Background: Biogenic fabrication of silver nanoparticles from naturally occurring biomaterials provides an alternative, eco-friendly and cost-effective means of obtaining nanoparticles. It is a favourite pursuit of all scientists and has gained popularity because it prevents the environment from pollution. Our main objective to take up this project is to fabricate silver nanoparticles from lichen, Usnea longissima and explore their properties. In the present study, we report a benign method of biosynthesis of silver nanoparticles from aqueous-ethanolic extract of Usnea longissima and their characterization by ultraviolet-visible (UV-vis), Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy, transmission electron microscopy (TEM) and scanning electron microscopy (SEM) analyses. Silver nanoparticles thus obtained were tested for antimicrobial activity against gram positive bacteria and gram negative bacteria. Results: Formation of silver nanoparticles was confirmed by the appearance of an absorption band at 400 nm in the UV-vis spectrum of the colloidal solution containing both the nanoparticles and U. longissima extract. Poly(ethylene glycol) coated silver nanoparticles showed additional absorption peaks at 424 and 450 nm. FTIR spectrum showed the involvement of amines, usnic acids, phenols, aldehydes and ketones in the reduction of silver ions to silver nanoparticles. Morphological studies showed three types of nanoparticles with an abundance of spherical shaped silver nanoparticles of 9.40-11.23 nm. Their average hydrodynamic diameter is 437.1 nm. Results of in vitro antibacterial activity of silver nanoparticles against Staphylococcus aureus, Streptococcus mutans, Streptococcus pyrogenes, Streptococcus viridans, Corynebacterium xerosis, Corynebacterium diphtheriae (gram positive bacteria) and Escherichia coli, Klebsiella pneuomoniae and Pseudomonas aeruginosa (gram negative bacteria) showed that it was effective against tested bacterial strains. However, S. mutans, C. diphtheriae and P. aeruginosa were resistant to silver nanoparticles. Conclusion: Lichens are rarely exploited for the fabrication of silver nanoparticles. In the present work the lichen acts as reducing as well as capping agent. They can therefore, be used to synthesize metal nanoparticles and their size may be controlled by monitoring the concentration of extract and metal ions. Since they are antibacterial they may be used for the treatment of bacterial infections in man and animal. They can also be used in purification of water, in soaps and medicine. Their sustained release may be achieved by coating them with a suitable polymer. Silver nanoparticles fabricated from edible U. longissima are free from toxic chemicals and therefore they can be safely used in medicine and medical devices. These silver nanoparticles were stable for weeks therefore they can be stored for longer duration of time without decomposition.
농촌지역 하천이나 호소수 수질 개선을 위한 비점오염원의 관리 및 저감은 시급한 현안이다. 본 연구에서는 농촌지역의 비점오염 저감을 위하여, 개비온 매트리스호안공에 혐기/호기의 구역을 적용한 자연형 비점오염처리 하천호안을 제안하고, 이의 축소모형 실험(1/6 축적) 및 현장 적용(가로2.0 m 세로 3.0 m 높이 0.4 m의 3단 격벽의 호안)을 통하여 활용성을 평가하였다. 개비온 매트리스 내부에 골재를 채운후 차수 격벽을 설치하고, 호안 법면의 자연 경사를 활용하여 혐기/호기 조건의 여과대를 조성하여 오염물질을 다단으로 처리하였다. 또한 호안공의 표면에 식생을 활착시켜, 토사의 표면 유입을 차단하고, 추가적으로 식생에 의한 정화 기능을 도모하였다. 본 호안공의 축소모형 및 현장 적용에서의 화학적산소요구량(COD) 및 질소성분(T-N, $NH_4{^+}-N$, $NO_3{^-}-N$)의 모니터링 결과, Lab Scale에서는 TCOD 17%, SCOD 35%, TN 14%, $NH_4{^+}-N$ 62%, $NO_3{^-}-N$ 33%의 제거효율을 나타내었고, pilot plant 시운전에서는 TCOD 24%, SCOD 29%, TN 47%, $NH_4{^+}-N$ 50%, $NO_3{^-}-N$ 33%의 제거효율을 나타내었으며, pilot plant 시운전에서는 29%의 TP 제거효율도 달성하였다.
본 연구는 CSOs의 고도처리를 목적으로 다단 횡류식 여과와 GAC 흡착조의 융합공정의 운영에서 GAC 흡착조의 유기물 처리 특성을 조사하고 설계 파과점에 도달한 GAC를 전기화학적 방법을 통한 재생효율을 평가하는 것이다. 여과공정은 부유물질은 용이하게 제거되지만 용존 유기물이 제거되지 않아 CSOs의 고도처리를 위해서는 용존유기물질의 제거능이 추가로 필요하다. 일반적으로 GAC 흡착은 정수처리 공정이나 하수의 3차 처리공정과 같은 저농도 유기물 조건에서 적용되어왔고 하수나 CSOs와 같이 유기물 농도가 높은 조건에서는 거의 적용이 되지 않았기에 본 연구에서 GAC를 이용한 CSOs 처리는 흥미로운 경험을 제공할 것이다. 본 연구는 유입 유기물 강도에 따른 GAC의 연속 운전 및 파과 특성을 조사하고 사용된 GAC를 전기화학적 재생을 적용하였으며, 이때 전압강도 및 전해액이 종류에 따른 흡착 유기물의 탈착 특성을 조사하였고 재생 후 GAC의 재흡착실험을 통해서 재생효율을 평가하였다. GAC 연속 운전결과 파과기간은 고농도 조건에서 21일, 중농도에서 28일 그리고 저농도에서 32일을 나타내었다. 전기분해를 통한 흡착 유기물의 탈착은 전기 분해 조건에 따라 188~609 mgCOD/L까지 발생하였고 전해액 종류의 영향은 NaOH가 H2O2보다 조금 우수한 탈착 특성을 나타냈다.
중국산 천연물질인 서장채국화, 홍경천 및 장청과에서 미백성분을 추출 및 정제하였다. 잘게 분쇄한 서장채국화와 장청과 잎을 각각 물과 에틸 에테르로 추출하고 제조용 크로마토그래피 GS310 컬럼($21.5{\times}500mm$ i.d., $10-15{\mu}m$)으로 네 개 혹은 세 개의 부분으로 획득한 후 농축하였다. 잘게 분쇄한 홍경천은 메탄올로 추출하고 분석용 $C_{18}$ 컬럼 ($3.9{\times}300mm$ i.d., $15{\mu}m$)으로 2개의 부분으로 획득한 후 농축하였다. 미백효과는 in-vitro 멜라닌 생성효과로 측정하였다. 이때 사용한 멜라닌-a와 B16 셀의 농도는 $10{\mu}g/ml$이다. $200{\mu}g/ml$의 농도에서 서장채국화의 에틸 아세테이트층은 92%의 멜라닌 억제효과를 보이며, 홍경천은 60%의 멜라닌 억제효과를 보였다. 이것은 모두 알부틴의 미백효과(45.6%)보다 우수하였다. $100{\mu}g/ml$의 농도에서 장청과는 90%이상의 멜라닌 억제효과를 나타냈지만 B16흑색종 셀에 대하여 독성을 보였다.
고산 홍경천에 포함된 스테로이드 화합물의 구성을 흡착 컬럼 크로마토그래픽 정제와 GC/MS를 이용하여 측정하였다. 스테롤은 에탄올과 디클로로메탄을 각각 초음파와 Soxhlet의 용매로 사용하여 추출하였다. 추출물은 클로로포름과 물로 액-액 추출을 수행하여 분배하였으며, 실리카 컬럼으로 정제하였으며, BSTFA를 사용하여 silyl유도 반응을 수행하였다. GC/MS를 이용하여 고산 홍경천에서 $\beta$-sitosterol, stigmasterol과 cycloartenol을 포함한 18가지 자유 스테롤과 9가지 포합체 스테롤을 검출할 수 있었다. 그중에서 cholest-5-ene-3-ol, cholesterol, stigmasterol, $\beta$-sitosterol은 스테롤 표준품으로 확인하고 정량분석을 수행하였다. 대부분의 스테롤은 클로로포름 분액에서 검출되었고, $C_{29}$는 여러 그룹 중에서 가장 많은 그룹이었다. $\beta$-sitosterol은 가장 많이 함유된 성분이며 상대함량은 45.94%이고, 차례로 ergost-7-ene-3-ol (11.33%), 4,14-dimethyl-ergosta-8,24(28)-diene-3-ol (7.07%), stigmasterol (6.09%), cycloartenol (5.43%)과 4-methyl-cholest-5-ene-3-ol (5.39%)이었다.
Ho-Jun Gam;Yosep Kang;Eun-Jung Park;Ki-Yong Kim;Sang-Mo Kang;In-Jung Lee
한국작물학회:학술대회논문집
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한국작물학회 2022년도 추계학술대회
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pp.114-114
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2022
There are 28 families and 166 species of exotic weeds on agricultural land and among these, 23 families and 80 species of exotic weeds occur on pastures. Among them, the Solidago altissima is a perennial weed belonging to the asteraceae family and it is an exotic weed that spreads to the surrounding area using methods such as high seed production, vegetative propagation using underground rhizomes and allelochemical. Accordingly, in 2009, the Ministry of Environment designated it as an ecosystem-disrupting species. This study was conducted to obtain basic data about the effects of S.altissima derived allelochemicals on forage crops. The root of S.altissima was separated, dried in the shade and then pulverized to prepare an root powder. Powder was repeatedly extracted with methanol for 3 days and concentrated under reduced pressure to obtain an root methanol extract. Dissolve the extract in distilled water, dispense it in a separate-funnel and proceed with liquid-liquid extraction by adding equal amounts of n-haxane (Hex), chloroform (CHCI3), ethyl acetate (EtoAC), and butanol (BuOH) in order of increasing polarity. A seed-bioassay was performed using fractions for each solvent, followed by separation and purification by silica gel column chromatography. As a result of the fraction germination test for each solvent, the IC50 values using the fresh weight of each fraction were 898.3 mg L-1, 676.3 mg L-1, 1160 mg L-1 and 1360 mg L-1. CA, CB, and CC fractions were obtained through primary silica gel column chromatography that used CHCI3 fraction. As a result of seed-bioassay using each fraction, the IC50 values for the fresh weight of each fraction was 537.3 mg L-1, 1280 mg L-1 and 1947 mg L-1. Based on this, 5 fractions were obtained as a result of secondary silica gel column chromatography using the CA fraction. A seed-bioassay was performed, as a result, the lowest IC50 value was calculated as 226.7 mg L-1 in the CAE fraction. Based on this, the fraction was analyzed by GC-MS. The results of this study can be used as basic research data on the effects of weeds on forage crops and allelochemicals secreted from S. altissima.
본 연구는 비교적 저농도로 오염된 하천수를 대상으로 phytoremediation 기법으로 정화방안을 제시하고자 수행되었다. 온실에 식물 반응조를 설치하여 해바라기 일종인 Heilianthus annuus의 성장에 따라 영양염의 처리량을 산정하였다. 또한 현장 적용성을 검토하기 위하여 H. annuus을 식재한 인공부도(artificial floating island)를 관개수로에 설치하여 식물의 질소, 탄소 및 수소 함유량 증가를 확인하였다. 실험결과 7월부터 9월에 이르기까지 유입수 용존 무기질소(DIN)의 농도를 $28.5\sim199.2mg/l$, 유입수 용존무기인(DIP)의 농도를 $13.3\sim25.4mg/l$ 까지 변동 시켰을 때, 농업용수 기준보다 매우 높은 고농도임에도, 식물체의 성장장해는 나타나지 않았다. 이때 DIN 제거율은 평균 3일의 체류시간에서 $81.7\sim98.6%$였으며, DIP 제거율은 $81.9\sim98.4%$로 나타났다. 또한 효율적인 처리기간은 48시간으로 확인되었다. 인공부도에 식재한 H. annuus의 질소, 탄소 및 수소의 함유량을 보면 질소의 경우 줄기에서 $3.2\sim7.8%$, 뿌리에서 $3.0\sim6.3%$를 보였다. 탄소는 줄기에서 $40.1\sim57.7%$, 뿌리에서 $43.4\sim53.8%$의 함유량을 보였다.
투수성이 큰 낙동강 하구 사질 갯벌 퇴적물에서 유기탄소의 생지화학적 순환을 이해하기 위해 현장과 실험실에서 유기탄소 생산 및 소비에 대한 정보를 추정했다. 퇴적물 상부층의 Chl-a 농도와 공극수의 영양염 농도는 니질 퇴적물에 비해 낮았다. 반면, 사질 퇴적물의 산소소모율은 유기물 함량이 높은 연안 니질 퇴적물 보다 높아 이류에 의한 유기탄소의 분해와 물질의 이동이 큰 것을 의미했다. 간단한 유기탄소의 물질수지는 퇴적물에서 유기탄소의 주 공급원이 퇴적물 표층에 서식하는 저서미세조류와 수생식물의 쇄설성 유기물로 나타났다. 해수 여과율에 낙동강 전체 면적을 외삽한 일당 자연 생촉매 여과양은 부산시 7개 주요 하수종말처리장의 최대 처리량 보다 한 자리수 이상 크게 나타나 연안환경에서 사질퇴적물이 생지화학적 정화와 물질의 재분배에 매우 큰 기여를 할 것으로 판단된다.
연금술은 화학적 변환 과정에서 무가치한 물질을 최고의 물질로 만드는 작업이다. 외견상 연금술사의 수많은 실험은 물질의 변환 작업이라 할 수 있지만, 실상 연금술사의 결과물은 무의식의 산물이다. 본 연구는 마카엘 마이어의 ≪달아나는 아탈란타(Atalanta Fugiens)≫를 통하여 연금술의 세 국면인 니그레도, 알베도, 루베도를 설명하고, 내담자들의 모래놀이치료에서 나타난 모래사진으로 연금술적 변환 과정을 이해하기 위해 시도한 것이다. 먼저 무의식의 심리학 기반으로 연금술이 왜 심상을 다루는 모래놀이치료에서 중요한지를 다루었다. 이어서 연금술의 변환 과정의 첫 번째 국면인 니그레도(흑화)를 기술하고, 니그레도에서 드러나는 혼돈, 용해, 분리, 분할, 부패, 죽음, 하소 등의 내용이 모래놀이치료에서 어떻게 나타나는지 살펴보았다. 다음으로 두번째 국면인 알베도(백화)를 기술하고, 정화, 승화, 증류, 분리, 하강, 응고의 형태로 등장하는 알베도의 대표적 이미지인 물과 불의 상이 어떻게 모래놀이에서 나타나는지 기술하였다. 마지막으로 루베도(적화)의 상태를 기술하고, 융합과 재탄생의 형태로 등장하는 루베도에서 결합과 만다라 형태가 어떤 식으로 모래놀이에서 나타나는지 제시하였다. 이 연금술에 드러난 상징은 모래놀이 치료나 꿈분석에서 드러난 심상을 확충하는데 유용한 가치가 있다. 특히 연금술에서 나타나는 절차는 인격의 변환 과정을 이해하는데 도움이 된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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