미생물에 의한 흡착법으로 중금속을 효과적으로 제거, 회수할 수 있다. 알콜 발효 후 부산물로 생성되는 폐 Saccharomyces cerevisiae는 비교적 가격이 저렴하고, 중금속 생체흡착에 유용한 자원으로 이용될 수 있다. 생체흡착 실험에 사용된 미생물은 부유 및 alginate에 고정화된 S. cerevisiae로 수행하였다. 회분식 실험에서 생체흡착량은 Pb > Cu > Cd의 순으로 이루어졌다. Pb 이온의 흡착 평형은 Freundlich와 Langinuir 모델로 설명하였고, Freundlich 모델이 실험자 료와 잘 부합되었다 고정화된 S. cerevisiae를 이용한 혼합용액( Pb, Cu, Cr 및 Cd )흡착 실험에서 각 중금속들은 선택적 흡착 특성을 나타내었다. 고정화 미생물을 고정층 반응기에 충진하여 혼합 중금속 용액의 생체흡착 실험을 수행한 결과 Pb 이온이 가장 많이 흡착을 하였다. 고정화된 미생물에 흡착된 Pb의 탈착실험에서 0.1M의 HCI 및 $H_2SO_4$가 효과적이었다.
The objective of this study was to investigate the adsorption potential of chicken feathers for the removal of OrangeII (AO7) from aqueous solutions. Batch experiments were performed as a function of different experimental parameters such as initial pH, reaction time, feather dose, initial OrangeII concentration and temperature. The highest OrangeII uptake was observed at pH 1.0. Most of the OrangeII was adsorbed at 2 h and an adsorption equilibrium was reached at 6 h. As the amount of chicken feather was increased, the removal efficiency of OrangeII increased up to 99%, but its uptake decreased. By increasing the initial concentration and temperature, OrangeII uptake was increased. The experimental adsorption isotherm exhibited a better fit with the Langmuir isotherm than with the Freundlich isotherm, and maximum adsorption capacity from the Langmuir constant was determined to be 0.179244 mmol/g at $30^{\circ}C$. The adsorption energy obtained from the Dubinin-Radushkevich model was 7.9 kJ/mol at $20^{\circ}C$ and $30^{\circ}C$ which indicates the predominance of physical adsorption. Thermodynamic parameters such as ${\Delta}G^0$, ${\Delta}H^0$, and ${\Delta}S^0$ were -12.28 kJ/mol, 20.64 kJ/mol and 112.32 J/mol K at $30^{\circ}C$, respectively. This indicates that the process of OrangeII adsorption by chicken feathers was spontaneous and endothermic. Our results suggest that as a low-cost biomaterials, chicken feather is an attractive candidate for OrangeII removal from aqueous solutions.
현미 쌀가루의 평균입경과 중심입경은 각각 $33.41\;{\mu}m$와 $11.46\;{\mu}m$, 유색미 쌀가루는 각각 $38.53{\mu}\;m$와 $15.18\;{\mu}m$로 유색미의 입경이 현미보다 더 컸다. 유색미와 현미의 물결합능력은 각각 133.19%, 112.08%로 유색미의 물결합능력이 더 높았으며 X-선 회절도에 의한 결정형은 전형적인 A형을 보였으며 상대결정도는 유색미 쌀가루와 현미 쌀가루는 각각 0.35, 0.36으로 큰 차이를 보이지 않았다. 유색미와 현미를 $20{\sim}25^{\circ}C$의 온도에서 60분 동안 침지하면서 조사한 수분흡수속도는 수침온도와 시간이 증가할수록 수분흡수량이 더 크게 나타났으며, $50^{\circ}C$에서 유색미와 현미의 수분흡수속도상수는 각각 $0.0388\;min^{-1/2}$, $0.0273\;min^{-1/2}$으로 유색미가 더 높았다.
본 연구는 저토심 옥상녹화에 적용 가능한 초본류 및 지피식물을 중심으로 식물의 광합성작용을 통한 $CO_2$ 흡수량과 증발산량을 정량화하여 도시미기후 관점에서의 옥상녹화식물의 환경성능을 평가하고자 하였다. 이를 위해 옥상녹화용 초본류 7종을 대상으로 적외선 $CO_2$ 가스 분석기에 의한 $CO_2$ 교환 속도 분석을 통해 각 식물의 $CO_2$ 흡수량과 증발산량을 측정하였다. 실험기간은 생장이 활발해지기 시작하는 5월부터 11월까지 매월 2반복 측정하였고, 주변 환경에 예민한 초본류의 특성상, 환경변수가 고정된 실내에서 광도의 변화를 주어 실시하였다. $CO_2$ 흡수량과 증발산량을 산출한 결과 단위엽면적당 $CO_2$ 흡수량은 초본류 중 구절초가 $21.47{\times}10^{-6}g/cm^2/s$, 매발톱꽃이 $12.74\;g{\times}10^{-6}g/cm^2/s$로 높은 흡수율을 보였고, 켄터키블루그래스도 $16.20{\times}10^{-6}g/cm^2/s$로 비교적 높았다. 단위엽면적당 증발산량은 켄터키블루그래스가$8.75{\times}10^{-5}g/cm^2/s$로 가장 많았고, 다음은 매발톱꽃 $8.66{\times}10^{-5}g/cm^2/s$, 구절초 $8.58{\times}10^{-5}g/cm^2/s$ 순으로 나타났다.
식물 플랑크톤의 인위적인 용승조건 하에서 생리적 적응 (shift-up)을 알아보기 위하여, 안정동위원소인 $^{15}N-KNO_3$를 이용하여 실험실에서 Dunaliella tertiolecta의 질산염 흡수 능력을 측정하였다. 그 결과 예상과는 달리 최대 질소비 질산염 흡수 속도 $(V_{NO3})$와 초기 질산염 농도 사이에는 유의성 있는 상관관계가 나타나지 않았다. 그러나 최대 질산염 운반 속도 $(\rho_{NO3})$와 $25\;{\mu}M$ 이하의 초기 질산염 농도 사이에는 강한 상관성이 나타났으며, 이는 배양 세포의 생리적인 상태에 의한 영향에도 기인한다. $\rho_{NO3}$의 증가는 주로 입자성 유기 질소 농도의 증가와 함께 부분적으로는 $V_{NO3}$의 증가에 기인한다. 식물 플랑크톤 개체군이 심하게 shift-down되었을 경우 질산염 흡수의 생리적 적응은 높은 초기 질산염 농도에서 주목할 만큼 저해되었다. 최대 $V_{NO3}$ 또는 $\rho_{NO3}$이 나타나는 시기는 초기 질산염 농도와 관련이 있다. 높은 초기 질산염 농도에서는 $V_{NO3}$와 $\rho_{NO3}$의 최대치가 낮은 초기 질산염 농도에서보다 $1\~2$일 정도 늦게 나타났다. 이는 Zimmerman et al. (1987)의 shift-up 모델에서의 예측과 상반되는 결과이다. Shift-up 과정은 명백히 내부적인 시간순서와 초기 질산염 농도에 의하여 조절되지만, $V_{NO3}$의 크기는 질산염 농도의 변화에 거의 영향을 받지 알았다.
The rate of metallothionein synthesis on cadmium-poisoned rats reflects the level of toxicity, and also it reduces the toxicity which is caused by the uptake of cadmium. Chlorella supplementation in the diets of the cadmium-poisoned rats decreased the concentration of cadmium in blood and urine compared with the control group. Although the liver and kidneys of rats are major target organs of cadmium and coherence of metallothionein and cadmium, no previous study has determined the correlation between the rate of metallothionein synthesis in the liver and kidneys of rats and dietary supplementation of chlorella with cadmium uptake. This study analyzed total metallothionein level on the tissue of the liver and kidneys, the concentration of cadmium bound to the metallothionein, and the total concentration of cadmium on the tissue of the liver and kidneys after dietary supplementation with 1%, 5%, and 10% dried chlorella and 40 ppm of cadmium to 46 male SD rats (mean weight: $150\pm20\;g$) for 4 weeks. According to the data analysis of the total rate of metallothionein synthesis in the liver and kidneys, the group of SD rats on the supplementation with 1% chlorella and 40 ppm of cadmium showed a rate of $93.2\pm8.9\;ng/g$, a significant decrease of 58.8% compared to that of the control group of SD rats on the supplementation with cadmium only, which showed a rate of $227.3\pm32.5 ng/g$ (P=0.0001). In contrast, no significant difference was observed through the changing of chlorella concentrations between 5% and 10% chlorella supplementation with cadmium. The group supplemented with 1% or greater chlorella levels represented a greater decrease in the total cadmium concentration of the kidney and liver tissues, the amount of total metallothionein synthesis, the amount of metallothionein with binding to cadmium, and the concentration of free cadmium without binding to metallothionein. Consequently, the supplementation of 1% and 5% chlorella was effective in reducing the synthesis of metallothionein for cadmium uptake, but increased the rate of binding of cadmium to metallothionein.
Lee, Suho;Moon, Hyunji;Kim, Gayoung;Cho, Jeong Hoon;Lee, Dae-Hee;Ye, Michael B.;Park, Daeho
Molecules and Cells
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제38권7호
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pp.657-662
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2015
Rapid and efficient engulfment of apoptotic cells is an essential property of phagocytes for removal of the large number of apoptotic cells generated in multicellular organisms. To achieve this, phagocytes need to be able to continuously uptake apoptotic cells. It was recently reported that uncoupling protein 2 (Ucp2) promotes engulfment of apoptotic cells by increasing the phagocytic capacity, thereby allowing cells to continuously ingest apoptotic cells. However, the functions of Ucp2, beyond its possible role in dissipating the mitochondrial membrane potential, that contribute to elevation of the phagocytic capacity have not been determined. Here, we report that the anion transfer or nucleotide binding activity of Ucp2, as well as its dissipation of the mitochondrial membrane potential, is necessary for Ucp2-mediated engulfment of apoptotic cells. To study these properties, we generated Ucp2 mutations that affected three different functions of Ucp2, namely, dissipation of the mitochondrial membrane potential, transfer of anions, and binding of purine nucleotides. Mutations of Ucp2 that affected the proton leak did not enhance the engulfment of apoptotic cells. Although anion transfer and nucleotide binding mutations did not affect the mitochondrial membrane potential, they exerted a dominant-negative effect on Ucp2-mediated engulfment. Furthermore, none of our Ucp2 mutations increased the phagocytic capacity. We conclude that dissipation of the proton gradient by Ucp2 is not the only determinant of the phagocytic capacity and that anion transfer or nucleotide binding by Ucp2 is also essential for Ucp2-mediated engulfment of apoptotic cells.
Six common tablet disintegrants (corn starch, Avicel PH102, calcium carboxymethylcellulose, Primojel, Kollidon CL and Ac-Di-Sol) were used at the concentration of 0, 2, 4 and 6% (w/w) in salicylamide tablets made with wet granulation method. Certain physical parameters of the disintegrants (moisture sorption, hydration capacity and bulk density) were determined to evaluate their relative efficiency. The disintegration time and dissolution rate of the tablets were correlated well with the ranks of initial rate of moisture sorption for each disintegrant as follows; Ac-Di-Sol, Kollidon CL, primojel, calcium CMC, corn starch and Avicel PH102. The initial rate of moisture sorption was important for the disintegration capacity as well as hydration capacity. The effect of storage at different temperatures and relative humidity upon the tablets containing various disintegrants was evaluated in terms of tablet hardness and disintegration time. Storage at high temperature reduced the hardness substantially and retarded the disintegration of the all tablets studied. Especially, the hardness of tablets containing Kollidon CL was significantly reduced. Although the tablet hardness was decreased and the disintegration time was increased under a moderate humid condition, both of them were decreased under the severely high humid condition of 80 or 90% RH, which was due to the breakrupture of tablet matrix bonds by the excessive uptake of moisture. Therefore, the stability caused by moisture sorption should be considered, when disintegrants having high moisture sorption such as Kollidon CL, Ac-Di-Sol and Primojel were employed in the tablets containing water-labile or hygroscopic drugs.
Based on the concentration of $^{40}K$ naturally occurring radioisotope of potassium, a method for the determination of total potassium in soils and plants was developed. The method was extended to evaluate the potassium supplying power of soils by taking the ratio of exchangeable potassium to total potassium $(K_{ex}/K_t)$, termed the potassium buffering capacity. Using this as index, it was observed that the release of potassium from soil fellows the from order reaction. A linear relationship was found between the potassium buffering capacity and the release constant of potassium or mica content of the clay. Similarly the potassium buffering capacity was also closely correlated with total uptake of potassium by rice plant. Hence it is concluded that the method for determining of the potassium buffering capacity could be veil applied to characterize the potassium availability of soils. The method for the determination of potassium is characterized by (1) The efficient measurement of the weak beta activity emissions from the samples, (2) identification of $^{40}K$, (3) calculation of total potassium content using the proportional constant of $^{40}K$ of samples to that of the standard. Difference in the potassium supplying power of soils due to soil types was also evaluated with the use of this technique. The degree of the potassium supplying power was in the order of soil types as red-yellow podzolic and lateric soils, basaltic materials(Rvd)> low-humic gley and alluvial soils, alluvial plains and food plains(Apa)> low-humic gley soils, nearly level to sloping local alluvial plains and slopes(Afb)> low-humic gley and alluvial soils, fluvio-marine plains (Fma).
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[게시일 2004년 10월 1일]
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