• 환경생물
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• 제39권3호
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• pp.298-310
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• 2021

Prediction of the behavior of heavy metals over time is important to evaluate the heavy metal toxicity in algae species. Various modeling studies have been well established, but there is a need for an improved model for predicting the chronic effects of metals on algae species to combine the metal kinetics and biological response of algal cells. In this study, a kinetic dynamics model was developed to predict the copper behavior(5 ㎍ L^-1, 10 ㎍ L^-1, and 15 ㎍ L^-1) for two freshwater algae (Pseudokirchneriella subcapitata and Chlorella vulgaris) in the chronic exposure experiments (8 d and 21 d). In the experimental observations, the rapid change in copper mass between the solutions, extracellular and intracellular sites occurred within initial exposure periods, and then it was slower although the algal density changed with time. Our model showed a good agreement with the measured copper mass in each part for all tested conditions with an elapsed time (R² for P. subcapitata: 0.928, R² for C. vulgaris: 0.943). This study provides a novel kinetic dynamics model that is compromised between practical simplicity and realistic complexity, and it can be used to investigate the chronic effects of heavy metals on the algal population.

• 한국해양바이오학회지
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• 제11권2호
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• pp.81-88
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• 2019

In this study, effects of nitrogen (N) and phosphorus (P) starvation on the cell growth and fatty acid (FA) production of newly isolated freshwater microalgae were investigated. The microalgae were identified as Chlorella sp. and Parachlorella sp. through 18S rRNA sequencing. Optimal culture temperature and light intensity were investigated using a high-throughput photobioreator, and the result was validated in 0.5 L bubble column photobioreactors using BG-11 without NaNO₃ and/or K₂HPO₄. Under nutrient starvation conditions, total FA contents of the microalgae were significantly changed rather than FA composition. Starvation of both N and P was most effective for increasing FA contents in Parachlorella sp (24.4±0.1%) whereas highest FA contents (42.6±1.8%) was achieved when only P was starved in Chlorella sp. among tested conditions. These results suggest an effective strategy for increasing FA production from microalgae using appropriate nutrient starvation.

• 한국유기농업학회지
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• 제22권4호
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• pp.743-760
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• 2014

본 연구는 유기농업에서 생물자원으로서 담수 클로렐라의 활용 가능성을 연구하고자 유기농 생태계로부터 담수 녹조류를 분리, 동정하고, 생물학적인 특성을 조사하였다. 조사 지역의 수온은 $12.4{\sim}28.2^{\circ}C$, pH는 6.1~8.5이었다. 담수 녹조류를 분리할 때 고체배양법이 액체배양법보다 오염도가 낮고 분리 빈도가 높았다. 전국 9개 지역, 6개 담수 녹조류 서식처로 부터 총 115개의 균주를 분리하였다. 담수 녹조류의 분리 및 배양을 위해 질소원으로는 $NaNO_3$과 $KNO_3$, 탄소원으로 $Na_2CO_3$를 사용하였고, macro media의 구성 성분 중 $MgSO_4{\cdot}7H_2O$과 $CaCl_2{\cdot}2H_2O$를 분리하여 제조한 BGMM(BG11 Modified Medium)배지를 고안하였다. 담수녹조류는 배양 후 4일째부터 급격히 흡광도가 증가하였고 8일째부터 흡광도가 감소하였다. 공시한 7개의 균주 중 CHK008 균주가 배양 7일째에 가장 높은 흡광도를 보였다. 담수 녹조류 배양에 적합한 BGMM 배지의 pH는 6~7이었고 조사되는 빛이 강할수록 생육이 증가하였으며 5종류 당류 중에서 Glucose와 Galactose를 첨가하였을 때 클로랄라의 생육이 좋았다. 순수 분리한 16개 녹조류 균주의 균총색은 녹색, 진녹색, 연녹색을 나타내었고, 11개의 균주가 형광현미경하에서 강한 형광 빛을 나타내었다. 녹조류 16개 균주의 형태적인 특징을 조사한 결과 C. vulgalis, C. sorokiniana, C. pyrenoidosa, C. kessleri, C. emersonii, and Chlamydomonas sp.의 2개 속 6개종으로 동정되었다. 담수 녹조류의 세포 크기는 종마다 다양한 변이를 보였다. 대부분의 담수 녹조류의 세포형태는 구형이었다. Chlamydomonas sp.는 타원형이었고 Chlorella sorokiniana는 구형과 타원형이 섞여 있었다. 6개 녹조류 종류 중 Chlamydomonas sp.를 제외한 모든 균주는 편모가 없었다. Chlamydomonas sp. 1개 균주와 C. sorokiniana 5개 균주는 세포에서 점질물을 분비하였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제29권6호
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• pp.952-961
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• 2019

Chlorella spp. are green algae that are found across wide-ranging habitats from deserts to arctic regions, with various strains having adapted to survive under diverse environmental conditions. In this study, two novel Chlorella strains (ABC-002, ABC-008) were isolated from a freshwater lake in South Korea during the winter season and examined for possible use in the biofuel production process. The comparison of ABC-002 and ABC-008 strains with Chlorella vulgaris UTEX265 under two different temperatures ($10^{\circ}C$, $25^{\circ}C$) revealed their cold-tolerant phenotypes as well as high biomass yields. The maximum quantum yields of UTEX25, ABC-002, and ABC-008 at $10^{\circ}C$ were 0.5594, 0.6747, and 0.7150, respectively, providing evidence of the relatively higher cold-resistance capabilities of these two strains. Furthermore, both the biomass yields and lipid content of the two novel strains were found to be higher than those of UTEX265; the overall lipid productivities of ABC-002 and ABC-008 were 1.7 ~ 2.8 fold and 1.6 ~ 4.2 fold higher compared to that of UTEX265, respectively. Thus, the high biomass and lipid productivity over a wide range of temperatures indicate that C. vulgaris ABC-002 and ABC-008 are promising candidates for applications in biofuel productions via outdoor biomass cultivation.

• ALGAE
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• 제22권3호
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• pp.167-183
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• 2007

Fifty-six taxa of chlorococcales were recorded from different water bodies of eastern and north-eastern states of India. These belong to 21 genera, e.g. Chlorococcum (1), Truebaria (1), Pediastrum (9), Hydrodictyon (1), Botrycoccus (1), Coenochloris (1), Radiococcus (1), Coenocystis (1), Oocystis (1), Glaucocystis (1), Chlorella (1), Kirchneria (2), Kirchnereilla (1) Ankistrodesmus (10), Coelastrum (3), Actinastrum (2), Tetrastrum (1), Crucigenia (1), Crucigeniella (1) Desmodesmus (6) and Scenedesmus (9). All these species were recorded first time from this region and out of these 16 species reported first from India.

• 한국수산과학회지
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• 제34권2호
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• pp.156-159
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• 2001

본 연구는 반 연속 rotifer 고밀도 배양에 있어서 배양 수온, 초기 접종밀도 및 pH조절에 따른 담수산 rotifer, Brachionus calyciflorus와 해수산 rotifer, B. rotundifomis의 생산성을 비교 조사하였다. 실험은 6L 배양용기 (배양수 5L)에 담수산 농축 Chlorella를 먹이로 공급하였다. pH를 조절하지 않은 반 연속 rotifer 고밀도 배양에서 B. calyciflorus와 B. rotundifomis의 일일 평균 생산량은 수온이 높을수록 높게 나타났고 수온 $32^{\circ}C$ 실험구에서 B. calyciflorus가 일일 $44\times10^6$개체로 가장 높은 생산량을 보였다 (P<0.05). 또한 이들의 생산 기간은 B. calyciflorus가 B. rotundiformis보다 상당히 길게 나타났다. 한편 pH를 7로 조절하면서 B. calyciflorus와 B. rotundiformis의 초기 접종밀도를 5,000개체/mL로 할 경우, 생산 기간이 각각 12일과 11일로 초기 접종밀도 10,000개체/mL의 2일과 8일 보다 길게 나타났고, 생산률도 $130\%$로 높게 나타났다. 본 연구를 종합하여 볼 때, B. calyciflorus와 B. rotundiformis의 반 연속 고밀도 배양에 있어서 생산 효율과 먹이 비용을 고려할 때 $32^{\circ}C$에서 pH 7 조절 하에 초기 접종밀도를 5,000개체/mL로 하는 것이 가장 효과적이고 안정적인 반 연속 rotifer 고밀도 배양이 될 것으로 판단된다.

• 한국양식학회지
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• 제18권2호
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• pp.115-121
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• 2005

본 연구는 통기방법과 배양수의 환수에 따른 담수산 rotifer B. calyciflorus의 내구란 형성을 조사하였고 0.5 톤 수조에서 내구란 대량 생산을 수행하였다. 산소와 공기를 공급한 실험구에 있어서 rotifer의 최고밀도와 유성생식률은 차이는 없으나 수정률과 내구란 형성은 공기를 공급한 실험구가 산소를 공급한 실험구보다 높게 나타났다. 배양수의 환수간격에 따른 실험에서 환수를 하지 않은 실험구가 rotifer 최고밀도와 내구란 형성은 환수를 한 실험구(매일 환수한 실험구)보다 높게 나타났지만 내구란 생산의 효율적인 측면에서 Chlorella 건조중량당 내구란 형성은 환수를 한 실험구(매일 환수한 실험구)에서 가장 높게 나타났다. 또한 0.5톤 수조에서 내구란의 총 생산량은 $51.8{\sim}57.9{\times}10^6$개로 나타났다. 본 연구의 결과를 종합하여 볼 때, 공기를 공급한 batch 배양이 담수산 rotifer, B. calyciforus의 내구란을 대량생산하는데 효과적인 방법인 것으로 판단된다. 또한 이종의 내구란 대량생산은 해수산 rotifer B. plicatilis와 B. rotundiformis와 비슷한 생산 효율을 보인 것으로 판단된다.

• 농약과학회지
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• 제8권2호
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• pp.117-128
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• 2004

농약 등 화학물질의 생태독성평가에서 주요 이용되는 수서무척추동물로 국제적으로 추천하고 있는 물벼룩은 D. magna이다. 하지만 D. magna는 국내에 서식하지 않는 종이므로 우리나라 환경에 적합한 생태 위해성평가를 위해서는 국내에 서식하는 대표종에 대한 독성시험법을 개발할 필요가 있다. 따라서 본 연구는 국내에 서식하는 물벼룩 중에 농업환경에서의 대표종 4종(Daphnia obtusa, Daphnia sp., Moina macrocopa, Simocephalus vetulus)을 선정하여 이들 종에 대한 최적실내사육조건을 확립하고자 3종의 조류를 배양한 후 냉장보관 하면서 먹이의 종류 및 양에 따른 물벼룩의 생육특성을 조사하였다. 그 결과 시험에 사용된 국내산 물벼룩은 국제적인 추천종인 D. magna에 비해 먹이의 양이 절반 정도 수준에서도 잘 생육하는 것으로 조사되었고 특히 Chlorella가 가장 적합한 먹이인 것으로 나타났는데, Chlorella의 최적 투여농도는 $25\times10^4\sim50\times10^4$cells/mL 이었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제26권3호
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• pp.503-510
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• 2016

The accumulation (internal and superficial distribution) of magnesium ions (Mg²⁺) by the green freshwater microalga Chlorella vulgaris (C. vulgaris) was investigated under autotrophic culture in a stirred photobioreactor. The concentrations of the three forms of Mg²⁺ (dissolved, extracellular, and intracellular) were determined with atomic absorption spectroscopy during the course of C. vulgaris growth. The proportions of adsorbed (extracellular) and absorbed (intracellular) Mg²⁺ were quantified. The concentration of the most important pigment in algal cells, chlorophyll a, increased over time in proportion to the increase in the biomass concentration, indicating a constant chlorophyll/biomass ratio during the linear growth phase. The mean-average rate of Mg²⁺ uptake by C. vulgaris grown in a culture medium starting with 16 mg/l of Mg²⁺ concentration was measured. A clear relationship between the biomass concentration and the proportion of the Mg²⁺ removal from the medium was observed. Of the total Mg²⁺ present in the culture medium, 18% was adsorbed on the cell wall and 51% was absorbed by the biomass by the end of the experiment (765 h). Overall, 69% of the initial Mg²⁺ were found to be removed from the medium. This study supported the kinetic model based on a reversible first-order reaction for Mg²⁺ bioaccumulation in C. vulgaris, which was consistent with the experimental data.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제47권3호
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• pp.381-389
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• 2019

Chlorella vulgaris was isolated from the Nile River, Qalubia Governorate, Egypt, for possible use in biodiesel production. BG-II nutrient growth media was used for isolation and laboratory growth. Identification was performed via 18S rRNA gene amplification, followed by sequencing. The alga was exposed to UV-C (254 nm) for 15, 30, and 45 s to improve dry weight accumulation and to increase the oil production. Daily measurements of dry weight ($g{\cdot}l^{-1}$) were performed; oil content and volumetric lipid productivity were also determined. UV-C exposure led to an increase in the volumetric lipid productivity by 27, 27.3, and $32.4mg{\cdot}l^{-1}{\cdot}d^{-1}$ with 15, 30, and 45 s, respectively, as compared with the control, which resulted in $18mg{\cdot}l^{-1}{\cdot}d^{-1}$. Of the examined mutants, the one with the highest productivity was re-irradiated by UV-C (254 nm) for 15, 30, 45, and 60 s. For 15 s of exposure time, the oil content increased to 34%, while it was 31% at 30 s; further, it decreased to 22% at 45 and 60 s exposures. The fatty acid methyl ester profile was 82.22% in the first mutant at 45 s, compared with the wild strain that contained a total of 66.01% of FAs. Furthermore, the highest levels of polyunsaturated fatty acid methyl ester were observed in the mutant exposed for 45 s, and it reached 11.41%, which reduced the cetane number to 71.3.