A carboxymethyl cellulase gene, cel5B, was cloned, sequenced, and expressed in Escherichia coli. pRCS20 in E. coli was identified from metagenomic cosmid library of cow rumen for cellulase activity on a carboxymethyl cellulose agar plates. Cosmid clone (RCS20) was partially digested with Sau3AI, ligated into BamHI site of pBluescript II SK+ vector, and transformed into E. coli $DH5{\alpha}$. The insert DNA of 1.3 kb was obtained, designated cel5B, which has the activity of hydrolyzation of CMC. The cel5B gene had an open reading frame (ORF) of 1,059 bp encoding 352 amino acids with a signal peptide of 48 amino acids and the conserved region, VIYEIYNEPL, belongs to the glycosyl hydrolase family 5. The molecular mass of Cel5B protein expressed from E. coli $DH5{\alpha}$ exhibited to be about 34 kDa by CMC-SDS-PAGE. The optimal pH was 8.0, and the optimal temperature was about $50^{\circ}C$ for its enzymatic activity.
This paper is a continuation of our previous $paper,^1$ and deals with Eq.(1) (see the text), which was theoretically derived in the $paper,^1$$ [{\eta}]^f\; and\; [{\eta}]^0$ is the intrinsic viscosity at stress f and f = O, respectively. Equation (1) predicts how $[{{\eta}}]^f / [{\eta}]^0$ changes with stress f, relaxation time ${\beta}_2$ of flow unit 2 and a constant $c_2$ related with the elasticity of molecular spring of flow unit 2. In this paper, Eq.(1) is applied to a biopolymer, e.g., poly (${\gamma}$-benzyl L-glutamate), and nonbiopolymers, e.g., polyisobutylene, polystyrene, polydimethylsiloxane and cellulose triacetate. It was found that the $c_2$ factor is zero for non-biopolymers while $c_2{\neq}0$ for biopolymers as found $previously.^1$ Because of the non-Newtonian nature of the solutions, the ratio $[{{\eta}}]^f / [{\eta}]^0$ drops from its unity with increasing f. We found that the smaller the ${\beta}_2,$ the larger the $f_c$ at which the viscosity ratio drops from the unity, vice versa.
본 연구에서는 Cu 촉매가 도입된 활성탄소섬유를 제조하여 고효율 $SO_2$ 흡착재를 제조하였다. 라이오셀 섬유를 내염화 및 탄화공정을 통해 탄소섬유를 얻었으며, $SO_2$ 흡착능을 향상시키기 위해 KOH 활성화를 사용하여 높은 비표면적 및 균일한 미세기공구조를 부여하였다. 활성탄소섬유에 Cu 촉매를 도입하기 위하여 $Cu(NO_3)_2{\cdot}3H_2O$ 수용액을 사용하였으며, 공정 시 i) 탄소섬유 내 산소 관능기의 분해반응을 촉진하고, ii) 산화구리 및 질산염의 분해로 oxygen radical이 생성되어 탄소섬유의 활성화 반응을 촉진시켰다. 이로 인해 활성탄소섬유의 미세공과 중기공 형성효과 및 탄소섬유 표면에 고르게 분산된 Cu 촉매를 확인하였다. Cu 촉매 도입 후, 활성탄소섬유에 비해 비표면적 및 미세공의 비율이 약 10% 이상 증가되었고, $SO_2$ 흡착능이 149% 이상 향상된 결과를 얻을 수 있었다. Cu 촉매도입공정 시, 전이금속 촉매효과에 의하여 발달된 미세공, 중기공 및 비표면적에 의한 물리적 흡착과 도입된 Cu 촉매에 의한 $SO_2$ 가스의 화학적 흡착반응의 시너지 효과에 기인하여 $SO_2$ 흡착능이 향상된 것으로 사료된다.
한우의 반추위에서 게놈 DNA를 분리하여 메타게놈 은행을 구축한 다음 섬유소분해효소를 암호화하는 유전자를 클로닝 및 유전자를 선별하였다. 선별된 유전자의 DNA 염기서열 및 아미노산 서열을 분석하고 유전산물의 생화학적인 특성을 조사하였다. $cel$5C 유전자는 1,125 bp로 374개의 아미노산 잔기를 가진 단백질을 암호화하였으며 이 단백질 분자량은 42 kDa이었다. 이 효소의 최적 pH는 4 근방이었으며 최적 온도는 $50^{\circ}C$ 부근이었다. $cel$5C 유전자의 internal primer를 사용하여 인공적으로 배양할 수 있는 49종의 반추세균에서 분리한 게놈 DNA을 주형으로 PCR 분석한 결과 해당하는 밴드를 확인할 수 없었다. Cel5C는 현재로서는 배양할 수 없는 반추 미생물로 추정된다.
국내 간척지에서 생장한 양마(kenaf)의 생장특성을 이해하기 위하여 전보(이 등, 2007)와 동일한 시료를 이용하여 생장기간과 높이에 따른 조직 및 구성 세포의 비율, 섬유 길이 및 도관 직경을 광학현미경을 이용하여 측정하였다. 또한, 세포벽 중의 셀룰로오스 상대결정화도와 결정 폭을 X선회절법으로 측정하였다. 양마의 구성 비율은 사부 10~15%, 목부 66~82%, 수 7~19% 정도였는데, 줄기 높이와 생장기간에 따른 차이를 보였다. 사부내에서는 사부방사조직이 약 50%, 인피섬유가 약 20%, 피층, 사관 등 기타 요소가 30% 정도인 것으로 나타났다. 반면, 목부의 구성 비율은 목부섬유가 약 75%, 방사조직이 약 15%, 도관이 약 10%를 차지하였다. 양마목부의 세포벽 비율은 기부 30.92%, 최상부 46.40%로 최상부가 기부보다 높게 나타났다. 인피섬유의 길이는 줄기 기부에서 약 2.8 mm이고 높이가 증가할수록 감소되며 생장기간이 길어지면 다소 증가하는 경향을 보인 반면, 목부섬유 길이는 생장기간과 줄기 높이에 관계없이 약 0.9 mm의 안정된 값을 나타내었다. 도관의 방사 및 접선방향 직경은 생장기간이 길어질수록 증가하였고, 줄기 높이가 높아질수록 감소하였다. 상대결정화도는 사부에서 70~79%, 목부에서 50~56%로 사부가 높았고, 줄기 기부가 상부보다 다소 높게 나타났다. 셀룰로오스 결정 폭은 사부와 목부에서 약 3 nm로 거의 차이가 없었다. 결론적으로 각 조직과 조직 구성 요소의 비율 및 세포의 치수는 양마의 줄기 높이와 생장기간에 따라 차이를 보였지만 셀룰로오스의 결정구조는 차이가 없는 것으로 확인되었다.
국내에 등록된 제초제의 효율적 사용을 위해서 제초제저항성관리위원회에서 제시한 제초제 작용기작별 분류를 기초로 23그룹으로 분류하였다. 세부그룹으로는 acetyl CoA carboxylase 억제제, acetolactate synthase 억제제, photosystem과 억제제, protoporphyrinogen oxidase 억제제, carotenoid biosynthesis 억제제, enolpyruvyl shikimate-3-phosphate synthase 억제제, glutamine synthetase 억제제, dihydropteroate synthetase 억제제, 세포분열 저해제(mitosis inhibitors), cellulose 생합성억제제, oxidative phosphorylation uncouplers, 지방산 및 지질생합성 억제제, synthetic auxins, auxin transport 억제제, potential nucleic acid Inhibitors 혹은 non-descript mode of action으로 나누었다. 이와 같은 그룹화 기준을 토대로 국내 등록되어 사용중인 논 제초제 성분들을 그룹화 하였다. 따라서, 이러한 약제 작용기작 관련 정보를 농약사용자에게 제공함으로써 특정약제의 연용과 중복사용을 방지하여 국내에서 제초제 저항성잡초 발생 문제를 줄일 수 있을 것으로 기대된다.
Hot-water extract, Fr. 1, of Phellinus linteus mycelium was fractionated into Fr. 2, 3, 4, and 5 by the difference of solubility in ethanol. The polysaccharide fractions were studied for their immunostimulating activity on in vitro T-independent polyc1onal antibody response to trinitrophenyl-haptened SRBC (sheep red blood cell). The Fr. 4 with the highest immunostimulating activity was subjected to DEAE-cellulose ion exchange chromatography and gave five fractions, 4-I, II, III, IV, and V. The in vitro immunostimulating assay of the five fractions showed that 4-I and 4-III had a similar activity to that of LPS but the other fractions had low activity. By analyses of chemical composition and HPLC, all fractions obtained were found to be heteropolysaccharide-protein complex. The molecular weights ranged from 9, 000 to 15, 000. Sugar analyses showed that glucose, galactose, mannose, arabinose, and xylose were main component. Uronic acid and amino sugar were also detected in the fractions. It should be noted that the molecular weight (15, 000) of 4-III was very small and the structure of 4-III may be different from the known immunostimulating branched $\beta$-(1longrightarrow3)-glucan.
An edible marine red alga, Grateloupia filicina, collected from Jeju Island of Korea was hydrolyzed by cheap food-grade carbohydrases (Viscozyme, Celuclast, AMC, Termamyl, and Ultraflo) to investigate its anticoagulant activity. Among the tested enzymatic extracts of G. filicina, a Termamyl extract showed the highest anticoagulant activity. Anion-exchange chromatography on DEAE-cellulose and gel-permeation chromatography on Sepharose-4B were used to purify the active polysaccharide from the crude polysaccharide fraction of G. filicina. The purified sulfated polysaccharide (0.42 sulfate/total sugar) showed ${\sim}1,357kDa$ molecular mass and was comprised mainly of galactose(98%) and 1-2% of glucose. The sample showed potential anticoagulant activity on activated partial thromboplastin time (APTT) thrombin time (TT) assays. The purified G. filicina anticoagulant (GFA) inhibited the coagulation factor X (92%), factor II (82%), and factor VII (68%) of the coagulation cascade, and the molecular interaction (protein-polysaccharide) was highly enhanced in the presence of ATIII (antithrombin III). The dissociation constant of polysaccharide towards serine proteins decreased in the order of FXa (58.9 nM) >FIIa (74.6 nM) >FVII (109.3 nM). The low/less cytotoxicity of the polysaccharide benefits its use in the pharmaceutical industry; however, further studies that would help us to elucidate the mechanism of its activity are needed.
Desalination by reverse osmosis (RO), which first entered commercial use in the 1970s, was initially mainly used for treating brackish water. Technological progress led to the development of an RO membrane enabling single-pass seawater desalination. Toyobo succeeded in developing a single-pass seawater desalination RO module composed of hollow fiber type membranes made of cellulose triacetate in 1978, and then in 1979 began production of the first commercially available double-element module. This double-element module has many advantages suitable for seawater desalination. It has high chlorine tolerance and high salt rejection, derived from the properties of the membrane material, and it is highly resistant to fouling and scaling matters due to the unique flow pattern and fiber bundle configuration. These advantages help to explain why the Toyobo double-element module has been used so successfully at the many seawater desalination plants around the world. Since the 1980s, large plants capable of desalinating several tens of thousands of cubic meters a day have sprung up around the Mediterranean and In the Middle East. The Jeddah RO Phase I Plant, which has a capacity of 56, 800m$^3$/day, went into operation in 1989. In 1994, the same sized Phase II Plant came on stream, giving the plant a huge total capacity of 113, 600m$^3$/day. The plant constructor Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. (MHI), and the RO membrane manufacturer Toyobo Co., Ltd. In 1998, the world's largest RO seawater desalination plant in operation, which has a capacity of 128, 000m$^3$/day and is run by Saudi Arabia's Saline Water Conversion Corporation (SWCC), went into operation at Yanbu. RO seawater desalination technology has thus already reached the stage of full-scale commercial use. In order to encourage its wider use, however, RO desalination needs to be made more economical by lowering construction and water treatment costs. Toyobo has therefore developed a new economical RO desalination system by a recovery ratio of 60% using a high-pressure module with a high product flow rate. In 2000, Toyobo high recovery membrane module was selected for the largest seawater desalination plant in Japan, which has a capacity of 50, 000m$^3$/day.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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