• 한국미생물·생명공학회지
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• 제45권3호
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• pp.236-242
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• 2017

본 연구에서는 미역을 이용하여 초고온 열산 가수분해, 효소 당화, 발효과정을 거쳐 아세톤, 부탄올, 에탄올을 생성하는 실험에 대해 진행하였다. 초고온 열산 가수분해에서의 최적 조건은 10%의 slurry, 270 mM의 황산, $160^{\circ}C$에서의 7.5분이었다. 초고온 열산 가수분해는 열처리 시간을 줄이고 적은 농도의 황산을 사용해도 더 많은 당과 적은 저해물질을 생성해 낸다는 장점이 있다. 효소 당화에서는 Viscozyme L (${\beta}-glucanase$, Novozymes)을 12 unit/ml으로 처리하는 것이 25.1 g/l로 가장 많은 단당을 생성했다. 발효에서는 C. acetobutylicum KCTC 1724이 비교적 낮은 pH 5.0에서 많은 아세톤, 부탄올, 에탄올을 생성하는 장점이 있었지만 mannitol을 모두 소비하지 못하는 단점이 있어 고농도의 mannitol 배지에 순치한 C. acetobutylicum KCTC 1724을 사용하여 발효를 진행하였다. 그 결과, 아세톤, 부탄올, 에탄올이 각각 0.99 g/l, 5.62 g/l, 2.44 g/l로 순치하지 않은 C. acetobutylicum KCTC 1724를 이용해 발효했을 때 보다 부탄올은 2.45 g/l, 에탄올은 1.10 g/l 증가했으며 수율($Y_{ABE}$)은 0.24에서 0.37로 증가했다.

• 한국수산과학회지
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• 제46권5호
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• pp.607-618
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• 2013

Marine macroalgal community structures and characteristics of ocean environmental factors were examined seasonally at four sites in Jeju Island, Korea, from March to November 2012. A total of 71 macroalgal species were identified, including 9 green, 7 brown, and 55 red algae. Peyssonnelia capensis occurred at all study sites and in all seasons. The average annual biomass of seaweed was 991.84 g wet $wt/m^2$, with seasonal variations from 543.80 g in autumn to 1,284.17 $g/m^2$ in summer. A green alga, Codium coactum, was the dominant species, occupying 21.31% (211.39 $g/m^2$) of the total algal biomass in Jeju Island. Subdominant species were Ecklonia cava and Lithophyllum okamurae, comprising 20.85% (206.75 $g/m^2$) and 19.64% (194.75 $g/m^2$), respectively, of the total algal biomass in Jeju Island. The vertical distribution of subtidal seaweeds was represented by L. okamurae at 5 m depth, C. coactum at 10 m depth, E. cava at 5-10 m depth and P. capensis at the 20 m depth level. In the present study, crustose coralline algae, which predominated on barren ground, were subdominant species at all study sites. Community indices varied between 0.51-0.63 for dominance index (DI), 5.53-8.14 for richness index (R), 0.51-0.63 for evenness index (J'), and 2.04-2.32 for diversity index (H'). On the basis of seaweed biomass and community indices, Sinchang was the best preserved coastal area, showing maximal values in biomass, and evenness- and diversity-indices, and minimal value in the dominance index, representing stable environmental conditions. In contrast, the Onpyung and Topyeong sites, located near tourist venues such as Udo and Seogwipo were relatively poor habitats based on community indices and biomass. The present results could imply that climate changes alter seaweed community structure, and long-term monitoring of the study sites is required.

• 한국해양학회지:바다
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• 제4권3호
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• pp.237-245
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• 1999

다시마 포자체에서 일어나는 광합성의 계절변화를 이해하기 위해, 1996년 2월부터 7월까지 동남해안에 양성한 엽체들의 광합성과 호흡률을 현장과 일정한 수온 및 영양염 조건으로 실험실에서 매월 측정하였다. 현장에서 측정한 P-I 매개변수는 계절적으로 변화하였다. 광합성력($P_{max}$)은 3월에 6.64 mg $O_2{\cdot}gdw^{-1}{\cdot}h^{-1}$로 최대였고, 이후 지속적으로 감소하였다. 광합성 효율(${\alpha}$)은 0.026~0.106의 범위였고, 광합성력과 유사한 시간변화를 보였다. 호흡률의 시간변화는 광합성력의 변화와 유의한 상관을 가지지 않았다. 호흡률은 0.25~0.83 mg $O_2{\cdot}gdw^{-1}{\cdot}h^{-1}$의 범위였다. 현장에서 측정한 광합성력은 중량의 상대성장률과 높은 상관을 지니고 있어, 광합성력이 증가함에 따라 체내에서 축적되는 물질의 양 또한 증가함을 알수 있었다. 현장과 실험실에서 측정한 광합성력을 비교한 결과, 2월내 현장에서의 광합성력이 낮았던 것은 이 기간 중 낮은 수온에 의한 영향 때문이었고, 3월 이후에 광합성력이 점진적으로 감소하는 것은 엽체의 연령증가에 따라 엽체의 두께가 증가하였기 때문이었다.4월에 측정한 엽체의 크기별 광합성력은 엽체의 두께와 광합성률간에는 음의 상관이 있다는 것을 나타내었다.

• 한국수산과학회지
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• 제48권1호
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• pp.96-103
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• 2015

The effects of $CO_2$ concentration, nutrient levels, and irradiance on the growth of germlings and juveniles, and on the photosynthesis of adults were examined in a green tide alga, Ulva australis. We used a factorial experimental design with two $CO_2$ concentrations (380 and 750 ppm), two nutrient levels (control and PES medium), and two irradiance levels (50 and $100{\mu}mol$ photons $m^{-2}s^{-1}$). Germlings grew best ($664.15{\pm}61.45{\mu}m$ in length) under conditions of 750 ppm, PES, and $100{\mu}mol$ photons $m^{-2}s^{-1}$ after 10 days in culture. Relative growth rates (RGR) of the juveniles were greatest (4.41% $day^{-1}$) under conditions of 750 ppm, PES, and $50{\mu}mol$ photons $m^{-2}s^{-1}$ after 5 days in culture. Photosynthetic efficiency ($F_v/F_m$) of the adult discs was $0.73{\pm}0.05$ before the experiment and reached a maximum ($0.83{\pm}0.01$) under conditions of 750 ppm, control, and $50{\mu}mol$ photons $m^{-2}s^{-1}$ after 5 days in culture. Growth (germlings and juveniles) and photosynthesis (adult discs) of Ulva australis increased when $CO_2$ levels were 750 ppm. Additionally, the optimal irradiance for growth and photosynthesis differed among stages, wherein germlings grew best at $100{\mu}mol$ photons $m^{-2}s^{-1}$, juveniles grew best at $50{\mu}mol$ photons $m^{-2}s^{-1}$, and adults photosynthesized most at $50{\mu}mol$ photons $m^{-2}s^{-1}$. The performance of Ulva australis at all examined life stages was enhanced under the PES nutrient treatment. In conclusion, the physiological responses of U. australis to varying $CO_2$, nutrient, and irradiance levels differed slightly among life stages. However, growth and photosynthesis always increased with elevated $CO_2$ and nutrient concentrations. These results indicate that U. australis green tide blooms might occur more frequently in coastal areas if $CO_2$ and nutrient concentrations increase.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제19권3호
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• pp.219-228
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• 2015

Excessive microglial activation and subsequent neuroinflammation lead to synaptic loss and dysfunction as well as neuronal cell death, which are involved in the pathogenesis and progression of several neurodegenerative diseases. Thus, the regulation of microglial activation has been evaluated as effective therapeutic strategies. Although dieckol (DEK), one of the phlorotannins isolated from marine brown alga Ecklonia cava, has been previously reported to inhibit microglial activation, the molecular mechanism is still unclear. Therefore, we investigated here molecular mechanism of DEK via extracellular signal-regulated kinase (ERK), Akt and nicotinamide adenine dinuclelotide phosphate (NADPH) oxidase-mediated pathways. In addition, the neuroprotective mechanism of DEK was investigated in microglia-mediated neurotoxicity models such as neuron-microglia co-culture and microglial conditioned media system. Our results demonstrated that treatment of anti-oxidant DEK potently suppressed phosphorylation of ERK in lipopolysaccharide (LPS, $1{\mu}g/ml$)-stimulated BV-2 microglia. In addition, DEK markedly attenuated Akt phosphorylation and increased expression of $gp91^{phox}$, which is the catalytic component of NADPH oxidase complex responsible for microglial reactive oxygen species (ROS) generation. Finally, DEK significantly attenuated neuronal cell death that is induced by treatment of microglial conditioned media containing neurotoxic secretary molecules. These neuroprotective effects of DEK were also confirmed in a neuron-microglia co-culture system using enhanced green fluorescent protein (EGFP)-transfected B35 neuroblastoma cell line. Taken together, these results suggest that DEK suppresses excessive microglial activation and microglia-mediated neuronal cell death via downregulation of ERK, Akt and NADPH oxidase-mediated pathways.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제40권3호
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• pp.243-249
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• 2012

부산 송정 연안에서 해조류 및 해수로부터 알긴산 분해 미생물을 분리동정하고 미생물의 생육 조건 및 조효소액의 알긴산 분해 특성을 확인하였다. Sargassum thunbergii로부터 분리한 알긴산 분해균을 동정한 결과, Vibrio crassostreae strain로 확인 되었으며, V. crassostreae PKA 1002로 명명 하였다. V. crassostreae PKA 1002 최적 생육 조건을 확인한 결과, pH 9, 2% NaCl, $30^{\circ}C$ 및 배양 24 hr인 것으로 나타났으며, 최적 생육 조건에서 7% 알긴산과 1:1 배양시 환원당이 가장 많이 생성되는 것으로 나타났다. V. crassostreae PKA 1002를 최적 생육 조건으로 대량배양 후, 원심분리하여 얻은 상층액을 조효소액으로 하였으며, V. crassostreae PKA 1002 유래 알긴산 분해 조효소액은 pH 9, $30^{\circ}C$에서 분해 활성이 최대이며, 4% 알긴산 용액에서 1 hr 반응시 3.035 g/L의 환원당을 생성하는 것으로 나타나 추후 효소를 정제하고 알긴산 분해 특성을 구명하여 알긴산 올리고당 제조에 이용할 수 있을 것으로 사료되어 진다.

• 한국수산과학회지
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• 제32권4호
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• pp.444-451
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• 1999

실험실에서 배양한 어린 포자체 (최대길이 0.63 cm)를 밀도 4단계로 조절하여 경남 일광연안에 양성하고, 1996년 1월부터 7월까지 생장과 생존을 조사하였다. 서로 다른 밀도로 양성한 포자체는 저밀도에서 높은 생존율을 보였다. 실험된 4개의 밀도집단 중 3개의 저밀도 집단에서 최종적으로 생존한 개체의 수는 34$\~$38 개체${\cdot}100 cm^{-2}$의 범위로 유사하였다. 그러나 가장 고밀도 집단에서는 사망률이 다른 집단에 비해 상대적으로 높아 7월 말에는 단지 21 개체${\cdot}100 cm^{-2}$ 개체만이 생존하였다. 양성 후 2개월 이전에는 각 밀도집단의 엽체의 크기는 초기 밀도가 높을 수록 작았으나, 집단간 밀도차이가 없어지는 3개월 이후로는 크기 차이가 없어졌다. 집단의 밀도가 높아질수록 엽장의 빈도분포가 오른쪽으로 심한 비대칭을 이루었다. 각 집단에서 가장 큰 10개의 크기는 언제나 저밀도 집단에서 높았다. 엽체의 크기가 클수록 상대성장률과 생존율이 높았다. 3월부터 7월까지 yield-den-sity 관계식의 기울기는 -0.060에서 -0.137의 범위였다. 이 결과들로부터 밀도가 다시마의 성장과 생존에 심각하게 영향을 미침을 알 수 있었으나, 밀도 종속적 성장과 사망유형은 육상식물의 경우와는 일치하지 않았다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제36권4호
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• pp.353-362
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• 2021

본 연구에서는 표준화된 곰피추출물의 항산화 및 콜레스테롤 개선에 대한 효능평가를 통해 건강기능식품 소재로서의 가치를 검토하기 위해 총 폴리페놀, 총 플라보노이드 및 dieckol 함량을 측정하였으며 DPPH, ABTS radical 소거능, reducing power 및 FRAP 활성을 통하여 곰피추출물의 in vitro 항산화 활성을 조사하였고 표준화된 곰피추출물의 HMG-CoA reductase 저해 활성 및 세포 내 콜레스테롤 생성 억제 효능을 평가하였다. 표준화된 곰피추출물의 총 폴리페놀, 총 플라보노이드 및 dieckol 함량은 각각 9.64±0.04 mg GAE/g, 2.72±0.08 mg RE/g, 27.42±0.66 mg/g으로 나타났다. 표준화된 곰피추출물의 in vitro 항산화활성, HMG-CoA reductase 저해활성 및 세포 내 콜레스테롤 생성 억제 효능은 농도의존적으로 증가하는 경향을 보였으며 이는 표준화된 곰피추출물에 함유되어 있는 페놀성 화합물에 기인된 효능으로 사료되며 항산화성분, 항산화 효과, 콜레스테를 개선 효능간의 상관관계가 있음을 확인하였다. 향후, 표준화된 곰피추출물에 대한 in vivo 모델에서의 전임상 연구 및 작용기전 입증되면 인체적용시험을 통해 이중기능성을 갖는 건강기능식품의 개발이 가능할 것으로 사료된다.

• 환경생물
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• 제41권4호
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• pp.427-438
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• 2023

Dichlofluanid는 해양환경 내 빠르게 분해되지만 농약 및 방오제로 사용되고 퇴적물에 쉽게 축적되어 지속적으로 해양환경으로 유입되고 있다. Dichlofluanid는 다양한 해양생물에게 독성영향을 미치는 것으로 알려져 있지만 해조류에 대한 독성연구는 충분히 보고되지 않았다. 따라서 우리나라의 주요 양식생물인 미역(Undaria pinnatifida) 암배우체의 생존율 및 상대성장률을 이용하여 dichlofluanid의 독성영향을 분석하였다. U. pinnatifida의 암배우체를 dichlofluanid (0, 1, 2, 4, 8, 16, 32 mg L^-1)에 노출하였고 암배우체 생존율의 무영향농도(NOEC), 최소영향농도(LOEC), 반수치사농도(LC₅₀)는 1, 2, 10.82(8.87~13.23) mg L^-1, 상대성장률의 NOEC, LOEC, 반수영향농도(EC₅₀)은 1, 2, 6.58 (6.03~7.17) mg L^-1로 분석되었다. 본 연구결과는 dichlofluanid에 대한 U. pinnatifida 암배우체의 독성영향을 평가하기 위한 중요한 참고자료로 활용될 것으로 기대된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제39권6호
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• pp.920-926
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• 2010

본 연구는 단단한 세포벽을 이루고 있어 지질 추출 및 유용 물질의 용출이 어려운 C. vulgaris를 이용하여, 1200 psi의 압력으로 1회 및 2회의 homogenization 전 처리가 이루어 졌으며, chloroform-methanol 혼합 용액으로 기존 $65^{\circ}C$ 온도에서 짧은 시간(1 hr) 동안 비등이 이루어지던 것과는 달리, $35^{\circ}C$ 온도조건에서 적정시간(5 hr) 동안 교반하는 최적용매추출법으로 얻어낸 지질 추출 부산물에 대한 식품영양학적 가치 평가와 세포독성, 면역 활성 탐색을 통하여 식품첨가물로 이용 가능성을 확인하였다. 일반성분 및 무기질, 아미노산 함량 분석결과 대부분의 유용 물질의 용출량이 증가하였으며, 특히 HCM-35는 총 열량의 감소와 함께 carbohydrate와 crude protein이 각각 30.8%, 56.8%로 높았으며, 그 외 필수 mineral 및 아미노산 함량의 증가를 통하여 다이어트 및 건강식품 첨가물로서 높은 가치를 확인했다. 또한, 정상세포(HEK293, HEL299)에 대한 세포독성은 16% 이하로 낮으며, 면역증진 효과를 분석한 결과 면역 B세포와 T세포에서 각각 $12.8\times10^4$ cells/mL, $11.9\times10^4$ cells/mL로 6일째 가장 높은 생육도를 보였으며, 추출 전 C. vulgaris와 비교하여 큰 차이가 없었다. C. vulgaris의 부산물은 높은 식품학적 및 생리활성 가치가 있다고 사료되며, 부산물의 소재화 가치가 높고, 특히 식품첨가물 이용 시, 다이어트 및 면역 기능을 통한 건강 향상이 기대된다. 또한 색깔, 매끈한 정도, 향기에 관한 관능 성 평가에서 높은 점수를 나타내어, 다이어트 및 건강보조식품 첨가물로 이용될 수 있을 것이다. 더 나아가 이와 같은 부산물 이용은 환경 친화적 자원 내 에너지 절약형 산업으로 환경오염문제 해결 및 산업구조 고도화에 기여할 것으로 기대된다.