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알긴산에 대한 보고

REPORT제목 : 생명과학개론 REPORT담당교수 : 황 대 연 교수님수강과목 : 생명과학개론학 번 : 200845384이 름 : 최 유 리제출일자 : 2008년 11월 14일 생자대 생명응용과학부알긴산의 구조, 특성 및 적용현황과 향후 전망200845384 최 유리? 알긴산(alginic acid)?알긴산은 해조류인 갈조류의 세포막 사이를 채우고 있는 다당류로 '해초산'이라고도 불린다. 대표적 해조류인 미역과 다시마의 경우 특유의 점성이 있다는 것을 알 수 있는데, 그 점성을 띄는 것이 알긴산이라고 볼 수 있다. 그 특유의 점성이 있는 점과 2종의 uronic acid의 중합체로 uronic acid의 카르복시기에 의해 산 성질을 띠는 점을 이용해서 여러 염들과 결합시켜 산업적으로 많이 이용되고 있다.? 알긴산의 구조 및 특성(관련 이용현황)알긴산의 기본식 : (C6H8O6)n? 구조두 우론산인 D-mannuronic acid(M)와 L-guluronic acid(G)가 β-1,4 결합으로 수백개가 다양한 비율로 연결되어진 polyuronic 다당류이다. (1957년까지는 mannuronic acid로만 되어 있다고 생각하였으나, 최근 L-guluronic acid도 알긴산의 구성성분인 것이 밝혀졌다.)분자 중에는 D-mannuronic acid(M)만, 또는 L-guluronic acid(G)로만 결합된 곳이 있는데 이런 결합의 비율을 간단하게 M/G비율이라고 한다. M/G비율이 낮으면 단단하되 부서지기 쉬운 겔을 형성하고 M/G비율이 높은 경우에는 탄성적인 겔을 형성한다고 볼 수 있다.? 특성0) 알긴산은 산성이다.1) 알긴산은 혈액 속에 주사하면 유독하다.알긴산은 경구투여로는 독성이 없지만, 혈액 속에 주사하면 유독해지는 이유는 혈액 속의 칼슘이온과 반응을 하기 때문이다. 칼슘이온과 반응을 하게 되면 불용성 염이 만들어 지고, 그 염이 혈관을 막기 때문이다. 이런 상태로는 알긴산이 우리에게 유용하게 써 질 수가 없다. 혈관을 막을 수도 있는 염을 생성하는 상태의 알긴산을 분해하는 효소가 포유류에게는 없으므로 영양으로 이용할 수 없다. 그러나 해산 연체동물인 전복에는 분해효소가 있어서 전복에게는 영양으로 이용할 수 있고 이러한 특성으로 전복을 양식할 때는 다시마와 같은 갈조류를 준다. 전복외에도 토양세균의 일종 또한 알긴산을 분해한다고 알려져 있다.2) 알긴산은 대부분이 칼륨, 나트륨, 칼슘과 결합하여 존재하고 있다.알긴산 칼륨이 위에 들어가면 위산의 작용으로 칼륨이 떨어진다. 장내는 약알칼리성이기 때문에 알긴산이 장에 들어가면 무기물과 쉽게 결합한다. 장 안에는 나트륨이 많기 때문에 이 나트륨과 결합한다. 떨어져 나갔던 칼륨은 혈액속의 나트륨과 치환되는데 칼륨이 혈압을 낮춰주는 작용을 하여 의학분야에서 이런 특성을 이용하여 제품연구 개발 중에 있다.3) 알긴산은 소화되기 어렵고, 장에서 흡수되지 못한다. (변으로 배설된다.)4) 알긴산은 소화관에 들어가면 방어막을 형성한다.방어막을 형성하여 위산과 섞여있는 음식물이 위벽이나 식도에 닿는 것을 막아준다. 그렇게 해서 제산제와 같이 위와 식도에 산이 과다 분비되어 통증이 오는 것을 줄여주는데 쓰인다. (또 다른 연구에 의하면 '테트라사이클린'이라는 항생물질의 흡수를 막는 기능도 있다고 한다.)5) 알긴산은 흡수성이 크다.현탁제, 안정제, 유화제, 농후제, 겔화제 등으로 다양하게 이용되고 있다.6) 알긴산은 수분을 보존하고 질감을 균일하게 해 준다.플라스틱이나 직물에서 유화안정제로 이용되고 있고, 제지코팅, 섬유도색, 화장품, 의약품 중에서 알약의 코팅제나 캡슐제 등의 원료로 사용되고 있으며, 치과용 겔 재료의 원료로도 활용되고 있다.7) 나트륨염은 물에 잘녹으며 점성이 매우 크다.갈조류 족의 나트륨, 칼륨 이외의 금속염 및 유리산은 물에 녹기 어렵지만, 나트륨염은 물에 잘 녹으며 점성이 매우 크다. 이러한 성질을 이용하여 수성도료, 연고, 식품첨가제 및 아이스크림의 안정제를 비롯한 많은 식료품의 증점제등에 널리 쓰이고 있다.8) 알긴산은 선택적 이온결합성질이 있다.스트론듐, 세륨, 라듐 등의 방사능 물질의 흡착을 한다.9) 알긴산은 셀룰로스와 화학반응을 한다.1960년대 중반 영국에서 알긴산이 면사의 셀룰로스와 화학븐응하여 염색이 잘 되고 세탁후 탈색되지 않는점을 발견, 지금도 널리 쓰이고 있다.10) 면역활성을 증강시킨다.M/g비율이 높은 저분자 알긴산의 경우 면역활성을 증강시켜 항종양효과, 세균감염에 대한 저항성 효과가 있다는 보고가 있다.? 알긴산을 이용한 향후 전망알긴산은 얻기도 어렵지않아서 많이 연구되어 개발되고 있다. 여성의 입장에서는 화장품관련 산업쪽으로 생각이되는데, 간단하게는 립스틱을 생각해볼수 있겠다. 립스틱의 경우 잘 지워지는 관계로 여러번 다시 발라야하는 불편함이 있는데, 알긴산을 이용 그 점성을 이용한다면 더욱 오래 지속되는 립스틱이 개발되지 않을까 한다. 아직 알긴산을 이용하여서 개발된 제품들이 부작용을 일으킨 사례도 없는 것을 감안, 산업적으로 유용할것으로 기대된다.

자연과학| 2010.06.22| 5페이지| 1,000원| 조회(440)

포유류, 연체동물, 알긴산, 분해효소, 토양세균

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실생활에서의 생화학 평가A좋아요

REPORT제목 : 실생활에서의 생화학담당교수 : 김 연 정 교수님수강과목 : 생 화 학학 번 : 200845384이 름 : 최 유 리제출일자 : 2010년 03월 26일 부산대 식품공학과● 생화학이란 말 그대로 생물체 내에서의 화학작용에 대한 연구를 하는 학문이다. 말인즉, 본 레포트의 주제인 실생활에서의 생화학에 대한 범위는 매우 광대하다는 것이다. 광대한 범위인 만큼 연구 결과 또한 하루가 멀다하고 계속 발표되고 있다. 그 중 관심사인 치료계열과 가능한 이해가능하고 최신의 뉴스 쪽으로 검색하여 남성과는 다른 여성의 뉴런활동 및 지방산 활용에 의한 생존유리성, 바나나의 lectin인 반렉의 항HIV성 보고 그리고 암세포 및 종양세포의 자살,노화 유도 이 세 개의 기사와 그 기사를 이해하고자 찾아보았던 것들을 그대로 쓰고자 한다.● 남성보다 굶주림에 잘 견디게 된 여성- 여성들의 뉴런의 지방산활용을 이용한 생존방식 -여성이 남성보다 굶주림을 잘 견딘다는 사실은 이미 알려져 있지만 이는 단순히 지방 축적 능력만이 아니라 두뇌에도 적용되는 것으로 밝혀졌다. 양분 공급이 중단됐을 때 남성의 세포는 단백질을 축적하는 경향이 큰 반면 여성의 세포는 지방질을 축적하는 경향이 큰 것으로 알려져 있는데 새 연구에서는 다양한 양분을 필요로 하는 뇌 세포 역시 여성에 유리하게 작용하는 것으로 밝혀진 것이다. 이와 같은 사실은 미국 피츠버그대학 연구진이 생쥐의 뉴런을 대상으로 다음과 같이 실험을 한 결과 밝혀졌다.연구진은 생쥐의 뉴런을 대상으로 양분공급을 72시간 동안 차단하였는데 그 결과 수컷 생쥐의 뉴런은 암컷에 비해 훨씬 생존능력이 떨어져 있었다. 24시간이 지났을 때 수컷의 뉴런은 세포 기능이 현저히 떨어지기 시작해 세포호흡이 70% 이상 줄어든 반면 여성의 뉴런 기능은 50% 떨어진 것으로 나타났는데, 육안으로도 수컷의 뉴런은 세포가 덜 중요한 성분을 분해해 생존 연료로 사용하는 이른바 자기소모 징후를 많이 나타낸 반면 암컷의 뉴런은 지방분을 축적하기 위해 더 많은 지T3가 렙틴과의 상호작용을 통해 에너지 균형를 조절하는 데, 이 유전자의 결실로 비만이 발생할 수 있다고 보고되었다. 그 외에도 베타-멜라닌세포자극 호르몬(beta-MSH: beta-melanocyte-stimulating hormone) 유전자의 변이가 비만의 원인이 될 수 있다는 연구결과도 발표되었다.이번에 실버박사의 연구팀은 지방 방울에 지방을 넣는데 필수적인 유전자 2종을 동정했다. 연구팀은 이들 유전자를 FIT1(Fat-Inducing Transcripts 1)과 FIT2로 부르고 있다. 두 유전자 모두 아미노산 200개 이상의 길이의 단백질로 서로 유사성이 50%가 넘는다고 한다. FIT 단백질의 아미노산 배열은 지금까지 보고된 단백질과 유사하지 않았기 때문에 새로운 유전자 계열로 생각되고 있다. 연구팀은 지방 저장에서 FIT1과 FIT2의 역할을 재확인하기 위한 몇 건의 연구를 실시하였다.그 실험 중 하나가 사람 세포에서 FIT1과 FIT2 유전자의 과다발현이다. 이들 유전자가 과다 발현된 세포와 대조군의 세포 모두 지방 합성은 동일했지만 지방 방울의 형성은 유전자 과다발현 세포에서 4-6배나 현저히 증가했다고 한다.다음 단계로 연구팀은 FIT 기능을 평가하기 위하여 마우스의 지방 세포(FIT1은 발현되지 않는)의 FIT2 유전자를 차단했다. 이에 대하여 연구팀은 “FIT2가 지방 방울 형성에 필수적이라면, 이들 단백질의 저해함으로서 지방 방울 축적을 막을 수 있다.”라고 설명했다. 실험 결과 FIT2 발현을 저해함으로서 이들 세포에서 지방 방울이 현저히 감소했다고 하다.마지막으로 연구팀은 제브라피쉬의 알에 FIT2 유전자 발현을 간섭하는 DNA 분절을 주입했다. 다음 단계로 제브라피쉬의 알에서 형성된 6일된 유충을 고지방 식이를 6시간 동안 먹도록 하여 지방 형성을 유도해 보았다. 이들 유충들의 섭식은 큰 차이가 없었지만 간과 장에서 지방 방울의 형성은 거의 없는 것으로 나타났다.실버박사는 “우리는 이들 일련의 결과에서 FIT 유전자가 세포에서 에 등재된 자세한 사항이 올라와있다.)FIT1과 FIT2에 의해 유발된 지방방울에 대한 도표FIT1과 2를 제외한 DGAT는Diglyceride acyltransferase (or O-acyltransferase), DGAT, catalyzes the formation of triglyceridesfrom diacylglyceroland Acyl-CoA. The reaction catalyzed by DGAT is considered the terminal and only committed stepin triglyceride synthesis and to be essential for the formation of adipose tissue.by Wikipedia.com● 바나나속 HIV감연 차단 성분의 발견- 바나나의 lectin인 BanLec의 효과에 대한 보고 -바나나에 에이즈 바이러스(HIV)의 감염을 차단하는 성분이 들어있다는 연구결과가 나왔다. 미국 미시간 대학의 생화학 교수인 Erwin Goldstein은 바나나에 들어있는 렉틴(lectin)인 반렉(BanLec)이 현재 쓰이고 있는 두 가지 에이즈 치료제인 T-20, 마라비록과 맞먹는 효과가 있다고 밝힌 것이다. 골드스타인 교수는 반렉이 에이즈 바이러스 표면을 둘러싼 당단백질(gp120)과 결합해 바이러스의 체내 진입을 차단하는 것으로 시험관실험 결과 밝혔다고 한다. 현재 사용되고 있는 에이즈 치료제의 문제점은 바이러스가 변이를 일으켜 치료제에 내성이 생기는 것인데 이 성분이 있으면 바이러스가 변이를 일으키기가 훨씬 어려워진다고 골드스타인 박사는 밝혔다. 렉틴은 식물에 들어있는 자연단백질로 병원체의 당단백질과 결합, 감염에 이르는 연쇄반응을 차단하는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 반렉을 인간에게 쓸 수 있는 형태로 개선하는 방법을 개발하고 있다고 알렸다.렉틴이 원래 세포막의 당단백질 혹은 당지질과 결합해서 세포의 엉킴을 유발하기도 하는데 이러한 엉키는 특성을 HIV에도 적용을 하면 바이러스의 세포와 메모리얼 슬론-케터링 암센터 연구팀은 Skp2 유전자의 활동을 차단하면 암세포가 일반 세포처럼 늙어죽는다는 사실을 발견했다고 밝혔다. 쥐 실험과 시험관 실험을 통해 확인된 바는 아래와 같다.우선, Skp2는 세포주기(cell cycle) 조절, 세포증식, 세포성장, 종양형성 등에 관여하는 유전자로 여러 종류의 암세포에서 과잉 발현되는 것으로 알려져 있다. 연구를 주도한 린후이콴(Hui-Kwan Lin) 박사는 종양유전자들이 과잉 발현된 뒤 Skp2 유전자를 무력화시키면 분열과 증식능력의 상실을 의미하는 세포노화를 암세포에 유발시켜 종양의 성장이 억제된다는 가정을 하였었다. 연구팀은 우선 쥐 실험에 있어서 전립선암이 발생하도록 유전 조작된 쥐들 중 일부에만 Skp2 유전자를 무력화시키고 종양의 성장을 지켜보았다. 6개월 후 이 유전자가 녹아웃된 쥐의 종양이 대조군 쥐들에 비해 훨씬 작게 나타났다. 녹아웃 쥐들의 전립선과 림프절 조직을 분석한 결과 많은 암세포에서 노화가 진행되어 세포분열 속도가 떨어지고 있었던 것이다. 암세포들은 DNA는 손상되지 않고 휴면상태에 빠져들고 있었는데 이에 연구팀은 이어서 인간 전립선 암세포를 배양, Skp2 유전자의 활동을 차단하는 물질에 노출을 시켰는데 그 결과 똑같은 효과가 얻어졌다.린 박사는 이 노화경로(aging pathway)가 암세포와만 관계가 있고 다른 정상세포들과는 연관이 없는 것으로 보인다고 밝히고 따라서 이 노화경로를 암 예방과 치료에 활용할 수 있을 것이라고 했다. 연구팀은 이 결과가 다른 종류의 암에도 활용 가능한지 연구를 하고 있다고 한다.Question. '녹아웃'의 의미?유전자 녹아웃(knock-out) : 유전자 녹아웃은 특정 유전자의 발현을 막는 것이다. 즉 목적 유전자가 결실되게 하거나 변이한 유전자로 바꿔놓음으로써 유전자가 작용하지 않도록 한다. 예를 들어 특정 유전자를 녹아웃 시킨 쥐를 이용하면 그 유전자가 어떠한 작용을 하고 있응지 개체 정도에서 알아볼수 있게되는 것이다. 또 돼지 세포에 거l 이며, 정제되지 않은 가루 투입량을 증가시키면 투입량에 따라 Jurkat 세포의 증식이 억제된다. 0.2mg/ml 보다 높은 농도에서는 아베마르가 세포의 성장을 50%이상 억제하며(72시간동안 배양), 그 전에 48시간째에는 흐름(flow) 히스토그램에 sub-G1에 최대량이 나타난다. (Propidium iodide나 annexin V로 물들인 Jurkat 세포들을 레이저 주사 세포측정(cytometry)하였을 때, 아베마르의 성장 저해 효과가 강한 세포자살 유도 작용과 함께 일관적으로 나타났다. 세포자살의 Z-VAD.fmk는 억제되지만, 폴리(ADP-리보오스)의 단백질 분해(proteolysis)가 증가하는 것은, caspase가 아베마르의 세포에 대한 효과를 중개한다는 것을 말해준다. 투입량에 따라, 포도당-6-인산 탈수소화제(G6PDH)와 transketolase의 활성이 억제되었고, 이것은 RNA리보오스에 13C가 들어가거나, 5탄당 회로의 기질이 흘러 들어가는 양이 줄어드는 것과 관련이 있다.이와 같은 과정으로 5탄당 회로 효소활성이 줄어들고, 핵산 전구체 합성에 들어가는 탄소의 흐름이 감소하는 것은, 세포 성장의 조절과, 발효된 밀 배아에 함유되어 있는 세포자살을 유도하는 복잡한 자연적 항암 물질들의 기작에 대해 이해할 수 있게 해 준다. 아베마르는 말초 혈액 림프구들이 생물학적 반응을 일으킬 때 약 50배 높은 IC50(10.02mg/ml) 수치를 보이는데, 그것은 이 아베마르가 보조적 암 치료제로서 치료에 광범위하게 쓰일 수 있으며, 해로운 부작용이 적다는 것을 제시해 준다.Question. 이해하기 쉽게 정리하는 아베마르의 매커니즘 5단계첫째, 세포 스스로 죽게 하는 NK세포, 즉 세포자살을 유도하는 카스파제-3 효소를 활성화하여 PARP(손상된 유전자를 복구시키는 데 도움을 주는 효소)를 분절 혹은 절단시켜 암 세포의 복구를 방해함으로써 세포 스스로 죽도록 유도한다. 암 세포는 인체의 모든 세포에 입력되어 있는 ‘죽음’(세포자살)을 거부다.?

자연과학| 2010.06.22| 9페이지| 1,000원| 조회(1,148)

생화학, 뉴런, FIT, 녹아웃, 지방산활용, PARP

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최근언론에 관심받는 생명공학

REPORT제목 : 최근 언론에 관심 받는 생명공학- 인간게놈의 3D 발견과 줄기세포의 전립선암 유발 -담당교수 : 김 연 정 교수님수강과목 : 생 화 학 Ⅱ학 번 : 200845384이 름 : 최 유 리제출일자 : 2009년 10 월 9일-Ⅰ-최근 언론의 관심은 생명공학분야보다는 우주공학, IT 쪽으로 많이 기울어져 있다. 대한민국의 야심작이었던 '나로호' 발사를 시작으로 하여 2012년 지구멸망설의 가설이 되었던 행성X의 존재, 10월 9일 저녁에 있을 NASA의 우주선 달 표면 충돌실험 등 의 수많은 기사들이 우주공학의 손을 들어주었고, 신차 개발과 지구온난화로 인한 이상기후현상을 배경으로 본격화된 하이브리드의 상용화로 IT분야도 빛을 보았다. 비록, 우주공학과 IT의 그늘에 가려졌었지만 생명공학자들의 구미를 당길만한 연구결과가 몇 가지 발표되었었다. '인간게놈의 3D 모형의 완성'과 '줄기세포로 부터의 전립선암 유발'에 대해 심화해보려 한다.인간 게놈과 줄기세포는 그 존재이후부터 줄 곧 뫼비우스의 띠와 같이 '윤리성'과 늘 연관 되어져 왔다. 인간을 이롭게 하려는 노력의 결과이지만 그러기 위해 희생되는 생명과 자연에 거스른다는 종교적 관념들에 의해 순탄치 못한 항해를 해오고 있는 위기의 두 주제는 무던히 연구, 결과 그리고 상용화의 길을 가고 있다.-Ⅱ-◇ 인간게놈프로젝트(Human Genome Project)란, 인간이 가진 모든 유전자와 그 위치, 염기서열을 밝혀 일종의 지도를 만들고자하는 인류의 큰 계획이다. 다음 5가지를 목표로 하여, 달성 시 새로운 유전자 검사방법 및 질병 치료법, 예방약제, 유전적 치료법의 개발을 가능하게 하려했었는데 1990년에 시작하여 13년 만에 지난 2003년 완성되었다.① 인간 유전자 8만개의 유전자 동정을 파악하고,② 인간의 DNA를 이루고 있는 30억개의 화학적 염기배열을 결정하고,③ 데이터 베이스 정보를 기록하고,④ 데이터 분석의 기술상의 문제를 개발·보완하며,⑤ 프로젝트에 관한 도덕적·법률적·사회적인 쟁점에 대한 설명을 한다.이 프로젝트의 진행결과 판단하기 힘든 질병의 초기 진단이 가능해졌고, 같은 질병이라도 그 정도와 유전적인 형태에 따라 치료방법이 달라져 많은 난치병이 정복될 수 있다는 꿈을 인류가 꾸게 되었다. 또한 질병의 치료과정에서 발생하는 문제점과 치료 실패의 원인을 예측할 수 있어 이에 따른 교정이 가능하게 되었으며, 특정 질환에 대한 거의 완벽한 이해를 향해 나아가고 있다. 이러한 결과와 관련 연구들에 힘을 실어 줄 연구결과가 최근 언론에 관심을 받고 있는데, 기사는 다음과 같다.Researchers decipher 3-D structure of human genomeThu?Oct?8, 2:11?pm?ETWASHINGTON (AFP) ? Scientists have decoded the three dimensional structure of the human genonome, opening the way for new insights into its functioning and structures, according to a report published Thursday."By breaking the genome into millions of pieces, we created a spatial map showing how close different parts are to one another," said Nynke van Berkum, one of two main authors of the study, which appears in the journal Science.…It manages that while avoiding knots and tangles that might interfere with the cell's ability to read its own genome, while allowing the DNA to easily unfold and refold during gene activation, gene repression, and cell replication."Nature's devised a stunningly elegant solution to storing information -- a super-dense, knot-free structure," says senior author Eric Lander, director of the Broad Institute.[ Yahoo America - Biotech News - WASHINGTON (AFP) ]기사에 대한 해석을 하고 나서, 기사의 간략적 내용 소개.구조의 발견 의의. 발견이 미치는 영향.3. 줄기세포에 대한 기사 바로 소개암발생 커리큘럼, 줄기세포에서의 암발생커리큘럼,(별첨 : 암줄기세포)양면성을 논하기 위한 줄기세포의 연구흐름, 상용화등의 실태.그러나 생명공학자체의 개념화 적고, 규제에대한 상황들 적고.관심을 받고 있고, 분명 이익이 되지만 뫼비우스와 같은 윤리성에 대한 논란. 그리고 양면성. 더 나아갈수 있지만 어쩌면 발목잡힌것일지도.

자연과학| 2010.06.22| 3페이지| 1,000원| 조회(139)

하이브리드, 줄기세포, 인간게놈, 뫼비우스의 띠, 충돌실험

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식품미생물학 실험 보고서(5종)

REPORT제목 : 2학기 실험보고서 모음담당교수 : 김 연 정 교수님수강과목 : 식품미생물 및 실험학 번 : 200845384 (식품공학과)이 름 : 최 유 리제출일자 : 2009년 12월 11일실험일자 : 2009년 9월 18일 첫 번째 실험 보고서표준한천배양법을 통한 생균수 측정1. 실험목적 및 원리: 검체와 표준한천배지를 페트리접시 중에서 혼합 응고시켜 배양 후 발생한 세균의 집락수로부터 검체 중의 생균수를 산출한다.2. 재료 및 방법(1) 재료 및 기구배지 만드는 재료 : tryptone 1g, dextrose 0.2g, yeast extract 0.5g, agar 3g,증류수 200ml기구 : incubator, autoclave, vortex, colony counter, 비커, 삼각플라스크, 시험관, 페트리디시, 메스실린더, 피펫, 알코올램프, 면전 솜(2) 방법 :1) 배지 만들기① 삼각플라스크에 앞 재료들을 모아 넣는다.② 잘 섞어준 후 고압살균기에 넣고 온도와 시간을 설정한다.(섭씨 121도에서 15분간 살균한다.)③ 고압살균기의 온도가 올라가고 내려가는 시간이 오래 걸리기 때문에 그 동안 주변을 정리하고 70% 알코올로 소독을 하며 다음 과정을 준비한다.전자저울에 재료를 정확히 재어삼각플라스크에 부어준다.증류수를 넣고 흔들어 섞은 후autoclave에 넣어준다.2) 희석하기① 페트리 접시와 마개가 있는 시험관 10개를 준비한다.(1~3 : 도랑물, 4~6 : 변기물, 7~9 : 바나나우유, 10: 자판기 커피)② 각 시험관에 증류수를 9ml씩 넣는다.③ 1번 시험관에 도랑물 1ml를 피펫을 이용하여 옮겨 넣고 마개를 닫아 vortex를 이용, 균일화 시킨다.④ 1번 시험관에서 다시 1ml를 피펫을 이용하여 2번 시험관으로 옮겨 넣고 마개를 닫아 vortex로 균일화 시킨다.⑤ 2번 시험관에서 1ml를 3번 시험관에 옮긴 후 마개를 닫고 다시 vortex로 균일화 한다.시험관에 증류수를 피펫으로9ml 넣는 중이다.희석할 시험관을 vortex 커피의 경우 세균수가 전혀 측정되지 않았는데 이는 뜨거운 온도에 의해 세균세포가 모두 죽어서 나타나지 않은 것으로 생각된다. 마지막으로 도랑물 1/10 희석샘플의 경우 배양 후 관찰하였을 때 다양한 색의 colony가 관찰되었는데, 이는 세균의 종류에 따라 다른 색을 나타내는 군락이었다고 고려된다. (참고 : 4조의 경우 자판기의 냉커피를 샘플로 실험하였는데, 그 결과 많은 생균이 측정되었다. 말인 즉 따뜻한 커피는 높은 물의 온도로 인하여 균이 사멸되긴 하지만 결국 자판기 위생은 좋지 못하다는 것이다. 자판기의 위생을 청결히 유지할 수 있는 기술이 개발된다면 굉장히 돈이 될 것이라 생각된다.)실험일자 : 2009년 10월 16일 두 번째 실험 보고서Haematometer를 이용한 총 균수 측정1. 실험목적: 혈구 계수기(Haematometer)를 현미경을 이용하여 총 균수를 측정한다.2. 실험원리: 한 칸의 용적은 0.00025mm3 (0.05*0.05*0.1)이고 4칸의 면적은 백만분의 1ml이다. 따라서 4칸의 평균균수가 17.9마리라면 1.79*107마리의 균이 있다는 것이다. 만약 희석을 10배 하였다면 이 값에 10을 곱한다. 보통 1칸에 5~15마리가 들어가는 것이 바람직하다.3. 재료 및 방법(1) 재료 및 기구재료 : yeast기구 : 헤마토미터, 커버글라스, 피펫, 현미경, 계수기(2) 방법① yeast 1ml씩 2개 튜브에 넣는다.② 튜브에 0.1% 메틸렌블루를 넣는다.③ 헤마토미터 위에 커브 글라스를 올린다.④ 피펫으로 샘플을 채취하여 커브글라스 사이드에 샘플을 조금 넣는다.⑤ 재물대 위에 올려놓고 현미경으로 1, 3, 5, 7, 9위치의 미생물을 관찰한다.(시간관계상 1, 3, 7의 위치만 관찰)1391591294. 결과 및 고찰∴143×10⁴ CUF/ml결과 : 슬라이드 글라스에 보이는 9칸에서 1번 3번 7번 위치의 Cell을 counting하였다.고찰 : 현미경을 두눈으로 볼 때 초점을 맞추기가 어려웠다. 특히 속눈썹의 깜빡거림으로니(첫번째 실험의 결과물을 활용한다), 팁, 마이크로피펫, 튜브, 액체배지(LB Media), 고체배지, spreader, petri dish(2) 방법1) 액체배지 (LB Media 제조)① Tryptone 2g, Nacl 2g, 증류수 15ml 를 넣어 액체배지를 만든다.② 튜브에 2ml 넣고 미리 채취해서 키운 다양한 미생물 중에 한종의 균을 백금이로 따서 튜브에 넣는다.③ 튜브를 35℃ 인큐베이터에 48시간 배양한다.2) 고체배지① 액체배지와 조성은 똑같지만 Agar 3g을 더 넣고 증류수 200ml에 희석한다.② 오토클레이브에 배지를 멸균한 후 식혀서 페트리 디쉬에 2/3 가량 넣어 굳힌다.③ 굳은 배지 2개중 1개는 Spraeding을 한다. spreader를 알코올에 담근 후 화염멸균하고 공기 중에 식힌 후 48시간동안 배양한 균을 마이크로 피펫으로 0.1ml 따서 배지에 옮겨 한 방향으로 spreading한다.④ 굳은 배지 나머지 1개는 Streaking을 한다. 마찬가지로 백금이를 알코올에 담근 후 화염멸균하고 공기 중에 식힌 후 48시간동안 배양한 균을 마이크로 피펫으로 0.1ml 따서 배지에 옮겨 위에 Streaking한다.⑤ 뒤집어서 인큐베이터에 24시간 배양한 후 sealing한다.4. 결과 및 고찰결과 :고찰 : 실험 결과, streaking에서 1차에서 3차까지는 잘 이끌어 갔었으나 3차에서 4차로 넘어가는 부분에서 이음이 없어 colony를 얻을 수 없었다. spreading도 마찬가지로 묽기의 조절이 잘 못 된 바, 균이 뭉쳐져 잘 관찰 되지 못하였다. 매 실험을 따라가기 급급하기 보다는 실험을 주최할 수 있도록 연습이 필요하다고 생각되었다.Gram 염색법실험일자 : 2009년 11월 6일 & 11월 20일 네 번째 실험 보고서1. 실험목적: 미생물을 구별하는 가장 대표적인 방법으로 사용되는 그람염색법(gram straining)의 원리와 방법을 실험을 통해 터득하고 주어진 미생물들을 그람양성과 그람음성으로 구분해 본다.2. 실 = Inner membrane 과 OM사이의 공간을 Periplasmic space라고 함.3) 염색액의 원리crystal violet과 safranine은 염기성 염색약으로 양전하를 띤다. 반면 세균의 표면은 음전하를 띠고 있다. 따라서 음전하인 세균의 표면을 양전하를 띠는 염기성 염색약으로 염색할 수 있게 되는 것이다. 요오드는 세포사이사이와 염색약의 친밀도를 높여 염색을 확실하게 시켜주는 역할을 한다. 에탄올은 탈색제로써, 그람 양성균은 두꺼운 peptidoglycan 세포벽을 가지기 때문에 crystal violet의 염색이 쉽게 탈색되지 않는다. 따라서 보라색 crystal violet의 색을 가지게 된다. 하지만 그람 음성균은 얇은 peptidoglycan 층을 가져 쉽게 탈색되고, 2차 염색약인 safranine에 의해 염색되어 붉은색을 띠게 되는 것이다.3. 재료 및 방법실험 1단계) Gram 염색을 위한 시약제조: 5가지 __ 2009년 11월 6일(1) 재료① 염색제 - A용액 : crystal violet 1g + ethanol 95%(V/L) 10ml- B용액 : Ammonium Oxalate 0.4g + DW 40ml② 착색제 (요오드액) : iodine 0.1g + KI0.2g + DW 30ml③ 탈색제 : ethanol 47.5ml + DW 2.5ml④ 대조염색제 (사프라닌액) : safranin 0.1g + 95% ethanol 4ml + DW 30ml"교수님의 실험 TIP"1) 탈색제를 먼저 만들어서 A용액과 safranin액 제조에 쓸 95% ethanol을 준비한다.2) 요오드액은 갈색병 안에서 제조하여 그 성질의 변성을 방지해야한다.(본 실험에서는 은박지로 감싸 빛의 투과를 막는 것으로 대신하였다.)3) 실험에서 쓰는 %는 100ml를 기준으로 한다는 것이다.(2) 방법전자저울의 영점을 맞추고위 가루재료들을 잰다.완성된 시약5가지(순서는 위 재료명 적힌 순과 같다. 왼쪽부터)섞은 시약을 vortex로 균일화한다.실험 2단계및 고찰결과 : Gram positive로 관찰되었다.고찰 : 그람염색은 정확한 조작을 해야 결과를 정확히 얻을 수 있을 것이다. 특히 탈색 조작의 경우, 과다한 탈색을 하면 1차 염색약이 탈색되어 그람 양성균이 그람음성균으로 판명될 우려도 있고, 탈색이 불충분하면 그람음성균이 그람 양성균으로 판정이 날 우려가 있으므로 특히 중요하다는 것을 다시 느꼈다. 그리고 각 조작 사이사이에 반드시 증류수로 세척하여 시약을 제거해 주어야 하는 것 또한 정확히 해야 함을 느꼈다. 이는 과잉의 시약을 제거하여 다음 시약의 작용을 정확히 하도록 도와주기 위함이다. 또는 정확한 그람염색을 위해서는 배양시간이 24시간이 넘지 않은 신선한 균주를 사용하여도 될 것 같다. 특히 그람 양성균은 배양시간이 경과 할수록 1차 염색약의 착색능력이 줄어드니까 그람음성균이 될 수도 있다.실험일자 : 2009년 11월 27일 다섯 번째 실험 보고서우유의 신선도 검사1. 실험목적: 알코올 검사와 Methylene blue 환원검사를 통해 우유의 신선도를 판별할 수 있다.2. 실험원리대표적인 검사 방법에는 70% Alcohol을 이용한 실험, Methylene blue를 이용한 환원실험, Resazurin 실험, 산도 실험 그리고 자비실험이 있다.① 알코올 실험: 70%의 에탄올과 우유를 동량 섞어 흔들었을 때 응고체가 형성되면 신선하지 못하다고 할 수 있다.② Methylene Blue 환원실험: 색소환원시험법중의 하나이다. Methylene blue액을 넣어 배양시켜 시간의 경과에 따른 색의 변화에 따라 신선도를 측정하는 방법이다. 색이 푸른색에서 무색으로 변하는 시간이 8시간이면 1등급 판정을 하며 그 변하는 시간이 짧을수록 세균수가 많은 것으로 인식, 신선하지 못하다고 판정된다.시간(h)세균수(cfu/ml)85*10462*1053.51*106표 1)시간경과에 따른 세균 수③ Resazurin 실험: 위의 실험과 같은 색소환원시험법 중의 하나이다. 우유의 미생물 오염 측정에 사용되는 염료환원 .

자연과학| 2010.06.22| 15페이지| 2,000원| 조회(466)

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REPORT미생물을 이용한 생물산업2009. 09. 25.식품미생물학 및 실험김 연정 교수님생명자원과학대학 식품공학 2년200845384 최 유리*미생물은 우리 생명체들의 시초이자 근원이며, 우리 고등생물들(및 미생물 외 생물들)은 미생물들과 자연 생태계에서 현재 공생하고 있다. 그러나 언제부턴가 언론에서 다뤄지는 미생물에 관한 소식들은 대게 인간들을 긴장시키는 병균으로서의 이미지가 강해졌다. 예로, 최근 전 세계적 화두인 '신종플루'가 있다. '신종플루'는 단순 독감을 넘어 사망에 이르게 하는, 흡사 19, 20세기 무역의 발달로 풍토병이 판치던 때의 병과 유사하게 비친다. 이 무시무시한 독감의 감염 및 전염, 발달에는 미생물이 기여하는 바가 크기에 미생물에 노출되는 위험을 줄이고자 전국적으로 손 자주 씻기 등의 운동이 펼쳐지고 있다. 허나 언론에서 비쳐지는 강한 맛에 넘어가지 않고, 그늘에 가려 큰 소리를 내지는 못하지나 조금씩 사회에 긍정적으로 기여하고 있는 바에 대해서도 편식 없이 알아야 할 것이다.'신종플루'라는 문제의 큰 베이스인 세계적 화두인 환경오염을 들어보자. 한정된 자원에 비해 인류는 비한정적으로 살아가고 있다. 한정적 자원의 고갈을 직면하게 된 인류인 현 세기의 우리들은 문제를 극복하기 위하여 대체에너지 개발이라는 연구를 오랜 세월 진행 중이다. 특히, 이 대체에너지 개발을 위해 미생물을 이용한 생물 산업 분야가 활성화 되고 있다.*첫째로 최근 뉴스에 의하면, 해양에서 얻을 수 있는 홍조류인 우뭇가사리의 자동차 연료화가 성공되었다고 한다. 석유를 원유로 하여 인류들에게 이동의 편리함을 제공해온 현대인의 필수품인 자동차는 한정된 자원인 석유의 고갈로 문제에 직면해 있었다. 이 문제는 오래전부터 제기되어 왔으며 해결 방안으로는 잘 알려진 하이브리드 기술이 있다. 우뭇가사리의 경우, 하이브리드 기술과는 다르게 생물로부터 얻어진 기술이다.그림 우뭇가사리와 같은 해조류의 바이오 연료화 요약도세계 바이오 시장은 곡물계, 목질계를 먼저 봐왔었다. 그러나 곡물계에는 기아문제가, 목질계에는 까다로운 공정문제가 있어 제대로 돌파구를 내보지 못한 상태였다. 이런 상황에서 국내 모 환경에너지 본부에서 해조류를 이용한 바이오 에탄올 제조에 성공, 상업화 가능성을 높혔다. 바이오매스에서 연료를 얻기 위해서는 반드시 탄수화물을 단당유로 분해해야 하고, 분해된 단당류에 효소를 첨가해 발표시키는 과정을 거쳐야 한다. 본부에서는 홍조류 원료에 전처리, 당화, 발효의 3단계 과정을 거쳐 바이오 에탄올을 얻는데 성공하였다. 홍조류는 1세대 바이오매스인 전분질계, 2세대 목질계에 비해 생산효율이 높다는 점에 있어서 산업화를 가능하게 하였다. 물론 물의 함량이 많은 점, 목질계에 비해 덜 까다로운 공정 과정도 기여를 하였다.연구팀에서는 직접당화법, 다단계당화법 등 다양한 당화법을 통해 당화 수율을 높이는 등의 방법으로 총 전환수율이 20~32%인 바이오 에탄올을 제조하는 데 성공한 것이다. 리터 당 0.2달러 정도의 경제성 있는 결과였다. 물론 총 당화수율이 36%는 되야 하지만, 목질계의 실망스러웠던 20%에 비하는 희망적인 결과였다. 더욱이 홍조류는 생장속도가 빠르고(연간 5,6회 정도 수확이 가능), 별도의 비료나 농업용수가 불필요하므로 같은 양의 다른 바이오매스에 비해 더 효율적이라는 것을 다시 한번 입증해 준다. ( 우리나라의 좁은 토지면적이나, 환경요건을 고려했을 때도 목질계 보다는 삼면이 바다인 것을 생각해 홍조류 쪽이 훨씬 효율적이라고 판단된다.)관련 보도 자료 발췌 보충◇녹조류 바이오에탄올 원천기술도 확보=홍조류에 비해 상용화 추진 속도는 느리지만 녹조류인 구멍갈파래를 이용한 바이오에탄올 원천기술도 국내 기술진이 갖고 있다.한국해양연구원과 강원대 공동연구팀은 구멍갈파래에서 에탄올을 추출하는 데 필요한 전처리 기술과 발효균주를 개발해 미국, 일본, 유럽연합(EU) 등지에 특허출원을 진행하고 있다.바이오매스를 발효가 가능한 당으로 분해시키는 방법은 셀룰로오스를 산으로 전처리하는 것이다.하지만 이 과정에서 독성이 발생해 에탄올로 발효되는 과정에서 발효균주가 죽게 된다. 공동연구팀은 전처리 과정에서 화학물질을 사용하지 않고 고압액화기술(HPLT)을 적용해 독성 발생을 원천적으로 봉쇄했다.강도형 책임연구원은 "구멍갈파래를 임계점 이상의 초임계상태에서 처리하면 완전히 균일화되는데 이 과정에서 화학용매 대신 물을 사용한다"면서 "물을 사용하기 때문에 독성이 발생하지 않고 원료도 동물사료첨가제 등으로 재활용이 가능하다"고 말했다.연구팀은 또 단당류에서 에탄올로 전환할 때 사용되는 발효균주도 새로 개발했다. 이 균주로 발효 공정을 진행한 결과 최대 160g/L의 에탄올을 생산했는데 이는 기존에 보고된 세계 최대 에탄올 생산량과 비슷한 농도라고 연구팀은 설명했다.강 박사는 "기존 바이오에탄올 전처리 공정은 비용이 많이 들고 복잡한데다 부산물 재활용이 여의치 않았지만 해양연구원이 개발한 공정기술은 저비용 고효율에다 환경친화적인 것이 특징"이라면서 "당분간 원천기술 개발에 더욱 집중한 뒤 내년 하반기쯤 파일럿플랜트를 짓는 것을 목표로 하고 있다"고 말했다.

자연과학| 2010.06.22| 7페이지| 1,000원| 조회(167)

미생물, 환경오염, 식품산업, 신종플루

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