• 한국해양학회지:바다
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• 제12권4호
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• pp.359-369
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• 2007

Amoebophrya는 숙주생물에 기생하여 이들을 단기간에 사멸시키는 내부기생성 진핵와편모류로서 숙주 특이성과 숙주 생물의 개체군 동태에 미치는 막대한 영향으로 인해 오래 전부터 유해적조생물에 대한 생물학적 제어 가능성이 제기되었다. 그 동안 숙주 - 기생생물 시스템 배양이 어려워 수 십 년간 연구가 답보상태에 빠졌으나, 최근 소수 종의 숙주 - 기생생물 시스템 배양에 성공하여 새로운 전기를 맞았다. 본 연구는 Amoebophrya가 숙주생물의 개체군 동태에 미치는 영향을 탐색하기 위한 예비연구로서 진해만에서 2년 동안 숙주 와편모류에 기생하는 Amoebophrya spp.의 출현 시기를 관찰하고 Heterocapsa triquetra의 숙주 - 기생생물 시스템 배양을 통하여 이들의 숙주특이성을 평가하였다. 연구기간 동안 9종의 와편모류, Akashiwo sanguinea, Ceratium fusus, Dinophysis acuminata, Heterocapsa triquetra, Oblea sp., Prorocentrum minimum, P. triestinum, Scrippsiella spinifera, S. trochoidea에서 내부기생 Amoebophrya에 의한 감염을 관찰하였으며, 이 중 무각 와편모류 A. sanguinea와 유각 와편모류 H. triquetra 2종에 대한 숙주 - 기생생물 시스템의 실내 배양체 확립에 성공하였다. 연구해역이나 이전에 Amoebophrya가 관찰 또는 보고된 6종의 숙주생물에 H. triquetra에 기생하는 Amoebophrya를 교차 접종하여 이들이 다른 와편모류보다 자기 숙주에 매우 큰 선호도를 가짐을 확인하였다. 앞으로도 우리나라 주변 해역에 출현하는 기생성 와편모류 Amoebophrya를 탐색하여 다양한 숙주 - 기생생물 시스템 배양체를 지속적으로 확보할 필요가 있다. 이러한 기생성 와편모류 Amoebophrya에 대한 생리 생태 특성 연구를 통하여 해양생태계 내에서 그들의 역할을 이해하고 생물학적으로 적조를 제어하는 데에 크게 도움을 얻을 수 있다.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제43권1호
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• pp.22-30
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• 2019

Background: Piton du Milieu (PdM) impounding reservoir is suspected to be eutrophic based on the elevated level of orthophosphate and nitrate. Water supplies from three adjacent rivers are primarily thought to contribute to the nutrient enrichment of the reservoir. It is also suspected that there is leaching of orthophosphate, nitrate and organic matter into the rivers during rainfall events and also as a result of anthropogenic activities within the catchment area. The aim of this study was to ascertain the impact of nutrient loading on the water quality of PdM water and on the population of freshwater microalgae in the reservoir. The enumeration and identification of algae from PdM were performed by differential interference contrast microscopy. Dissolved oxygen (DO) and pH were determined by electrometric methods, whereas nutrient levels, silica and total organic carbon (TOC) were determined by instrumentation techniques. Results: Annual mean orthophosphate, nitrate and total organic carbon input from the three feeders within the catchment area of PdM reached levels as high as 0.09 mg/L, 0.4 mg/L and 2.62 ppm respectively. Over a 12-month period, mean TOC concentration in the reservoir was 2.32 ppm while the mean algal cell count was 4601 cells/mL. The dominant algal species identified were Oscillatoria, Cyclotella, Navicula and Cosmarium. Conclusion: This study highlights the trophic state of the reservoir water and clearly points to the need for constant monitoring in order to avoid the occurrence of an impending harmful algal bloom.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 2006년도 추계 학술발표회 발표논문집
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• pp.285-289
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• 2006

In screening of algicidal bacteria, we isolated a marine bacterium which had potent algicidal effects on harmful algal bloom (HAB) species. This organism was identified as a strain very close to Bacillus subtilisby 16S rRNA gene sequencing. This bacterium, Bacillus sp. SY-1, produces very active algicidal compounds against the harmful dinoflagellate Cochlodinium polykrikoides. We isolated three algicidal compounds (MS 1056, 1070, 1084) and identified them by amino acid analyses, fast atom bombardment mass spectrometry (FAB-MS), infrared spectroscopy (IR), $^1H$, $^{13}C$, and extensive two-dimensional nuclear magnetic resonance (2D NMR) techniques including $^1H-^{15}N$ HMBC analysis. One of them, MS 1056, contains a b-amino acid residue with an alkyl side chain of $C_{15}$. MS 1056, 1070, and 1084 showed algicidal activities against C. polykrikoides with an $LC_{50}$ (6 hrs) of 2.3, 0.8, $0.6\;{\mu}g/ml$, respectively. These compounds also showed significant algicidal activities against other harmful dinoflagellates and raphidophytes. In contrast, MS 1084 showed no significant growth inhibition against various organisms coexisting with HAB species in natural environments, including bacteria, eukaryotic microalgae, and cyanobacteria, although it inhibited growth of some fungi and yeasts. These observations imply that algicidal bacterium Bacillus sp. SY-1 and its algicidal compounds could play an important role in regulating the onset and development of HABs in the natural environments.

• ALGAE
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• 제22권4호
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• pp.287-295
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• 2007

Infection of free-living dinoflagellates by endoparasitic dinoflagellates of the genus Amoebophrya are thought to have significant impacts on host population dynamics and have long been proposed to be a potential biological agent for controlling harmful algal bloom (HAB). To understand the impact of Amoebophrya on particular host species, however, it is necessary to quantify aspects the parasites life cycle. Here we used cultures of Amoebophryahost systems from Jinhae Bay, Korea to determine, parasite generation time, and dinospore survival and infectivity. The proportion of host cells infected by Amoebophrya sp. changed sharply from 5% to 87% with increasing dinospore:host inoculation ratios. In the absence of H. triquetra, most free-living dinospores died within 72 hours and their ability to infect host cells decreased remarkably in a day. The relatively short free-living phase of Amoebophrya suggests that the spread of infections is most likely to occur during seasons of high host abundance, as that is when dinospores have the greatest chance of encountering host cells. Infection of host cells inoculated with dinospores during the day was higher than when inoculated during the night, suggesting that infection rates might be related to environmental light conditions and/or diurnal biological rhythm of host species. Total generation times of parasite strains from a thecate dinoflagellate Heterocapsa triquetra were nearly the same regardless of dinospore:host inoculation ratios, representing 54 ± 0.5 h in a 1:1 ratio and 55 ± 1.2 h in a 20:1 ratio. Dinospore production of Amoebophrya sp. infecting Heterocapsa triquetra was estimated to be 125 dinospores per a strain of Amoebophrya sp. There is a growing need to maintain a variety of host-parasite systems in culture and to examine their autecology under various environmental conditions. Such studies would be very helpful in understanding ecological role of these parasites, their overlooked importance in the flow of material and energy in marine ecosystem, and their practical use as biological control agents applied directly to areas affected by HAB.

• 한국환경과학회지
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• 제17권4호
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• pp.439-449
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• 2008

Algicidal bacterium was isolated from sea water during the declining period of Cochlodinium polykrikoides blooms and this bacterium had a significant algicidal activity against C. polykrikoides. In this study, algicidal bacterium was identified on the basis of biochemical and chemotaxonomic characteristics, and analysis of 16S rDNA sequences. The algicidal bacterium showed 98.6% homology with Micrococcus luteus ATCC $381^T$. Therefore, this bacterium was designated Micrococcus luteus SY-13. The optimal culture conditions of the algicidal bacterium was $25^{\circ}C$, initial pH 8.0, and 3.0% NaCl concentration. M. luteus SY-13 is assumed to produce secondary metabolites which have algicidal activity. When 10% culture filtrate of this strain was applied to C. polykrikoides ($1.0\;{\times}\;10^4\;cells/ml$) cultures, over 98% of C, polykrikoides cells were destroyed within 6 hours. The culture filtrate of M. luteus SY-13 exhibited similar algicidal activity after heat-treatment at $121^{\circ}C$ for 15 min. While algicidal activity remained in filtrates with pH adjusted to 8.0, loss of algicidal activity occurred when the pHs of filtrates were adjusted to over 9.0 or heat-treated at $121{\times}180^{\circ}C$ for 1 hour. M. luteus SY-13 showed significant algicidal activities against C. polykrikoides (98.9%) and a wide algicidal range against various harmful algal bloom (HAB) species. However, there was no algicidal effect on diatom and marine livefood organisms except Isocrysis galbana. These results suggest that M. luteus SY-13 could be a candidate for use in the control of HABs.

• 한국해양학회지:바다
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• 제7권4호
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• pp.221-225
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• 2002

한국 서해안의 곰소만에서 숙주-기생자 배양체 Prorocentrum minimum- Amoebophrya sp.를 분리하여 실험, 배양하는데 성공하였다. 본 연구는 이 숙주-기생체를 실험배양 하면서 광학 및 형광현미경 관찰을 토대로 규명된 적조생물 P minimum을 숙주로 하는 기생성 와편모류 Amoebophrya sp.의 생활사 단계를 보고한다. 이 기생성 와편모류에 의한 감염은 숙주 P minimum의 핵 내부에서 일어나고, 성장하여 결국은 세포질을 포함한 숙주 세포 공간의 대부분을 차지한다. 이 영양체의 세포 내의 성장이 완결되면 숙주의 각을 열고 세포 밖으로 나온다. 숙주 세포 밖의 자유유영 생활사 단계인 vermiform stage를 거쳐, 순간적으로 발산하여 수많은 dinospore를 형성하는 단계에 이른다. 우리나라 연안해역에서 춘·하계에 대규모 적조를 일으키는 원인 생물인 P. minimum과 이에 기생하는 본 Amoebophrya sp.의 숙주-기생배양체는 생물학적 적조제어기술 개발을 위한 중요한 생물재료의 하나이다.

• 한국수산과학회지
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• 제42권1호
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• pp.68-72
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• 2009

To gain a greater understanding of the potential for future harmful algal bloom (HAB) outbreaks and to trace the dispersal paths of dinoflagellates, sediment samples were collected from 13 stations in the southeastern Yellow Sea. 23 different types of dinoflagellate resting cysts were identified from the samples. Protoceratium reticulatum (1-391 cells/g dry weight), Gonyaulax scrippsae (0-254 cells/g dry weight), G. spinifera (0-301 cells/g dry weight) and Alexandrium spp. (ellipsoidal type) (0-76 cells/g dry weight) were the dominant species at all surveyed stations. The overall distribution pattern demonstrated that the resting cyst densities were highest in the offshore area and decreased gradually toward the Korean coast. On the other hand, the composition rate of resting cysts of the heterotrophic dinoflagellate species to the total dinoflagellates was higher in the Korean coast region than in the offshore area. We supposed that this distribution pattern of dinoflagellate resting cysts appeared to be influenced by the hydrographic features and environmental conditions of the Yellow Sea.

• 상하수도학회지
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• 제23권4호
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• pp.491-497
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• 2009

The purpose of this study is to propose a method of controlling redtide microbes which grow abundantly and form harmful algal bloom in eutrophic waterbody with yellow loess and hydrogen peroxide. In the laboratory test, hydrogen peroxide was applied to single species of C. polykrikoides and multispecies of redtide microbes. The seawater was evaluated by the pre-test analysis including chlorophyll-a, luminance and transmittance. The test results showed that both single and mixed species of redtide microbes could be controlled with the dose of 30mg $H_2O_2/L$. Residual hydrogen peroxide was completely decomposed with the addition of powdered yellow loess at 2g/L~10g/L. However, the decomposition rate of residual hydrogen peroxide for sintered granular yellow loess was relatively low compared to the use of powdered one. With the addition of dissolved oxygen concentration was increased at a rate of 0.013 mg DO/mg $H_2O_2$, which is a little lower than the one predicted theoretically. No evidence for any detrimental effects on Artemia, a type of brine shrimps, was shown up to the concentration of 100mg $H_2O_2/L$.

• 생태와환경
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• 제47권4호
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• pp.350-357
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• 2014

국내 상수원을 대상으로 시행하고 있는 조류경보제는 남조류 발생 현황을 취 정수장 등 물관리 기관에 전파하여 대응조치를 유도하는 제도로 신속하고 정확한 남조류 계수를 필요로 한다. 따라서 조류경보제 발령 기준 대상 남조류인 Anabaena, Aphanizomenon, Microcystis, Oscillatoria 속의 군체 크기와 세포수의 상관관계를 조사하고 회귀식을 도출하여 군체 크기로 세포수를 계산할 수 있는 방법을 알아보고자 하였다. 2013년 8월부터 10월까지 남조류가 과다증식한 시기에 한강(팔당호), 낙동강(달성보, 창녕함안보) 및 금강(고복저수지)의 대표지점에서 남조류 시료를 채집하였으며, 조류경보제 발령 기준 대상 남조류 속의 종별 군체 크기와 세포수의 상관 관계를 조사하여 종 및 속별 회귀식을 산정하였다. 남조류의 속별 상관분석 결과는 사상형인 Anabaena와 Aphanizomenon의 $r^2$값이 0.93 이상으로 높은 상관성을 보였으며 구형의 Microcystis는 0.76의 상관계수 값을 나타냈다. 종 별 상관분석 결과 사상형 남조류 Anabaena crassa, Aphanizomenon flos-aquae, A. issatschenkoi, Oscillatoria curviceps, O. mougeotii는 $r^2$값이 0.89~0.96의 범위로 높은 상관성을 나타냈으며, 구형인 Microcystis aeruginosa, M. wessenbergii, M. viridis는 0.76~0.88의 상관계수 값을 나타냈다. 다른 속에 비해 상대적으로 Microcystis의 상관성이 낮게 나타난 이유는 동일한 종, 동일한 크기의 군체라도 Microcystis strain에 따라 점액질 내의 세포 밀집 정도와 세포 크기에 차이가 있기 때문이다. 본 연구 결과 도출한 회귀식을 이용하여 군체 크기 측정값을 세포수로 환산하는 방법이 기존의 세포 계수법과 비교할 때 신속하고 간편할 것으로 보인다. 향후 남조류 종별 더 정확한 회귀식을 도출하기 위해서는 많은 시료수 확보와 더불어 다른 종들에 대한 조사 연구가 진행되어야 할 것이다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제10권1호
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• pp.79-91
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• 2005

한국 연안에서 출현하는 주요 적조생물의 적조발생 특성을 알아보기 위해 편모조류 10종을 대상으로 하여 수온과 염분, 광도에 따른 종의 성장률을 조사하였고, 또한 최근 13년간의 적조발생자료와 1999년도 및 2000년도 남해안연안에서 조사한 적조생물의 출현밀도를 비교, 분석하였다. 수온에 따른 적조생물의 성장은 Heterocapsa triquetra, Eutreptiella gymnastica, Alexandrium tamarense의 경우 대체로 $16{\sim}22^{\circ}C$에서 최대성장률을 보였으나, $10{\sim}16^{\circ}C$의 저수온에서도 비교적 높은 성장률을 보였고 $22^{\circ}C$이상의 고수온에서는 오히려 성장률이 급격히 감소되는 것으로 나타나 저온성종의 특성을 보였다. Prorocentrum micans와 Pyramimonas sp.는 $19^{\circ}C$ 이하의 저수온에서는 낮은 성장률을 보였으나 $22{\sim}25^{\circ}C$에서는 높은 성장률을 보여 고온종의 특성을 나타냈으며, Akashiwo sanguinea, Hetemsigma akashiwo Prorocentrum minimum, Scrippsiella tnchoidea는 $16{\sim}25^{\circ}C$의 광범위한 수온 범위에서 비교적 높은 성장률을 보여 광온성종의 특성을 보였다. 또한 이러한 결과는 이 종들이 자연상태에서 적조를 일으키는 수온 범위와도 대체로 일치하였다 염분에 따른 성장은 대부분의 종이 염분 $30{\sim}35$ psu에서 높은 성장률을 보였는데, E. gymnastica는 35 psu 이상의 고염분보다는 $10{\sim}30$ psu의 저염분에서 더 높은 성장률을 나타내 저염성을 보였으며, H. akashiwo, P. minimum, H. triquetra는 $15{\sim}40$ psu의 넓은 염분 범위에서 양호한 성장률을 보여 광염성종의 특성을 보였다. 이종들은 한국 연안에서 강우 직후 염분이 25 psu이하로 하강하는 저염분 상태에서 빈번히 적조를 일으키고 있는데, 이것은 이종들의 저염 및 광염성 특성과 밀접한 관련이 있는 것으로 판단되었다. 광도별 성장은 H. akashiwo, P. minimum, Pyramimonas sp.는 $150\;{\mu}E{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$의 고광도에서 비교적 높은 성장률을 보였다. A. sanguinea, A. tamarense, H. triquetra는 $150{\sim}100\;{\mu}E{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$에서 가장 높은 성장률을 보였고 $100\;{\mu}E{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$ 이상의 고광도에서 는 오히려 성장률이 급격히 감소되는 것으로 나타났다. 전반적으로 수온과 일조량이 높은 시기인 하계에 적조를 일으키는 고온성 종은 고광도에서 성장이 좋은 것으로 나타났고, 수온과 일조량이 낮은 동, 춘계에 적조를 일으키는 저온성 종은 저 광도에서 성장이 양호한 것으로 나타났다.