• 청정기술
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• 제24권4호
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• pp.357-364
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• 2018

미세조류 및 거대조류 등 3세대 바이오매스로부터 바이오가스를 생산하는 연구는 다양한 규모의 실험을 통해 수행된 바 있다. 이 논문에서는 3세대 바이오매스 중 거대조류, 즉 해조류 바이오매스로부터 유래된 바이오가스를 이용하는 복합 열병합 발전의 상용화 가능성을 살펴보았다. 이를 위해 고체산화물 연료전지와 가스터빈, 그리고 유기랭킨사이클로 이루어진 산업 스케일의 통합 열병합발전을 상용 공정모사기를 이용하여 설계, 모사하였고, 계산된 열 및 물질수지를 통해 장치의 가격을 추정하고 경제성을 분석하였다. 모사 결과 설계된 열병합발전 공정은 시간당 62.5톤의 건조 갈조류 원료로부터 생산된 36톤의 바이오가스를 이용하여 68.4 MW의 전력을 생산한다. 이 결과를 토대로 다양한 시나리오에 대해 경제적으로 평가하고 균둥화 발전비용(levelized electricity cost, LEC)을 계산하였는데, SOFC의 수명이 5년, 스택 가격이 $$225kW^{-1}$일 때 LEC는 12.26 ¢ $kWh^{-1}$로 기존의 고정 발전과 동등한 수준으로 나타났다.

• Fisheries and Aquatic Sciences
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• 제22권2호
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• pp.6.1-6.10
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• 2019

Background: This study is aimed at identifying the anti-inflammatory properties of 70% ethanol extract produced from an edible brown seaweed Sargassum horneri (SJB-SHE) with industrial-scale production by Seojin Biotech Co. Ltd. S. horneri is a rich source of nutrient and abundantly growing along the shores of Jeju, South Korea. Methods: Here, we investigated the effect of SJB-SHE on LPS-activated RAW 264.7 macrophages. The cytotoxicity and NO production of SJB-SHE were evaluated using MTT and Griess assays, respectively. Additionally, protein expression and gene expression levels were quantified using ELISA, Western blots, and RT-qPCR. Results: Our results indicated that pre-treatment of RAW 264.7 macrophages with SJB-SHE significantly inhibited LPS-induced NO and $PGE_2$ production. SJB-SHE downregulated the proteins and genes expression of LPS-induced iNOS and COX2. Additionally, SJB-SHE downregulated LPS-induced production of pro-inflammatory cytokines (tumor necrosis factor-${\alpha}$, interleukin (IL)-6, and IL-$1{\beta}$). Furthermore, SJB-SHE inhibited nuclear factor kappa-B (NF-${\kappa}B$) activation and translocation to the nucleus. SJB-SHE also suppressed the phosphorylation of mitogen-activated protein kinases (ERK1/2 and JNK). Conclusions: Collectively, our results demonstrated that SJB-SHE has a potential anti-inflammatory property to use as a functional food ingredient in the future.

• 환경생물
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• 제39권1호
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• pp.81-87
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• 2021

2008년 4월부터 2009년 3월까지 1년간 우리나라 서남해안 함평만의 도리포에서는 조간대의 해조류 식물 군집과 가입리에서는 식용 해조류 가시파래의 월별 변동성을 매월 조사하였다. 조사된 해조류는 총 22종이었으며, 녹조류 5종, 갈조류 4종 그리고 홍조류 13종이었다. 함평만 도리포 암반 조간대에서 연간 우점하는 해조류는 구멍갈파래였고, 준 우점종은 잎파래와 애기가시덤불이었다. 조간대 상부에서 하부에 이르는 수직분포는 잎파래 - 애기가시덤불 - 구멍갈파래 - 지충이었다. 가시파래의 생물량은 6월에 최대를 보였고 11월에 최소를 보였으며, 2.4-98.2 g dry wt. m^-2 범위를 나타냈다. 가시파래의 생물량은 수온과 연관이 있어 보이지만 영양염류 및 빛의 강도 같은 기타 환경요인과의 관계는 추후 지속적인 연구가 요구된다.

• Fisheries and Aquatic Sciences
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• 제25권3호
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• pp.175-186
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• 2022

Sea mustard (Undaria pinnatifida), an important edible seaweed belonging to the brown algal family of Alariaceae, contains copious physiologically active substances. It has long been popular in Korea as a food and is frequently consumed in the form of soup. It is also commercially available as a home meal replacement. In this study, we developed a seasoning key base with a high degree of sensory preference from sea mustard using the extrusion cooking process. Extrusion cooking conditions were optimized through response surface methodology. Barrel temperature (X₁, 140℃-160℃) and screw speed (X₂, 158-315 rpm) were set as independent variables, and overall preference was determined as the dependent variable (Y, points). An optimal condition was obtained at X₁ = 148.5℃ and X₂ = 315 rpm, and the dependent variable (Y, overall acceptance) was 7.95 points, similar to the experimental value of 7.81. Umami taste had a relationship with the overall acceptance of sea mustard seasoning. In the electronic nose and tongue, increased sourness and umami intensities were associated with the highest sensory score. The samples were separated well by each characteristic via principal component analysis. Collectively, our study provides imperative preliminary data for the development of various seasonings using sea mustard.

• 한국임상수의학회지
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• 제40권3호
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• pp.175-181
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• 2023

Fucoidan extracted from brown seaweed has a variety of biological activities. Neutrophil extracellular traps (NETs) formation is an immune response for the invasion of pathogens. Neutrophils release granule protein and chromatin that form extracellular fibers that bind microbes. These NETs degrade virulence factors and kill bacteria. The aim of this study was to investigate the effect of fucoidan on NET formation of porcine peripheral blood polymorphonuclear cells (PMNs). The NET formation was determined by fluorescence emission of propidium iodide (PI) in PMNs by a fluorescence microplate reader. The production of tumor necrosis factor (TNF)-α from peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) was measured by ELISA method. Fucoidan itself did not show any direct effect on NET formation. However, NET formation of PMNs was increased by the culture supernatant from PBMCs treated with fucoidan. The NET formation of PMNs were also enhanced by treatment with recombinant porcine (rp) TNF-α. The ability of culture supernatant from PBMCs treated with fucoidan to increase the NET formation of PMNs was inhibited by addition of goat anti-rp TNF-α polyclonal antibody (pAb) (IgG) prior to the culture. The increase of NET formation by rp TNF-α was also inhibited by goat anti-rp TNF-α pAb (IgG). The level of TNF-α in culture supernatant from PBMCs was increased by treatment with fucoidan. These results suggest that fucoidan increases porcine NET formation, which is mediated by TNF-α produced from PBMCs.

• ALGAE
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• 제39권1호
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• pp.31-41
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• 2024

Acadian marine plant extract powder (AMPEP) and Kelpak are commercial biostimulants derived from brown algae Ascophyllum nodosum. This study was to determine if AMPEP and Kelpak can induce thermal resistance in Pyropia yezoensis. P. yezoensis blades were exposed to different concentrations (control: 0, low: 0.001, high: 1 ppm) of AMPEP and Kelpak at 10℃ for 6 and 7 days, respectively. Those blades were then cultivated in von Stosch enriched seawater medium at different temperatures (10, 15, 20, and 25℃) with 12 : 12 L : D photoperiod and 100 µmol m^-2 s^-1 of photosynthetically active radiation for additional 15 days. Results showed that P. yezoensisreproduced archeospores at 20 and 25℃ at all biostimulant conditions within 15 days. At lower temperatures (10 and 15℃), only AMPEP-treated P. yezoensis reproduced archeospores. P. yezoensis exposed to 1 ppm Kelpak exhibited higher phycoerythrin and phycocyanin contents than control and 0.001 ppm conditions at 15℃. AMPEP-treated conditions showed higher phycoerythrin and phycocyanin contents than control at 10℃. These results suggest that AMPEP and Kelpak may not enhance the thermal resistance of P. yezoensis. However, AMPEP stimulated archeospores release at lower temperatures. The treatment of AMPEP and Kelpak also increased the pigment contents in P. yezoensis. These results suggest that the use of seaweed-derived biostimulants can provide some economic benefits in P. yezoensis aquaculture. The enhancement of archeospores formation by AMPEP at lower temperature may also increase the productivity since Pyropia farming relies on the accumulation of secondary seedings via asexual reproduction.

• 한국환경생태학회지
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• 제25권2호
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• pp.156-165
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• 2011

고군산군도의 해조상 및 군집구조를 파악하기 위해 7개 정점을 선정하여 2008년 12월부터 2009년 11월까지 계절별 조사를 실시하였다. 고군산군도에서 출현한 해조류는 총 58종으로, 녹조식물 10종, 갈조식물 16종, 홍조식물 32종이 채집 동정되었으며, 그 중 11종은 연중 출현하였다. 평균 생물량은 Sinsido 1 정점에서 213.8 g $m^{-2}$, Sinsido 2 정점에서 143.1 g $m^{-2}$, Sinsido 3 정점에서 133.3 g $m^{-2}$, Munyeodo 정점에서 164.0 g $m^{-2}$, Seonyudo 정점에서 116.9 g $m^{-2}$, Jangjado 정점에서 145.1 g $m^{-2}$으로 Sinsido 1 정점에서 가장 높은 생물량을 보였으며, Sinsido 4 정점에서 최저 생물량을 나타냈다. 생물량에서 우점종은 지충이(Sargassum thunbergii), 구멍갈파래(Ulva pertusa), 톳(Sargassum fusiforme) 및 작은구슬산호말(Corallina pilulifera)이었으며, 지충이는 전 계절에 걸쳐 가장 높은 생물량을 보여 이 지역 대표종으로 확인되었다. 이 지역의 6개 기능형군은 성긴분기형(46.6%), 사상형(27.6%), 엽상형(17.2%), 다육질형(3.4%), 유절산호말형(3.4%), 각상형(1.7%)군으로 구분되었다. 해조류의 지역적 특성의 기준으로 이용되는 C/P, R/P 그리고 (R+C)/P값은 각각 0.33~0.75, 1.11~2.50, 1.47~3.25이었다. 종다양도지수(H')와 우점도지수(DI)로 본 고군산군도의 해조군집 안정도는 '불안정'하고 환경상태는 '나쁜것'으로 나타났다. MDS와 군집분석 결과, Sinsido 2, Sinsido 3, Seonyudo, Munyeodo로 이루어진 그룹, Sinsido 1, Jangjado로 이루어진 그룹, 그리고 Sinsido 4로 이루어진 총 3개의 군집으로 분류되었으며, 암반이 적어 해조류가 빈약하였던 Sinsido 4는 다른 정점과 유사도에서 차이를 나타냈다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권8호
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• pp.385-391
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• 2018

전복 양식은 산업 측면에서 단기간에 급성장을 이루어온 반면, 전복의 수급 및 가격 전망에 대한 연구는 많지 않은 편이다. 또한 연구를 통해 개발된 모형도 적합성과 예측력이 낮은 문제점을 안고 있다. 모형상의 문제 해결을 위해서는 전복 치패 입식량, 양성 물량, 출하량 간의 시차 및 연계성을 유지하면서 동시에 기대 가격 변동에 의해 치패가 입식되고, 양성되어 출하되는 생물학적 공급 모형을 구축할 필요가 있다. 본 연구에서는 전체적인 전복 수급전망 모형에서 핵심적인 부분인 전복의 양성 물량 결정 모형 설정을 위해 양성 물량에 영향을 미치는 주요 변수를 확인하고, 이들 변수와 양성 물량 간의 인과 관계를 검증하였다. 양성 물량에는 치패 입식량과 전복 산지 가격을 물미역 가격으로 나눈 전복 상대 가격이 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한 설정된 모형의 적합성 판별을 위해 양성 물량의 실제 관측치와 추정치를 연도별로 비교한 결과 모형의 적합성이 높은 것으로 판명되었다.

• Molecular & Cellular Toxicology
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• 제5권2호
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• pp.120-125
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• 2009

Alaria esculenta is a brown seaweed found in the Arctic. This study investigated the protective effect of A. esculenta extract (AEE) against oxidant-mediated injury and its mode of action in RAW264.7 macrophages. The methyl thiazolyl tetrazolium (MTT) assay showed that $H_2O_2$ treatment reduced cell viability, whereas AEE protected cells from $H_2O_2$-mediated cytotoxicity in a dose-dependent manner. Because heme oxygenase-1 (HO-1) is known to protect cells against oxidative damage, we investigated the effect of AEE on HO-1 gene expression and HO enzyme activity. The protective effect of AEE against $H_2O_2$-induced injury was correlated with increased HO enzyme activity. AEE also induced HO-1 mRNA and protein expression, as determined RT-PCR and Western blotting, respectively. To characterize the mechanisms by which AEE induces HO-1 gene expression, we examined the effect of AEE on the nuclear translocation of NF-E2-related factor-2 (Nrf2) and Akt phosphorylation. AEE treatment activated upstream signaling for HO-1 gene expression, including the nuclear translocation of Nrf2 and Akt phosphorylation. Collectively, these results suggest that AEE has anti-oxidant activity that is mediated, at least in part, via the activation of Nrf2 and Akt and the subsequent induction of HO-1 gene expression.

• 생명과학회지
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• 제19권3호
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• pp.311-316
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• 2009

갈조류 모자반과 Pelvetia속은 다세포 조류로 많은 해조류를 포함하고 있으며 북반구 태평양과 대서양에 분포되어 있다. Pelvetia속에 속하는 우리나라의 동종 및 근연한 같은 속내 종에 대해 유전자은행을 통해 밝혀진 ITS에 의한 서열을 이용하여 계통관계를 조사하였다. 한국의 P. babingtonii은 북미의 P. babingtonii AF102957과 유사한 핵산서열로 계통도 분석에서 같은 분지군을 형성하였다. 한국의 P. siliquosa은 역시 북미의 P. siliquosa AF102958과 유사한 핵산서열로 계통도 분석에서 같은 분지군을 형성하였다. Pelvetia 속 내 여러 종간은 결실이나 삽입에 의한 indel이 많은 반면 같은 종내 계통은 치환에 의한 차이가 현저하였다. 이 속은 NJ분석에서 크게 두 분지군으로 나뉘는데 한 그룹은 P. canaliculata와 P. limitata이며 나머지 그룹은 P. siliquosa, P. compressa, P. babingtonii을 포함하고 있었다. ITS 서열로 한국 내 분류군과 북미 간 분류군이 잘 구분되었다. MP 분석에서도 높은 지지도로 잘 구분되었다. 따라서 ITS 서열로 종 동정에 이용할 수 있었으며, 종의 보전이나 생식질 보전에 기초로 이용될 수 있을 것으로 사료된다.