된다. 이를 구조적으로 확인하기 위하여 X-선 회절법을 통한 ${\omega}$/$2{\Theta}$ 스캔의 결과는 In의 0차 피크가 GaN 보호층이 없을 경우 GaN의 피크 방향으로 이동하는 것으로 보아 GaN 보호층은 우물층 성장 후 GaN 장벽층을 성장하기 위해 온도를 증가시키는 과정에서 In의 확산되는 것으로 판단된다. 또한, 하부 GaN 보호층의 경우 GaN 장벽층 성장 후 온도를 감소시키는 과정에서 성장되므로, 우물층으로부터 In의 탈착현상이 아닌 장벽층과의 상호 확산으로 판단된다. 또한, 계면특성을 확인하기 위해 InGaN의 X-선 위성 피크를 확인한 바 샘플 A의 경우 매우 넓고 약한 피크가 관찰된 반면, 보호층이 존재하는 샘플 B와 C의 경우 강하고 얇은 피크가 확인되었다. 이는 GaN 보호층의 도입으로 인해 계면특성이 향상되는 것으로 판단된다. 따라서, 우리는 InGaN/GaN 다중양자우물구조에서 GaN 보호층은 상부의 열화 억제 뿐아니라, 하부의 장벽층 및 우물층 사이의 상호확산을 억제하는 GaN 보호층의 도입을 통하여 우수한 계면 특성 및 비발광센터의 억제를 얻을 수 있을 것으로 생각되며, 이는 향후 GaN계 발광다이오드의 전계 발광특성을 증가하여 우수한 발광소자를 개발할 수 있을 것으로 기대된다.

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