• 제목/요약/키워드: pH buffering capacity

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산성조건하에서 시판요구르트의 유산균 생존률과 ${\beta}-galactosidase$의 활성도 (Survival Rate of Lactic Acid Bacteria and the Change of ${\beta}-Galactosidase$ Activity in Commercial Yogurts Under the Acidic Conditions)

  • 신용서;성현주;김동한;이갑상
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제37권3호
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    • pp.143-147
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    • 1994
  • 국내에서 시판되는 요구르트(plain)의 이화학적 특성 및 산성조건하에서의 유산균의 생존률과 ${\beta}-galactosidase$의 활성도를 측정하였다. pH는 $3.71{\sim}4.08$범위, 적정산도는 $0.990{\sim}1.045%$, 점도는 $256{\sim}3,164\;cps$ 범위였으며, 유산균수는 $10^{8-9}\;cfu/ml$로 규정보다 높았다. 완충능은 요구르트(50 ml)의 고유 pH값에서 -2의 pH값까지 적정하는 데 소비된 1.0 M-HCl의 량으로 $3.58{\sim}4.33\;ml$였다. 산성조건하에서 유산균의 생존율은 pH 3.5에서는 2시간 동안 거의 변화가 없었으며, pH 2.5, 1.5에서는 각각 $3.5{\times}10^{-2}{\sim}3.6{\times}10^{-1}%,\;8.3{\times}10^{-5}{\sim}4.2{\times}10^{-3}%$ 범위였다. ${\beta}-galactosidase$활성은 120분 후에 pH 3.5에서는 큰 변화가 없었으며, pH 2.5, 1.5에서 ${\beta}-galactosidase$의 잔존활성은 각각 $9.4{\sim}36.2%.\;4.2{\sim}19.0%$ 범위로 나타났다. 이상의 결과로 요구르트를 섭취하였을 때 유산균은 위산에 노출되어 극히 그 일부만이 장내에 도달할 수 있을 것이라고 판단되며, ${\beta}-galactosidase$는 유산균의 세포벽이나 세포막 및 요구르트에 포함된 무지고형분의 보호를 받아 그 활성을 어느정도 유지할 수 있으리라 사료된다.

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Effect of Skim Milk-Alginate Beads on Survival Rate of Bifidobacteria

  • Yu, Won-Kyu;Yim, Tae-Bin;Lee, Ki-Yong;Heo, Tae-Ryeon
    • Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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    • 제6권2호
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    • pp.133-138
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    • 2001
  • In this study, an attempt was made to increase the survival rate of bifidobacteria entrapped in alginate in the gastrointestinal tract, and to investigate the potential industrial applications, for example lyophilized capsules and yogurt. First, the protective effect of various food additives on bifidobacterial survivability was determined after exposure to simulated gastric juices and bile salts. The additives used in this study were skim milk (SM), polydextrose (PD), soy fiber (SF), yeast extract (YE), chitosan (CS), $\kappa$-carageenan ($\kappa$-C) and whey, which were added at 0.6% concentration (w/v) to 3% alginate-bifidobacterial solution. In the simulated gastric juices and bile salts, the protective effect of 0.6% skim milk-3% alginate (SM-A) beads on the survival rate of bifidobacteria proved to be higher than the other additives. Second, the hydrogen ion permeation was detected through SM-A vessel without bifidobacterial cells at different SM concentrations (0.2%, 0.4%, 0.6%, 0.8%, and 1.0%). There were no differences in terms of the pH decrease in SM-A vessels at 0.6%, 0.8%, and 1.0% (w/v) SM concentrations. The survival rate of bifidobacteria in SM-A beads would appear to be related to the SM buffering capacity against hydrogen ions and its tendency to reduce the pore size of bead. In this experiment, the survival rate of bifidobacteria entrapped in beads containing 0.6% SM showed the highest viability after exposure to simulated gastric juices for 3h, thereby indicating that 0.6% SM is the optimum concentration fir 3% alginate bead preparation. Third, the effect of SM-A beads on the freeze-drying and yogurt storage for 10 days was investigated. SM-A beads were found to be more efficient for freeze drying and yogurt storage than untrapped cells and the alginate bead. Consequently, the survival rate of bifidobacteria entrapped in SM-A beads was increased in simulated gastric juices, bile salts and probiotic products, such as lyophilized capsules and yogurt, SM-A beads can be expected to produce high value probiotic products.

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지렁이 분변토의 중금속흡착능에 관한 기초연구 (A Fundamental Study on the Adsorption Capacity of Heavy Metals by Earthworms Cast)

  • 손희정;김형석;송영채;성낙창;김수생
    • 유기물자원화
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    • 제4권2호
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    • pp.55-62
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    • 1996
  • 본 연구에서는 중금속에 대한 지렁이 분변토의 흡착특성을 활성탄과 비교함으로서 중금속 함유폐수처리를 위한 경제적인 흡착제로서 활용가능성을 평가하기 위한 연구를 수행하였다. 지렁이를 이용한 퇴비화에 사용된 슬러지는 피혁슬러지와 우분슬러지를 7:3으로 혼합하여 부숙시킨 것을 사용하였다. 분변토의 물리화학적 특성을 평가하기 위한 용출실험으로부터 분변토는 약간의 pH의 완충능력과 55.1me/100g의 양이온교환능력을 가지는 것으로 평가되었다. 분변토의 중금속에 대한 흡착평형시간은 90분 이내로서 활성탄과 큰 차이가 없었으며, Pb, Cu, Cd, Cr, Zn의 제거효율은 활성탄이 각각 98%, 93%, 94%, 89%, 82%, 분변토는 95%, 90%, 88%, 80%, 66%로 평가되었다. 흡착제 양의 변화에 따른 흡착특성을 Freundlich 등온 흡착식으로 해석한 결과 1/n값은 분변토의 경우 0.28~0.74로서 활성탄의 0.29~0.56에 근접하는 결과를 얻을 수 있었으며, 이 결과로부터 분변토를 경제적인 중금속흡착제로 사용 가능한 것으로 평가되었다. 또한, 분변토의 중금속 성분별 흡착선호성향을 활성탄과 비교 분석한 결과 분변토는 Pb>Cu>Cd>Cr>Zn의 순이었으며, 활성탄은 Pb>Cd>Cu>Cr>Zn의 순이었다.

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지중 저장지로부터 누출된 이산화탄소가 토양 비옥도에 미치는 영향: 인위 누출 연구 (The Effect of Carbon Dioxide Leaked from Geological Storage Site on Soil Fertility: A Study on Artificial Leakage)

  • 백승한;이상우;이우춘;윤성택;김순오
    • 자원환경지질
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    • 제54권4호
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    • pp.409-425
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    • 2021
  • 이산화탄소가 지구온난화를 초래하는 대표적인 온실가스로 지목되면서 대기 중의 이산화탄소 농도를 줄이기 위하여 많은 노력들이 진행되어 왔다. 그러한 노력들 중 특히 CO2 포집 및 지중 저장기술(carbon dioxide capture and storage, CCS)이 감축 목표량을 달성하기 위해서 필수적으로 고려되고 있다. 그러나 이러한 지중 저장기술이 상용화되기 위해서는 안전성이 보장되어야 한다. 특히 이산화탄소 누출이 농경지에서 발생할 경우에는 작물 생장과 관련되어 많은 문제를 야기할 수 있다. 이에 본 연구에서는 지중 저장지로부터 누출된 이산화탄소가 토양 비옥도에 미치는 영향에 대하여 고찰하였다. 이를 위하여 인위적인 이산화탄소 누출 시험을 수행하였으며, pH, 양이온치환용량, 교환성 양이온, 전기전도도, 토양 유기물 함량, 총 질소, 질산태 질소, 암모니아태 질소, 총 인, 유효태 인산, 총 황, 유효태 황, 유효태 붕소 등과 같은 토양의 화학적 특성들을 비옥도 지시 인자로 선정하였다. 누출 시험은 비경작지 토양 한 종류와 경작지 토양 두 종류(옥수수와 콩 재배)를 대상으로 이루어졌다. 비경작지 토양은 거친 모래가 많은 사질토양으로 공극률은 42.6%로 조사되었으며, 경작지 토양인 옥수수 재배 토양은 양질 사토(loamy sand)로 공극률이 46.8%이었다. 콩과식물(soybean) 재배 토양은 옥수수 재배 토양과 동일한 양질 사토로서 공극률이 48%로 조사되었다. 누출시험을 위해 6개의 인공누출 칼럼 장치를 이용하여 이산화탄소를 주입하였다. 이산화탄소 주입은 비경작지와 경작지 토양의 경우 각각 60일과 70일 동안 진행하였다. 이산화탄소 누출 후 비경작지 및 경작지 토양에 대하여 각각 12, 14일 간격으로 1 공극 부피의 인공강우 모사 시험을 수행한 후 용출액과 토양 시료를 채취하여 비옥도 지시 인자를 분석하였으며, 이산화탄소 누출 전후 변화 양상을 비교 평가하였다. 토양 내 잔류 교환성 양이온, 전기전도도, 토양 유기물 함량, 총질소, 총인 등은 이산화탄소의 영향을 크게 받지 않은 것으로 나타났다. 그러나 질산태 질소, 암모니아태 질소, 유효 인산, 유효 황, 유효 붕소 등은 감소하는 경향을 보였으며 이에 의해 토양 비옥도를 저하시킬 수 있을 것으로 판단된다. 본 연구에서는 토양의 완충능력 때문에 pH의 변화가 없었지만, 이산화탄소가 장기간 누출된다면 pH의 감소에 의한 토양 산성화가 초래될 가능성이 있을 것으로 예측된다.

개조개(Saxidomus purpuratus) 패각분말로부터 젖산칼슘의 제조 및 특성 (Characterization of Calcium Lactate Prepared from Butter Clam Saxidomus purpuratus Shell Powder)

  • 윤인성;이균우;이현지;박성환;박선영;이수광;김진수;허민수
    • 한국수산과학회지
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    • 제49권3호
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    • pp.301-309
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    • 2016
  • To facilitate the effective use of butter clam shell as a natural calcium resource, we determined the optimal conditions for calcium lactate (BCCL) preparation with high solubility using response surface methodology (RSM). The polynomial models developed by RSM for pH, solubility and yield were highly effective in describing the relationships between factors (P<0.05). Increased molar ratios of calcined powder (BCCP) from butter clam shell led to reduced solubility, yield, color values and overall quality. The critical values of multiple response optimization to independent variables were 1.75 M and 0.94 M for lactic acid and BCCP, respectively. The actual values (pH 7.23, 97.42% for solubility and 423.22% for yield) under optimization conditions were similar to the predicted values. White indices of BCCLs were in the range of 86.70–90.86. Therefore, organic acid treatment improved color value. The buffering capacity of BCCLs was strong, at pH 2.82 to 3.80, upon the addition of less than 2 mL of 1 N HCl. The calcium content and solubility of BCCLs were 6.2–16.7 g/100 g and 93.6-98.5%, respectively. Fourier transform analysis of infrared spectroscopy data identified BCCL as calcium lactate pentahydrate, and the analysis of microstructure by field emission scanning electron microscopy revealed an irregular form.

Monoclonal Antibody를 이용한 Streptococcus mutans 검출 방법의 임상적 적용에 관한 연구 (DETECTION SYSTEM OF STREPTOCOCCUS MUTANS IN SALIVA USING MONOCLONAL ANTIBODY)

  • 홍희정;김종수;김용기
    • 대한소아치과학회지
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    • 제36권4호
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    • pp.522-530
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    • 2009
  • Monoclonal antibody를 이용한 Saliva-$check^{TM}$ Mutans키트의 타액 Streptococcus mutans검출방법으로서의 활용도와 임상적 우식지수 및 기존의 세균배양방법과의 상관관계를 알아보기 위해 2008년 2월에서 5월 중 평촌키즈웰치과에 내원한 만 2세에서 만 8세 사이의 92명의 아동을 대상으로 Streptococcus mutans 검출검사를 실시하였으며 또한 우식에 영향을 미치는 다른 요인인 치면세균막 pH와 타액완충능력검사를 실시하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. Saliva-$check^{TM}$ Mutans 검사결과 양성을 나타낸 아동은 27명으로 29.3%이었고, 음성을 나타낸 아동은 65명으로 70.65%이었다. 우식경험유치면률은 음성 아동 13.89%, 양성 아동 25.23%으로 나타났다. 2. Monoclonal antibody를 이용한 검사방법 인 Saliva-$check^{TM}$ Mutans와 기존의 세균 배양방법인 $Dentocult^{(R)}$-SM은 각각 상이한 검사방법을 이용함에도 불구하고 검사결과 높은 상관관계를 보였다(p<0.01). 3. Saliva-$check^{TM}$ Mutans검사와 치면세균막 pH검사와는 역상관관계를 나타내었으나(p<0.01),타액완충능 검사와는 상관관계가 나타나지 않았다(p>0.05). 이상의 결과로 보았을 때 Monoclonal antibody를 이용한 검사방법인 Saliva-$check^{TM}$ Mutans는 구강 내 Streptococcus mutans를 측정하는 방법으로 적당하며 또한 검사에 필요한 시간을 대폭 줄일 수 있고 사용방법도 매우 간편하게 개발되어 환자들에게 적용함에 있어 효과적이라고 사료되었다.

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혈액과 조직의 $CO_2$완충능 및 세포막을 통한 $H^+$농도 경사 ($CO_2$ Buffering and Hydrogen Ion Concentration Gradient across Cell Membrane in Acute Acid-Base Disturbances in Dogs)

  • 황상익;박영배;민병구;김우겸
    • The Korean Journal of Physiology
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    • 제17권2호
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    • pp.119-124
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    • 1983
  • The in vivo and in vitro buffer capacities of true plasma and tissue buffer capaciies were compared on dogs. Intracellular pH was determined on skeletal muscle by a modification of the method of Schloerb and Grantham using $C^{14}$ DMO. The in vivo curve for plasma or extracellular fluid has a much lower slope than the in vitro curve. The in vivo slope of skeletal muscle in the dog is approximately 20 sl. The slope for skeletal muscle in vivo falls between the in vitro and in vivo slopes of true plasma. It appears that intracellular hydrogen ion varies linearly with extracellular hydrogen ion when $CO_2$ tension is changed. Both hydrogen ion gradient and Hi/He ratio vary in skeletal muscle, with an increase in $CO_2$ tension. Infusion of 0.3N HCl gave two distinct patterns, the $H_i-H_e$ gradient decreased; and it would appear that very little hydrogen ion as such penetrated to the inside of the cells during the time of observation. Although lactic acid presumably enters the cell and the same of larger load was given as was used for hydrochloric acid, only very mild intracellular acidosis resulted, ostensibly due to metabolism of this substrate. Gluconic acid produced a more severe acidosis, both intracellularly and extracellularly, but with both of these acids the hydrogen ion gradient decreased and the $H_i/H_e$ ratio also decreased. The experiments on the dogs with hemorrhagic shock the hydrogen ion increase producing the acidosis originates inside the cells. Even so, the hydrogen ion gradient increased only very slightly in the acute experiments. This may suggest that even over short intervals of time skeletal muscle cells have a capacity to pump out hydrogen ions at a rate which maintains approximately the normal $H_i/H_e$ gradient when the source of the hydrogen ion is in the interior of the cell.

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Assessing the anion type effect on the hydro-mechanical properties of smectite from macro and micro-structure aspects

  • Goodarzi, Amir R.;Akbari, Hamid R.
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제7권2호
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    • pp.183-200
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    • 2014
  • The expansivity of clayey soils is a complicated phenomenon which may affect the stability of geotechnical structures and geo-environmental projects. In all common factors for the monitoring of soil expansion, less attention is given to anion type of pore space solutions. Therefore, this paper is concerned with the impact of various concentrations of different inorganic salts including NaCl, $Na_2SO_4$, and $Na_2CO_3$ on the macro and microstructure behavior of the expandable smectite clay. Comparison of the responses of the smectite/NaCl and smectite/$Na_2SO_4$ mixtures indicates that the effect of anion valance on the soil engineering properties is not very pronounced, regardless of the electrolyte concentration. However, at presence of carbonate as potential determining ions (PDIs) the swelling power increases up to 1.5 times compared to sulfate or chloride ions. The samples with $Na_2CO_3$ are also more deformable and show lower osmotic compressibility than the other mixtures. This demonstrates that the barrier performance of smectite greatly decreases in case of anions with the non-specific adsorption (e.g., $Cl^-$ and $SO{_4}^{2-}$) as the salinity of solution increases. Based on the results of the X-ray diffraction and sedimentation tests, the high soil volumetric changes upon exposure to carbonate is attributed to an increase in the repulsive forces between smectite basic unit layers due to the PDI effect of $CO{_3}^{2-}$ and increasing the pH level which enhance the buffering capacity of smectite. The study concluded that the nature of anion through its influence on the re-arrangement of soil microstructure and osmotic phenomena governs the hydro-mechanical parameters of expansive clays. It seems not coinciding with the double layer theory of the Gouy-Chapman double layer model.

잔류 불산에 의한 모델 지질토양시료의 광물 용해 및 비소 용출 특성 (Impact of Residual Hydrofluoric Acid on Leaching of Minerals and Arsenic from Different Types of Geological Media)

  • 전필용;문희선;신도연;현성필
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제23권2호
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    • pp.23-29
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    • 2018
  • This study explored secondary effects of the residual hydrofluoric acid (HF) after a hypothetical acid spill accident by investigating the long-term dissolution of minerals and leaching of pre-existing arsenic (As) from two soil samples (i.e., KBS and KBM) through batch and column experiments. An increase in the HF concentration in both soil samples resulted in a dramatic increase in the release of major cations, especially Si. However, the amounts of mineral dissolved were dependent on the soil type and mineral characteristics. Compared to the KBM soil, relatively more Ca, Mg and Si were dissolved from the KBS soil. The column experiment showed that the long-term dissolution rates of the minerals are closely associated with the acid buffering capacity of the two soils. The KBM soil had relatively higher effluent pH values compared to the KBS soil. Also, more As was leached from the KBM soil, with a more amorphous hydrous oxide-bound As fraction. These results suggest that the potential of heavy metal leaching by the residual acid after an acid spill will be influenced by heavy metal speciation and mineral structure in the affected soil.

유산균 발효유가 Streptococcus mutans의 생균수 및 biofilm 형성에 미치는 영향 (THE EFFECT OF FERMENTED MILK ON VIABLE CELL COUNT AND BIOFILM FORMATION OF STREPTOCOCCUS MUTANS)

  • 신혜성;김선미;최남기;양규호;강미선
    • 대한소아치과학회지
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    • 제36권3호
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    • pp.358-366
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    • 2009
  • 유산균이 위장관과 구강건강에 probiotics로서 긍정적인 영향을 미치고 있음이 보고되고 있다. 이에 시판되는 유산균 발효유 5종과 우유를 선택하여 우식유발 원인균인 S. mutans에 대한 증식억제 및 biofilm 형성에 미치는 영향을 평가하고, 발효유의 산도, 완충능, 산생성능, 칼슘과 인의 함량을 측정하였다. 유산균 발효유에 S. mutans를 주입한 후 생균수를 측정한 결과 모든 발효유의 %가 증가함에 따라 S. mutans 수가 감소했으나 우유에서는 변화가 없었다. 10% 유산균 발효유에 S. mutans를 주입한 후 biofilm 형성 정도를 측정한 결과 액티브 GG, 불가리스는 biofilm 형성이 감소하였고, 이오는 유의한 변화가 없었으며, 투티, 에이스, 우유는 증가하였다(P<0.05). 유산균 발효유 및 우유의 산도를 측정한 결과 이오(3.48${\pm}$0.01), 투티(3.67${\pm}$0.02), 에이스(3.71${\pm}$0.02), 액티브 GG(4.04${\pm}$0.02), 불가리스(4.19${\pm}$0.02) 순으로 나타났다. 유산균 발효유의 산생성능을 평가한 결과 불가리스가 가장 높은 산생성능을 보였으며 액티브 GG, 에이스, 투티, 이오, 우유 순으로 산도 하강 경향을 나타냈다. 이상의 결과는 유산균 발효유가 초기산도 및 산생성능 측정 결과 우식유발 가능성이 있음을 나타냈다. 그러나 유산균 발효유 중에서 농후발효유가 우식유발균인 S. mutans를 억제하였고 biofilm 형성을 감소시켜 긍정적인 효과를 가지고 있음을 알 수 있었다.

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