• 해양환경안전학회지
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• 제23권6호
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• pp.669-676
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• 2017

본 연구는 남해동부 연안 해역에서 환경요인과 식물플랑크톤 군집특성 및 Cochlodinium polykrikoides의 초기 발생이 내만에서 일어날 수 있는 가능성을 파악하기 위하여 17개의 정점에서 2016년 하계 7월6일 에서 8월 24일 동안 2주 간격으로 단기집중조사를 수행하였다. 수온은 7월 6일 조사 시 $22.3{\pm}2.69^{\circ}C$에서 8월 24일 조사 시 $28.4{\pm}0.78^{\circ}C$로 1차 대비 약 $6.01^{\circ}C$ 상승하였고, 염분은 내측 정점 8~13에서 상대적으로 일정하게 높게 나타났다. 7월 6일 조사에서 약 150 mm(10일 누적)에 달하는 강우가 관찰되어 영양염이 높게 공급되었고, 이로 인해 높은 Chl. a가 높게 관찰되었다. 종조성은 은편모조류가 평균 58.3 %(Crpytomonas spp.)로 극우점하였고, 특이적으로 정점 5에서 와편모조류 Prorocentrum spp.(주로 P. triestrium)가 32.2 %로 극히 높은 비율을 차지하였다. 7월 20일 조사에서 대부분 규조류 Chaetoceros spp. 가 61.0 %를 점유하였다. 정점 4에서 Skeletonema spp.가 $7.44{\times}10^6cell\;L^{-1}$로 높은 개체수를 보였으나, 다른 정점에서는 출현하지 않거나 낮게 관찰되었다. 8월 4일 조사와 8월 24일 조사에서 평균 식물플랑크톤 개체수는 매우 낮았으며, 우점종은 8월 4일 조사에서 규조류가 78.0 %(Chaetoceros spp.)로 높게 나타났고, 8월 24일 조사에서도 규조류가 73.3 %(Pseudo-nitzschia spp., Rhizosolenia spp.)로 높은 점유율을 보였다. 본 연구에서 C. polykrikoides의 출현은 관찰되지 않아, 연안 내만 및 항구에서 휴면포자에 의한 유영세포 유입의 가능성은 낮을 것으로 사료되었다. 또한 동해남부해역에서의 반폐쇄적인 내만 특성으로 염분과 영양염류와 같은 환경특성이 각 정점별 명확한 차이를 보였고, 이로 인해 식물플랑크톤 우점종 및 군집조성이 시공간적으로 매우 다르게 나타났다.

• 공업화학
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• 제24권6호
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• pp.628-632
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• 2013

미세조류 Arthrospira platensis (A. platensis)는 탄수화물, 지질, 단백질, 파이토케미컬 등을 함유하고 있어 경제적으로 가치가 있으며, 바이오디젤이나 기능성 식품 생산에 중요한 자원이다. 균주 개량을 위해 A. platensis에 240 kGy의 선량으로 전자빔을 조사하여 무작위적 돌연변이를 유도하였다. 여러 변이주를 획득하였고, 스크리닝을 거쳐 지질 함량이 높은 변이주, EB29를 선별하였다. EB29의 세포 생장은 야생균주와 유사하였고, 클로로필 함량도 큰 차이를 보이지 않았다. 하지만, nile red로 염색하여 형광 강도로 측정했을 때, EB29의 지질 함량은 야생균주에 비해 7배 증가하였다. 표준 지질 triolein의 표준곡선을 이용한 지질의 반정량 결과, EB29는 $78.6{\mu}g/mL$로 야생균주($41.4{\mu}g/mL$)보다 약 2배 증가하였다. EB29의 지방산 성분도 분석하였는데, gamma-linolenic acid (GLA)와 같은 PUFA가 약 6배 증가하였고 바이오디젤의 질에 영향을 미치는 지방산들도 야생균주에 비해 증가하였다. 따라서 전자빔은 미세조류의 세포 내 PUFA를 축적시키거나, 바이오디젤에 적합한 지방산 성분을 변화시키는데 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

• 생명과학회지
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• 제31권1호
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• pp.1-9
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• 2021

본 연구는 갈조류 유래 물질인 후코이단이 인슐린 민감성을 증진시키는지를 규명하기 위하여 3T3-L1 지방세포에서 포도당 흡수에 미치는 후코이단의 영향을 측정하고 그 작용기전을 조사하였다. 후코이단은 지방세포에서 포도당 흡수를 유의하게 증가시켰으며 이는 PM-GLUT4의 발현 증가와 관련이 있음을 관찰하였다. 후코이단은 인슐린 신호전달 경로에서 PI3K의 활성화 및 pIRS1tyr, Akt, PKCλ/ζ의 인산화를 대조군에 비해 유의하게 증가시켰다. 또한, AMPK의 활성화를 나타내는 pAMPK 수준이 유의하게 증가하였다. 이들 PI3K 및 AMPK 활성화는 포도당 수송체인 GLUT4를 세포막으로 이동시켰으며 이로 인하여 PM-GLUT4의 발현이 증가되고 포도당 흡수가 촉진되었다. 후코이단에 의한 PI3K 및 AMPK 경로의 활성화를 증명하기 위해, PI3K 억제제인 Wortmannin과 AMPK의 억제제인 Compound C를 사용하여 이들 처리에 의한 포도당 흡수능과 PM-GLUT4의 발현을 측정한 결과 이들의 발현이 유의하게 저해되었다. 따라서 후코이단은 3T3-L1 지방세포에서 PI3K 및 AMPK 경로를 활성화시킴으로써 인슐린 민감성을 증진하고 포도당 흡수를 촉진시킬 수 있음을 나타내었다.

• 생태와환경
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• 제34권2호통권94호
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• pp.106-118
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• 2001

대청호내 3개 지점에서 저토의 영양염을 조사하여 수층과 식물플랑크톤에 대한 생장 잠재력에 미치는 영향을 파악하였다. 저토-수층의 경계면에서 DO는 0.5 mg $O_{2}$/l 이하로서 무산소 상태였다. 공극수의 전기전도도는 저토보다 1.9${\sim}$2.6배 더 높았고 수심이 얕을수록 변동폭이 컸다. Eh는 -12${\sim}$-148mV 범위였고 가비중은 1.17${\sim}$1.30g/cm$^{3}$ 범위로서 지역간에 차이가 크지 않았다. 함수율과 유기물 함량은 각각 58%${\sim}$72%, 8${\sim}$13% 범위로서 댐 부근에서 높았고 옥천천에서 낮았다. 저토의 입도 조성은 사질이 97%를 차지하였다. 저토내 총세균수와 규조류의 세포밀도는 수심이 깊은 하류에서 높았다. 공극수와 치환성의 질소와 인 함량에서 입자성이 용존성보다 풍부하였고, 무기 질소로는 NH$_{4}$가 대부분이었다. 또한 유기와 무기 질소 형태로 볼 때, 공극수내 질소함량은 무기 질소가 많았고, 치환성 질소는 유기 질소가 많았다. 공극수 인 함량에서 용존 유기 인이 많았고 치환성은 무기 인이 많았다. 저토내 규소는 치환성이 최대 63%로서 공극수보다 훨씬 많았다. 대청호의 저토는 유기물이 풍부한 부영양 상태로 평가되었다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제14권4호
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• pp.205-212
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• 2009

부착미세조류에 의한 생물적 환경정화의 가능성을 시험하기 위해서 Nitzschia sp.(진해만 클론원종)을 이용하여, 생장에 미치는 광도 및 파장의 영향과 인산염 생장 동력학 실험을 수행하였다. 파장은 발광다이오드를 이용하여 청색(450 nm), 황색(590 nm), 적색(650 nm)그리고 형광등을 이용한 복수파장이었다. 청색파장에서 Nitzschia sp.의 생장은 다른 파장보다 높았으나, $100\;{\mu}mol$ photons $m^{-2}\;s^{-1}$ 이상의 광량에서는 광저해현상을 보였다. 복수파장에서도 높은 광량($100\;{\mu}mol$ photons $m^{-2}\;s^{-1}$이상)에서 최대세포밀도가 감소하는 현상이 나타났다. 진해만에서 복수파장의 보상광량($I_0$)에 해당하는 수심은 4-10 m이며, 부유물질에 따라 하계에는 수심(약 4m)이 극히 낮았다. 따라서 최대생장을 보일 수 있는 수심은 제한될 것으로 보인다. 생장동력학 실험에 따라 유도된 파장별 최대생장속도는 달랐지만, 반포화상수($K_s$)는 큰 차이가 없었다. $K_s$는 다른 부유성 미세조류와 비교하여 높아, 높은 인산염 환경에 적응되어 있으며, 세포내 인의 축척효율이 높을 것으로 보인다. 따라서 저층에 특정파장(생장 촉진효과를 보인 청색파장 등)을 주사함으로써 Nitzschia sp.의 생장을 촉진시켜 부영양화 된 저질의 영양염을 효과적으로 제거할 수 있을 것으로 보이며, 이에 따라 빈산소 문제도 해소할 수 있어 생물적 환경정화에 유용한 대상 종으로 생각된다.

• 한국해양생명과학회지
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• 제9권1호
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• pp.9-21
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• 2024

마비성 패류 독소(Paralytic shellfish poisoning, PSP)는 유해 조류에 의해 생성되며, 독소에 노출된 수산물을 섭취하였을 때 중독이 발생한다. 수산물 중 PSP를 검출하는 표준 시험법인 Mouse bioassay (MBA)는 낮은 검출한계와 동물 윤리 문제로 대체 시험법의 개발 필요성이 대두되고 있다. 이러한 대체 시험법 중, PSP가 신경 세포막의 Na⁺ 채널을 차단하는 기전을 이용한 마우스 뇌신경 모세포종 세포 기반 시험법(Neuro-2a assay)의 표준화를 위한 노력이 대두되고 있다. Neuro-2a assay의 원리는 Neuro-2a 세포주에 Na⁺/K⁺ ATPase 억제제인 Ouabain(O)과 Na⁺ 채널 활성화제인 Veratridine (V)을 처리하여 과도한 Na⁺ 유입으로 인한 세포사멸을 유도한 상태에서, Na⁺ 채널 억제제인 PSP를 처리하게 되면 Na⁺ 유입이 차단되어 세포가 생존하는 것을 측정하는 것이다. 본 연구에서는 PSP 검출을 위한 Neuro-2a assay를 국내 연구 환경에 맞게 다양한 매개변수를 개선하여 최적 시험법을 확립하고자 하였다. 고려한 매개변수들은 세포밀도, 배양 조건 및 PSP 처리 조건 등으로, 그 결과는 아래와 같다. 초기 세포밀도는 40,000 cells/well로, 세포 배양시간 및 처리시간은 각각 24시간으로 설정하였다. 또한 최적 O/V 농도는 500/50 μM로 설정하였다. 본 연구에서 PSP 중 Saxitoxin (STX)에 대해서 O/V 처리가 된 상태에서 S자형 용량-반응 그래프가 도출되는 8가지 농도(368~47,056 fg/μl)를 확인하였고, Neuro-2a assay의 실험실 간 변동성 비교를 통해, 실험의 적정성 확인을 위한 5가지 Quality Control Criteria와 실험 데이터의 신뢰가능 범위(Data Criteria) 6가지를 설정하였다. 확 립된 조건으로 Neuro-2a assay를 진행한 결과 반수영향농도(EC₅₀) 값은 약 1,800~3,500 fg/μl로 나타났다. 실험실 간 변동성 비교 결과, Quality Control Criteria 값 및 Data criteria 값의 변동계수(coefficients of variation (CVs))가 1.98~29.15% 범위로 산출되어 실험의 적정성 및 재현성이 확인되었다. 본 연구를 통해 우리나라에서 활용할 수 있는 PSP 검출용 Neuro-2a assay 시험법의 최적 조건 및 5가지 Quality control 기준을 제시하였고, PSP 중 대표적인 독소인 STX을 대상으로 Neuro-2a assay를 실시한 결과 유의한 EC₅₀ 값을 산출할 수 있었으며, 향후 국내 수산물을 대상으로 MBA를 대체할 수 있는 PSP 검출법으로 활용될 것으로 기대된다.

• 환경생물
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• 제22권2호
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• pp.265-272
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• 2004

본 연구에서는 산성전리수의 일반적인 생물학적 특성을 간략히 살펴보았다. 직선형 DNA를 산성전리수에서 $4^\circ{C}$와 $25^\circ{C}$에서 약 10분간 반응시킨 결과 각각 40%와 50%의 DNA가 분해되었다. 그러나 산성전리수를 사용한 고온에서의 DNA 증폭반응 실험에서 DNA 분해없이 정상적으로 DNA증폭반응이 일어났다. 산성전리수가 단백질의 안정도에 미치는 영향을 살펴본 결과 증류수에서는 총 7일 동안의 반응시간동안 단백질의 분해가 거의 일어나지 않았으나, 산성전리수에서는 제4일에서부터 단백질의 분해가 본격적으로 일어나기 시작하였다. 산성전리수에서 볍씨를 발아시켜 본 결과 증류수에서와 동일한 발아율을 나타냈으며, 산성전리수는 배양토에서 벼 유묘의 뿌리의 길이와 총 길이를 억제시켰다. 산성전리수는 해양 미세조류의 성장곡선과 세포수에는 거의 영향을 미치지 않았다. 또한 산성전리수는 polyphenoloxidase의 비활성을 약 50% 억제시킴으로써 감자의 갈변을 억제하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제32권3호
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• pp.271-277
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• 2010

본 연구에서는 다목적댐인 주암호에서 물리화학적 인자의 변화에 따른 미세조류의 계절적 변동특성을 파악하는 것을 목적으로 하여, 4회에 걸쳐 주암호 3개 지점에서 기초환경 변화와 Micro-, Nano-, Picoplankton의 계절적 군집변화 양상을 조사하였다. 강수량이 많고 수온이 가장 높았던 7월에 평균 Chl-a의 농도가 18.03 mg/$m^3$으로 가장 높은 결과를 나타내었으며, 그 다음이 10월, 4월 그리고 1월이 가장 낮은 1.86 mg/$m^3$으로 조사되었다. 모든 계절에서 표층 보다는 수심 2 m와 5 m의 수층에서 가장 높은 Chl-a의 농도를 나타내었으며, 그 이상의 수심에서는 Chl-a의 농도가 점차 감소하는 경향을 보였다. 전체적으로 20~200 ${\mu}m$의 Microplankton이 33.9~54.2%로 가장 높은 비율을 차지하고 있었으며, 2~20 ${\mu}m$의 Nanoplankton이 24.3~30.5%를 점유하고 있었으며, 나머지 2 ${\mu}m$ 미만의 Picoplankton이 21.6~41.2%의 비율을 차지하고 있는 것으로 조사되었다. 따라서 주암호에서 취수된 원수의 경우는 picoplankton과 같은 미세플랑크톤이 상당비율로 포함되어 있기 때문에 응집?침전 및 사여과 공정 등의 같은 정수처리 공정에서 제거되지 못한다면 후속공정인 염소소독에 의해 미세플랑크톤의 세포내의 물질이 생물학적으로 분해 가능한 유기물(AOC; Assimilable organic carbon)로 전환되어 후속 공정인 급수 배수관망에서 세균 및 병원미생물의 재증식(Regrowth)을 유발시킬 가능성이 있을 것을 판단해 볼 수 있다.

• 한국해양바이오학회지
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• 제2권2호
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• pp.86-93
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• 2007

만성염증은 치주염, 대장염, 간염 및 관절염과 밀접한 관련성이 있다고 알려져 있다. 최근에 항염증제가 해양자원으로부터 개발되고 있다. 본 연구에서는 감태 (EC)가 항염증효과가 있다는 것이 발견되었다. 갈조류에 속하는 감태의 에탄올 추출물이 RAW 264.7 세포에서 tumor necrosis factor-${\alpha}$ interleukin-$1{\beta}$, interleukin-6 and prostaglandin $E_2$와 같은 염증매개체의 생성에 탁월한 효과를 나타내었다. 더욱이 reporter gene assay 및 western blot 분석 에 서 감태추출물은 대식세포에서 염증매개체의 발현을 조절하는 NF-${\kappa}B$ 전사인자의 불활성화를 통하여 항염증효과를 나타내었다. 뿐만 아니라 감태추출물은 만성염증에 중요한 역할을 하는 기질금속단백질의 활성을 억제 하였다. 이러한 결과는 갑태추출물이 만성염증을 억제하는데 잠재적으로 이용될 수 있다는 것을 암시하고 있다.

• 한국환경과학회지
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• 제25권7호
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• pp.937-950
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• 2016

Algal blooming in 4 major rivers introduces substantial impacts to water front activity. Concentrations of algae are increasing at major points along the Geum River. Ecosystem food webs can be affected by algal blooming because blue-green algae release toxic materials. Even though there have been many studies on blue-green algae, its causality to environmental factors has not been completely determined yet. This study analyzed the exclusive correlation between various hydrometeorological, water quality, and hydrologic variables and the cell number of cyanobacteria to understand causality of blue-green algae in the Geum River. A prewhitening process was introduced to remove the autocorrelation structure and periodicity, which is useful to evaluate the effective relationship between two time series.