• 생태와환경
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• 제47권4호
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• pp.292-301
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• 2014

Akinete germination may be a starting point of some akinete-producing cyanobacterial blooms in eutrophic freshwater systems. This study examined germinability of akinete of a cyanobacterium Anabaena circinalis isolated from the sediment of the North Han River (Cheongpyung Dam), Korea, under several environmental factors such as temperature ($5{\sim}25^{\circ}C$), light ($0{\sim}100{\mu}mol\;photons\;m^{-2}\;s^{-1}$), nutrients (nitrogen and phosphorus) and pH (5~12). The high germination rate appeared at high temperature: >55% at $25^{\circ}C$, followed by 15% at $15^{\circ}C$, $10^{\circ}C$ and 10% at $5^{\circ}C$. Low light intensity was favorable for akinete germination. Over 45% of germination occurred at low light intensities (5, 15 and $30{\mu}mol\;photons\;m^{-2}\;s^{-1}$), while less than 10% of germination occurred at both 50 and $100{\mu}mol\;photons\;m^{-2}\;s^{-1}$. No germination occurred in the dark condition. Akinete germination rate increased with nutrient (phosphorus and nitrogen) enrichment, and nitrogen addition showed greater effect on the germination compared to phosphorus addition. Akinetes germinated well at neutral or slightly alkaline pH condition (pH 7 and pH 8: >55%), but no germination was observed at pH 11~12. The present study demonstrates some favorable ambient conditions of Anabaena circinalis germination, which could provide useful information to study the germination conditions of other Anabaena species or akinete-forming algae and predict its bloom in eutrophic freshwaters.

• 생태와환경
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• 제47권1호
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• pp.1-12
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• 2014

남조류는 겨울철에 휴면포자의 형태로 퇴적층에서 존재하다가 적합한 환경조건이 되었을 때 다시 영양세포로 전환된다. 이렇게 전환된 영양세포는 성장에 적합한 환경이 되었을 때 대량증식 하게 되어 수체 내에서 우점한다. 이전까지의 국내 대부분의 연구는 수체 내 영양세포의 변동과 환경인자와의 관계 또는 영양세포에 대한 생리생태적 연구부분에 국한되었다. 하지만, 휴면포자에서 영양세포로 진행되는 부분에 대한 연구가 조류 대량증식의 궁극적인 기작이 되므로 휴면포자에 대한 연구는 조류의 생활사를 이해하는 데에도 매우 중요하다. 또한 다른 조류들간의 변동 및 천이의 연구를 위해서도 필수적이다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제16권2호
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• pp.240-246
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• 2006

Cyanobacteria are present abundantly in rice fields and are important in helping to maintain rice fields fertility through nitrogen fixation. Many rice fields soil contain a high density of cyanobactera, and over 50% of cyanobacterial genera that are in existence in rice paddy fields are heterocystous filamentous forms. A total of 142 isolates of heterocystous filamentous cyanobacteria were screened from 100 soil samples taken from rice paddy fields in 10 different locations across Korea, classified according to their morphological characteristics under light microscopy, and their susceptibly to fungicides examined. The collected blue-green alga were classified into a total of 14 genera, including seven genera of filamentous cyanobacteria and seven genera of nonfilamentous cyanobacteria. In particular, 142 heterocystous filamentous cyanobacteria were isolated and classified into six genera, including Anabaena, Nostoc, Calothrix, Cylindrospermum, Nodularia, Scytomena, and Tolypotrix. Yet, over 90% of the heterocystous filamentous cyanobacteria isolated from the rice paddy fields belonged to two genera: Anabaena and Nostoc. The response of 129 $N_2-fixing$ cyanobacterial isolates, 53 Anabaena and 76 Nostoc, to 10 fungicides was then investigated. The results showed that the Nostoc spp. were more tolerant of the ten tested fungicides than the Anabaena spp., and among the ten tested fungicides, benomyl showed the highest acute toxicity to Anabaena spp. and Nostoc spp. In conclusion, although benomyl is a very useful agent to control phytopathogenic fungi, the application of this fungicide to rice fields should be considered because of its toxicity to the heterocystous filamentous cyanobacteria.

• Membrane and Water Treatment
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• 제13권1호
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• pp.15-20
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• 2022

The continuous industrial growth increases the volume of pollutants discharged into the water, which induces Cyanobacteria in the receiving bodies. The removal of various cyanobacteria such as Microcystis, Anabaena, and Oscillatoria was explored to analyze their removal characteristics using different chemical and mineral coagulants. The chemical coagulants, including poly aluminium chloride (PACl), Alum, and mineral coagulants such as Loess and Illite, were tested to remove selected cyanobacteria. Results indicated that the removal rate increased with coagulant dosage regardless of the type of coagulant. The removal of selected cyanobacteria using chemical coagulant was found in the order: Microcystis > Anabaena > Oscillatoria. The PACl coagulant showed the most efficient removal rate for Microcystis, Anabaena, Oscillatoria. Removal rate of Microcystis conducted by PACl showed 92% at 100,000 cells/mL and 98.4% at 1,000,000 cells/mL whereas Illite showed lower 70% and Loess showed lower 50% in both 100,000 cells/mL and 1,000,000 cells/mL. The removal rate of Anabaena and Oscillatoria by PACl and Alum was higher 80%, while the other coagulants exhibited lower than 75% at 1,000,000 cells/mL. The removal rate of Oscillatoria by PACl was 80.1%, while the other coagulants exhibited lower than 70% at 1,000,000 cells/mL. Moreover, the mineral coagulants showed better removal efficiency at a higher concentration than low concentration during experiments. Therefore, removing cyanobacteria from water streams can be improved through coagulation by selecting a specific coagulant for a particular type of algae.

• 생태와환경
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• 제47권4호
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• pp.342-349
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• 2014

본 연구는 최근 북한강 수계에서 번성하고 있는 Anabaena strain의 16S rDNA 염기서열을 이용한 종 수준의 동정과 geosmin 합성 유전자의 탐침을 통해 이취미 물질의 잠재 생산능력을 분석하였다. 현장(경기도 양평군 조암면 삼봉리 수역)에서 분리 배양한 Anabaena는 직선형과 나선형 두 가지의 형태적 변이를 보였다. 이들은 세포의 크기와 사상체에서 형태적 차이를 나타냈으며, A. circinalis 및 A. crassa와 유사한 형태적 특징들을 보여주었다. 그러나 16S rDNA 계통수 및 유연관계를 분석한 결과, 직선형과 나선형 모두 동일한 A. circinalis 종으로 확인되었다(98%~100%의 유전적 유사도). 또한 직선형과 나선형 strain 모두에서 geosmin을 합성하는 유전자 구간이 발견되어, 북한강 수계에 존재하는 Anabaena circinalis는 종의 형태적 변이에 관계없이 geosmin을 생산할 수 있음을 보여주었다. 본 연구의 결과는 유전자 수준에서 A. circinalis의 geosmin 생산에 대한 직접적인 증거를 제공하는 국내 최초의 보고로서 북한강 수계에서 geosmin 증가의 원인종 확인 및 관리에 중요한 자료를 제공한다.

• 생태와환경
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• 제47권2호
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• pp.116-126
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• 2014

2012년 5월부터 2013년 4월까지 북한강 수계 3개의 연속댐(의암호, 청평호, 팔당호)의 수리-수문, 수질 및 식물플랑크톤 현존량 등을 월 1회씩 총 12회에 걸쳐 조사하였다. 3개 저수지의 식물플랑크톤 군집은 몬순전기에는 돌말류, 몬순기에는 남조류, 몬순후기에는 다시 돌말류가 우점하는 계절성을 보였으며, 팔당호에서는 몬순후기 저온기에 녹조류가 높은 밀도를 나타냈다. 조사기간동안 가장 높은 현존량을 보였던 남조 Anabaena spp.는 의암호에서 2012년 6월에 출현하여 7월에 최고치(43,850 cells $mL^{-1}$)를 보이고 높은 수준을 유지하다가 11월에 소멸되었다. 이에 비해 청평호 (31,648 cells $mL^{-1}$)와 팔당호 (7,136 cells $mL^{-1}$)에서는 공히 7월에 처음 출현하여 8월에 최고치를 보이다가 9월에 완전히 사라졌다. 수환경과 남조 Anabaena spp. 현존량과의 관계를 보면, 3개 저수지 모두 강우 (r=0.72, r=0.83, r=0.88, P<0.01 for all)를 비롯한 유입량, 유출량 및 영양염에 대하여 높은 상관성을 나타냈다. 따라서 2012년 봄철 갈수기 동안 북한강 수계 3개 저수지에서 일어난 Anabaena 대발생 및 소멸은 강우의 직, 간접적인 영향을 받았으며, 의암호는 강우 이후에도 상당기간 동안 다른 남조류가 비교적 높은 현존량을 유지하고 있어 상수원 저수지의 이취미 및 독소발생 가능성은 지속될 것으로 판단되었다.

• 생명과학회지
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• 제26권10호
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• pp.1202-1206
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• 2016

Subsection I과 II의 시아노박테리아 균주들은 단세포성이며, Subsection III의 시아노박테리아 균주들은 섬유상의 다계통성, 이형 사이토시스 형성성 균주들인 반면, Subsections IV와 V는 단일계통성으로 보고되어있다. 본 연구에서 13 균주의 시아노박테리아의 the small subunit rRNA (16S rRNA) 염기서열들이 - Subsection III의 Oscillatoria nigro-viridis PCC7112, Subsection IV에 속하는 Anabaena, Nostoc, Tolypothrix, Calothrix 및 Scytonema속을 포함한 6 균주, Subsection V에 속하는 Hapalosiphon, Fischerella and Chlorogloeopsis 속의 6 균주 - 결정되었다. 결정된 16S rRNA 염기서열을 이용하여 시아노박테리아의 분자계통분석을 수행하였다. 그러나, 16S rRNA의 염기서열 결정을 근거로 한 본 연구의 계통분석결과 Subsection IV는 단일 계통성이 아닌 다계통성이며, 반면 Subsection V는 이전에 보고되어진 것처럼 단일 계통성임을 나타내었다. 또한, 본 연구 결과는 Scytonema속이 이형 사이토시스 형성성 시아노박테리아인 Subsection IV 및 V의 공통 조상일 수 있음을 강력하게 나타낸다. 부가적으로, 본 연구의 분자계통 분석을 통해 Anabaena속은 다계통성으로 계통학적으로 다양한 종들로 구성되어 있음을 나타내고 있다. 본 연구 결과는 Anabaena속이 좀 더 세밀하게 재분류 되어져야 함을 나타낸다.

• 환경생물
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• 제20권1호
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• pp.20-24
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• 2002

남조류에 의한 수화가 발생한 과림, 도창, 물왕 저수지로부터 시료를 채수 하여 남조류 분해 균주의 분리를 시도하였다. BG-11배지에 Anabaena cylindrica를 double layer method를 이용하여 남조류 lawn을 만들어 각각의 시료를 $100\mu{l}$씩 smearing하였다. $28^\circ{C}$ 3,000 Lux light chamber에서 13일간 배양하여 도창 저수지 시료를 접종한 Anabaena cylindrica lawn에서 남조류 분해능을 가지는 곰팡이를 분리하였다. 분리된 곰팡이의 동정은 Vitek system을 이용하여 수행하였으며, 그 결과 Cryptococcous laurentii로 동정되었다. SDS-PAGE 결과 Cryptococcus laurentii는 4개(29, 35.2, 40.9, 51.1 kDa)의 세포외 분비 단백질을 가지는 것으로 확인되었으며. Anabaena cylindrica와 혼합 배양시에는 특히 29 kDa의 단백질이 많이 분비되는 것을 확인하였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제16권10호
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• pp.1613-1621
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• 2006

Isolation and identification of algal lytic bacteria were carried out. Nine strains of algal lytic bacteria were isolated by the double-layer method using Anabaena flos-aquae as a sole nutrient. The isolate, AFK-13, showing the highest algal lytic activity was identified as Sinorhizobium kostiense based on the l6S rDNA sequence. The algal lytic experiments of the culture supernatants of AFK-13 demonstrated that the bacterial cell growth reached a maximum at 36-h culture, but the supernatant of 72-h culture exhibited the highest activity. Components among the extracellular products in the crude enzyme of the supernatant from S. kostiense AFK-13 culture were responsible for degradation of cell walls of Anabaena flos-aquae. Algal lytic assay tests of the culture supernatants suggest that the main substances for algal lytic activity could be proteinaceous. The activity of glucosidase was observed highly by polysaccharolytic analysis using the crude enzyme from S. kostiense AFK-13, whereas activities of galactosidase, mannosidase, rhamnosidase, and arabinosidase were also detected in low levels. The molecular weights (MW) of ${\alpha}-\;and\;{\beta}$-glucosidases were estimated to be approximately 50-100 kDa by the ultrafiltration method.

• KSBB Journal
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• 제6권2호
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• pp.181-187
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• 1991

본 연구에서는 PV에 아나베나세포를 흡착법에 의하여 고정화하였다. 진탕배양하면서 고정화한 겨웅에 비하여 반응기속에 배양액을 trickling 시키면서 배양하고 고정한 경우 높은 세포밀도를 보였다. PV에 고정화한 세포들의 생리적 활성을 조사한 결과 광합성능이 암처보관시에 free cell에 비하여 안정됨을 보였고, msx처리시의 암모니아의 방출도 증가하였다. 뿐만 아니라 고정화한 세포에서 광합성활성의 온도에 대한 내성이 증가하였으며 nitrogenase 효소 활성도 free cell에 비하여 크게 증가하였다. nitrogenase효소에 의한 연속적인 광수소발생을 조사한 결과 혐기적 조건하에서 연속적으로 수소가 생성됨을 볼 수 있었는데 그 발생양은 4mg의 엽록소에 해당하는 아나베나를 충진한 trickling-medium 반응기에서 6일동안 1.6ml의수소가 생성되었다.