• 제목/요약/키워드: organic solvent resistance

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Engineering CotA Laccase for Acidic pH Stability Using Bacillus subtilis Spore Display

  • Sheng, Silu;Jia, Han;Topiol, Sidney;Farinas, Edgardo T.
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제27권3호
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    • pp.507-513
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    • 2017
  • Bacillus subtilis spores can be used for protein display to engineer protein properties. This method overcomes viability and protein-folding concerns associated with traditional protein display methods. Spores remain viable under extreme conditions and the genotype/phenotype connection remains intact. In addition, the natural sporulation process eliminates protein-folding concerns that are coupled to the target protein traveling through cell membranes. Furthermore, ATP-dependent chaperones are present to assist in protein folding. CotA was optimized as a whole-cell biocatalyst immobilized in an inert matrix of the spore. In general, proteins that are immobilized have advantages in biocatalysis. For example, the protein can be easily removed from the reaction and it is more stable. The aim is to improve the pH stability using spore display. The maximum activity of CotA is between pH 4 and 5 for the substrate ABTS (ABTS = diammonium 2,2'-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonate). However, the activity dramatically decreases at pH 4. The activity is not significantly altered at pH 5. A library of approximately 3,000 clones was screened. A E498G variant was identified to have a half-life of inactivation ($t_{1/2}$) at pH 4 that was 24.8 times greater compared with wt-CotA. In a previous investigation, a CotA library was screened for organic solvent resistance and a T480A mutant was found. Consequently, T480A/E498G-CotA was constructed and the $t_{1/2}$ was 62.1 times greater than wt-CotA. Finally, E498G-CotA and T480A/E498G-CotA yielded 3.7- and 5.3-fold more product than did wt-CotA after recycling the biocatalyst seven times over 42 h.

폴리올레핀계 다공성 세퍼레이터 지지체 막의 친수 코팅에 따른 특성 평가 (Characterization of Polyolefin Separator Support Membranes with Hydrophilic Coatings)

  • 박윤환;남상용
    • 멤브레인
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    • 제27권1호
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    • pp.92-103
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    • 2017
  • 본 연구에서는 리튬이온전지용 친수화된 세퍼레이터의 전기화학적 성능에 대한 연구를 진행하였다. 리튬이온전지용 분리막으로 사용되는 폴리올레핀 소재는 소수성이고, 카보네이트 계열의 유기용매를 사용하는 전해액은 친수성을 가진다. 따라서 리튬이온전지는 수계전해액을 사용하기 때문에 폴리올레핀계 분리막에 다양한 친수성 고분자를 도입하여 친수화 처리하였다. 코팅된 세퍼레이터의 변화를 평가하기 위해, 표면 관찰, 코팅시간에 따른 친수화도, 다공성, 젖음성에 대한 특성평가를 수행하였다. 최종적으로 리튬이온이 코팅된 세퍼레이터의 저항과., 이온전도도를 측정하여 리튬이온전지 성능평가를 진행하였다. PMVE로 코팅한 세퍼레이터의 친수화 정도가 우수하며, 세퍼레이터의 기공이 잘 유지되어 우수한 이온전도도를 나타냄으로써 이차전지 배터리에 적용을 위한 잠재성을 가짐을 확인하였다.

35종 해조류 추출물의 병원성 세균 및 Candida sp. 진균에 대한 항균 활성 평가 (Evaluation of the Antimicrobial Activities of 35 Seaweed Extracts against Pathogenic Bacteria and Candida sp.)

  • 김미선;권경진;이민진;안선미;손호용
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제40권2호
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    • pp.144-151
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    • 2012
  • 해양생물 유래의 기능성 물질 개발 연구의 일환으로, 35종 해조류로부터 메탄올 추출물을 조제하여 항생제 내성균주를 포함한 다양한 세균 및 진균에 대한 항균력을 평가하였다. 그 결과, 패, 넓패, 알쏭이 모자반 및 야마다 모자반에서 광범위한 세균에 대해 우수한 항세균 활성을 확인하였으며, 상기 4종과 함께 곰피, 대황, 감태 및 톳의 8종에서 Candida albicans 생육억제력을 확인하였다. 이중 패, 넓패, 야마다모자반 추출물은 500 ${\mu}g/mL$ 농도에서 55-93%의 인간적혈구 용혈활성을 나타내었다. 상기 8종 해조류의 메탄올 추출물을 n-hexane, ethylacetate, butanol을 이용하여 순차적 용매 분획물과 물 잔류물을 조제하여 다양한 Candida sp.에 대한 항균력을 평가한 결과, 패 및 넓패로부터 C. albicans 및 항생제 내성 Candida sp.에 대한 신규의 항균제 개발 가능성을 확인하였다. 본 연구 결과는 해조류 특히 패, 넓패, 알송이모자반, 야마다모자반이 다양한 세균 및 항생제 내성진균의 제어를 위한 생물자원으로 개발 가능함을 제시하고 있다.

술폰화 반응에 의한 High impact polystyrene(HIPS) 양이온교환막의 제조 및 특성 (Preparation and Properties of Sufonated High Impact Polystyrene(HIPS) Cation Exchange Membrane Via Sulfonation)

  • 김용태;곽노석;이철호;진창수;황택성
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제49권2호
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    • pp.211-217
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    • 2011
  • 본 연구는 high impact polystyrene (HIPS)의 가교 및 술폰화시간을 달리하여 이온교환막을 제조하였다. 술폰화 HIPS(SHIPS) 이온교환막의 술폰화도는 술폰화시간이 증가함에 따라 증가하였고, 가교시간이 증가함에 따라 감소하였으며 이때 최대 술폰화도는 66%였다. 또한, SHIPS 이온교환막의 이온교환용량과 함수율은 가교율이 증가할수록 감소하였고 술폰화시간이 증가할수록 우수한 성능을 나타냈으며 가장 우수한 함수율과 이온교환용량은 35.2%와 1.55 meq/g이였다. SHIPS 이온교환막의 전기저항 및 이온전도도는 술폰화시간이 증가할수록 우수한 성능을 나타냈으며 가장 우수한 값은 각각 $0.4\Omega{\cdot}cm^{2}$와 0.1 S/cm으로 나타났으며 Nafion 117보다 성능이 우수하였다. SHIPS 이온교환막의 유기용매에서의 내구성은 가교시간이 증가할수록 증가하였으며 SEM 관찰 결과 술폰화시간이 진행됨에 따라 표면이 불균일하게 변화되는 것을 확인할 수 있었다.

리튬 유황 전지용 PVdF 겔 고분자 전해질의 가소제에 따른 전기화학적 특성 평가 (Electrochemical Properties of PVdF Gel Polymer Electrolyte with Plasticizer for Lithium/sulfur Battery)

  • 류호석;김종선;김동주;김동연;김익표;안효준;김기원;안주현;이건환
    • 전기화학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.213-218
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    • 2007
  • 리튬/유황 전지에 적합한 전해질을 조사하기 위하여, 여러 종류의 글라임(glyme)계 가소제를 넣은 폴리비닐리덴플로라이드(poly(vinylidene fluoride):PVdF) 겔 고분자 전해질을 제조하여 전기화학적 특성을 실험하였다. 가소제는 에틸렌옥사이드(ethylene oxide; EO) 구조를 가지는 glyme계 유기용매 중에서, EO의 체인 길이가 다른 트리글라임(triglyme), 테트라글라임(tetraglyme), 폴리글라임(polyglyme (Mn=250, 500))의 네 종류를 사용하였다. 가소제 내의 EO의 체인 길이가 길어질수록 PVdF 겔 고분자 전해질의 이온전도도는 감소하였다. PVdF 겔 고분자 전해질의 가소제로 triglyme을 사용한 경우의 이온전도도가 $5.38{\times}10^{-4}\;S/cm$로 가장 높았으며, polyglyme(Mn=500)를 사용한 경우에는 $2.80{\times}10^{-4}\;S/cm$으로 가장 낮았다. 그러나 계면저항은 tetraglyme을 사용한 경우에 가장 낮게 나타났으며, 이 전해질을 리튬/유황 전지에 적용하였을 때 1232 mAh/g-S(이론용량의 70%)의 높은 초기 방전 용량을 나타내었다.

Anticancer Potential of Cratoxylum formosum Subsp. Pruniflorum (Kurz.) Gogel Extracts Against Cervical Cancer Cell Lines

  • Promraksa, Bundit;Daduang, Jureerut;Khampitak, Tueanjit;Tavichakorntrakool, Ratree;Koraneekit, Amonrat;Palasap, Adisak;Tangrassameeprasert, Roongpet;Boonsiri, Patcharee
    • Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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    • 제16권14호
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    • pp.6117-6121
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    • 2015
  • Background: Most northeast Thai vegetables may play roles in human health by acting as antioxidant and anticancer agents. Recent study showed that Cratoxylum formosum subsp. pruniflorum (Kurz.) Gogel. (Teawdang) could inhibit growth of liver cancer cell lines. Cervical cancer, which has human papilloma virus as its main cause, is found at high incidence in Thailand. Due to increasing drug resistance, searches for potential anticancer compounds from natural source are required. Therefore, our purpose was to evaluate the cytotoxicity of Teawdang extracts in cervical cancer cell lines. Materials and Methods: Teawdang edible parts, purchased from Khon Kaen market during July-October 2013 was extracted with organic solvent. Phenolic profiles of crude hexane (CHE), ethyl acetate (CEE), methanol (CME) and water (CWE) extracts were performed by high performance liquid chromatographic (HPLC) techniques. Their cytotoxic effects on cervical cancer cells were investigated with HPV-non infected (C-33A) and HPV-infected (HeLa and SiHa) cell lines. Results: HPLC profiles showed that all crude extracts contained caffeine, ferulic acid and resveratrol. CME and CEE had high contents of gallic acid and quercetin. Catechin was found only in CWE. Cytotoxicity test showed that CEE had the lowest IC50 on HeLa ($143.18{\pm}13.35 {\mu}g/mL$) and SiHa cells ($106.45{\pm}15.73{\mu}g/mL$). C-33A cells were inhibited by CWE ($IC50=130.95{\pm}3.83{\mu}g/mL$). Conclusions: There were several phenolic compounds in Teawdang extracts which may have cytotoxic effects on cervical cancer cell lines. Investigation of these bioactive compounds as new sources of anticancer agents is recommended.

자외선 경화형 폴리카보네이트계 폴리우레탄 메타아크릴레이트의 합성과 경화거동 : 폴리올 분자량, 광개시제 및 모노머 함량이 유연성과 물성에 미치는 영향 (Synthesis and Curing Behavior of UV-curable Polycarbonate-based Polyurethane Methacrylate : Effect of Polyol Molecular Weight, Contents of Photoinitiator and Monomers on the Flexibility and Properties)

  • 박은숙;황현득;박초희;이용희;문제익;김현중
    • 접착 및 계면
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    • 제12권2호
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    • pp.47-55
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    • 2011
  • 자외선 경화형 도료는 기계적 물성과 내화학성, 내마모성 등이 우수하고, 빠른 경화시간으로 경제성이 우수하며, 휘발성유기용제의 양을 줄일 수 있어 환경친화적이기 때문에 다양한 산업분야에서 널리 사용되고 있다. 이에 반해, 유연성이 떨어지는 도막을 형성하기 때문에 최근 활발히 연구되고 있는 선도장 후성형의 pre-coated metal용 도료로 사용하는 데 문제점을 지니고 있다. 본 연구에서는 polycarbonate diol, isophorone diisocyanate와 2-hydroxyethyl methacrylate를 이용해 polyurethane methacrylate를 합성하여 성형 시 필요한 유연성을 향상시켜 선도장 강판용 도료의 적용 가능성을 살펴보았다. 또한, 폴리올의 분자량, 광개시제의 함량, 모노머의 함량이 경화거동, 유연성, 도막물성에 미치는 영향을 평가하였다. Photo-DSC를 이용하여 광경화 거동을 살펴보았고, 진자경도, 인장강도, 점탄성을 측정하여 경화도막의 유연성 및 도막물성을 평가하였다.

자동차 구조용 접착제를 이용한 자동차용 Pre-primed 도료의 비용접식 접합공정 적용 (Automotive Pre-primed Coatings with Automotive Structural Adhesive for Non-weldable Binding Process)

  • 문제익;이용희;김현중;노승만;남준현;김민수;김준기;김종훈
    • 접착 및 계면
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    • 제12권3호
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    • pp.99-104
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    • 2011
  • 21세기 들어 자동차 도료산업은 엄격한 환경규제 및 생산 효율성 향상 및 더 낮은 생산비용으로 자동차용 도료를 생산하기 위하여 세정 및 전처리 과정을 삭제한 pre-primed 도장 시스템이 연구되고 있다. 이러한 pre-primed 도료 시스템의 경우, 차체 조립 전 단계에 강판이 유기 도막으로 도장되어있기 때문에 기존의 용접을 통한 조립이 힘들어 용접공정을 대체할 수 있는 새로운 비용접식 접합기술의 개발이 필요한 실정이다. 본 연구에서 비용접식 pre-primed 시스템에 적용하기 위하여 유연성과 성형성이 향상된 polyester계의 primer 1과 polyurethane계의 primer 2를 개발하였다. 개발된 도료의 물리적인 물성과 도장면의 부착력 평가 결과, primer 1이 primer 2에 비하여 연필경도, 내용제성, 유연성 및 접착제와의 부착력이 뛰어남을 알 수 있었으며, 용접공정을 대신한 비용접식 pre-primed 시스템의 가능성을 확인할 수 있었다.

미나리아재비과 한약재의 항진균성 검증 및 비교 연구 (A Study on the Antifungal Properties of Ranunculaceae Herbal Medicines)

  • 임재엽;최상기
    • 생명과학회지
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    • 제34권6호
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    • pp.393-398
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    • 2024
  • 본 연구는 항진균성 천연물 의약품을 개발하기 위한 생물자원의 연구로서 미나리아재비과에 속한 여러 한약재의 항진균활성을 새롭게 검증하고 비교하는 것을 목표로 한다. 한약재에서 진균류 생장을 저해하는 물질을 효과적으로 추출하는 방법을 찾고 추출물들에 포함된 항진균성 유용 물질을 탐색하였다. 위령선, 황련, 백두옹 한약재의 열수 추출 및 유기용매 추출을 진행하여 액체배지에서 항진균활성을 측정하였을 때 클로로포름 분획물에서 효과적인 결과를 얻었다. 또한 단세포성 진균인 Candida albicans, Candida tropi- calis, Candida lusitaniae 그리고 사상성 곰팡이인 Pythium ultimum KACC 40705, Aspergillus fumigatus, Fusarium oxysporum을 대상으로 고체배지에서 disc diffusion 실험으로 진균 성장 저해 실험을 수행하였다. 백두옹 추출물은 Candida spp.에 대해서, 위령선은 사상성 곰팡에 대해서 우수한 항진균활성을 가지고 있다는 것으로 확인했다. 마지막으로 추출물에 존재하는 항진균성 유용물질을 탐색하기 위해 GC-MS 분석을 진행하였다. 연구 결과 미나리아재비과의 한약재에서 항진균활성을 확인할 수 있었으며 위령선에서 thur- berogenone, 황련에서 16-HCDO를 항진균성 후보물질로서 확인하였다. 결론적으로 백두옹, 위령선 및 황련은 다양한 진균류에 대하여 항진균활성을 가지고 있음을 확인하였으며, GC-MS 분석에서 세 한약재 모두 서로 다른 항진균성 후보물질을 가지고 있는 것으로 확인되었다. 이러한 결과는 미나리아재비과 생물자원이 진균류 저항성에 대해 여러 방향으로 진화되었음을 나타낸다.

VOC Free Epoxy Resin/Dicyandiamide 경화물의 배합비 변화에 따른 물리적 특성 및 열적특성 분석 (The Physical and Thermal Properties Analysis of the VOC Free Composites Comprised of Epoxy Resin, and Dicyandiamide)

  • 김대연;김순천;박영일;김영철;임충선
    • 청정기술
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    • 제21권1호
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    • pp.76-82
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    • 2015
  • 휘발성 유기 화합물(volatile organic compounds, VOC)이 없는 접착제가 환경 보호 및 산업체 종사자의 건강을 보호하기위해 산업계에서 많은 관심을 받고 있으며, 본 논문에서는 에폭시 수지를 용매처럼 사용하여 유기용매를 사용하지 않아 유해 물질을 발생시키지 않으면서 상온에서 보관성이 좋은 잠재성 접착소재의 조성물 배합비에 관한 연구를 수행하였다. 바인더 재료인 에폭시 수지에 다양한 경화제 함량을 사용하여 기계적 강도, 열적 특성, 충격 특성 및 전단강도 실험을 진행하여 에폭시 수지 대비 경화제의 최적 조성비를 파악하는 실험을 실시하였다. 에폭시 경화물 시험편의 탄성계수, 인장강도, 신율 등의 기계적 강도는 만능시험기(universal testing machine, UTM)로 측정하였고, 각 조성물의 충격저항성 및 접착 강도 또한 충격시험기(izod impact tester)와 UTM으로 측정하였다. 인장강도, 탄성계수, 신율 및 충격 강도에서는 화학양론비에 근접한 에폭시 수지 대비 0.9당량의 경화제 함량 조성물에서 다른 함량 조건에 비해 우수한 결과를 보여주었으며, 동역학분석기(dynamic mechanical analysis, DMA)를 통한 열적 특성 조사에서는 0.7 당량의 경화제 함량 조성물에서 가장 높은 tanδ 값이 관찰되었다. 주사전자현미경을 이용한 에폭시-경화제 경화물의 파단면 모폴로지 관찰에서는 경화제 함량증가에 따라 파단면에서 crack에 의한 물결모양의 미세한 선들이 증가함을 보여주었다. 경화물의 시험시편 실험 결과를 통해서 0.9 당량의 경화제 함량 경화물이 기계적 강도가 우수하고 0.7 당량 조성물의 경화 시험편이 열적 및 접착 강도 측면에서 뛰어남을 알 수 있었다. 또한 잠재성 경화제를 사용한 조성물의 점도 변화를 측정하여 상온에서의 저장 안정성이 뛰어남을 확인하였다.