• 공업화학
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• 제28권3호
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• pp.306-312
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• 2017

해양 미세조류 Dunaliella tertiolecta에서 바이오디젤 원료인 지질생산을 위하여 철 함량 변화 및 빛 공급과 $CO_2$ 공급에 의한 다중스트레스 인자의 조합이 세포성장 및 지질함량의 변화에 미치는 영향을 조사하였다. 1차 스트레스 인자로 정상보다 높거나 부족한 철 함량 조건이 지질 합성을 유도할 수 있음을 확인하였다. 2차 스트레스 인자로 빛 또는$CO_2$ 공급이 제한될 때 지질함량이 증가하였지만 오랜 시간 배양할 때 세포성장이 감소하는 단점이 있었다. 이와 같이 스트레스 조건에서 세포의 성장과 지질생산이 서로 다른 경향을 보이면 단일 배양기에서 지질생산성을 높이기 어려우므로, 세포성장과 지질생산을 분리한 2단계 배양 전략을 적용하였다. 1단계 배양에서는 성장 위주의 조건으로 고농도배양을 얻은 후, 2단계에서 지질생산을 유도하는 스트레스 조건을 부여하는 것이다. 암소 조건이 다른 조건에 비해 세포농도 감소폭이 작고 지질함량이 높아졌기 때문에, 세포 2 g/L의 고농도로 접종한 2단계에서 5X 철 농도(3.25 mg/L as Fe) 및 암소 조건을 사용하여 12 h의 짧은 배양을 통하여 1.44 g/L/d의 높은 지질생산성을 얻을 수 있었다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제31권2호
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• pp.320-328
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• 2014

국내 자동차용 경유에 혼합하여 유통 중인 바이오디젤은 물리적인 관점에서 기존 석유계 경유와 동점도, 밀도 등의 물성값이 유사하고 세탄가가 높은 장점이 있다. 또한 환경적인 측면에서는 기존의 석유유통 인프라 개조 및 변경없이 사용가능하다는 점과 함산소 연료로서 디젤기관에서의 연소성이 좋고 유해 배출가스 저감효과가 있으며 생분해성도 높아 환경오염이 적어 자동차용 경유 대체연료로 각광받고 있다. 그러나, 기존 식용계 작물을 원료로 하고 있다는 점에서 단점으로 지적되는 바이오디젤 대신 단위면적당 $CO_2$ 흡수율이 높고 빠른 성장 속도가 장점으로 거론되는 미세조류의 활용에 대한 연구가 대두되고 있다. 본 연구에서는 미세조류 중 Dunaliella tertiolecta 종을 이용하여 생산한 바이오디젤의 전환율을 연구하기위해 기존에 사용되고 있는 GC-FID분석방법의 문제점에 대해 조사하고 TOF-MS 장비를 통한 개별 지방산 메틸에스테르의 성분을 검토하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제53권4호
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• pp.468-471
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• 2015

본 연구에서는 빛의 조사기간을 변화시켜 세 종류의 미세조류(Nanochloris, Dunaliella tertiolecta, Tetraselmis)를 배양하고 이들의 성장속도 및 지질 함량을 분석하였다. 빛의 조사기간은 한국의 여름철과 겨울철의 일조시간을 반영해 각각 14.5시간과 7시간으로 설정하였다. 또한, 지질 추출 후 남은 미세조류를 당화시켜 포도당 전환율을 비교함으로써 미세조류의 바이오매스로써의 가능성을 가늠하고자 하였다. 실험 결과 D. tertiolecta가 다른 두 종의 미세조류보다 빛의 조사기간이 7시간일 때 최대 38% 높은 성장속도를 나타냈으며 지질함량은 최대 43.6% 정도 높은 결과를 보였다. 포도당으로의 당화 전환율도 D. tertiolecta가 최대 22% 높은 결과를 보였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제26권5호
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• pp.854-866
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• 2016

The production cost of biodiesel from microalgae is still not competitive, compared with that of petroleum fuels. The genetic improvement of microalgal strains to increase triacylglycerol (TAG) accumulation is one way to reduce production costs. One of the most promising approaches is the isolation of starch-deficient mutants, which have been reported to successfully increase TAG yields. To date, such a stable mutant is not available in an oleaginous marine microalga, despite several advantages of using marine species for biodiesel production. Algae in the genus Dunaliella are known to tolerate high salt concentration and other environmental stresses. In addition, the cultivation processes for large-scale outdoor commercialization have been well established for this genus. In this study, Dunaliella tertiolecta was used to screen for starch-deficient mutants, using an iodine vapor-staining method. Four out of 20,016 UV-mutagenized strains showed a substantial reduction of starch content. A significantly higher TAG content, up to 3-fold of the wild-type level, was observed in three of the mutants upon induction by nitrogen depletion. The carotenoid production and growth characteristics of these mutants, under both normal and oxidative stress conditions, were not compromised, suggesting that these processes are not necessarily affected by starch deficiency. The results from this work open up new possibilities for exploring Dunaliella for biodiesel production.

• 한국해양바이오학회지
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• 제7권1호
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• pp.1-10
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• 2015

Bio diesel has advantages to reduce GHG(Greenhouse Gas) compare with the fossil fuel by using oil comes from plant/animal sources and even waste such as used cook oil. The diversity of energy feeds brings the positive effects to secure the national energy mix. In this circumstance, micro-algae is one of the prospective source, though some technical barriers. We analyzed the bio diesel which was derived from Dunaliella tertiolecta LB999 through the BD100 quality specifications designated by the law. From that result, it is revealed that the oxidation stability is one of the properties to be improved. In order to find the reason for low oxidation stability, we analyzed the oxidation tendency of each FAME components through some methods(EN 14111, EN14112, EN16091). In this study, we could find the higher double bond FAME portion, the more oxidative property(C18:1${\ll}C18:3$) in bio diesel and main unsaturated FAME group is acted as the key component deciding the bio diesel's oxidation stability. It is proved experimentally that C18:3 FAME are oxidized easily under the modified accelerated oxidation test. We also figure out low molecular weight hydrocarbon and FAME were founded as a result of thermal degradation. Some alcohol and aldehydes were also made by FAME oxidation. In conclusion, it is necessary to find the way to improve the micro-algal bio diesel's oxidation stability.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제49권2호
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• pp.167-173
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• 2021

Reactive oxygen species (ROS) disrupt the cellular redox balance, exert cytotoxic effects, and consequently promote the development of various diseases in humans. Previous studies have reported that antioxidants counteract the adverse effects of ROS. Several studies examine the whitening effects of various agents based on their ability to inhibit tyrosinase activity. Tyrosinase is a critical enzyme involved in the synthesis of melanin, which protects the skin against radiation. Various agents exhibiting antioxidant and tyrosinase inhibitory activities have been synthesized. However, these synthetic drugs are associated with toxicity, decreased safety, and poor skin penetration in vivo, which has limited the clinical application of synthetic drugs. This study examined the antioxidant and tyrosinase inhibitory activities of some microalgae. The methanol, dichloromethane, and ethyl acetate extracts of four microalgal species (Tetraselmis tetrathele, Dunaliella tertiolecta, Platymonas sp., and Chaetoceros simplex) were prepared. The physiological and whitening effects of microalgal extracts were investigated by measuring the antioxidant and tyrosinase inhibitory activities. The ethyl acetate extract of D. tertiolecta exhibited the highest antioxidant and tyrosinase inhibitory activities. Future studies must focus on examining the whitening effects of microalgae on cell lines to facilitate the development of microalga-based therapeutics for skin diseases, functional health foods, and whitening agents. Thus, microalgae have potential applications in the pharmaceutical, food, and cosmetic industries.

• KSBB Journal
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• 제27권2호
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• pp.103-108
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• 2012

The harvesting of microalgae is a critical step that precedes biodiesel conversion. The most widely used harvesting technology is flocculation and floatation. In this study, the efficiency of the flocculants aluminum sulfate and poly aluminum chloride were evaluated for harvesting the alga Dunaliella tertiolecta in conjunction with dissolved air floatation. Using the jar test the optimum concentration range for aluminum sulfate was 1.0~1.5 g/L and for poly aluminium chloride, 1.5~2.0 g/L. The degree of coagulation was visualized by microscopy. Further analysis in combination with dissolved air floatation showed that the optimal concentration for aluminum sulfate was 1.1 g/L and for poly aluminum chloride, 1.6 g/L.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제28권5호
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• pp.732-738
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• 2018

Novel carbon-based solid acid catalysts were synthesized through a sustainable route from lipid-extracted microalgal residue of Dunaliella tertiolecta, for biodiesel production. Two carbon-based solid acid catalysts were prepared by surface modification of bio-char with sulfuric acid ($H_2SO_4$) and sulfuryl chloride ($SO_2Cl_2$), respectively. The treated catalysts were characterized and their catalytic activities were evaluated by esterification of oleic acid. The esterification catalytic activity of the $SO_2Cl_2$-treated bio-char was higher ($11.5mmol\;Prod.{\cdot}h^{-1}{\cdot}gCat.\;^{-1}$) than that of commercial catalyst silica-supported Nafion SAC-13 ($2.3mmol\;Prod.{\cdot}h^{-1}{\cdot}gCat.^{-1}$) and $H_2SO_4$-treated bio-char ($5.7mmol\;Prod.{\cdot}h^{-1}{\cdot}gCat.^{-1}$). Reusability of the catalysts was examined. The catalytic activity of the $SO_2Cl_2$-modified catalyst was sustained from the second run after the initial activity dropped after the first run and kept the same activity until the fifth run. It was higher than that of first-used Nafion. These experimental results demonstrate that catalysts from lipid-extracted algae have great potential for the economic and environment-friendly production of biodiesel.

• 한국양식학회지
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• 제19권4호
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• pp.310-314
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• 2006

본 연구는 기수산 cyclopoid 요각류인 Paracyclopina nana의 먹이 종류와 농도에 따른 섭식률을 조사하였다. 먹이 공급 24 시간 후 먹이의 종류와 농도에 따른 P. nana의 장내용물 함량과 섭취된 먹이의 양을 색소분석 방법으로 조사하였다. T. suecica는 30 ng chl a/ml, I. galbana와 D. tertiolecta는 40 ng chl a/ml, P. tricornutum는 45 ng chl a/ml 농도로 공급하였을 때 섭취된 먹이의 양과 P. nana의 장내용물 함량이 가장 높았다. T. suecica, I. galbana, P. tricornutum, 그리고 D. tertiolecta에 대한 P. nana 성체 1 개체의 시간당 최대 섭식률은 각 미세조류의 공급 농도가 각각 39.3, 44.7, 44.5와 49.8 ng chl a/ml일 때 각각 0.63, 0.60, 0.41 및 0.52 ng chl a로 나타났다. 따라서 P. nana의 대량배양시 가장 적합한 먹이생물은 공급 농도가 낮으면서도 섭식률이 가장 높은 T. suecica이며, 성체 1 개체당 1일 먹이 공급량은 약 $25{\sim}39$ ng chl a (약 $10{\sim}15{\times}10^4$ cells)가 가장 경제적일 것으로 판단된다.

• 한국수산과학회지
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• 제30권5호
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• pp.782-793
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• 1997

식물 플랑크톤의 인위적인 용승조건 하에서 생리적 적응 (shift-up)을 알아보기 위하여, 안정동위원소인 $^{15}N-KNO_3$를 이용하여 실험실에서 Dunaliella tertiolecta의 질산염 흡수 능력을 측정하였다. 그 결과 예상과는 달리 최대 질소비 질산염 흡수 속도 $(V_{NO3})$와 초기 질산염 농도 사이에는 유의성 있는 상관관계가 나타나지 않았다. 그러나 최대 질산염 운반 속도 $(\rho_{NO3})$와 $25\;{\mu}M$ 이하의 초기 질산염 농도 사이에는 강한 상관성이 나타났으며, 이는 배양 세포의 생리적인 상태에 의한 영향에도 기인한다. $\rho_{NO3}$의 증가는 주로 입자성 유기 질소 농도의 증가와 함께 부분적으로는 $V_{NO3}$의 증가에 기인한다. 식물 플랑크톤 개체군이 심하게 shift-down되었을 경우 질산염 흡수의 생리적 적응은 높은 초기 질산염 농도에서 주목할 만큼 저해되었다. 최대 $V_{NO3}$ 또는 $\rho_{NO3}$이 나타나는 시기는 초기 질산염 농도와 관련이 있다. 높은 초기 질산염 농도에서는 $V_{NO3}$와 $\rho_{NO3}$의 최대치가 낮은 초기 질산염 농도에서보다 $1\~2$일 정도 늦게 나타났다. 이는 Zimmerman et al. (1987)의 shift-up 모델에서의 예측과 상반되는 결과이다. Shift-up 과정은 명백히 내부적인 시간순서와 초기 질산염 농도에 의하여 조절되지만, $V_{NO3}$의 크기는 질산염 농도의 변화에 거의 영향을 받지 알았다.