1H,1H,2H,2H-perfluorodecytriethoxysilane (C16H19F17O3Si) be successfully applied to the hydrophobic modification of Al2O3 tubular ceramic membrane. Taking the concentration of modification solution, modification time, and modification temperature as factors, orthogonal experiments were designed to study the hydrophobicity of the composite membranes. The experiments showed that the modification time had the greatest impact on the experimental results, followed by the modification temperature, and the modification solution concentration had the smallest impact. Concentration of the modified solution 0.012 mol·L-1, modification temperature 30 ℃ and modification time 24 h were considered optimal hydrophobic modification conditions. And the pure water flux reached 274.80 kg·m-2·h-1 at 0.1MPa before hydrophobic modification, whereas the modified membrane completely blocked liquid water permeation at pressures less than 0.1MPa. Air gap membrane distillation experiments were conducted for NaCl (2wt%) solution, and the maximum flux reached 4.20 kg·m-2·h-1, while the retention rate remained above 99.8%. Given the scarcity of freshwater resources in coastal areas, the article proposed a system for seawater desalination using air conditioning waste heat, and conducted preliminary research on its freshwater production performance using Aspen Plus. Finally, the proposed system achieved a freshwater production capacity of 0.61 kg·m-2·h-1.
Li, Jin Feng;Hoang, Van An;Ahn, Jong Chan;Yang, Dong Uk;Lee, Dong Wook;Yang, Deok Chun
Korean Journal of Plant Resources
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v.33
no.6
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pp.696-706
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2020
Cordyceps has been used in traditional Chinese medicine more than 2000 year ago. In this study, the new Cordyceps militaris was founded and isolated from O-dae mountain in Korea, and was identified its genetic characteristics. The newly isolation strain HB8 was most closet to Cordyceps militaris W141449 (99.82%), Cordyceps militaris JLCY-LI819 (99.82%) and Cordyceps militaris 4642 (99.81%), respectively. the genotypic result was show that train HB8 was belonging to the Cordyceps militaris genus, therefore, Cordycep militaris HB8 proposed with accession number MT835161. This study we find the optimal condition for production of cordycepin from Cordyceps militaris HB8 was 8 mg/g (200 g of pupa, 1 g of KH2PO4, 0.5 g of K2HPO4, 20 g of glucose, 1 g of MgSO4, 0.05 g of vitamin B1, and 1 mg of NAA per liter; light condition 300-700 Lux and day/night was 14 h/10 h) and the optimum condition for the production of adenosine was 2.6 mg/g (15 g of skim milk powder, 1 g of KH2PO4, 0.5 g of K2HPO4, 20 g of glucose, 1 g of MgSO4, 0.05 g of vitamin B1, and 1 mg of NAA per liter; light condition 300-700 Lux and day/night was 14 h/10 h).
In order to meet the energy demand, energy production must be done continuously. Hydrogen seems to be the best alternative for this energy production, because it is both an environmentally friendly and renewable energy source. In this study, the hydrogen fuel production of the peaceful nuclear explosives (PACER) fusion blanket as the energy source integrated with Fe-Cl thermochemical water splitting cycle have been investigated. Firstly, neutronic analyzes of the PACER fusion blanket were performed. Necessary neutronic studies were performed in the Monte Carlo calculation method. Molten salt fuel has been considered mole-fractions of heavy metal salt (ThF4, UF4 and ThF4+UF4) by 2, 6 and 12 mol. % with Flibe as the main constituent. Secondly, potential of the hydrogen fuel production as a result of the neutronic evaluations of the PACER fusion blanket integrated with Fe-Cl thermochemical cycle have been performed. In these calculations, tritium breeding (TBR), energy multiplication factor (M), thermal power ratio (1 - 𝜓), total thermal power (Phpf) and mass flow rate of hydrogen (ṁH2) have been computed. As a results, the amount of the hydrogen production (ṁH2) have been obtained in the range of 232.24x106 kg/year and 345.79 x106 kg/year for the all mole-fractions of heavy metal salts using in the blanket.
Kim, Min Jeong;Kim, Ji Hyun;Lee, Sanghyun;Cho, Eun Ju;Kim, Hyun Young
Journal of Applied Biological Chemistry
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v.63
no.3
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pp.283-290
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2020
Oxidative stress is one of the contributors of neurodegenerative disorders including Alzheimer's disease. According to previous studies, Aster yomena (Kitam.) Honda (AY) possesses variable pharmacological activities including anti-coagulant and anti-obesity effect. In this study, we aimed to determine the neuroprotective effect of ethyl acetate fraction from Aster yomena (Kitam.) Honda (EFAY) against oxidative stress. Therefore, we carried out 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,3-diphenyl tetrazolium bromide, lactate dehydrogenase (LDH), and 2',7'-dichlorofluorescin diacetate assays in SH-SY5Y neuronal cells treated with hydrogen peroxide (H2O2). H2O2-treated control cells exhibited reduced viability of cells, and increased LDH release and reactive oxygen species (ROS) production compared to normal cells. However, treatment with EFAY restored the cell viability and inhibited LDH release and ROS production. To investigate the underlying mechanisms by which EFAY attenuated neuronal oxidative damage, we measured protein expressions using Western blot analysis. Consequently, it was observed that EFAY down-regulated cyclooxygenase-2 and interleukin-1β protein expressions in H2O2-treated SH-SY5Y cells that mediated inflammatory reaction. In addition, apoptosis-related proteins including B-cell lymphoma-2-associated X protein/B-cell lymphoma-2 ratio, cleaved caspase-9, and cleaved-poly (ADP-ribose) polymerase protein expressions were suppressed when H2O2-treated cells were exposed to EFAY. Our results indicate that EFAY ameliorated H2O2-induced neuronal damage by regulating inflammation and apoptosis. Altogether, AY could be potential therapeutic agent for neurodegenerative diseases.
Methane (CH4) is the most abundant component in natural gas. To reduce its harmful environmental effect as a greenhouse gas, CH4 can be utilized as a low-cost feed for the synthesis of methanol by methanotrophs. In this study, several methanotrophs were examined for their ability to produce methanol from CH4; including Methylocella silvestris, Methylocystis bryophila, Methyloferula stellata, and Methylomonas methanica. Among these methanotrophs, M. bryophila exhibited the highest methanol production. The optimum process parameters aided in significant enhancement of methanol production up to 4.63 mM. Maximum methanol production was observed at pH 6.8, 30℃, 175 rpm, 100 mM phosphate buffer, 50 mM MgCl2 as a methanol dehydrogenase inhibitor, 50% CH4 concentration, 24 h of incubation, and 9 mg of dry cell mass ml-1 inoculum load, respectively. Optimization of the process parameters, screening of methanol dehydrogenase inhibitors, and supplementation with formate resulted in significant improvements in methanol production using M. bryophila. This report suggests, for the first time, the potential of using M. bryophila for industrial methanol production from CH4.
Min Jeong Kim;Byeong Wook Noh;Qi Qi Pang;Sanghyun Lee;Ji-Hyun Kim;Eun Ju Cho
Korean Journal of Agricultural Science
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v.49
no.1
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pp.137-149
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2022
We investigated the effects of Cirsium japonicum var. maackii (CJM) against oxidative stress-induced C6 glial cells and cognitive impairment in mice. To evaluate the anti-oxidative effect of the extract and fractions from CJM, 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT), reactive oxygen species (ROS), and nitric oxide (NO) assays were conducted in H2O2-treated C6 glial cells. Furthermore, we identified the protective mechanisms of CJM with a scopolamine-treated mice model. The results revealed that H2O2 decreased the cell viability in C6 glial cells, indicating that H2O2 induced oxidative stress in glial cells. However, CJM fractions significantly increased cell viability in H2O2-treated C6 glial cells, which suggested that CJM protected against oxidative stress. CJM extract and fractions also reduced ROS and NO production, which were increased by H2O2 in C6 glial cells. In particular, the EtOAc fraction from CJM (EACJM) effectively protected against oxidative stress by increasing the cell viability and decreasing ROS and NO. Therefore, we carried out further in vivo experiments with EACJM. Scopolamine caused increases of ROS, thiobarbituric acid reactive substances (TBARS), and NO production. However, EACJM effectively alleviated ROS, TBARS, and NO levels compared to scopolamine-injected mice. In addition, EACJM up-regulated protein expressions of superoxide dismutase and glutathione peroxidase, indicating that EACJM enhanced the antioxidative system. Our results demonstrated that CJM had protective effects against oxidative stress in glial cells and memory dysfunction in mice. Based on these results, we propose that CJM could be a potential AD preventive and therapeutic agent.
Over the past few years, hydrogen sulfide (H2S) has been shown to exert several biological functions in mammalian. The endogenous production of H2S is mainly mediated by cystathione β-synthase, cystathione γ-lyase and 3-mercaptopyruvate sulfur transferase. These enzymes are broadly expressed in liver tissue and regulates liver function by working on a variety of molecular targets. As an important regulator of liver function, H2S is critically involved in the pathogenesis of various liver diseases, such as non-alcoholic steatohepatitis and liver cancer. Targeting H2S-generating enzymes may be a therapeutic strategy for controlling liver diseases. This review described the function of H2S in liver disease and summarized recent characterized role of H2S in several cellular process of the liver.
Fenton is the reaction using the OH· radicals generating by interaction between hydrogen peroxide and Fe2+ which can oxidize the contaminants. Fe2+ ions are oxidized to Fe3+ ions by reaction with H2O2 and formed OH· radicals. UV-Fenton process includes the additional reaction that generates the OH· radicals by photodegradation of H2O2. In methylorange (MO) decolourization experiment with UV-Fenton, optimal Fe2+: H2O2 ratio was obtained at 1 : 10. Based on the obtained condition (H2O2= 10mM, Fe2+ = 1 mM) with/without UV-fenton experiment was carried out. Removal efficiency and sludge production were measured at 30 min. The case of w/o UV irradiation and only H2O2 was hardly treated and only Fe2+ showed 65% removal owing to coagulation. When UV-Fenton process in optimal ratio (Fe2+: H2O2 = 1 : 10), UV irradiation showed better removal efficiency than of w/o UV irradiation. Also, MO decolourization was a function of the hydrogen peroxide concentration (x1), Fe2+:H2O2 ratio (x2), and numbers of UV lamp (x3) from the application of the response surface methodology. Statistical results showed the order of significance of the independent variables to be hydrogen peroxide concentration > numbers of UV l amp > Fe2+: H2O2 ratio.
The NO oxidation process has been applied to improve a removal efficiency of NO included in exhaust gas. In this study, to produce a dry oxidant for the NO oxidation process, the catalytic H2O2 decomposition method was proposed. A variety of the heterogeneous solid-acidic Mn-based catalysts were prepared for the catalytic H2O2 decomposition and the effect of their physico-chemical properties on the catalytic H2O2 decomposition were investigated. The results of this study showed that the acidic sites of the Mn-based catalysts has an influence on the catalytic H2O2 decomposition. The Mn-based catalyst having the abundant acidic sites within the wide temperature range in NH3-TPD shows the best performance for the catalytic H2O2 decomposition. Therefore, the NO oxidation efficiency, using the dry oxidant produced by the H2O2 decomposition over the Mn-based catalyst having the abundant acidic properties under the wide temperature range, was higher than the others. As a remarkable result, the best performances in the catalytic H2O2 decomposition and NO oxidation was shown when the Mn-based Fe2O3 support catalyst containing K component was used for the catalytic H2O2 decomposition.
Overexpression of the genes encoding phosphoeneolpyruvate carboxykinase (pckA) and NAD-dependent malic enzyme (maeA) facilitates higher intracellular ATP and NAD(P)H concentrations, respectively, under aerobic conditions in Escherichia coli. To verify a hypothesis that higher intracellular energy reserves might contribute to H2 fermentation, wild-type E. coli strains overexpressing pckA and maeA were cultured under anaerobic conditions in a glucose minimal medium. Overexpression of pckA and maeA enabled E. coli to produce 3-times and 4-times greater H2 (193 and 284 nmol, respectively) than the wild type (66 nmol H2). The pckA and maeA genes were further overexpressed in a hydrogenase-3-enhanced E. coli strain. The hydrogenase-3-enhanced strain (W3110+fhlA) produced 322 nmol H2, whereas the ATP-enhanced strain (W3110+fhlA+pckA) produced 50% increased H2 (443 nmol). Total H2 in the NAD(P)H-enhanced strain (W3110+fhlA+maeA) was similar to that in the control strain at 319 nmol H2. Possible explanations for the contribution of the increased cellular energy reserves to the enhanced hydrogen fermentation observed are discussed based on the viewpoint of metabolic engineering strategy.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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