A cultivar (Malus domestica cv. Fuji) of apple was selected to make apple peel (AP) powder by three different powdering methods. Frozen AP was thawed and subsequently was dried or ground without drying. After AP was dried by hot-air drying at 60°C or freeze-drying, the dried AP was ground using a conventional blender. Separately, the thawed AP was powered by using a cryogenic micro grinding technology (CMGT). The ground AP and three types of AP powder were extracted using deionized water, 20, 40, 60, 80, or 100% methanol, followed by vacuum evaporation. The total phenolics contents (TPC), total flavonoids contents (TFC), DPPH, and ABTS radical scavenging capacities of each extract were compared to determine an efficient powdering method. Lyophilized AP powder extract using 60% methanol showed the highest TPC and DPPH radical scavenging capacity. In contrast, 60% methanol extract of the powder by CMGT, resulting in the smallest particle, exhibited the highest TFC and ABTS radical scavenging capacity. This study suggests that the extraction yield of bioactive compounds from AP may be varied according to different powdering methods and that a new powdering process such as CMGT may be applicable to develop functional foods efficiently.

본 연구에서는 인공광 광질에 따른 곰보배추의 생육, 엽형 및 항산화능을 비교하였다. 정식 후 56일째에 측정 된 엽장, 엽폭 및 엽수는 적색 LED(R)와 대조구인 형광등(FL) 처리구에서 유의적으로 높았고 혼합광(RB2:1)과 백색 LED(W) 처리구에서 낮았다. 엽형지수(엽장/엽폭)도 적색 LED(R)와 대조구인 형광등(FL) 처리구에서 유의적으로 높았고 혼합광(RB2:1)과 백색 LED(W) 처리구에서 낮았다. 지상부 생체중, 건물중 및 엽면적 모두 적색 LED(R) 처리구에서 가장 높았고 형광등(FL)과 청색 LED(B) 처리구가 그 다음으로 높게 나타났으며 혼합광 (RB2:1)과 백색 LED(W) 처리구에서 낮았다. 잎의 수하 현상은 정식 21일 이후부터 적색 LED(R)와 혼합광 (RB2:1) 처리구에서만 발생하였다. 엽록소 함량은 적색 LED(R) 처리구에서 가장 낮았다. 비엽중은 청색 LED(B) 처리구에서 가장 높았고 형광등(FL) 처리구에서 가장 낮았다. DPPH free radical 소거활성은 처리 간 유의차가 없었다. 위의 결과들을 종합하여 볼 때 형광등이 곰보배추를 실내에서 인공으로 재배 시 적합한 광원으로 판단된다.

In this study, thermal performance test of VMD module was performed, prior to the construction of the demonstration plant using the vacuum membrane distillation　(VMD) module of the capacity of 400 m3/day and to the commercialization of the VMD module. For the thermal performance test, the experimental equipment of capacity of 2 m3/day was constructed. The permeate flux test and thermal performance test according to feed water conditions such as temperature and flow rate were conducted. The VMD module used in the study was manufactured by ECONITY Co., LTD with PVDF hollow fiber membrane. As a result, the Performance Ratio (PR) of the VMD module showed the maximum value of 0.904 under the condition of feed water temperature of 75℃ and flow rate of 8 m3/h. PR value of the VMD module using PVDF hollow fiber membrane showed linearly increasing relationship with feed water temperature and flow rate. Also, The permeate flux of the VMD module was analyzed to have maximum value of 18.25 LMH and the salt rejection was 99.99%.

치자(Gardenia jasminoides Ellis fructus, GJE) 씨에서의 70% 에탄올, CM (chloroform: methanol, 부피 비 2:1(CM)) 및 노르말 부탄올 추출 용매별 flavonoid 함량 및 항산화 능, 금속 킬레이 트 능력 측정을 통하여 치자 씨의 기능성 식품 소재로서의 가치를 검토한 결과, 치자 씨의 proanthocyanidin 함량은 건조 무게(g) 중 카테킨(catechin) 당량으로 계산하여 70.035±0.772 mg으로 나타났으며, 추출 수율은 CM (36.39%), 70% 에탄올(27.32%), 노르말 부탄올(26.23%) 순으로 나타났 다. 추출 용매별 항산화 능은 농도(0.2, 0.4, 0.6 mg/mL)가 증가할수록 유의적으로 증가하였으며 (p<0.05), 양성대조군으로 사용된 ascorbic acid, butylated hydroxyanisole (BHA), ethylenediamnetetraacetic acid (EDTA) 보다는 낮은 활성이 확인되었다. Flavonoid 함량(mg)은 시료 g 당 케르세틴(quercetin) 당량으로 계산하여 70% 에탄올(0.830), CM (0.752), 노르말 부탄올(0.105) 순 으로 확인되었으며, 항산화 능 분석 실험과 금속 킬레이트 능력 실험에서도 이와 유사한 양상으로 동정 되어 모든 분석에서 70% 에탄올과 CM 추출물이 강한 생리활성을 나타내었다. 따라서 치자 씨의 용매 별 flavonoid 함량에 따라 항산화 능 및 금속 킬레이트 능력이 증가하는 것으로 관찰되었다. 이에, 치자 씨는 proanthocyanidin과 flavonoid 화합물을 다량 함유하고 있으며, 높은 항산화 능 과 생리활성을 가 지고 있어 기능성 식품 및 천연 항산화제로서의 가치가 있을 것으로 추정된다.

치자 껍질의 70% methanol, ethyl acetate (EA) 및 distilled water (DW)의 용매 별 추출물 의 total phenol 함량 및 질소 산화물 소거능, 환원력, β-carotene 탈색을 이용한 항산화력 및 지질과 산화 저해능 측정을 통하여 치자의 기능성 식품 소재로서의 가치를 검토한 결과, anthocyanin 함량은 3.519±0.635 mg/100 g DW로 나타났으며, 용매 별 추출 수율은 DW (39.87%), 70% methanol (36.26%), EA (2.88%) 로 관찰되었다. 추출 용매 별 항산화 활성은 농도(0.2, 0.4, 0.6 mg/mL)가 증가 할수록 유의적으로 증가하였으며 control로 사용된 ascorbic acid, BHA, trolox 보다는 낮은 활성이 확 인되었다. 치자 껍질의 total phenol 함량은 EA, 70% methanol, DW 추출물 순으로 EA 추출물에서 26.59±0.20 CAE (caffeic acid equivalents) mg/g으로 가장 높았으며, Nitric oxide (NO) radical 소거 능에서는 70% methanol (70.32~76.15%), DW (52.66~59.31%), EA (34.65~46.98%) 추출물 순으로 나타났다. Nitrite (NO2) 소거능은 70% methanol (34.57~39.33%), DW (32.53~38.47%), EA (27.59~32.62%) 순으로 관찰되었다. β-carotene 탈색 저해능은 DW (41.55~50.97%), 70% methanol (23.37~44.80%), EA (13.37~25.24%) 순으로 동정되었다. Reducing power (optical density)는 70% methanol (0.044~0.127), DW (0.033~0.099), EA (0.026~0.097) 순으로 확인되었다. 지질과산화 저해 능은 껍질 추출물 중 70% methanol (56.51~76.21%), EA (54.59~63.34%), DW (47.92~61.11%) 순 으로 관찰되었다(p<0.05). 이에, 치자 껍질은 기능성 식품 및 천연 항산화제로서의 가치가 매우 높을 것 으로 판단된다.

치자 씨 추출물이 항산화력 및 지질과산화 저해능에 미치는 영향을 알아 보고 치자의 기능성 식품 소재로서의 가치를 검토하기 위하여 실험을 수행한 결과, 치자 씨의 anthocyanin 함량을 측정한 결과 2.201±0.516 mg/100 g DW로 나타났으며, 치자 씨의 용매 별 추출 수율은 chloroform:methanol (CM, 2:1, v/v) 36.39%, 70% ethanol (27.32%), n-butanol (26.23%) 로 확인되었다. 추출 용매 별 항산화 활성은 농도(0.2, 0.4, 0.6 mg/mL)가 증가할수록 유의적으로 증가하였으며 positive control로 사 용된 ascorbic acid, BHA, trolox 보다는 낮은 활성이 관찰되었다. 치자 씨의 total phenol 함량(mg CAE/g)은 CM (32.50), 70% ethanol (30.09), n-butanol (11.07) 추출물 순으로 n-butanol 추출물에 서 가장 적은 함량을 보였으며, Nitric oxide (NO) radical 소거능에서는 CM (76.97~84.24%), 70% ethanol (74.10~79.99%), n-butanol (30.66~37.15%) 추출물 순으로 관찰되었다. Nitrite (NO2) 소거능 은 CM (33.53~43.23%), 70% ethanol (32.40~35.98%), n-butanol (24.72~28.14%) 순으로 관찰되었 다. β-carotene 탈색 저해능은 CM (23.73~44.70%), 70% ethanol (22.03~41.32%), n-butanol (16.00~27.87%) 순으로 확인되었다. Reducing power (optical density)는 70% ethanol (0.073~0.182), CM (0.057~0.154), n-butanol (0.028~0.079) 순으로 관찰되었다. 지질과산화 저해능은 씨 추출물 중 CM (53.26~76.56%), 70% ethanol (52.97~76.56%), n-butanol (38.54~53.33%) 순으로 나타났다. 이 에, 치자씨 추출물은 천연 항산화제로서 기능성 식품의 가치가 높을 것으로 판단된다.

Numerical models of composite floor systems with various thickness of phase change material and sizes of circular spacers were developed based on finite element analysis. In order to perform a heat transfer analysis, thermal properties of steels were determined and those of phase change material were estimated from experiment results. In addition, the thermal insulation performance of composite floor systems with respect to different thickness of phase change material and sizes of circular spacers was predicted. To verify the validity of analysis, analysis results were compared with vertical furnace fire test results of equivalent conditions. As a result, available thicknesses of phase change material and sizes of circular spacers were proposed to satisfy the thermal insulation criteria of Korean Standards.

본 연구는 표면 반응 분석법을 이용하여 곤드레 데치기 최적 공정 조건을 확립하고 각각의 공정으로부터 생산된 곤드레 추출물로부터 총 페놀 화합물, 플라보노이드의 함량, DPPH 라디칼 소거능 을 분석하였다. 최적 공정 확립을 위한 데치기 공정 범위로 온도는 70℃ - 99℃, 시간은 70 - 170 sec. 로 하였다. 데치기 공정 후 총 페놀 함량의 범위는 13.00 - 35.48 mg/g 이고 최대 예측 총 페놀함량은 35.48 mg/g, 총 페놀 함량의 경향을 보면 데치기 온도에 따라 급격히 감소하다가 증가하는 것으로 보 여 지므로 온도에 의해 더 많은 영향을 받는 것으로 나타난다. 플라보노이드의 함량의 범위는 2.31 - 8.38 mg/g 이고 최대 예측 플라보노이드 함량은 8.38 mg/g 이었다. 플라보노이드 함량의 경향을 보면 데치기 시간에 따라 서서히 증가하다가 급격히 감소하는 것으로 보여 지므로 시간에 의해 더 많은 영향 을 받는 것으로 나타났다. DPPH 라디칼 소거능의 범위는 42.10 - 67.14%이고 최대 예측 DPPH 라디 칼 소거능은 67.14%로 측정 되었다. DPPH의 경향을 보면 데치기 온도에 따라 증가하다가 급격히 감소 하는 것으로 보여 지므로 온도에 의해 더 많은 영향을 받는 것으로 나타난다. 따라서 데치기 공정 최적 조건은 온도 85℃와 시간 150 sec. 로 결정되었다.

최근 조직공학 기술의 발달로 재해와 질병으로 인한 손상된 조직과 장기의 대체연구들 이 진행되고 있다. 장기 대체 연구의 핵심 요소 중 하나는 재건된 조직이나 장기가 혈관 망을 형성하여 host tissue로부터 양분과 산소의 전달이다. 본 연구는 조직공학 기법을 이용하여 장기 재건에 필수적인 혈관 재건을 위해 혈관을 구성하는 주세포인 endothelial cell을 체외에서 배양하는 것이다. Endothelial cell(EC)배양을 위해서는 세포지지체인 세 포외 기질(External cellular metrics, ECM)을 필요로 하기 때문에 ECM중에 대표적인 collagen과 gelatin을 사용하여 지지체에 따른 체외배양능을 비교하였다. 실험 동물로는 돼지 대동맥을 채취하여, 대동맥 속에 collagenase type I을 주입하고, 혈관의 입·출구를 봉합한 상태로 10분 간 37℃에서 처리하였다. 관류된 용액은 10% FBS가 함유된 기본배 양액(EGM-2 media)을 사용하여 2번 수세한 후 회수된 세포를 각각의 ECM이 처리된 dish위에서 배양 하였다. EC세포인지를 확인하기 위해서 EC표지 인자인 CD31과 vWF 항체의 발현을 flow cytometry로 확인 하였고, 회수된 세포에서 두 단백질이 모두 발현 되었다. ECM에 따른 EC의 세포 형태를 비교하였을 때 형태학적 차이는 없었다. Basement Membrane Extract위에서 calcein-AM으로 염색된 EC는 ECM의 종류와 상관 없이 2-6시간 사이에 Tube Formation을 보였다. 또한 endothelial cell의 표지 마크인 CD31, Flk1, vWF의 mRNA 발현양과 IHC에 의한 단백질 발현을 조사한 결과 collagen 지지체 위에서 배양된 endothelial cells에서 발현양이 더 높았다. 결론적으로 두 가지 ECM에서 모두 성공적으로 endothelial cell의 배양이 가능하지만 collagen위에서 배양된 endothelial cell이 더 우수한 maintenance능력을 가짐을 확인 할 수 있었다.

백년초 분말과 백년초 추출물의 항산화능과 친수성에 대한 아르곤 콜드 플라즈마(cold plasma, CP) 처리의 영향을 연구하였고, 두 특성에 대한 최적 CP 처리 조건을 결정하였다. 백년초 추출물 시료는 백년초 분말을 80% 에틸알코올 로 추출한 후 감압 농축하고 동결건조하여 얻었다. CP 처리 조건은 플라즈마 형성 전력(600-900 W)과 처리 시간 (10-40 min)을 변수로 하여 반응표면모델(response surface model, RSM) 중심합성계획법으로 설계하였다. 백년초시료의 항산화능은 α, α-diphenyl-β-picrylhydrazyl (DPPH)-라디칼 소거 활성(%)법으로 측정하였고, CP 처리 조건과 라디칼 소 거 활성의 상관관계를 RSM 분석법으로 분석하였다. 시료의 친수성 관찰은 용해도와 분산안정성측정을 통해 이루어졌 고, 각각은 수용액상에 용해된 고형분의 비율(%, W/W)과 후방 산란의 변화(delta back scattering)로 측정되었으며, 쿼 세틴 함량은 HPLC로 정량분석하였다. 백년초 분말에 대한 최적 CP 형성 전력과 시간은 항산화능을 유지시키고 (p>0.05), 용해도를 2.3%만큼 증가시키며(p<0.05), delta back scattering을 0.47%만큼 감소시킨 856 W에서 36분으로 결 정 되었고, 백년초 추출물에 대한 최적 CP 형성 전력과 시간은 항산화능을 유지시키고(p>0.05), delta back scattering을 0.14%만큼 감소시킨 644 W에서 36분으로 결정 되었다. 최적 CP 처리 조건에서 백년초 분말과 추출물의 쿼세틴 함량 은 각각 2.7 μg/mL과 6.6 μg/mL 만큼 증가하였다(p<0.05). RSM 분석 결과 백년초 추출물의 항산화능은 CP 형성 전력 과 CP 처리 시간 조건에 영향을 받음을 확인할 수 있었으나(p<0.05), 선형 상관성은 보이지 않았다. 본 연구를 통해 CP 처리가 백년초 분말과 백년초 추출물의 항산화능 저감없이 친수성을 개선하는 것을 확인하였다. 백년초 분말과 백 년초 추출물의 식품 적용성을 증대시키는 기술로서 CP 처리의 가능성을 확인하였다.

For several decades, lactic acid bacterium (Lactobacillus graminis: LAB) has been generally recognized as safe. To develop the pan-environmental bio-control agent, algicidal activity of the live LAB cell and its culture filtrate (CF) was examined against Microcystis aeruginosa. LAB cells perfectly lysed M. aeruginosa within 3 days, while the CF had a less effect than the live cells, approximately 78% inhibition of algal growth during a same culture period. The concentration of microcystin in alone culture of M. aeruginosa was 7.1 μg L-1, but gradually increased and leach 158.5 μg L-1 on 10 days. However, LAB cells clearly decreased the microcystin by 10.3 μg L-1 in the same period, approximately 93.5%. CF of LAB showed a strong algicidal activity over 75% between pH 2-7, 91.3% by the treatment of proteinase K, 87.8% by below 3 kDa in particle size, and 75.3% by heat treatment, respectively. Of five solvents, fractions of CF passed through solvents diethyl ether and ethyl acetate showed an obvious algicidal activity in the algal-lawn test. Among 5 fractions purified by silica-gel TLC plate, two spots showed a most strong removal activity on M. aeruginosa. Another analysis of GC indicate that CF contained six representative fatty acids. Even though most of these substance have been known as an anti-algal substance against M. aeruginosa, oleic acid is the most effective. These results suggested that the culture filtrate or specific substances, like a fatty acids, in comparison with live L. graminis can be a successful and eco-friendly agent to control Microcystis bloom.

There is a growing interest in the application of primary hepatocytes for treatment of liver diseases in humans and for drug development. Several studies have focused on long-term survival and di-differentiation blocking of primary hepatocytes in an in vitro culture system. Therefore, the present study also aimed to optimize an in vitro culture system using primary rat hepatocytes. Primary rat hepatocytes from 6-week-old male Crl:CD rats were isolated using a modified two-step collagenase perfusion. Healthy 3.5 × 106 primary rat hepatocytes were seeded into a 2 dimensional (2D) culture in a 25T culture flask coated with collagen type I or into a 3D culture in a 125-ml spinner flask for 7 days. Production of plasma protein (ALB and TF), apoptosis (BAX and BCL2), and CYP (CYP3A1) related genes were compared between the 2D and 3D culture systems. The 3D culture system had an advantage over the 2D system because of the relatively high expression of ALB and low expression of BAX in the 3D system. However, the level of CYP3A1 did not improve in the 3D culture with and without the presence of a dexamethasone inducer. Therefore, 3D culture has an advantage for albumin production and primary rat hepatocyte survivability, but a low expression of CYP3A1 indicated that primary rat hepatocytes require a high–density culture for stress reduction by continuous flow.

The purposes of this study are to develop a chitosan suspension for the carbon dioxide (CO2) concentration indication of packaged food and to investigate the changes in the CO2 indication corresponding to 2-amino-2-methylpropan- 1-ol (AMP) or 2-aminoethanol (monoethanolamine, MEA) addition. Chitosan suspension was prepared by adding chitosan (0.1, 0.2, and 0.4%) to distilled water and subsequently the pH of the suspension was adjusted to 7.0 after the addition of AMP or MEA. Changes in the pH and the turbidity of the chitosan suspension were measured over time under exposure in a normal atmosphere or 100% carbon dioxide environment. The pH of the chitosan suspension exposed at 100% carbon dioxide environment decreased rapidly up to approximately 6.3 in the initial CO2 exposure. The transmittance values of 0.1 and 0.2% chitosan suspensions with 5% AMP increased from 32 to 99% and from 19 to 86%, respectively. The addition of 5% AMP improved the visual indication performance of the chitosan suspension since it increased significantly the width of the transmittance value before and after CO2 exposure. The chitosan suspension with AMP has a potential to be used as a quality indicator of the packaged foods which produce carbon dioxide during storage and distribution.

영지버섯 유래의 유용성분으로 알려진 터페노이드 계열의 가노데릭산 22종( A, B, C, C2, C6, D, F, H, I, K, M, N, S, Y, Z, AM1, DM, CM2, S2, TR, TN, TQ)에 대한 항산화 효능 분석을 실시한 결과, 양성대조구인 Ascorbic acid가 94.8%를 나타낸 것에 비하여 10-20%대의 매우 낮은 항산화 효능을 보였다. 22종 중에선 가 노데릭산 DM이 25.2%로 가장 높은 항산화 효능을 보였다. 다음으로 아질산염 억제능 분석을 실시한 결과 양성대조구로 쓰인 Tannic acid는 28.4%였고 가노데릭산 22종 모두 Tannic acid보다는 낮은 아질산염 억제능 을 보였으나, 다른 양성대조구로 쓰인 Ascorbic acid는 14.9%를 나타냈으며 가노데릭산 22종 중에서 50%인 11종이 이 Ascorbic acid보다 높은 억제율을 보였다. 그 중에서 가노데릭산 C2가 25.7%로 가장 높은 억제능 을 보였다.

The aim of this work was to select suitable fermentation treatments for the efficient bioconversion of cactus (Opuntia humifusa Raf.) bioactive components with an improved radical scavenging activity for use as a nutraceutical. To obtain microorganisms for the microbial conversion of cactus, Leuconostoc mesenteroides ATCC8294, Lactobacillus plantarum KCTC 3099, Lactobacillus plantarum KERI 236 and Monascus pilosus KCCM 60029 (ATCC 22080) were used for fermentation. Fermentation by Lac. plantarum KCTC 3099 was the most effective at scavenging 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl hydrate (DPPH) and 2,2-azino-bis-(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) (ABTS) radicals and reducing iron ( ). In particular, uronic acid levels showed a remarkable increase in fermentation. The polyphenol and quercetin content of the fermented cactus showed large increases from 108.65 μg/mL and 2.71 μg/mL to 227.83 μg/mL and 9.73 μg/mL, respectively, showing a maximum level at 36 h of fermentation with Lac. plantarum KCTC 3099. Thus, cactus fermentation with Lac. plantarum is an useful process for the enhancement of antioxidant contents and activity of fresh cactus.

This study was performed to develop a new process technology for advanced wastewater treatment using a modified Rotating Activated Bacillus Contactor (RABC) process that adopts anoxic-oxic suspended biomass tanks to enhance nutrients removal. A modified lab-scale RABC process was applied to examine its applicability and to obtain the design factors for the optimum operation of the system. The modified RABC process showed a little more stable and high nutrients removal efficiency than the prototype RABC process: about 70% of nitrogen and 55% of phosphorous removal when the low organic loading (influent COD 200mg/L). However, the processing efficiency of nutrients removal rates was enhanced to great extent when high organic loading: nitrogen 90% and phosphorous 85% (influent COD 500mg/L). High organic loading stimulated extremely good biomass attachment on the reticular carrier RABC stage and the excellent nutrients removal, nevertheless with almost no offensive odor.