Earticle

광학활성 에폭사이드는 다양한 반응성으로 인하여 고부가 가치 광학활성 의약품 및 농약 합성용 중간체로 널리 이용되고 있다. 광학활성 에폭사이드는 에폭사이드 가수분해효소(epoxide hydrolase, EH)를 이용하여 저가의 라세믹 기질에 대한 입체선택적 가수분해 반응을 통해 제조할 수 있으며, EH는 유도과정 없이 발현되고 보조인자가 필요 없으며 비교적 효소 안정성도 높아 상업적으로 유용한 효소이다. EH에 대한 생화학 및 분자생물학 관련 최근 연구 결과를 바탕으로 촉매활성 증대 및 기질 선택성을 변경시킨 tailer-made형 EH 생촉매 개발이 가능할 것이며, 실규모의 비대칭 광학분할 생물공정 시스템 개발을 통해 EH에 의한 동력학적 가수분해반응을 이용한 광학활성 에폭사이드 생산기술의 상업화가 가능할 것으로 기대된다.

Chiral epoxides are valuable intermediates for the asymmetric synthesis of enantiopure bioactive compounds. Microbial epoxide hydrolases (EHs) are newly discovered enzymes and versatile biocatalysts for the preparation of chiral epoxides by enantioselective hydrolysis of cheap and easily available racemic epoxide substrates. EHs are commercially potential biocatalysts due to their characteristics such as high enantioselectivity, cofactor-independent catalysis, and easy-to-prepare catalysts. In this paper, recent progresses in biochemistry and molecular biology of EH and developments of novel reaction systems are reviewed to evaluate the commercial feasibility of EH-catalyzed hydrolytic kinetic resolution for the production of chiral epoxides.

크로마토그래피 공정 성능 검증의 한 항목인 담체의 수명검증을 위해 자동화된 미니 크로마토그래피 시스템(MiniValChrom)을 개발하였다. 이 시스템은 크로마토그래피 공정의 자동화된 반복수행, 크로마토그래피 각 step의 작동순서 및 공정조건의 자유로운 구성, on-line 실시간 모니터링 및 제어, 여러 담체 수명 검증법의 method file 저장기능 등을 갖추었다. MiniValChrom을 사용하여 BSA와 Cibacron Blue 3G-A를 각각 모델 단백질과 담체로 담체 수명 검증실험을 사례연구로 수행하였다. 담체 수명의 감소는 크로마토 그래피 공정을 반복수행하면서 5 cycle 마다 변화하는 HETP 값을 측정하여 HETP 값이 1 cm 이상 될 때까지 반복수행함 으로써 담체 수명을 결정할 수 있었다. 본 연구를 통해 개발 된 MiniValChrom은 다른 검증 항목이나 multi-product 생산 공장 내 크로마토그래피 공정 검증에도 유용하게 쓰일 수 있을 것으로 기대된다.

The quality of biopharmaceutical proteins is strongly affected by a manufacturing process employed to produce it, and thus validation of the manufacturing bioprocess is a very important issue. Chromatography is probably the most widely used bioprocess unit operation for protein purification. In this study, a miniaturized automatic chromatography system was designed and constructed for scale-down studies for process chromatography validation. This system, named MiniValChrom, has the following features: automatic and repeated operation, flexible sequences and intervals among the steps, on-line and real-time monitoring and control, method files savings, etc. Using the MiniValChrom, we performed a case study of an abbreviated experiment to estimate chromatographic resin lifetime. BSA (bovine serum albumin) and Cibacron Blue 3G-A were used as the model protein and the resin, respectively. The resin deterioration was evaluated by determining and monitoring the HETP and NTP values from the chromatograms every 5 cycles. It was observed that the HETP and the NTP values were changed by 9% after 15 cycles. The resin lifetime validation could be completed by repeating this experiment until the HETP value reached a predetermined value. The MiniValChrom's concept and the protocol suggested in this study can serve as a rapid and economical tool for the validation studies of bioprocess chromatography system.

생분해성 고분자 합성물질의 원료가 되는 젖산을 주로 생산하는 균을 김치로부터 분리하였다. SEM을 사용하여 관찰한 분리한 균의 형태는 연쇄간균이었고 16S rRNA sequencing에 의해 계통발생학적 분석의 결과 Lactobacillus casei KH-1로 명명하였다. L. casei KH-1는 glucose를 젖산으로 98%를 전환시키는 호모발효균이었으며, D(-)와 L(+)-이성질체를 각각 7%와 93%를 포함하는 racemic mixtrure로 젖산을 생산하였다. L. casei KH-1은 다른 Lactobacillus속과는 달리 세포의 성장과 젖산의 생산에 기질로서 lactose를 이용하지 못하였지만 glucose의 이용은 이전의 연구들과 비교할 때 효과적이었다. Lactobacillus속의 배양에 사용되는 MRS배지의 질소원을 저렴한 원료 즉, YE와 CSL를 1:1로 첨가한 배지로 대신하여 최대의 젖산수율(1.09 mole․mole-1)을 얻어 젖산발효에 효과적인 질소원의 대체가 이루어졌다.

This study was targeted to isolate and characterize a bacterium producing lactic acid in a large amount. Lactic acid bacteria of about fifty strains were isolated from kimchi, a Korean traditional fermented vegetable food. Strain KH-1 of them was most effective in the lactic acid production and showed 99% homology with Lactobacillus casei from analysis of 16S rRNA sequencing. The conversion ratio of lactic acid from glucose by L. casei KH-1 was 98% in anaerobic condition, and the lactic acid was composed as racemic mixture of D(-)-and L(+)-lactic acid, 7% and 93%, respectively. This result indicated that L. casei KH-1 was a homofermentative bacterium mainly producing L(+)-lactic acid. The strain KH-1 used glucose as a preferential substrate but not utilized lactose. In investigation of more inexpensive nitrogen source for cultivation of strain KH-1 using industrial MRS medium, when yeast extract and corn steep liquor were used at the ratio of 1 to 1, the molar yield of lactic acid produced per mole of glucose(Yp/s) was 1.09.

Flow injection analysis technique for monitoring of xylitol concentrations in biological processes has been developed using xylitol oxidase (XYO) immobilized on VA-Epoxy Biosynth carrier. The immobilized XYO cartridge has been integrated into a FIA system with an oxygen electrode and systematically investigated with regards to the factors which can affect the activity of the immobilized XYO, such as pH, temperature, salt concentration etc. The activity of the immobilized XYO increased with the temperature (19.0 - 29.0oC) and sample injection volume (75-250 μL) and molarity of potassium phosphate buffer (0.1-1 M), but it reached the highest value at pH 8.5. The XYO-FIA system has been also applied for on-line monitoring of xylitol concentrations in a reactor and showed good operational stability and agreement with off-line data measured with HPLC.

항균성 물질이 함유된 투명한 신기능 포장필름의 제조를 위하여 흡착제로서 수용성 silica를 선택하여 항균성 물질의 흡착 및 내열성을 조사하였다. Methanol 자화 방선균 (MO-16, MO-17)이 생산하는 천연 항균성 물질을 ethylacetate로 추출, 농축하여 silica에 흡착시킨 후 열처리한 결과 150℃에서 5분 까지 항균효과가 유지되었다. 따라서 투명필름의 제조시에 흡착제로서 silica의 첨가가 효과적이라고 판단되었다. 항균제인 benzoic acid(BA)는 세균 및 곰팡이에 강한 항균효과를 나타내었으며, 특히 곰팡이에 대한 항균력이 우수하였고, 100℃, 5분간 열처리시에도 항균력을 유지하였다. 또한 항균성 물질과 공동 첨가시 약간의 상승효과를 나타내어 필름 제조시 공동 첨가하므로서 첨가량의 감소에 따른 비용의 절감 및 항진균 효과가 보완된 필름제조가 가능하다고 사료되었다.

The adsorption of the antimicrobial compounds(AMCs) and their heat-resistance were investigated for the packaging film manufacture, wherein, the antimicrobial compounds were adsorbed on a silica component. The naturally source antimicrobial compounds were produced by methylotropic actinomycetes strains MO-16 and MO-17, extracted with ethylacetate. Antimicrobial compounds adsorbed on water-soluble silica had retained activity against Gram(+) and the Gram(-) bacteria after heat treatment at 150℃ for 5min. The benzoic acid showed strong antimicrobial activity to fungi and was stable to heat treatment. The combination of antimicrobial compound plus benzoic acid was synergistic against test strains. Therefore, we estimated that the water-soluble silica is suitable for the packaging film manufacture as a adsorbent of the antimicrobial compounds.

다양한 식품의 미생물에 의한 변패를 억제하고 저장성을 높일수 있는 포장필름을 개발하기 위하여, 미생물이 생산하는 천연 항균성 물질을 흡착시킨 silica에 항균제로서 benzoic acid 및 일본산 항균성 필름 첨가제인 JP를 공동 첨가하여 항균성 LDPE 필름을 제조하였다. 천연 항균제로는 methanol 자화 방선균 MO-16과 MO-17이 생산한 항균제를 사용하였으며, 이 물질은 121℃에서 5분간 열처리시에도 항균력이 유지되는 내열성이 확인되었다. 제조한 silica LDPE 필름의 미생물생육 억제효과를 검토한 결과 조분쇄한 돈육의 경우 포장하여 실온 및 4℃에서 보존시 시판필름에 비해 미생물생육 억제효과가 우수하였다. 고체배지에 제조필름을 첨가하여 E.coli에 대한 항균효과를 검토한 결과 첨가량에 따라 항균효과가 우수한 것이 입증되었다. 제조필름으로 포장한 4종류의 식품에 대한 저장성을 검토한 결과 시판필름에 비해 저장성이 우수한 것이 확인되었으며 특히 양송이 및 토마토에 대한 저장효과가 우수하였다.

Low density polyethylene(LDPE) film was fabricated with the addition of benzoic acid, or/and JP which contained water-soluble silica adsorbed a natural antimicrobial compounds. The used antimicrobial compounds were isolated from culture broths of methylotropic actinomycetes strains MO-16 and MO-17 which was newly isolated from soils. An antimicrobial compound retained antimicrobial activity after heat treatment at 121oC for 5 min. JP, which obtained from Japan as a antimicrobial agent, showed antimicrobial activity in the concentration of 100 mg/mL. The silica LDPE film revealed the growth inhibition of total aerobic bacteria in packaged minced pork compared with commercial film and of E. coli on a contained agar plate. In the storage testing of various packaged foods at room temperature for 30 days, the film showed excellent preservation compared with commercial film in case of small tomato and Agaricus bisporus.

편백나무와 화백나무의 잎으로부터 시료전처리, 물과 잎의 혼합비, 추출시간, 채취시기 등 정유 추출에 적합한 조건을 구명하고 잎으로부터 추출된 정유조성성분을 GC-MS로 분석하였다. 정유추출에 적합한 전처리법으로는 믹서기로 잎을 분쇄하는 방법이 좋았으며, 증류수와 잎의 혼합비율은 그다지 영향을 미치지는 않았으나 증류수 1 L당 100 g의 잎을 혼합하였을 때 추출효율이 가장 좋았다. 정유추출시간은 시 간이 경과함에 따라 추출효율은 증가하였지만 탄화향이 심해 5시간이 적합한 것으로 나타났다. 계절에 따른 정유수율은 편백나무는 겨울이 4.5%, 화백나무는 가을에 채취한 시료가 5.3%의 높은 수율을 보였다. 편백나무정유와 화백나무정유 조성분은 차이를 보였으며, 주성분은 monoterpene류였다. 편 백나무정유의 주성분은 limonene, terpinene-4-ol, γ-selinene 및 α-cedrene였으며, 화백나무정유의 주성분은 α-pinene, myrcene, limonene, bornyl acetate, β-caryophyllene, longifolene 및 β-cedrene이었다.

For the effecient extraction methods of essential oil, pretreatment of leaves, ratios of water and leaves, extraction time, and collection season from the Chamaecyparis obtusa and Chamaecyparis pisifera leaves were studied. The chemical composition of essential oil was analyzed by GC-MS. The yield of essential oil from ground leaves was higher than that of chopped leaves. The yield of essential oil was not affected much by mixing ratios of water and leaves. The yield of essential oil reached maximum after 5 hours. The content of essential oil of C. obtusa leaves collected during winter was 4.5%, whereas the content of essential oil of C. pisifera collected during fall was 5.3%. The composition of essential oils extracted form C. obtusa and C. pisifera was different. The major constituents in the essential oil of C. obtusa were monoterpene as limonene, terpinene-4-ol, γ-selinene, and α-cedrene, and those of C. pisifera was monoterpens as α-pinene, myrcene, limonene, bornyl acetate, β- caryophyllene, longifolene, and β-cedrene.

수용성 형태로 존재하는 융합 페리틴을 정제함에 있어서 실리카 분말을 이용한 전처리 공정은 전체 정제 공정효율 증가에 기여하였다. 전처리 공정을 통해 정제된 융합 페리틴의 순도를 높이기 위해 젤 여과 크로마토그래피를 통해 보다 정제된 융합 페리틴을 얻을 수 있었다. 이렇게 정제된 융합 페리틴의 철분결합능력을 분석해본결과 320 moles Fe3+/mole로 활성이 우수함을 알 수 있었으며, 분자량 분석을 통해 융합 페리틴(40 k dalton)은 trimer와 monomer형태로 존재함을 확인할 수 있었다.

An iron-storage protein, ferritin is a spherical shell consisting of 24 H-and L-chain subunits. Soluble form of fused(FH+FL chain) ferritin was separated from disrupted recombinant E. coli cells, followed by silica powder adsorption. Ferritin was recovered from silica-poweder by distilled water, which was applied to gel filtration chromatography(GFC). Collected ferritin fractions from the GFC were assayed via iron-uptake and its molecular weight determined using GF-HPLC. Fused ferritin showed a higher activity than the H- or L- chain ferritin by two times.

새로운 유전자를 클로닝하고 그 발현양상을 결정하는 것은 유전자의 기능을 이해하는데 필수적이다. 인간유전자 12q13의 고해상 물리지도를 작성하면서 이 지역의 D12S359와 12S1618 사이에 내재하는 것으로 mapping된 stSG 3435 EST의 유전자를 클로닝하고 그 발현양상을 조사하였다. NIB1 library를 조사하여 stSG 3435를 포함하는 클론 325E4를 분리하여 순차적 결실 방법으로 클로닝하여 자동염기서열 분석으로 염기서열을 결정하였다. 1,331 bp의 염기서열을 가진 이 유전자는 Blast search에 의하면 376 개의 아미노산으로 이루어진 단백질로써 인간의 MYG1과 동일하며 마우스의 Gamm1, melanocyte proliferation gene 1과 86%의 동질성을 보였다. MYG1은 인간염색체의 12에 내재하며 마우스의 Gamm1은 syntenic 부위인 마우스 염색체 15에 내재하므로 마우스의 Gamm1의 homolog으로 간주된다. Northern blot analysis 결과 MYG1은 인간의 모든 조직에서 발현되며 정소에서 가장 강한 발현을 보였다. 이 유전자의 세포내 발현을 green fluorescence protein과 융합시켜 발현 귀착지를 confocal 현미경으로 동정한 결과 MYG1 단백질은 핵과 리소좀을 제외한 소기관에서 발현되는 것을 관찰하였다.

Isolation of a gene and determination of its expression pattern are essential in understanding its function. Among the genes localized in 12q13, stSG3435 EST was chosen to study its expression pattern. The full-length cDNA was cloned by screening of human brain cDNA library and its sequence was determined by serial deletion followed by automated sequencing of the clones with overlapping fragments. The sequence analysis revealed that stSG 3435 cDNA displayed 100% identity to human MYG1 and 86% identity to mouse melanocyte proliferation gene-1 (Gamm 1) originally identified from melanocyte, suggesting that MYG1 was the human homolog of mouse Gamm1. The tissue specific expression of MYG1 determined by Northern blot analysis revealed the strongest expression in testes with ubiquitous expression in all the tissues tested. In order to investigate the cellular localization of its protein product, the green fluorescence protein gene was fused into the full-length coding sequence of MYG1. Transfection of the fusion construct followed by confocal microscopy resulted in the green fluorescence signal as a punctate state in cytoplasm indication that MYG1 was localized in one of the cellular organelles.

항암, 항콜레스테롤, 항산화 및 면역증강 효과와 피부재생효과 등 여러 가지 생리활성이 밝혀지고 있는 β-1,3/1,6-글루칸은 크게 식물성 유래, 효모 및 곰팡이 유래, 버섯 유래의 것으로 등으로 분류할 수 있다. 풀루란을 생산하는 Aureobasidum pullulans ATCC 42023에 자외선을 조사하여 얻은 변이주인 Aureobasidum pullulans SM-2001 균주가 생산하여 체외로 분비하는 고분자 중합체를 핵자기 공명분석기로 분석한 결과, β-1,3- 및 β-1,6- 결합이 서로 혼재되어 있는 β-1,3/1,6-글루칸의 전형적인 구조임을 확인하였으며, 평균 분자량은 2.6×105 임을 확인하였다. 또한, β-1,3/1,6-글루칸의 생산에 최적 인 탄소원이 설탕임을 확인하였으며, 0.5% (w/v)의 설탕을 탄소원으로 사용하였을 경우 약 50%의 변환율로 β-1,3/1,6-글루칸을 생산할 수 있었다. 이는 생물공학적인 방법으로 β-1,3/1,6-글루칸의 생산을 의미하며 저렴한 생산비로 대량 생산할 수 있는 방법의 개발을 의미한다.

Production of the exopolymer by Aureobasidium pullulans SM-2001, UV induced mutant of A. pullulans ATCC 42023, was investigated. The exopolymer produced by A. pullulans SM-2001 was confirmed to be β-1,3-linked homoglucans containing a few β-1,6-linked single glucosyl branches(β-1,3/1,6-glucan) with the nuclear magnetic resonance(NMR) spectrum. The average molecular weight of β-1,3/1,6-glucan produced by A. pullulans SM-2001 was about 2.6×105 by the gel permeation chromatographic analysis. Sucrose was known to be better carbon source for the production of β-1,3/1,6-glucan than other tested carbon sources in this study. Maximal conversion rate of β-1,3/1,6-glucan was about 50% when the carbon source was 0.5%(w/v) sucrose.

본 연구의 목적은 기존의 단일 균주보다 두 종의 서로 다른 균주를 복합시켰을 때 두 균주간의 상호 보완적인 면을 이용하여 효소생산을 극대화하기 위함이며, 다음과 같은 결론을 얻었다. 실험에서 사용된 T. viride와 FB01는 최적 pH와 온도가 비슷하여 혼합배양이 가능하였으며, 이들의 복합균주를 개발하는데 성공하였다. 즉 두 균주는 회분배양 하였을 때, 서로의 성장속도에 차이가 있었기 때문에 두 균주의 생장균형을 유지하기 위해 접종시기를 조절할 필요가 있었다. 접종시기를 변화시킴으로서 두 균주간의 상호작용으로 인해 단일 균주일 때보다 CMCase, β-glucosidase 및 avicelase의 활성이 우수했으며 또한 계대배양을 통한 두 균주의 활성유지에 관한 실험에서는 pH 조절을 통해 β-glucosidase 활성이 최고 3.2배까지 증가함을 알 수 있었다. 따라서 배양액내에서 초기 pH의 영향은 생산된 cellulase complex의 다양한 구성요소의 상대적인 농도를 결정하는 실질적인 요인으로 판명된다. pH 4.5에서의 enzyme activity는 12.5 U/mL CMCase, 2.46 U/mL β-glucosidase, 0.93 U/mL avicelase였으며 개발당시의 복합균주활성인, 2.04 U/ml CMCase, 0.78U/ml β-glucosidase, 0.2 U/mL avicelase과 비교할 때 각각 6, 3.2, 4.7배의 높은 활성을 보였다. 복합균주의 탄소원으로 볏짚을 이용했을 때 복합균주에 의한 효소생산이 단일 균주인 T. viride나 FB01보다 훨씬 높게 나타났으며, 이때의 볏짚의 최적 농도는 5%(w/v)였다. 이러한 배양조건에서 복합균주를 장기적으로 계대배양하면서 효소의 생산성 향상과 복합균주의 안정성을 관찰할 필요가 있다고 사료된다.

A filamentous fungus, strain FB01 showing high β-glucosidase activity was isolated from a compost. This fungus was cocultured with Trichoderma viride to enhance the productivity of β-glucosidase by changing inoculation time of the fungus. The microbial consortium showed higher cellulolytic enzyme production than T. viride alone. The maximal enzyme production was obtained when the microbial consortium was cultured at 30℃ and pH 6.0 for 10 days with the activities of CMCase, β -glucosidase, and avicelase of 2.0, 0.8, and 0.2 U/mL, respectively. These enzyme activities were 2, 4, and 2 times as hig has those of CMCase, β-glucosidase, avicelase from T. viride, respectively, indicating that a synergistic interaction appeared between T. viride and strain FB01. The serial subcultures with pH control increased β-glucosidase production about 3.2 times. Enzyme production using ricestraw as a carbon source showed that the activities of CMCase, β-glucosidase, and avicelase were 3.69, 0.76, 0.17 U/mL, respectively, and β-glucosidase activity was 1.5 times higher than that of T. viride.

장내 유용세균인 Bifidobacterium adolescentis KCTC 3216은 천연산물 한가지 단독으로서도 성장이 촉진되었으며, 두가지, 세가지 및 네가지의 조합에 의하여도 특징적으로 성장이 촉진되었다. 그리고 이 균주는 천연산물의 배합 중에서 한가지의 천연 산물로서는 괴화, 황백, 상백피, 진피, 당귀 등이 좋은 효과를 보였고, 두가지 천연산물의 배합에서는 백작약와 녹차, 음양 곽과 당귀, 백작약과 음양곽, 백출과 당귀 등의 조합이, 세가지의 천연산물 배합에서는 녹차와 백작약 및 음양곽, 녹차와 사간 및 백작약, 녹차와 황기 및 상백피 등의 조합이, 그리고 4가지 천연산물 배합에서는 사간, 당귀, 음양곽 및 녹차의 조합, 당귀, 음양곽, 백작약 및 녹차의 조합, 음양곽, 백작약, 괴화 및 녹차 등의 조합에서 잘 성장함을 보였으며, 음양곽, 백작약, 괴화 및 녹차의 조합이 대조군 보다 2.6배의 성장 촉진효과를 나타내었고, AUC는 659.88로써 대조군의 AUC보다 5.6배 높은 것으로 나타났다. 또한 4종류의 조합 중 당귀, 음 양곽, 백작약 및 녹차의 조합의 AUC가 665.55로써 강한 것으로 났으며, 이 조합의 성장촉진효과는 대조군보다 2.1배의 성장률을 보였고 대조군의 AUC(116.61)보다 5.7배 정도 항산화력이 강한 것으로 나타났다. 또한 4가지 종류 조합의 총phenol 량은 녹차 중의 증제차나 볶음차 등의 비발효 차보다 30배 이상 높은 것으로 나타났으며, 반 발효차인 오룡차보다는 32～35배, 발효차인 홍차보다는 55～60 정도 높은 것으로 나타났다. 이것은 항산화력이 강한 천연산물들을 이용하여 free radical의 제거와 동시에 B. adolescentis의 성장 촉진 물질로 사용할 수 있으며, 생체의 기능을 향상시킬 수 있는 기능성 제제로의 응용 가능성을 보였다.

The growth of enterobacteria, Bifidobacterium adolescentis KCTC 3216 was promoted by natural products bearing antioxidative capacity and combined two, three and four kinds of them. B. adolescentis was showed a good growth by Sophorae flos, Phellodendri cortex, Mori cortex radicis, Aurantii nobilis pericarpium, Angelicae gigantis radix, alone, and two mixed combinations were composed of Paeonia japonica and Theae folium, Epimedii herba and Angelicae gigantis radix, Paeonia japonica and epimedii herba, Atractylodis rhizoma alba and angelicae gigantis radix, and three mixed combinations were oraganized with Theae folium, Paeonia japonica and epimedii herba, Theae folium, Beiamcanda chinensis and Paeonia japonica, Theae folium, Astragali radix and Mori cortex radicis, and four mixed combinations were formed with Beiamcanda chinensis, Angelicae gigantis radix, Epimedii herba, Theae folium, and Angelicae gigantis radix, Epimedii herba, Paeonia japonica, Theae folium, and Epimedii herba, Paeonia japonica, Sophorae flos, Theae folium. The best four mixed combination for the growth of B. adolescentis was mixture of Epimedii herba, Paeonia japonica, Sophorae flos and Theae folium, which promoted 2.6 times than that of control, and its antioxidative capacity was also 5.6 times higher, and the ratio of elimination of hydroxyl radical was more than 80% in each dilution rate. As these combinations of natural products will activate some parts of body, they may be applied to pharmaceuitcal applications, functional foods, antiaging tea, also expected to promote useful entero bacterial growth for fermentative beverage bearing multifunction.

바이오디젤(지방산 메틸 에스테르)은 생분해성, 무독성, 그리고 재생연료로서 지난 10여년간 많은 관심을 끌고 있다. 바이오디젤을 생산하기 위해 다양한 방법들이 개발되었는데, 그 중 알칼리 촉매를 이용한 에스테르화 반응이 짧은 시간 동안 높은 수율을 얻을 수 있다. 따라서 본 연구에서는 알칼리 촉매하에 에스테르화 반응의 최적조건을 찾기 위하여 response surface method를 사용하였다. 결과적으로 바이오디젤 생산 공정에 영향을 주는 7개의 변수 중 반응온도, 반응 시간, 그리고 교반속도가 중요했는데 이들의 최적 값은 각각 67℃, 68분, 94 rpm이었다. 이와같은 최적인 조건하에서 실험한 결과 바이오디젤로의 전화율은 99.7%이었다.

Biodiesel has attracted considerable attention during the past decade as a biodegradable, nontoxic, and renewable fuel. Several processes for the production of biodiesel have been developed, among which transesterification under alkali-catalysis gives high level yield of methyl esters in short reaction times. In this research, response surface method was applied to optimize the transesterification reaction under alkali-catalysis. It was found that reaction temperature, reaction time, and agitation rate of reactor had profound effects among the seven variables affecting on biodiesel conversion. The optimal temperature, reaction time, and agitation speed were 67oC, 68 minutes, and 94 rpm, respectively. Under the optimal conditions, the experimental value of biodiesel conversion was 99.7%.

인체의 다양한 기능을 증진시키는 작용을 하는 것으로 알려진 IGF-I의 생체내 분비를 촉진시키기 위해 천연 생약재성분으로 구성된 YGF251을 개발하였고 YGF251의 효능을 측정하였다. 이중 맹검 시험 방식으로 40세에서 70세 사이의 인 남녀 31명을 대상으로 IGF-I을 비롯하여 체중, 혈압, 간기능 검사 및 신장기능 검사를 실시하였다. YGF251 및 위약 투여 후의 IGF-I 함량변화에 대한 대응표본 검정결과는 YGF251 투여군에서 투여 전에는 245.6 ng/mL이었는데 1개월 투여 후에는 269.3 ng/mL, 2개월 투여 후에는 275.6 ng/mL으로 유의하게 증가하였다 (p<0.05). 한편 위약 투여군에서는 투여 전에는 280.0 ng/mL이었으나 1개월 투여 후에는 239.2 ng/mL, 2개월 투여 후에는 230.2 ng/mL으로 유의하게 감소하는 결과를 보였다(p<0.05). 혈중 insulin 함량은 실험군의 경우 YGF251을 1개월 투여 후 평균치로써 2배 정도의 증가를 보였으며 위약 투여군에서는 36% 정도 감소된 것으로 나타났다. 또한 YGF251투여에 의한 체중 및 혈압의 변화는 거의 나타나지 않았다. YGF251 투여에 의해 나타날 수 있는 간기능 및신장기능 변화를 관찰하기 위해 측정된 여러 항목들의 수치는 측정 오차 범위내에서의 변화만을 나타내었다.

For stimulating the in vivo secretion of IGF-1(insulin-like growth factor-1) which is well known to promote the various physiological actions in human body, the natural herbal extract, YGF251(young growth factor 251), was developed and evaluated for its effect as IGF-1 secretagogue in this study. The clinical study was performed as double blind test, and 31 adult female and male volunteers between the age of 40 and 70 were investigated for their changes of concentration of IGF-1, insulin level, weight, blood pressure, and liver and kidney functions. As the result of paired sample test on the change of the concentration of IGF-1, in YGF251 treated group, it was 245.6 ng/mL before dosing. The concentration of IGF-1 was increased to 269.3 ng/mL after a month and to 275.6 ng/mL after two months, and both were statistically significant (p<0.05). While in control group, the concentration of IGF-1 was 280.0 ng/mL before dosing, but decreased to 239.2 ng/mL after a month and to 230.2 ng/mL after two months, and both were also statistically significant (p<0.05). In YGF251 treated group, the concentration of insulin in blood increased about 2 times after a month dosing as an average level, but in control group, it showed a decrease of 36% compared with before dosing. And there were little changes regarding to the measured weight and blood pressure. Various measured data in order to observe the alteration in liver and kidney functions by the administration of YGF251 showed a little change within measuring error range.

폐경기 여성들에게 있어서 에스트로겐의 결핍현상은 골다 공증, 동맥경화, 심장질환과 같은 치명적인 질병을 유발하고, 혈관 운동 불안정으로 인하여 일과성 열감과 같은 증상이 일어나며, 치매의 위험이 있다. 또한, 안면홍조, 우울증, 무력감등의 증상을 경험하는데, 식물성 에스트로겐 대체요법으로서 위와 같은 폐경기 증후군을 치유 예방 관리가 가능함과 동시에 동물성 혹은 화학적 에스트로겐 요법에서 우려되는 유방암 및 자궁암 등의 부작용에 대한 우려를 씻어낼 수 있다. 본 연구에서는 이와 같이 안전하면서 각종 폐경기 증후군에 대처할 수 있는 식물성 에스트로겐 대체제 (Phytoestrogen)의 효과를 확인하였다. 가장 고전적인 효과인 생식기 조직의 재생효과를 확인하였고, 혈중 에스트로겐 농도의 증가도 관찰되었다. 따라서 본 실험을 통해 확인된 여성호르몬 대체효과를 가지는 식물 추출물 FGF271이 추가의 연구를 통해 여성들이 인생의 1/3에 해당되는 폐경기를 즐겁고 안정된 삶으로 보낼 수 있도록 되기를 바란다.

A certain group of phytochemicals such as isoflavone have been proven to act as a phytoestrogen. After thorough the study of different bibliographic herbs excluding soybeans, dates, pomegranates, and other publicized plants, three different edible herbs by Korean Food Regulation were extracted for the animal study on the effect of estrogen replacement. The herbal extract(FGF271) has been orally administered into 51 weeks old partial ovariectomized rats for 5 weeks with the different dosages of 100 and 1,000 mg/kg, respectively. It was observed that 1) serum estrogen level was increased in both 100 and 1,000 mg/kg group, 2) the distension of uterus was made dose dependently and significantly different in 1,000 mg/kg group (p<0.05) from control in the gross findings, 3) the weight of uterus was increased in 1,000 mg/kg group, and 4) the action on reproductive tissues was clear in the microscopic findings in terms of hyperplasia of endometrial epithelial cell, cystic change of submucosa, dilatation of uterus (significantly increased in 1,000 kg/mg), and follicular cystic changes in ovary. As a result, FGF271 seemed to act as a phytoestrogen by inducing the change in ovary and uterus and by increasing the serum estrogen concentration.