Earticle

쇠비름 (Portulaca oleracea)의 항산화 효과를 탐색하기 위해 MeOH과 CH2Cl2를 이용해서 추출하여 crude extract를 조제하였다. 그리고 이 조추출물 (crude extract)에 대해 n-hexane, 15% aq. MeOH, EtOAc, n-BuOH, H2O로 순차적으로 용매분획하였다. 쇠비름의 조추출물과 각 분획물들에 대해 DPPH radical 소거능과 마우스 간 균질물 (homogenate)을 이용한 과산화지질 억제능을 측정하였다. 그 결과 쇠비름 조추출물이 DPPH 라디칼에 대한 강한 소거작용과 in vitro 과 산화지질 억제효과가 있음이 확인되었다. 조추출물의 DPPH radical 소거효과에 대한 IC50은 53.33 ㎍/ml로 천연 항산화제인 L-ascorbic acid (1.25 ㎍/ml)와 α-tocopherol (6.99 ㎍/ml)보다는 약하지만, 합성 항산화제로 널리 사용되고 있는 BHT(87.84 ㎍/ml)보다는 월등히 뛰어난 라디칼 소거능이 관찰되었다. 또한 각 분획물 중 EtOAc와 n-BuOH 분획물의 DPPH 라디칼 소거효과가 가장 우수하였다. 마우스 간 균질물(mouse liver homogenate)을 이용한 과산화지질 저해효과에 대해서도 쇠비름 조추출물의 농도의존적인 (0.1 mg/ml ~ 5 mg/ml) 상관성이 관찰되었으며, 특히 n-BuOH 분획물은 L-ascorbic acid의 효과와 거의 대등한 것을 나타났다. 이것으로 쇠비름 조추출물이 항산화효과 (in vitro)가 있음이 증명되었으며, 이 항산화활성은 극성이 비교적 큰 화합물들에 의한 것임을 추정할 수 있다. 현재 쇠비름 추출물로부터 항산화활성성분을 분리하기 위한 연구가 진행 중이다.

The antioxidative activity of Portulaca oleracea was tested using in vitro experimental models. Antioxidative activities were determined by measuring DPPH radical scavenging activity and lipid peroxide using 2-thiobarbituric acid (TBA). The crude extract was sequentially partitioned with n-hexane, 15% aq. MeOH, EtOAc, n-BuOH, H2O. A remarkable antioxidative effect was observed in the EtOAc and n-BuOH fractions. The DPPH radical scavenging effect (IC50= 17.90 ㎍/ml) of the n-BuOH soluble fraction was comparable with that of the natural antioxidant, α-tocopherol (IC50= 6.99 ㎍/ml) and the inhibitory effect of lipid peroxidation in mouse liver homogenate was similar to that of the natural antioxidant, L-ascorbic acid at a concentration of 0.1 mg/ml to 5 mg/ml.

3 가지 세포 타입 (Mock, wt, R55A)에 CsA를 처리하여 세포에 영향을 주는 원인과의 관계를 PMT를 가지고 측정했다. ROS와 CsA를 사용하여 활성화 산소 (ROS)의 변화를 측정하였다. 3 가지 세포 타입 (Mock, wt, R55A) 의 CsA 처리에 영향을 끼치는 광자를 측정했을 때 광자 양이 증가함을 알 수가 있었다. 이러한 광자 양으로부터 ROS를 발생하게 되는 사실을 발견했다. 따라서 PMT에 의한 측정은 ROS의 생화학적 상태 변화를 측정하는 새로운 분석의 하나이다.

This study was studied biophoton characteristics of Madin-Darby canine kidney cells under the influence of CsA and each cell type (mock, wt, R55A) by employing a Photomultipliertube. H2O2 was used for producing reactive oxygen species (ROS) in this measurement. ROS is also generated during oxidative metabolism in living organism. Images from a fluorescence show an increase of photon intensity emitted from the sample on the influence of CsA and each cell type (mock, wt, R55A). It is believed chemiluminescence (CL) occurred by ROS is responsible for the biophoton emission. hence PMT measurement might be considered as a useful tool for studying biochemical characteristics in relation to ROS.

폐광지역으로부터 quinoline (2, 3-benzopyridine)을 유일한 탄소원, 질소원, 그리고 에너지원으로 이용하는 세균 NFQ-1을 농화 배양기법을 통하여 분리하였다. 분리된 세균은 그람 음성의 간균으로서 BIOLOG 시험을 통하여 Pseudomonas nitroreducens로 동정되었으며, 본 연구에서는 Pseudomonas sp. NFQ-1으로 명명하였다. Quinoline의 분해는 호기적 조건하의 B-배지에서 Pseudomonas sp. NFQ-1를 이용하여 실시되었다. 균주 NFQ-1 세균은 2.5 mM quinoline을 9시간 이내 완전히 분해하였다. 배양기간 동안 quinoline 분해의 중간대사산물인 2-hydroxyquinoline이 일시적으로 생성되었다가 배양기간 후반부에 사라졌다. 배양의 초기 pH 8.0은 6.8로 감소하다가 배양이 진행됨에 따라 7.0이 되었다. 대상 기질로서 quinoline의 농도가 증가함에 따라 생장곡선에서 유도기가 길어졌으며, 고농도의 quinoline (>15 mM)은 주어진 조건에서 균주의 생장과 quinoline의 분해를 억제하였다. 부가 질소원 으로 7.6 mM (NH4)2SO4의 첨가조건하에서 Pseudomonas sp. NFQ-1은 2-hydroxyquinoline, p-coumaric acid, benzoic acid, p-cresol, p-hydroxybenzoate, protocatechuic acid, catechol 등의 다양한 화합물을 이용할 수 있었으나 일부 화합물들 (예, 6-hydroxyquinoline, 8-hydroxyquinoline, coumarin, indoline, pyridine, lepidine, quinaldine, 4-hydroxycoumarin, benzene, salicylic acid, phenol, phthalate)은 탄소원으로 이용되지 못하였다. Quinoline의 분해경로를 규명하기 위하여 catechol dioxygenases의 specific activity를 결정하였다. 그 값은 catechol 1,2-dioxygenase에서 약 184.7 U/mg, 그리고 catechol 1,2-dioxygenase에서 약 33.19 U/mg이었다. 그 결과 균주 NFQ-1은 quinoline를 분해하기 위하여 주로 ortho-분해경로를, 그리고 부분적으로 meta-분해경로를 이용하는 것을 보여주었다.

The bacterium NFQ-1 capable of utilizing quinoline (2,3-benzopyridine) as the sole source of carbon, nitrogen and energy was enriched and isolated from soil samples of dead coal pit areas. Strain NFQ-1 was identified as Pseudomonas nitroreducens NFQ-1 by BIOLOG system, and assigned to Pseudomonas sp. NFQ-1. Pseudomonas sp. NFQ-1 was used with the concentration range of 1 to 10 mM quinoline. Strain NFQ-1 could degrade 2.5 mM quinoline within 9 hours of incubation. Initial pH 8.0 in the culture was reduced to 6.8, and eventually 7.0 as the incubation was proceeding. 2-Hydroxyquinoline, the first intermediate of the degradative pathway, accumulated transiently in the growth medium. The highest concentration of quinoline (15 mM) in this work inhibited cell growth and quinoline degradation. Pseudomonas sp. NFQ-1 was able to utilize various quinoline derivatives and aromatic compounds including 2-hydroxyquinoline, p-comaric acid, benzoic acid, p-cresol, p-hydroxybenzoate, protocatechuic acid, and catechol. The specific activity of catechol oxygenases was determined to approximately 184.7 unit/mg for catechol 1.2-dioxygenase and 33.19 unit/mg for catechol 2,3-dioxygenase, respectively. As the result, it showed that strain NFQ-1 degraded quinoline via mainly ortho-cleavage pathway, and in partial meta-cleavage pathway.

GAGs의 추출 방법 중 효소의 사용으로 추출 효율의 상승과 원료수급의 문제점을 해결할 수 있었다. 그러나 효소 사용에 따른 생산단가의 상승과 단백질 함량의 증가에 따른 화장품 규격을 만족시킬 수 없음으로, 1/60 M sodium phosphate buffer로 105℃로 열수 추출하는 것이 화장품 규격을 만족시키는 방법으로 나타났다. 이렇게 추출한 GAGs의 SO₄함량은 31.2%이고 회분의 함량이 22.2%로 GAGs 추출향상을 위해 사용되어지는 sodium phosphate의 사용으로 회분 함량이 높아졌음을 알 수 있고 무기질 분석에서 Na의 함량이 3.0 mg%로 총 무기질의 47.6%를 차지하고 있었다. 시료를 HPLC로 분석하였을 때 chondroitin sulfate A, C와 동일한 분석시간을 나타내어 chondroitin sulfate의 함유 가능성을 나타내고, glucosamine과 galactose가 78.0% 존재하는 것을 당조성 분석을 통해 확인하였다. 일반 성분, HPLC분석, 당 조성분석과 아미노산 분석결과로 glucosamine과 galacturonic acid가 주가 되어 threonine으로 연결된 구조를 하는 GAGs라는 것을 알 수 있다. 화장품 원료 기준에 맞추기 위해서는 sulfate 함량이 35.0～45.0%, 단백질 함량은 14.0～22.0%로 유지해야하므로 제단백결과 5.0%, 10.0%, 20.0% TCA (w/v) 처리, 10.0%, 20.0%, 40.0% HCl (v/v) 처리, UF(ultra filtration)를 포함한 10.0% TCA (w/v), 20.0% SSA (w/v), 25.0% HCl (v/v) 처리 결과 5.0% TCA (w/v) 및 10.0% HCl (v/v)이 화장품 기준에 적합하며 경제적이며 효율적이라는 것을 알 수 있었다.

Glycosaminoglycans (GAGs) was extracted from sea squirt, Styela clava with sodium phosphate at 105℃ for 2 hr and deproteinized with trichloroacetic acid or hydrochloride. The GAGs obtained from tunic consist 41.7% crude carbohydrates, 31.8% crude protein, and 31.2% sulfate. It was mainly constituted of galactose, glucosamine, glucose, mannose, and galactosamine. The prominent amino acid were phenylalanine, threonine, glutamic acid, and aspartic acid. Mineral contents was mainly constituted 3.0 mg% sodium, 1.6 mg% potassium, and 1.2 mg% phosphorus. Trichloroacetic acid, hydrochloride and 5-sulfosalicylic acid were used for deprotein of the GAGs. Effective volume for deprotein of crude GAGs were 5.0% trichloroacetic acid (w/v) and 10.0% HCl (v/v) treatment. The deproteinized GAGs contained 35.1%, 35.4% of protein and 22.0%, 18.5% of sulfate, respectively.

본 연구는 Aspergillus niger 폐포자를 이용하여 과산화수소를 함유한 폐액처리용 효소제조 공정개발에 그 목표가 있다. 본 카탈라제 (catalase) 생산 공정은 미세여과(0.2 ㎛, microfiltration)와 한외여과 (300 KDa, 50 KDa, ultrafiltration)의 순차적인 막 여과 방식을 통하여 효소액을 회수하는 것을 특징으로 한다. 초기 폐포자와 완충액의 희석비는 1 : 5 였으며 막분리 공정의 수율은 90% 이상이었다. 얻어진 카 탈라제 용액의 최적 온도는 40℃, 최적 pH는 5-8 영역이었다.

This study aims to develop an economic process for the treatment of industrial wastewater containing hydrogen peroxide by using catalase. Core process is characterized by two membranes; microfiltration membrane and ultrafiltration membrane with different molecular cut-offs. Optimum dilution ratio of Aspergillus niger molds to buffer solution is 1:5. The final recovery yield of the enzyme is over 90% using this process. The enzyme solution shows the optimum temperature of 40℃ and pH range of 5-8.

임신이나 배란진단과 같이 가정에서 직접 사용할 수 있는 형태의 membrane strip 크로마토그래피 방법을 이용하여 식중독 균 DNA 분석시스템을 개발 하였다. 분석물질로서는 빈번하게 발생하고 있는 식중독 미생물 중에서 S. typhimurium을 선택하였으며, Salmonella 종에 특이한 유전자 부위인 invA 유전자 분석을 목표로 하였다. 우선 이 유전자는 본 실험실 내에서 설계한 primer 쌍을 사용한 PCR 공정을 통하여 증폭되었다. 이렇게 증폭한 산물을 본 연구자들이 설계한 DNA probe와의 hybridization을 통하여 분석함으로써 전통적으로 사용하고 있는 전기영동 분석법의 단순히 분자크기에 의한 분리법과 비교하여 특이한 분석을 할 수 있었다. 이때 PCR 후 과량으로 잔존하는 primer를 별도로 제거하지 않고 hybridization을 수행할 수 있도록 특별하게 DNA probe를 설계하였다. 또한, probe가 증폭된 DNA와 hybridization 하였을 때 고체표면에 의한 간섭효과가 최소화되도록 설계 시 반영되었고 더욱이 streptavidin-비오틴의 결합을 이용하여 probe를 고정함으로써 고상에서의 상호작용이 더욱 용이하도록 배려하였다. 이러한 분석방법을 이용하여 분석한 결과 시료첨가 후 20-40분 정도에 최소 103fu/mL (10 cells/system) 농도의 박테리아를 분석할 수 있었다. 이러한 결과는 일반적으로 사용하는 전기영동법보다 약 10배정도 더 민감한 결과일 뿐만 아니라 실험실 기기를 사용하지 않고 분석을 수행함으로써 분석시료가 제공되는 현장에서도 식중독 균의 탐지가 가능하게 되었다.

An analytical system detecting DNA particularly utilizing a concept of membrane strip chromatography initially applied to home-version tests for, such as, pregnancy and ovulation has been developed. We have chosen S. typhimurium as model analyte among food-contaminating microorganisms that occurred in high frequencies, and used invA gene, as a detection target, specific to Salmonella species. This gene was able to be amplified by PCR under optimal conditions employing newly designed primers in our laboratory. The PCR product was specifically measured via hybridization between the analyte and a DNA probe, which was a totally different feature from the conventional gel electrophoresis detecting the products based only on the molecular size. It is notable that the DNA probe sequence was specially designed such that no separation of excess primers present after PCR was required. This was immobilized on a nitrocellulose (NC) membrane via streptavidin-biotin linkage minimizing a steric effect when the hybridization with the amplified DNA took place. The analytical system detected the microorganism in a concentration of minimum 103 cfu/mL (i.e., 10 cells per system), estimated from the standard curve, 20 to 40 minutes after adding the sample. This sensitivity was approximately 10 times higher than that of gel electrophoresis as an analytical tool conventionally used. Furthermore, the assay was able to be run at room temperature, which would offer an extra advantage to users.

알콜증류 폐액에 빵효모를 배양하는 중에 포도당, 암모늄 및 인산을 자동 첨가하여 균체량을 효율적으로 증가시킴으로써 폐액의 재이용성을 향상시키고자 하였다. 포도당은 DO를 제어파라미터로 하는 제어방법을 사용하여 자동 첨가함으로서 그 농도를 300 mg/L 이하로 유지하였다. 암모늄은 pH-stat 방법을 사용하여 NH4OH로서 자동 첨가함으로서 12.6～17.4mM의 낮은 농도범위로 유지하였다. 인산의 경우에는 분석방법으로써 ascorbic acid법을 채택한 자동화 FIA sysetm을 제작하여 사용하였다. 이 system으로 배양 19.4 시간 후부터 배양액을 자동분석하고 제어한 결과 배양액의 PO4-P 농도를 23.3～43.4 mg/L 의 낮은 농도범위로 유지할 수 있었다. 세가지 영양성분을 자동첨가하면서 배양한 결과 증식의 정체없이 균체량을 33.0배 더 증가시킬 수 있었다. 비증식속도는 0.19 hr-1였다.

Automatic addition of glucose, ammonium and phosphate to alcohol distillery wastewater and their control at low concentrations have been carried out to increase the cell concentration of a baker's yeast cultivated in the wastewater. Glucose was automatically added using dissolved oxygen as the control parameter, and maintained below 300 mg/L. Ammonium was automatically added by a pH-stat method and maintained in the low range of 12.6~17.4 mM. An automated FIA system, which used an ascorbic acid-based method was developed for the automatic analysis and addition of phosphate. With this system, the phosphate concentration was successfully analysed and controlled after 19.4 hr in the range 23.3~43.4 mg/L. The cell concentration was increased by 33.0-fold by the addition of these three nutrients. The overall specific growth rate of the yeast was 0.19 hr-1.

역미셀과 가압이산화탄소를 이용한 난백 lysozyme의 추출 실험에서 일정한 압력의 이산화탄소를 유기용액에 가하였을 때 lysozyme의 추출율과 그 때 형성되는 역미셀의 크기, 즉 역미셀 내부의 수분함량 (W0)를 알아보았다. 이산화탄소로 가압된 상태에서도 수용액에서 유기용액으로의 lysozyme의 추출 경향은 실험조건인 수용액의 이온강도, pH, 유기용액의 계면활성제의 농도를 달리 하였을 때 기존의 다른 연구와 유사한 경향을 나타내었으며, 이산화탄소의 압력을 102 bar 까지 증가시켰을 때 가장 높은 추출율을 나타내었다. 또한 이때 역미셀 내부의 수분함량 (W0)을 측정한 결과, lysozyme의 추출율과 역미셀 내부의 수분함량은 비례함을 확인할 수 있었다.

A study of hen egg lysozyme extraction using reversed micelles and pressurized CO2 phase was conducted. The relationship between the lysozyme extraction and water content (W0) under the pressurized CO2 conditions was investigated. The water content of the micellar organic phase was a significant parameter affecting the mass transfer of protein and enzymatic activity in reversed micellar process. It was found that the reversed micelles in the organic phase with pressurized CO2 were larger than the organic phase without CO2. Therefore, the extractionrate of lysozyme in the interface of the aqueous phase and the organic phase was increased. W0 value was increased at the high surfactant concentration and the extraction rate of lysozyme was enhanced.

Locus coeruleus (LC)에는 전체 노르아드레날린성 뉴런의 절반 가량이 모여 있는데, 여기서 노르아드레날린성 뉴런이 뇌의 거의 모든 부위로 신경자극을 보내게 된다. LC는 알츠하이머병, 파킨슨병, 헌팅턴병 같은 여러 가지 신경퇴행성 질환에서 공통적으로 타격을 받는 주요 부위이다. 뇌 유래 신경영양인자, BDNF가 LC 노르아드레날린성 뉴런을 포함한 중추신경계 뉴런들의 분화와 신경세포 생존에 중요한 조절자로 작용한다. 본 연구에서는 LC 노르아드레날린성 신경세포에서 여러 가지 작은 분자들과 성장인자들이 BDNF 생산을 촉진할 수 있는지를 조사하였다. 실험에 사용한 분자들로는 neuropeptides, cytokines, 성장인자, 신경전달물질들과 세포내 신호전달물질들이 포함되었다. 여러 가지 작은 분자들과 성장인자들 중에서 FGF8b, BMP-4, forskolin 그리고 dibutyryl cGMP가 LC 노르아드레날린성 뉴런에서 BDNF 분비를 뚜렷하게 증대시킨 것으로 판명되었다. 특히, BMP-4는 BDNF 생산을 2.5배 이상 증가시켰다. LC 노르아드레날린성 뉴런에서 BDNF를 증가시킨 물질들은 여러 가지 신경퇴행성 질환에서 신경세포가 손실되는 것을 막거나 지연시킬 수 있을 것이므로, 치료제나 증상완화제로서의 가능성이 높다.

The locus coeruleus (LC) contains about half of the total number of noradrenergic neurons in the brain and those noradrenergic neurons from the LC innervate entire brain regions. The LC is a major common target region in several neurodegenerative disorders such as Alzheimer's, Pakinson's and Huntington's diseases. The brain-derived neurotrophic factor (BDNF) regulate neuronal cell survival and differentiation of central nervous system neurons, including LC noradrenergic neurons. In this study, various small molecules and growth factors were tested as candidates to promote the production of BDNF in LC noradrenergic neuronal cells. The molecules tested include neuropeptides, cytokines, growth factors, neurotransmitters, and intracellular signaling agents. Four small molecules or growth factors, FGF8b, BMP-4, forskolin, and dibutyryl cGMP, were found to increase the release of BDNF in LC noradrenergic neurons. Especially, BMP-4 significantly enhanced BDNF production over 2.5-fold in LC noradrenergic neurons.

본 연구에서는 오존과 생물활성탄 연계공정의 효율성을 비교하고자 원수, 원수-오존처리, 원수-오존-응집ㆍ침전 공정 처리수를 생물활성탄에 유입시켜 용존 유기물질의 제거효과를 비교ㆍ연구하였다. 또한 생물활성탄의 생물학적 처리능을 조사하기 위하여 총질소, 총인, 암모니아성 질소의 제거경향을 파악하였으며 그 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 오존ㆍ생물활성탄 처리시의 평균 제거율은 30.7%로 다른 처리 공정에 비하여 상대적으로 높은 용존 유기물질 제거율을 나타냈는데, 이것은 생물활성탄 컬럼 상에서 용존산소의 농도를 증가시킴과 오존의 산화로 인하여 유기물의 생분해도를 증가시킴으로서 활성탄 컬럼 내의 용존 유기물질 제거를 증가시킨 것으로 사료되며, 생물활성탄 컬럼의 DOC 저감율이 가장 높은 EBCT 10분을 최적의 EBCT로 판단하였다. 또한 각 공정별 유기물의 성상변화를 살펴보기 위하여 specific ultra violet adsorbance 성상 변화를 조사하였으며 오존처리에 의해 다량의 hydrophobic 성분이 hydrophilic 성분으로 전환되었으며 생물활성탄 처리에 의해 28%의 SUVA 값의 제거가 발생하였다. 이것은 오존 처리에 의해 다량의 hydrophobic 성분이 hydrophilic 성분으로 전환되었으며, 이러한 hydrophilic 성분이 생물활성탄 처리에 의해 제거된 것으로 사료된다. 원수를 유입시킨 생물 활성탄 처리수는 45.3%, 오존 처리수를 유입시킨 컬럼에서는 44.6%, 오존-응집ㆍ침전처리수를 유입시킨 컬럼에서 58.4%의 UV254 제거율을 나타내었으며, 암모니아성 질소의 경우 66%, 81%, 29%의 제거율을 나타내어 생물학적 제거가 활발함을 관찰할 수 있었다. 따라서 본 연구를 통하여 오존산화처리와 활성탄의 연계처리는 용존 유기물질의 저감 뿐만 아니라 생물활성탄의 생물학적 처리능을 향상시키는 효율적인 공정임을 확인할 수 있었다.

The removal yield of dissolved organic matter in drinking water by biological activated carbon (BAC) process was investigated. The tested processes were raw water-BAC process (BAC1), raw water-ozonation-BAC process (BAC2), and raw water-ozonation-coagulation/sedimentation-BAC process (BAC3). The amounts of organic matter was measured as dissolved organic carbon (DOC), ulta-violet radiation at 254 nm wavelength (UV254), total nitrogen (T-N), ammonia nitrogen (NH3-N), and total phosphate (T-P). As a results, 30.7% DOC was removed by BAC2 process, which showed higher removal efficiency than BAC1 or BAC3 processes. The removal yield of UV254 in BAC1, BAC2, and BAC3 processes were observed as 45.3%, 44.6%, 58.4%, respectively. And the removal yield of ammonia nitrogen were 66%, 81%, 29% in each BAC processes. The optimal empty bed contact time (EBCT) of BAC processes was estimated as 10 minute. This study has shown that BAC process combined with ozone treatment was efficient for removing dissolved organic matter in water.

Ames test (S. typhimurium TA98, TA100)에서 6종의 직접 변이원에 대한 가시오갈피(뿌리, 줄기, 잎)의 메탄올 추출물 및 용매 분획물의 항돌연변이 효과를 고찰하였다. Salmonella typhimuriun TA98, TA100에서, 6종의 직접변이원으로 유도된 각각의 변이원성에 대한 가시오갈피 뿌리, 줄기 및 잎의 메 탄올 추출물의 돌연변이 억제효과를 검색한 결과 1-nitropyrene의 변이원성에 대하여 선택적으로 강한 억제효과를 나타내었다. 따라서 1-nitropyrene 변이원의 돌연변이원성에 대한 용매분획물의 활성을 비교한 결과 클로로포름 분획물이 가장 강한 억제효과를 나타내었다. S. typhimurium TA98, TA100에서, 뿌리의 클로로포름 분획물은 세포내 항돌연변이 효과를 강하게 나타낸 반면 줄기와 잎은 세포내 돌연 변이 억제효과를 나타내지 않았다. 이 결과로부터 가시오갈피 뿌리에는 주로 세포내 항돌연변이 효과를, 줄기와 잎에는 세포외 항돌연변이 효과를 강하게 나타내는 활성 성분이 함유되어 있음을 알 수 있었다.

Antimutagenic effects of Eleutherococcus senticosus Maxim. on the mutagenicty induced by direct mutagens, 4-NQO, MNNG, NaN3, 4-NPD, 2-NF, and 1-NP was studied by the Ames test with Salmonella typhimurium TA98 and TA100. The methanol extract (500 μg/plate) of E. senticosus Maxim. showed inhibitory effect on the mutagenicty induced by 1-NP only among the tested mutagens. In S. typhimurium TA98, the methanol extracts of the root, stem and leaf showed inhibitory effects of 54.9, 29.5, and 32.9% inhibition on 1-NP mutagenicity, respectively. In S. typhimurium TA100, the methanol extracts of the root, stem, and leaf showed inhibitory effects of 59.7, 30.2, and 43.6%, respectively. The methanol extract were further fractionated by a subsequent liquid-liquid partition technique with chloroform, butanol, and water. The chloroform (300 μ g/plate) fraction of the root, stem and leaf showed the strong antimutagenic effects on the mutagenicity induced by 1-NP in S. typhimurium TA98 and TA100. But none or weak antimutagenicities were observed in the butanol and aqueous fraction. The chloroform fractions of root, stem and leaf showed the antimutagenic effects of 61.6～88.6% in a dose-dependent manner. In the antimutagenic mode test, the inhibitory effect of root was mainly bio-antimutagenic, whereas stem and leaf were desmutagenic.

당알콜인 D-sorbitol을 화학 촉매 p-toluenesulfonic acid(p-TSA)를 이용하여 탈수반응을 수행하여 고리구조의 1,4-sorbitan을 제조 후 효소적으로 고정화 리파제 Novozym 435를 이용하여 아크릴산과 에스테르화 반응을 수행한 결과 아래와 같은 결론을 얻었다. D-Sorbitol을 p-TSA를 화학촉매로 하여 탈수반응을 통한 고리화 반응의 생성물인 1,4-sorbitan의 최대수율을 얻을 수 있는 최적조건은 1% (w/w)의 p-TSA를 이용하여 200 mmHg의 감압 조건에서 130℃에서 150분 반응 후 약 90%의 1,4-sorbitan을 얻을 수 있었으며, 부산물과 미반응의 D-sorbitol의 양을 최소화시킬 수 있었다. 화학적 촉매반응의 생성물로 얻은 1,4-sorbitan을 고정화 리파제 (Novozym 435)를 이용하여 반응매질 t-butanol에서 아크릴산과의 에스테르화 반응을 수행한 결과, 50℃에서 고정화 효소는 최대 활성을 보였으며, 최적 첨가량은 3% (w/v)이었다. 또한 초기농도가 반응의 전환율에 미치는 영향을 조사한 결과 1,4-sorbitan 50 g/L의 초기농도에서 55.8%의 최대 전환율을 얻었으며, 63.5%의 반응수율을 보인 1:3의 몰비가 최적으로 조사되었다.

This study was performed to research a chemo-enzymatic synthesis of sorbitan acrylate. It was firstly to determine the optimum conditions for D-sorbitol cyclic reaction in the presence of p-toluenesulfonic acid (p-TSA) as catalyst material. It was secondly to find the optimum conditions for sorbitan acrylate synthesis using immobilized lipase Novozym 435 in t-butanol from its materials. The maximum yield of 1,4-sorbitan synthesis were obtained approximately 90% (w/w) at 130℃ and 200 mmHg vacuum pressure with 1% (w/w) p-TSA after 150 min reaction time on our experimental system. The product from optimum condition was less color than those obtained at higher temperatures and minimized byproduct and unreacted D-sorbitol. Sorbitan acrylate was synthesized to around 63.5% conversion of 1,4-sorbitan. The experimental optimum condition was found at 50℃, atmospheric pressure, 3% (w/v) Novozym 435, 50 g/L 1,4-sorbitan of initial reactant concentration, and 1:3 molar ratio of 1,4-sorbitan to acrylic acid.

PC 리포솜에 최대로 포함되는 DHA의 양은 PC : DHA의 비율이 1 : 0.8인 것으로 나타났으며 이때 적재 효율은 약 91 %였고 AVDL의 경우에는 약 17 %이었다. DHA의 산화를 방지하기 위하여 vitamin C/alginate 리포솜에 병합시킬 수 있었고 TEM을 통하여 제조된 다양한 리포솜의 형태와 크기를 확인할 수 있었다. TBARS 분석법에 의해 40 ℃에서 DHA가 포함된 PC 리포솜과 AVDL에 포함된 DHA의 산화정도를 분석하였고, 결과적으로 자연 상태에서 리포솜에 포함된 DHA는 밀도가 높아질수록 산화에 안정하며, vitamin C를 포함한 alginate gel 리포솜은 DHA의 산화를 크게 억제한 다는 것을 확인하였다. AVDL은 실험에서와 같은 산화조건에서 DHA의 산화를 초기 3일까지는 거의 완전히 억제하였고 그 이후에도 항산화 효과가 크다는 것을 확인하였다.

Antioxidant effect of reconstituted liposome was studied for application to food and cosmetic industry. Vitamin-C/calcium alginate gel-entrapped DHA-PC liposome (AVDL) was prepared and studied with respect to morphology (TEM), loading efficiency (TLC) and antioxidant effect (TBARS assay). AVDL has spherical structure and 80～250 nm size. As DHA content increased, DHA and PC loading efficiency and antioxidant effect was increased. At addition of 0.2 % vitamin C in AVDL, DHA auto-oxidation was minimized and sustained about 3 days.

생물막 공정은 소규모 오수처리공정에서 운전과 유지가 간단하기 때문에 활성 슬러지 공정보다 각광을 받고 있다. 담체로 폐토기와 폐비닐을 충진한 컬럼형 반응기로 실폐수인 식당 폐수의 오염물을 제거하는 실험을 수행하였다. 실험결과, 수력학적 체류시간 (HRT)이 18 hr일 때 COD 제거율은 93.7%로 최대 COD 제거율을 보였다. 같은 조건에서 T-N과 T-P의 평균 제거율은 각각 82.3%, 25.9%를 나타내었다. 따라서 HRT를 18 hr 이상일 때 유기물과 질소의 제거 측면에서 비교적 만족할 만한 처리효율을 얻을 수 있었다.

Biofilm process is preferred to activated sludge process in small domestic wastewater treatment plant because of its simplicity in operation and maintenance. Column reactor filled with waste ceramics and with waste plastics was used to remove pollutants in restaurant wastewater. COD removal at 18 hours of hydraulic retention time (HRT) gave 93.7% COD removal during the experimental period, where maximum COD removal was observed. Under same condition, average removal of total nitrogen and total phosphorus were 82.3% and 25.9%, respectively. Organic and nitrogen were efficiently removed with the HRT of 18 hours or more.

본 연구에서는 니코틴분해에 효과가 있는 천연식물 추출물질 (NDM)을 시험관에서 직접 혼합한 경우와 렛트를 이용한 동물 실험을 통해서 니코틴의 코티닌 전이를 조사해 보았다. 니코틴 분해제 (NDM)에 의한 니코틴의 코티닌으로의 분해를 시험관에서 확인한 결과 혼합 90분경과 후 대조군과 대비하여 약 2.5배의 분해능을 보였다. 랫트를 이용한 동물실험에서 NDM의 니코틴분해능 확인결과 혈중 니코틴 농도는 90분 경과후 대조군 대비 약 33%의 감소를 나타냈고, 코티닌의 혈중 농도는 약 57%의 증가를 나타내었다. 이러한 결과를 통해 NDM이 니코틴 분해에 우수한 효과가 있음을 확인하였다. 본 연구결과에서 알 수 있듯이 기존 알려진 여러 천연식물 추출물들은 니코틴의 대사경로 중 인체에 무해한 코틴닌으로 의 전이유도를 촉진하는 물질을 함유하고 있는 것으로 나타났으며, 단일 추출물질이 아닌 복합추출물질로 구성되어 기존의 니코틴 분해제에 비해 탁월한 효과를 보여 주었다.

To develop a nicotine-degrading material (NDM), the natural herbal extract was studied. For the in vitro verification , the herbal extract was mixed into the dilute nicotine solution and the ability of NDM to degrade nicotine into cotinine was measured spectrophotometically. In the in vivo study, the rats in experimental and control groups were orally fed with the herbal extract and water, respectively, for 2 weeks. And then, 3 mg/kg nicotine was administered to both groups by intraperitoneal injection. In results, the ability of NDM to degrade nicotine into cotinine was shown 2.5 fold higher after 90 min reaction in comparison with the control group. In addition, a decrease of 33% in nicotine concentration and a increase of 57% in cotinine concentration were shown in rat blood. Therefore, NDM was shown to be effective in the conversion of nicotine into cotinine.

커들란과 활성탄의 조성을 몇 가지로 나누어서 실험한 결과 커들란 30 g/L과 활성탄 6 g/L의 비로 제조하여 Autoclave (121℃, 1 atm, 15 min)에서 가열한 담체의 물성이 다공성 특성 및 세포의 고정화 측면에서 우수함을 보였다. 충전층 반응기를 설치하여 담체를 고정시킨 후 미생물 부착능력을 실험한 결과, 철 산화 세균에 의하여 시간이 증가할 수록 철 산화 속도가 빨라지고, 이 과정을 주사전자현미경으 로 촬영한 결과 시간이 증가할수록 담체에 부착되는 미생물의 농도가 증가함을 확인할 수 있었다. 그리고 본 실험에서 사용된 담체는 환경 친화적인 고분자로 2차적으로 발생할 수 있는 환경문제를 해결 할 수 있으며 기존의 담체에 비교하여 비표면적이 넓고, 인체에 해가 없는 생물고분자 담체이므로 식품용도의 흡착제 등으로도 유용하게 사용될 수 있다.

The microbial immobilization media with curdlan and activated carbon which has great immobilization capacity has been developed. Characteristics of porosity and mechanical strength of this support media are dependent on manufacturing method. The support media showed the best cell immobilization performance when the ratio of curdlan and activated carbon was 30 g/L to 6 g/L in this study. The immobilization of iron-oxidizing bacteria on the supporting particles was photographed with a scanning electron microscope. Since cell concentration on the surface of supporting particle increased with the reaction time, the iron oxidation rate also increased.