Background: Ginsenoside Rg3 is a promising anticancer agent. It is usually produced by heat treatment of ginseng, in which ginsenoside Rb1 is the major ginsenoside. A kinetic study was conducted to optimize ginsenoside Rg3 production by the heat treatment of ginsenoside Rb1. Methods: Ginsenoside Rb1 was heated using an isothermal machine at $80^{\circ}C$ and $100^{\circ}C$ and analyzed using HPLC. The kinetic parameters were calculated from the experimental results. The activation energy was estimated and used to simulate the process. The optimized parameters of ginsenoside Rg3 production are suggested based on the simulation. Results: The rate constants were $0.013h^{-1}$ and $0.073h^{-1}$ for the degradation of ginsenosides Rb1 and Rg3 at $80^{\circ}C$, respectively. The corresponding rate constants at $100^{\circ}C$ were $0.045h^{-1}$ and $0.155h^{-1}$. The estimated activation energies of degradation of ginsenosides Rb1 and Rg3 were 69.2 kJ/mol and 40.9 kJ/mol, respectively. The rate constants at different temperatures were evaluated using the estimated activation energies, and the kinetic profiles of ginsenosides Rb1 and Rg3 at each temperature were simulated based on the proposed kinetic model of consecutive reaction. The optimum strategies for producing ginsenoside Rg3 from ginsenoside Rb1 are suggested based on the simulation. With increased temperature, a high concentration of ginsenoside Rg3 is formed rapidly. However, the concentration decreases quickly after the reaching the maximal concentration value. Conclusion: The optimum temperature for producing ginsenoside Rg3 should be the highest temperature technically feasible below $180^{\circ}C$, in consideration of the cooling time. The optimum reaction time for heat treatment is 30 min.
Endocrine disrupting chemicals (EDCs) are hard to be degraded in nature, and are also accumulated in diverse organisms. They finally give negative effects to human through the food web. White rot fungi which have lignin-degrading enzymes have high potentials for degradation of recalcitrant compounds, and a white rot fungus, Phlebia tremellosa, isolated in Korea show good degrading activity against the endocrine disrupting phthalates. We have isolated a laccase cDNA which was involved in the degradation of EDCs, and constructed a laccase expression vector to use in the genetic transformation of P. tremellosa. The expression vector was stably integrated into the chromosomal DNAs and showed increased laccase activity in transformants. One of transformants showed not only increased degradation of several EDCs but also faster estrogenic decreasing activities generated by the EDCs.
Choi, Hyunmo;Bae, Eun-Kyung;Cho, Jin Seong;Lee, Hyoshin;Choi, Young-Im
Journal of Plant Biotechnology
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v.44
no.4
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pp.409-415
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2017
The vegetation period of trees might be prolonged by the delay of the leaf senescence in autumn. Thus, we focused on the generation of senescence-delayed transgenic trees to enhance biomass production. The PagMYC2, a gene containing the basic helix-loop-helix domain, was selected as a candidate for a senescence-delayed transgenic tree. The PagMYC2 gene was specifically induced after treatment with phytohormone jasmonic acid, and upregulated by abiotic stresses such as salinity, osmotic pressure and a low temperature. The constitutive overexpression of the PagMYC2 delayed the leaf senescence and inhibited chlorophyll degradation in the transgenic poplars. Leaf senescence analysis was performed in the leaf tissues of the PagMYC2-over-expression transgenic poplars. The transgenic poplars exhibited higher photochemical efficiency than did a wild type plant under a short-day condition (6 hours light/18 hours darkness) or a low temperature condition ($15^{\circ}C$) that was similar to the weather conditions of autumn. These results suggest that the PagMYC2 is a useful genetic resource to improve biomass production, which is able to sustain growth with senescence-delayed leaves for a long time in autumn.
In this study, the effects of moisture content and particles size of ground particles of torrefied larch chips on the pelletizing process were investigated depending on torrefaction conditions ($220^{\circ}C$-50 min, $250^{\circ}C$-50 min, $250^{\circ}C$-120 min). The moisture content in the torrefied chip decreased to 0.69~1.75%, while ash content and calorific value increased compared to untreated chip. In addition, weight loss significantly increased during torrefaction due to hemicellulose degradation. The carbon content in torrefied larch chip increased compare to untreated larch chip, while the hydrogen and oxygen contents decreased. The lignin and glucan contents in torrefied larch chip increased with increasing severity of the torrefaction condition, while hemicellulose decreased. In the particle size distribution of ground particles of torrefied larch chip, larch torrefied at severe conditions was found to produce smaller particles (~1 mm) than that of the larch torrefied at mild conditions. Macropore (over $500{\AA}$) in the torrefied particle was produced during torrefaction. During the pelletizing using ground particles of torrefied larch chip, the pressure needed in pelletizing decreased and pellet length increased with increasing moisture content, regardless of the particle size.
Cellulase from Formiptosis pinicola KMJ812 is an efficient cellulose degradation enzyme complex, especially with a high ${\beta}$-glucosidase activity. In this study, the change in enzymatic characteristics by immobilization and the reduction of immobilized enzyme activity by repeated usages were evaluated using cellulases from F. pinicola KMJ812. Among tested four resins, Duolite A568 resin had the best enzyme activity yield with 61.7% cellulase activity and 64.4% ${\beta}$- glucosidase activity during the cellulase immobilization. The best reaction temperature was $55^{\circ}C$ for both cellulase and ${\beta}$-glucosidase activities which were higher than the unimmobilized soluble cellulases. The best reaction pH was 4.0 for cellulase activity which was a little more basic than a soluble form and 4.5 for ${\beta}$-glucosidase activity. The immobilized cellulase activity was remained 98% of the beginning activity after 72 h incubation at $50^{\circ}C$ and 50% of the beginning activity after eight times usage at $50^{\circ}C$.
Kim, Da Som;Eo, Hyun Ji;Kang, Yeongyeong;Park, Gwang Hun
Korean Journal of Plant Resources
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v.34
no.1
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pp.31-36
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2021
Berchemia berchemiaefolia (Makino) Koidz. is found not only in korea, but also in japan and is known as a rare plant all over the world. In this study, we evaluated anti-inflammatory effect of B. berchemiaefolia (Makino) Koidz. leaves (BBK-L) in LPS-stimulated RAW264.7 cells. BBK-L inhibited the generation of NO through the suppression of iNOS experession. BBK-L attenuated the expression of iNOS, COX-2, TNF-α, IL-1β, IL-6 induced by LPS. BBK-L decreased LPS-mediated IκB-α degradation inhibite which resulted in the inhibition of NF-κB activation in RAW264.7 cells. In addition, BBK-L suppressed ERK1/2, JNK phosphorylation induced by LPS. BBK-L showed anti-inflammatory effect through blocking the generation of the inflammatory mediators such as NO, iNOS, COX-2, TNF-α, IL-1β, IL-6 via the inhibiting of NF-κB and MAPK signaling activation. These results suggests that BBK-L may have great potential for the development of anti-inflammatory drug to treat acute and chronic inflammatory disorders.
For examine anti-degradation factors of acetylated wood, acetylated wood was incubated on Trametes versicolor. The laccase activity was examined in broth culture and solid fermentation that contain acetylated chips. The change of acetyl groups and chemical composition in the acetylated wood having massloss analysed by $^{13}C$-CP/MAS NMR. The laccase activity was detected in broth culture. When the T. versicolor contact to acetylated wood directly, the laccase activity was very low and couldn't maintain during test periods. Through the analysing of $^{13}C$-CP/MAS NMR, the acetylation took place carbohydrates as well as lignin and hydroxyl group of amorphous region was more easily substituted that of crystalline region The spectral analyses of $^{13}C$-CP/MAS NMR were shown that introduced acetyl bond was stable against fungal attack.
The decayed wood by Fomes pini (Thore) Lloyd required a smaller H factor than the sound wood for pulping to permanganate number 20. The H factors for the decayed wood pulping by the kraft and soda processes were reduced by 15% and 17%, respectively, in the presence of 1% anthraquinone. The wood components degraded by fungi are normally more readily solubilized in alkali than the corresponding components in sound wood. The nonphenolic ${\beta}$-O-4 type lignin model compound, veratrylglycerol-${\beta}$-guaiacyl ether(I), and phenolic model compound, syringylglycerol-${\beta}$-syringyl ether(III), were degraded by the white-rot fungi to yield ${\alpha}$-guaiacoxy-${\beta}$-hydroxypropioveratrone(II) from the former and ${\alpha}$-syringyloxy-${\beta}$-hydroxypropiosyringone(IV) from the latter. Structures of the degradation products indicated that C ${\alpha}$-oxidation could occur with white-rot fungi. It has been shown that the alkaline cleavage of ${\beta}$-aryl ether bonds in the lignin units is accelerated by the presence of ${\alpha}$-carbonyl groups.
PARK, Kyoung-Chan;KIM, Byeongho;PARK, Hanna;PARK, Se-Yeong
Journal of the Korean Wood Science and Technology
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v.50
no.4
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pp.283-298
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2022
Wood has always been used for various day-to-day applications such as interior or exterior construction materials, and household products. However, it can undergo photodegradation and discoloration by environmental factors including ultraviolet (UV) light, and thus has shortened its service life. Bleaching or delignification of wood surfaces is a suitable solution to stabilize wood against weathering by UV because these techniques can alter or remove the chromophores in lignin, which is a main factor of wood discoloration. To improve the color stability of wood surface according to the lifespan, surface delignification was conducted using peracetic acid (PAA) and hydrogen peroxide (HP) on the woods of Larix kaempferi and Quercus mongolica. After the PAA treatment, L* increased considerably from 60-70 to 90-95. Furthermore, wood surface color did not change significantly after UV exposure. The color differences (𝜟E*) between before and after PPA treatment of wood showed the 4.8-12.2 of L. kaempferi, and 1.7-3.7 of Q. mongolica, respectively. The lignin-related peaks in Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) spectra disappeared with increased duration of PAA treatment. These results confirmed that the lignin component was partially or completely removed after the PAA treatment; the color differences (𝜟E*) clearly showed that there was a reduction in redness (a*) and yellowness (b*), and an increase in lightness (L*) owing to the removal of lignin. Based on these results, this study demonstrated that the partial removal of lignin from wood surfaces is a fundamental method for resolving photo-degradation.
The purpose of this study is to investigate the causes of the dramatic process in forest policies from July of 1972 to June of 1973. In 1972, the core forest problem calling for an immediate solution was the severe forest degradation such as a low growing stock ($11m^3/ha$) and lots of non-tree forest land corresponding to 12% of total forest land. There could have been various approaches to solve the problem at that time. By the end of 1972, the Korean government was afoot to choose the management-oriented approach to carry out reforestation as a part of forest management. In order to implement this approach, the Korean government established the Forest Development Law enforcing establishment of the Forest Management Corporation as a public organization to carry out forest management in the special development land. However, the Korean government changed the management-oriented approach into the administration-oriented approach to carry out reforestation as a part of forest greening in order to rehabilitate severe degraded forests as soon as possible in early 1973. The Forestry Administration (refer to Forest Service) was transferred from the Department of Agriculture and Forestry to the Department of Interior for the efficient rehabilitation in advance, before the 1st 10-year National Greening Project. After the organization's transfer, the government established the 1 st 10-year National Greening Project aiming to reforest one million ha from 1973 to 1982 to use activities like the national greening campaign and the administrative organization mobilization including police force. Reforestation policy as a part of forest management lost effect due to the greening-oriented approach choice. Moreover, the Government struggled to provide 20 billion won for the establishment of the Forest Management Corporation. After all, on March 5th of 1973, the management-oriented approach dropped a curtain deleting the clauses defining the establishment of the Forest Management Corporation. Park, Chung-hee who was the then president of Korea might have felt the 'time restriction' to lose no time to habilitate degraded forests. Due to his awareness, the approach regarding reforestation was changed into administration-oriented activities. The president's awareness was considered as an invisible cause at that time.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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