• ALGAE
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• 제38권1호
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• pp.1-22
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• 2023

An enormous body of research is focused on finding ways to commercialize carotenoids produced by the unicellular green alga, Haematococcus, often without the benefit of a sound phylogenetic assessment. Evidence of cryptic diversity in the genus means that comparing results of pigment studies may be confounded by the absence of a phylogenetic framework. Moreover, previous work has identified unnamed strains that are likely candidates for species status. We reconstructed the phylogeny of an expanded sampling of Haematococcus isolates utilizing data from nuclear ribosomal markers (18S rRNA gene, 26S rRNA gene, internal transcribed spacer [ITS]-1, 5.8S rRNA gene, and ITS-2) and the rbcL gene. In addition, we gathered morphological, ultrastructural and pigment data from key isolates of Haematococcus. Our expanded data and taxon sampling support the concept of a new species, H. privus, found exclusively in North America. Despite overlap in numerous morphological traits, results indicate that ratios of protoplast length to width and akinete diameter may be useful for discriminating Haematococcus lineages. High growth rate and robust astaxanthin yield indicate that H. rubicundus (SAG 34-1c) is worthy of additional scrutiny as a pigment source. With the description of H. privus, the evidence supports the existence of at least five, species-level lineages in the genus. Our phylogenetic assessment provides the tools to frame future pigment investigations of Haematococcus in an updated evolutionary context. In addition, our investigation highlighted open questions regarding polyploidy and sexuality in Haematococcus which demonstrate that much remains to be discovered about this green flagellate.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제47권3호
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• pp.118-133
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• 2023

Background: Free-living amoebae (FLA) are widely distributed in freshwater, seawater, soil, and extreme environments, and play a critical role as feeders on diverse preys in the ecosystem. Also, some FLA can become opportunistic pathogens in animals including humans. The taxa Amoebozoa and Heterolobosea are important amoeboid groups associated with human pathogens. However, the identification and habitat of amoebae belonging to Amoebozoa and Heterolobosea remain poorly reported in the Republic of Korea. This study highlights the first record for identification and source of four amoebae including putative pathogens in the Republic of Korea. Results: In the present study, four previously reported FLA were isolated from freshwaters in Sangju Gonggeomji Reservoir (strain GO001), one of the largest reservoirs during the Joseon Dynasty period, and along the Nakdong River, the largest river in the Republic of Korea (strains NR5-2, NR12-1, and NR14-1) for the first time. Microscopic observations and 18S rDNA phylogenetic trees revealed the four isolated strains to be Acanthamoeba polyphaga (strains NR5-2 and NR12-1), Tetramitus waccamawensis (strain GO001), and Naegleria australiensis (strain NR14-1). Strains NR5-2 and NR12-1 might be the same species and belonged to the morphological Group 2 and the T4 genotype of Acanthamoeba. Strain GO001 formed a clade with T. waccamawensis in 18S rDNA phylogeny, and showed morphological characteristics similar to previously recorded strains, although the species' flagellate form was not observed. Strain NR14-1 had the typical morphology of Naegleria and formed a strongly supported clade with previously recorded strains of N. australiensis in phylogenetic analysis of 18S rDNA sequences. Conclusions: On the bases of morphological and molecular analyses, four strains of FLA were newly observed and classified in the Republic of Korea. Three strains belonging to the two species (A. polyphaga and N. australiensis) isolated from the Nakdong River have the potential to act as opportunistic pathogens that can cause fatal diseases (i.e. granulomatous amoebic encephalitis, Acanthamoeba Keratitis, and meningoencephalitis) in animals including humans. The Nakdong River in the Republic of Korea may provide a habitat for potentially pathogenic amoebae, but additional research is required to confirm the true pathogenicity of these FLA now known in the Republic of Korea.

• 한국어병학회지
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• 제24권3호
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• pp.197-204
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• 2011

멍게 물렁증 원인규명의 일환으로 2011년 3월에 경남 통영에서 채집된 물렁증 멍게와 건강한 멍게를 대상으로 병리학적 검사를 실시한 결과 물렁증 멍게의 경우 체액량, 비만도 및 피막지수가 현저히 감소하였다. 물렁증 멍게의 피막 imprint 관찰과 배양 시 2개의 편모를 가진 원생동물이 확인되었으며, 물렁증 멍게에 대한 이들 편모충의 감염률은 97.5%인 반면 건강한 멍게에서는 검출되지 않아 본 편모충은 물렁증 멍게에서 특이적으로 검출되는 것으로 조사되었다. 조직학적 검사결과 물렁증 멍게에서 피막섬 유질다발의 붕괴 현상이 관찰되었으며, 편모충으로 추정되는 원생동물들이 다수 관찰되었다. 통영산 물렁증 멍게에서 확인된 편모충은 일본에서 검출된 그것과 매우 유사한 형태적 특징을 갖고 있으며, 향후 공격실험 등 물렁증 유발과 편모충과의 연관성에 대한 추가 연구가 요망된다.

• ALGAE
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• 제19권4호
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• pp.293-301
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• 2004

여수해만에서 분리한 Gymnodinium catenatum의 성장에 있어서 최적 수온과 염분 조건을 파악하기 위해 수온 6단계,염분 5단계의 조합에 의한 30단계의 배치배양을 실시하여, 성장속도를 계산하였다. C. catenatum은 약 18${^{\circ}C}$ 이상의 수온과 전 염분단계에서 0.3day$^{-1}$ 이상의 성장속도를 보였으며 수온의 감소와 함께 성장속도도 감소하였다. 하지만 염분은 성장에 그다지 영향을 미치지 않았다. 최대성장속도(0.5day$^{-1}$)는 수온 25${^{\circ}C}$와 염분 30psu에서 얻어졌다. 따라서, 수온과 염분에 따른 성장속도를 고려할 때, C. catenatum은 이른 여름부터 가을까지 한국남해연안해역에서 서식 가능한 것으로 판단된다 이 종의 출현을 예측하기 위한 모델식은 $\mu$ = 0.005-T$^2$ - 0.0001164 T$^3$ - 0.063-S + 0.005-S$^2$ - 0.00007608-S$^3$ - 0.003-T-S + 0.00005308-T$^2$-S로 나타났다. 한편. 수온 18${^{\circ}C}$와 염분 30psu 조건하에서 6단계의 광도 실험을 실시한 결과, 광량에 따른 C. catenatum의 성장은 $\mu$ = 0.16 (I - 10.4)/(1+21.8), (r=0.96)의 관계식으로 Ks는 42.6$\mu$mol m$^{-2}$s$^{-1}$, I$_0$는 10.4$\mu$mol m$^{-2}$s$^{-1}$이었다. 따라서 수온, 염분과 광 조건만을 고려할 경우 C. catenatum은 고수온기 한국 남해 내만과 연안해역에서 우점종으로 출현할 가능성이 높을 것으로 판단되었다.

• 환경생물
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• 제34권2호
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• pp.124-131
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• 2016

Euglena agilis의 운동성 반응을 자동으로 측정하는 장치인 E. agilis 시스템 (E-Tox)을 이용하여 8종의 중금속 (Ag, Cd, Cr(VI), Cu, Hg, Ni, Pb, Zn)에 대한 독성시험을 실시하였다. E. agilis 운동성 시험 (biomonitoring test)으로부터 도출된 $EC_{50}$과 문헌상의 자료 조사로 얻은 기존 생태독성 시험 생물 종들(D. magna, V. fischeri, 그리고 E. gracilis)의 $EC_{50}$을 비교하여 시험물질에 대한 E. agilis의 독성 민감도를 평가하였다. 또한 축산폐수 방류수, 도금폐수 방류수, 도금폐수 1차 처리 시료에 대해 D. magna 급성 독성시험과 E. agilis 운동성 반응 시험을 수행 후 TU를 비교하여 E. agilis 운동성 시험의 현장 적용 가능성을 평가하였다. E. agilis는 시험 중금속에 대해 D. magna보다 독성민감도가 전반적으로 낮았으나 V. fischeri 또는 E. gracilis와 유사하거나 좀 더 민감하였다. E. agilis는 D. magna test로 유독성으로 판명된 도금폐수 1차 처리수에 대해 신속한 독성반응을 나타내었다. E-Tox 시스템은 기존의 생태독성시험장비에 비해 빠르고 작동이 간편한 자동화 기기라는 장점이 있다. 본 연구의 결과 E-Tox 시스템을 이용한 E. agilis 운동성 시험은 향후 독성폐수에 대한 조기경보를 위한 생태독성시험법으로 적용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제3권4호
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• pp.193-202
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• 1998

마산-진해만에서 1996년 1월부터 1997년 8월까지 영양염류, 용존산소, 해수 투명도 등 수질의 부영양화 요인과 식물플랑크톤 생물량의 수직변동, 공간분포 및 계절변동 등을 조사하였다. 식물플랑크톤은 4월부터 10월까지 번무하였으며, 이 기간에는 편모조류가 단독으로 발생하거나 여러 종이 혼합 발생하는 등 매우 역동적인 양상을 보였다. 식물플랑크톤 대발생 시기에는 염분이 감소하였고, 편모조류의 번무로 수색이 변하거나 물의 투명도가 떨어졌다. 여름에 하층은 빈산소상태였으나 상층은 산소의 과포화상태로서 상 하층에 용존산소의 성층화가 형성되었고, 그 구배가 컸다. 반면 겨울에는 영양염류의 수직 분포가 균일하였고, 마산 내만에서 진해 외만에 걸쳐 영양염류의 수평적 구배가 발달하였다. 마산-진해만 수질은 여름에는 저질 퇴적층에서 용출되는 영양염류의 영향을 많이 받았으나, 겨울에는 마산시와 창원시 등 주변 집수역에서 유입되는 오 폐수의 영향을 주로 받는 것으로 추정되었다. 과거 마산-친해만 일원의 수질 분석 자료를 수집하여 마산만 돌섬과 부도 사이의 수질을 연 평균값으로 표준화시킨 결과, COD와 $PO_4$가 비교 가능하였다. 1970년부터 1990년까지 마산만에서 COD와 $PO_4$ 농도는 점진적으로 증가하였으나, 1991년 이후 다소 둔화되거나 감소한 것으로 나타났다. 1991년부터 1994년까지 마산 내만에서 행한 저질 퇴적층의 준설이 이 지역의 수질 악화를 다소 완화시킨 것으로 추정된다.

• 생명과학회지
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• 제25권5호
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• pp.568-576
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• 2015

해양 미세조류인 파블로바 비리디스는 빨리 자라며, DHA, EPA와 같은 해양생물을 키우는데 필수적인 영양요소를 축적하는 능력을 가지고 있어 어류와 새우류 치어 사육에 이용되어 왔다. 본 연구에서는 파블로바 비리디스와이 미세조류의 표면에 붙어서는 세균과의 공생적 상호작용을 연구하였다. 무균의 파블로바 비리디스 균주는 항생제 혼합액을 포함하는 액체배지에 반복 배양함으로써 얻어졌다. 무균상태는 항생제를 포함하지 않는 배지에 3번 계대배양한 후 확인하였다. 무균상태의 조류는 이 조류로부터 분리되었으며, 임의로 I1–I5로 명명한 세균과 혼합배양하면서 조류의 성장 촉진 효과를 조사하였다. 모든 세균이 파블로바 비리디스의 생장을 촉진하였으며, 그 중 I3로 명명한 세균이 5가지 세균 중 가장 효과가 좋았다. 혼합배양 상태에서 파블로바 비리디스의 세포 수는 대조구에 비하여 유의하게 많았다. I3의 16S rRNA 유전자에 대한 염기서열 분석 결과 시트로박터 종의 그것과 97%의 염기서열 상동성을 보였다. I3을 파블로바 비리디스와 혼합배양할 경우 I3의 성장도 유의하게 증가하였으며, 이것은 조류와 그 표면에 부착하여 살아가는 세균들 사이에 공생관계가 존재한다는 것을 제시한다. 미세조류와 세균과의 공생관계는 전자현미경적 관찰을 이용하여 확인하였다.

• 환경생물
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• 제37권1호
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• pp.19-30
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• 2019

본 연구는 지리적인 이유로 부유생물 생태연구가 상대적으로 진행되지 않은 독도 주변 해역에서 계절적 환경 특성과 더불어 부유생물 식물플랑크톤 군집구조 변화 특성을 파악하고자 하였다. 본 해역에서 4계절 동안 총 4문 72종의 식물플랑크톤이 출현하였으며, 전 계절 평균 식물플랑크톤 현존량은 $2.38{\times}10^4cells\;L^{-1}$로 낮은 값을 보였다. 본 지역은 인류에 인한 오염이 전무한 곳이므로 섬연안임에도 외양과 같은 생태특성을 보였다. 동계에는 33종의 식물플랑크톤이 출현하였고, 전체 평균 식물플랑크톤 현존량은 $3.32{\times}10^4cells\;L^{-1}$으로 비교적 높은 현존량을 보였다. 종조성은 규조류 Chaetoceros lorenzianus, C. pseudocurvisetus 등이 우점하였다. 춘계는 15종의 식물플랑크톤이 출현하였으며, 평균 식물플랑크톤 현존량은 $1.04{\times}10^4cells\;L^{-1}$로 춘계임에도 매우 낮은 현존량을 보였다. 종조성은 다양한 종류의 nano-flagellate가 출현하였다. 하계 46종의 식물플랑크톤이 출현하였으며, 식물플랑크톤 현존량은 $0.28{\times}10^4cells\;L^{-1}$로 낮았으며, Chaetoceros spp., Guinardia striata, Rhizosolenia spp., Skeletonema spp.가 출현하였다. 추계는 57종으로 가장 다양한 식물플랑크톤이 출현하였으며, 전 수층의 평균 식물플랑크톤 현존량은 $4.86{\times}10^4cells\;L^{-1}$, 규조류 Pseudo-nitzschia spp.가 크게 번무하여 4계절 중 가장 높은 생산력을 보였다. 또한, 종조성에서 특이적으로 열대 지표종인 와편모조류 Amphisolenia sp.와 Ornithocercus magnificus가 출현하여, 쓰시마난류가 추계에 강하게 유입된 것을 시사할 뿐만 아니라, 이들의 출현으로 과거에 비해 해류와 기후가 변화한 사실을 유추해 볼 수 있다. 따라서 독도의 지속가능한 이용을 위해서 독도를 중심으로 지속적인 물리-화학적 연구와 함께 생물학적 연구를 실시하여 독도 연안 생태계 변화 추이를 장기간 관찰할 필요가 있다.

• 해양환경안전학회지
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• 제22권5호
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• pp.483-489
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• 2016

본 연구는 USCG phase-II의 형식승인 기준인 자연상태 생물군집의 75 % 이상 유지하여야 하는 평가체계에 대비하여 자연생물군집 농축 및 선박평형수관리시스템(Ballast Water Management System, BWMS) 처리 전 후 생물사멸시험을 실시하였다. 자연 식물플랑크톤군집의 농축 조사는 중영양수계인 장목만과 부영양화수계의 마산만에서 동계에 수행하였다. 장목만과 마산만에서 1톤 기준으로 생물을 농축하였을 경우, $10-50{\mu}m$ 크기 생물 현존량은 $4.7{\times}10^4cells\;mL^{-1}$과 $0.8{\times}10^4cells\;mL^{-1}$ 이었고, 농축생물의 생존율은 90.4 %와 88.0 %로 각각 나타났다. 특히 장목만에서는 Skeletonema costatum-like species 같은 체인을 형성하는 소형 규조류가 극우점한 반면, 마산만에서는 $<10{\mu}m$보다 작은 편모조류 및 체인을 형성하지 않는 대형 와편모조류(Akashiwo sanguinea, Heterocapsa triquetra)가 우점하였다. 이와 같은 우점종 세포크기의 차이로 장목만 농축효율이 마산만보다 높게 나타났다. BWMS 장비를 통과한 처리 당일 생물 사멸률은 장목만이 90.4 %로, 마산만의 93 %보다 약간 낮았고, 장목만에서 BWMS 처리 5일 경과 후, 대조군의 대상생물의 사멸률은 6.7 %로 나타났다. 처리군에서는 >99 %로 대부분 사멸되어, 시험생물로서의 적용 가능성을 확인할 수 있었다. 결과적으로 동계와 같이 해역내 생물량이 낮을 경우, 주간 8시간 수행한 네트의 생물농축만으로 는 USCG Phase II의 형식승인 기준인 500톤 탱크에 $1.0{\times}10^3cells\;mL^{-1}$ 이상으로 자연생물 개체수 밀도를 충족하기는 쉽지 않다는 것을 파악하였고, 이를 보완하기 위해서는 일정기간 자연생물을 대량 배양 및 채집할 수 있는 시스템 도입이 필요할 것으로 판단된다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제12권3호
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• pp.147-158
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• 2007

본 연구는 마산만의 적조원인 식물플랑크톤의 천이와 대발생 변화 양상을 밝히고자 이 지역을 대표할 수 있는 1개 정정에서 2003년 11월부터 2004년 10월까지 강우와 연평균 기온차를 포함한 기후학적 요인, 물리 화학적 요인 그리고 식물플랑크톤 군집을 조사하였다. 영양염은 타해역과 비교하였을 때, 암모니아염은 높은 농도를 보였으나, 질산염은 비슷한 농도를 보였다. 그리고 규산염은 타 해역에 비해 낮은 농도를 보였으며, 인산염은 빈영양 수역에 포함될 정도로 낮은 농도를 보여 식물플랑크톤 성장의 제한요소로 작용하였다. 식물플랑크톤 현존량의 탄소량은 2003년 동계와 2004년 하계에, 엽록소-${\alpha}$는 2003년 늦은 추계부터 동계까지 그리고 2004년 하계에 높게 나타나 비슷한 경향을 보였으며, 개체수는 2003년 동계와 2004년 추계에 높았다. 조사기간 동안 출현한 식물플랑크톤은 총 78종으로 동정되었으며, 이 중 우점종은 규조류 Skeletonema costatum, Cylindrotheca closterium, 와편모조류 Heterocapsa triquetra, Prorocentrum minimum, P. triestinum, 침편모조류 Heterosigma akashiwo로 나타났다. 우점종의 계절적 변화 양상을 살펴보면 P. minimum은 늦은 추계부터 동계까지, H. triquetra는 늦은 동계에 우점하였다. P. triestinum은 늦은 춘계부터 이른 하계까지, H. akashiwo는 춘계부터 조금 높은 경향을 보이다가 늦은 하계에 C. closterium이 그리고 S. costatum은 추계에 가장 우점하였다. CCA 분석결과, 개체수로 표현되는 현존량은 규조류와 관계가 있으며, 환경요인 중에서 수온, 질산염과 인산염의 영향을 받는 것으로 나타났다. 탄소량과 엽록소-${\alpha}$로 표현되는 현존량은 규조류 뿐만 아니라 와편모조류와 침편모조류와 관계가 있으며, 염분, 규산염과 인산염의 영향을 받는 것으로 나타났다. 조사기간을 포함한 최근 6년 동안의 기온의 상승에 따른 수온의 상승은 동계 적조를 발생시키는 원인이 되었다. 또한, 동계 적조에 따른 영양염 고갈과 춘계의 강우량 감소에 따른 영양염 공급의 제한은 마산만에서 상습적으로 발생되는 춘계 적조의 발생을 억제하였을 것으로 판단된다. 결과적으로 2004년도의 전형적인 대발생 양상의 변화는 수온의 상승과 강우량의 감소가 중요한 영향을 미쳤을 것으로 추정된다.