• 환경생물
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• 제36권3호
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• pp.359-369
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• 2018

하계 우리나라 연안내만에서 빈번하게 발생하는 유해 적조생물 제어는 수산피해를 최소화하기 위한 중요한 국가적 현안문제이다. 본 연구에서는 Thiazolidinedione 유도체 물질인 GreenTD 농도 구배별로 유해 미세조류 4종(Chattonella marina, Heterosigma akashiwo, Cochlodinium polykriokides, Heterocapsa circularisquama)과 무해 미세조류 3종 (Chaetoceros simplex, Skeletonema sp., Tetraselmis sp.)에 대해 생물 고밀도 실험군과 저밀도 실험군에서 살조물질 농도별 살조효율과 선택성을 조사하였다. 유해종에 속하는 침편모조류 C. marina와 H. akashiwo는 각각 GreenTD 0.5와 $0.2{\mu}gL^{-1}$ 농도에서 단시간에 확실한 효과를 보였으며, 14일 동안의 관찰에서도 재성장을 보이지 않았다. 적조생물 C. polykrikoides은 GreenTD $0.2{\mu}gL^{-1}$ 이상의 농도에서 광합성활성이 현저하게 떨어졌고, 살조효율 역시 80% 이상으로 나타났다. 특히, GreenTD $0.2{\mu}gL^{-1}$에서도 C. polykrikoides가 재성장하지 않은 것으로 보아, 본 물질은 C. polykrikoides에 대한 살조효과가 우수할 것으로 판단된다. H. circularisquama는 고밀도 실험군에서 GreenTD $0.5{\mu}gL^{-1}$, 저밀도 실험군에서는 GreenTD $0.2{\mu}gL^{-1}$ 농도에서부터 일정하게 영향을 받는 것으로 파악되었다. 규조류 C. simplex와 Skeletonema sp.에 대해서는 생물농도가 고밀도일 때 GreenTD $0.2{\mu}gL^{-1}$에서는 크게 영향을 받지 않았으며, 초기 일정한 영향을 받은 후 시간 경과와 더불어 재성장이 이루어졌다. 특히 녹조류 Tetraselmis sp.는 최고농도인 GreenTD $1.0{\mu}gL^{-1}$에서도 일정하게 높은 값을 유지하였다. GreenTD 농도와 생물밀도에 따른 차이가 뚜렷하게 나타났으나, 전반적으로 살조물질의 효과는 침편모조류>와편모조류>규조류>녹조류 순으로 나타났다. 결과적으로 GreenTD 물질은 유해종에는 높은 살조능력이 있고, 무해종에는 일시적으로 광합성활성에 영향을 주지만, 시간의 경과에 따라 회복되는 것을 알 수 있다. 따라서, 적조생물 C. polykrikoides 제어하기 위해서는 고밀도 실험군에서 80.8%의 살조효과를 보인 GreenTD $0.2{\mu}gL^{-1}$의 농도가 적절할 것으로 판단되며, 현장 적용시 일시적인 희석등을 고려하여 적정농도보다 높게 살포하면 일정하게 높은 살조효율을 가질 것이며, 이는 경제성을 고려하여 충분한 경쟁력이 있는 물질로 기대된다.

• Fisheries and Aquatic Sciences
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• 제9권3호
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• pp.115-117
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• 2006

A micro algal growth-enhancing polysaccharide compound was isolated from the green alga Monostroma nitidum using water extraction, molecular fractionation, a DEAE-cellulose column, and fast protein liquid chromatography using a Superose-12 column. The yield of the compound from the seaweed powder was 8.3$\times$l0$^{-3}$%. At 2 mg/mL concentration, the polysaccharide enhanced Tetraselmis suecica cell growth in f/2 medium by approximately 160%.

• 한국패류학회지
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• 제25권2호
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• pp.105-112
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• 2009

키조개 양식은 근래에는 오염과 자연산 모패의 남획 등으로 점차 자원량이 감소하고 있어 이들의 양식의 필요성이 커지고 있다. 본 연구에서는 키조개의 성성숙 조절기구를 규명하기 위하여 미세조류 종류에 따른 키조개의 비만도와 생식소 및 유생의 발달단계를 비교 분석하였다. 또한 이를 바탕으로 키조개 모패로부터 인공종묘생산을 시도하였다. 키조개의 비만도를 살펴보면 어미의 연체부 지수는 사육초기에는 변화가 없었으나, 5월 중순부터 전 실험구가 먹이생물을 매우 활발히 섭취하는 경향이 있었고, 실험 종료 시에는 연체부 지수가 급격히 증가하는 경향이 있었으며, 각부 용적지수도 유사한 경향을 나타냈다. 이러한 키조개 생식소의 성숙 발달단계는 비 활성기, 초기 활성기, 후기 활성기, 완숙기, 방출 및 퇴화기의 5 단계로 구분할 수 있는데, 시험 개시일은 후기활성기로 판단되며, 시험 종료시에는 전 시험구가 완숙기와 방출기에 도달하였다. 본 연구에서는 미세조류 3 종, Chlorella ellipsoidea, Tetraselmis tetrathele, Pheasant ylum tricornutum과 키조개 성성숙의 상관관계에 대해 조사해본 결과, 키조개 암, 수 모두 Tet. 실험구에서 조직학적으로 빠른 성숙을 나타냈으며, 성성숙 유도율과 생존율 또한 Tet. 실험구에서 높은 수준을 나타냈다. 따라서 Tetraselmis tetrathele가 키조개 어미사육에서 매우 유용한 먹이생물로 판단되었다. 자연 상태의 키조개 어미로는 인공종묘생산을 기대하기는 어려운 것으로 판단되었으나, 성숙실험한 키조개 어미로부터는 5 회의 채란기간 중 반응이 있었고, D형 유생이 정상적으로 발달된 것으로 나타나 키조개는 실내 인공성숙관리에 의해 채란하는 것이 유용한 것으로 판단된다. 키조개 유생을 사육한 결과, I. galbana, Chaetoceros sp., P. lutheri 및 혼합구 전 실험구에서 실험 시작 3-5일 사이에 생존율이 매우 낮아 미세조류 종류에 따른 유의한 결과를 얻을 수 없었다. 따라서 본 연구에서는 키조개 어미 인공사육관리에 의한 인공종묘생산의 가능성을 제시하였으며, 앞으로 키조개 인공종묘 생산기술을 개발하기 위하여, 유생사육 및 치패 생산에 관한 연구가 더욱 요구된다 할 수 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권11호
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• pp.5206-5210
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• 2012

기수산 요각류 P. nana의 대량배양을 위한 최적 먹이공급량을 규명하기위해 먹이공급량에 따른 P. nana의 섭식량, 성장 및 성체암컷의 nauplius 생산수를 조사하였다. 실험을 위한 먹이생물로 해양 식물플랑크톤인 Tetraselmis suecica를 사용하였으며 실험은 발달 단계에 따라 6 그룹으로 나누어 실시하였다. 먹이공급량은 각 단계 그룹마다 0.5, 1, 2, 5, 10, 20, 40, 60 및 $80{\times}10^4$ cells/mL로 설정하였고 P. nana 암컷의 nauplius 생산수 측정실험은 0.2, 0.5, 1, 2, 3 및 $4{\times}10^4$ cells/mL의 먹이공급실험구를 두어 실시하였다. 실험결과, 먹이 공급량에 따른 P. nana 각 발달 단계의 시간 당 초식율은 모든 발달단계가 T. suecica의 농도가 높아짐에 따라 계속 증가하는 경향을 보였다. P. nana는 nauplius 기간에서, 먹이량이 증가함에 따라 개체 발달에 영향을 미치지 않는 것으로 나타난 반면, copepodite 단계에서는 먹이량이 $1{\times}10^4{\sim}5{\times}10^4$ cells/mL을 기준으로 감소하거나 증가할 때, 개체 발달에 악영향을 미치는 것으로 나타났다. 먹이 공급 농도에 따른 암컷의 일일 nauplius 생산은 먹이 공급량이 증가함에 따라 증가하였고 3 및 $4{\times}10^4$ cells/mL 실험구는 $2{\times}10^4$ cells/mL 실험구와 유의적인 차이를 보이지 않았다. 결과적으로, P. nana의 대량배양을 위한 T. suecica 공급밀도는 nauplius 단계는 5,000 cells/mL, copepodite 단계와 성체수컷은 10,000 cells/mL, 성체암컷은 20,000 cells/mL이 가장 효율적인 먹이 공급 밀도라고 판단된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제54권3호
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• pp.310-314
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• 2016

합성 항산화제에 대한 대체제로 천연 항산화제에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며 미세조류는 천연 항산화제의 원료로 많은 관심을 받고 있다. 본 연구에서는 탈지미세조류에서 총 폴리페놀(TPC) 추출증대를 위해 추출용매, 온도, 시간, 고액비율과 에탄올 첨가 농도 최적화를 수행하였다. 열수와 유기용매 추출성능을 비교했을 때, 열수추출이 유기용매 보다 우수한 성능을 보였으며 온도 증가에 따라 추출성능도 비례하여 증가함을 보였다. 열수에 의한 추출이 에탄올 용액 추출(>98%)에 비해 우수한 성능을 보였으며40% 에탄올 용액을 이용한 열수 추출이 가장 우수한 추출 효과를 보였다. 추출조건10 min, $100^{\circ}C$, 40% 에탄올 열수추출에서 최대 폴리페놀 농도인 3.35 mg GAE (gallic acid equivalent)/g DM을 얻을 수 있었다. 지질 추출을 위한 유기용매 전처리 공정이 선수행 되었음에도 불구하고 탈지미세조류(Tetraselmis KCTC 12236BP)의 폴리페놀 농도가 다른 탈지이전 미세조류와 동등한 수준임을 확인할 수 있어 탈지미세조류가 천연 폴리페놀의 원료로서 적합함을 확인 할 수 있었다. 또한, 고액추출을 모사하기 위해 Peleg 모델을 이용해 예측한 폴리페놀 농도가 실험에 의해 얻어진 값과 높은 일치도를 보임으로 모델을 이용한 모사가 폴리페놀 추출 모사에 유용함을 증명할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권11호
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• pp.701-707
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• 2016

열대지역과 같은 특정지역에서 오염물질의 독성평가 시, 그 지역의 생태환경에 적합한 위해성평가를 위해서는 그 지방 고유의 생물에 대한 독성실험이 요구된다. 따라서 본 연구는 열대에서 분리한 열대 요각류 Nitocra sp.를 독성실험생물로 사용하기 위해 이들을 안정적으로 배양/유지하기 위한 최적배양환경조건과 해양생태독성평가 가능성을 조사하였다. 최적 배양환경요인으로 수온, 염분 및 먹이에 대해 조사하였으며 생태독성평가는 급성독성과 만성독성 실험으로 나누어 실시하였다. 최적배양조건 실험데이터의 통계분석을 위해 One-way ANOVA test를 실시하였다. 최적배양환경조건을 조사한 결과, Nitocra sp.는 수온 $29^{\circ}C$, 염분 24~34‰에서 먹이로 Tetraselmis suecica를 공급하였을 때, 비교적 빠른 발달기간과 높은 생존율을 보였다. 최적배양조건을 바탕으로 구리와 비소에 대한 독성평가를 실시한 결과, 구리와 비소의 각 노출농도에 따라 민감하게 잘 반응해서 반수치사농도 즉 $LC_{50}$값과 영향을 미치지 않는 농도인 NOEC값을 얻을 수 있었다. 만성독성시험 결과, 구리와 비소노출 모두, 성비와 생산력은 유의적인 차이가 없었던 반면, 발달기간과 생존율은 농도에 따라 반응을 보였기 때문에 종말점으로 사용이 가능한 것으로 나타났다. 본 연구를 종합해 보았을 때, 열대 요각류인 Nitocra sp.는 열대 해양독성물질 평가를 위한 생태독성실험생물로 사용이 가능할 것으로 판단되며 차후 다양한 독성물질의 평가에 활용이 기대된다.

• 한국양식학회지
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• 제21권2호
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• pp.76-81
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• 2008

본 연구는 입이 작은 어류들의 초기 먹이생물로 이용 가능성이 있는 초소형 rotifer Synchaeta kitina의 대량배양을 위한 이들의 최적 먹이생물 및 공급량을 규명하는데 그 목적이 있다. 초소형 rotifer S. kitina를 대상으로 각기 다른 종류의 먹이를 6개(TET, ISO, CHL, TET+ISO, TET+CHL 및 ISO+CHL)의 실험구로 나누어 이들의 최고밀도, 포란률, 성장률, 발달단계, 산란수 및 수명 등을 조사하였다. 먹이종류에 따른 밀집배양에서 최고밀도, 포란률 및 성장률은 T. suecica를 단독 또는 혼합 공급한 실험구가 그렇지 않은 실험구에 비해 높은 것으로 나타났다. 또한 개체배양 실험에서도 생식 전 단계, 순 생식 단계, 산란수 및 수명이 T. suecica를 공급한 실험구에서 더 높은 것으로 조사되었다. 먹이 공급량에 따른 개체 및 밀집배양 실험에서는 rotifer 개체 당 T. suecica를 10,000세포로 공급하는 것이 최고밀도, 포란률, 성장률, 산란수 및 수명에 효율적인 것으로 나타났다. 따라서 초소형 rotifer S. kitina의 대량배양을 위한 최적의 먹이생물은 T. suecica이며, 그에 따른 공급량은 개체 당 10,000 세포가 적합할 것으로 판단된다.

• 한국해양바이오학회지
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• 제9권1호
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• pp.14-21
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• 2017

The purpose of this study was to inhibit biofouling on a selectively permeable membrane (SPM) and increase biomass productivity in marine photobioreactors (PBRs) for microalgal cultivation by chemical treatment. Surfaces of a SPM, composed of polyethylene terephthalate (PET), was sulfonated to decrease hydrophobicity through attaching negatively charged sulfonic groups. Reaction time of sulfonation was varied from 0 min to 60 min. As the reaction time increased, the water contact angle value of SPM surface was decreased from $75.5^{\circ}$ to $44.5^{\circ}$, indicating decrease of surface hydrophobicity. Furthermore, the water permeability of sulfonated SPM was increased from $5.42mL/m^2/s$ to $10.58mL/m^2/s$, which reflects higher nutrients transfer rates through the membranes, due to decreased hydrophobicity. When cultivating Tetraselmis sp. using 100-mL floating PBRs with sulfonated SPMs, biomass productivity was improved by 34% compared with the control group (non-reacted SPMs). In addition, scanning electron microscopic observation of SPMs used for cultivation clearly revealed lower degree of cell attachment on the sulfonated SPMs. These results suggest that sulfornation of a PET SPM could improve microalgal biomass productivity by increasing nutrients transfer rates and inhibiting biofouling by algal cells.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제54권4호
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• pp.443-447
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• 2016

미세조류 세포벽은 셀룰로오스가 주요 구성성분으로 리그닌을 포함하지 않아 낮은 온도의 전처리 조건에서도 효과적으로 셀룰로오스와 헤미셀룰로오스 분해가 가능하다. 차세대 바이오매스로 주목 받는 미세조류(Tetraselmis KCTC 12236BP)로부터 $120^{\circ}C$ 이하의 낮은 온도 조건에서 열수전처리를 이용한 발효당 생산 증대를 위해 공정조건을 최적화하였다. 주요 공정조건인 추출온도, 황산농도와 추출시간에 따른 당화율 변화를 확인하였을 때, 온도와 황산농도가 글루코오스 생산에 큰 영향을 컸으며 당화율이 비례하여 증가하는 경향을 보였다. 경제성을 고려한 열수전처리 최적조건은 $120^{\circ}C$, 2 mol 황산, 40분으로 95.9%의 당화율을 얻을 수 있었다. 탈지미세조류의 황산 열수전처리와 효소당화를 비교했을 때, 황산 열수전처리의 당화율이 2.1배 이상 높고 전처리 시간이 짧아 황산 열수전처리가 효소당화에 비해 효과적인 공정임을 확인하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제55권4호
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• pp.542-547
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• 2017

초음파 추출법(Ultrasonic-assisted extraction, UAE)은 기존의 추출법 대비 높은 추출 효율과 짧은 추출시간으로 식물 세포벽으로부터 생리활성물질 추출 또는 분리에 효과적인 방법으로 인식되어 관심이 증대되고 있다. 본 연구에서는 탈지미세조류(Tetraselmis KCTC 12236BP)에서 폴리페놀 추출을 위해 UAE를 적용하여 총 폴리페놀(TPC) 생산에 미치는 주요 추출변수의 영향을 평가하였다. 추출변수의 최적화를 위해 입자크기, 고액비(L/S ratio), 에탄올 농도, 추출 온도 및 추출 시간을 요인으로 하여 순차적인 최적화를 진행하였다. 실험에 적용 된 모든 변수는 TPC 추출에 유의한 효과를 보였으며 추출 온도가 TPC생산에 가장 큰 영향을 미침을 확인 할 수 있었다. 최적 추출조건은 혼합 입자 사용 시, 10% 고액비, 60% 에탄올, 추출온도 $100^{\circ}C$와 추출시간 30 분을 적용한 추출에서 8.7 mg GAE/g DW를 얻을 수 있었다. 동일한 추출조건에서 열수추출과 UAE를 비교하였을 때 UAE에서 TPC 추출이 1.8배 증가함을 확인하였다. 본 연구를 통해 저온 및 짧은 추출시간을 적용한UAE가 기존의 열수추출 공정에 비해 LEA를 이용한 생리활성물질 생산에 보다 효과적임을 확인하였다.