Accurate and rapid detection of antibiotics is critical for protecting human health and the environment. To this end, we report a novel electrochemical sensor for the simultaneous detection of Levofloxacin (LFX) and Tryptophan (TRP) in dairy samples. Outstanding electrocatalytic activity for the oxidation of LFX and TRP is exhibited by the Activated Nanodiamond (AND) and Ti3AlC2 max phase ( Ti3AlC2max) nanocomposite-modified glassy carbon electrode ( Ti3AlC2max AND/GCE) featured in our sensor. High selectivity and sensitivity are achieved by the sensor, with limits of detection (LOD) of 20.47 nM and 0.309 μM for LFX and TRP, respectively. Moreover, strong anti-parasite capacity is demonstrated by the developed sensor, making it an excellent candidate for the establishment of a reliable sensing platform for antibiotic detection. Findings suggest that this novel sensor could serve as a valuable tool for monitoring the content of LFX and TRP in dairy samples and enhancing the safety of these products.

본 연구는 고온 환경에서 사료내 트립토판과 나이아신의 첨가가 산란계의 생산성, 난품질, 지방간 지표 및 혈액성상에 미치는 상호작용 효과를 조사하고자 수행되었다. 총 384수의 25주령 로만 갈색종 산란계를 4처리 8반복으로 반복당 12수씩 무작위 임의 배치하였다. 기본 사료는 트립토판과 나이아신의 추가적인 첨가는 없으며 모든 영양소 및 에너지는 로만갈색종 산란계의 요구량에 충족하거나 초과하도록 배합되었다. 사료 처리구는 2 × 2 요인 실험 설계법으로 두 가지 수준의 트립토판(0 및 0.16%)과 두 가지 수준의 나이아신(0 및 0.03%)이 포함되었다. 모든 산란계의 사양환경은 일반 농가에서 낮시간에 온도가 올라가는 점을 고려하여 일일 중 8시간은 온도 31.4 ± 1.17℃, 습도 86.0 ± 4.28%으로 설정하였으며, 나머지 16시간은 온도 26.7 ± 1.10℃, 습도 61.7 ± 6.34%로 유지하여 주기적인 고온 환경을 조성하였다. 실험은 10주간 진행되었다. 실험 결과 사료내 트립토판과 나이아신의 주요 효과와 상호작용은 나타나지 않았다. 이와 유사하게, 난각 강도, 난각 두께, 난각색, 난황색 및 호우유닛에 대한 상호작용 도 나타나지 않았다. 주요 효과로 0.03%의 나이아신 첨가는 난황색을 유의적으로 감소시켰으나 호우유닛은 유의적으로 증가시켰다. 하지만, 0.16%의 트립토판 첨가는 난품질에 영향을 끼치지 않았다. 지방간 지표와 혈액성상에서 사료내 트립토판과 나이아신의 주요 효과 및 상호작용은 나타나지 않았다. 결론적으로, 본 연구에서 설정한 농도의 사료내 트립토판과 나이아신의 첨가는 고온 환경에서 사양되는 산란계의 생산성, 난품질, 지방간 지표 및 혈액성상에 긍정적인 영향을 미치지 않았다.

본 연구에서는 FT-IR 스펙트럼데이터의 다변량 통계분석 기법을 활용하여 인도수집 옥수수 계통 및 품종으로부터 단백질 함량이 높은 옥수수를 신속하게 선발할 수 있는 선발체계를 확립함과 동시에 lysine과 tryptophan의 함량분석을 목적으로 연구를 수행하였다. 총 48시료의 인도수집 옥수수 계통 및 품종과 국내산 품종을 이용하여 종자로부터 FT-IR 스펙트럼을 조사하였으며, 무작위로 선발된 24시 료를 대상으로 총 단백질 함량을 조사하였다. 대조구로 사용한 광평옥 모계(GPO1)의 경우 단백질 함량 이 9.34 ± 0.3mg/g dw인데 비하여 H4 계통의 경우 단백질 함량이 10.26 ± 0.5mg/g dw로 48개 옥 수수 시료 중에서 가장 높게 나타났다. 특히 옥수수 H4, H6, H11, 그리고 H12 계통의 경우 총 단백질 함량이 각각 10mg/g dw 이상으로 측정되어 광평옥 모계(9.34mg/g dw)와 부계(9.36mg/g dw) 및 이 들의 F1(9.14mg/g dw)보다 총 단백질 함량이 높은 계통으로 판명되었다. Cross-validation test에서 옥수수 종자 내 총 단백질 함량예측 PLS regression model의 regression coefficient(R2) 는 0.77로 비교적 정확하게 총 단백질 함량예측이 가능한 것으로 나타났다. 따라서 본 PLS regression model을 이용하여 단백질 함량이 높은 사일리지 옥수수 계통의 선발이 가능할 것으로 기대되며, 더 나아가 다양 한 옥수수 계통의 신속한 대사체 수준 평가가 가능할 것으로 예상된다.

An enantioselective recognition of D- and L-tryptophan (Trp)-b-cyclodextrin (CD) inclusion complex was performed using electrochemical and FT-Raman spectroscopic analysis. From the electrochemical analysis, the selectivity coefficient (KDL) of b-CD inclusion complexes was found higher than that of the D- and L-Trp in phosphate buffered saline (PBS, pH=7.0) solution. The percentage of enantioselectivity (I%ee) for peak current of D-Trp-b-CD inclusion complexes was observed higher than that of L-Trp-b-CD inclusion complexes in PBS solution. From Raman spectroscopy, chemical shift difference (D, cm-1) for the C=C stretch, ring vibration, and ring breathing of D-Try-b-CD inclusion complex were observed higher than that of L-Trp-b-CD inclusion complex. The electrochemical and Raman spectroscopic analyses were found very useful for chiral detection of racemic amino acid in the presence of b-CD.

전기방사를 이용하여 polyethersulfone (PES)-bovin albumin serum (BSA) 단백질 친화막을 제조하였으며, 이때 전기방사에 의한 공정상의 문제점을 용해도가 높고, 끓는점이 높은 2,2,3,4,4,4-Hexafluoro-1-butanol (HFB)를 공용매로 사용함으로써 해결하였다. 또한 공용매는 최적의 온도, 습도 범위를 확대시켜줌으로써 친화막의 대량 생산이 용이하리라 생각한다. 제조된 친화막은 biuret test를 통하여 친화막의 색깔이 무색에서 보라색으로 변함으로써 PES 섬유 내 BSA가 존재함을 확인할 수 있었다. 완충용액의 조성 성분 중 dimethyl sulfoxide (DMSO)는 세척과정에서 BSA와 L-tryptophan사이의 해리를 제어함으로써 용출과정에서 비교실험보다 약 5배의 높은 용출량을 보여주었다.

방사선 그라프트 중합법을 적용하여, 폴리에틸렌 다공성 중공사막에 전자선을 조사시킨 후, glycidyl methacrylate(GMA)를 그라프트 중합하였다. 그 후, 음이온 교환기로서 diethylamine (DEA), triethylamine (TEA)를 도입시켜 2종류의 음이온 교환막을 합성하였다. DEA막과 TEA막의 이온교환 밀도는 3.4 mmol/g, 1.74 mmol/g으로 DEA막이 TEA막보다 높은 이온교환기를 얻을 수 있었다. 이 2종류의 음이온교환막에 단백질(bovine serum albumin, BSA)을 투과법에 의해 고정시켜 BSA 고정막을 만들었다. DEA-BSA막의 경우, 그라프트 체인에 BSA가 8층 이상으로 다층 흡착하였으나, TEA-BSA막의 경우, 강한 음이온에 의해 다층 흡착이 이루어지지 않았다. DEA-BSA막의 경우, BSA 다층 흡착성 고정을 나타내기 때문에 L-Trp가 D-Trp보다 더 강한 흡착 특성을 나타내었다. L, D-Trp 이성질체 혼합물을 투과시킨 BTC에 있어서, DEA-BSA 막의 경우, BSA에 대한 L-Trp와 D-Trp의 키랄 인식이 다르기 때문에 2단계의 BTC곡선을 얻을 수 있었다.

식용대두유의 항온저장시 tryptophan과 arginine의 첨가농도에 따른 항산화 효과 및 기존 항산화제들의 항산화력에 대한 상승효과를 조사한 결과는 다음과 같다. 유지의 항온저장시 tryptophan과 arginine을 각 농도별로 첨가한 경우 모든 시료에서 항산화 효과를 나타냈으며 특히 tryptophan 1%를 첨가하였을 때 가장 효과가 좋았고 그 정도는 TBHQ를 첨가한 경우와 비슷하였다. 또한 tryptophan과 arginine첨가시료는 α-tocopherol보다 월등히 높은 항산화 효과를 보였다. tryptophan과 arginine을 α-tocopherol, ascorbic acid, citric acid와 혼합하여 대두유에 첨가했을 때 α-tocopherol과의 혼합물이 상승효과가 가장 높았다. 또한 citric acid나 ascorbic acid의 혼합물도 약하지만 상승효과를 보였다. 이상의 결과를 볼 때 tryptophan과 arginine은 유지에 대하여 항온저장시 모두 항산화 효과가 있었으며 특히 1%농도에서 가장 높게 나타났고 다른 항산화제와 병용했을 때 상승효과가 매우 우수하였음을 알 수 있었다.

Fortification with vitamins in crops like rice is a continuing endeavor for geneticists and rice breeders. Tryptophan is one of the essential amino acids needed in human diet. In this study, we developed rice mutant lines using ethyl methane sulfonate (EMS) treatment in Korean cv. Donganbyeo and candidate rice lines were selected by insensitivity to the tryptophan analog, 5-methyltryptophan. One of the mutants has a 20-25 fold higher tryptophan level in mature seeds than wild type. To identify the mutations in anthranilate synthase genes, OASA1 and OASA2 sequences were generated. Moreover, mRNA expression levels of tryptophan biosynthesis related genes were examined. To further qualify the tryptophan fortification in rice, comparative assessment of cooking and eating quality was conducted with mutant lines and wild type. The moisture, viscosity, taste quality, protein content, amylose content and amino acid composition were similar with wild type. However, tryptophan contents in the mutant lines were higher than wild type as we targeted. The mutation present in AS gene of 5MT resistant rice may prove useful for the generation of crops with increased tryptophan contents and the mutation differences in AS sequences can be used for selection of mutant lines with high tryptophan level from large population.

A dietary deficiency of tryptophan can cause pellagra and lead to low levels of serotonin that is associated with depression, aggression, anxiety and overeating in humans. Thus, enhancement of tryptophan content in rice has great potential benefit for human and animal diets. In this study, a total of 1,350 rice mutant population was used to identify single nucleotide polymorphisms (SNPs) in Oryza sativa anthranilate synthase alpha1(OASA1) gene that was associated with negative feedback in tryptophan biosynthesis. For high-throughput TILLING analysis, 5 fluorescence-labeled primer sets were designed to cover exon regions of OASA1 locus and PCR amplifications were analyzed using ABI3130xl DNA sequencer. Through the screening of 1,350 mutant lines, nine mutant lines produced one or two cleaved fragments in the PCR products of OASA1 locus. The full sequencing of nine mutant lines revealed that total 31 SNPs were located in the regions of OASA1. In particular, three mutant lines contained SNPs in coding regions that resulted in an amino acid change. The tryptophan contents of the three mutant lines were 2.2- to 2.3-fold higher than the wild type. These high-tryptophan mutant lines will be used rice breeding programs and contribute directly to enhancing human nutrition.