The marine sand-dwelling dinoflagellate Polykrikos lebourae possesses obvious gold-brown pigmented plastids as well as taeniocyst-nematocyst complex structures. Despite of the presence of the visible plastids, previous attempts to establish this species in culture all failed and thus the unavailability of cultures of this species has posed a major obstacle to further detailed exploration of ecophysiology of the dinoflagellate. Here, we isolated P. lebourae from sandy sediment of an intertidal flat on Korean western coast, successfully established it in culture, and have been maintaining the stock culture over the past 3 years. Using this stock culture, we explored phagotrophy and potential prey resources of P. lebourae, growth and grazing responses of P. lebourae to different prey organisms, the effect of prey concentration on growth and grazing rates and gross growth efficiency (GGE) of P. lebourae when fed three different prey organisms, and the growth kinetics of P. lebourae under different light regimes. P. lebourae captured prey cells using a tow filament and then phagocytized them through the posterior end. The dinoflagellate was capable of ingesting a broad range of prey species varying in size, but not all prey species tested in this study supported its sustained growth. GGE of P. lebourae was extremely high at low prey concentration and moderate or low at high prey concentrations, indicating that P. lebourae grows heterotrophically at high prey concentrations but its growth seems to be more dependent on a certain growth factor or photosynthesis of plastids derived from the prey. In the presence of prey in excess, P. lebourae grew well at moderate light intensity of $40{\mu}mol$ photons $m^{-2}s^{-1}$, but did not grow at dim and high (10 or $120{\mu}mol$ photons $m^{-2}s^{-1}$) light intensities. Our results suggest that the benthic dinoflagellate P. lebourae is an obligate mixotroph, requiring both prey and light for sustained growth and survival.
This paper examines relation between growth of adult top shell and their selectivity over different marine algae. For the study the top shell density and the algal species in different depth were surveyed by SCUBA. To test selectivity over different types of algae, five algal species including Ecklonia cava, Undaria pinnatifida, Ulva spp, Gelidium amansii and Sargassum spp were provided to top shells in indoor water tank condition. In the field survey, the wet weight of Ecklonia cava was significantly (r = 0.612, p < 0.05) correlated to the shell length (SL) of top shell. In the indoor water tank experiment conducted over 12 hours after sunrise, adult top shell (SL > SL 4.5 cm) tended to select Ecklonia cava and Undaria pinnatifida, which are common and abundant algal in the subtidal waters in Jeju Island. Our field survey and the indoor experiment suggest that E. cava and U. pinnatifida could be food preferred by adult top shell in its habitat.
This research has been dealt with the nutritional component analysis of two kinds of non-edible marine algae, Sargassum herneri (Turner) C. Ag. and Zostera marina Linne which grow abundantly around the southern coast of Korea, These marine algae were mixed in several kinds of samples rates with the combined feed for poultry sold in the market. These were given to 35 chicken in seven test divisions respectively. We have experimented with 35 chicken grown up for two weeks after hatchout. The combined food for poultry obtained from the market was set up as control divisions. The experiments were as follows: 1) The average weight increase in each test division during feeding (Table 5, Fig.2). 2) Food conversion rate and food efficiency in each test division (Table 7). 3) The comparison of digestive rate of crude protein during feeding (Table 8), The results were as follows: 1) The weight increasing rate of the test animal stock fed the food containing $5\~10\%$ of Sargassum horneri (Turner) C. Ag. powder was higher than the rate of those fed only market food for poultry. 2) The stock given food containing $10\%$ Zostera marine powder showed lower growth than the control divison. 3) No apparent trouble owing to salt component involved in the marine algae was found. 4) The stock given food containing sodium glutaminate and Sargassum horneri (Turner) C. Ag. had better result than that without sodium glutaminate.
Planktivorous fish which limit zooplankton grazing have been predicted to increase algal biodiesel production in wastewater fed open reactors. In addition, tanks with higher algal diversity have been predicted to be more stable, more productive, and to more fully remove nutrients from wastewater. To test these predictions, we conducted a 14-week experiment in Houston, TX using twelve 2,270-L open tanks continuously supplied with wastewater. Tanks received algal composition (monocultures or diverse assemblage) and trophic (fish or no fish) treatments in a full-factorial design. Monocultures produced more algal and fatty acid methyl ester (FAME) mass than diverse tanks. More than 80% of lipids were converted to FAME indicating potentially high production for conversion to biodiesel (up to $0.9T\;ha^{-1}y^{-1}$). Prolific algal growth lowered temperature and levels of total dissolved solids in the tanks and increased pH and dissolved oxygen compared to supply water. Algae in the tanks removed 91% of nitrate-N and 53% of phosphorus from wastewater. Monocultures were not invaded by other algal species. Fish did not affect any variables. Our results indicated that algae can be grown in open tank bioreactors using wastewater as a nutrient source. The stable productivity of monocultures suggests that this may be a viable production method to procure algal biomass for biodiesel production.
Abundant growth of algae in raw water sources caused by eutrophication brings about significant side effects on water supply, such as taste and order problem, oxygen depletion, toxic material secretion, and filter clogging problem in water treatment process, etc. The purpose of this research is to remove the algae and phosphorus compounds in the Pal-dang reservoir promptly by using the upflow filtration system with coagulant addition. The filter tower consisted of sand media and sieve filter with air back-washing process. By using coagulation and filtration with $132{\mu}m$ pore size filter, about 55% and 70% of algae and phosphorus compounds were removed respectively. The experimental conditions were as follows; head loss of 0.2m, linear velocity of 200m/day, and filtration flux of 1000($L/m^2/day$). In the case of filtration with cartridge type filter of $25{\mu}m$ pore size, the filtration flux was about 7800 LMH, and the removal ratios of COD, SS, T-P, and Chlo-a. were 61%, 99%, 54%, and 98%, respectively. However, high pressure air back-washing process with should be required for the maintenance of such high filtration flux.
Algal Growth-inhibition tests were conducted with 6 pesticides butachlor GR (5%), butachlor EW (33%), isoprothiolane GR (12%), isoprothiolane EC (40%), diazinon GR (3%) and diazinon EC (34%) to determine their comparative toxicity to three species of freshwater green algae Selenastrum capricornutum, Scenedesmus subspicatus, Chlorella vulgris and one species diatom Nitzschia palea. The test species were exposed to the test pesticide for 72 hours and the toxicity represented $EC_{50}$ value calculated by the reduction in growth rate at 72 hours. The toxicity of EC or EW formulation to green algae and diatom was higher than the toxicity of GR formulation at all test in this study. Also, the toxicity of EC formulation was higher than the toxicity technical pesticide. These results indicate that the types of pesticide formulation may affect on their toxicity on algae and the green alga, S. capricornutum and S. subspicatus were more sensitive than C. vulgris. Also, the sensitivity of the diatom, N. palea showed equal or lower than S. capricornutum, S. subspicatus but more sensitive than C. vulgris.
The seasonal dynamics of phytoplankton and trophic state were evaluated weekly at three sites in the Lake Unmoon from May to November 2001. The seasonal succession pattern of phytoplankton community in the Lake Unmoon showed that the dominant species were; i) diatoms during the late spring, ii) dinoflagellates in June, iii) blue green algae, diatoms and dinoflagellates in July, iv) green algae and blue green algae in August, v) blue green algae in September and early November, and vi) diatoms in November. Members of Microcystis were dominant from middle August to late October and members of Aulocoseira appeared as important species in autumn in the Lake Unmoon. The concentration of chlorophyll-a ranged from 2.4 to 23.0 mg ${\cdot}m^{-3}$ (average: 8.6 mg ${\cdot}m^{-3}$) during the study period. Concentrations of total phosphorus were high during the period from July to November with the maximum of 0.028 mg ${\cdot} l^{-1}$. The average N/P ratio was 121, indicating that concentrations of phosphorus may determine the high algal biomass in the Lake Unmoon. Concentrations of silicate were higher in the Lake Unmoon (average value: 10.016 mg ${\cdot}$ l-) than in other lakes (average values: 1.074-4.408 mg ${\cdot}$ l-), suggesting high potential of diatom growth. The average trophic state index in the Lake Unmoon was 52, which was close to eutrophic state, and the trophic state trend was increasing steadily since 1999.
Formation of disinfection by-products (DBPs) including trihalomethans (THMs) and haloacetic acids (HAAs) from chlorination of six different species (Chlorella vulgaris, Scenedesmus sp., Anabaena cylindrical, Microcystis aeruginosa, Asterionella formosa and Aulacoseira sp.) of algal extracellular organic matter (EOM). The EOM characteristics evaluation of six algal species reaching at the stationary phase in the growth curve showed most of its SUVA254 showed below 1 and this means hydrophilic organic matter is much higher than hydrophobic organic matter. Chloroform formation potential (CFFP), dichloroacetic acid formation potential (DCAAFP) and trichloroacetic acid formation potential (TCAAFP) were mainly composed of THMFP and HAAFP in the EOM of various algal species. In the case of THMFP/DOC and HAAFP/DOC values, EOM of blue-green algae has appeared highest and EOM of green algae and diatom in order. THMFP/DOC was higher than HAAFP/DOC in EOM of blue-green algae. In comparison of formation potential by unit DOC composed of HAAFP in algal species EOM, DCAAFP/DOC was 1.5 times to 7.5 time higher than TCAAFP/DOC in the EOM of blue-green algae, while DCAAFP/DOC was found to be relatively high compared to TCAAFP/DOC in the EOM of green algae and diatom.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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