멤브레인 여과 실험에서 얻어진 데이터 처리에 간단한 수치해석을 적용하여 삼투압(osmotic pressure) 과 구배확산계수(gradient diffusion coefficient)를 도출하는 새로운 방법론을 제시하였다. 삼투압과 구배확산계수는 이론 및 실험적으로 쉽게 구할 수 없는 물리적 특성치로서 멤브레인 여과의 특성 규명에 중요하다. 모델 라텍스 콜로이드의 여과시간에 따른 투과플럭스(permeate flux) 값과 이에 대한 수치적분과 수치미분 데이터로부터 분산된 입자농도의 함수인 삼투압 관계식을 구했다. 이로부터 계산된 열역학적 계수(thermodynamic coefficient)는 입자농도가 증가할수록 감소하는 거동을 보였고, 여기에 기존에 제시되어 있는 수력학적 계수(hydrodynamic coefficient)를 도입하여 구배확산계수를 산출하였다. 아울러, 본 연구에서 계산된 입자농도에 따른 구배확산계수의 결과와 동일한 멤브레인과 라텍스 콜로이드의 여과에 대해서 기존에 통계역학적 시뮬레이션으로 예측한 결과를 비교하였다.
Kim, Hyunsuk;Choi, Gwang Ho;Shim, Kwang Eon;Lee, Jung Hoon;Heo, Nam Ju;Joo, Kwon-Wook;Yoon, Jong-Woo;Oh, Yun Kyu
Kidney Research and Clinical Practice
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제37권4호
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pp.393-403
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2018
Background: This study compared nutritional parameters in hemodialysis (HD) subjects and controls using bioimpedance analysis (BIA) and investigated how BIA components changed before and after HD. Methods: This cross-sectional study included 147 subjects on maintenance HD from two hospitals and 298 propensity score-matched controls from one healthcare center. BIA was performed pre- and post-HD at mid-week dialysis sessions. Results: Extracellular water/total body water (ECW/TBW) and waist-hip ratio were higher in the HD patients; the other variables were higher in the control group. The cardiothoracic ratio correlated best with overhydration (r = 0.425, P < 0.01) in HD subjects. Blood pressure, hemoglobin, creatinine, and uric acid positively correlated with the lean tissue index in controls; however, most of these nutritional markers did not show significant correlations in HD subjects. Normal hydrated weight was predicted to be higher in the pre-HD than post-HD measurements. Predicted ultrafiltration (UF) volume difference based on pre- and post-HD ECW/TBW and measured UF volume difference showed a close correlation ($r^2=0.924$, P < 0.01). Remarkably, the leg phase angle increased in the post-HD period. Conclusion: The estimated normal hydrated weight using ECW/TBW can be a good marker for determining dry weight. HD subjects had higher ECW/TBW but most nutritional indices were inferior to those of controls. It was possible to predict UF volume differences using BIA, but the post-HD increase in leg phase angle, a nutritional marker, must be interpreted with caution.
본 연구에서는 매생이 열수추출물의 항암 및 면역 활성을 알아보기 위하여 적정 추출 및 정제조건, 당 조성, 암세포독성, sarcoma-180 성장저지 효과, 백혈구수 변화, 보체계 활성, 장관 면역 활성, 경구독성 등을 검토하였다. 매생이 보체계 활성물질은 $100^{\circ}C$의 물로 3시간 동안 추출하여 4배량의 주정으로 24시간 침전시킨 다음 투석 및 한외여과하여 분자량 300kDa 이상의 고분자 물질을 분리정제 하였으며 당 조성은 xylose 19.01%, fucose 15.29%, mannose 4.23%, galactose 7.92%로 나타났다. In vitro에서 매생이 보체계 활성물질의 인체 암세포에 대한 독성은 고농도($10-30{\mu}g/ml$)에서만 경미하게 나타났으며, in vivo시험에서는 매생이 추출물의 투여로 마우스 고형암의 성장이 대조군에 비하여 40.13-59.42%가 저해되었다. 그러나 수명 연장율은 실험군간에 통계적 유의차가 없었다. 정제한 매생이 추출물을 마우스의 복강에 투여한 결과, 혈중 백혈구수가 대조군에 비하여 20mg/kg 투여군 39%, 50mg/kg 투여군 70%, 100mg/kg 투여군 83%가 증가하는 것으로 나타났으며, 면역과 관련이 있는 간장, 비장, 흉선의 중량이 증가하였다. 매생이 추출물을 마우스에 경구투여하고 분변으로 배출되는 IgA 항체의 양을 측정한 결과, 대조군이 $2,092{\pm}123.0{\mu}g/mg$인 데에 비하여 매생이 추출물 투여군은 $2,454{\pm}113.8-2,670{\pm}133.1{\mu}g/mg$로 높게 나타났다. 매생이로부터 추출한 면역증강물질은 마우스에 대한 급성독성을 측정한 결과, 체중 1kg당 2,000mg 투여 시 까지도 독성을 나타내지 않아 인체에도 무해할 것으로 사료되었다.
전국에서 분리한 세균으로부터 항균력이 있는 길항세균들을 먼저 분리한 다음 그중 배양배지 속으로 강력한 항균력을 나타내는 peptide를 분비하는 A405균주를 선발, Biolog System 및 rDNA 염기서열을 이용하여 Bacillus subtilis로 동정하고 이 균주가 생성하는 항균 peptide의 항균력을 조사한 바 Botrytis cinerea, Cercospora sp., Fusarium oxysporum, Penicillium digitatum, Celletotrichum gloeosporioides, Rhizoctonia solani, Pythium ultimum, Pyricularia oryzae등의 식물병원균과 Escherichia coli, Pseudomonas spp. 등의 세균 및 효모인 Candida albicans의 성장도 억제하는 강력한 항균력을 보였다. 또한 이 균주가 생산하는 항균 peptide는 알콜, 아세톤과 같은 유기용매에 내성을 가지고 있었으며 proteinase K와 phenol 처리시에는 항균력이 감소되거나 소실되는 특성을 가지고 있었다. 이 항균 peptide를 SDS-PAGE, Native-PAGE 및 Tris-Tricine 전기영동으로 분자량이 3kDa인 작은 peptide임을 확인하였고 aspartic acid, glycine, serine, glutamine, valine, leucine, isoleucine, proline, tyrocine 등의 9가지 아미노산으로 구성되어 있음을 Amino Acid Analyzer로 확인하였으며 냉동건조한 항균 peptide 50 ug/ml을 체리토마토에 처리하여 과일의 선도유지를 조사한 결과 대조구에 비하여 월등한 선도유지 효과가 있음을 입증하였다.
양식넙치의 세균성 질병의 원인균주인 Vibrio sp., Edwardsiella tarda 및 Streptococcus sp.를 제주산 양식 넙치로부터 직접 분리하였으며, 이들 세균에 대하여 키토산 및 분자량 크기에 따라 분획된 3종류의 키토산올리고당(HMW-COS, MMW-COS, LMW-COS)의 항균활성을 검토하였다. 키토산과 HMW-COS는 모든 세균에 대한 항균활성이 우수하였으며, 특히 Vibrio sp.과 Sfreptococcus sp.에 대해서 높은 항균활성을 나타내었다. 이들에 대한 결과는 키토산의 항균활성은 분자량에 따라 크게 의존한다는 사실을 보여주었다 E.tarda에 대한 키토산 및 HMW-COS의 항균활성은 처리시간을 증가시킴으로써 항균활성이 증가함을 보였으며, 이들의 항균기 작을 조사하기 위 한 SEM의 관찰에서, 세균들은 키토산에 의해 응집되어 서로 엉켜있는 형태를 보여주고 있었다. 이러한 현상은 키토산 및 HMW-COS가 세균의 증식을 명확하게 억제하고 있음을 보여주는 증거라 할 수 있다. 이것은 지금까지 여러 보고에서 밝혀진 키토산의 항균활성 메카니즘과 일치하는 것이라 판단된다.
Marco, Mata-Gomez;Rodriguez, Luis V.;Ramos, Erika L.;Renovato, Jacqueline;Cruz-Hernandez, Mario A.;Rodriguez, Raul;Contreras, Juan;Aguilar, Cristobal N.
Journal of Microbiology and Biotechnology
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제19권9호
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pp.987-996
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2009
Aspergillus niger GH1 previously isolated and identified by our group as a wild tannase producer was grown under solid-state (SSC) and submerged culture (SmC) conditions to select the enzyme production system. For tannase purification, extracellular tannase was produced under SSC using polyurethane foam as the inert support. Tannase was purified to apparent homogeneity by ultrafiltration, anion-exchange chromatography, and gel filtration that led to a purified enzyme with a specific activity of 238.14 IU/mg protein with a final yield of 0.3% and a purification fold of 46. Three bands were found on the SDS-PAG with molecular masses of 50, 75, and 100 kDa. PI of 3.5 and 7.1% N-glycosylation were noted. Temperature and pH optima were 600e and 6.0 [methyl 3,4,5-trihydroxybenzoate (MTB) as substrate], respectively. Tannase was found with a $K_M$ value of $0.41{\times}10^{-4}M$ and the value of $V_{max}$ was $11.03{\mu}$moL/min at $60^{\circ}C$ for MTB. Effects of several metal salts, solvents, surfactants, and typical enzyme inhibitors on tannase activity were evaluated to establish the novelty of the enzyme. Finally, the tannase from A. niger GH1 was significantly inhibited by PMSF (phenylmethylsulfonyl fluoride), and therefore, it is possible to consider the presence of a serine or cysteine residue in the catalytic site.
중공사형 정밀여과(MF)와 한외여과(UF)를 포함한 가압식 막여과 시스템은 높은 수준의 병원균 제거 효율로 인해 음용수 처리에 점점 더 많이 사용되고 있다. 그러나 가압식 막여과 시스템에서 분리막의 손상으로 인한 막완결성의 문제가 발생시 병원체가 유출될 수 있으므로, 효과적인 온라인 또는 오프라인 방식의 막 완결성 모니터링 방법을 통해 수질의 안정성을 보장하여야 한다. 최근 막 완결성 시험 중 하나 인 압력손실시험(pressure decay test, PDT)이 가압식 분리막 모듈을 이용한 음용수 처리 시설에 적용되고 있다. 이 논문에서는 PDT의 기체 주입방법에 따른 세 가지 조건으로 원수 측, 여과수 측, 원수 여과수 양방향 측 세 가지 조건을 선정 후 이에 따른 감지감도를 이론값과 실험값을 적용하여 비교하였다. 실험결과 가압되는 측의 부피와 감도는 반비례함을 확인하였고, 주입부의 반대방향에 부압을 형성 시에도 감도가 증가함을 확인할 수 있다. 즉 막 손상의 감지감도는 주입되는 부분의 체적이 작아질수록, 분리막을 경계로 유입과 여과 측의 압력차가 클수록 높아짐을 알 수 있었다.
멸치액젓으로부터 항산화활성을 가지는 물질을 분리하기 위하여 용매추출 및 chromatography를 행하였다. 모든 용매분획들에 항산화활성이 있었으며 그 중 BuOH층과 수용액층이 소금을 함유하고 있었으나 항산화활성이 우수하였다. 수용액층을 투석막(MWCO 1000)으로 증류수에 대하여 투석하였을 때 투석막 내액의 항산화활성이 소실되었으므로 멸치액젓의 항산화성 물질은 분자량 1000이하의 분자량을 가진 것으로 추정하였다. Sephadex G-50 gel filtration chromatography에서 얻은 항산화물질 분획(tube No. 230-245)로 DE-52 anion exchange chromatography를 행한 결과 column에 결합하지 않고 흘러나온 분획(0 N NaCl용액) 및 0.05N NaCl용액으로 용출된 분획에서 항산화활성이 있었으나 $15\;{\mu}M$의 $Fe^{+++}\;ion$의 존재하에서 0 N NaCl 분획만 항산화활성이 유지되었다. Biogel P2 chromatography를 행한 결과 3번과 5번 분획의 항산화 활성이 특히 우수하였으며 TLC확인결과 아미노기가 풍부한 분자들임을 알 수 있었고 아미노산 조성을 분석하였을 때 다른 분획들보다 3번과 5번 분획에 소수성 아미노산이 많이 함유되어 있었다. TLC로 분리하여 항산화활성이 우수한 하나의 band를 HPLC의 C18 column으로 분석하였을 때 3개의 peak 중 항산화활성을 갖은 물질은 methionine 유도체이었으며 이는 멸치젓 수용액층의 많은 항산화물질 중 하나로 여러 아미노산 또는 oligopeptide의 유도체들의 상승효과가 멸치액젓의 항산화성을 유지하는 것으로 사료된다.
목질진흙버섯 자실체와 배양 균사체의 열수추출 및 열수 추출물의 에탄올, UF처리 분획들에 대한 약리 효과를 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다. Sarcoma 180 암세포 증식 저지율은 자실체 열수 총 분획(Fr. I)보다 비교적 고분자인 다당류 분획(Fr. II, Fr. III, Fr. IV)에서 $80.4{\sim}85.9%$로 높게 나타났다. 면역계에 미치는 영향으로 보체계 활성화는 $10.1{\sim}13.6%$, 대식세포의 NO 생성능은 자실체 및 균사체 모든 분획에서 생성되었으며, $TNF-{\alpha}$생성능은 NO 생성능이 높았던 분획들에서 높은 생성능을 나타내었다. 효소적 및 비효소적 지질과산화 유발에 대한 영향은 목질진흙버섯 자실체와 배양 균사체의 모든 분획에서 지질 과산화 억제능을 나타내었고, 유리기 제거능에 있어서는 농도의존적으로 효과가 있는 것으로 나타났으며, DPPH에 대한 Fr. III의 $SC_{50}$은 $32.0\;{\mu}g/mL$로 조사되었다. 상기와 같은 결과들로부터 목질진흙버섯 자실체와 배양 균사체의 열수추출 및 열수 추출물의 에탄올, UF처리 분획들은 항암활성, 면역활성, 지질 과산화 억제효과 및 유리기 제거능이 있음을 확인할 수 있었다.
Si 미립자를 함유한 콜로이드용액의 중공사막에 의한 한외여과 투과유속 감소특성을 검토하였다. 중공사막의 시간변화에 따른 투과유속 감소현상은 막표면에 형성된 케익층의 증가 및 세공막힘에 기인하였다. 흐름형태를 달리했을 경우의 준 정상상태에서 dead-end flow의 투과유속은 cross flow의 약 60 % 이었다. Cross flow에서 운전압력이 증가함에 따라 $J/J_w$는 감소하였으며, $0.5kg_f/cm^2$일 때의 64.2 %에서 $2.0kg_f/cm^2$일 때 45.7%로 감소하였다. 공급유량이 3 L/min일 때 초기저항은 세공막힘이 지배적이며, 공급유량이 1 L/min에서 3 L/min로 증가함에 따라 $R_c$는 약 40 % 감소한 $1.79{\times}10^{12}{\sim}2.34{\times}10^{12}m^{-1}$ 이었으나 $R_p$는 크게 변하지 않은 $1.71{\times}10^{12}m^{-1}$이었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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