• Fisheries and Aquatic Sciences
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• 제27권6호
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• pp.379-391
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• 2024

Tocopherol, carotenoids, and chlorophyll are the primary components of the antioxidative response in microalgae. Conditions of stress, such salt stress, can trigger the processes responsible for the accumulation of tocopherol and carotene. It has been found that the most difficult part of culturing microalgae is keeping it affordable. This study investigated the effects of different salt types and concentrations on the amount of α-tocopherol, carotenoid derivatives, and flocculation efficiency of Euglena sp. Cultures of Euglena sp. was developed under salt stress conditions of NaCl 200 mM and KCl 200 mM. UV-VIS spectrophotometry was used to confirm the presence of α-tocopherol and carotenoid derivatives under thirteen days of salt stress testing. Increasing salinity has a significant effect on Euglena sp., causing spherical cell morphologies with aspect ratio 1.385 ± 0.031 for NaCl 200 mM and 1.414 ± 0.040 for KCl 200 mM. Increasing salinity also slowing down development with specific growth rate value of 0.171 ± 0.006 per day and 0.122 ± 0.029 per day for NaCl and KCl 200 mM, respectively. Nevertheless, the amount of α-tocopherol in Euglena sp. increases with a high salt concentration; algal cells flocculated more successfully when increasing the salt concentrations (NaCl 200 mM and KCl 200 mM) was added. Due to the inhibition of photosynthetic activity in salt-stressed cells, the control group exhibited higher levels of carotenoid derivatives (ranging from 0.5-1 ㎍/mL) and pheophytin a and b (0.0062 ± 0.001 ㎍/mL and 0.0064 ± 0.001 ㎍/mL) than the group treated with salt stress. In conclusion, salt stress was an effective way to raises the concentration of α-tocopherol and significantly reduce the expense of harvesting Euglena sp.

• 한국잡초학회지
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• 제30권3호
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• pp.233-242
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• 2010

본 연구에서는 1-alkyl-3-methylimidazolium chloride계 이온성 액체를 가지고 수생태계에서의 유해조류 방제제로서의 사용 가능성 및 활용시 예상되는 문제점 등을 알아보기 위하여 5종의 녹조류, 4종의 남조류, 1종의 규조류를 대상으로 이들의 생육에 미치는 이온성 액체의 선택적 영향을 검토해 보고자 실시하였다. 이온성 액체의 alkyl group 탄소수에 따라 활성이 달리 나타났는바, butyl < octy l< dodecyl 순으로 탄소수 길이가 길수록 살조활성이 증가되는 경향이었다. 공시된 조류종 전체를 비교해 보았을 때, Stephanodiscus hantzschii f. tenuis, Oscillatoria tenuis, Spirulina pratensis가 1-dodecyl-3-methylimidazolium chloride (MAIC12)에 민감한 생육억제 반응을 보이며 그 다음은 Microcystis aeruginosa이었고, 나머지 조류 종은 상대적으로 덜 민감하였다. 선택성 정도는 80% 억제농도를 기준하여 검토해 보았을 때 대략 10-20배 정도였다. 한편 자연상태와 비슷한 조건(온실조건의 퇴적물 존재)에서 이온성 액체가 수중에 처리되었을 때의 살조활성 지속성을 조사하였다. 그 결과 MAIC8 $1.0{\mu}g\;mL^{-1}$ 농도에서는 처리후 6일까지 생장이 중지되었다가 9일째에는 조류가 약간 발생하였으며 이후 생장이 뚜렷하게 증가하는 경향으로서 20일째에는 엽록소 함량이 $264.4{\mu}g\;L^{-1}$로서 무처리 대비 58.2% 생장을 나타냈다. MAIC12의 경우는 MAIC8 보다 약 5배 높은 활성을 나타내는 경향으로서 $0.2{\mu}g\;mL^{-1}$ 농도로 처리했을 때 처리후 6일까지 조류발생이 전혀 없었다가 9일째에는 조류가 약간 번식하였으며 이후 생장이 비교적 뚜렷하게 증가하여 20일째에는 엽록소 함량이 $251.2{\mu}g\;L^{-1}$로서 무처리 대비 55.2% 생장을 나타냈다. 결론적으로 1-alkyl-3-methylimidazolium chloride계 이온성 액체는 살조활성 특성 측면에서 볼 때는 우수한 효능, 선택적 살조활성 및 효과 지속성으로 인해 수생태계에서의 유해조류 선택적 방제제로서 사용될 수 있을 것 같았으나, 화합물 분해 측면에서 볼 때는 상대적으로 난분해성 특성을 가져 환경친화적으로 사용하기에는 개선될 필요성이 있는 것 같았다.

• 생태와환경
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• 제40권3호
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• pp.379-386
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• 2007

계면활성제의 주된 원료이며 Estrogenic hormone으로 알려진 nonylphenol이 수중생태계 먹이망의 하등생물군 성장에 미치는 독성영향을 파악하고자, 배양중인 조류(Microcytis aeruginosa), 편모충(Diphylleia rotans), 소형 (Brachionus calyciflorus) 및 대형동물플랑크톤(Daphnia magna)에 다양한 농도로 제작된 NP을 처리하고 각 개체군의 성장 및 동물플랑크톤 B. calyciflorus, D. magna의 발생특성을 각각 조사하였다. 예비실험을 통하여, 투여농도는 개체군에 따라 조류(0.01, 0.05, 0.10, 1.00mg $L^{-1}$), Diphylleia rotans (0.5, 1, 2.5, 5, 10 ${\mu}g\;L^{-1}$), Brachionus calyciflorus (0.1, 0.5, 1, 2.5, 5 ${\mu}g\;L^{-1}$), Daphnia magna (0.5, 1, 5, 10, 50 ${\mu}g\;L^{-1}$) 등으로 $4{\sim}5$단계 농도를 처리하였으며, 독성효과는 각 개체군의 현존량 변화로 산정 하였으며 실험은 각각 3회씩 반복 실행하였다. 분석결과, 예상했던 것처럼 모든 개체군은 NP농도가 증가할수록 강한 성장 억제를 보였다. 조류실험에서는 0.05 mg $L^{-1}$, D. rotans와 B. calyciflorus는 공히 10 ${\mu}g\;L^{-1}$, 대형동물플랑크톤 D. magna는 5.0 ${\mu}g\;L^{-1}$부터 각각 유의한 성장억제를 보였다. Nonylphenol에 대한 각 개체군의 $EC_{50}$은 B. calyciflorus (2.49 ${\mu}g\;L^{-1}$) < D. rotans (3.49 ${\mu}g\;L^{-1}$) < D. magna (7.61 ${\mu}g\;L^{-1}$) < M. aeruginosa (47 ${\mu}g\;L^{-1}$) 의 순으로 나타나 NP에 대해 조류세포가 가장 강한 내성을 보인 반면 B. calyciflorus가 가장 약한 것으로 나타났다. 또한 동물플랑크톤의 발생에 있어서 B. calyciflorus는 NP농도$(0.1{\sim}1{\mu}g\;L^{-1})$, D. magna는 이보다 약간 높은 NP농도 $(0.5{\sim}5{\mu}g\;L^{-1})$에서 공히 내구란이 형성되지 않았다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때, 조류섭식자인 편모충이나 동물플랑크톤은 모두 nonylphenol에 대하여 조류보다 내성이 극히 약하며 특히 발생계에 치명적인 영향을 받기 때문에 NP가 유입되는 수계에 있어서 섭식자 소멸로 인한 식물플랑크톤 대발생의 인자로 작용할 수 있음을 시사해 주고 있다.

• 농약과학회지
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• 제12권3호
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• pp.222-228
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• 2008

벼재배용 농약의 담수 조류에 대한 독성과 감수성을 조사하고자 4종의 담수 조류를 이용하여 생장저해시험을 실시하였다. 시험농약은 벼재배용으로 사용되는 butachlor 5% GR, butachlor 33% EW, isoprothiolane 12% GR, isoprothiolane 40% EC, diazinon 3% GR, diazinon 34% EC이며, 시험농약을 담수 녹조류 3종(Selenastrum capricornutum, Scenedesmus subspicatus, Chlorella vulgris)과 규조류 1종(Nitzschia palea)에 72시간 노출시켜 그 생장률을 조사하였고 생장저해율을 이용하여 50% 영향농도($EC_{50}$)를 산출하였다. 시험 결과, 모든 시험농약에서 유제와 유탁제가 입제보다 담수 조류에 대한 독성이 높았으며, 특히 유제의 경우 농약 원제보다도 높은 독성이 나타났다. 이러한 결과로 농약 제제의 특성에 따라 수조류에 대한 독성이 높아지거나 낮아지고 있음을 알 수 있었다. 그리고 시험종간 감수성에 있어서는 대부분의 시험농약에서 녹조류인 S. capricornutum와 S. subspicatus는 비슷한 수준의 감수성을 나타내고 있는 반면 C. vulgris의 감수성은 확연히 낮았다. 규조류인 N. palea의 농약에 대한 감수성은 S. capricornutum와 S. subspicatus에 비해 다소 낮거나 비슷하였으나, C. vulgris에 비해 감수성이 높게 나타났다.

• 생태와환경
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• 제38권4호통권114호
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• pp.475-481
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• 2005

본 연구는 새로운 환경친화적 살조제를 탐색하기 위한 연구의 일환으로, 담수에서 조류 대발생 원인종 Microcystis aeruginosa.를 대상으로 하여 국내에 자생하는 9가지 참나무 잎과 줄기로부터 추출한 물질의 조류생장 억제능력을 조사하였다. 추출물 농도 100 mg $L^{-1}$ 첨가시, 5가지 참나무 추출물 (QAT-L, QAT-S, QAS-L, QGI-S 및 QSA-L)은 M. aeruginosa의 7일 후 세포수를 90% 이상 감소시켰다. 20 mg $L^{-1}$의 경우에는 상기의 5가지 참나무 추출물에서 M. aeruginosa의 세포수가 약 50% 정도 감소하였다. M. aeruginosa를 효과적으로 제어하기 위한 참나무 추출물의 최소 농도는 20 mg $L^{-1}$로 조사되었다. 참나무의 주요 성분으로 알려져 있는 tannic acid는 17 mg $L^{-1}$의 농도에서 M. aeruginosa에 대한 억제효과를 나타냈다. 본 연구를 통해서 참나무 추출물은 부영양 수계에서 조류 대발생 원인종 M. aeruginosa를 제어하는 환경친화적 살조제로서 이용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 미생물학회지
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• 제51권1호
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• pp.7-13
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• 2015

Hydrotrope-combined copper (HCC)는 구리의 용존성을 유지하기 위해 황산구리와 친수성 작용기를 결합시켜 제조한 구리 이온($Cu^{2+}$) 기반의 조류생장 억제제이다. 본 연구는 부영양성 담수에 분포하는 대표적인 남조세균 Microcystis aeruginosa에 대한 HCC의 생장 저해효과를 평가하였다. 이를 위하여 M. aeruginosa의 접종 농도 또는 생장배지인 BG-11의 희석 정도를 달리하면서 구리 이온 농도 기준 $5.5-550{\mu}g/L$의 범위에서 HCC를 첨가하고 생장저해효과를 chlorophyll-a 농도의 변화로 측정하였다. HCC는 M. aeruginosa의 생장을 현저히 저해하였으며 특히 1/4로 희석한 BG-11 액체배지에서는 구리 이온의 농도로 환산했을 때 $5.5{\mu}g/L$가 되는 HCC 첨가만으로도 생장을 완전히 억제하는 것으로 나타났다. HCC의 첨가로 인해 세포로부터 microcystin-LR 독소가 용출되는지 확인한 실험에서 HCC는 M. aeruginosa의 생장을 억제하는 유효 농도뿐만 아니라 그 이상의 농도($550{\mu}g/L$)에서도 독소를 용출시키지 않는 것으로 확인되었다. 한편 물벼룩(Daphnia magna)에 대한 HCC의 급성독성시험에서 50% 유영저해를 일으킨 시료에 함유된 구리의 농도는 약 0.30 mg/L로서 생장억제 유효농도를 훨씬 상회하였다. 추가로 HCC의 돌연변이원성과 유전독성을 평가하기 위해서 수행한 Ames test 및 SOS ChromoTest에서도 HCC는 M. aeruginosa의 생장억제 유효농도를 상회하는 농도 수준에서도 독성물질로 작용하지 않는 것으로 나타났다. 이상의 결과로부터 기존 구리 기반 조류생장 억제제의 한계를 개선한 HCC가 상습적으로 조류 대번식이 발생하는 수계에서 사전 또는 사후처리제로서 비교적 안전하고 유용하게 쓰일 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.2951-2957
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• 2015

유해 유독 적조생물의 대발생은 해양생물 건강성과 수산어족자원에 심각한 피해를 입힌다. 본 연구에서는 미세조류의 대발생을 억제하기 위해 개발된 Thiazolidione 유도체(TD49)와 현장에서 적조생물을 제어하기 위하여 살포되는 황토에 대한 살조능을 조사하였다. 아울러 적조생물 생사판별과 관련된 자가영양생물의 광합성에 영향을 미칠 수 있는 활성엽록소(activity Chl. a), 광합성효율($F_v/F_m$), 전자 전달율(electron transport rate, ETR)등을 평가하였다. 대상적조생물은 유해조류 3종과 비유해 조류 1종을 선택하였으며, 유해조류는 침편모조류 Heterosigma akashiwo, Chattonella marina와 더불어 와편모조류 Heterocapsa circularisquama를 비교하였고, 비유해조류는 은편모조류 Rhodomonas salina에 대하여 평가하였다. 유해조류 3종은 살조물질(TD49)에 의하여 빠른 시간에 세포가 파괴되어 우수한 살조 효과(>80%)를 보인 반면, 황토에 관해서는 살조효율이 30%이하로 낮게 나타났다. 또한 TD49에 대한 유해조류 3종의 살조효율은 H. circularisquama> C. marina> H. akashiwo 순으로 높게 나타났으며, 광합성 효율 및 전자전달율 또한 극히 낮게 나타나, 광합성에 치명적인 영향을 미치는 것으로 사료되었다. 반면, 유해조류 3종에 관해서 황토에 대한 광합성 효율과 전자전달율은 대조군과 유의한 차이를 보이지 않았다(p>0.01). 비유해종 R. salina 은 대조군에 비하여 TD49와 황토의 살조 효과, 광합성효율 및 전자전달율의 차이는 명확하게 나타나지 않았고, 오히려 TD49물질에서 성장에 긍정적인 영향을 미치는 것을 확인하였다. 결과적으로 본 연구에서 TD49물질은 유해적조 생물을 선택적으로 제어 할 수 있으며, 현장 적용시 우수한 살조 효과를 가질 수 있을 것으로 판단된 반면, 황토는 적조생물 제어에 적합하지 않을 것으로 사료되었다.

• 한국식품과학회지
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• 제32권5호
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• pp.1191-1197
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• 2000

해조류 추출물을 대상으로 항보체 활성을 검색한 결과 우수한 활성을 나타낸 참도박을 열수 추출하여 활성물질을 정제하였다. 참도박 열수 추출물을 ethanol 침전을 통해 조다당류를 얻었다. 조다당류 PE-1을 한외여과를 실시하여 분자량에 따라서 100 kDa 이하의 PE-1-A, 100에서 300 kDa 이하의 PE-1-B, 300 kDa이상의 PE-1-C를 얻었으며 우수한 활성을 보인 PE-1-C(ITCH50(%): 71.5%)를 DEAE-Toyopearl 650C ion exchange column에서 분리하여 0.75M NaCl(PE-1-CIV) 용출 획분을 이용하여 size exclusion chromatography를 실시하였다. Sepharose CL-6B 통해서 분리된 PE-1-CIV-ii ($ITCH_{50}(%)$, 82.9%)는 분자크기가 780 kDa이었으며 HPLC상에서 동질성을 가진 다당류로 확인되었다. 또한 정제 다당류 PE-1-CIV-ii는 고전 경로뿐만 아니라 보체 부경로 또한 활성화시켰으며 구성단당류는 galactose(44.3%), 3,6-anhydrogalactose(34.0%), glucose(8.2%), fucose(5.4%), xylose(5.2%) 및 rhamnose(2.9%)이고 sulfate기가 30.5%인 함황 다당류로 확인되었다. periodate 산화물과 효소 소화물에 대한 활성측정에서 PE-1-C의 pronase 소화물은 활성 감소가 없었으나 periodate 산화물에서는 활성이 감소되는 다당류의 특징을 나타내었다. PE-1-A, B, C의 sarcoma-180 고형암 모델에서 항암효과는 항보체 활성과 유사한 경향을 나타내었고 분자량이 가장 큰 PE-1-C가 대조군에 비해서 81%의 증식저해를 나타내어 항보체 활성과 항암효과가 상관성을 가짐을 시사하였다.

• 한국환경과학회지
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• 제20권9호
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• pp.1087-1093
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• 2011

The mixotrophic marine ciliate Mesodinium rubrum possesses a highly modified algal endosymbiont as a nutrition source for the species. Accordingly, we assumed that the species can reflect the ecotoxicity on marine producer (as phytoplankton) and consumer (as zooplankton) both. A series of experiments were conducted to identify the potential of the species as a standard test species for marine ecotoxicological study. The comparison of species sensitivity on reference toxic materials was made using potassium dichromate for phytoplankton and copper chloride for zooplankton. The ciliate revealed the highest sensitivity on both reference materials among the seven test species including phytoplankton, benthic copepod and rotifer species. The toxicity end point of the species was 72hr-$EC_{50}$=1.52 mg/L (as potassium dichromate) estimated by population growth inhibition (PGI), which is more sensitive than the most sensitive phytoplankton Skeletonema costatum (72hr-$EC_{50}$=3.05 mg/L). As comparison to rotifer, it also revealed higher sensitivity on copper chloride; 72hr-$EC_{50}$=0.38 mg/L for ciliate and 48hr-$EC_{50}$=0.48 mg/L for rotifer. Also, the elutriate toxicity test of various ocean disposal wastes were conducted to identify the potential of ciliate toxicity test application using industrial waste sludges. The toxicity of leather processing waste sludge was highest on the ciliate, followed by dyeing waste sludge and dye production waste sludge as an increasing order of toxicity. 72h-$EC_{50}$ of ciliate PGI test was 1.83% and that of S. costatum 3.84% for leather waste sludge which showed highest toxicity. The toxicity test results also revealed that the highest sensitivity was observed on ciliate species on ocean disposed sludge wastes. Also, ciliate toxicity test well discriminated the degree of toxicity between sludge sources; 72h-$EC_{50}$ values were 1.83% for leather processing waste sludge, 16.75% for dye production waste sludge and 27.75% for textile production waste sludge. Even the laboratory culture methods of the species were not generally established yet, the species has high potential as the standard test species for marine toxicity test in terms of the dual reflection of phyto- and zooplankton toxicity from single test, sensitivity and test replicability.

• 한국해양학회지:바다
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• 제2권2호
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• pp.78-86
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• 1997

시화 방조제 건설 후 급속도로 오염되고 있는 시화호 내의 식물플랑크톤 대증식 현상을 파악하기 위하여 1995년 10월부터 1996년 8월까지 시화호 내외에서 환경요인들과 식물플랑크톤 chlorophyll-a, 현존량, 우점종, 일차생산력 등을 4계절 조사하였다. 시화호는 부영양화된 기수호의 성격을 띄고 있으며 저층에는 밀도가 높은 잔류해수가 남아있다. 시화호의 표층에서 육상으로부터 유입된 오염된 하천수의 영향으로 chlorophyll-a 농도가 평균 168.0 ${\mu}g\;l^{-1}$에 이르는 식물플랑크톤 대증식 현상이 연중 지속적으로 일어났다. 식물플랑크톤의 대증식은 추계와 동계에는 돌말류 Cyclotella atomus 에 의해 주로 일어났고, 춘계와 하계에는 와편모류 Prorocentrum minimum 등과 황갈조류 등에 의해 일어났다. 시화호 바깥해역에서도 시화호수의 방류로 통계에서 하계에 걸쳐 돌말류 Thalassiosira nordenskioeldii, Skeletonema costatum, Chaetoceros sp. 등에 의해 대증식이 계속 일어났다. 시화호의 식물플랑크톤에 의한 일차생산력은 연평균 3,972 mgC $m^{-2}\;day^{-1}$로 높게 일어났다. 그러나 일차생산력의 대부분은 표층에서의 높은 광흡수로 수심 3 m 내로 국한되고, 추계와 동계에는 규산염이 제한요인으로 작용하여 더 이상 높게 나타나지 못하였다. 저층에서는 광제한 등으로 광합성 작용이 거의 없었고, 표층에서 떨어진 유기물이 분해되어 산소가 고갈되는 양상을 보였다.