• 생태와환경
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• 제50권1호
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• pp.137-147
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• 2017

독소 생성 분류군의 정의는 분리균주에 의해서 동정되고, 단일배양에 의한 독소 생성 여부 및 유전적 검토가 확인된 분류군을 의미한다. 이러한 관점에서 Aphanizomenon flos-aquae의 독소 생성능은 세계적으로 아직 논쟁의 여지가 있다. 본 연구는 낙동강에서 분리한 Aphanizomenon flos-aquae (DGUC001, DGUC003)을 대상으로 16S rRNA 염기서열을 이용하여 계통학적 위치를 확인하고, 남세균독소인 saxitoxin (STX)과 cylindrospermopsin (CYN)의 잠재적 생성능력을 유전자 수준에서 검토하였다. 연구에 사용된 균주는 2016년 8월과 2016년 10월에 낙동강 본류구간의 하천수에서 분리되었다. 계통학적 분석에는 16S rRNA가 사용되었으며, 독소 생성 유전자는 CYN과 STX 생합성에 관여하는 cyrA, cyrJ, sxtA, sxtI 유전자가 선택되었다. 분리된 균주 DGUC001과 DGUC003은 육안으로 관찰 가능한 크기의 다발(fascicles)을 형성하였으며, 세포사(trichome)가 병렬 형태로 나열되고, 세포사의 양쪽 끝에 위치한 말단 세포(terminal cell)가 거의 투명하거나 긴 끈 형태의 세포질을 가지고 있었다. 또한, 두 개의 균주는 98.4%의 유전적 유사도를 나타내어 동일종으로 판단되었고, 유전자 은행에서 선별한 Cluster I의 Aph. flos-aquae strains과도 계통수에서 66~82%의 bootstrap value의 지지도로 단일 cluster에 포함되었다. 확보된 두 개 균주의 유전자 정보는 유전자은행 NCBI에 등록되었으며, KY327795, KY327796의 Accession no.를 부여받았다. 한편, 세포독소 CYN의 생합성에 관여하는 유전자 cyrA와 cyrJ는 두 개 균주 모두에서 확인되지 않았다. STX의 생합성을 담당하는 유전자 중 sxtA 유전자는 두 개의 균주에서 확보되었으며, 독소생합성 과정의 분자생물학적 지표 역할을 하는 sxtI 유전자는 발견되지 않았다. 따라서 낙동강 현장시료에서 분리된 두 개의 균주는 형태학적 및 계통분류학적으로 동일종인 Aphanizomenon flos-aquae Ralfs ex Bornet et Flahault 1888로 동정되었으며, 두 개의 균주는 CYN과 STX의 잠재적인 독소 비생성 균주로 확인되었다. 이 결과를 통하여 Aph. flos-aquae가 독소 생성 분류군으로 분류되는 것에 대한 보다 면밀한 검토가 필요할 것으로 판단되었다.

• 한국해양생명과학회지
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• 제9권1호
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• pp.9-21
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• 2024

마비성 패류 독소(Paralytic shellfish poisoning, PSP)는 유해 조류에 의해 생성되며, 독소에 노출된 수산물을 섭취하였을 때 중독이 발생한다. 수산물 중 PSP를 검출하는 표준 시험법인 Mouse bioassay (MBA)는 낮은 검출한계와 동물 윤리 문제로 대체 시험법의 개발 필요성이 대두되고 있다. 이러한 대체 시험법 중, PSP가 신경 세포막의 Na⁺ 채널을 차단하는 기전을 이용한 마우스 뇌신경 모세포종 세포 기반 시험법(Neuro-2a assay)의 표준화를 위한 노력이 대두되고 있다. Neuro-2a assay의 원리는 Neuro-2a 세포주에 Na⁺/K⁺ ATPase 억제제인 Ouabain(O)과 Na⁺ 채널 활성화제인 Veratridine (V)을 처리하여 과도한 Na⁺ 유입으로 인한 세포사멸을 유도한 상태에서, Na⁺ 채널 억제제인 PSP를 처리하게 되면 Na⁺ 유입이 차단되어 세포가 생존하는 것을 측정하는 것이다. 본 연구에서는 PSP 검출을 위한 Neuro-2a assay를 국내 연구 환경에 맞게 다양한 매개변수를 개선하여 최적 시험법을 확립하고자 하였다. 고려한 매개변수들은 세포밀도, 배양 조건 및 PSP 처리 조건 등으로, 그 결과는 아래와 같다. 초기 세포밀도는 40,000 cells/well로, 세포 배양시간 및 처리시간은 각각 24시간으로 설정하였다. 또한 최적 O/V 농도는 500/50 μM로 설정하였다. 본 연구에서 PSP 중 Saxitoxin (STX)에 대해서 O/V 처리가 된 상태에서 S자형 용량-반응 그래프가 도출되는 8가지 농도(368~47,056 fg/μl)를 확인하였고, Neuro-2a assay의 실험실 간 변동성 비교를 통해, 실험의 적정성 확인을 위한 5가지 Quality Control Criteria와 실험 데이터의 신뢰가능 범위(Data Criteria) 6가지를 설정하였다. 확 립된 조건으로 Neuro-2a assay를 진행한 결과 반수영향농도(EC₅₀) 값은 약 1,800~3,500 fg/μl로 나타났다. 실험실 간 변동성 비교 결과, Quality Control Criteria 값 및 Data criteria 값의 변동계수(coefficients of variation (CVs))가 1.98~29.15% 범위로 산출되어 실험의 적정성 및 재현성이 확인되었다. 본 연구를 통해 우리나라에서 활용할 수 있는 PSP 검출용 Neuro-2a assay 시험법의 최적 조건 및 5가지 Quality control 기준을 제시하였고, PSP 중 대표적인 독소인 STX을 대상으로 Neuro-2a assay를 실시한 결과 유의한 EC₅₀ 값을 산출할 수 있었으며, 향후 국내 수산물을 대상으로 MBA를 대체할 수 있는 PSP 검출법으로 활용될 것으로 기대된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제34권6호
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• pp.924-928
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• 2005

2004년 4뭘 셋째 주에 수산시장에서 구입한 국내산의 패류 및 5, 7, 9월에 구입한 수입산 패류를 형광 HPLC에 의해 마비성 패류독의 특성을 분석하였다. 수입산 피조개에서는 마비성 패류독성분 중 Saxitoxin(STX), Decarbamoylsaxitoxin(dcSX), Gonyautoxin(GTX)-1,2,3,4,5, Cl 그리고 C2로 총 9개의 독성분이 검출되었다. 이 독성분 중에서 GTX1과 GTX4를 제외 한 나머지 성분들은 국내산 패류에서도 검출이 되었고, 패류 종류별 서로 다른 함량과 조성을 나타내었다. 뻘 속에서 사는 바지락과 백합의 Cl+2의 함량은$0.06\~0.56\;nmol/g$이 었다. 그러나 양식산 진주담치 와 굴에서는 더 높은 독성과 복잡한 독성분 조성을 나타내었다. 반면, 꼬막과 개조개의 독성분의 조성은 같은 종류의 시료라 할지라도 서로 다르게 검출되었다. GTX1과 GTX5는 수입산 가리비에서 더 높았고, STX는 다른 종류와 비교해서 수입산 피조개에서 더 높게 검출되었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제9권1호
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• pp.9-21
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• 1999

• 한국물환경학회지
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• 제33권5호
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• pp.538-545
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• 2017

The purpose of this study is to investigate growth response and toxigenicity under various temperature and nutritional conditions, in order to understand the physioecological characteristics of Aphanizomenon flos-aquae, which is a bloom-forming cyanobacterium in the Nakdong River. The strain was inoculated into media under combinations of four temperatures (4, 12, 21, $30^{\circ}C$) and three nutrients (modified CB medium, P-depleted CB medium, N-depleted CB medium) for 28 days. The algae-inhibition tests were performed to assess the potential allelopathic effects of the strains' filtrates on the growth of four algae strains (Microcystis aeruginosa, Aulacoseria ambigua f. spiralis, Aphanizomenon flos-aquae, Scenedesmus obliquus). Toxin production of a strain was measured by Enzyme-Linked ImmunoSolbent Assay (ELISA). The optimal growth temperature (Topt) of strains was $19.9^{\circ}C$ ($18.3-21.2^{\circ}C$), and the temperature range for growth was from $-0.3^{\circ}C$ to $34.3^{\circ}C$. Specific growth rate (${\mu}$) in modified CB medium varied from 0.10 to $0.16day^{-1}$, and the maximum growth rate (${\mu}_{max}$) was $0.17day^{-1}$. Although growth curves under N-existed and N-depleted conditions were almost the same, growth under N-depleted condition was relatively slowed (${\mu}=0.09$ to $0.14day^{-1}$), with a decreased maximum cell density. However, growth under the P-depleted condition was restricted for all temperatures, Two stains of Aphanizomenon flos-aquae were confirmed as not producing toxins, because saxitoxin and cylindrospermopsin were not detected by ELISA. The exudates or filtrates from the Aphanizomenon flos-aquae (DGUC003) resulted in significant inhibition of algal growth on the Aulacoseira ambigua f. spiralis (DGUD001) and Aphanizomenon flos-aquae (DGUC001) (p < 0.01).

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제13권2호
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• pp.143-148
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• 1998

마비성 패류독(Paralytic Shellfish Poison, PSP)에 의하여 독화된 패류의 유효이용에 대한 자료를 제공하고자 독화된 진주담치의 중장선 균질육, 0.1N HCI로 추출한 조독소 용액, 중장선으로부터 정제한 gonyautoxin(GTX) group 과 saxitoxin(STX) group 등 4가지 형태의 PSP 독소에 대한 내열성을 조사하였다. 독화된 진주담치의 중장선육 균지액, 산추출 조독소액, GTX group, STX group, STX group 등 4종류의 반응속도 상수는 $120^{\circ}C$에서 $3.28{\times}10^{-2},\;1.20{\times}10^{-2},\;5.88{\times}10^{-2},\;2.58{\times}10^{-2}$이었으며 4종류의 독소 중 0.1 N HCl로 추출한 조독소용액의 D-value가 가장 높았다. 반응속도 상수를 이용한 살균 온도 산정에 있어서, 최초 독력이 $200\;\mu\textrm{g}/100g$인 독화된 진주 담치육의 경우, 독력을 마비성 패류독 규제치인 $80\;\mu\textrm{g}/100g$으로 감소시키는데는 $90^{\circ}C$에서는 약 129분, $100^{\circ}C$에서는 약 82분, $110^{\circ}C$에서는 약 48분, $120^{\circ}C$에서는 약 28분 걸렸다. 이러한 결과는 최초 독력이 $200\;\mu\textrm{g}/100g$인 패류의 경우, 통조림 살균공정 후 잔존 독력이 규제치인 $80\;\mu\textrm{g}/100g$ 이하로 감소시키는 데에는 현재의 살균조건($115^{\circ}C$, 70분) 으로는 충분하다는 것을 입증한다.

• 한국환경보건학회지
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• 제31권3호
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• pp.192-198
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• 2005

The occurrence of toxic cyanobacterial blooms has been reported worldwide and poses a threat to human health through drinking water exposure. The toxins they produce are highly water soluble and can leach into the water body. To eliminate any risk of drinking water exposure, removal of these toxins is essential before the water is consumed. Conventional water treatment techniques such as chlorination, if managed well, can be effectively used to remove some of these toxins, however, saxitoxin and its derivatives pose a problem. Little toxicological data are available to evaluate the real threat of these toxins.

• 한국환경보건학회:학술대회논문집
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• 한국환경보건학회 2005년도 국제학술대회
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• pp.11-44
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• 2005

The occurrence of toxic cyanobacterial blooms has been reported worldwide and pose a threat to human health through drinking water exposure. The toxins they produced are highly water soluble and can leach into the water body. To eliminate any risk of drinking water exposure, removal of these toxins is essential before the water is consumed. Conventional water treatment techniques such as chlorination, if managed well, can be effectively used to remove some of these toxins, however, saxitoxin and derivatives pose a problem. Little toxicological data are available to evaluate the real threat of these toxins.

• 한국수산과학회지
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• 제25권2호
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• pp.144-150
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• 1992

1989년 및 1990년도 진해만산 진주담치(Mytilus edulis)와 1989년도산 유독와편모조(Alexandrium tamareme) 배양 조체의 마비성패독 성분의 조성과 독성을 mouse assay법과 post column을 이용한 형광고속액체 chromatography법으로 조사하였다. mouse assay법으로 조사한 진주담치의 독성은 1989년산(3-4월)이 중장선 1g당 31-88 MU, 1990년도산이가식부 1g당 1.9-9.9 MU이었다. 독조성은 1989년도산의 경우, gonyautoxin1-4$(48-76\%), C1-C2\;(14-39\%),$ saxitoxin$(1-10\%)$, neosaxitoxin$(l-7\%)$ 그리고 미량의 decarbamoyl gonyautoxin 2,3가 포함되어 있었으며, 1990년도의 경우는 neosaxitoxin의 함량이 $44-50\%$의 비율을 나타내어 년도에 따라 큰 독조성의 차이를 나타내었다. 한편,A. tamarense의 배양조체의 독조성은 1989년도산 진주담치 와 유사하였으나, Cl, C2, decarbamoyl gonyautoxin 2,3의 비율이 다소 높았다.

• 한국수산과학회지
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• 제20권4호
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• pp.293-299
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• 1987

우리나라산 주요 패류에 대한 독의 분포특성 등에 대한 연구의 일환으로 우선 1986년 3월 부산시 사하구 구평동 지선에 소재하는 모회사(폐선을 해체하여 고철로 활용)의 작업인부들이 먹고 식중독 사고를 일으킨 원인식품인 진주담치를 시료로 하여 biassay를 통한 마비성 패류독의 독성을 조사하고 독소를 분리하여 electrophoresis, TLC, HPLC로 분석한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 식중독사고의 원인이 된 진주담치의 마비성 패류독 함량은 $132\~295MU/g$, 또는 $26.4\~58.9{\mu}g/g$ 였다. 2. 독화된 진주담치의 중장선부위에는 독성이 $439\~979MU/g$나 되어 육질부위의 약 9배에 달하였으며 전체 독성의 $70\%$ 정도가 중장선부위에 축적되어 있었다. 3. 마비성 패류독을 분리하여 전기영동, TLC, HPLC로 분석한 결과 주성분은 $Gonyautoxin_{1\~4}$ 였으며, Saxitofin 군은 아주 미량검출되었다. 이상의 결과로서 본 마비성 패류독에 의한 식중독 사고의 원인물질은 Saxitoxin이 아니고 Gonyautoxin 임을 알 수 있었다.