Kim, Young-Dae;Park, Mi-Seon;Min, Byung-Hwa;Jeong, Seong-Jae;Kim, Hyung-Chul;Yoo, Hyun-Il;Lee, Won-Chan;Choi, Jae-Suk
한국환경과학회지
/
제23권10호
/
pp.1703-1718
/
2014
An eco-friendly integrated multi-trophic aquaculture (IMTA) farming technique was developed with the goal of resolving eutrophication by excess feed and feces as fish-farming by-products. A variety of seaweed species were tried to remove inorganic nutrients produced by fish farming. However, there have been few trials to use Sargassum fulvellum in an IMTA system, a species with a relatively wide distribution across regions with various habitat conditions, great nutrient removal efficiency and importance for human food source and industrial purposes. In this regard, our study tried to examine feasibility of using S. fulvellum in an IMTA system by analyzing growth characteristics of the species in an IMTA system comprising of rockfish (Sebastes shlegeli), sea cucumber (Stichopus japonocus) and the tried S. fulvellum (October 2011 - November 2012). We also monitored environment conditions around the system including current speed, water temperature and inorganic nutrient level as they may affect growth of S. fulvellum. S. fulvellum in the IMTA system, which were $15.72{\pm}5.67mm$ long at the start of the experiment in October 2011, grew to a maximum of $1093{\pm}271.13mm$ by May 2012. In September, seaweed growth was reduced to a minimum of $280{\pm}70.43mm$ in length. Then, S. fulvellum began to grow again reaching $325{\pm}196.19mm$ by November 2012. Wet weight of the seaweed was $4.01{\pm}1.89g$ at the start of the experiment and reached a maximum of $109.26{\pm}34.23g$ in May. The weight gradually declined to a low of $15.12{\pm}8.40g$ in September 2012. Weight began to increase once more, rising to $39.27{\pm}21.69g$ by November. During the experiment, the average velocity at the surface and the bottom was 6.5 cm/s and 3.4 cm/s, respectively. The water temperature ranged $5.0-23.5^{\circ}C$, which was considered suitable for growing S. fulvellum. Results of the study indicated no significant differences in inorganic nutrients between pre- and post-IMTA installation. It was thus concluded that S. fulvellum can be a suitable seaweed species to be used in an IMTA system.
SC092 strain, producing a polysaccharide degrading enzyme, was isolated from the seawater. This strain was identified as Microbulbifer sp. using the comparative sequence analysis against known 16S rRNA sequence. A polysaccharide degrading enzyme from this strain was used to acquire the enzymatic extracts of Sargassum fulvellum. DPPH radical scavenging and SOD activity of the enzyme extracts of S. fulvellum were about 61.9% and 82.9% at 2 mg/mL, respectively. Nitrite scavenging activities was 52.5% at 2 mg/mL on pH 1.2. In addition, ${\alpha}$-glucosidase inhibitory activity was also increased in a dose-dependent manner and was about 52.7% at 2 mg/mL. To determine the influence of enzyme extracts of S. fulvellum on alcohol metabolism, the generating activity of reduced-nicotinamide adenine dinucleotide (NADH) by alcohol dehydrogenase (ADH) and aldehyde dehydrogenase (ALDH) were measured. ADH and ALDH activities were 118.0% and 177% at 2 mg/mL, respectively. ${\alpha}$-glucosidase inhibitory activity of enzyme extracts of S. fulvellum was remarkably increased in a dose-dependent manner and was about 52.7% at 2 mg/mL. These results indicate alcoholizing and ${\alpha}$-glucosidase inhibitory activities can be enhanced by the enzymatic extracts of S. fulvellum.
Sargassum fulvellum (gulfweed) is a widespread seaweed in the coastal areas of northeast Asia. In the present study, we identified the phenolic compounds present in aqueous and ethanolic extracts of S. fulvellum and evaluated their antioxidative properties and their abilities to block cell proliferation using in vitro assays: antioxidant activity was assessed by using a DPPH assay and superoxide anion scavenging activity, anti-tyrosinase activity, and anti-proliferative activity were assessed using MTT and lactate dehydrogenase [LDH] assays in vascular smooth muscle cells. The hot-water ($65^{\circ}C$) extract had a higher phenol content than the ethanolic extract. The hot-water extract showed a statistically significant increase in free radical scavenging activity and a greater ability to reduce proliferation of vascular smooth muscle cells stimulated with platelet-derived growth factor-BB. Taken together, hot-water extracts of S. fulvellum may be an important source of antioxidative and antiproliferative agents.
참모자반 분획물은 극성에 따라 핵산, 메탄올, 부탄올 및 수층 순으로 분획하여 4개의 분획층을 얻었으며, 각 분획층의 생리활성을 요약하면 다음과 같다. 항산화 활성은 DPPH radical 소거능과 SOD 활성을 측정한 결과 모두 농도 의존적으로 증가하였으며 특히 메탄올 분획 층에서 가장 높은 항산화 효과를 보였다. 아질산염 소거능 실험에서는 부탄올 층이 pH 1.2에서 57.8%로 4개의 분획물중 가장 높은 아질산염 소거능을 나타냈다. 숙취 해소능을 측정하기 위하여 ADH 활성과 ALDH 활성을 측정하였다. 대조구로 사용한 흡광도 값을 100으로 하였을 때 positive control로 사용한 hepos가 150~167%의 활성을 나타내었으며 4가지 분획층 모두 농도 의존적으로 활성이 증가하였다. 특히 ALDH에서는 메탄올 분획층이 10 mg/ml 농도에서 167.4%의 활성을 나타내어 hepos와 비슷한 효과를 보였다. 참모자반 분획물의 혈당강하 효과는 ${\alpha}$-glucosidase 활성억제 효과로 측정하였다. ${\alpha}$-glucosidase 활성억제 효과는 핵산 분획층에서 2 mg/ml의 농도에서 94.1%로 아주 높은 항당뇨 효과를 나타내었다. 그런데 부탄올층, 메탄올층 및 수층은 혈당강하효과가 거의 없는 것으로 나타났다. 피부주름예방을 측정하기 위하여 수행한 elastase 저해효과 실험에서 메탄올 분획층에서 농도 의존적으로 높은 주름개선효과가 나타났으며 2 mg/ml 농도에서 93.2%의 효과를 나타냈으며, positive control로 사용한 Vit. C (1 mg/ml) 보다 더 높은 활성을 나타냈다. 이러한 결과는 모자반 메탄올 추출물 중 특히 메탄올 분획층이 탁월한 주름개선 효과, 숙취 해소능과 항산화 효과가 있는 것으로 사료되며, 핵산층은 혈당강하 효과가 높은 것으로 나타났다. 따라서 모자반 유기용매 분획물은 천연 기능성소재로서의 사용 가능성이 매우 높을 것으로 사료된다.
Lead sorption performances by biomass of nonliving, dried marine brown algae Undaria phnaunda, Hlzikia hsyormls. and Sugassum fulvellum used as biosorbent materials were investigated. As the amount of biosorbent materials added was increased, the lead removal by biosorbent materials Increased but the lead biosorption capacities decreased. However, with increasing Initial lead concentration the lead biosorption capacities by the biosorbent materials Increased but lead removal efficiencies decreased. In the range of Initial lead concentration(Co) 10-500 mg/L the lead biosorption capacities and removal efficiencies by the biosorbent materials Increased with increasing pH. Among the biosorbent materials used in this study, the lead biosorption capacities decreased in the following sequence: U. plilnaunda > H. fusiformis > S. fulvellum. The lead biosorption by biosorbent materials were expressed by the Langmuir Isotherm better than the Freundlich Isotherm. The biosorption rate could be expressed by the first order reaction rate equation for initial lead concentration like that rad : 0.288Co for U. phanda, rad = 0.255Co for H. fusiformis, and rad : 0.161Co for S. fulvellum. Key words : Lead, biosorption, biosorbent, Undaria pinnatinda, Hiztkia fusiformis, Sargassum fulvellum, Langmuir isotherm, Freundlich isotherm, biosorption rate.
Biosorbents of nonliving, dried marine brown algae Undaria pinnatifida, Hizikia fusiformis, and Sargassum fulvellum were investigated for their lead biosorption performances. As the amount of biosorbent added was increased, the lead removal by biosorbent materials increased but the lead biosorption capacities decreased. However the lead biosorption capacity by the biosorbent materials increased with increasing initial lead concentration and pH in the range of $C_o\;10\~500\;mg/L$. Among the biosorbent materials used in this study, the lead biosorption capacity in the solutions with no pH adjustment decreased in the following sequence: U. pinnatifida > H. fusiformis > S. fulvellum. Equilibrium parameters based on Langmuir and Freundlich isotherm were determined. It was found that the lead biosorption by biosorbent materials were expressed by the Langmuir isotherm better than the Freundlich isotherm.
Sargassum fulvellum, a marine brown alga, is a popular low priced edible plant in Korean markets. The polysaccharide fraction of the alga was separated and investigated for its radical scavenging activities and the results compared with those of commercial fucoidans (Fucus vesiculosus and Undaria pinnatifida), BHA and ${\alpha}$-tocopherol. The polysaccharide fraction of S. fulvellum showed a promising DPPH radical scavenging activity than did other fucoidans. Moreover, the sample exhibited a dose-dependent activity on hydrogen peroxide scavenging activity in the V79-4 cell line. Interestingly, all the tested polysaccharide counterparts were more potent NO. scavengers than were the commercial antioxidants, BHA and ${\alpha}$-tocopherol. The sulfated polysaccharide of S. fulvellum had an approximate molecular weight of 529 kDa and mainly consisted of fucose and galactose, and minor amounts of mannose, rhamnose and xylose.
톳과 모자반으로 부터 fucoidan을 추출, 정제하여 그 성질을 분석, 검토하였다. Fucoidan의 추출 조건은 pH 2.0의 산성 추출액으로 $65^{\circ}C$에서 1시간씩 3회 추출을 하고 cethylpyridinum chloride를 사용하여 부분 정제하였다. 부분 정제 fucoidan의 수율은 톳 $2.51\%$, 모자반 $1.56\%$였다. DEAE-Sephadex A-25 이온 교환 칼럼으로 부분 정제 fucoidan을 분획한 결과 톳, 모자반 모두 3종의 획분으로 분획되었고, 각 획분은 전기 영동상에서 2종 이상의 band가 검출되어 불균일함을 알 수 있었다. 분획한 주획분을 다시 알콜 분별 침전법으로 재분획한 결과 톳은 에타놀농도 $60-70\%$에서 침전된 획분 (P-70)이, 모자반은 에타놀농도 $60-65\%$에서 침전된 획분 (P-65)이 cellulose acetate 전기 영동 및 젤 여과 크로마토그라프상에서 각각 균일성을 나타내었다. 균일하게 정제 된 톳과 모자반 fucoidan의 fucose : galactose : 황산기의 mole 조성비는 각각 1:0.66:2.74와 1:0.24:1.46였으며, 분자량은 톳은 26,000, 모자반은 105,000이었다.
국내산 미역포자엽, 다시마, 톳, 모자반에서 추출한 부분 정제 fucoidan의 유동특성을 측정하였다. 겉보기 점도는 모자반, 다시마, 톳, 미역포자엽 순으로 높았으며 특히 전단속도 1,500 1/s에서 미역포자엽의 용액 $(5\%)$의 겉보기 점도는 2.2mPa.s로 매우 낮았다. 전시료 모두 유동지수 1이하의 의가소성 유체의 성질을 나타내었으며 시료의 농도가 증가함에 따라 의가소성이 증가하였다. 온도에 따른 활성화 에너지는 전단속도 1,500 1/s에서 톳 $8.269\times10^6$, 다시마 $7.498\times10^6$, 미역포자엽 $7.141\times10^6$, 모자반 $6.677\times10^6\;J/kg.mol$로 낮아 온도 의존성이 적었다. 또한 설탕 첨가시는 부분 정제 fucoidan의 점도가 증가한 반면에 소금 첨가시는 변화가 없었다.
Osteoarthritis (OA) is an inflammatory disease due to wear caused by the continuous use of cartilage. Although many drugs for treating OA are being studied, they have side effects, such as digestive disorders and cardiovascular diseases. Glucosamine, a drug derived from natural products, is known to be less effective. Therefore, the marine organism, Sargassum fulvellum, was studied to determine whether it contains substances with a chondroprotective effect on the inflammatory response of chondrocytes induced by interleukin-1β (IL-1β). A 30% ethanol extract of S. fulvellum (SF30%EtOH) has therapeutic and few side effects. We first confirmed the presence of nitric oxide (NO) and the expression of inducible nitric oxide synthase (iNOS), which is expressed during inflammatory reactions. We then examined the expression of collagen type II, which is the main component of the extracellular matrix and cartilage. Finally, the expression of extracellular matrix degrading enzymes, MMPs and ADAMTS-4 and -5, was confirmed. The results showed that SF30%EtOH reduced the expression levels of NO, iNOS, MMPs, and ADAMT-4 and -5, and increased the expression level of collagen type II in chondrocytes induced with IL-1β. Therefore, SF30%EtOH has a chondroprotective effect against inflammation, indicating its potential use for the prevention and treatment of OA.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.