반응표면분석에 의하여 홍화유 추출조건에 따른 campesterol, stigmasterol, $\beta$ -sitosterol 및 total sterol의 추출 최적화를 모니터링 하였으며, 추출온도(35∼75$^{\circ}C$, X$_1$), 추출시간(1∼11시간 X$_2$), 중심합성계획으로 추출조건을 최적화하였다. campesterol 최적 추출범위는 추출온도, 추출시간 및 시료의 전처리 가공온도가 각각 59.01$^{\circ}C$, 2.88시간, 75.04$^{\circ}C$ 이었다. 그러나 $\beta$-sitosterol, stigmasterol 및 total sterol 추출율 반응표면분석은 유의차가 없었다. 한편 홍화의 35$^{\circ}C$ 유지 추출수율은 평균 23.44% 이었으며 8$0^{\circ}C$ 추출조건에서는 평균 20.05% 이었다. 추출온도가 35$^{\circ}C$에서 8$0^{\circ}C$높아짐에 따라 홍화유의 추출온도에 따른 평균 총 tocopherol 함량이 0.172% 에서 0.207%으로 증가하였다. 지방산 분석 결과 linoleic acid의 함량은 70.24%이었다. 홍화유와 CLA를 이용한 재구성 지질 합성결과 24시간 반응 재구성 지질에 함유된 CLA 함량은 31.79mol% 이었다.
중심합성계획법을 이용한 반응표면분석에 따라 다시마 추출액으로 tea fungus 발효 특성을 모니터링 하였으며, 그 발효액의 관능적 검사를 하였다. 그 결과, 다시마 추출액을 이용한 산형 발효 음료 제조시 산도는 $0.0318{\sim}0.8904$, pH는 $0.64{\sim}2.18$, 당도는 $0.6{\sim}8.0$ 및 겔 두께는 $0{\sim}17.5$ mm 등으로 처리구에 따라 큰 변화가 있었으며, 산의 함량이 가장 높은 처리구는 알코올 함량 2.00%, 당 함량 10.17% 및 감귤과즙 함량 1.99%이었고, 그때 예측된 산도는 0.94였다. 부수적으로 배양액 표면에 생성되는 겔은 알코올 함량 1.98%,당 함량 10.94% 및 감귤과즙 함량이 1.62%일때 최대치 20.13 mm를 나타내었다. 겔이 생성될 때 다량의 유기산이 소모되므로 적정량의 유기산을 함유한 발효액을 수거하기 위해서는 겔의 생성을 저해하면서 발효액의 유기산을 확보할 수 있는 방법이 고안되어야 할 것으로 사료된다. 관능검사 결과, 전체적인 기호도에서는 알코올 함량 1.0%, 당 함량 10.0%, 감귤과즙 4.0% 첨가구가 $3.67{\pm}0.58$로 가장 높게 평가되었다. 감귤과즙 첨가 유무는 기호도에 크게 영향을 주지 않는 것으로 보이며 다시마 추출액만 이용하여 발효하여도 다시마 특유의 비린내는 사라지고 발효가 진행되면서 생성되는 유기산에 의해 마시기에 적절한 발효액이 될 것으로 판단된다.
게맛살의 HACCP system에 있어서 critical control point중의 하나인 L. monocytogenes가 오염된 제품에서 균의 성장변화를 정량적으로 예측할 수 있는 수학적 모델의 개발을 위한 기초 자료를 제공하고자 게맛살 성분조성을 고려한 modified imitation crab(MIC) broth에서 온도와 초기균수에 따른 L. monocytogenes의 성장 실험 결과를 데이터베이스화하여 이를 바탕으로 균의 성장을 정량적으로 평가할 수 있는 수학적 모델을 개발하였다. 균의 증식 지표인 최대증식속도상수(k), 유도기(LT), 세대시간(GT)은 온도에 지배적인 영향을 받았으며, 초기균수에 따른 유의적인 차이는 없었다(p>0.05). 최대증식속도상수(k)와 온도 및 초기균수의 상관관계를 나타내는 수학적 정량평가모델인 polynomial model과 square root model을 이용하여 L. monocytogenes 성장을 정량적으로 예측할 수 있는 모델인 $polynomial\;mode(k=0.71{\cdot}exp(-0.5(\;((T-36.05)/11.84)^{2}+((A_{0}+8.12)/21.59)^{2})))$과 square root model($\sqrt{k}$ =0.02(T-(-3.42)) [1-exp(0.36(T-44.51))])을 개발하였으며 실험치와 예측치의 상관관계는 각각 0.92. 0.95로 polynomial model보다 square root model 예측치가 실험치와 상관관계가 더 높은 것으로 나타났다.
본 연구는 고기능성 들깻잎을 사용한 침출차 제조의 품질 극대화를 위한 최적볶음조건을 설정하기 위하여 볶음조건을 볶음온도($120-200^{\circ}C$)와 볶음시간(15-35 min)을 달리하면서 들깻잎 차의 항산화력과 생리활성성분을 분석하여 들깻잎의 품질변화를 모니터링하고 실험구간 내 볶음조건 별 종합적인 품질비교를 통하여 최적 볶음조건을 선정하였다. 볶음조건에 따른 페놀성 화합물 함량은 대체적으로 $160^{\circ}C$ 이하에서는 시간이 증가할수록 함량이 증가하였고 $160^{\circ}C$ 이상에서는 온도가 상승할수록 함량이 증가하는 경향을 보였다. 페놀성 화합물 함량이 높은 볶음조건에서 자유라디칼 소거능 및 환원력 모두 우수한 항산화활성을 나타내었다. Caffeic acid 및 rosmarinic acid는 실험구간 내 낮은 온도에서는 시간이 증가할수록 함량이 증가하다가 대체적으로 온도가 상승할수록 감소하였다. 실험구간 내 볶음조건별 들깻잎의 품질 특성을 종합적으로 비교 분석한 결과, 고기능성 들깻잎을 이용한 침출차의 품질을 극대화하는 최적 볶음조건은 $180^{\circ}C$, 20 min로 선정되었다.
실제지반에 하중이 가하여 질 경우 발생되는 주응력회전시의 지반거동을 해석하기 위하여 등 방단일경화구성모델이 적용되었다. 이 모델에 의한 해석결과는 Ko압밀점토의 중공 원통형 공시체에 여러가지 응력경로를 대상으로 실시된 일련의 비틀림전단시험에 의한 시험치와 좋은 일치를 보이고 있다. 결국 주응력회전시의 지반거동은 등방압축 및 통상적인 압밀비배수 삼축압축시험으로 얻을 수 있는 간단한 정보만을 활용한 이 모델로 예측될 수 있음을 알았다. 비틀림전단시험결과와 해석결과 모두에서 등방탄소성 지반거동을 최초재하 (primary loading)단계 동안에 관찰할 수 있었다. 그러나, Ko압밀응력의 등방항복면내에서 감하나 수재하와 같은 응력 반전을 실시할 경우 최대주변형률증분 방향의 해석치는 시험치와 일치하지 않았다. 이는 응력반전시의 지반거동을 해석하기 위하여는 등방경화모델 (isotropic hardening model)보다 는 이동경화모델(kinematic hardening model)이 개발되어야함을 의미한다. 또한 본 연구에서는 일공간에서 변형률증분벡터의 시험치가 관련흐름법칙 및 비관련흐름법칙에 의한 해석법과 비교되었다.
Background: Synergistic antitumor effects of the combined chemoimmunotherapy based on dendritic cells have been reported recently. The aim of this study is to search new applicability of gefitinib into the combination treatment through the confirmation of gefitinib effects on the monocyte derived dendritic cells (moDCs); most potent antigen presenting cell (APC). Methods: Immature and mature monocyte-derived dendritic cell (im, mMoDC)s were generated from peripheral blood monocyte (PBMC) in Opti-MEM culture medium supplemented with IL-4, GM-CSF and cocktail, consisting of TNF-${\alpha}$ (10 ng/mL), IL-$1{\beta}$ (10 ng/mL), IL-6 (1,000 U/mL) and $PGE_2$ ($1{\mu}/mL$). Various concentrations of gefitinib also added on day 6 to see the influence on immature and mature MoDCs. Immunophenotyping of DCs under the gefitinib was performed by using monoclonal antibodies (CD14, CD80, CD83, CD86, HLA-ABC, HLA-DR). Supernatant IL-12 production and apoptosis of DCs was evaluated. And MLR assay with $[^3H]$-thymidine uptake assay was done. Results: Expression of CD83, MHC I were decreased in mMoDCs and MHC I was decreased in imMoDCs under gefitinib. IL-12 production from mMoDCs was decreased under $10{\mu}M$ of gefitinib sinificantly. Differences of T cell proliferation capacity were not observed in each concentration of geftinib. Conclusion: In spite of decreased expressions of some dendritic cell surface molecules and IL-12 production under $10{\mu}M$ of gefitinib, significant negative influences of gefitinib in antigen presenting capacity and T cell stimulation were not observed.
본 연구의 목적은 탈지미세조류(LEA) 세포벽 분해를 통한 바이오당 생산에 있어 당화효소 사용없이 마이크로파 전처리만을 이용하여 글루코오스와 자일로오스를 생산하는 것이다. LEA의 주성분인 셀룰로오스와 헤미셀룰로오스의 무효소 당화를 위해 산 가수분해 기반의 마이크로파 전처리 조건을 반응표면분석법을 이용하여 최적화하였다. 마이크로파를 이용한 무효소 당화 공정의 주요 변수는 마이크로파 출력(198~702 W), 전처리 시간(39~241 sec)와 황산 농도(0~0.1 mol)로 최적 조건 예측을 위해 중심합성계획법을 이용하여 2차 회귀함수를 도출하였다. 마이크로파 출력과 전처리 시간이 LEA로부터 육탄당(C6)과 오탄당(C5) 생산에 유의한 영향을 주는 변수이며 증가에 따라 육탄당과 오탄당 당화율이 증가하는 경향을 확인하였다. 육탄당과 오탄당 당화율 최대화를 위한 산 가수분해를 적용한 마이크로파 전처리 최적 조건은 마이크로파 출력 700 W, 전처리 시간 185.7 sec와 황산 0.48 mol으로 육탄당 당화율 92.7%와 오탄당 당화율 74.5%가 예측되었으며 확인 실험을 통해 육탄당 당화율 94.2%와 오탄당 당화율 70.8%가 확인되어 예측의 유효성을 확인할 수 있었다. 이는 LEA의 셀룰로오스와 헤미셀룰로오스 당화를 위해 산 가수분해 적용 마이크로파 전처리만을 이용한 무효소 당화 공정 적용과 $100^{\circ}C$ 이하의 낮은 온도와 짧은 전처리 시간 적용을 가능하여 기존 전처리 대비 효과적인 공정 임을 입증했다.
옥수수 대는 셀룰로오스와 헤미셀룰로오스 이외에 높은 함량의 리그닌을 포함하고 있어 리그닌 분해를 통해 폴리페놀 생산이 가능하여 천연 항산화물 생산이 가능한 후보이다. 옥수수 대로부터 마이크로파 전처리를 이용해 폴리페놀과 플라보노이드 추출 증대를 위해 반응표면분석법(RSM)을 이용하여 공정조건을 최적화하였다. 폴리페놀과 플라보노이드의 함량은 마이크로파 출력과 추출 시간 증가에 따라 유의하게 증가하는 경향을 보였다(p<0.05). 조건 최적화에 있어 698.6 W, 240 sec, 0 mol 조건에서 최대 TPC 82.4 mg GAE/g DM과 플라보노이드 18.1 mg QE/g DM이 예측되었다. 기존 추출법인 속실렛과 마이크로파 추출을 비교하였을 때, 마이크로파 추출이 폴리페놀과 플라보노이드 생산에 있어 13.5와 8.0배가 각각 높고 짧은 추출 시간과 낮은 에너지 소비로 기존 추출 대비 효과적인 공정임을 확인하였다. 본 연구는 옥수수 대로부터 유용물질 생산 가능성과 마이크로파 추출법이 상업화 공정 적용이 가능한 효과적인 추출법임을 확인하고 옥수수 대를 이용한 폴리페놀과 플라보노이드 생산을 통해 바이오당 생산과 더불어 부산물 크레딧을 확보하여 바이오 에탄올 가격 경쟁력을 높일 수 있는 추출공정을 제안하였다는 데 의의가 있다고 하겠다.
오가자, 오디, 복분자 및 녹차로부터 폴리페놀 및 라디칼 소거능의 고효율 추출을 위한 추출조건을 반응표면분석법을 사용하여 최적화하였다. 중심합성계획에 따라 추출공정 조작변수인 에탄올 농도 및 추출온도를 독립변수로, 총 폴리페놀 함량, DPPH 및 ABTS 라디칼 소거능을 종속변수로 설정하여 이들의 종속변수의 값을 최대로 하는 공통의 조건을 최적조건으로 선정하였다. 추출물의 총 폴리페놀 함량과 라디칼 소거능에 미치는 용매의 에탄올 농도 및 온도는 유의적이었으며, 오가자 및 녹차의 모든 종속변수에 대한 반응표면모형은 유의적이었고, 오디의 라디칼 소거능에 대한 반응표면모형 또한 유의적이었다. 오디의 총 폴리페놀 함량 및 복분자의 총 폴리페놀 함량과 라디칼 소거능에 대한 반응표면모형은 적합하지 않았으며, 추출온도에 의한 일차적인 영향을 받는 것으로 나타났다. 최적조건에서 제조한 추출액의 총폴리페놀 함량 및 라디칼 소거능의 예측값과 실측값은 매우 유사한 값을 나타내어 본 연구에서 확립한 회귀식이 신뢰할 수 있음을 알 수 있었고, 최적추출액은 이전 보고에 비해 증진된 총폴리페놀 함량 및 라디칼 소거능을 나타내었다.
허베이 스피리트호 기름유출사고와 같은 해양 유류유출사고에서 잘못된 초기대응은 경제 손실뿐만 아니라 생태계에 큰 피해를 입힌다. 하지만 다양한 변수가 존재하는 해양에서 유출유의 움직임을 예측하는 것은 매우 힘든일이다. 이를 해결하기 위해서 뜰개 데이터를 활용해서 바다위의 부유물의 이동을 연구하는 기존 연구인 입자예측을 확장하여 면단위로 예측을 하는 유출유 예측 가시화를 진행하였다. 해양 데이터 포맷인 HDF5에서 특정 위치의 해류, 풍속 데이터를 양선형 보간법을 이용해 추출한 뒤, 수많은 점들의 이동을 입자예측하여 그 결과를 폴리곤 및 히트맵을 이용해 가시화 하였다. 또한 뜰개데이터의 문제점인 데이터 부족과 유출유와 움직임이 다른 점을 해결 하기 위해 유출유로부터 입자 데이터를 얻어낼 수 있는 유출유 입자 매칭 알고리즘을 제안한다. 유출유 입자 매칭 알고리즘은 면단위 유출유의 모습을 입자화 하여 입자의 움직임을 추적하는 알고리즘이다. 주성분 분석을 이용하여 문제를 분할하고, 유출유의 이동 거리의 분산이 최소화 되는 지점으로 유전알고리즘을 이용해 매칭하였다. 유출유 가시화 결과 데이터로 검증한 결과 주성분 분석과 유전알고리즘을 이용한 입자매칭 알고리즘이 가장 성능이 뛰어난 것을 확인할 수 있었으며, 평균 데이터 오차는 3.2%로 의미있는 연구임을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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