• 생명과학회지
• /
• 제25권9호
• /
• pp.1027-1035
• /
• 2015

미생물유래 다당류 생산균주를 분리하기 위해 전국 각지의 토양시료로부터 가장 높은 점성과 다당류 생산성을 나타내는 균주 GP32를 분리하였으며, 분리균주 GP32의 동정을 분리균주의 형태학적, 생리학적 특성을 조사한 결과, Pseudomonas 속 세균으로 확인되었으며 최종적으로 Pseudomonas sp. GP32로 명명하였다. 플라스크 수준에서 Pseudomonas sp. GP32의 다당류 생산을 위한 가장 적합한 탄소원과 질소원은galactose와 (NH₄)₂SO₄를 이용하였을 때 가장 많은 다당류를 생산하는 것으로 확인되었으며, 다당류 생산을 위한 최적의 C/N ratio는 50이었다. 다당류 생산을 위한 최적 pH와 온도는 각각 7.5와 32℃였다. 최적화된 배지를 이용한 fermentor 배양에서 다당류 생산은 배양 70시간에 최고치를 나타내었으며, 이때 다당류 생산량은 15.7 g/l이었다. Pseudomonas sp. GP32로부터 생산된 다당류는 ethanol 침전, cetylpyridimium 침전과 gel permeation chromatography를 통하여 정제하였으며, 정제된 다당류는 Biopol32로 명명하였다. Biopol 32의 분자량은 3×10⁷ datons이었으며, Biopol32가 함유하고 있는 구성당은 galactose : glucose : gulcouronic acid : galactouronic acid 등이 1.85 : 3.24 : 1.00 : 1.42의 몰비로 함유되어있다. Biopol32 용액은 의가소성 성질을 갖는 고분자 화합물로서 Zoogloea ramigera가 생산하는 생물고분자인 zooglan보다 모든 농도에서 높은 점성을 나타내었다. Biopol32의 실제 폐수처리현장에서 응집제로의 사용 가능성을 검토하기 위하여 식품폐수, 섬유폐수와 제지폐수를 대상으로 응집효율을 조사한 결과, 높은 COD 감소율 (58.4~67.3%)과 SS제거율(82.6~91.3%)를 나타내어 실제 산업폐수에서 뛰어난 응집효율을 나타내었다.

• 한국식품영양과학회지
• /
• 제39권11호
• /
• pp.1660-1665
• /
• 2010

홍삼 파우치 제품의 성분 및 제조방법의 표준화를 위한 일환으로 국내 유통 중인 홍삼 파우치의 사포닌 함량 및 이화학적 특성을 분석하였다. 총 ginsenoside 함량은 5.5~185.7 mg/100 mL의 함량을 나타내었고 항암효과로 알려진 ginsenoside $Rg_3$, $Rg_2$, $Rh_1$과 $Rh_2$의 함량 분포는 $Rg_3$는 1.6~46.3 mg/100 mL, $Rg_2$는 미검출~22.0 mg/100 mL, $Rh_1$은 미검출~4.3 mg/100 mL, $Rh_2$는 미검출~20.4 mg/100 mL의 분포를 나타내었다. 항 당뇨 효과가 있는 ginsenoside $Rb_2$와 Re의 함량분포는 $Rb_2$는 미검출~10.8 mg/100 mL, Re는 미검출~7.0 mg/100 mL의 함량을 나타내었으며 그 밖의 사포닌 중 ginsenoside $Rb_1$는 미검출~25.2 mg/100 mL, Rc는 미검출~12.5 mg/100 mL, Rd는 미검출~11.3 mg/100 mL, Rf는 미검출~5.9 mg/100 mL, $Rg_1$는 미검출~4.4 mg/100 mL까지의 함량 분포를 보였다. 이화학적 특성 분석결과 총당함량은 226.6~3,102.9 mg/100 mL, 당도는 $1.4\sim9.5^{\circ}Bx$, 탁도는 82.2~100.0%, pH는 4.1~5.0의 범위를 나타내었다. 국내에서 수집한 홍삼 파우치 제품의 약 50%(21~24개 제품)가 ginsenoside $Rb_1$, $Rb_2$, Rc, Rd, Re, $Rg_1$이 미검출 되었으며, 각 제품별 사포닌 함량 차이가 매우 크게 나타나, 국내유통 중인 홍삼 제품에 대한 기준 설정 및 생산방법의 표준화가 필요할 것으로 사료된다.

• 한국식품영양과학회지
• /
• 제39권1호
• /
• pp.132-137
• /
• 2010

본 연구에서는 사과의 이용성 증진과 새로운 전통식품의 소재화를 목적으로 최적조건을 설정하고자 전통적인 조청 제조공정에 사과를 첨가하여 품질특성(pH, 당고형분, 환원당, 포도당 당량, 총 페놀성 화합물, 색도, 유기산, 관능검사)을 측정하였다. 이를 위해서 사과와 멥쌀의 비, 사과의 성상과 투입단계에 따른 사과를 첨가한 조청을 예비실험을 통하여 제조하였으며, 사과즙액을 당화 전에 첨가한 조청(A)과 당화 후에 첨가한 조청(B), 사과청을 당화 후에 첨가한 조청(C)과 사과와 말티톨을 혼합하여 당화 후에 첨가한 조청(D)이다. 실험결과 pH는 식품공전의 엿류 규격기준(4.5～7.0) 범위에 모두 포함되었고, 사과즙액을 당화 전에 첨가한 조청인 A가 환원당 함량이 $68.10\pm6.71$%, 총 페놀성 화합물이 $7.36\pm0.85$ mg/g로 가장 높게 측정되었다. 당고형분 함량은 사과즙액을 당화 후에 첨가한 조청인 B가 $87.25\pm0.27$%로 가장 높게 측정되었으며, 포도당 당량은 사과청을 당화 후에 첨가한 조청인 C, 색도는 사과와 말티톨을 혼합하여 당화 후에 첨가한 조청인 D가 높게 측정되었다. 사과를 첨가한 조청의 유기산을 HPLC로 분석한 결과 주된 유기산은 malic acid였으며, A와 D에서 사과보다 많은 유기산이 함유되어 있는 것으로 보아 사과를 가공 처리한 후에도 유기산이 감소하지 않고 증가함을 확인할 수 있었다. 관능검사에서는 전체적으로 사과즙액을 첨가한 조청인 A가 높은 결과를 나타내었다. 결론적으로 사과를 첨가한 조청 제조 시 사과즙액을 당화 전에 첨가한 조청이 전체적인 기호도나 조청 고유의 품질에 좋은 영향을 주는 것으로 나타났으며, 사과가 갖는 장점 등을 조청에 적용할 수 있는 여러 가지 가능성을 확인할 수 있었다.

• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제39권4호
• /
• pp.317-323
• /
• 2011

Amylase를 생산하는 능력을 갖고 있는 A-3 균주가 대한민국 대천 해변가의 바닷물로부터 분리되었다. A-3 균주는 1개의 polar flagella를 갖으며, Artificial Sea Water-Yeast extract-Peptone(ASW-YP) 한천배지 위에서 배양할 경우 $20-37^{\circ}C$에서 잘 자라지만, $15^{\circ}C$와 $40^{\circ}C$에서는 천천히 자라는 속성을 보였다. 또한 ASW-YP 액체배지를 사용하는 경우, pH 6-9 범위에서 잘 자라는 반면 pH 4-5, pH 10에서는 전혀 성장하지 못했다. 16S rRNA sequence 분석 결과, A-3 균주는 Pseudoalteromonas phenolica O-$BC30^T$, Pseudoalteromonas luteoviolacea $NCIMB1893^T$, Pseudoalteromonas rubra $ATCC29570^T$, Pseudoalteromonas byunsanensis $FR1199^T$와 각각 98.3, 97.86, 97.78, 97.25%의 similarity를 보였으며, 이를 기초로 한 phylogenetic tree 분석결과, P. phenolica O-$BC30^T$와 같은 clade를 형성하였다. 그러나, A-3 균주는 5% 이상의 NaCl 농도에서 전혀 성장하지 않고, D-glucose, D-mannose, D-maltose, Dmelibiose를 이용하지 못하며, lipase 활성(C-14)이 없는 등 많은 생리학적 특성이 P. phenolica O-$BC30^T$와는 상당히 달랐다. 이러한 생리학적 차이로부터 우리는 A-3 균주가 P. phenolica O-$BC30^T$와는 다른 종으로 판단하고, 이 균주를 Pseudoalteromonas sp. A-3로 명명하였다. Pseudoalteromonas sp. A-3는 배양시기 동안 계속해서 안정적으로 ${\alpha}$-amylase를 생산했으며, 총 amylase 활성은 pH 7과 $37^{\circ}C$에서 최대값을 보였다. 이 amylase 활성은 pH 10까지도 비교적 안정적이었으며, 이러한 alkali-tolerant amylase는 산업적으로도 유용성이 클 것으로 사료된다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제30권11호
• /
• pp.1067-1074
• /
• 2008

본 연구에서는 다양한 토양 휴믹산(HA) 및 풀빅산(FA)을 대상으로 형광소광법을 이용한 페난트린(PHE)과의 유기탄소 표준화 분배계수(Koc)를 도출하고, 각 휴믹물질의 화학적 및 분광학적 물질특성과 PHE에 대한 Koc와의 상관성을 조사하였다. 휴믹물질은 한라산 토양을 포함한 국내 5개 지역의 토양과 국제휴믹학회(IHSS) 표준토양 및 이탄에서 추출한 HA와 FA 그리고 Aldrich사에서 구입한 HA 등 총 16종을 사용하였다. HA와 FA의 물질특성은 원소성분비와 254 nm에서의 UV 흡광도 및 $^{13}$C NMR을 이용한 탄소형태별 분포 등을 조사하였다. 본 실험조건([PHE]/[HS] = 0.02$\sim$0.2(mg/L)/(mg-OC/L), pH 6)에서의 토양 휴믹물질의 Koc 값 ($\times$10$^4$, L/kg C)은 1.48$\sim$8.65의 범위이었으며, HA가 FA에 대하여 높게 나타났다(3.13$\sim$8.65 vs 1.48$\sim$2.48). log Koc 값과 물질특성과의 상관성 분석 결과, Koc값은 분자극성도((O+N)/C) 및 산소-포함 탄소 함량비(I$_{C-O}$/I$_{C-H,C}$) 등과는 강한 음(-)의 상관성을 보였으며, 254 nm에서의 UV 흡광도([ABS]$_{254}$)와 방향족탄소함량(C$_{Ar-H,C}$, $\sum$C$_{Ar}$/$\sum$C$_{Alk}$) 등과는 강한 양(+)의 상관성을 보였다. 이로부터 페난트린과 같은 소수성유기화합물과의 결합능력은 휴믹물질의 분자극성도가 낮을수록 그리고 분자의 불포화도와 방향족성이 높을수록 증가함을 확인하였다.

• 한국가금학회지
• /
• 제28권2호
• /
• pp.83-89
• /
• 2001

열 안정성을 가지고 있는 한국산 꿩에서 분리된 New-castle disease virus CBP-1주는 9일령 SPF 계태아에 접종되어 $37^{\circ}C$에서 배양하는 방법으로 173번(parent주) 누대 배양되었다. $37^{\circ}C$에서 173번 누대 배양된 NDV CBP-1 주를 10 일령 계태아에 접종한 후 저온에서 ($29^{\circ}C$) 15번 (CA-15) 30번(CA-30) 누대 배양하였다. 저온순화 주인 CA-15주와 CA-30주의 이화학적 성상검사 (열 안정성 실험, 지질 용매에 대한 감수성 실험, 산성 용매에 대한 감수성 실험)와 병원성 실험(MDT, ICPI, IVPI), 온도 감수성 실험, 안전성 실험, 부스터 효과 실험, 방어효과 등을 실험하였고, $37^{\circ}C$에서 173번 누대 배양된 parent주와 비교하였다. $29^{\circ}C$에 적응된 CA-30주는 $37^{\circ}C$와 $41^{\circ}C$에서 세포 감염력이 parent주와 비교할 때 감소하였다. CA-15주와 CA-30주를 $56^{\circ}C$에서 30분, 60분, 120분 동안 처리하였을 때 이들 저온 순화주들은 혈구응집능과 세포감염력을 상실하였다. Parent주와 CA-15, CA-30주는 ethyl ether를 10분간 처리했을 때 혈구응집능과 세포 감염력을 모두 상실하였다. 그러나 parent주와 CA-15, CA-30주는 pH 3.0-glycine HCl 완충액에 60분간 처리하였을 때 혈구응집능을 가지고 있었다. Parent주의 대뇌병원성 지수와 정맥내 병원성 지수는 각각 1.12, 1.45 이었다. 그러나 CA-30주의 대뇌 병원성 지수와 정맥내 병원성 지수는 각각 0.75, 0.00으로 감소하였다. CA-30주의 안전성은 1 일령 병아리에서 실시하였고 parent주와 B-1주와 비교였다. 이들의 안전성은 치사율을 가지고 평가하였다. parent주와 CA-30주와 B-1주의 치사율은 각각 17.5, 12.0. 0.0%이었다. CA-30주가 parent주에 비해 보다 높은 안전성을 보여 주었으나 B-1주에 비해서 아직 높은 치사율을 보여 주고 있었다.

• 한국광물학회지
• /
• 제25권4호
• /
• pp.197-210
• /
• 2012

철 (산수)산화물들 중 지표환경에서 가장 안정된 형태로 알려진 적철석의 비소에 대한 흡착제로서의 다양한 특성을 조사하고 비소와의 흡착특성을 규명하였다. 본 연구에서 합성된 적철석은 $31.8g\;m^2/g$의 비표면적을 가졌으며, 전위차 적정법(potentiometric titration)에 의해 측정된 영전하점(point of zero salt effect, PZSE)은 8.5로 비소에 대한 높은 흡착능은 이러한 적철석의 특성들에 기인한 것으로 판단된다. 동일한 수용상 농도와 pH 2.0~12 범위에서 3가 비소와 5가 비소의 적철석에 대한 흡착량을 비교한 결과 3가 비소가 5가 비소보다 큰 흡착량을 보였다. 그리고 pH에 따른 흡착경향은 3가 비소의 경우에는 pH 9.2까지 지속적으로 흡착량이 증가하다가 그 이상의 pH에서는 흡착량이 급격하게 감소한 반면, 5가 비소는 pH 2.0에서 가장 높은 흡착량을 나타내다가 pH가 증가하면서 지속적으로 감소하는 것으로 조사되었다. 이러한 pH에 따른 흡착특성은 pH에 따라서 적철석의 표면전하 특성과 비소 화학종의 존재형태가 변화하기 때문인 것으로 판단된다. 흡착 반응속도에 대한 실험 결과에 의하면, 두 비소 종 모두 20시간 이내에 평형 흡착에 도달하는 것으로 나타났다. 그리고 비소의 화학종과 관계없이 적철석과의 흡착반응속도를 가장 잘 모사하는 반응속도 모델로는 유사이차(Pseudo-second-order) 모델로 평가되었으며, 5가 비소가 3가 비소보다 반응속도상수가 크게 나타났다.

• 자원환경지질
• /
• 제36권1호
• /
• pp.27-38
• /
• 2003

금은광산의 광미에는 유비철석이 포함되어 있으며 이의 산화로 주변 지구화학적 환경에서 비소오염 양상이 주로 나타나고 있다. 풍화된 광미의 경우 황화광물의 산화과정으로 철 수산화물 및 수산화황산염이 풍부하게 생성되고 여기에 비소가 결합되어 있을 것으로 예상된다. 이 연구에서는 국내 일부 금은광산 지역의 풍화된 광미를 대상으로 SEW/EDS 분석과 연속추출분석을 실시하여 고상 비소의 광물학적, 화학적 특성을 파악하였다. 또한 pH/Eh 환경변화에 따른 고상 비소의 안정도와 용출 가능성을 평가하였다. 광미시료들은 총 황 몰농도와 비소 및 중금속원소들의 함량을 비교해 볼 때 풍화로 인해 황화광물의 산화가 많이 진행된 것으로 나타났다. XRD 분석에서 덕음, 동일, 다덕 광산 광미에서 철수산화황산염 광물로서 자로사이트가 나타났으며 비소의 총함량이 가장 높게 나타난(4.36%) 다덕광산 광미에서 결정질 비소 함유상으로 스코로다이트가 확인되었다. 이외 SEM/EDS 분석을 통해 보이단타이트와 유사한 조성을 가지는 상자 일부 Pb-비산염 형태도 구분되었으며 상대적으로 광미의 풍화정도가 낮은 삼광 및 구봉 지역에서는 유비철석이 인지되기도 하지만 광미내 비소는 주로 철수산화물 및 수산화황산염에 결합된 것으로 나타났다. 화학적 형태 분석에서도 동일, 다덕, 명봉 광산 광미에서 철수산화물과 공침전된 형태가 72∼99%로 나타났으며 삼광 및 구봉에서는 황화물 형태가 58%, 철수산화물 결합형태가 40% 내외로 나타나 이를 뒷받침한다. 광미에 대한 비소 용출실험에서 덕음 광미가 가장 낮은 pH(2.7)를 의이며 직접적인 철수산화황산염의 용해반응으로 비소가 용출되며 삼광 및 구봉에서는 알칼리성 환경(8.1-8.5)에서 탈착반응으로 상대적으로 많은 양의 비소가 용출될 수 있음을 보여주었다. 또한 산성환경에서 용존 비소의 +3가 비율이 높게 차지하여 환경적 영향이 크게 나타날 수 있다. 이와 같은 풍화 광미에 대해 환경복구 기법의 적용으로 인한 pH/Eh 환경의 변화와 미생물의 작용이 비소를 함유하는 상의 안정도에 영향을 줄 수 있으며 비소의 용출 정도는 증가할 수 있다.

• 자원환경지질
• /
• 제49권2호
• /
• pp.77-88
• /
• 2016

백석면[Chrysotile, $Mg_3Si_2O_5(OH)_4$]은 사문석군 광물에 속하는 1:1 층상규산염광물로 섬유상의 형태와 구조적 특성으로 인해 다양한 이용과 연구가 진행되었으나, 근래에는 1급 발암물질로 선정되면서 백석면의 분해에 따른 본질적인 무해화를 위한 연구의 관심도가 높아졌다. 따라서 이 연구는 열처리에 따른 백석면의 광물학적 특성 변화를 관찰하여 열분해에 따른 무해화 과정을 알아보고자 하였다. 실험은 캐나다 LAB Chrysotile 광상에서 산출되는 백석면을 이용하여 $600-1,300^{\circ}C$ 범위에서 2시간 동안 열처리를 하였으며, TG-DTA, XRD, FT-IR, SEM-EDS, TEM-EDS 분석을 통해 백석면의 결정구조, 형태 및 화학성분의 변화를 확인하여 광물학적 특성변화를 관찰하였다. 열분해 실험 결과, 섬유상의 hollow tube 구조를 가지는 백석면은 약 $600-650^{\circ}C$에서 흡열반응이 일어남에 따라 팔면체판(MgOH)에서 수산기(OH)가 제거되면서 백석면은 비정질 광물의 형태로 변화하였다(탈수화 1단계). 약 $820^{\circ}C$에서는 발열반응이 관찰되었으며 이는 Mg, Si, O의 재배열 결과 주상의 고토감람석(forsterite, $Mg_2SiO_4$)으로 상전이에 영향을 준 것으로 사료된다(탈수화 2단계). 또한 $800^{\circ}C$ 이상으로 열처리한 일부 시료에서 고토감람석 내 결정구조의 변화가 시작되었고, $1,000^{\circ}C$ 이상에서는 온도 상승에 따라 점진적인 재결정 작용 결과 3차원적으로 성장하여 구형광물로 형태 변화가 나타나며 완화휘석(enstatite, $MgSiO_3$)을 형성하였다. 따라서 이 연구는 다양한 분석법의 적용과 2시간 동안의 열처리를 통하여 백석면의 탈수화 반응에 따른 결정구조의 붕괴와 섬유상 형태의 변형을 확인하였으며, 백석면은 무해 광물인 고토감람석과 완화휘석으로 상전이 됨을 통해 백석면의 무해화 과정을 제시 할 수 있었다.

• 자원환경지질
• /
• 제43권2호
• /
• pp.137-148
• /
• 2010

백악기 불국사화강암 내 열극을 충진한 함금은석영맥으로 구성된 명보광산은 전남 보성군에 위치한 광산이다. 본 연구에서는 명봉광산의 광미를 채취하여 광미 내 황화광물 풍화와 이차 삼차 광물 생성 또는 변질 등의 다양한 과정들이 비소의 고정화에 어떠한 영향을 미치는지 살펴보았다. 광물학적 화학적 방법으로 나누어 연구를 수행하였으며, 광물학적 방법으로는 비중/자력 선별, 초음파 서}척, 기기분석(X-선 회절 분석기, 에너지 분산분광기, 전자탐침미세현미경) 등이 이용되었다. 그리고 왕수분해법을 적용하여 광미 내 원소함량을 알아보았다. 연구결과, 광미의 풍화로 형성된 철 (산)수산화물은 충진, 침전, 변질 등의 3가지 형태로 존재하는 것으로 확인되었다. 즉, 황철석의 가장자리와 균열부를 충진하는 형태, 맥석광물을 피복하여 침전된 형태 그리고 유코나이트로 변질된 형태 등이었다. 초기 다량의 산-발생 광물인 황철석과 유비철석의 풍화로 인해 산화반응이 빠르게 일어나면서 많은 철 (산)수산화물과 스코로다이트 등이 이차적으로 생성되는 것이 인지되었다. 이와 더불어 산화 환경에 대한 노출기간이 길어지고 산-발생 광물이 소모되면서 광미 내 pH 감소속도는 점차적으로 줄어들게 될 뿐만 아니라 주변 모암 내 함유된 방해석과의 중화반응이 더 크게 기여함으로써 광미의 pH는 증가한 것으로 생각된다. 이러한 광미 내 pH의 상승으로 인하여 이차적으로 생성된 스코로다이트의 안정도가 감소하면서 비소가 재용출 되어진다. 또한 방해석과 스코로다이트로부터 용출된 칼슘이온과 비소이온이 국부적으로 농집되면서 삼차적으로 유코나이트로 성장하게 되고, 이러한 비산염광물의 일종인 유코나이트는 비소의 함량이 높은 광물로서 비소를 고정화시키는데 크게 기여한 것으로 판단된다. 뿐만 아니라 광미의 주요한 일차광물인 황철석이 풍화되면서 생성된 다량의 철 (산)수산화물은 비소의 거동에 대하여 제어능력이 큰 것으로 인지되었다. 결론적으로 본 연구는 이러한 일련의 과정에 통하여 일차적으로 용출되거나 이차적으로 재용출된 비소는 흡착, 공침, 흡수 등과 같은 다양한 수착 반응들로 인해 고정화됨을 확인하였다.