• 청정기술
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• 제27권1호
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• pp.55-60
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• 2021

항생제는 감염병 환자의 치료, 농수축산업의 생산성 향상을 위한 목적으로 광범위하게 사용되는 약물이다. 그러나 항생제 과용 및 낮은 생분해성으로 인해 상당량이 하수로 누출되어 환경오염을 유발하며 내성 박테리아 출현을 촉진하고 있다. 본 연구에서는 생분해성 혈청 단백질인 알부민을 항생제 흡착제로 사용하기 위한 가능성을 탐구하였다. 혈청 알부민은 다양한 대사 산물과 호르몬을 모든 조직의 혈관 외 공간으로 운반하는 천연 혈액 단백질이다. 혈청 알부민은 수용성이 높지만 이온성, 친수성 또는 소수성 분자를 쉽게 수용하는 고유 결합 부위를 가지고 있어 나노 흡착제로 유망한 물질이다. 코아세르베이션(coacervation)을 유도하기 위해 탈용매제인 에탄올을 알부민 수용액에 적가하여 150 ~ 170 nm 크기 범위의 알부민 나노 입자로 탈수화 및 액-액분리 하였다. 글루타르알데히드 가교제를 첨가할 경우 알부민 나노입자의 크기 안정성 및 동질성이 증가하였다. 항생제 아목시실린에 대한 알부민 나노입자의 흡착능 평가에서 가교제 사용 농도, pH에 따른 흡착능의 차이가 관찰되었다. 분광광도법으로 측정한 알부민 나노입자의 단위질량당(mg) 최대 흡착능은 pH 4.0 수용액에서 아목시실린 12.4 마이크로그램(㎍)이다. 이러한 결과는 물에서 항생제를 제거하는 천연 나노 흡착제를 제조하기 위한 구성 물질로서 혈청 알부민의 잠재력을 보여준다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제30권2호
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• pp.334-346
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• 2023

본 연구는 육두구 종자가 천연 산화방지제로서 효과적으로 에멀젼 제조 시 안정성을 가지는지를 확인하고자, 80% 에탄올로 추출한 육두구 종자(NM80)의 항산화 활성과 유지 산화안정성을 in vitro system과 실제 유지 및 유화액 산화 시스템에서 평가하고자 하였다. 결과적으로 DPPH 및 ABTS 양이온 라디칼 소거 활성과 ORAC가 평가에서 NM80은 농도 의존적으로 항산화 활성이 증가하였으며, TPC, TFC, FRAP 환원력은 각각 33.74 μmol tannic acid equivalent/g extract, 0.13 μmol quercetin equivalent/g extract, 295.27 μmol ascorbic acid equivalent/g extract로 관찰되었다. 또한, 유지 산화안정성을 측정하기 위하여 옥수수 기름을 180℃에서 90분 산화시켰을 때 NM80 200 ppm 첨가 시 일차산화물인 CDA가가 0.69%로 나타나 대조군보다 3.26% 감소하였으며, 동일한 조건에서 이차산화물인 ρ-AV와 TBA는 대조군보다 각각 16.94, 17.34% 낮았다. 또한, 유화액을 제조하여 NM80 200 ppm 첨가 후 60℃로 4일 동안 산화하였더니, 헤드스페이스 산소 함량은 20.44%로 대조군보다 산소 소비율이 6.29% 감소하였으며, CDA의 양은 대조군보다 82.85% 낮았다. 이러한 항산화 활성과 유지 산화 안정성에서 우수했던 NM80은 향기 성분으로 알릴 페녹시아세테이트, 유제놀 아세테이트, 유제놀 등이 검출되었다. 이와 같은 결과로 항산화 활성과 유지 및 유화액의 산화 안정성의 효과가 있는 NM80을 식품가공 시 첨가한다면 천연 항산화제로서 에멀젼의 품질 향상에 기여할 것으로 판단된다.

• 한국식품영양학회지
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• 제11권2호
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• pp.179-184
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• 1998

양파를 생채로 착즙하여 분리한 액즙을 Brix 70%까지 감압농축시킨 것과 이어서 잔사에 ethyl alcohol을 가하여 추출한 것을 농축시켜 같이 합하고, 갈변방지를 위하여 1% cysteine의 첨가와 유화제로서 2% PGDR을 첨가하여 양파 oleoresin을 저장중 품질 안정성을 검토하였다. 양파로부터 oleoresin에 추출된 당은 저장온도 5$^{\circ}C$, $25^{\circ}C$ 및 4$0^{\circ}C$에서 매우 안정하여 저장 60일후까지도 함량변화는 거의 일어나지 않았다. 양파 oleoresin 추출 직후 갈변도를 나타내는 흡광도가 0.38로 담갈색을 띄었는데 5$^{\circ}C$에서는 저장 60일 후에도 변화가 거의 없었으나, $25^{\circ}C$ 및 4$0^{\circ}C$에서 저장한 경우는 60일후 흡광도가 1.53 및 3.32로 증가하였고, cysteine을 1% 첨가한 경우는 대조구에 비하여 갈색 억제효과가 상당히 나타나 4$0^{\circ}C$에서 60일간 저장하였을 때의 흡광도는 대조구의 절반 수준으로 나타났다. 유화 안정성은 5$^{\circ}C$ 저장의 경우 20일, 40일 및 60일 후에 분리되지 않는 emulsion 층의 부피가 각각 96.8%, 94.1% 및 9.06%로 매우 안정하였고, $25^{\circ}C$ 및 4$0^{\circ}C$에서 60일간 저장 후는 83.2% 및 75.4%로 유화상태가 다소 불안정하였다. 생체 양파로부터 추출한 oleoresin을 저장시키지 않고 바로 대두유에 1%를 첨가한 경우와 0.02% BHA를 첨가하였을 때 A.I.는 각각 1.39 및 1.72를 나타내어 0.02% BHA를 첨가한 대두유의 유도기간 연장효과에 대하여 80.8%에 해당하는 항산화 활성을 나타내었고, 5$^{\circ}C$ 및 $25^{\circ}C$에서 60일 동안 저장한 양파 oleoresin을 대두유에 각각 1% 첨가하였을 때의 A.I.는 1.37 및 1.30을 나타내어 실온 또는 그 이하의 온도에서는 양파 oleoresin이 가지는 항산화 활성은 매우 안정하였으며, 4$0^{\circ}C$에서 저장 60일후의 양파 oleoresin의 A.I.는 1.08로 나타나 고온에서 저장기일이 길수록 불안정하였다. Overall odor intensity의 지표로서 total pyruvate 함량변화는 5$^{\circ}C$, $25^{\circ}C$ 및 4$0^{\circ}C$에서 저장 60일 후 잔존율이 각각 89.9%, 79.7% 및 65.2%로 저온에서 상당히 안정하였다. 양파 oleoresin의 저장중 pyruvate 감소에 대한 반응속도 상수는 저장온도 범위 5~4$0^{\circ}C$에서 1.381~4.735m㏖/$\ell$.hr, Q10 값은 1.537~1.694, 그리고 활성화 에너지는 11.649㎉/g mole이었다.

• 한국식품과학회지
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• 제53권1호
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• pp.12-18
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• 2021

본 연구는 항산화 활성이 우수한 것으로 알려진 오레가노 종자를 80% 에탄올, 헥세인, 에틸 아세테이트, 부탄올, 증류수로 분획하여 시험관 내 항산화 활성을 평가하고 180℃로 산화된 옥수수 기름에 적용하여 유지 산화에 미치는 영향을 확인하였다. DPPH 라디칼 소거 활성은 오레가노 종자 에틸 아세테이트 분획물의 라디칼 소거 활성이 92.3%으로 분획물 중 가장 높게 나타났으며, ABTS 양이온 라디칼 소거 활성 측정 결과 오레가노 종자 에틸 아세테이트 분획물의 ABTS 양이온 라디칼 소거 활성이 53.9%로 분획물 중 가장 높게 나타났다. FRAP 환원력은 오레가노 종자 에틸 아세테이트 분획물이 6,130 µmol ascorbic acid equivalent/g extract로 분획물 중 가장 높게 나타났으며, 총 페놀함량은 FRAP 환원력의 결과와 마찬가지로 오레가노 종자 에틸아세테이트 분획물이 770 µmol tannic acid equivalent/g extract로 분획물 중 가장 높은 결과를 나타내었다. 오레가노 종자 분획물간 헤드스페이스 산소 함량은 80분 이상 산화가 진행되면서 오레가노 종자 헥세인, 에틸 아세테이트, 80% 에탄올 분획물을 첨가한 시료군이 대조군에 비해 각각 1.25, 1.05, 1.02배 많은 산소함량 차이를 보였다. 유지의 일차 및 이차 산화생성물을 평가한 CDA, ρ-AV의 실험결과 CDA가는 오레가노 종자 에틸 아세테이트 분획물을 첨가하였을 때 대조군에 비해 conjugated dienes 생성이 1.5배 유의적으로 감소한 것을 관찰하였다. ρ-AV의 결과 또한 CDA가와 마찬가지로 오레가노 종자 에틸 아세테이트 분획물을 첨가한 유지 시료의 이차 산화물 양이 대조군에 비해 1.26배 유의적으로 감소된 것이 관찰되었다. 이와 더불어 오레가노 종자에틸 아세테이트 분획물의 GC 분석 결과 주요 휘발성 성분은 카바크롤, 타이모퀴논 등으로 나타났다. 이러한 오레가노 종자의 항산화 활성은 에틸 아세테이트를 사용한 분획물에서 크게 나타났으며, 이는 오레가노 종자가 가지고 있는 향기 성분 속 항산화물질이 실험에서 사용한 다른 용매들 보다 에틸 아세테이트 속에 다량 용출되어 높은 항산화 활성을 나타낸 것으로 사료되며, 오레가노 종자 에틸 아세테이트 분획물 속에 포함된 테르펜 및 폴리페놀 등의 물질로부터 기인하는 것으로 생각된다. 따라서 본 연구 결과, 향후 오레가노 종자를 천연항산화제로 활용하기 위하여 에틸 아세테이트 분획물의 활용이 유용할 것으로 판단된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제61권2호
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• pp.302-311
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• 2023

본 연구는 천연 목재방부제로서 피마자유(castor oil, CSO)의 적용 가능성을 평가하기 위하여 수행하였다. 이를 위하여 CSO를 감가압법으로 국내외 목재수종에 주입한 후, 주입능, 용탈성, 내후성 등을 조사하였다. CSO 주입능은 수종별 해부학적 구조의 차이로 인하여 솔송, 잎갈, 단풍, 신갈나무 순으로 측정되었으나, 모든 수종에서 목재 내로 효과적으로 주입되었다. 용탈성의 경우, 잎갈나무를 제외하고 주입능이 높은 수종에서 용탈되는 양이 많았다. CSO의 점도 저하를 위한 에탄올의 첨가는 주입능 및 용탈성에 부정적인 영향을 미쳤다. 중량감소율을 이용하여 조사한 CSO-주입/용탈 시편의 목재부후균에 대한 내후성은 대조구와 비교하여 대부분의 처리목에서 매우 우수하였다. 특히 갈색부후균인 Fomitopsis palustris에 대하여 CSO만으로 구성된 약액(CSO-2)을 처리한 대부분의 처리목에서 부후가 발생하지 않거나, 매우 낮은 중량감소율를 보였다. 이는 주입된 CSO가 용탈과정에서 목재 내에 잔류하여 발생한 결과로서 X-ray microscope 관찰을 통하여 CSO의 잔류를 확인할 수 있었다. 한편 CSO-2를 주입한 후, 2주간 염수에 용탈시킨 스트립 형태의 시편은 모든 절삭방향에서 길이 변화가 거의 일어나지 않았다. 또한 CSO-2 주입/용탈 시편을 야외에 2주간 노출시킨 후, 측정한 중량증가율과 길이팽윤율도 대조구 시편과 비교하여 매우 낮아 내수성이 크게 향상된 것을 확인하였다. 따라서 CSO는 목재부후균의 생장 억제뿐만 아니라 치수안정 효과까지 제공함으로서 다양한 실내외 환경에서 천연 목재방부제로서 적용이 가능할 것으로 판단된다.

• 전기화학회지
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• 제23권2호
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• pp.25-38
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• 2020

태양광 흡수 물분해는 화석연료 대체 에너지원으로 떠오르는 수소에너지를 생산할 수 있는 가장 유망한 방법이다. 현재 전이 금속 디칼코제나이드 (transition dichalcogenide, TMD)는 물분해 촉매 특성이 뛰어난 물질로 많은 관심을 끌고 있다. 본 연구에서는 실리콘 (Si) 나노선 어레이 전극 표면에 대표적 TMD 물질인 4-6족의 이황화 몰리브덴 (MoS₂), 이셀렌화 몰리브덴(MoSe₂), 이황화 텅스텐 (WS₂), 이셀렌화 텅스텐 (WSe₂) 나노시트 합성할 수 있는 방법을 개발하였다. Si나노선 전극을 금속 이온 용액으로 코팅하고, 황 또는 셀레늄의 화학 기상 증착법(chemical vapor deposition)을 이용하는 것이다. 이 방법으로 TMD 나노시트를 약 20 nm 두께로 균일하게 합성하였다. p형 Si-TMD 나노선 광전극으로 구성된 광화학전지는 태양광 AM1.5G, 0.5 M H₂SO₄ 전해질에서 개시 전위 0.2 V를 가지며 0 V (vs. RHE)에서 20 mA cm^-2 이상의 전류를 낼 수 있다. 수소 발생 양자효율은 90% 정도로 우수한 물분해 촉매 특성을 확인하였다. MoS₂ 및 MoSe₂는 3시간 동안 90% 이상의 우수한 광전류 안전성을 보여주었으나, WS₂ 및 WSe₂는 상대적으로 적은 80%였다. MoS₂, MoSe₂는 Si 나노선 표면에 균일한 시트 형태로 씌워졌지만, WS₂, WSe₂는 조각 형태로 붙었다. 따라서 Si 표면을 잘 보호하지 못하기 때문에 Si나노선이 더 잘 산화되어 안정성이 낮아지는 것으로 해석하였다. 본 연구결과는 TMD의 수소 발생 촉매 특성을 이해하는 데 크게 기여할 것으로 예상한다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제37권2호
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• pp.118-124
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• 2009

에스터라제 EM2L8 유전자를 E. coli 균에서 발현하고 에스터라제 활성을 분석한 결과, $40-45^{\circ}C$에서 최적의 효소활성을 보였다. $15^{\circ}C$에서 최대활성의 45% 활성을 보였고 $15-45^{\circ}C$ 사이의 활성화에너지는 4.9 kcal/mol로 계산됨으로써 전형적인 저온 적응효소인 것으로 밝혀졌다. 또한, $4^{\circ}C$에서 장기보관해도 효소활성이 전혀 줄어들지 않음을 통해서 저온에서 안정한 효소임을 알게 되었다. 반응액에 에탄올, 메탄올, 아세톤을 15% 농도까지 첨가해도 효소활성이 줄어들지 않았으며 DMSO의 경우, 40% 농도까지 첨가해도 효소활성이 유지되는 것으로 나타났다. 이 효소 40 U을 Tris-HCl 용액(1.2 mL, pH 9.0)에 넣고 $30^{\circ}C$에서 (R,S)-ECHB(0.5%, 38 mM)의 분해반응을 수행한 결과, 기질이 가수분해되어 CHBacid가 생성되며 기질의 분해속도는 $6.8\;{\mu}mole/h$로 계산되었다. (R)-ECHB 보다 (S)-ECHB 기질을 빠르게 분해하였으며 전환수율이 80%일 때, e.e.s 값이 40%로 측정되었다. 반응액에 DMSO를 10% (v/v) 농도로 각각 첨가한 결과, 기질의 분해 속도는 $10.4\;{\mu}mole/h$로 증가되었다. 하지만 DMSO의 유무와 상관없이 전환수율에 따른 e.e.s 값은 유사하게 나타났다. 결론적으로 이 효소는 저온과 각종 유기용매 하에서도 높은 안정성과 활성을 갖고 있기 때문에 각종 의약품의 유기합성공정에서 효소촉매로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한화장품학회지
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• 제38권1호
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• pp.15-31
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• 2012

이전 연구에서 저자들은 여뀌 추출물의 항산화, 항노화, 항균 활성 및 여뀌 추출물을 함유한 크림의 보습 효과에 대한 결과를 보고한 바 있다. 본 연구에서는 여뀌 추출물과 그 주요 성분인 isoquercitrin의 사람 적혈구와 HaCaT 세포에서의 세포 보호 효과를 측정하였다. 여뀌 추출물의 피부 전달시스템으로 에토좀 및 탄성 리포좀을 제조하여 입자크기, 포집효율, 안정성 및 피부 흡수 증진 능력을 평가하였다. 적혈구 광용혈에서 여뀌 추출물과 isoquercitrin은 $5{\mu}g/mL$의 농도에서 ${\alpha}$-토코페롤보다도 큰 세포보호효과를 나타내었다. 여뀌 추출물은 HaCaT 세포에 대해 $50{\mu}g/mL$의 농도에서 독성을 나타내지 않았다, UVB $400mJ/cm^2$를 HaCaT cell에 조사하였을 때, 여뀌 추출물은 농도 의존적($12.5{\sim}50{\mu}g/mL$)으로 자외선으로부터 세포를 보호하였고, $25{\mu}g/mL$의 농도에서 양성 대조군(세포 생존율, 36 %)에 비하여 큰세포보호 활성(생존율, 90 %)을 나타내었다. 0.04 % 여뀌 추출물을 담지한 에토좀의 입자 크기는 173.0 nm, 포집효율은55.58 %이였다. 에토좀 제조 후 일주일동안 안정한 단분산 형태를 나타내었다. 피부 투과 실험 결과 에토좀은 일반 리포좀이나 에탄올 용액에서보다도 더 큰 피부 투과능을 보여주었다. 0.1 % 여뀌 추출물을 담지한 탄성 리포좀의 최적의 제형은 인지질 대 계면활성제($Tego^{(R)}$care 450)의 비율이 95 : 5으로 확인되었다. 0.1 % 여뀌 추출물 함유한 최적의 탄성 리포좀의 입자크기는 176.5 nm, 가변형성은 16.4, 포집효율은 68.8 %이었다. 여뀌 추출물을 담지한 탄성 리포좀은 계면활성제가 포함되지 않은 제형보다 더 큰 피부 투과능을 나타내었다.