야생생물자원의 기능성 탐색의 일환으로 쇠무릎과 청미래덩굴의 부위별 추출물에 대한 몇 가지 이화학적 특성을 비교 고찰하였다. 추출률은 증류수>메탄올>에탄올 순이었으며, 추출된 유리 아미노산은 총 16종으로서 쇠무릎은 proline이, 청미래덩굴은 phosphoserine과 glutamic acid의 함량이 가장 높았다. 갈변도와 방향족 화합물 함량은 청미래덩굴 잎은 메탄올 추출물이 가장 높고 에탄올, 증류수 순이었으나, 쇠무릎 잎의 경우 증류수 추출물의 흡광도가 가장 높고, 메탄올, 에탄올 순으로 나타났다. 청미래덩굴 잎과 뿌리의 전자공여능은 잎은 에탄올>메탄올>증류수, 뿌리는 메탄올>에탄올>증류수 순이었고 쇠무릎은 증류수>에탄올>메탄올 순이었다. 올리브유에 대한 산화억제 작용은 TBA가를 기준하여 합성 항산화제인 BHT에 비해 쇠무릎 잎은 82.1%, 청미래덩굴 잎은 84.0%의 값을 보였다. 쇠무릎 줄기의 메탄올 추출물은 Bacillus subtillis에 대해 항균력을 보였으며, 청미래덩굴 잎 추출물은 Bacillus subtillis, Vibrio vulnificus 및 Salmonella enterica에 대하여 항균력이 있었다. 그리고 중금속 이온의 흡착 및 회수실험 결과 동일한 금속농도에서 Cd(II)에 대한 청미래덩굴의 흡착률보다 Pb(II)에 대한 쇠무릎의 흡착률이 더 높았다.
글루코코르티코이드는 해마 조직에서 대사, 스냅신 형성, apoptosis, 신경세포 생성과 세포에 있어서 수지상의 형태에 영향을 준다. 글루코코르티코이드 호르몬에 의한 해마조직의 생리학적 조절을 이해하기 위하여, CA3와 DG (dentate gyrus)에서 유전자 발현에 대하여 조사하였다. Lewis 쥐에 9.5mg의 코르티코스테론 알약 또는 플라시보 알약을 20일 동안 처리한 후에 올리고머 유전자 칩을 이용하여 유전자 발현을 조사 하였다 (Rat Neurobiology U34 Arrays, Affymetrix). 플라시보 알약을 처리한 쥐에서 32 유전자들이 DG보다 CA3에서 발현이 높았으며, 3개 유전자는 CA3보다 DG에서 높은 발현을 보였다. 코르티코스테론 호르몬 처리에 의한 해마조직의 유전자 발현 형태는 해부학적 구조의 차이를 보였다. 특히, CA3에서 6개의 유전자와 DG에서 41 개의 유전자가 호르몬에 의하여 조절 받았으며, 이중 43개의 유전자가 상승 발현하였으며, 4개의 유전자가 하강 발현 하였다. 이들 유전자를 기능에 의해 분류하면, 13개의 신경전달물질관련 유전자, 5개의 이온채널,4개의 전사인자, 3개의 neurotrophic인자, 1개의 각 사이토카인과 apoptosis관련 유전자, 그리고 5개의 스냅신형성관련 유전자가 해마조직에서 발현의 변화를 보였다. 특히, 스트레스 호르몬에 의하여 CA3에서 BDNF의 감소를 볼 수 있었다. 이러한 결과는 호르몬에 의하여 해마구조의 생리학적인 다양성을 내포 하고 있다.
치자 씨의 에틸 아세테이트, 증류수 및 70% 메탄올(v/v)의 3가지 용매를 사용한 추출물의 용매 별 플라보노이드 함량 및 항산화 활성, 금속 킬레이트 능력 측정을 통하여 치자의 기능성 식품 재료로서의 가치를 검토하기 위하여 본 실험을 수행하였다. 치자 씨의 탄닌 함량은 $1.517{\pm}0.003mg\;CE/g$(mg of catechin equivalents) 건조 중량 으로 나타났으며, 치자 씨 용매 별 추출 수율은 증류수(36.61%), 70% 메탄올(30.10%), 에틸아세테이트(20.40%) 순으로 나타났다. 추출 용매 별 항산화 활성은 농도(0.2, 0.4, 0.6 mg/mL)가 증가할수록 유의적으로 증가하였으며(p<0.05), 양성대조구로 사용된 ascorbic acid, BHA, EDTA 보다 낮은 활성이 관찰되었다. 플라보노이드 함량(mg QE/g, mg of quercetin equivalents)은 70% 메탄올(0.799), 증류수(0.565), 에틸 아세테이트(0.117) 순으로 관찰되었으며, 항산화 활성은 대부분의 분석에서 용매 별 플라보노이드 함량 순과 비슷한 양상으로 나타났지만 ABTS 라디칼 소거능과 SOD 유사활성은 증류수 추출물이 70% 메탄올 추출물의 항산화 활성 보다 높은 것으로 나타났다. 치자 씨의 각 용매별 수율과 항산화 활성을 비교하였을 때, 증류수와 70% 메탄올 용매를 사용하여 추출 이용하는 것이 바람직하다고 생각된다. 본 실험 결과 치자 씨는 플라보노이드 화합물을 다량 함유하고 있으며 그로 인한 높은 수준의 항산화 활성과 생리활성을 가지고 있어 기능성 식품 및 천연 항산화제로서의 가치가 매우 기대된다.
To develop new varieties of rapeseed (Brassica napus L.), the seeds of three varieties, 'Naehan', 'Tammi', and 'Halla' were irradiated with proton ion beams and gamma rays with 0 to 2,000 Gy. We had selected 9 lines in $M_5$ generation, and their useful characteristics were investigated by progressing from $M_6$ to $M_7$ generation for checking uniformity and stability. The 9 lines selected in $M_5$ generation were maintained their characteristics in terms of flowering date, maturing date, and plant height through $M_6$ to $M_7$ generations. Especially, 2 lines of NP600-1-1-198-2-1 and NP1000-13-2-362-4-1 selected in $M_5$ generation derived from 'Naehan' had characteristics of early maturity and shorter stem than original variety, and they also were maintained characteristic of early maturity such as 10~11 days earlier flowering date and 6~9 days earlier maturing date through $M_6$ to $M_7$ generations. For stem length, they showed characteristics of shorter stem in 2 lines of NP600-1-1-198-2-1 line and NP1000-13-2-362-4-1 line about 16%, 25% shorter stem than original variety respectively through $M_6$ to $M_7$ generations. Furthermore, some characteristics of 2 lines compared to the original variety were similar or higher in weight of 1,000 seeds, number of branches per plant, number of siliqua per panicle, number of seeds per silique, oil contents, and oleic acid contents. The line with large and plump flowers selected in $M_5$ generation also showed large and dark yellow flowers through $M_6$ to $M_7$ generations. The lines with High oleic acid and low saturated fatty acid contents selected in $M_5$ generation were maintained characteristics through $M_6$ to $M_7$ generation and these useful characteristics were expected for developing a new variety for bio diesel uses.
본 연구에서는 현초의 식품소재 적용과 기능성 소재의 개발을 위해 현초 에틸 아세테이트 분획물을 이용하여 활성산소종의 소거활성과 산화적 DNA 손상 보호효과 및 항균활성에 대해 검증하였다. 현초를 메탄올로 추출하여 얻어진 추출물에 대해 n-hexane, chloroform, ethyl acetate, n-butanol, water의 용매를 이용하여 순차분획을 실시하였고, 얻어진 결과물에 대하여 다양한 항산화 측정 방법을 통하여 항산화 효능을 측정한 결과 에틸 아세테이트 분획물의 경우 DPPH 라디칼 소거능, ABTS 라디칼 소거능 및 환원력에서 효과가 높게 측정 되었으며, $50{\mu}g/mL$의 농도에서 각각 80.88%, 80.12%, 28%를 저해하는 것으로 측정되었다. 이러한 항산화 효능과 함께 산화적 DNA 손상 보호효과를 검증하였고 농도별로 억제하는 경향을 나타냈다. 또한 식품 소재 및 다양한 첨가 소재로 이용하기 위하여 항균활성을 측정하였으며, 에틸 아세테이트 분획물에서 연구에 사용된 모든 균주에 대하여 저해 활성을 보였다. 이러한 활성을 가진 현초 에틸 아세테이트 분획물의 활성물질을 검증하기 위하여 phenolic compound 및 flavonoid 대조군을 이용하여 LC 분석을 하였다. 그 결과 ellagic acid와 gallic aicd가 검출 되었으며 각각 55.14 mg/g, 5.42 mg/g 측정 되었다. 이는 결과적으로 현초는 다양한 식품소재로서의 활용될 수 있으며, 본 논문은 기능성 물질로 활용을 위한 기초자료가 될 것으로 사료 된다.
최근 오염물질 수위의 급격한 상승세와 더불어 가속화되는 자연환경 파괴로 인해 다양한 환경 속에 쌓이는 오염물질의 검출 및 모니터링은 현대 사회의 중요한 미션 중 하나로 자리 잡았다. 본 논문에는 멤브레인 기반의 광학 센서를 활용한 미량 오염물질 검출에 대한 최근 연구 동향이 요약되어 있다. 본 논문에 포함된 연구들은 섬유소로 이루어진 멤브레인을 검출을 위한 플랫폼으로 사용하였으며, 금속 나노 입자나 형광단을 색 변화 검출을 위해 이용하였다. 제조된 광학 센서들은 모두 적절하거나 특출한 수준의 감도를 보였고, 대부분의 센서에서 타겟 물질이 아닌 이온이나 물질에는 반응하지 않는 정확성 또한 확인되었다. 검출 플랫폼으로 이용된 섬유소 멤브레인의 물리적, 화학적 특성들은 멤브레인 합성 방법이나 색 변화를 위한 광학 물질 등을 바꾸는 방법을 통해 각 연구의 목적에 맞추어 최적화될 수 있었다. 또한, 멤브레인을 기반으로 하여 제조된 센서들은 운반이 편리하고 기계적 성질이 강해 현장에서 바로 오염물질을 검출할 수도 있다는 사실이 제시되었다. 이러한 장점 덕분에 멤브레인 기반 센서들은 식용수에서 검출된 중금속의 정량화와 자연 수질환경에서 발견되는 미량 중금속 및 유독성 항생제의 감지 등 다양한 목적을 위해 활용될 수 있었다. 몇몇의 연구에서 제조된 센서들은 항균성이나 재활용성 또한 나타내었다. 대부분의 센서들이 타겟 물질을 감지한 후 육안으로도 식별 가능한 색 변화를 보였으나, 본 논문에 포함된 많은 연구들은 형광 발산, UV-vis 분광학, RGB 색 강도 차이 등을 비교 분석한 더 상세한 검출 결과를 제시하였다.
국내산 적포도주스의 이화학적 특성과 색도 값, 항산화 활성 및 항산화 성분을 측정하고 그 상관성을 조사하였다. 이화학적 특성은 가용성 고형분, 환원당, 적정산도와 pH 값을 측정하였으며, 색도는 분광광도계와 Hunter 색차계로 측정하였다. 항산화 활성은 1,1-diphenlyl-2-picrylhydrazyl(DPPH) 라디칼 소거 활성, ferric ion reducing antioxidant power(FRAP) 방법과 oxygen radical absorbance capacity 방법으로 측정하였으며, 항산화 성분으로는 총 페놀 화합물, 총 플라보노이드 화합물, 총 안토시아닌 함량과 high performance liquid chromatography(HPLC)에 의하여 5종의 폴리페놀 화합물을 정량하였다. 가용성 고형분 함량은 12.13~15.97%, 환원당은 13.93~21.93%, 적정산도와 pH는 각각 0.40~0.70%, 2.86~3.21이었으며 시판 포도주스의 산도가 제조품에 비하여 낮았다. 분광법으로 측정한 color hue 값은 제조품이 시판품보다 높은 반면에, color intensity 값은 시판주스가 높게 나타났다(P<0.05). Hunter L, a, b 값들은 제조품과 시판품의 차이가 거의 없었다. 항산화 활성과 총 페놀 화합물의 함량은 시판 포도주스가 높았으며, HPLC에 의하여 gallic acid, caffeic acid, ferulic acid, catechin, quercetin, kaempferol을 정량하였을 때, gallic acid, cat echin, quercetin이 모든 시료에서 검출되었다. 총 페놀 화합물 함량은 모든 항산화 활성과 높은 상관성을 보였으며, 총 플라보노이드 화합물 함량 역시 DPPH 라디칼 소거 활성, FRAP 활성과 상관성을 보였다. FRAP 활성의 경우 색도 값들과 매우 높은 상관성을 보였으며, 특히 color intensity 값과 가장 높은 상관성을 보였다(r=0.9478). 총 페놀 화합물 함량은 color intensity, color hue 값과도 각각 정, 부의 높은 상관성을 보였다. 따라서 분광계를 이용하여 적포도주스의 색도 값을 간편하게 측정하여 항산화능을 예측하는 것이 가능할 것으로 사료된다.
도금산업에서 배출되는 폐수는 독성이 강한 시안이온과 시안착화합물, 그리고 다양한 중금속이 함유되어 있다. 이러한 독성이 강한 시안이온 및 시안 착화합물의 처리는 알칼리염소법에 의한 시안 산화처리방법이 가장 일반적으로 잘 알려진 방법이다. 이는 시안이온은 분해 가능하나 시안 착화합물의 처리는 어려운 것으로 알려져 있고, 실제로 산업현장에서 수질환경보전법상 수질배출허용기준(나 지역) 1 mg/L을 초과하는 경우가 빈번하다. 본 연구에서는 앞서 밝힌 아연백법 및 공침공정을 이용한 복합 중금속-시안착염 폐수의 현장처리(I) (아래에서 "현장처리(I)"으로 표시 함)과 비교하여 크롬환원처리 후 Fe/Zn 공침공정을 적용하여 시안착염을 제거하고, 알칼리염소법에 의한 잔류시안 산화처리방법으로 검토하였다. 크롬처리는 6가 크롬을 3가 크롬으로 환원시 환원제로서 NaHSO$_3$를 사용하여 pH 2.0, ORP 250 mV, 반응시간 30 min.에서 99.9% 이상의 최대제거율을 얻을 수 있었다. Fe/Zn 공침에 의한 시안착염 제거실험은 pH 9.5, FeSO$_4$/ZnCl$_2$ 3.0 $\times$ 10$^{-4}$ mol, mixing rpm 240에서 시안이온의 제거효율은 98.24%(잔류시안농도: 4.50 mg/L)로 최대의 결과를 얻었다. 황화물 침전법에 의한 기타중금속(Cu, Ni)처리반응의 조건은 pH 9.0$\sim$10.0, 반응시간 30 min. mixing rpm 240에서 Cu의 경우 Na$_2$S 주입량 3.0 mol에서 99.9%, Ni의 경우 Na$_2$S 4.0 mol에서 93.86%의 최대결과를 얻었다. Fe/Zn공침처리 후 잔류시안농도 4.50 mg/L의 제거를 위하여 알칼리염소법을 실시한 결과 1차 산화반응은 pH 10.0 이상, ORP 350 mV, reaction time 30 min, 2차 산화반응은 pH 8.0 이하, ORP 650 mV, 반응시간 30 min.에서 제거효율 95.33%, 잔류시안농도 0.21 mg/L의 결과를 얻었다. 즉 (1) 크롬환원처리, (2) Fe/Zn 공침공정에 의한 시안착화합물 제거 및 기타 중금속(Cu, Ni) 처리, (3) 알칼리염소법에 의한 잔류시안 산화처리를 실시한 결과(아래에서 "현장처리(II)"로 표시 함) 시안의 잔류농도는 0.21 mg/L로서 수질 및 수생태계보전에 관한 법율의 수질배출허용기준(나 지역) 1 mg/L의 규제치 이하로 처리가 가능하다는 것을 현장 확인할 수 있었고 "현장처리(I)"보다 처리효율적인 측면이나 경제적인 측면에서 모두 양호한 결과를 얻을 수 있었다.
연구배경: 본 연구는 결핵의 조기검출을 위하여, PCR을 이용하는데 있어서의 중요한 문제점의 하나인 임상검체로부터 결핵균을 분리 방법을 개선하여, 교차오염의 가능성을 최소화하고 PCR에 의한 결핵균의 DNA검출을 보다 쉽고 안전하게 실시하여 대량의 검체를 처리해야하는 일상 임상검사법으로 정착시키고자 하는데 그 목적이 있다. 방법: 다양한 방법으로 DNA를 검출하여 동일한 방법으로 PCR을 수행하여 이차 PCR 산물의 전기영동 결과를 AFB도말 및 배양검사 결과와 함께 비교하여 감수성, 특이성, 양성예측도 및 음성예측도의 항목으로 비교분석하였다. 실험 1은 Proteinase K 처리후 phenol로 추출하는 방법과 Chelex 100 이온교환 수지를 이용한 InstaGene법을 100예에서 비교하였으며, 실험 2에서는 Microwave 처리후 원침 상청액을 직접 시용하는 방법과 Chelex 100 이온교환 수지를 이용한 InstaGene 법을 98예에서 비교하였다. 결과: 세 DNA 분리법으로 실시한 PCR결과에서 모두 특이성과 양성예측도가 매우 낮았다. 실험 1에서 Proteinase K 법에 의한 경우 보다 Insta Gene을 이용한 경우에 약 20% 높은 감수성과 10%~20% 높은 음성예측도를 보이고 있으며, 특이성은 2%~8% 낮고, 양성예측도는 2.5%~4% 높은 것으로 나타났다. 실험 2에서는 Microwave법과 Insta Gene을 이용한 경우에 거의 비슷한 결과를 보였다. 결론: 결핵진단시 PCR을 위한 객담검체에서의 DNA 분리시에 Microwave법과 $InstaGene^{TM}$ DNA분리 kit가 매우 효율적이며, 특히 InstaGene법이 교차오염의 가능성이 거의 없고, 처리 시간이 짧으며, 조작이 매우 간단하며 매우 경제적인 것으로 나타났다. 다만 특이성을 더욱 높일 수 있도록 연구가 추가되어야 할 것이며 일반 인구집단에서 충분한 임상검체를 대상으로 연구가 추가되면 InstaGene법의 유용성이 더욱 확실히 검증 될 것으로 사료된다.
높은 에너지 밀도를 지닌 리튬 이온 전지는 현재 리튬 이온 전지에 상용화된 음극 활물질인 천연 흑연의 보다 높은 율 별 특성과 안정한 장수 명 특성을 요구하고 있다. 천연 흑연계 음극 활물질을 이용하여 리튬 전지 음극을 제작하여, SEI 피막의 형성 및 제어의 대표적인 전해질 첨가제인 VC (vinylene carbonate), VEC (vinyl ethylene carbonate), FEC (fluoroethylene carbonate)등의 다양한 첨가제를 사용하여 초기 반응에 의해 생성되는 SEI 피막을 분석하고 이에 따른 전기 화학 특성 변화를 측정하기 위하여 SEM, EVS (electorochemical voltage spectroscopy), 피막 분석, EIS (electrochemical impedance spectroscopy), FT-IR (Fourier transform infrared spectroscopy)등을 측정하여, 고온 수명 평가, 용량 유지율 및 성능 평가를 실시하여, $0^{\circ}C$ 수명특성 이후의 음극에 대한 분석을 비교 및 분석 평가 하였다. 초기 충전 시 profile에서 SEI의 형성에 의한 변화를 나타냈으며, EVS를 통하여 No-Additive가 약 0.9 V에서 SEI의 형성이 이루어지지만, VC, VEC, FEC의 경우 1 V 이상에서 형성반응이 이루어졌다. $60^{\circ}C$ 수명특성평가에서 초기 효율은 No-Additive가 가장 높게 나타나며 용량 유지율이 높게 나타났으나, cycle이 진행 될수록 충전 시 용량과 효율이 감소하여 VC, FEC보다 용량 유지율이 낮아졌고, VEC는 효율 및 용량 유지율 모두 성능이 가장 낮게 나타났다. SEM을 통하여 SEI의 변화를 확인할 수 없었지만, FT-IR을 통하여 SEI의 성분이 cycle이 진행이 될수록 첨가제에 의해 $2850-2900cm^{-1}$영역의 Alkyl carbonate ($RCO_2Li$) 계열의 성분이 더욱 견고하게 유지되는 것을 확인하였으며, EIS를 통하여 cycle이 진행될수록 저항은 증가하는 것으로 나타났고, 특히 No-Additive 및 VEC의 SEI에 의한 저항이 매우 커졌다는 것을 알 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.