• Environmental Engineering Research
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• 제24권3호
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• pp.397-403
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• 2019

Microcystis sp. is one of the most common harmful cyanobacteria that release toxic substances. Counting algal cells is often used for effective control of harmful algal blooms. However, Microcystis sp. is commonly observed as a colony, so counting individual cells is challenging, as it requires significant time and labor. It is urgent to develop an accurate, simple, and rapid method for counting algal cells for regulatory purposes, estimating the status of blooms, and practicing proper management of water resources. The flow cytometer and microscope (FlowCAM), which is a dynamic imaging particle analyzer, can provide a promising alternative for rapid and simple cell counting. However, there is no accurate method for counting individual cells within a Microcystis colony. Furthermore, cell counting based on two-dimensional images may yield inaccurate results and underestimate the number of algal cells in a colony. In this study, a three-dimensional cell counting approach using a novel model algorithm was developed for counting individual cells in a Microcystis colony using a FlowCAM. The developed model algorithm showed satisfactory performance for Microcystis sp. cell counting in water samples collected from two rivers, and can be used for algal management in fresh water systems.

• 한국물환경학회지
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• 제33권1호
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• pp.8-14
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• 2017

Microcystis aeruginosa (M. aeruginosa) is a cyanobacterium species that can form harmful algal blooms in freshwater bodies worldwide. The use of pine needle extract (PNE) to control nuisance algae by allelopathic inhibition will be environmentally friendly and promising. PNE removed successfully upto 98% of M. aeruginosa at the following optimal conditions: pH 7, $25^{\circ}C$ of temperature, 100 rpm of mixing rate, 5 min of mixing time. These results was indicated that the amount of 1 g/L PNE was removed 1g dryweight/L of M. aeruginosa. The kinetic data showed substrate inhibition kinetics and maximum growth rate was obtained when the M. aeruginosa was grown in medium containing 0.5 g/L of initial concentration of PNE. Different substrate inhibition models were fitted to the kinetic data and found the Luong model was best. The model predicted kinetic parameters were in agreement with the experimental findings. The natural extract, PNE, can be a promising inhibition due to its high efficiency and low dose requirements.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제16권2호
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• pp.212-218
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• 2006

Three out of fourteen Microcystis-dominant cyanobacterial blooms in Central India were found to be toxic to mice ($LD_{50}$ ranging from 35-450 mg bloom dry mass/kg body weight). The liver architecture of the treated mice showed characteristic symptoms of hepatotoxicity relative to the untreated controls, with increased enzyme activities of serum lactate dehydrogenase (LDH), serum glutamate oxaloacetate transaminase (SGOT), alkaline phosphatase (ALP), and serum glutamate pyruvate transaminase (SGPT). RP-HPLC revealed the presence of microcystin-LR, microcystin-RR, and desmethyl microcystin-RR in the given region to maximum amounts of 390, 1,030, and $860{\mu}g/g$ bloom dry weight, respectively, corresponding to a maximum of 2.8 mg/l microcystin-LR in the lake water. Further confirmation of the microcystin variants was conducted using a MALDI-TOF MS analysis.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제4권3호
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• pp.130-141
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• 2017

유해 남조류를 친환경적으로 제어하기 위해 개발된 생물유래 물질인 naphthoquinone (NQ) 유도체의 현장 적용 가능성을 확인하고자 하였다. 기흥 저수지 수변에 30 ton 규모의 mesocosm을 설치하여 현장 조건에서의 살조효과와 비생물학적, 생물학적 요인을 모니터링하였다. NQ 2-0 물질을 처리한 결과, 대조구에서는 대상 조류인 Microcystis sp.의 세포밀도가 지속적으로 증가한 반면, 처리구에서는 실험 초기 $7.9{\times}10^4cells\;mL^{-1}$에서 접종 후 점진적으로 세포수가 감소하여 10일차 $9.7{\times}10^2cells\;mL^{-1}$으로 대조구 대비 99.4% 감소하였다. 실험 종료시인 15일차에는 Microcystis sp. 세포수가 100% 제거되었다. 대상 조류인 Microcystis sp. 종만을 선택적으로 제어하였을 뿐만 아니라, 다른 식물플랑크톤의 성장과 식물플랑크톤 종 다양성 지수도 증진되었다. 또한, 식물플랑크톤을 제외하고 NQ 2-0 물질에 의하여 물리 화학적요인 (수온, 용존 산소, pH, 전기전도도, 영양염)과 생물요인 (박테리아, HNFs, 섬모충, 동물플랑크톤)에 영향을 미치지 않았으며, 대조구와 처리구에서 유사한 경향이 관찰되었다.

• 한국물환경학회지
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• 제33권4호
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• pp.441-448
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• 2017

Microcystis aeruginosa (M. aeruginosa) is a cyanobacterium species that can form harmful algal blooms in freshwater bodies worldwide. The use of Artemisia asiatica extracts to control M. aeruginosa inhibition will be environmentally friendly and promising. Artemisia asiatica extracts removed successfully upto 88% of M. aeruginosa pH 8 at $25^{\circ}C$ of temperature. These results was indicated that the amount of 2.24 g/L Artemisia asiatica extracts was removed 1g dryweight/L of M. aeruginosa. The kinetic data showed substrate inhibition kinetics and maximum growth rate was obtained when the M. aeruginosa was grown in medium containing 2.5 g/L of initial concentration of Artemisia asiatica extracts. In the various growth control models, Luong model showed the highest correlation coefficient of 0.9916. Therefore, the Luong model was the most suitable control model for the growth control of M. aruginosa using Artemisia asiatica extracts. In conclusion, the growth control of M. aruginosa using Artemisia asiatica extracts can be applied in the field without controlling the temperature and pH of rivers and streams, and it is possible to control the growth of M. aruginosa efficiently in a short time. The natural extract, Artemisia asiatica extracts, can be a promising inhibition due to its high efficiency and low dose requirements.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제20권7호
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• pp.1152-1155
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• 2010

In order to establish an axenic (bacteria-free) culture of Microcystis aeruginosa NIER 10039 isolated from a Korean reservoir, the culture was subjected to sequential treatment, including ultrasonication, washing, and addition of antibiotics. Three broad-spectrum antibiotics, namely, kanamycin, ampicillin, and imipenem, were applied separately in that order. Axenicity of the culture was confirmed by cultivation on bacterial media and observation under epifluorescence and scanning electron microscopes. We are the first to establish an axenic culture of a Microcystis strain isolated from Korean reservoirs and can be used in physiological and molecular studies to control toxic Microcystis blooms.

• 생태와환경
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• 제51권3호
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• pp.245-252
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• 2018

생물조절기법 (Biomanipulation)을 이용한 수질개선 방법으로서, 이매패류인 S. woodiana 종이 여과섭식을 통해 남조류(M. aeruginosa)를 효율적으로 제어할 수 있다는 것을 안정동위원소($^{13}C$, $^{15}N$) 추적자 실험을 통하여 밝혀내었다. 이매패류를 이용하여 호소수의 남조류 번성을 억제함으로서 호소 건강성을 회복시키는 것도 중요하지만, 외래종보다는 국내 자생종을 활용하는 것이 생태계 변화를 최소화 할 수 있다는 것을 고려해야 할 것이다.

• 환경생물
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• 제38권1호
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• pp.114-126
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• 2020

유해 남조류 Microcystis 종에 의한 녹조현상은 매년 빈번하게 일어나며, 이로 인한 수자원의 질적 변화와 먹는 물확보에 문제가 발생하고 있다. Microcystis 종에 의한 피해를 막고자 개발된 naphthoquinone (NQ) 유도체 물질의 장점 분석을 위해 국내에서 빈번히 사용되는 황토를 이용한 microcosm 실험을 하고자 하였다. 그 결과, NQ 40, NQ 2-0 물질은 선행 연구 결과와 동일하게 유해 남조류 Microcystis 종을 선택적으로 99.9%, 99.6% 제어했으며, 식물플랑크톤 종 다양성을 증진시켰다. 그러나, 황토를 처리한 실험구는 실험 초기 일시적인 조류 제어효과를 보인 후 다시 증가하였으며, 유용 조류를 포함한 모든 식물플랑크톤에게 적용되어 다른 조류의 성장은 이루어지지 않았다. 뿐만 아니라, NQ 물질을 처리한 처리구는 비생물학적, 생물학적요인 모두 영향을 미치지 않았으며, 대조구와 유사한 경향이 관찰되었다. 따라서, 최종적으로 개량된 유해 남조류 제어물질 NQ 2-0은 높은 살조효과, 선택적 제어효과, 저독성, 자연분해에 의한 비잔류성 뿐만 아니라, 편의성 및 경제성까지 갖춘 새로운 살조물질로서 현재까지 개발된 살조물질보다 현장 생태계 적용에 가장 적합한 친환경 녹조제어 물질이라고 판단된다.

• 환경생물
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• 제36권4호
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• pp.601-609
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• 2018

본 연구에서는 CyanoHABs를 제어하기 위해 주요 우점종인 Microcystis aeruginosa에 대한 항균 펩타이드의 살조 활성을 조사하고, 구조적 특이성을 바탕으로 새로운 M. aeruginosa 제어 펩타이드를 제작하였다. 본 실험에서 CA-MA 유래 펩타이드 CMA1, CMA2와 Helicobacter pylori 유래 펩타이드 HPA3P, HPA3NT3는 처리 48시간 후 각각 67.3, 73.1, 76.7, 69.8%의 최대 살조 효율을 보였다. 또한, 신규 펩타이드 K160242~5는 처리 48시간 후 각각 64.0, 64.1, 66.4, 70.1%의 최대 살조 효율을 보였다. CA-MA 유래 펩타이드는 처리 24시간 이후 세포의 재성장이 관찰되었으므로 세포 표면과의 정전기 인력을 통해 세포를 응집하고 간접적으로 제어하는 것으로 조사되었다. 반면에, 양친매성 펩타이드는 세포의 재성장이 관찰되지 않았으므로 세포 응집과 더불어 세포 내 침투를 통해 직 간접적으로 세포를 제어하는 것으로 추정되었다. 또한, 펩타이드의 살조 기작 및 효율에는 구성 아미노산의 종류, 수, 구조 및 펩타이드의 분자량, 처리 농도 등이 복합적으로 영향을 미치는 것으로 나타났다. 그러나 펩타이드를 이용한 CyanoHABs의 제어 가능성을 제고하기 위해서는 정확한 기작과 관련 인자들의 확인 및 증명이 요구된다.

• 환경생물
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• 제21권2호
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• pp.216-221
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• 2003

본 연구는 $_L-lysine \; (_{-2}$, 6-Diaminohexanoic acid)의 영향을 받는 남조류와 남조류에 영향을 주는 $_L-lysine $의 농도를 파악 하고자 20종의 Microcystis.를 실험에 사용하였다. 남조류의 생장 억제 능력은 double-layered agar method와 microplate method를 이용하여 측정하였다. L-lysine의 농도를 100-${\mu}g\; ml-1~300 ${\mu}g\; ml^{-1}$이상에서 처리한 경우 Microcystis ichthyoblabe NIER-10021외 7종의 Microcystis sp.에서 투명대가 형성되었다. Microplate method서는10~500${\mu}g\; ml^{-1}$의 농도에서 생장억제 및 lysis를 나타내어TEk. 그리고 Microcystis viridis NIER-10020 외 3종은 10${\mu}g\; ml^{-1}$이하의 낮은 농도에서도 생장억제 및 분해를 나타내는 높은 활성을 보였다.