• 제목/요약/키워드: biological oxidation

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반하사심탕 전탕액의 보관 온도 및 기간에 따른 안정성 및 유효성 연구 (Comparative study on stability and efficacy of Banhasasim-tang decoction depending on the preservation temperature and periods)

  • 진성은;김온순;서창섭;신현규;정수진
    • 대한한의학회지
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    • 제37권1호
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    • pp.21-33
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    • 2016
  • This study aimed to investigate the stability and biological activities of BHSST decoction depending on the preservation temperature and periods. Methods: BHSST decoction was preserved at room temperatures (R/T, $23{\pm}1^{\circ}C$) or refrigeration ($4^{\circ}C$) for 0, 30, 60 and 90 days. To evaluate the stability of BHSST decoction, pH and sugar content were estimated. In addition, high-performance liquid chromatography (HPLC) analysis was performed to determine marker compounds of BHSST decoction. To evaluate anti-inflammatory effect, nitric oxide (NO) and prostaglandin $E_2$ ($PGE_2$) productions were measured in LPS-stimulated RAW 264.7 macrophages. Antioxidant activity was examined using the assays for 3-ethyl-benzothiazoline-6-sulfonic acid (ABTS) and 1-1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) radical scavenging activities. Results: There was no change in pH and sugar content depending on the preservation temperature and periods of BHSST decoction. Among the major components of BHSST, contents of liquiritin, baicalein and wogonin was reduced time-dependently both at R/T and $4^{\circ}C$. Inhibitory effects of BHSST decoction on NO and PGE2 productions were slightly decreased in a time-dependent manner by 90 days of preservation. In addition, BHSST decoction maintained ABTS and DPPH radical scavenging activities by 60 days while significantly reducing the activities in 90 days of preservation at R/T. By contrast, BHSST decoction had no significant change of ABTS and DPPH radical scavenging activities by 90 days at $4^{\circ}C$. Conclusions: Our results suggest that the stability and efficacy of BHSST decoction are maintained for 60 days at $4^{\circ}C$ rather than R/T.

생물학적 처리에 따른 갯벌 복원을 위한 현장 적용성 연구 (A Field Research on Mud Flat Remediation by Biological Treatments)

  • 조대철;배환진;권성현
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권7호
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    • pp.3285-3294
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    • 2012
  • 현장 갯벌에서의 미생물제제와 $CaO_2$처리를 통한 효율성을 관찰하고자 유용미생물 및 미생물과 $CaO_2$를 혼합하여 특수 처리한 제제를 $100m^2$ 크기의 각 처리구에 3.6kg씩 살포하여 6주간 모니터링 결과, 두 처리구로부터 pH 및 ORP는 평균 pH 7이하, ORP는 초기 값(-178 mV ~ -188 mV)에 비해 .121.06 mV ~ -142.06 mV로 다소 상승하였다. 강열감량과 COD의 경우, 큰 변화가 없었으며 질소와 인 계열은 다소 효과가 있었는데 암모니아는 시간이 경과함에 따라 대조구와 더불어 낮아지는 경향을 보였으며 질산성질소의 경우, $CaO_2$와 미생물제제의 혼합처리(11.3%)가 미생물제제 처리(7.3%)보다 질산염농도가 감소한 이유는 산소발생에 의한 어느 정도의 호기화된 조건에서 질산화반응에 의해 퇴적토의 질산염이 수층으로 용출된 결과로 생각되며 이에 따라 총 질소의 농도도 혼합처리에 의한 감소(6.1%)로 이어진 결과라 판단된다. 마찬가지로 인의 경우에도 초기 농도가 다소 높은 수치(T-P는 0.761 mg/g, $PO_4-P$는 0.529 mg/g)를 보였으나 혼합 처리구에서 T-P는 29%, $PO_4-P$는 31.8%의 감소율로 미생물제제보다 인의 용출을 억제시킨 결과로 나타났다.

전기화학적 기법에 의한 미생물연료전지 내부저항 특성 파악 및 전력관리시스템 연계 전압 변화와 유기물 저감에 미치는 영향 (Identification of Internal Resistance of Microbial Fuel Cell by Electrochemical Technique and Its Effect on Voltage Change and Organic Matter Reduction Associated with Power Management System)

  • 장재경;박혜민;김태영;양윤석;여정진;강석원;백이;권진경
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제39권5호
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    • pp.220-228
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    • 2018
  • The internal resistance of microbial fuel cell (MFC) using stainless steel skein for oxidizing electrode was investigated and the factors affecting the voltage generation were identified. We also investigated the effect of power management system (PMS) on the usability for MFC and the removal efficiency of organic pollutants. The performance of a stack microbial fuel cell connected with (PMS) or PMS+LED was analyzed by the voltage generation and organic matter reduction. The maximum power density of the unit cells was found to be $5.82W/m^3$ at $200{\Omega}$. The maximum current density was $47.53A/m^3$ without power overshoot even under $1{\Omega}$. The ohmic resistance ($R_s$) and the charge transfer resistance ($R_{ct}$) of the oxidation electrode using stainless steel skein electrode, were $0.56{\Omega}$ and $0.02{\Omega}$, respectively. However, the sum of internal resistance for reduction electrode using graphite felts loaded Pt/C catalyst was $6.64{\Omega}$. Also, in order to understand the internal resistance, the current interruption method was used by changing the external resistance as $50{\Omega}$, $300{\Omega}$, $5k{\Omega}$. It has been shown that the ohm resistance ($R_s$) decreased with the external resistance. In the case of a series-connected microbial fuel cell, the reversal phenomenon occurred even though two cells having the similar performance. However, the output of the PMS constantly remained for 20 hours even when voltage reversal occurred. Also the removal ability of organic pollutants (SCOD) was not reduced. As a result of this study, it was found that buffering effect for a certain period of time when the voltage reversal occurred during the operation of the microbial fuel cell did not have a serious effect on the energy loss or the operation of the microbial fuel cell.

바실러스균을 이용한 하수 슬러지의 악취 제거 특성에 대한 연구 (A Study on the Odor Removal Characteristics of sewage sludge using Bacillus sp.)

  • 성일화
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권12호
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    • pp.1-8
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    • 2016
  • 본 연구에서는 하수 처리에 많은 장점이 있는 Bacillus sp.를 하수 슬러지에 적용함으로써 악취 제거에 대한 타당성을 검토하였다. 1차 슬러지를 공기공급 만으로 24시간, 48시간, 72시간 경과 후의 $NH_3$제거율은 12.5 %, 12 %, 42.1 %를 나타내었고, Bacillus sp.농축액 10%와 기타 물질을 넣어 고형화시킨 BIO-CLOD를 주입한 반응기에서는 $NH_3$제거율이 43 %, 70 %, 81 %의 제거율을 보였다. NB배지에서 배양된 Bacillus sp.를 1차 슬러지 반응기에 주입율 0 %, 1.7 %, 3.3 %, 6.7(v/v%)에서 72시간 경과 후의 TVOC제거율은 59 %, 71 %, 88 %, 98 %를 나타내었고, $NH_3$제거율은 29 %, 25 %, 31 %, 48 %로서 TVOC 제거율이 더 높았으며, Bacillus sp.주입 농도에 따른 탈수 실험에서는 Bacillus sp.농도를 4(v/v%)로 하는 것이 적합한 것으로 판단되었다. Bacillus sp.농도와 악취물질 감소간에 상관관계가 성립되며, 공기공급과 바실러스의 주입은 생물학적 산화를 도와 악취물질의 제거가능성을 확인하였다. Alum과 PAC을 사용한 1차 슬러지와 소화슬러지의 SRF값으로 적정한 Alum응집제량은 500 mg/L이였고 PAC을 사용할 때는 적정량이 6 mg/L주입하는 것이 타당하다고 판단되었다.

건조 마 추출물의 항산화 및 인체 암세포 증식 억제 효과 (Effects of Extracts from Dried Yam on Antioxidant and Growth of Human Cancer Cell Lines)

  • 장주리;황성연;임선영
    • 생명과학회지
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    • 제20권9호
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    • pp.1365-1372
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    • 2010
  • 본 연구에서는 마를 건조 후 분말화하여 실험에 사용하였으며, 건조 마 분말에 대한 생리활성에 대한 연구로 건조된 마를 유기용매로 추출하여 마 추출물과 분획물들의 $H_2O_2$에 의해 유도된 산화적 스트레스 및 인체 암세포(HT1080 인체 섬유육종세포, HT-29 인체 결장암세포)에 대한 증식 억제 효과에 대해 검토하고자 하였다. 마는 항비만, 항변비, 항돌연변이, 혈당 및 혈중 콜레스테롤 감소 등의 활성이 있어 건강식품으로 알려져 있다. $H_2O_2$에 의해 유도된 산화적 스트레스 저해효과를 알아보기 위하여 DCFH-DA assay를 행하였다. 건조 마 A+M 추출물을 농도별로 인체 섬유육종세포(HT1080)에 처리하였을 때 농도 의존적으로 세포 내 활성산소종을 크게 억제시켰다. 각 분획물들 중 85% aq. MeOH 분획물은 다른 분획물과 비교하여 높은 지질 과산화물 생성 억제 효과를 보였다. 인체 암세포에 대한 증식 억제 실험에서 A+M 및 MeOH 추출물은 농도 의존적으로 인체 섬유육종 및 결장암세포의 증식을 억제하였다. 마 추출물로부터 얻어진 n-hexane, 85% aq. MeOH 및 n-butanol (n-BuOH) 분획물들은 첨가농도 0.5 mg/ml 이상 처리했을 때 이들 두 암세포의 증식을 유의적으로 억제하였다(p<0.05). 본 연구 결과로 부터 건조 마의 암세포 증식 억제 효과는 마의 A+M 추출물이 MeOH 추출물에 비해 높았고, 분획물들의 경우에는 water 분획물을 제외한 분획물들의 암세포 억제 효과가 높았다. 특히 85% aq. MeOH 분획물은 인체 암세포 증식 억제 효과뿐만 아니라 세포 내 활성산소종 감소시키는 효과가 높아 이들 분획물에 활성물질이 있을 것으로 추정된다.

몽골 반건조 지역에서 토양 개량이 백양나무와 비술나무 묘목의 활착 및 생장에 미치는 영향 (Effects of Soil Amendments on Survival Rate and Growth of Populus sibirica and Ulmus pumila Seedlings in a Semi-arid Region, Mongolia)

  • 정예지;윤태경;한새롬;강호덕;이명종;손요환
    • 한국산림과학회지
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    • 제103권4호
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    • pp.703-708
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    • 2014
  • 본 연구는 몽골 반건조 지역 현지에서 토양 개량이 묘목의 활착 및 생장에 미치는 효과를 알아보기 위해 수행되었다. 이를 위하여 알칼리성 사질 토양인 연구대상지에 2년생 백양나무(Populus sibirica)와 비술나무(Ulmus pumila) 묘목을 심고 질소(시비량에 따라 2수준), 황, 인공보습제, 황토가공소재 등을 처리하였다. 4개월 뒤, 두 수종의 묘목 활착률은 질소 시비량의 증가에 따라 감소하였다. 일반적으로 질소의 시비는 양분을 공급하여 묘목의 활착률 및 생장을 높이는 것으로 알려져 있다. 그러나 본 연구 결과에서 나타난 활착률 감소는 과다시비로 인한 토양 삼투압의 증가에 의한 것으로 보인다. 두 수종 모두 황토가공물질 처리구에서 근원경 생장에 유의한 증가가 나타났다. 그리고 백양나무의 경우 인공보습제 처리구에서도 근원경 생장이 유의하게 증가하였는데, 이는 백양나무가 건조에 내성이 있음에도 불구하고 수분 요구도가 높은 포플러속에 속하기 때문인 것으로 보인다. 반면 황 처리는 두 수종의 활착률과 근원경 생장 모두에서 효과가 없는 경향이 나타났는데, 이는 건조지 토양의 낮은 황산화율 때문으로 추정된다. 향후 건조/반건조 지역에서 토양 개량의 장기적인 효과를 알아보기 위하여 묘목 생장 및 토양 특성에 대한 지속적인 모니터링이 요구되며, 연구 수종에 적합한 시비량 산정을 위한 추가 연구가 필요한 것으로 판단된다.

감마선 조사에 의한 총목피(Aralia elata Cortex)의 추출수율 증대 및 항산화 효과 (The Effect on Anti-oxidative Activity and Increasing Extraction Yield of Aralia elata Cortex by Gamma Irradiation)

  • 박혜진;조영제
    • 한국자원식물학회지
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    • 제27권5호
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    • pp.429-438
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    • 2014
  • 본 연구에서는 감마선 조사가 총목피 추출물의 생리활성에 미치는 영향을 검토하였다. 감마선 조사한 총목피의 감마선 조사여부를 확인하기 위하여 전자스핀공명(ESR) 분석을 시행한 결과 대칭적인 unspecific central ESR 신호 좌우로 cellulose를 함유한 조사 식품에서 나타나는 한 쌍의 peak가 6.0 mT의 공간을 두고 나타나 감마선을 조사한 시료로 판별되었다. 감마선 조사된 총목피의 최적 추출조건은 10 kGy를 조사한 시료를 50% ethanol을 사용하여 15시간 추출이었다. 감마선을 조사한 총목피의 항산화 효과를 확인한 결과 DPPH radical 소거효과와 ABTS radical 저해는 총목피의 물 추출물과 50% ethanol 추출물의 경우, 비조사구와 조사구를 저 농도인 $50{\mu}g/m{\ell}$ 처리하였을 때 각각 80%와 98% 이상의 매우 높은 저해 효과를 나타내었다. 지용성 물질의 항산화 활성의 지표인 antioxidant Protention Factor (PF)는 2.18~2.78 PF로 매우 높은 PF값을 나타내었다. TBARs의 경우 물과 ethanol 추출물 모두 높은 TBARs값을 나타내었다. 물 추출물은 감마선의 조사에 의한 TBARs 저해능의 상승은 관찰되지 않았으나, ethanol 추출물은 10 kGy의 감마선조사에 의해 TBARs 저해능의 상승이 약하게 관찰되었다. 이상의 결과 총목피는 감마선의 조사에 의해서 총목피의 phenolic 성분들의 용출율과 항산화 효과가 증대되는 현상을 확인하였다. 또한 감마선 조사가 식물체로부터 생리활성물질의 용출 증대와 항산화 활성을 증폭시킬 수 있는 수단으로 활용이 가능할 것이라 판단되었다.

Aspergillus 속 균주를 이용한 마 품종별 고체발효시 Monacolin K 생산과 항산화 활성 (Antioxidant Activities and Monacolin K Production on Solid-State Fermentation of Diverse Yam by Aspergillus Species Strain)

  • 이준걸
    • 미생물학회지
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    • 제50권1호
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    • pp.53-59
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    • 2014
  • 본 연구에서는 Aspergillus terreus KCCM 12225 균주를 이용하여 발효한 마와 쌀(칠보미)의 발효 물질 특성을 조사하였다. 발효한 마와 쌀의 항산화활성을 확인하기 위하여 DPPH radical 소거활성, 총 polyphenol, flavonoid 함량 및 환원력을 조사하였다. 또한 동일 균주를 사용하여 마 및 쌀의 발효시에 주요한 약용성분인 monacolin K의 생산량을 조사하였다. DPPH radical 소거활성은 장마, 병마, 둥근마 및 쌀의 경우 발효전에는 51.8%, 66.4%, 42.2% 및 7.5%이었으나, 발효 후에는 64.7%, 74.7%, 52.8% 및 32.3%로 각각 증가하는 것으로 나타났다. 총 polyphenol 함량은 발효 전의 경우 196.9, 265.7, 160.1 및 91.6 mg/kg이었으나, 발효 후에는 530.7, 708.3, 427.2 및 265.9 mg/kg으로 각각 증가하는 것으로 나타났다. 총 flavonoid 함량은 발효 전의 경우 73.3, 107.9, 42.6 및 22.6 mg/kg이었으나, 발효 후에는 242.0, 347.7, 139.1 및 63.3 mg/kg으로 각각 증가하는 것으로 나타났다. 환원력은 발효 전의 경우 0.97, 1.28, 0.64 및 0.17 (700 nm에서의 OD값) 이었으나, 발효 후에는 1.75, 2.38, 1.24 및 0.46으로 각각 증가하는 것으로 나타났다. Monacolin K 생산량은 467.1, 514.8, 339.2 및 272.5 mg/kg으로 각각 나타났다. 결과로서, 병마를 이용한 발효 시 가장 높은 생리활성 효과를 보이는 것으로 나타났으며, 이러한 발효마는 항산화 및 항고지혈증 관련 기능성 식품 및 의약품 소재로 이용될 수 있음을 제시한다.

휘발산화 공정 조건에 따른 Cs-Te-O 시스템의 산화 환원 거동 연구 (Study on Oxidation or Reduction Behavior of Cs-Te-O System with Gas Conditions of Voloxidation Process)

  • 박병흥
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제51권6호
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    • pp.700-708
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    • 2013
  • 파이로 공정은 고속로와의 연계성과 핵확산 저항성 등의 장점으로 최근 사용후핵연료 관리 이슈 해결과 유용자원 재활용 제고의 목적으로 개발되고 있다. 파이로 공정은 전체적으로 습식과정을 배제하고 고온에서 진행되는 건식 기술들에 바탕을 두고 있다. 전기화학적 이론에 기초한 파이로 공정은 전처리 공정이 필요하며 고온 휘발산화 공정이 전해환원 공정의 전처리 공정으로 개발되고 있다. 다양한 기체 조건들이 고온 휘발산화 공정에 적용가능하며 이 과정에서 Cs의 거동의 이해는 전체 파이로 공정에서 폐기물 특성과 열부하 해석을 위해 중요한 요소이다. 본 연구에서는 Cs-Te-O 시스템에 대해 반응 평형을 기준으로 기체-고체 반응 거동을 해석함으로서 기체조건에 따른 화학성분들의 변화를 계산하였다. $Cs_2TeO_3$$Cs_2TeO_4$에 대해 Tpp 도표를 통해 화합물을 선정하였으며 산화분위기에서는 상대적으로 안정적임을 확인하였으며 고온 환원 분위기에서는 Cs와 Te가 모두 휘발 제거될 수 있음을 보였다. 본 연구는 파이로 공정의 첫 화학적 분배가 발생되는 휘발산화 공정에서 Cs 거동을 예측할 수 있는 기초 자료를 제공하였으며 전체 공정의 물질수지 등에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

동해의 용존유기물 형광특성 및 아미노산 조성에 관한 연구 (Characteristics of Fluorescent Organic Matter and Amino Acids Composition in the East Sea)

  • 박용철;손승규
    • 한국해양학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.341-354
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    • 1995
  • 동해의 8개 정점에서 해수 및 추출된 용존 유기물의 형광특성과 아미노산 조성이 연구되었다. C-18 Sep-Pak cartridge에 의해 추출된 시료는 3차원 형광특성 분석에 따 라 생거대물질과 지구거대물질로 구분되었다. 전 조사 정점을 통하여 생거대물질(ex : 280 nm/em : 330 nm)은 표층이 높고 수온약층 아래에서 점차 감소하는 것으로 나타났 으며 이는 표층혼합층의 생물 활동에서 기인된 분해가능한 생거대물질이 수온약층 부 근 및 저층에서 활발한 미생물 분해과정에 의해 감소하는 것으로 사료된다. 한편 이와 는 역상관계를 보이는 지구거대물질 (ex : 330 nm/em : 430 nm)은 표층은 낮고 수온약 층 아래에서 증가하였는데 이는 표층에서 생성된 생거대물질 및 입자유기체가 생물 분 해 후 재축합 과정을 거쳐 난분해성의 지구거대물질로 전환된 것으로 사료된다. HPLC 를 이용하여 해수와 추출된 유존유기물의 아미노산 조성을 분석하였다. 분석결과 Glycine, serine 그리고 alanine등이 우점하였으며, 전체 농도의 50% 이상을 차지하는 것으로 조사되었다. 해수중의 용존 자유아미노산 농도는 표층이 0.7∼1.8um 범위로 저 층 0.2∼0.4um보다 높게 측정되었다. 추출된 유기물중 alanine의 D/L racemice ratio 측정결과 저층보다 표층이 상대적으로 낮은 값을 보였으며 이는 표층의 생거대물질이 연령이 젊고 재순환이 빠르며 생물 분해가능성이 큰 물질임을 시사하고 있다.

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