• 한국환경농학회지
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• 제35권2호
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• pp.121-127
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• 2016

BACKGROUND: Anaerobic digestion is the most feasible technology because not only the energy embedded in organic matters can be recovered, but also they are stabilized while being degraded. This study carried out to improve methane yield of slaughterhouse wastewater treatment sludge cake by the thermal pre-treatment prior to anaerobic digestion.METHODS AND RESULTS: Slaughterhouse wastewater treatment sludge cake was pre-treated by the closed hydrothermal reactor at reaction temperature of 190℃. BMPs (Biochemical methane potential) of the thermal hydrolysate was tested in the different S(Substrate)/I(Inoculum) ratio conditions. COD(Chemical oxygen demand) and SCOD(Soluble chemical oxygen demand) contents of thermal hydrolysate were 10.99% and 10.55%, respectively, then, the 96.00% of COD was remained as a soluble form. The theoretical methane potential of thermal hydrolysate was 0.51 Nm³ kg^-1-VS_added. And BMPs were decreased from 0.56 to 0.22 Nm³ kg^-1-VS_added when S/I ratio were increased from 0.1 to 2.0 in the VS content basis. Those were decreased from 0.32 to 0.13 Nm³ kg^-1-COD_added when S/I ratio were increased from 0.1 to 2.0 based on COD content. The anaerobic degradability of VS basis have showed 196.9%, 102.2%, 80.7%, 67.4%, and 39.4% in S/I ratios of 0.1, 0.3, 0.5, 1.0, and 2.0, respectively. Also the COD of 119.6%, 76.3%, 70.1%, 69.0%, and 43.1% were degraded anaerobically in S/I ratios of 0.1, 0.3, 0.5, 1.0, and 2.0, respectively.CONCLUSION: BMPs obtained in the S/I ratios of 0.1 and 0.3 was overestimated by the residual organic matters remaining at the inoculum. And inhibitory effect was observed in the highest S/I ratio of 2.0. The optimum S/I ratios giving reasonable BMPs might be in the range of 0.5 and 1.0 in S/I ratio. Therefore VS biodegradability of thermal hydrolysate was in 67.4-80.7% and COD biodegradability showed 69.0-70.1%.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제25권2호
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• pp.227-233
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• 2015

Two recombinant arabinosyl hydrolases, α-_L-arabinofuranosidase from Geobacillus sp. KCTC 3012 (GAFase) and endo-(1,5)-α-_L-arabinanase from Bacillus licheniformis DSM13 (BlABNase), were overexpressed in Escherichia coli, and their synergistic modes of action against sugar beet (branched) arabinan were investigated. Whereas GAFase hydrolyzed 35.9% of _L-arabinose residues from sugar beet (branched) arabinan, endo-action of BlABNase released only 0.5% of _L-arabinose owing to its extremely low accessibility towards branched arabinan. Interestingly, the simultaneous treatment of GAFase and BlABNase could liberate approximately 91.2% of _L-arabinose from arabinan, which was significantly higher than any single exo-enzyme treatment (35.9%) or even stepwise exo- after endo-enzyme treatment (75.5%). Based on their unique modes of action, both exo- and endo-arabinosyl hydrolases can work in concert to catalyze the hydrolysis of arabinan to _L-arabinose. At the early stage in arabinan degradation, exo-acting GAFase could remove the terminal arabinose branches to generate debranched arabinan, which could be successively hydrolyzed into arabinooligosaccharides via the endo-action of BlABNase. At the final stage, the simultaneous actions of exo- and endo-hydrolases could synergistically accelerate the _L-arabinose production with high conversion yield.

• 농약과학회지
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• 제9권2호
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• pp.122-131
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• 2005

신농약 살균제 개발을 목적으로 pyrrolo[2,1-blthiazole carboxanilide 유도체 9를 합성하고 그들의 식물병원균 6종에 대한 항균력을 시험하였다. 한 분자 내에 피롤과 티아졸 moiety를 동시에 갖춘 이중헤테로고리 화합물인 pyrrolo[2,1-b]thiazole의 C-2 위치에 카르복스아닐라이드기를 도입하여 신규 후보화합물 20종을 합성하였다. 이 화합물은 ${\alpha}$,${\beta}$-불포화 카르복스아닐라이드기와 이것과 시스(cis)관계의 메틸기가 분자 내에 포함되어 있다. Acetoxy-1,4-thiazin 유도체 2를 메탄올 용액 중에서 마그네슘으로 처리하여 기존의 방법보다 더 높은 수율로 pyrrolo[2,1-b]thiazole 에틸에스테르 4를 얻었다. 이것을 가수분해한 다음 생성된 상응하는 카르복실산 5를 DIC 존재 하에서 아닐린 유도체와 반응시켜 pyrrolo[2,1-b]thiazole carboxanilide 유도체 9를 합성하였다. 화합물 9의 벼 도열병, 벼 잎집무늬마름병, 오이 잿빛곰팡이병, 토마토 역병, 밀 붉은녹병, 보리흰가루병 등에 대하여 (in vivo) 항균활성을 조사한 결과, 일부 화합물에서 벼 도열병(RCB, rice blast) 과 밀 붉은녹병(WLR, wheat leaf rust)에 대해서만 선택적 활성을 나타냈다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제19권1호
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• pp.1-23
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• 1976

약(約) 백만종(百萬種)이나 되는 레피도프테라족(族)(Lepidoptera)의 암나방이 갖는 성적유인물질(性的誘引物質)의 화학구조(化學構造)는 직쇄상의 불포화(不飽和) 알코홀이거나 에스텔이라고 알려져 있다. 본(本) 실험(實驗)에서는 곤충(昆蟲)의 성적유인물질(性的誘引物質)이 될수도 있는 $C_{16}$의 불포화(不飽和)에스텔 이성체(異性體)를 합성(合咸)하였다. 합성(合成)된 17개(個)의 에스텔을 분광분석(分光分析)하였으며 이 분석결과(分析結果)는 곧 자연산(自然産)의 유인물질(誘引物質)에 대(對)한 가스크로마토그래피 및 질량분석결과(質量分析結果)와 쉽게 비교(比較)할 수 있는 카탈로그가 될 것이다. 순도(純度)가 높은 시스와 트랜스 이성체합성(異性體合成)에는 각각(各各) 촉매적(觸媒約) 환원(還元)과 화학적(化學約) 환원법(遣元法)이 이용(利用)되었다. 합성(合成)에 필요(必要)한 출발물질(出發物質)로서 시판(市販)의 $CH_3(CH_2)mBr,\;HC{\equiv}C(CH_2)nOH,\; CH_3-(CH_2)mC{\equiv}CH$ 및 $HO(CH_2)nOH$이 사용(使用)되었다. 메틸렌기(基) 수(數)가 9이상(以上)인 1-알킨[$CH_3(CH_2)mC{\equiv}CH$]은 알킬디할리드(alkyldihalide)와 결합(結合)하지 않았다. 디올(Diol)[$HO(CH_2)nOH$]의 분자량(分子量)이 증가(增加)함에 따라 그 결합생성물(結合生成物)의 수량(收量)이 감소(減少)하였다. 아세틸렌(Acetylene)가스와 $BrCH_2CH_2OTHP$의 결합반응(結合反應)에 있어서 $BrCH_2CH_2OTHP$는 부반응(副反應)을 일으켰다. 장직쇄 알키노올(alkynol)의 테트라 히드로피라닐 에테르(tetrahydropyranyl ether)의 가수분해(加水分解)에 있어서 파라 톨루엔설폰산(p-toluenesulfonic acid)이 희류산(稀硫酸)보다도 더 우수(優秀)하였다.

• KSBB Journal
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• 제21권6호
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• pp.451-455
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• 2006

본 실험실에서는 음식폐기물을 효율적으로 소화처리하기위해 Pilot 규모 (10톤)의 3단계 메탄 발효 공정을 개발하여 운전하고 있다. 3단계 메탄발효시스템은 반혐기성 가수분해조, 혐기성 산발효조, 혐기성 메탄발효조로 구성되어 있으며, 이 가운데 두 번째 공정인 혐기성 산발효조로부터 알코올발효능이 우수한 균주 KA4를 분리하였다. 세포의 형태는 타원형 모양이며, 크기는 $5.5-6.5{\times}3.5-4.5\;{\mu}m$ 이었고, 26S rDNA D1/D2 rDNA sequence를 분석한 결과를 바탕으로 Saccharomyces cerevisiae KA4로 명명하였다. 이 균주를 YM 배지에서 배양하였을 경우 $30-35^{\circ}C$에서 최대 생장을 보였으며, 배지내의 초기 에탄올 농도가 5% (v/v)까지는 생장에 영향을 받지 않았으나 그 이상에서는 생장에 저해를 받았고 7% 이상에서는 생장하지 못하였다. 한편 초기 50% (w/v)까지의 당 농도에서는 생장이 가능하였으나 잔류 당 농도를 고려할 때 에탄올 발효를 위한 최적 당 농도는 10%이었다. 이 농도의 당을 이용하여 초기 pH4에서 10까지의 넓은 범위에서 에탄올 발효가 가능하였으며 최적 pH는 6이었다 이 때 에탄올 생산량은 7.4%이었으며, 에탄올 생산수율은 2.87 mol EtOH/mol glucose이었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제53권1호
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• pp.1-5
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• 2015

Lactic acid(젖산)는 가장 널리 사용되는 Hydroxy-carboxylic acid로서 일반적으로 식품, 화장품, 의약품 및 화학산업의 원료로 사용된다. 하지만 다양한 분야의 적용과 대량생산의 광범위한 잠재력에도 불구하고 원재료의 높은 가격으로 인하여 Lactic acid 생산의 주된 문제가 된다. Lactic acid는 발효 또는 화학적 합성에 의하여 얻어진다. 최근, 자연적으로 생산되는 Lactic acid의 시장 수요가 증가하여 미생물 발효 방법에 의한 Lactic acid 생산을 일반적으로 사용한다. 일반적으로 Lactic acid 생산의 원재료는 순수한 전분 또는 글루코오스를 이용한다. 이의 경제적인 원재료의 대안으로, 지구상에서 가장 풍부한 재생가능 자원인 바이오매스를 가수분해물로 전환하여 이용한다. 본 연구에서는 Lactobacillus rhamnosus ATCC 10863을 이용하여 전처리 된 가수분해물로부터 발효 방법에 의해 L(+)-Lactic acid를 생산하였다. 전처리 된 가수분해물은 암모니아 침출 공정(AP) 후 효소 당화에 의하여 얻었다. 효과적으로 Lactic acid 생산 수율과 전환율을 높이기 위하여 순수 글루코오스 조건에서 배지, 온도, 글루코오스 농도를 조절하여 수행하였다. 발효 최적조건에서 순수 글루코오스와 가수분해물의 Lactic acid 생산을 비교하였다.

• BMB Reports
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• 제35권3호
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• pp.313-319
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• 2002

N-Acetyl-$\beta$-D-hexosaminidase ($\beta$-HexNAc'ase) (EC 3.2.1.52) was purified from rice seeds (Oryza sative L. var. Dongjin) using ammonium sulfate (80%) precipitation, Sephadex G-150, CM-Sephadex, and DEAE-Sephadex chromatography, sequentially. The activities were separated into 7 fractions($F_1-F_7$) by CM-Sephadex chromatography. Among them, F6 was further purified to homogeneity with a 13.0% yield and 123.3 purification-fold. The molecular mass was estimated to be about 52 kDa on SDS-PAGE and 37.4 kDa on Sephacryl S-300 gel filtration. The enzyme catalyzed the hydrolysis of both p-nitrophenyl-N-acetyl-$\beta$-D-hexosaminide (pNP-GlcNAc) and p-nitrophenyl-N-acetyl-$\beta$-D-hexosaminide (pNP-GalNAc) as substrates, which are typical properties of $\beta$-HexNAc'ase. The ratio of the pNP-GlcNAc'ase activity to the pNP-GalNAc'ase activity was 4.0. However, it could not hydrolyze chitin, chitosan, pNP-$\beta$-glucopyranoside, or pNP-$\beta$-glucopyranoside. The enzyme showed $K_m$, $V_{max}$ and $K_{cat}$ for pNP-GlcNAc of 1.65 mM, $79.49\;mM\;min^{-1}$, and $4.79{\times}10^6\;min^{-1}$, respectively. The comparison of kinetic values for pNP-GlcNAc and pNP-GalNAc revealed that the two enzyme activities are associated with a single binding site. The purified enzyme exhibited optimum pH and temperature for pNP-GlcNAc of 5.0 and $50^{\circ}C$, respectively. The enzyme activity for pNP-GlcNAc was stable at pH 5.0-5.5 and $20-40^{\circ}C$. The enzyme activity was completely inhibited at a concentration of 0.1 mM $HgCl_$ and $AgNO_3$, suggesting that the intact thiol group is essential for activity. Chloramine T completely inhibited the activity, indicating the possible involvement of methionines in the mechanism of the enzyme.

• 폴리머
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• 제27권5호
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• pp.470-476
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• 2003

고굴절률을 갖는 플라스틱 재료를 얻기 위하여 1,2-에틸렌디설파닐비스(2-머캅토메틸-1-에탄티올) (ESTT)을 1,2-에틸렌디설파닐비스(2-브로모메틸-1-에탄티올) (ESTB)과 티오우레아의 반응과 암모니아 용액으로 가수분해 반응을 해서 높은 수율로 새로이 합성하였고, $^1$H-NMR, $^{13}$C-NMR, FT-IR및 Mass Specooscopy 등에 의해 1.7 ppm에서 -SH, 28.4 ppm에서 -CH$_2$SH, 2540 $cm^{-1}$ /에서 -SH등의 관능기 구조를 확인하였다. 이어서, 폴리티오우레탄 (PTU)들은 디부틸틴 디라울레이트 존재하에서 ESTT와 4,4＇-메틸렌비스(페놀이소시아네이트) (MDI), 톨릴렌 2,4-디이소시아네이트 (TDI), 이소포론 디이소시아네이트 (IPDI), m-자일렌디이소시아네이트 (XDI) 및 1,6-디이소시아네이토헥산 (HMDI) 등을 일정한 틀에 넣고 주형중합을 하고, FT-IR로 N=C=O의 존재를 확인하였다. 이어서, PTU 수지들의 열적, 기계적 및 광학적 성질을 살펴보기 위하여 열주사분석 (DSC)과 열중량분석 (TGA), 경도 및 굴절률 측정 등을 행하여, PTU 시편들이 DSC상에서 융점이 없고 XRD상으로 무정형임을 관찰하였다. 또, 110 $^{\circ}C$ 이상의 유리 전이 온도를 갖는 PTU 수지들은 86∼89 범위의 양호한 경도 (Shore D)를 나타냈으며, 방향족 고리를 함유하는 디이소시아네이트와 ESTT를 원료로 했던 PTU수지들의 내열성이 특별히 양호하였다. 무정형 PTU 수지들은 400∼600 m 범위의 UV-vis 광원에 의한 광투과율 들도 양호하게 나타났다. PTU 수지들은 1.60 이상의 굴절률을 보였으며, 황함량이 증가하면 굴절률도 점차 증가하는 것이 관찰되었다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제26권1호
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• pp.91-96
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• 2005

O-(3-[$^{18}$F]Fluoropropyl)-L-tyrosine (L-[$^{18}$F]FPT) was synthesized by nucleophilic radiofluorination followed by acidic hydrolysis of protective groups and evaluated with 9 L tumor bearing rat. L-[$^{18}$F]FPT is an homologue of O-(2-[$^{18}$F]fluoroethyl)-L-tyrosine (L-[$^{18}$F]FET) which recently is studied as a tracer for tumor imaging using positron emission tomography (PET). [$^{18}$F]FPT was directly prepared from the precursor of O-(3-ptoluenesulfonyloxypropyl)- N-(tert-butoxycarbonyl)-L-tyrosine methyl ester. FPT-PET image was obtained at 60 min in 9 L tumor bearing rats. The radiochemical yield of [$^{18}$F]FPT was 0-45% (decay corrected) and the radiochemical purity was more than 95% after HPLC purification. The total time elapsed for the synthesis of [$^{18}$F]FPT was 100 min from EOB (End-of-bombardment). A comparison of uptake studies between [$^{18}$F]FPT and [$^{18}$F]FET was performed. In biodistribution, [$^{18}$F]FPT showed similar pattern with [$^{18}$F]FET in various tissues, but [$^{18}$F]FPT showed low uptake in brain. Furthermore, [$^{18}$F]FPT showed higher tumor-to-brain ratio than [$^{18}$F]FET. In conclusion, [$^{18}$F]FPT seems to be more useful amino acid tracer than [$^{18}$F]FET for brain tumors imaging with PET.

• 생명과학회지
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• 제26권12호
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• pp.1477-1486
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• 2016

Lactulose는 lactose의 이성질체로 galactose와 fructose의 ${\beta}$-1,4-glycosidic 결합으로 구성된 비소화성 기능성 이당으로 소장에서 분해되지 않고 대장에 도달하여 장내 유산균에 의해 이용되어 대장의 pH를 저하시켜 유해균의 증식을 억제 시키고 장내 균총을 유익한 방향으로 개선하는 효과를 가지고 있다. 또한 수용성 식이섬유로 작용하여 변비와 간성뇌질환등의 치료에 이용되고 있고 lactose에 비해 감미도 및 용해도가 우수하여 다양한 식품산업으로 유용하게 사용될 수 있는 높은 잠재적 활용가치를 보유하고 있는 기능성 당류이기도 하다. Lactulose를 생산하기 위하여 화학적 방법과 효소적 방법이 보고 되어있는데, lactose를 강알칼리 조건에서 이성화시키는 화학적 방법에 의한 lactulose의 생산은 고온, 고압의 반응 조건 및 중화 과정에서 사용되는 강산으로 인해 생성물의 과분해 및 부산물 생성에 의한 복잡한 정제과정이 요구되며 환경오염에 대한 심각한 문제를 내포하고 있다는 단점이 있다. 이러한 화학적 방법과는 달리 ${\beta}$-galactosidase 또는 cellobiose 2-epimerase와 같은 효소를 이용한 lactulose의 생산은 반응의 정밀성, 특이성, 반응공정의 안전성 및 친환경적 생산방법이라는 다양한 장점을 가지고 있다. 하지만, 효소적 생산 방법 중에서 ${\beta}$-galactosidase를 이용한 lactulose의 생산은 기질로서 유당뿐 아니라 과당을 함께 사용해야 하며 높은 기질농도에서만 반응이 이루어 지기 때문에 경제적으로 비효율적이라는 단점이 지적되고 있기도 하다. Lactulose의 효소적 생산방법에 있어서 이러한 단점을 극복하기 위하여 lactose 단일 기질로부터 높은 수율의 lactulose를 생산할 수 있는 cellobiose 2-epimerase를 이용한 lactulose생산 방법에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있지만 향후 효소 반응 공정 및 효소특성개량에 대한 지속적인 연구를 통하여 lactulose 산업적 생산을 위한 다양한 연구가 필요한 실정이다.