• Food Science and Biotechnology
• /
• 제18권2호
• /
• pp.506-512
• /
• 2009

The antimicrobial activity of water and ethanol extracts from 30 species of algae was measured using the agar diffusion method and minimum inhibitory concentration (MIC) test. In agar diffusion method, the 95% ethanol extracts from 12 of the algae showed growth inhibition against the tested microorganisms. In particular, Ishige okamurai, Ecklonia stolonifera, Sargassum siliquastrum, Sargassum thunbergii, Colpomenia bullosa, and Ecklonia cava had strong antibacterial activities against Gram-positive bacteria at 4 mg/mL. In the results of the MIC test, S. siliquastrum showed the most antimicrobial activity, where its MIC values ranged from 0.005 to 0.0075% against Listeria monocytogenes, Clostridium perfringens, and Basillus subtilis. In the thermal stability test, for the ethanol extracts of I. okamurai, E. cava, S. siliquastrum, S. thunbergii, and C. bullosa, the extracts proved to maintain high antimicrobial activities when they were treated at $121^{\circ}C$ for 15 min. In the pH stability test, the antimicrobial activity of the S. siliquastrum ethanol extract was stable from pH 2 to 10, whereas the activity of the other species ethanol extracts were weakened under pH 10 against several microbes.

• 한국수산과학회지
• /
• 제46권3호
• /
• pp.303-309
• /
• 2013

Marine algal flora and community structure were investigated seasonally at three sites in Gijang on the south-east coast of Korea from February 2006 to January 2007. A Total of 74 species were collected and identified, including 8 green algae, 16 brown algae, and 50 red algae. Of these, 15 species were found throughout the survey period. Mean biomass was 823.2-1,615.4 g wet weight $m^{-2}$ in winter, 689.1-3,196.8 g wet weight $m^{-2}$ in spring, 574.5-1,219.9 g wet weight $m^{-2}$ in summer, and 747.6-1,616.2 g wet weight $m^{-2}$ in autumn. The flora could be classified into six functional groups: coarsely branched form (37.8%), thick leather form (18.9%), sheet form (13.5%), filamentous form (12.2%), jointed calcareous form (10.8%) and crustose form (6.8%). The R/P, C/P and (R+C)/P values reflecting the flora characteristics were 3.13, 0.50 and 3.63, respectively. The number of marine algae species and the biomass in Gijang area were markedly reduced when compared with previous studies. This result suggests possible future changes in the algal vegetation, considering the physical and chemical pollution loadings in the coastal marine environment of this area.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제28권10호
• /
• pp.1671-1682
• /
• 2018

Alginate lyases (endo and exo-lyases) are required for the degradation of alginate into its constituting monomers. Efficient bioethanol production and extraction of bioactives from brown algae requires intensive use of these enzymes. Nonetheless, there are few commercial alginate lyase preparations, and their costs make them unsuitable for large scale experiments. A recombinant expression protocol has been developed in this study for producing seven endo-lyases and three exo-lyases as soluble and highly active preparations. Saccharification of alginate using 21 different endo/exo-lyase combinations shows that there is complementary enzymatic activity between some of the endo/exo pairs. This is probably due to favorable matching of their substrate biases for the different glycosidic bonds in the alginate molecule. Therefore, selection of enzymes for the best saccharification results for a given biomass should be based on screens comprising both types of lyases. Additionally, different incubation temperatures, enzyme load ratios, and enzyme loading strategies were assessed using the best four enzyme combinations for treating Macrocystis pyrifera biomass. It was shown that $30^{\circ}C$ with a 1:3 endo/exo loading ratio was suitable for all four combinations. Moreover, simultaneous loading of endo-and exo-lyases at the beginning of the reaction allowed maximum alginate saccharification in half the time than when the exo-lyases were added sequentially.

• 한국수산과학회지
• /
• 제28권3호
• /
• pp.270-278
• /
• 1995

우리나라 대표적인 식용해조 (녹조류-참흩파래, 청각: 갈조류-미역, 톳, 모자반, 다시마; 홍조류-얼룩도박, 참김, 불등풀가사리) 9종을 대상으로 가용성 식이섬유질, 불용성 식이섬유질 및 총 식이섬유질의 함량을 주요 산지 (기장, 충무, 여수)와 채취 시기별로 측정$\cdot$검토하고, 특히 갈조류와 홍조류에 대하여는 해조 다당류의 분포를 분석 비교하였다. 총 식이섬유질은 녹조류 중의 참흩파래가 $25.4-38.1\%$ (이하 건물중의 비율), 청각은 $35.4-43.8\%$를, 갈조류 중의 미역은 $34.2-48.8\%$, 톳은$37.5-47.8\%$, 모자반은 $42.9-71.3\%$, 다시마는 $37.1-45.1\%$를, 그리고, 홍조류 중의 참김은 $31.3-40.5%$, 얼룩도박은$51.5-60.4\%$, 불등풀가사리는 $57.1-65.8\%$를 각각 함유하였다. 가용성 식이섬유질과 불용성 식이섬유질을 공통적으로 많이 함유한 해조류는 각각 불등풀가사리와 모자반이었다. 총 식이섬유질에 대한 가용성 식이섬유질의 함유 비율은 녹조류 중에서는 참홑파래 $(43.7-64.8\%$ 갈조류 중에서는 미역$(17.5-31.3\%$, 그리고 홍조류 중에서는 불등풀가사리 $(44.7-63.2\%$가 높은 값을 보였다. 해조 다당류의 분포상의 특징을 보면, 갈조류는 알칼리 가용성 알긴산을 가장 많이 함유하였으며 $(9.0-15.1\%)$, 홍조류 중의 참김은 폴피란 $(5.8\%)$을, 그리고 불등풀가사리와 얼룩도박은 한천 $(20.0\%)$과 카라기난 $(23.8\%)$을 각각 많이 함유하는 차이를 보였다.

• 한국수산과학회지
• /
• 제29권5호
• /
• pp.727-743
• /
• 1996

동해안 저서 해조 군집의 시공간적 특성을 구명하하여 경북 영일군 기 위대보면 구만리에서 line transect를 따라서 방형구법에 의해 1995년 7월부터 1996년 6월까지 계절별로 정성, 정량적인 연구가 수행되었다. 그 결과, 2 미기록종 Pikea californica, Pulvinia epiphytica을 포함하여 총 144종이 동정 분류되었으며 (남조식물 5종, 녹조식물 18종, 갈조식물 20종, 홍조식물 101종), 계절별로는 가을에 제일 많은 종 (92종)이 관찰되었다. 우점종으로 Ulva pertusa, Gelidium amansii, Symphyocladia latiusula 3종이 비교적 높은 피도와 빈도로 연중 출현하였고, 계절별 우점종은 봄의 경우 Sargassum thunbenii, 여름과 가을에는 U. pertusa, 겨울에는 Chondrus ocellatus와 Monostroma grevillei로 나타났다. 연평균 현존량은 $185.8g/m^2$으로 봄에 $267.3g/m^2$으로 가장 높은 값을 보였고, 가을에 $93.7g/m^2 $으로 가장 낮은 값을 보였다. 또한 종다양도 및 균등도는 봄에 제일 높은 값을 나타냈고, 겨울에 가장 낮은 값을 보였다. 수직분포에서는 계절에 따라 우점종이 바뀌면서 그들이 번무 또는 쇠퇴와 더불어 분포역의 확대 및 축소가 수반되었고, 계절에 따라서 유사도 $20\~30\%$ 수준에서 상부와 하부, 또는 상부, 중부, 하부로 3개의 분포역의 구분이 가능했다. 4계절을 종합해 볼 때, 상부, 중부쪽에서는 대체로 녹조식물(M. grevilli, Capsosiphon fulvescent, U. pertusa, Enteromorpha compressa)과 갈조식물 (Sargassum fulvellum, S. thunbergii)이, 하부쪽에는 홍조식물 (G. amansii, C. ocellatus, S. latiuscula, Grateloupia okamurae, Pachymeniopsis elliptica)들이 우점하여 분포했다. 이 지역의 해조군집은 계절과 여러 환경 요인에 따라 다양하게 변하는데, 특히 수직분포의 계절적 변화는 일차적으로 수온과 깊은 관계가 있고, 또한 계절별 조위 변화 및 일사량의 변화에 따른 해조류의 건조에 대한 내성도 여기에 관여하는 것으로 생각된다.

• 환경생물
• /
• 제17권4호
• /
• pp.379-387
• /
• 1999

최근 우리나라에서는 산업이 급속도로 발전하면서 급증하는 전력수요를 충당하기 위하여 원자력발전소의 건설과 가동이 증가 추세에 있다. 수년에 걸친 발전소의 건설 과정에서 부지의 매립과 준설은 저서 해조류의 서식처를 교란시키고 이는 나아가서 종조성의 변화를 야기한다. 발전소가 정상 가동하게 되면 필연적으로 다량의 온배수를 주변으로 방출하는데, 고착성 해조류는 수온의 상승에 민감하게 반응한다. 국내 원자력발전소에서는 냉각수가 복수기를 통과하면서 수온이 7~12$^{\circ}C$ 상승하게 되며, 짧은 거리의 배수로를 거쳐 주변으로 방출된다. 배수로에 인접한 구역에서는 저서 해조류의 종조성과 다양성 이 감소하는 것으로 조사되었다. 한편 발전소 냉각계통의 가동은 해조류 개체군 수준에서 생장률과 생장주기에 영향을 미치는 것으로 확인되었다. 연안수와 혼합되기 전의 배수로에 출현하는 해조류는 높은 수온에서도 견딜 수 있는 내열종으로 간주될 수 있으며, 동해안에 위치한 3개 원자력발전소의 배수로에서 1992~1998년에 걸쳐 출현한 해조류 중 출현빈도 20%이상의 내열종 해조류는 총 35종(남조류 4종, 녹조류 9종, 갈조류 8종, 홍조류 14종)이었다. 해조류가 우리 민족에게 귀중한 자원이 되고 있음을 고려해 볼 때, 발전소로부터 방출되는 폐열이 해조식생에 미치는 영향을 저감시킬 수 있는 대책 수립이 요망된다.

• 한국수산과학회지
• /
• 제30권4호
• /
• pp.574-584
• /
• 1997

남해안 신지도 주변 해조군집의 종조성과 군집 구조 분석을 통하여 이 지역 해조 군집의 특성을 구명하고자 하였다. 이 연구에서 출현한 종은 총 120종으로 녹조류 15종, 갈조류 31종, 홍조류 74종이었다. 이들중 87종이 강독에서 그리고 104종이 동고리에서 출현하였다. 조간대 식생은 크게 3그룹으로 구분되며, 대표적인 종들로는 상부에서 Enteromorpha compressa, Ulva Pertusa, Porphyra suborbiculata, Ishige okamurae, 중부에서는 Hizikra fusiformis, Sargassum thunbergii, Gigartina intermedia, Corallina pilulifera, 하부에는 Pachymeniopsis elliptica, Gelidium amansii, Sargassum homeri 등이 분포하였다. 중요도 값이 높게 나타난 종은 Ulva pertusa, Ishige ekamurae, Hizikia fuisformis, Sargassum thunbergii, Corallina pilulifera, Gelidium amansii, Gigartina tenella로 조사지점 모두에서 공통적으로 나타났다. 기능형군별 분석에서 나타난 비율은 직립분기형 $36.7\%$, 사상형 $27.5\%$, 엽상형 $15.8\%$, 다육질형 $10.0\%$, 유절산호말형 $5.0\%$, 각상형 $5.0\%$로 나타났다.

• 해양환경안전학회지
• /
• 제25권2호
• /
• pp.212-219
• /
• 2019

본 연구는 우리나라 제주 해역의 여름철 해조 군집 특성과 갯녹음 현황을 파악하고자 수행하였다. 연구는 2017년 7월부터 9월까지 스쿠버 다이빙(SCUBA Diving)을 이용하여 정량 조사 및 정성 조사를 시행하였다. 연구 결과 녹조류 11종(9.1 %), 갈조류 24종(19.8 %), 홍조류 86종(71.1 %) 등 총 121종의 해조류가 확인되었다. 지역별로는 형제섬이 60종으로 출현종수가 가장 많았으며, 하례가 18종으로 가장 적었다. 연구 지역의 평균 생물량은 $1,503.0g{\cdot}m^{-2}$이며, 주변 도서의 평균 생물량($3,268.7g{\cdot}m^{-2}$)이 본섬의 평균 생물량($914.7g{\cdot}m^{-2}$)보다 높았다. 우점종은 주변 도서에서 Sargassum macrocarpum, 본섬에서 Ecklonia cava로 나타나 생물량뿐만 아니라 종 조성에서도 차이를 보였다. 해조 군집 특성(종 조성, 생물량, 대형 갈조류의 생물량 비율), 무절산호말류의 피복도, 조식동물의 밀도 등을 토대로 연구 지역의 여름철 해조 군집 상태를 평가한 결과, 형제섬과 마라도 두 지역은 우수한 해조 군집을 유지하고 있는 것으로 판단되어 보전 및 지속적인 관리가 요구되며, 다른 6개 지역은 각 지역별로 해조 군집의 조성 내지 복원이 필요한 실정이다. 갯녹음 현상이 가속화됨에 따라 모니터링뿐만 아니라 현재 해조 군집의 현황 파악이 제대로 이루어지지 않은 지역을 대상으로 해양 생태계의 실태를 파악하는 일도 시급한 것으로 판단된다.

• 한국수산과학회지
• /
• 제33권1호
• /
• pp.32-37
• /
• 2000

본 연구는 갈색 해조류로부터 추출한 alginate를 사용하여 제조한 Ag-alginate에 대한 최적의 은 첨가량을 구하여 항균성능을 측정하고, 기존의 상품으로 판매되고 있는 항균제의 성능과 비교하였다. 포도상구균과 대장균의 성장은 pH 7에서 가장 활발하였으며, 포도상구균은 pH에 매우 민감하였으나, 대장균은 pH 변화에 대한 저항력을 어느 정도 나타내었다. 포도상구균은 배양 초기에 일정기간의 사장시간 (dead time)이 경과한 후 급격하게 성장하였고, 대장균은 약 20분 이내의 사장시간이 경과한 후 완만하게 성장하였다. 해조류로부터 추출한 alginate를 정제하여 제조한 Ag-alginate의 경우, 포도상구균 및 대장균에 대해서 $0.006\;wt.{\%}$ 은을 첨가한 배양액에서 우수한 항균성능을 나타내었으며, 포도상구균보다 대장균에 대하여 더 강한 항균력을 나타내었다. 그러나 미역 및 다시마로부터 추출한 alginate를 정제하지 않고 제조된 Ag-alginate의 경우, 포도상구균 및 대장균에 대한 항균성능은 현저하게 감소되었다. 국내에서 수입되어 항균섬유용으로 많이 사용되고 있는 Agzeolite계 제품의 항균력과 비교하여도 유사한 항균성능을 나타내고 있으므로 Ag-alginate는 수술용 봉합사, band, gauze, 붕대 등과 같은 의료용 섬유에 사용이 가능하다고 판단된다.

• Preventive Nutrition and Food Science
• /
• 제22권3호
• /
• pp.184-190
• /
• 2017

Matrix metalloproteinases (MMPs) are endopeptidases that take significant roles in extracellular matrix degradation and therefore linked to several complications such as metastasis of cancer progression, oxidative stress, and hepatic fibrosis. Hizikia fusiformis, a brown algae, was reported to possess bioactivities, including but not limited to, antiviral, antimicrobial, and anti-inflammatory partly due to bioactive polysaccharide contents. In this study, the potential of H. fusiformis against cancer cell invasion was evaluated through the MMP inhibitory effect in HT1080 fibrosarcoma cells in vitro. H. fusiformis crude extract was fractionated with organic solvents, $H_2O$, n-BuOH, 85% aqueous MeOH, and n-hexane (n-Hex). The non-toxicity of the fractions was confirmed by MTT assay. All fractions inhibited the enzymatic activities of MMP-2 and MMP-9 according to the gelatin zymography assay. Cell migration was also significantly inhibited by the n-Hex fraction. In addition, both gene and protein expressions of MMP-2 and -9, and tissue inhibitor of MMPs (TIMPs) were evaluated by reverse transcription-polymerase chain reaction and Western blotting, respectively. The fractions suppressed the mRNA and protein levels of MMP-2, MMP-9 while elevating the TIMP-1 and TIMP-2, with the $H_2O$ fraction being the least effective while n-Hex fraction the most. Collectively, the n-Hex fraction from brown algae H. fusiformis could be a potential inhibitor of MMPs, suggesting the presence of various derivatives of polysaccharides in high amounts.