Enzyme kinetics data play a vital role in the design of reactors and control of processes. In the present study, kinetic studies on pectinases were carried out. Partially purified polymethylgalacturonase (PMG) and polygalacturonase (PG) were the two pectinases studied. The plot of initial rate vs. initial substrate concentration did not follow the conventional Michaelis-Menten kinetics, but substrate inhibition was observed. For PMG, maximum rate was attained at an initial pectin concentration of 3 g/l, whereas maximum rate was attained when the initial substrate concentration of 2.5 g/l of polygalacturonic acid for PG I and PG II. The kinetic data were fitted to five different kinetic models to explain the substrate inhibition effect. Among the five models tested, the combined mechanism of protective diffusion limitation of both high and inhibitory substrate concentrations (semi-empirical model) explained the inhibition data with 96-99% confidence interval.
Recently, interests to remove nitrogen in the nitritation process have increased because of its economical advantages, since it could be a short-cut process to save both oxygen for nitrification and carbon for denitrification compared to a typical nitrification. However, the kinetics related with the nitritation process has not yet been fully understood. Furthermore, many useful models which have been successfully used for wastewater treatment processes cannot be used to estimate effluent nitrite concentration for evaluating performance of the nitritation process, since the process rate equations and population of microorganisms for nitrogen removal in these models have been set up only for the condition of full nitrification. Therefore, the present study was conducted to estimate an effluent nitrite concentration in the nitritation process with a concept of enzymatic inhibition kinetics based on long-term laboratory experiments. Using a nonlinear least squares regression method, kinetic parameters were accurately determined. By setting up a process rate equation along with a mass balance equation of the nitrite-oxidizing step, an effluent nitrite concentration in the nitritation process was then successfully estimated.
Effect of hydroquinone (HQ) on rumen urease activity was studied. Hydroquinone at concentrations of 0.01 ppm, 0.1 ppm, 1 ppm, and 10 ppm inhibited urease activity of intact rumen microbes in vitro by 25%, 34%, 55% and 64% respectively. In the presence of low concentrations of $\beta$-mercaptoethanol, rumen urease could be solubilized and partially purified. The Km for the enzyme was $2{\times}10^{-3}$ M with Vmax of $319.4{\mu}moles/mg$ min. The kinetics of inhibition with partially purified rumen urease was investigated. The result showed that the inhibitory effect was not eliminated by increasing urea concentrations indicating a noncompetitive effect in nature with an inhibition constant $1.2{\times}10^{-5}$ M. Hydroquinone at the concentration of 10 ppm produced 64% urease inhibition, did not affect ruminal total dehydrogenase and proteolytic enzyme (p>0.05), but increased cellulase activity by 28% (p<0.05) in vitro. These results indicated that hydroquinone was a effective inhibitor of rumen urease and could effectively delay urea hydrolysis without a negative effect. The inhibitor appeared to offer a potential to improve nitrogen utilization by ruminants fed diets containing urea.
Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
/
2004.09a
/
pp.33-36
/
2004
Two biokinetic models (\circled1 Mrichaelis-Menten kinetics with competitive inhibition \circled2 with both competitive inhibition and Haldane inhibition) for reductive dechlorination were developed and compared with results from batch kinetic tests conducted over a wide range of PCE and TCE concentrations with two different dechlorinating cultures. At PCE concentrations lower than 300 $\mu$M, both model simulated the experimental results well. However, The kinetic model that incorporated both competitive and Haldane inhibitions much better simulated experimental data for PCE concentrations greater than 300-400 $\mu$M, and TCE concentrations at half its solubility limit (4000 $\mu$M). The PM culture showed Haldane inhibition constants of 900, 6000, 7000 $\mu$M for TCE, c-DCE and VC, indicating very weak Haldane inhibition for c-DCE and VC, while the EV culture had lower Haldane inhibition constants for TCE, c-DCE, and VC of 900, 750, and 750 $\mu$M, respectively. The BM culture had better transformation abilities than the individual cultures over a wide range of PCE and TCE concentrations. Modeling results indicated that a combination of competitive and Haldane inhibition kinetics is required to simulate dechlorination over a broad range of concentrations up to the solubility limits of PCE and TCE.
This study evaluated the kinetics of acrylamide (AM) biodegradation by mixed culture bacteria and Enterobacter aerogenes (E. aerogenes) in sequencing batch reactor (SBR) systems with AQUASIM and linear regression. The zero-order, first-order, and Monod kinetic models were used to evaluate the kinetic parameters of both autotrophic and heterotrophic nitrifications and both AM and chemical oxygen demand (COD) removals at different AM concentrations of 100, 200, 300, and 400 mg AM/L. The results revealed that both autotrophic and heterotrophic nitrifications and both AM and COD removals followed the Monod kinetics. High AM loadings resulted in the transformation of Monod kinetics to the first-order reaction for AM and COD removals as the results of the compositions of mixed substrates and the inhibition of the free ammonia nitrogen (FAN). The kinetic parameters indicated that E. aerogenes degraded AM and COD at higher rates than mixed culture bacteria. The FAN from the AM biodegradation increased both heterotrophic and autotrophic nitrification rates at the AM concentrations of 100-300 mg AM/L. At higher AM concentrations, the FAN accumulated in the SBR system inhibited the autotrophic nitrification of mixed culture bacteria. The accumulation of intracellular polyphosphate caused the heterotrophic nitrification of E. aerogenes to follow the first-order approximation.
To find heavy metal-specific effects on the photosynthetic apparatus of higher plants, we investigated effects of $CuCl_2$, HgCl_2$ and $ZnCl_2$ on electron transport activity and chlorophyll fluorescence induction kinetics of chloroplasts isolated from barley seedlings. Effects on some related processes such as germination, growth and photosynthetic pigments of the test plants were also studied. Germination and growth rate were inhibited in a concentration-dependent manner by these metals. Mercury was shown to be the most potent inhibitor of germination, growth and biosynthesis of photosynthetic pigments of barley plants. In the inhibition of electron transport activity, quantum yield of PS II, and chlorophyll fluorescence induction kinetics of chloroplasts isolated from barley seedlings, mercury chloride showed more pronounced effects than other two metals. Contrary to the effects of other two metals, mercury chloride increased variable fluorescence significantly and abolished qE in the fluorescence induction kinetics from broken chloroplasts of barley seedlings. This increase in variable fluorescence is due to the inhibition of the electron transport chain after PS ll and the following dark reactions. The inhibition of qE could be attributed to the interruption of pH formation and do-epoxidation of violaxathin to zeaxanthin in thylakoids by mercury. This unique effect of mercury on chlorophyll fluorescence induction pattern could be used as a good indicator for testing the presence and/or the concentration of mercury in the samples contaminated with heavy metals.
In order to extend our understanding on the multiple inhibition enzyme kinetics, a general equation of an enzyme reaction in the presence of two different reversible inhibitors was derived by what we call "match-box mechanism" under the combined assumption of steady-state and quasi-equilibrium for inhibitor binding. Graphical methods were proposed to analyze the multiple inhibition of an enzyme by any given sets of different inhibitors, i.e., competitive, noncompetitive, and uncompetitive inhibitors. This method not only gives an interaction factor $({\alpha})$ between two inhibitors, but also discerns ${\alpha}_1$ and ${\alpha}_2$ with and without substrate binding, respectively. The factors involved in the dissociation constants of inhibitors can also be evaluated by the present plot. It is also shown that the present kinetic approach can be extended to other forms of activators or hydrogen ions with some modification.
The Journal of Korean Institute for Practical Engineering Education
/
v.2
no.1
/
pp.35-41
/
2010
An enzyme-catalized reaction is usually characterized by a very large increase in the rate and high specificity. Kinetics of simple enzyme-catalized reactions are often referred to as Michelis-Menten kinetics. A chemical that interferes with an enzyme's activity is called inhibitor. There are two types of enzyme inhibitions (viz. reversible and irreversible). If an inhibitor attaches to the enzyme with weak bonds, such as hydrogen bonds, the inhibition is usually reversible. Many enzyme reactions are also inhibited reversibly by their corresponding products. The rate of substrate disappearance together with the rate of product formation may be written by nonlinear differential equations. In the present study, numerical analyses of simple enzyme kinetics and inhibited enzyme kinetics are reported for the purpose of undergraduate education in engineering.
Developed fiber-optic biosensor for the detection of organophosphorus compounds in a contaminated water needs the analysis of an enzyme kinetics and the transport phenomena in the reaction part to analyze the sensor signal and to design the sensor. The enzyme inhibition kinetics was investigated and the reactor model was proposed to design the reaction part in the proposed sensor. Since the acetylcholinesterase was inhibited by the organophosphorus compounds, experiments for enzyme inhibition reaction were performed from 0 to 2 ppm to be detected by the developed sensor, and irreversible enzyme inhibition kinetics was proposed. The reactor parts were divided into the two phases, i.e. bulk phase and immobilized enzyme layer, to analyze the flow and diffusion. Sensor signal was able to be analyzed based on the total reactor model established by linking the enzyme reaction kinetics. Based on the proposed model, the effects of loading enzyme amount and enzyme layer thickness on the magnitude of readout signal were simulated.
Distylium racemosum Sieb. Et Zucc contains some compounds inhibit -amylase activity in experimental conditions. The inhibitory test showed that 50% acetone extracts from the bark and leaves of the plant strongly inhibited salivary -amylase activity. Proanthocyanidin(PA) which has strong inhibitory activity was extracted from the leaves by chromatography on Sephadex LH-20. The inhibitory activities and the inhibition kinetics of the PA were studied against three kinds of enzymes: human salivary ${\alpha}-Amylase$ (SAA), pork pancreatin ${\alpha}-Amylase$ (PAA) and yeast ${\alpha}-Glucosidase$ (AG). Then the activities of PA against SAA, PAA and AG were compared with those of acarbose, a commercial agent. The inhibitory activities of PA were stronger than those of acarbose. Inhibition kinetics of the PA showed competitive inhibition for SAA and PAA, and non competitive inhibition for GA.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.