Disinfecting water containing pathogenic microbes is crucial to the food safety of fresh green agricultural products. The UV-activated peracetic acid (UV/PAA) treatment process is an efficient advanced oxidation process (AOP) and a versatile approach to disinfecting waterborne pathogens. However, its effects on plant growth remain largely unknown. This study found that low-dose UV/PAA treatment induced moderate oxidative stress but enhanced the innate immunity of Arabidopsis against Pseudomonas syringae pv. (Pst) DC3000. When applied as water sources, 5- and 10-ppm UV/PAA treatments slightly reduced biomass and root elongation in Arabidopsis seedlings grown under hydroponic conditions. Meanwhile, treatments of the same doses enhanced defense against Pst DC3000 infection in leaves. Accumulation of hydrogen peroxide and callose increased in UV/PAA-treated Arabidopsis samples, and during the post-infection period, UV/PAA-treated seedlings maintained vegetative growth, whereas untreated seedlings showed severe growth retardation. Regarding molecular aspects, priming-related defense marker genes were rapidly and markedly upregulated in UV/PAA-treated Arabidopsis samples. Conclusively, UV/PAA treatment is an efficient AOP for disinfecting water and protecting plants against secondary pathogenic attacks.
Zespri green kiwi의 무기질은 K, P, Ca 순으로 많았으며, 아미노산은 glutamic acid, aspartic acid, arginine 순으로 많이 함유되어 있었다. 지방산 함량은 a-linolenic acid, oleic acid 순으로 많이 함유되어 있었으며, 유리당은 fructose 함량이 가장 높았다. Vitamin C와 ${\beta}$-carotene 함량은 각각 29.21 mg/100 g, $1.35{\mu}g/100g$이었다. Total phenolics는 n-hexane 분획물이 11.83 mg GAE/g으로 가장 높았으며, ABTS radical 소거활성 및 지질 과산화 억제활성에서는 농도 의존적으로 in vitro 항산화 활성이 증가하는 경향을 보였다. 또한 oxidative stress에 대한 신경세포 보호효과 역시 농도의존적 경향을 보여주었다. 본 연구 결과를 종합해볼 때, 생리활성 소재로서의 phenolics를 함유한 kiwi fruit (A.deliciosa)는 in vitro 항산화 활성과 함께 신경세포 보호효과를 기초로 한 고부가 가치 건강지향식품 소재로서의 활용가치가 높다고 판단된다.
YANG, Seung Min;LEE, Seok Eon;PARK, Hae Keum;KANG, Seog Goo
Journal of the Korean Wood Science and Technology
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제47권6호
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pp.709-720
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2019
지구온난화와 이상기후의 발생으로 매년 하절기 취수원 및 하천의 녹조발생 빈도 및 규모와 이를 처리하기 위한 비용이 증대되고 있는 실정이다. 국내의 경우 녹조발생 현장에 황토의 살포와 정수 및 하수처리장은 Alum과 PAC와 같은 알루미늄 계열의 응집제를 첨가하여 수중의 영양염류를 제어하고 있다. 그러나 응집제의 과다투입은 사람에게 중추신경계의 병을 유발할 수 있으며, 2차적으로 동 식물의 고사 등과 같은 악영향을 미칠 수 있다. 따라서, 본 연구에서는 천연재료로 병충해 피해를 입은 목재를 재이용하여 친환경 양전하성 반탄화목분과 응집제를 개발하였으며, 개발된 응집제를 이용한 오염수의 처리시 TOC와 $NH_3-N$, pH, 생태독성을 분석하여 개발한 응집제의 효과와 수생태계에 미치는 영향을 평가하고자 한다. 응집제의 수생태계에 미치는 영향을 평가하기 위해 녹조 오염수를 채수하였으며, TOC의 경우 1%와 5% 반탄화목분 C-PAM의 처리조건에서 86-92%로 높은 제거율을 나타냈다. $NH_3-N$의 경우 53% 제거효율을 나타냈으며, 수소이온농도의 경우 녹조가 발생된 오염수의 평균 pH 7.9였으며, 처리수의 수소이온농도는 pH 6.5-7.7사이로 수질환경기준에 적합한 것으로 나타났다. 또한, 생태독성실험 결과 모든 실험결과에서 물벼룩이 사멸하지 않고 생존함으로써 녹조수와 처리수 모두 독성의 영향이 없는 것으로 나타났다. 따라서 본 연구에서 개발한 양전하성 표면개질처리 반탄화목분의 수생태계에 미치는 영향평가를 위해 TOC, $NH_3-N$, pH, Chlorophyll-a, 생태독성을 분석한 결과 천연자원을 활용한 조류제거가 가능할 것으로 판단된다.
목질 바이오매스 자원의 효율적 에너지화 방안의 일환으로 소나무와 리기다소나무를 목재펠릿으로 만들고, 그 특성을 조사하였다. 제조된 목재펠릿의 함수율, 발열량, 회분, 겉보기밀도, 내구성, 원소분석을 측정하여 비교하였다. 소나무와 리기다소나무 목재펠릿의 원소분석의 결과, 소나무는 61.42% (C), 수소 5.56% (H), 산소 32.87% (O) 그리고 0.15% (N)로 나타났으며, 리기다소나무는 61.03% (C), 수소 5.96% (H), 산소 32.83% (O) 그리고 0.18% (N)로 나타나 두 수종 간에 거의 차이가 없었다. 각 시료의 발열량은 약 19 MJ/kg로서 품질규격 1급((${\geq}18.0MJ/kg$)을 만족시켰다. 회분량의 경우 소나무가 0.50%, 리기다소나무가 0.53%로 양자 간의 차이가 거의 없었으며, 품질규격 1급(${\leq}0.7%$)을 만족시켰다. 겉보기 밀도는 소나무 펠릿의 경우 $648kg/m^3$으로 품질규격 1급(${\geq}640kg/m^3$)을 만족시켰으나, 리기다소나무의 경우 $622kg/m^3$으로 품질규격 2급(${\geq}600kg/m^3$)을 만족시켰다. 함수율의 경우 두 수종 모두 품질규격 1급(${\leq}10%$)를 만족시켰으며, 내구성의 경우 소나무 목재펠릿은 품질규격 3급(${\geq}95%$)를 만족시켰으나 리기다소나무 목재펠릿은 내구성 품질규격을 만족시키지 못하였다.
본 연구는 차나무 종자의 교배육종에 위한 품종 육성의 체계적인 기술확립을 위해 과산화수소 등 다양한 파종전처리를 통하여 차나무 종자의 출아율 및 유묘 소질을 알아보고자 수행하였다. 1. 무처리구의 출아율은 36.7%로 나타났고, 염기성 조건(pH 10)에서는 출아율이 26.7%로 가장 낮은 발아율을 보인 반면, 100 mM 과산화수소에서 가장 높은 65.0% 출아율을 보였다. 2. 출아율과 출아율지수는 처리에 따라 유의성이 나타났으며, 평균출아일수는 유의성이 나타나지 않았다. 3. 처리간의 평균출아일수는 과산화수소(10, 100 mM)와 물리적 충격 처리구에서 가장 짧은 46.5~47.0일이 소요되었으며, 출아율지수는 100 mM 과산화수소 처리구에서 가장 높은 1.363 d-1m-1을 보였다. 4. 파종 60일 후에 묘 소질에서의 초장, 엽수, 엽장 및 엽폭 모두 조사에서 100 mM 과산화수소 처리구에서 9.1 cm, 4.4개 5.5 cm, 3.1 cm로 가장 크거나 많은 것으로 나타났다.
수슬러지의 열분해를 통해 생성된 char를 이용하여 황화수소(H$_2$S), 메틸머캡탄(CH$_3$SH) 복합악취를 제거하기 위한 흡착제를 제조하여 흡착특성을 살펴보았다. 고정층 반응기 실험에서 최적의 L/D ratio는 1.0이었으며, 온도의 증가에 따라 파과점과 흡착능이 증가되었다. H$_2$S와 CH$_3$SH의 동시흡착 특성은 단일흡착 실험보다 파과점에 도달하는 시간과 흡착량이 증가하였고, 동일 조건에서 CH$_3$SH이 H$_2$S보다 높은 유효확산계수 값을 가지므로 빠른 흡착속도로 인한 흡착능의 증가를 보였다. 또한 하수슬러지로부터 제조된 탄화물은 상업용 활성탄과 비교하여 H$_2$S 77%, CH$_3$SH 80%의 성능으로 혼합 악취성가스 제거가 가능할 것으로 판단된다.
본 연구에서는 free radicals의 산화적인 손상에 의한 세포사멸에 있어서 녹차성분의 하나인 (-)epigallocatechin gallate의 억제효과를 규명하였다. 우선 radicals 소거작용에 있어서 (-)epigallocatechin gallate는 탁월한 항산화력을 발휘하였다. 혈관손상과 직결되는 혈관내피세포를 이용하여 hydroxyl radical의 $H_2O$$_2$에 의한 산화적인 손상을 유발시켜 세포생존율을 조사하였는데, (-)epigallocatechin gallate는 100 $\mu\textrm{m}$ 이하의 농도에서는 그 자체 독성이 없었고 $H_2O$$_2$의 산화적 독성효과를 경감시키는 것으로 나타났다. 그러나 flavone인 apigenin은 고농도에서 독성을 가지며 radical 소거활성이 미약하고 $H_2O$$_2$의 산화독성은 경감시키지 못하였다. 다양한 세포사멸 검출법을 이용하여 세포 및 세포핵의 형태학적 양상을 조사한 결과, 0.25mM $H_2O$$_2$에 의한 24시간 이내의 세포죽음은 세포사멸현상에 의하여 초래되었다. 그러나 이러한 세포사멸과정을 겪고 있는 혈관내피세포에 50 $\mu\textrm{m}$ (-)epigallocatechin gallate를 처리한 경우에 세포핵의 응축이나 DNA fragmentation은 사라지고 세포사멸작용을 억제시키는 효과를 보여주었다. 예상한 바와 같이 apigenin의 flavone은 세포사멸 억제효과를 나타내지 못하였다. (-)Epigallocatechin gallate는 녹차에 함유된 catechins의 하나로서 free radicals의 산화적 손상에 의한 세포사멸에 있어서 탁월한 방어적 인 세포생리학적인 기능을 지니고 있으며, 혈관노화 및 혈관손상과 함께 유발되는 세포사멸성 심혈관질환의 예방과 치료에 기능성 식품 신소재로서 활용될 수 있으리라 본다.
Sprague-Dawley 계열의 흰쥐를 perfusion시킨 후 분리한 뇌조직을 이용하여 뇌의 산화적 손상을 억제할 수 있는 식물체 및 항산화제의 활성을 조사하였다. 뇌의 산화적 손상 유도를 위해서는 활성산소원으로 $2.5{\mu}M$ ferrous sulfate와 7.5mM hydrogen peroxide를 뇌조직 homogenate에 첨가하였으며 손상의 정도는 malondialdehyde와 4-hydroxyalkenal 총 함량으로 표현되는 지질 과산화도(LPO)를 이용하였다. $37^{\circ}C$에서 10분간의 처리 시 LPO는 4.1에서 6.9nmol/mg protein 증가하였다. 한편, 식물체들의 뇌 손상 억제 효과를 분석하기 위해, 68종의 식용식물체로부터 수용성 추출물을 조제한 후 이를 활성산소 처리 전에 뇌 조직 homogenate에 첨가함으로써 지질산화 억제 정도를 비교하였다. 그 결과 엽채류에서는 아욱, 열무잎, 비름, 무순, 셀러리 등이, 근채류에서는 조림감자, 생강, 고구마 등이 80% 이상의 LPO억제 효과를 나타냈다. 과채류와 과일에서는 풋고추, 꽈리고추, 쥬니키, 가지, 아보카도, 오렌지, 바나나 등이 60% 이상의 효과를 보였으며, 버섯류에서는 팽이버섯, 양송이버섯, 표고버섯, 새송이버섯, 느타리버섯 순으로 효과가 높게 나타났다. 한편, 32종의 항산화제 중에서는 (+)catechin(91%), (-)epigallocatechin gallate(85%), (-)epicatechin gallate(83%), kaempferol(83%), chlorogenic acid(78%), melatonin(75%), ${\alpha}-tocopherol(69%)$ 등이 산화적 뇌 손상 방어에 우수한 것으로 나타났다.
Environmental issues such as global warming due to fossil fuel use are now major worldwide concerns, and interest in renewable and clean energy is growing. Of the various types of renewable energy, green hydrogen energy has recently attracted attention because of its eco-friendly and high-energy density. Electrochemical water splitting is considered a pollution-free means of producing clean hydrogen and oxygen and in large quantities. The development of non-noble electrocatalysts with low cost and high performance in water splitting has also attracted considerable attention. In this study, we successfully synthesized a NiCo2O4/NF electrode for an oxygen evolution reaction in alkaline water splitting using a hydrothermal method, which was followed by post-heat treatment. The effects of heat treatment on the electrochemical performance of the electrodes were evaluated under different heat-treatment conditions. The optimized NCO/NF-300 electrode showed an overpotential of 416 mV at a high current density of 50 mA/cm2 and a low Tafel slope (49.06 mV dec-1). It also showed excellent stability (due to the large surface area) and the lowest charge transfer resistance (12.59 Ω). The results suggested that our noble-metal free electrodes have great potential for use in developing alkaline electrolysis systems.
본 연구에서는 기공의 크기가 큰 다공성 지지체를 $3{\sim}4{\mu}m$, 150 nm의 크기를 갖는 ${\alpha}$-알루미나 입자를 물과 실리카-지르코니아 용액에 각각 분산시키는 방법으로 표면 개질을 하였다. $3{\sim}4{\mu}m$ 크기의 알루미나 입자가 분산된 용액을 이용하여 금속 지지체 및 알루미나 지지체에 코팅하였을 때, 코팅횟수가 증가할수록 지지체의 표면의 큰 기공이 감소하였고, 여기에 150 nm 크기의 알루미나 입자가 분산된 용액으로 추가 코팅을 하면 작은 크기의 알루미나 입자가 기공 사이사이에 들어가면서 지지체를 좀 더 매끄럽게 개질하는 역할을 하는 것을 확인하였다. 특히 실리카-지르코니아 용액을 분산매로 하여 표면 개질을 한 경우, 알루미나 입자가 실리카-지르코니아 층에 촘촘하게 박힌 모양으로 고정이 되어 지지체 개질에 효과적임을 확인하였다. 이러한 방법으로 제조된 실리카-지르코니아 분리막의 기체투과도는 상온에서 각각 $1.8-8.4{\times}10^{-4}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}{\cdot}Pa^{-1}$, $3.3-5.0{\times}10^{-5}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}{\cdot}Pa^{-1}$이며 수소/질소 선택도는 Knudsen 분포를 보였다. 표면 개질된 지지체에 다양한 분리층을 형성하는 방법으로 무기 분리막 응용에 이용할 수 있을 것으로 예상된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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