• 제목/요약/키워드: CM-cellulose

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토양으로부터 단리한 Bacillus subtilis NSC 유래 Cellulase의 특성 규명 (Characterization of Cellulase from Bacillus subtilis NSC Isolated from Soil)

  • 김상진;박창수
    • 한국키틴키토산학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.228-233
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    • 2018
  • 삼림 토양 시료를 이용하여 cellulase 생산균주를 단리한 결과, Carboxymethylcellulose (CM-cellulose)를 기질로 첨가한 고체배지상에서 명확한 활성환을 형성하는 총 6종류의 cellulase 생산균주를 단리하여, 단리한 균주 유래의 16S rDNA유전자 염기서열 분석을 통하여 균주 동정을 진행하였다. 그 결과 본 연구에서 단리된 균주는 Bacillus subtilis 4종류, Bacillus amyloliquefaciens 1종류, Bacillus cereus 1종류로 동정되었다. 이 중에서 CM-cellulose에 대한 가장 높은 cellulase 활성을 보이는 Bacillus subtilis를 선정하여 Bacillus subtilis NSC로 명명하였다. Bacillus subtilis NSC 유래 cellulase는 균주 배양 36~48시간에서 가장 높은 cellulase 생산성을 보였으며, 최적 pH 및 온도를 검토한 결과, 본 균주 유래 cellulase는 pH 5.0과 $40^{\circ}C$에서 가장 높은 효소 활성을 나타내었다. 그리고, pH 4.0~5.0 조건에서 30분간 효소처리를 하여도 효소활성의 감소가 없었으며, $40^{\circ}C$까지는 30분간의 열처리에도 효소활성의 저하 없이 안정한 특성을 보였다. CM-cellulose, Alkali swollen cellulose, Sigmacell-cellulose, Alpha-cellulose, 그리고 Avicel을 기질로 기질 특이성을 한 결과 CM-cellulose에 대하여 가장 높은 효소 활성을 나타내었으며, cellulose 결정구조를 보유하고 있지않는 CM-cellulose와 Alkali swollen cellulose에 대해서는 명확한 효소활성을 보였다. 하지만, cellulose 결정구조를 보유하고 있는 Sigmacell Cellulose, Alpha-cellulose, 그리고 Avicel 기질에 대해서는 CM-cellulose 활성의 각각 8%, 8%, 그리고 4%의 매우 낮은 효소활성을 나타내었다. Bacillus subtilis NSC 유래 cellulase의 0.26 U/ml 조효소액과 0.52 U/ml 조효소액을 이용하여 CM-cellulose의 분해 특성을 검토하였을 때 두 조효소액 모두 반응 CM-cellulose에 대해 반응 120분 후에 0.43 U/ml와 0.76 U/ml의 효소 활성을 나타내었다.

헤파린 제거제용 셀룰로오스의 개질 (Modified Cellulose for Heparin Binder)

  • 이원규;박기동
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.259-264
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    • 1994
  • 혈액으로부터 헤파린을 선택적으로 제거하기 위하여 cellulose 기질에 양이온 고분자인 poly(allylamine)(PALA)을 새로운 방법으로 고정화하여 헤파린 제거제를 제조한 다음 in vitro 헤파린 용액내에서 흡착실험을 행하여, 미처리 cellulose control과의 흡착능을 비교하였다. 제조된 헤파린 제거제와 미처리 cellulose의 표면적은 각각 1.36 및 $2.56m^2$/g로 개질처리된 경우의 표면적이 약 1/2로 감소하였다. 또한 제조된 헤파린 제거제에 흡착된 헤파린의 양은 개질 방법에 따라 0.16~$0.03{\mu} g$/$cm^2$로 미처리 celluose($0.03{\mu} g$/$cm^2$)보다 월등히 우수한 헤파린 흡착능을 나타내었다.

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Trinitrophenyl Cellulose의 조제 (Preparation of Trinitrophenyl Cellulose as Substrate for Cellulase Assay)

  • 맹정섭;남윤규;박승희;최우영
    • 농업과학연구
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    • 제22권2호
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    • pp.151-155
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    • 1995
  • Whatman carboxymethyl cellulose CM 32와 CM 70으로 부터 색소단으로서 trinitrophenyl를 함유하는 섬유소 유도체를 합성하였다. 먼저 diaminoethyl기를 부가하여 DAE-CM-celulose를 얻고 다시 DAE-CM기 부위를 2,4,6-trinitrophenyl기로 치환시켜 TNP-cellulose를 조제하였다. CM 32로 부터 얻은 TNP-cellulose는 입자의 평균 크기가 $44.6{\pm}9.6{\mu}mD{\times}127.9{\pm}22.5{\mu}mL$로서 CM 70의 것에 비하여 3분의 1 수준으로 길이가 짧은 반면 폭은 보다 팽윤된 상태이었으며, ${\varepsilon}$-TNP-lysine의 molar extinction coefficient $1.33{\times}10^4$을 적용하여 측정한 그램당 TNP의 몰분율은 0.68 millimole로서 CM 70의 것보다 5.6배 높았다. 섬유소 분해효소에 의한 TNP-cellulose의 분해산물인 TNP-oligosaccharide의 최대 흡수 파장 ${\lambda}_{max}$는 344 nm이었다. 이들 TNP-cellulose를 기질로 하여 Onozuka R-10 효소액을 반응시킨 결과 반응 생성물의 흡광도가 효소의 농도에 비례하는 관계를 나타내었으며 CM 32의 것을 사용한 경우에 그 기울기가 현저히 커서 낮은 효소 농도 범위에서도 감도가 높음을 확인하였다.

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셀룰로오스 섬유의 방사시 공기층 거리가 물성에 미치는 영향 (Effects of Air-Gap Distances on Properties of Cellulose Fiber Spun)

  • 홍영근;조성무;이화섭
    • 한국염색가공학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.139-143
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    • 1993
  • The effects of air-gap distance on properties of cellulose fiber spun from the 6 wt% solution of cellulose in monohydrate N-methylmorpholine N-oxide (NMMO) were investigated. The diameter of fiber spun was drastically reduced in 10 cm of air-gap distance at fixed drawing speed, however, no great change was observed beyond 40 cm. As the distance lengthened, the Cellulose II structure was first appeared and followed by Cellulose II and IV mixed morphology. Also the degree of crystallinity and the size of crystals were tending to decrease.

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��프신의 고정화(固定化)에 관한 연구(硏究) (A Study on Immoblization of Pepsin)

  • 박종래
    • Current Research on Agriculture and Life Sciences
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    • 제3권
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    • pp.166-173
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    • 1985
  • ��신을 DEAE-cellulose, CM-cellulose, Sepharose-4B와 porous glass beads을 사용(使用)하여 고정화(固定化)시켰던 바 그 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. CM cellulose와 DEAE-cellulose의 ��신 흡착량(吸着量)은 건조된 bead 1 gr에 대하여 각각 10 mg와 15 mg이었고 glutaralde을 사용(使用)함으로서 20 mg와 27 mg로 흡착량(吸着量)이 증가(增加)하였고 효소(酵素)의 활력(活力)은 용해성효소(溶解性酵素)에 비해 각각 22%, 24%로 나타났다. 2. Sepharose-4B을 cyanogen bromide을 사용(使用)하여 활성화(活性化)시킨후 glutaraldehyde을 사용(使用)하여 공유결합을 유도하였던 바 건조된 bead 1 gr에 ��신 19 mg가 통합(統合)되었고 효소(酵素)의 활력(活力)은 23%로 나타났다. 3. Porous glass beads의 표면(表面)을 succineamido - propyl glass beads의 형태(形態)로 유도체를 만든후 ��신을 고정화(固定化)시켰을 때 bead 1 gr가 ��신 40 mg을 통합(統合)할 수 있었고 효소(酵素)의 활력(活力)은 용해성효소(溶解性酵素)에 비해 45%로 나타났다.

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감귤과피로부터 분리한 식이섬유의 포도당, 담즙산, 카드뮴 투과억제에 관한 In Vitro 연구 (Reaarding Effect of Dietary Fibers Isolated from Tangerine Peels on Glucose, Bile Acid, Cadmium transport In Vitro)

  • 김미경
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제30권2호
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    • pp.210-219
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    • 1997
  • Retarding effects of the dietary fibers from tangerine peels on glucose, bile acid and cadmium transport were evaluated by dialysis method, and were compared with those of commercial dietary fibers(citrus pection, CM-cellulose, guar gum, $\alpha$-cellulose). Yields of total (TDF), insoluble(IDF) and soluble dietary fibers(SDF) from tangerine peels on the fresh matter basis were 2.84%, 1.95% and 0.39% respectively. The amount of insoluble fibers was 5.2 times higher than that of soluble fibers. Soluble fibers(guar gum, CM-cellulose, SDF, pectin) had the retarding effect on glucose transport, while IDF, TDF and $\alpha$-cellulose did not have. Guar gum showed the greatest effect, followed by CM-cellulose, SDF and pectin. Among the extracted fibers, only SDF had the effect on glucose transport retardation. Regarding bile acid dialysis, guar gum had the greatest retarding effect, and all dietary fibers from tangerine peels, especially SDF, showed the effect of bile acid retardation. On cadmium transport retardation, CM-cellulose had the greatest effect, followed by SDF, TDF, IDF, guar gum and pectin. Among the extracted fibers, SDF had the greatest effect on Cd trasport transport retardation. The extracted dietary fibers showed higher retarding effect on Cd transport than glucose and bile acid transport, and the effect of SDF was higher than IDF.

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Hydroxypropyl Methyl Cellulose의 자연발화온도와 활성화 에너지에 관한 연구 (A Study on Spontaneous Ignition Temperature and Activation Energy of Hydroxypropyl Methyl Cellulose)

  • 임우섭;최재욱
    • 한국안전학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.77-83
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    • 2007
  • 식물류에 다량으로 함유되어 있는 Cellulose는 인체에 무해할 뿐 아니라 연소시에 발생하는 유해가스가 적어서 친환경적인 에너지 자원으로 대두되고 있다. 특히 Cellulose의 유도체 중 하나인 Hydroxypropyl Methyl Cellulose(HMC)는 의약품의 코팅재료를 비롯하여, 고급용 건축자재, 염료, 화장품 등의 첨가제로 사용되면서, 사용량이 계속해서 증가하고 있다. 따라서 여러 가지 위험에 노출될 수 있으며, 열적 위험특성을 알기 위한 방법으로 일본에서 많이 사용되고 있는 단열자기발열실험장치(SIT-II)를 이용하여 HMC의 한계발화온도와 겉보기활성화에너지를 구하였다. 또한 국제적으로 널리 알려진 Frank-Kamenetskii의 무한평판을 기준으로 한 자연발화실험(IF-SIT)자료를 이용하여 자연발화온도와 활성화 에너지 값을 비교하였다. HMC의 자연발화온도와 겉보기 활성화 에너지는 SIT-II의 경우 $186^{\circ}C$의 한계발화온도와 104.5kJ/mol의 활성화 에너지를 구하였다. 기존에 구하여진 IF-SIT결과 값과 비교하였을 때 무한평판의 두께 3cm, 5cm, 7cm에 대해 각각 한계발화온도가 $199.5^{\circ}C,\;188.5^{\circ}C,\;180.5^{\circ}C$이고, 167.4kJ/mol의 활성화 에너지 값을 지니므로, SIT-II로 구하여진 겉보기 활성화 에너지는 IF-SIT로 구하여진 값 보다 낮게 나타났으며, 이 값은 일반 Cellulose의 활성화 에너지 값 보다 도 더 낮은 것으로 나타났다.

석면 대체용 셀룰로오스 단열재의 연소전이에 관한 연구 (Smouldering Combustion of Cellulose Insulation and Its Transition to Flaming Combustion)

  • 김홍;김기환
    • 한국안전학회지
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    • 제7권3호
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    • pp.14-21
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    • 1992
  • The smouldering combustion of cellulose insulation treated with boric acid-borax-alum as combustion retardants are examined by Candle type combustibility tester. This sequence was examined quantitatively for longitudinal cylinder bed of cellulose insulation. Two configuration are possible, downward and upward smoulder spread ; both were investigated exprimentally. The smoulder spread velocity of cellulose insulation was 2.5cm/s -5.0cm/s in smoulder region. As results of critical oxygen content measurement, the effectiveness of alum as third combustion retardant are acceptable for flaming retardant effect. The phenomena of combustion transition are governed by quantity of commbustible gas generation In heating zone of cellulose insulation. The critial oxygen content are decreased with the increase of gas flow rate.

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TNP-cellulose의 섬유소 분해효소 활성도 측정을 위한 기질로서의 특성 (Characterization of TNP-cellulose as Substrate for Cellulase Assay)

  • 맹정섭;남윤규;최우영
    • 농업과학연구
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    • 제21권2호
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    • pp.142-147
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    • 1994
  • Carboxyrrethyl cellulose CM32 (Whatman Biochemical Ltd.)로 조제한 TNP-cellulose에 대하여 섬유소 분해효소의 활성도 측정을 위한 기질로서의 특성을 검토하였다. 섬유소 분해효소에 의한 TNP-cellulose의 가수분해는 Michaelis-Menten kinetics에 의하였으며, 그 분해의 위치가 amide결합이 아니고 섬유소 부분임을 확인하였다. 효소원이 다른 세가지 섬유소 분해효소 (Onozuka R-10 from Trichoderma viride; Cellulase II from Aspergillus niger; cell-free enzyme from Cellulomonas sp.)의 활성도를 TNP-cellulose를 기질로 하여 측정할때 그 반응조건을 기왕의 환원당 측정법과 비교해 보면: 반응 온도의 범위에는 변화가 없었으나, pH범위는 여러 효소에서 다소 넓어짐으로서 TNP-cellulose를 기질로 할때 수소이온의 영향을 적게 받음을 확인하였다. TNP-cellulose를 기질로 사용한 활성도 측정방법은: 세가지 효소 모두 일정 농도의 범위에서 활성도와 비례관계가 성립함으로서 효소원이 다른 여러 섬유소 분해효소에 적용할 수 있으며; 기왕의 DNSA법에 의한 환원당 측정법보다 감도가 높았고; 그 활성도의 값은 기왕의 환원당 측정법이나 점성도 측정법에 의한 결과와 대체로 비례적이었으나, 효소의 종류에 따라서 점성도 측정법의 결과와 반드시 일치하지는 않음으로서, 순수한 endo-효소의 활성도 측정을 위한 특이적인 방법이 되지 못함을 알수 있었다.

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소나무, 현사시나무 및 신갈나무의 적외선(赤外線)스팩트럼 (Infrared Spectra of Wood Powders from Pinus densiflora, Populus alba x glandulosa and Quercus mongolica)

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    • 한국산림과학회지
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    • 제52권1호
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    • pp.31-36
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    • 1981
  • The infrared specta of wood powders have been recorded both in the untreated stste and after treatment through 1%-NaOH extraction(2hrs) and alcohol-benzene mixture extraction. Differences between the spectra of 3 species(Pinus densiflora, Populus alba x glandulosa and Quercus mongolica) can be explained chiefly in terms of theirs chemical compositions through comparisions of the spectra of pure cellulose powders. 1. The peak near $3400cm^{-1}$ from wood powders appeared at $3420cm^{-1}$, which was shifted to left compared with pure cellulose powders. 2. Many new peaks appeared at 2725, 1730, 1660, 1640, 1600, 1510, 1500, 1460, 1385, 1270, 830 and $810cm^{-1}$ etc., which were not appeared in pure cellulose powders. 3. Pinus densiflora spectra of untreated powders showed small peak appeared at $2840cm^{-1}$, which was the most characteristic band. There were peaks at $1240cm^{-1}$ in Populus alba x glandulosa and Quercus mongolica spectra of untreated wood powders. 4. Treated wood powder spectra showed weak or no peaks at near $1730cm^{-1}$ and also at near $2920cm^{-1}$. $2840cm^{-1}$, near $1385-1365cm^{-1}$, near $1235cm^{-1}$ and $1110-1095cm^{-1}$ etc. 5. The Alcohol-benzene extractive spectrum from Pinus densiflora showed many peaks at $3600-2300cm^{-1}$, $3100-2800cm^{-1}$, $1700cm^{-1}$, $1450cm^{-1}$ and $1375cm^{-1}$ etc. The most characteristic band of the extractives appeared at $3100-2900cm^{-1}$.

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