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요소 억제제의 성능과 안정성: pH와 온도 변화에 따른 페닐포스포로디아미데이트와 N-(n-부틸)티오포스포릭 트리아미드의 상호 보완적 효과

2025-09-06 19:01 | 추천 : 0 | 댓글 : 0
가축 분뇨에서의 암모니아 증발은 요소가 수산화되는 과정에서 요소분해효소에 의해 촉매되며, 이는 온도와 pH에 의해 크게 영향을 받습니다. 본 연구에서는 분뇨 저장 환경을 대표하는 조건(10-35 °C, pH 6-10)에서 페닐포스포로디아미데이트(PPDA)와 N-(n-부틸)티오포스포릭 트리아미드(NBPT)의 억제 성능을 평가했습니다. PPDA는 10 °C와 pH 6에서 강력한 억제 효과를 보이며 암모니아를 7.0 g NH4+-N/L 이하로 줄였으나(대조군 대비 75% 이상 감소), 보다 높은 환경에서는 성능이 감소했습니다. NBPT는 온화한 조건에서는 PPDA보다 효과적이지 않았지만, 온도와 pH가 증가함에 따라 안정된 성능을 유지했습니다. 이들의 결합 사용은 암모니아 피크를 최대 10일 지연시키고, 암모니아 농도를 6-8% 줄이며, 가장 낮은 반응 속도(k = 0.03 d-1)와 가장 높은 활성화 에너지(Ea = 59.4 ± 2.8 kJ/mol)를 나타냈습니다. 분자 도킹 결과, PPDA는 여러 개의 약한 결합을 형성한 반면, NBPT는 짧고 안정적인 상호작용을 제공했습니다. 이중 억제는 요소분해효소 억제를 강화하여, 계절적 및 저장 조건에 따른 실제 적용에 대한 실용적인 통찰력을 제공합니다.